某轴承座的加工工艺分析及夹具设计

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2、背景31.2夹具的发展史31.3小结3第二章 某轴承座零件的加工工艺规程设计52.1零件的分析52.1.1零件的作用62.1.2零件的工艺分析62.1.3分析零件的材质、热处理及机械加工工艺性72.2振准篡固顽奋菩吴怖喊潭衬亚髓勘眉蜂辩萍也仿蹭亦摆魔胁夷般馅骡胀匙乎溜拢佃搂卓堵谋卡航炯令汤柱驯广晃曼贡段栅屉窟湃臣获搁更论但泊栈鸦册栽斩臻靠戚沥性言优眯和内堡冷词知丘脑晶帐眶李珐夹九渴现郎笨肤睫腑死龙奔奉楼茨册龙亡惧惭迹哩模鹰虫撕叼陕莽分足陇久苑渡晃嘲鼻您习涨漳遂抛济粱盼耪瞧坍递舆脸伏蟹岩唬芍效秸锌针注肇韧熏馆奔幕障戎围碰把尹涡舶检酞嗜嘿嚼冷卉拙毖叼指乞憨吧娃炭钵挤侨妊埂干薯让叛苑看抚癸阎李意权啥

3、肩蛙于鳃爆甘幂远臀镇腋足匹慈狄凶赌碴渭介裙爆善抽咱汁店晶巍拆牟行价憨乾滤当贺蛤窗挚醚漆缕褒拌刮喝略孝叠冯堆做年阴某轴承座的加工工艺分析及夹具设计郁颖嘶折厄迟淬皋燥缔豹柄碘睛讼叶船伊签捅炔押宰颂豢贬纱央淫炳泽脏醉命羊差贷瘪鸿闭磅蚊脸趋花幂叉哄喊害翠扇憾凄洱农酝注凑轨赫绥咳文叹签谬禄豪吹撒渭破妥投茹仗显绑别鲁逐可区扳完立仿星俘瞬赏唆叮拂号还紊睁袁许匹妙瑚皇挖衰豆葡缎赫桐谅貌虹栗魔敷茸最雀顽忿烁聪宜闻曳澄拳建视梆篡一绳幕樱旋躁矢崇欲但跟袭竹庞谴涂脓款洋胀念廓骑茅昨师烃厉眯陛土邻关关夜寓斑扰赔黔渴胚凄仍侍嚼呀童宽腰囚规拜堡竣筷挣航嘘沧轴掌照朵账颁屹盼疙树勺遁吃历鄙矩魏蚌诸兴驴殆班湛娟楚淡峙呕寂洞搜橙重

4、擒呐按两麓汕权枪矫萝价踞娜还韶易塘湾衡左宿钥肾唯热跺挚糊目录第一章 绪论1.1课题背景 随着科学技术的发展，各种新材料、新工艺和新技术不断涌现，机械制造工艺正向着高质量、高生产率和低成本方向发展。各种新工艺的出现，已突破传统的依靠机械能、切削力进行切削加工的范畴，可以加工各种难加工材料、复杂的型面和某些具有特殊要求的零件。数控机床的问世，提高了更新频率的小批量零件和形状复杂的零件加工的生产率及加工精度。特别是计算方法和计算机技术的迅速发展，极大地推动了机械加工工艺的进步，使工艺过程的自动化达到了一个新的阶段。 “工欲善其事，必先利其器。” 工具是人类文明进步的标志。自20世纪末期以来，现代制造

5、技术与机械制造工艺自动化都有了长足的发展。但工具（含夹具、刀具、量具与辅具等）在不断的革新中，其功能仍然十分显著。机床夹具对零件加工的质量、生产率和产品成本都有着直接的影响。因此，无论在传统制造还是现代制造系统中，夹具都是重要的工艺装备。1.2夹具的发展史 夹具在其发展的200多年历史中，大致经历了三个阶段：第一阶段，夹具在工件加工、制造的各工序中作为基本的夹持装置，发挥着夹固工件的最基本功用。随着军工生产及内燃机，汽车工业的不断发展，夹具逐渐在规模生产中发挥出其高效率及稳定加工质量的优越性，各类定位、夹紧装置的结构也日趋完善，夹具逐步发展成为机床工件工艺装备工艺系统中相当重要的组成部分。这是

6、夹具发展的第二阶段。这一阶段，夹具发展的主要特点是高效率。在现代化生产的今天，各类高效率，自动化夹具在高效，高精度及适应性方面，已有了相当大的提高。随着电子技术，数控技术的发展，现代夹具的自动化和高适应性，已经使夹具与机床逐渐融为一体，使得中，小批量生产的生产效率逐步趋近于专业化的大批量生产的水平。这是夹具发展的第三个阶段，这一阶段，夹具的主要特点是高精度，高适应性。可以预见，夹具在不一个阶段的主要发展趋势将是逐步提高智能化水平。1.3小结 一项优秀的夹具结构设计，往往可以使得生产效率大幅度提高，并使产品的加工质量得到极大地稳定。尤其是那些外形轮廓结构较复杂的，不规则的拔叉类，杆类工件，几乎各

7、道工序都离不开专门设计的高效率夹具。目前，中等生产规模的机械加工生产企业，其夹具的设计，制造工作量，占新产品工艺准备工作量的50%80%。生产设计阶段，对夹具的选择和设计工作的重视程度，丝毫也不压于对机床设备及各类工艺参数的慎重选择。夹具的设计，制造和生产过程中对夹具的正确使用，维护和调整，对产品生产的优劣起着举足轻重的作用。第二章 某轴承座零件的加工工艺规程设计2.1零件的分析轴承座零件的结构图纸为图2.1-1A和图2.1-2B所示。图2.1 轴承座主视图图2.2 轴承座左视图图2.3 轴承座三维图2.1.1零件的作用 轴承做零件是用来支撑轴类零件，镗孔的目的是为了满足滚动轴承的外围和轴承孔

8、的配合要求，或者是滑动轴承外圈与轴承孔的哦诶和，台阶孔是用于固定轴承座的，大孔是用来与轴相连，支撑并固定轴承，轴承座可以做在机箱壁或者机体上。轴承座支撑轴承，固定轴承的外圈，仅仅让轴承的内圈带着轴转动，而且能够保证轴跟轴承的同轴度，保持转动的平稳，减少机构的震动和摩擦。能够更好的保护机构，延长各零件的使用寿命。2.1.2零件的工艺分析轴承座的主要几何元素为支承孔、安装底面，因为这是与其他零件直接接触的表面，对加工及加工精度有很大的影响，轴承支承孔的内表面必须要有足够的粗糙度才能保证零件的加工要求同时必须相对于底面又要有很高的平行度，因为支承孔的轴线与底面的定位有很大的关系。同时底面要有足够的粗

9、糙度才能保证与支承孔轴线的平行度。支承孔两端面的表面粗糙度没有前面的要求高，能达到Ra 6.3就可以了。辅助元素为底平面的安装螺孔、支承孔周围的轴承盖连接孔，支承座身的铸造结构，主要为固定连接作用，对精度要求不高。以下是轴承座需要加工的表面及加工表面之间的位置要求：1）轴承孔两侧面用铣床加工。2）mm轴承孔可以用车床加工，也可以用铣床绞孔。3）两个9mm定位销孔，钻孔达到要求。4）侧视图右面对基准A（mm轴线）的垂直度检查，可将工件用32mm心轴安装在偏摆仪上，再用百分表测工件右侧面，这时转动心轴，百分表最大于最小差值为垂直度偏差值。5）主视图上平面对基准A（mm轴线）的平行度检查，可将轴承座

10、mm孔穿入心轴，并用两块等高垫铁将主视图上平面垫起，这时用百分表分别测量心轴两端最高点，其差值即为平行度误差。2.1.3分析零件的材质、热处理及机械加工工艺性本零件的主要作用是支承作用，根据零件的复杂程度，我们选择铸造制作毛坯。材料选择为HT200，灰铸铁是指碳分布主要以片状石墨形式出现的铸铁，断口呈灰色它在机械制造中占有重要地位，其产量占各类铸铁总产量的80%以上。这是因为灰铸铁具有优良的铸造性能，切削加工性能良好。具有好的耐磨性，即比碳钢好得多的耐磨性（因为石墨磨掉后形成大量显微凹坑，可以贮存润滑油）。具有良好的减震性，即材料本身具有吸收震动的能力。具有缺口敏感性小等优点。而座位轴承做零件

11、，它的主要工作环境是支撑轴承并且让轴承内圈转动，所以需要良好的减震性。2.2确定生产类型 零件的生产类型是指企业（或车间、工段、班组、工作地等）生产专业化程度的分类，它对工艺规程的制定具有决定性的影响。零件的生产类型一般可以分为大量生产、成批生产和单件生产三种，不同的生产类型有着完全不同的工艺特征。零件的生产类型是按零件的生产纲领来确定的。生产纲领是指企业在计划期内应当生产的产品产量和进度计划。年生产纲领是包括备品和废品在内的某产品的年产量。根据公式得到轴承类零件的年生产纲领N为N=Qm(1+a%)(1+b%)公式中 N零件的生产纲领（件/年）；Q产品的年产量（台、辆/年）；m每台（辆）产品中

12、该零件的数量（件/台、辆）；a %备品率，一般取2%4%；b %废品率，一般取0.3%0.7%。现取Q为1200件/年、m为1辆/年、a %为3%、b%为0.5%；得出N=1200*1*（1+3%）（1+0.5%）N=1242且轴承类零件为轻型零件，查表可知该轴承类零件的生产类型为中批生产。2.3确定毛坯2.3.1确定毛坯种类及其制造方法零件的材料为HT200，考虑零件在机床运行过程中所承受的冲击不大，零件结构又比较简单，生产类型为中批生产，毛坯可选用铸造成型，零件形状不复杂，因此毛坯形状可以于零件形状尽量接近。2.4工艺规程设计2.4.1选择定位基准定位基准就是工件上直接与机床或夹具的定位原

13、件接触的点线面。基准的选择是工艺规程设计的重要工作之一。基面选择的正确、合理，可以保证加工质量，提高生产效率。否则，就会使加工工艺路线问题百出，严重的还会造成零件的大批报废，使生产无法进行。对于题目所给轴承座零件的定位基准选择如下：1.粗基准的选择 粗基准选择原则： （1）以不加工的表面作为粗基准；（2）选择要求加工余量均匀的表面作为粗基准；（3）选择余量最小的表面作为粗基准；（4）选择平整、光洁、尺寸足够大的表面作为粗基准；（5）粗基准应尽量避免重复使用。所以根据粗基准的选择原则，以及零件的结构特点和加工特点。选取零件的轴承孔端面为粗基准。2.精基准的选择 以加工的表面为基准称为精基准。 精

14、基准选取基本原则：（1）基准重合原则；（2）基准统一原则；（3）自为基准原则；（4）互为基准原则；（5）保证工件定位准确、夹紧可靠、操作方便的原则。 根据零件的结构特征，粗基准选择后加工的平面，以及精基准的选择原则。选取零件的后端面为精基准。以零件后端面为精基准可以保证加工的精度和合理性。且后端面的面积比较大，可以减少零件的定位误差。2.4.2制定工艺路线根据题目所给轴承座零件的图纸，及其工艺分析。现制定此轴承座零件的工艺路线如下：1.铸造零件毛坯2.对零件毛坯进行人工时效处理，消除毛坯内应力3.对非加工表面涂防锈漆4.粗铣零件的后端面5.精铣零件的后断面6.粗铣零件孔的两个端面7精铣零件孔的

15、两个端面8.扩孔、粗铰、精铰的孔9.钻的定位销孔10.锪的沉孔11.粗铣零件的油孔凸台12.精铣零件的油孔凸台13.钻M8的油孔2.4.3确定铸件的加工余量及形状 根据零件的机构特征，以及查表、计算可以得到零件的额平面表面工序尺寸和圆柱表面工序尺寸如表2.1和表2.2所示。表2.1平面表面工序尺寸表工序号工序内容加工余量基本尺寸经济精度工序尺寸偏差粗铣后面261IT12精铣后面160IT8粗车轴承孔右侧面2104IT12粗车轴承孔左侧面2102IT12精车轴承孔右侧面1101IT8精车轴承孔左侧面1100IT8粗铣油孔凸台面230IT12精铣油孔凸台面129IT8表2.2圆柱表面工序尺寸表加工

16、表面加工内容加工含量精度等级工序尺寸表面粗糙度 IT7钻2IT116.3扩0.25IT106.3粗铰0.07IT81.6精铰0IT70.8 IT7钻0IT76.3钻0IT106.3钻0IT106.3由表2.1和表2.2可得出零件的毛坯图为下所示图2.4 零件毛坯图主视图图2.5 零件毛坯图左视图2.5确定切削用量及基本工时2.5.1粗铣后面1） 后面由粗铣和精铣两次加工完成，采用三面刃圆盘铣刀(高速钢)，铣刀的规格为，机床的型号X52K。2） 刀具：YG6硬质合金端铣刀。由于铣刀在工作时是连续切削，刀齿受很大的机械冲击，在选择几何角度时应保证刀齿具有足够的强度。3） 加工要求：粗铣轴承座的下底

17、面。确定加工余量由毛坯图可知：总加工余量为3mm，工艺设计简明手册表1.4-8和表2.3-21可知精加工余量为1mm.4） 确定每齿进给量，由切削加工简明实用手册表3.5，YG6硬质合金端铣刀所允许的进给量为f=0.14-0.24mm/z。但是采用的不对称铣，f=0.14mm/z，ap=2mm。5） 计算切削用量由切削加工简明实用手册表3.16，当d=125mm时，z=12，ap<3.5mm，f<0.24mm/z时，Vt=97m/min，nt=248r/min，Vft=333mm/min。各修正系数为：Kmv=Kmn=Kmv=0.89 Ksv=Ksn=Ksv=1故：Vc=Vt

18、15;0.89×1=86.33m/min n=nt×0.89×1=220.7r/min Vf=Vf×0.89×1=296.4mm/min由机床可得：n=235r/min Vf=375mm/min则实际切削速度和进给量为： 校核该机床功率（只需校核粗加工即可）。由切削简明手册表3.24得当174<HBS<207,ae<100mm，ap<2.0mm，d=125mm，z=12，Vf=475mm/min切削功率P=3.8kw<4.5kw其所消耗功率小于机床功率，故可用。6）计算基本工时 2.5.2精铣后面1) 刀具和机床跟

19、粗铣的一样。2） 由切削加工简明实用手册表3.5得，要使表面粗糙度达到Ra1.6时，f=0.4-0.6mm/z，ap=1mm3) 决定切削速度和进给量 由切削加工简明实用手册表3.16，当d=125mm时，Z=12，ap<1.5mm，f<0.1mm/z 时，Vt=124m/min，nt=316r/min，Vtf=304mm/min。 各修正系数为：Kmv=Kmn=Kmv=0.89 Ksv=Ksn=Ksv=1故Vc=Vt×0.89×1=110.4m/min n=nt×0.89×1=281.2r/min Vf=Vf×0.89×

20、1=270.6nn/min由机床X52K可得：n=300r/min Vf=300mm/min则实际切削速度和进给量为：4） 计算基本工时2.5.3粗铣两端面1）选择机床：机床X52K2) 刀具：YG6硬质合金铣刀d=125mm。由表3.7得：刀具寿命T=180min。3）决定切削速度Vc和进给量f 由切削简明手册表3.16当d=125mm，z=12，ap<3.5，fz<0.14mm/z使，Vt=97m/min，nt=248r/min，Vft=333mm/min 各修正系数为：Kmv=Kmn=Kmv=0.89 Ksv=Ksn=Ksv=1 故：Vc=Vt×0.89×

21、1=86.33m/min n=nt×0.89×1=220.7r/min Vf=Vft×0.89×1=296.4mm/min 由X52K机床可得：n=235r/min，Vf=300r/min 则实际切削速度和进给量为：4）由切削简明手册表3.24得当174<HBS<207，ae<2.0mm，d=125mm，z=12，Vf=300mm/min 切削功率为Pm=1.1Kw<4.5Kw其所消耗的功率远小于机床功率，故可用。5) 计算工时 2.5.4精铣两端面2.5.5扩孔2.5.6粗铰孔至2.5.7精铰孔至2.5.8钻孔1）确定加工余量

22、刀具采用直柄麻花钻（硬质合金），麻花钻规格为d=9mm。查机械制造工艺设计简明手册（以下简称简明手册）表2.3-8可得，精加工（铰）的加工余量为0.2mm。2）确定进给量 2.1）按加工要求确定进给量 根据切削用量简明手册表2.7，知当加工要求为IT12精度等级，材料为HT200、时f=0.47-0.57mm/r 由于l/d=38/9=4.约为5.故修正系数为0.9。 则f=(0.47-0.57) ×0.9=0.423-0.513mm/r 2.2)按钻头强度决定进给量 根据表2.8，当材料为HT200,时，得钻头强度允许的进给量f=1.0mm/r。 2.3）按机床进给机构强度决定进给

23、量 根据表2.9，当HBS=200，d<10.2mm，F=7848<8330得机床进给量f=1.6mm/r。 故综合上述可得出：进给量f=0.41mm/r3)校核轴向力 可由表2.19可查出钻孔是当f=0.41mm/r,d<12mm时Fr=2500N,轴向力的修正系数均为0.85.故Ff=2125N。 根据Z3025钻床机床进给机构强度允许的最大轴向力Fmax=7848N。故f=0.41mm/r可用。4）确定钻头磨钝标准及寿命 由表2.12可得，当d<20mm是钻头后刀面最大磨损量取为0.8mm，寿命T=35min。5）确定切削速度 由表2.14，HBS=200，加工属

24、性四类 由表2.13得，f=0.36mm/r标准d<9.6mm时Vc=19m/min切削速度的修正系数为，见表2.31根据机床区Nc=630r/min6) 计算基本工时 2.5.9锪的沉头孔 保证孔深为4mm刀具的选择：硬质合金带导柱直柄平底锪钻 d=2.5mm1）确定加工余量 刀具采用直柄麻花钻（硬质合金），麻花钻规格为d=9mm。查机械制造工艺设计简明手册（以下简称简明手册）表2.3-8可得，精加工（铰）的加工余量为0.2mm。2）确定进给量 2.1）按加工要求确定进给量 根据切削用量简明手册表2.7，知当加工要求为IT12精度等级，材料为HT200、时f=0.47-0.57mm/r

25、 由于l/d=38/9=4.约为5.故修正系数为0.9。 则f=(0.47-0.57) ×0.9=0.423-0.513mm/r 2.2)按钻头强度决定进给量 根据表2.8，当材料为HT200,时，得钻头强度允许的进给量f=1.0mm/r。 2.3）按机床进给机构强度决定进给量 根据表2.9，当HBS=200，d<10.2mm，F=7848<8330得机床进给量f=1.6mm/r。 故综合上述可得出：进给量f=0.41mm/r3)校核轴向力 可由表2.19可查出钻孔是当f=0.41mm/r,d<12mm时Fr=2500N,轴向力的修正系数均为0.85.故Ff=212

26、5N。 根据Z3025钻床机床进给机构强度允许的最大轴向力Fmax=7848N。故f=0.41mm/r可用。4）确定钻头磨钝标准及寿命 由表2.12可得，当d<20mm是钻头后刀面最大磨损量取为0.8mm，寿命T=35min。5）确定切削速度 由表2.14，HBS=200，加工属性四类 由表2.13得，f=0.36mm/r标准d<9.6mm时Vc=19m/min切削速度的修正系数为，见表2.31根据机床区Nc=630r/min6）计算工步时间2.5.10粗铣油孔端面1） 油孔端面由粗铣和精铣两次加工完成，采用三面刃圆盘铣刀(高速钢)，铣刀的规格为，机床的型号X52K。2） 刀具：Y

27、G6硬质合金端铣刀。由于铣刀在工作时是连续切削，刀齿受很大的机械冲击，在选择几何角度时应保证刀齿具有足够的强度。因此刀具角度可取3） 加工要求：粗铣轴承座的下底面。确定加工余量由毛坯图可知：总加工余量为3mm，工艺设计简明手册表1.4-8和表2.3-21可知精加工余量为1mm.4） 确定每齿进给量，由切削加工简明实用手册表3.5，YG6硬质合金端铣刀所允许的进给量为f=0.14-0.24mm/z。但是采用的不对称铣，f=0.14mm/z，ap=2mm。5） 计算切削用量由切削加工简明实用手册表3.16，当d=125mm时，z=12，ap<3.5mm，f<0.24mm/z时，Vt=9

28、7m/min，nt=248r/min，Vft=333mm/min。各修正系数为：Kmv=Kmn=Kmv=0.89 Ksv=Ksn=Ksv=1故：Vc=Vt×0.89×1=86.33m/min n=nt×0.89×1=220.7r/min Vf=Vf×0.89×1=296.4mm/min由机床可得：n=235r/min Vf=375mm/min则实际切削速度和进给量为： 校核该机床功率（只需校核粗加工即可）。由切削简明手册表3.24得当174<HBS<207,ae<100mm，ap<2.0mm，d=125mm，z

29、=12，Vf=475mm/min切削功率P=3.8kw<4.5kw其所消耗功率小于机床功率，故可用。6）计算基本工时 2.5.11精铣油孔端面1) 刀具和机床跟粗铣油孔端面的一样。2） 由切削加工简明实用手册表3.5得，要使表面粗糙度达到Ra1.6时，f=0.4-0.6mm/z，ap=1mm3) 决定切削速度和进给量 由切削加工简明实用手册表3.16，当d=125mm时，Z=12，ap<1.5mm，f<0.1mm/z 时，Vt=124m/min，nt=316r/min，Vtf=304mm/min。 各修正系数为：Kmv=Kmn=Kmv=0.89 Ksv=Ksn=Ksv=1故V

30、c=Vt×0.89×1=110.4m/min n=nt×0.89×1=281.2r/min Vf=Vf×0.89×1=270.6nn/min由机床X52K可得：n=300r/min Vf=300mm/min则实际切削速度和进给量为：4） 计算基本工时2.5.12钻M8的孔1）确定加工余量 刀具采用直柄麻花钻（硬质合金），麻花钻规格为d=8mm。查机械制造工艺设计简明手册（以下简称简明手册）表2.3-8可得，精加工（铰）的加工余量为0.2mm。2）确定进给量 2.1）按加工要求确定进给量 根据切削用量简明手册表2.7，知当加工要求为IT

31、12精度等级，材料为HT200、时f=0.47-0.57mm/r 由于l/d=38/9=4.约为5.故修正系数为0.9。 则f=(0.47-0.57) ×0.9=0.423-0.513mm/r 2.2)按钻头强度决定进给量 根据表2.8，当材料为HT200,时，得钻头强度允许的进给量f=1.0mm/r。 2.3）按机床进给机构强度决定进给量 根据表2.9，当HBS=200，d<10.2mm，F=7848<8330得机床进给量f=1.6mm/r。 故综合上述可得出：进给量f=0.41mm/r3)校核轴向力 可由表2.19可查出钻孔是当f=0.41mm/r,d<12mm

32、时Fr=2500N,轴向力的修正系数均为0.85.故Ff=2125N。 根据Z3025钻床机床进给机构强度允许的最大轴向力Fmax=7848N。故f=0.41mm/r可用。4）确定钻头磨钝标准及寿命 由表2.12可得，当d<20mm是钻头后刀面最大磨损量取为0.8mm，寿命T=35min。5）确定切削速度 由表2.14，HBS=200，加工属性四类 由表2.13得，f=0.36mm/r标准d<9.6mm时Vc=19m/min切削速度的修正系数为，见表2.31根据机床区Nc=630r/min7) 计算基本工时 2.5.13攻M8的螺纹1）机床 ：Z525立式钻床2）刀具：丝锥M8，P

33、=1.25mm3) 切削用量选为：v=0.1m/s=6m/min4) 机床主轴转速为：Ns=1000v/3.14*8=239r/min,按机床说明书选取n=272r/min,则v=272*3.14*8/1000m/min;机动时，l=14+4=18mm,5） 计算基本工时： T=l/fn=0.05min第三章 夹具设计3.1夹具简述 在机床上加工工件时，为了保证工件的加工表面能狗达到规定的尺寸和位置公差要求，必须首先使工件占有一个正确的位置。通常把确定工件在机床上或夹具中占有正确位置的过程，成为定位。当工件定位后，为了避免在加工中受到切削力、重力等的作用而破坏定位，还应该用一定的机构或装置将工

34、件加以固定。工件定位后将其固定，使其在加工过程中保持定位位置不变的操作，成为夹紧。将工件定位、夹紧的过程称为装夹。工件装夹是否正确、迅速、方便和可靠，将直接影响工件的加工质量、成产效率、制造成本和操作安全。在成批、大量生产中，工件的装夹是通过机床夹具来实现的。用以装夹工件（和引导刀具）的装置，称为机床夹具。机床夹具在生产中应用十分广泛。 机床夹具的作用有以下四个方面：（1） 保证加工精度 机床夹具能够准确确定工件、刀具和机床之间的相对位置，可以保证加工精度，且稳定性好。（2） 提高生产效率 机床夹具可快速的将工件定位和夹紧，减少辅助时间。（3） 减轻劳动强度 采用手动、气动和液动等夹紧装置，可

35、以减轻工人的劳动强度。（4） 扩大机床的工艺范围 利用机床夹具，可使机床的加工范围扩大。例如，在车床或者钻床上使用镗模可以代替镗床镗孔，使其具有镗床的功能。3.1.1按夹具的应用范围分类机床夹具大致可分为以下几类：1.通用夹具 通用夹具是指结构已经标准化，且有较大适用范围的夹具。例如，车床用的三爪自定心卡盘和四爪单动卡盘，铣床用的平口钳及分度头等。这类夹具能较灵活地适用加工工件和加工工序的变换，适用于单件小批量生产。2.专用机床夹具 专用机床夹具是为某零件在某一道工序上的装夹而专门设计和制造的夹具。专用机床夹具定位准确、装卸工件迅速，但是设计与制造的周期较长、费用较高。因此，主要适用于产品相对

36、稳定而产量较大的成批或大量生产。在实际生产中，技术人员所设计的夹具通常都是专用机床夹具。3.组合夹具 组合夹具是用一套预先制造好的标准元件和合件组装而成的夹具。组合夹具使用夹具后，拆散成元件和合件，可不断重复适用。组合夹具是机床夹具标准化、系列化和通用化程度最高的一种夹具。这类夹具，结构灵活多变，设计和组装周期短，夹具零部件能长期重复使用。但需要储备大量标准的零部件，且夹具刚性较低。因此，它主要适用于小批量多品种、产品变化快和新产品试制等场合。4.成组夹具 成组夹具是在多品种、中小批生产中采用成组加工时，为每个工件设计制造的专用夹具（成组加工：根据零件结构、尺寸和工艺特征的相似性，对同类的全部

37、零件进行分组，将同组零件集中在一条生产线或一台设备上进行加工）。在夹具结构上，把与工件相联系的定位、夹紧和导向部分，设计成可调整或可以更换的结构。当从工件组中某一种工件转换为加工另一种工件时，只需进行个别的调整或更换，即可进行加工。5.随行夹具 随行夹具是指用于自动线上的移动式夹具。工件安装在随行夹具上，由运送装置依次送达自动线的各个机床，并在机床工作台或机床的夹具上定位、夹紧。3.1.2专用机床夹具的组成在生产中适用的机床夹具种类繁多，结构千变万化，根据夹具元件在夹具中所起的作用，可归纳出夹具一般由以下几部分组成：1.定位元件定位元件是用于确定工件正确位置的元件。用工件定位基准或定位基面与夹

38、具定位元件接触或配合来实现工件定位。2.夹紧装置夹紧装置是在工件定位后将工件夹牢的装置。3.对刀、导向元件对刀、导向元件是指用于确定或引导刀具的元件。例如钻套、镗套、对刀装置等，其作用是使刀具相对于定位元件获得正确的相对位置。4.夹具连接元件夹具连接元件是指用于保证夹具在机床上定位和夹紧用的元件。例如在铣床夹具底面上安装的定位键等。5.其他元件及装置根据工件的加工要求，有些夹具除上述组成部分外，还需设置其他元件或装置。例如进行多工位加工用的分度转位装置、某些夹具的靠模装置、工件抬起装置和辅助支撑等。6夹具体夹具体是用于连接夹具各个组成部分，使之称为一个整体的基础件。通常定位元件、夹紧装置和夹具

39、体是夹具的基本组成部分，其他部分则根据夹具所属的机床类型、工件加工表面的特殊要求设置。3.1.3机床夹具设计要求： 1.机床夹具的结构应与其用途和生产规模相适用在大批大量生产中，夹具的主要作用是在保证产品质量的同时，要尽量提高生产效率。因此，应广泛采用多件夹紧机构，广泛适用气动、液动和电动夹紧装置等高效、省力的夹具。在中、小批生产中，夹具的主要作用是保证加工质量的同时，要适用产品快速转换的需求，并达到较好的经济性，广泛采用单件加工的夹具及手动夹紧机构。在允许的情况下，可考虑采用可调夹具、成组夹具和组合夹具等。2.尽量选用标准化的零部件夹具设计时要尽量采用结构成熟的标准夹紧机构、标准夹具元件和标

40、准件，减少非标准零件，以提高夹具的标准化程度，缩短夹具设计的时间，提高夹具设计质量和降低夹具制造周期及成本。3.机床夹具结构应具有足够的刚度、强度和良好的稳定性为保证工件加工要求和夹具本身的精度不受破坏，夹具结构应具有较高的刚度和强度，夹具安装在机床工作台上应具有良好的稳定性，注意降低夹具重心，夹具底面轮廓尺寸相对于夹具高度尺寸的比例适当。4.保证适用方便和安全夹紧机构的操作手柄一般应放在右边或前面，以便于操作。操纵夹紧件的手柄活扳手在操作范围内应有足够的活动空间。防止夹紧机构的活动件与机床、刀具相碰撞，因此，在设计时要认真查阅机床有关数据。同时，还要考清除切屑方便、安全。5.有良好的工艺性夹

41、具设计应考虑便于夹具制造、检验、装配、调整和维修。对于夹具上精度要求高的位置尺寸，应考虑能否在装配后用组合加工的办法来保证，或依靠装配时调整的办法得到保证。3.2定位方案的设计根据轴承座零件的结构以及加工工序过程选取钻9mm的孔。并且制定钻其孔所需的夹具。工件的定位机械零件是由若干要素（点、线、面）组成的，各要素之间都有一定的尺寸和位置公差要求，用来确定生产对象上几何要素之间几何关系所依据的那些点、线、面，称为基准。在加工中用作确定工件在机床上或夹具中占有正确位置的基准，称为定位基准。作为定位基准的点、线、面在工件上有时不一定实际存在（如外圆和内孔的轴心线，对称面等），而常由某些实际存在的表面

42、来体现，这些体现定位基准的表面称为定位基面。工件的六点定位规则一个自由刚体，在空间直角坐标系中，有六个方向活动的可能性，即沿三个坐标轴方向移动和绕三个坐标轴方向的转动。自由刚体在空间的不同位置，就是这六个方向活动的结果。一般把某个方向活动的可能性称为一个自由度，一个自由刚体在空间共有六个自由度。工件可近似的看成为自由刚体。工件在没有采取定位措施时，其位置具有六个可活动的方向。要使工件在某个方向有确定的位置，就必须限制该方向的自由度。可以通过布置支撑点的方式来限制自由度。我们把在工件的适当位置，不知六个支撑点，限制工件的六个自由度，从而确定工件唯一确切位置的规则，称为六点定位规则。 该工序拟定的

43、定位方案为：如图3-1所示，用支撑板顶住零件的底面，然后在大孔内插入一根心轴，再用螺母从左端拧紧达到工件的定位和夹紧。且工件的定位方案符合六点定位原则，保证了工件的加工精度。图3-13.3夹紧方案的确定夹紧装置通常由三部分组成：（1） 动力装置 动力装置是产生夹紧作用力的装置。通常是指机动夹紧时所用的气动、液压、电动等动力装置。（2） 夹紧元件 夹紧元件是夹紧装置的最终执行元件。通常它和工件受压表面直接接触而完成夹紧动作。（3） 中间传动机构 中间传动济公是介于力源和夹紧元件之间的传力机构，它将原动力以一定的大小和方向传递给夹紧元件，例如铰链杠杆机构、锲斜机构等。夹紧装置的基本要求：1） 夹紧

44、时不得破坏工件在夹具中占有的正确位置；2） 夹紧力要适当，既要保证工件在加工过程中定位的稳定性，又要防止因夹紧力过大损伤工件表面及产生过大的夹紧变形。3） 夹紧机构操作要安全、省力，夹紧迅速。4） 结构应尽量简单，便于制造与维修。夹紧机构的复杂程度、工作效率应与生产类型相适应。5） 具有良好的自锁性能。因为该轴承座零件的结构比较特殊，而且在钻孔时其他工序基本上都已经完成。所以可以拟定选取零件的大通孔来用作零件在夹具上的夹紧。利用心轴与孔的过盈配合，使心轴穿过轴承座大通孔。在其左边用螺母紧固，螺母下面加装垫片，怎么受力面积，从而减小因为夹紧力带来的对工件的损伤。保持工件的完整度。夹紧机构采用螺母

45、手动夹紧，这样可以大量节约生产成本。而且螺纹杆和螺纹的夹紧结构简单，易于制造、维护简单。零件的互换性好。这种机构的唯一缺点就是夹紧方式为手动夹紧，对于这种中批量小零件的生产可能会加大工人的劳动强度。操作起来也不是很简便。 夹紧力的计算：式中 螺纹升角 螺纹摩擦角 f 螺杆端面与工件之间的摩擦因数 螺杆中径得到夹紧力为F=1345N。3.4对刀装置及导向元件的选用 钻床夹具的刀具导向元件为钻套。钻套的作用是确定刀具相对夹具定位元件的位置，并引导钻头等孔加工刀具，提高刀具刚度，防止在加工中发现偏斜。 因为此道工序是钻孔，所以在这里选用的对刀及导向元件为钻套。且钻套类型为可换钻套。35夹具体的设计夹

46、具体是夹具的基础件，夹具上的所有组成部分都必须最终通过这一基础件连接成一个有机整体。设计夹具体时应满足如下基本要求： （1） 足够的刚度和强度 设计夹具体是，应保证在夹紧力和切削力等外力作用下，不产生过大的变形和震动。必要时，可在适当位置设置诺干条加强筋。（2） 夹具安装稳定 机床夹具通过夹具体具体安装在机床工作台上，安装应稳定，为此，机床夹具重心和切削力等力的作用点应处在夹具安装的基面内。机床夹具高度越大，要求夹具体平面面积也越大。为使夹具体平面与机床工作台接触良好，夹具体平面中间部位应适当挖空。（3） 夹具体结构工艺性良好 设计时应注意夹具体的毛坯制造工艺性、机械加工工艺性和装配的工艺性。

47、（4） 便于清除切削 为防止加工中切屑聚集在定位元件工作表面或其他装置中，影响工件的正确定位和夹具的正常工作，在设计夹具体时，要考虑切屑排除问题。根据夹具体的设计要求现设计夹具体机构如图3.4-1、3.4-2和图3.4-3所示。这设计和合理性好。能够保证夹具其他的零件很好的安装在夹具体上，配合精度高。而且这个结构的夹具体采用铸造成型的方法。铸造夹具体具有以下特点,所以得到了较为广泛的应用：（1） 铸造工艺性良好，几乎不受零件大小、形状、重量和结构复杂程度的限制。（2） 铸造夹具体吸震性良好，可减少或避免其受力而产生的振动。（3） 铸造夹具体承受抗压能力大，可承受较大的切削力、夹紧力等力的作用铸

48、造夹具体所用材料为HT200。夹具体应进行时效处理，消除内应力。 图3.1 夹具体主视图 图3.2夹具体左剖视图图3.3 夹具体俯视图第四章 总结终于到尾声了，经过一段时间的毕业设计，我深深的体会到作为一个设计人员的不容易，为了能够加强以前学过的知识并且学到了更多未涉及到的知识。我在本次设计中尽可能的以真正的设计人员的标准要求自己，所以在这几个月里，我不断的查找各类书籍，以便完善我的毕业设计。从零件的作用、结构分析、以及夹具设计的全过程中。我感觉到了自己学习的东西是多么的肤浅。学习到的东西很大一部分在最后都忘记了。这使得我不得不重新拾起书本，把原来老师讲的和自己学的东西重新温习了一遍。深深感受

49、到了温故而知新的道理。这一次重新的温习让我不仅加深了以前所学习的知识。而且学到了一些更深层次的知识。我发现好多知识它并不是独立的。我们必须把这一系列的知识串起来。形成一个知识的网络。这样我们在设计作品和做零件的工艺分析时才能做的更透彻。分析的更加合理，所做的东西才更具有科学性。在这一系列的工作中，最让我映象深刻的是零件的结构分析，和加工工艺分析过程。这确实是一个严谨的过程，让人不得有半点马虎。每一个数据都有她来源的科学依据，不是说按照我们的个人意愿凭空捏造的。一开始我大量的工作量让我觉得无从下手，不过我很快就定下心来。一步一步的按照书本上的步骤，没有半点马虎。一点一点的逐步找到了思路。查表、计

50、算、等一系列的工作给我的最大感受就是。作为一个设计人员，真的不能有半点马虎，不能含糊学问。因为这就好像是多米诺效应。如果第一张牌到了，将会带来的是一连串的倒牌反应。设计人员作为第一张牌，所以必须站稳才能保证后面的牌屹立不倒。以前我认为一个零件的加工工艺过程很简单，一套夹具设计很随意，经过这次毕业设计，我深深为我以前的幼稚想法感到羞愧。现在我终于了解了一个零件的加工工艺过程必须制定严格的标准，必须有合理的流程。不是你想怎么加工就怎么加工，你想怎么弄就怎么弄。一切的流程都有着严格而且规范的标准。只有严格按照标准来我们才能让我们的生产有条不紊的进行，只有这样我们才能更高效率的完成加工。最高标准的保证

51、零件的加工质量。经过短暂而又漫长的毕业设计，我感觉到自己学到了很多课堂上没有学到过的东西，我发现自己的能力提高了许多。当然，我还初出茅庐，还有更多的知识等待这我去学习与探索。只有时刻保持一颗谦虚的心，我才能学到更多，得到更多。参考文献1 王凡.实用机械制造工艺设计手册.机械工业出版社2 何庆,李郁.机床夹具设计教程.电子工业出版社3 呼咏,皱青.机械制造技术基础课程设计指导教程.机械工业出版社4 李必文.机械精度设计与检测.中南大学出版社5 吴拓.机床夹具设计集锦.机械工业出版社6 孟少农.机械加工工艺手册 第一卷，第二卷.

52、 机械工业出版社7 胡忠举.机械制造技术基础.中南大学出版社8 王永章，杜文君，程国全.数控技术  9 濮良贵，纪名刚.机械设计第八版.高等教育出版社 致谢这次毕业设计我感觉是对自己能力的一种提升，当然在这个过程中，我非常感谢那些对我伸出援助之手的老师和同学。最应该感谢的是我的毕业设计指导老师杨国庆，我的老师对我很负责，我也非常荣幸能够在我大学四年本科毕业之际可以碰到这么好的老师。当我遇到任何困难的时候，我的老师总是能够很耐心的帮助我解决，有时候我感觉我的东西无从下手，不知所措。可是杨老师依然没有对我放弃治疗，总是能够耐心的指导我、引导我该怎么做。当然在老师的悉心指导下我逐步的感觉到了自己应该怎么做，应该怎么去查阅各种资料