汽车万向节十字轴制造工艺及工装设计

-5-绪论1.1选题的目的和意义在我国轿车工业飞速发展的今天，其产品结构向多元化、个人化、节能化方向发展，对整车性能提出了更高的要求。汽车和械造行业正在以一种快速的速度发展着，它的加工方式和制作过程得到了更多的改进和拓展，在传统的切削磨削技术得到了持续的发展，并将其提升到了一个新的高度的时候，它还开辟出了新的工艺，并将其提升到了新的技术层次。并且对生产有很大的影响。所以对交叉轴类零件的制造技术进行深入的研究是很有意义的。1.2国内外研究概况现代的机器制造行业正在飞速地朝着21世纪迈进，在这期间，它的加工方式和生产过程得到了极大的改进和开发，传统的切削磨削技术得到了持续的发展，并达到了一个新的水平，与此同时，各种各样的特殊方式也在涌现，为新的工艺开辟了新的可能。实现了新技术的突破，对企业的发展起到了积极的影响。制造技术不断走向高精确性。在机床、汽车、拖拉机等制造行业中，轴类零件是一种使用非常广泛，并且占据了非常重要的位置的结构。轴类部件的最大功能是支撑传动部件，并对其进行传输，在工作过程中会受到各种应力的影响。所以，从选择材料的观点来看，所使用的材料应该具有更高的综合力学性能；为了增加耐磨性，还需要有一些硬度。满足产品高品质、低价格的需求，以减少产品的生产成本和赢得市场；然后就是对零件的需求。十字轴部件尺寸较小，需要在里面进行切削的部位较多，对设计提出了苛刻的条件，需要经过数十个以上的工艺；作为车辆传动系统中的一个核心部件，其主要功能是输送功率，同时也是万向耦合器中的一个关键部件，具有较高的精确性和较高的制造工艺。因此，在进行交叉轴的机械制造时，应注重其大小、精度、构造、锻件等；用更高精度的切削，如车削。1.3课题研究的主要内容及简介要求设计该万向节十字轴的机械加工工艺规程，具体要求内容为：（1）分析、了解产品性能、用途；（2）了解制造规模、方式，生产条件（3）制订设计制造方案；编写工艺（4）设计工装。第2章机械加工工艺规程设计2.1机械加工工艺概述2.1.1工艺规程的概念在特定的生产计划和生产批次下，工艺规程可以用最节省的方式得到所需要的生产力和生产计划，通常需要的工艺费用是最低的，还会有一张工序简图。对此过程中各环节进行了详尽的阐述。零件机械加工工艺规章具体具体内容如下：加工路线，各工序的具体加工内容、要求及说明，切削，时间限额及使用的机床设备与工艺装备等。2.1.2工艺规程的作用(1)技术规范是制造前、制造过程中的基础，是确保制造过程中的技术规范，是确保制造过程中的技术规范，也是提高制造过程中的技术规范。所以，在实际的操作过程中，必须严格遵循已有的技术规范。(2)在新厂房或厂房中，技术规范是最重要的技术规范。(3)制程规范是制程技术沟通的重要文献。2.1.3工艺规程的格式工艺程序卡，是一种程序文档，用程序的形式，简单地描述了一个产品或零件的处理程序。为生产准备，制定生产计划，制定生产计划，组织生产等提供了依据。(2)工艺卡，为每一道工序而编写的一种工艺文件。多用于大型产品或重要部件的单、小批量生产。2.1.4工艺规程的设计原则(1)在部分设计图中，所有的技术要求都要得到可靠的满足。(2)在给定的生产计划及生产批次下，能够以最经济的方式得到所需的生产力及生产计划，通常需要最小的过程费用。(3)要尽量利用已有的生产条件，以较少的投入，较多的投入，并且要有利于生产的安排。(4)最大限度地降低工人的工作强度，确保生产安全，营造良好文明的生产环境。2.1.5制定工艺规程的步聚(1)制定零件生产类型。(2)观察图纸(3)对工件的结构特点和参数有个正确的了解，选择毛坯的类型。(4)思考讨论基准的选择、具体的制造方案，拟订路线。(5)筛选工件的制造设备和工艺装备。(6)计算出工件的加工尺寸和公差。(7)设计出准确的切削量和工时定额。(8)总结写出具体的工艺环节。2.2十字轴零件工艺分析(1)审查零件的材料的选择是否恰当：零部件选用的材质应以本国为基础，尽可能选用本国所富含的材质，尽可能避免选用贵金属材质，其所选用的材质为十字形；它是一种可以充分满足交叉轴的机械性能，并且具有较高的成本和较高的成本的常用材料，对其进行了合理的选择。(2)检查零件的图样是否完整和正确看了看是否充分和准确，标注了尺寸，公差，表面粗糙粘度；和技术要求是合理、齐全的，并且零件的表面精度、表面质量和技术要求在现有的技术条件和生产条件下可以达到。在加工时，首先以四个轴颈为基准打出孔眼，然后车削、倒角，使圆面共圆。钻孔，然后以钻孔作为参考，在端面精度为Ra12.5的情况下，将四轴颈端面和轴颈外圆进行车削。2.3毛坯的选择2.3.1确定毛坯的制造形式在对万向节十字轴的材质进行选择时，要按照零件的需求，要具备一定的强度和耐磨性，通常情况下，通常会采用20CrMnTi等低碳合金结构（渗碳材料），在经过渗碳淬火之后，其表面会呈现出高的硬度，但是轴心部位会保留同样的强度和韧性，而且还需要具备高的机械性能，其质量必须在25Kg之内。要求大量制作，所以要选择锻造模具的制作方式。2.3.2基面的选择基面的选择在设计中占有很重要的地位，影响加工质量和生产效率。如果基面选择不合理，则无法无法保证加工质量，，浪费生产材料和劳动力以及能源，大大降低生产的效率。1.粗基准的选择零件开始加工时，所有的面均未加工，只能以毛坯面作定位基准，这种以毛坯面为定位基准的，我们叫做粗基准，粗基准选择应遵循以下原则。(1)为了保证零件各个加工面都能分配到足够的加工余量，应选加工余量最小的面为粗基准。(2)为了保证零件上加工面与不加工面的相对位置要求，应选不加工面为粗基准。当零件上有几个加工面，应选与加工面的相对位置要求高的不加工面为粗基准。(3)为了保证零件上重要表面加工余量均匀，应选重要表面为粗基准。零件上有些重要工作表面，精度很高，为了达到加工精度要求，在粗加工时就应使其加工余量尽量均匀。2.精基准的选择以中心孔作为加工外圆的精基准，以外圆作为加工四轴端面的精基准。符合互为基准的原则。2.3.3毛坯选择应考虑的因素(1)零件的材质及其力学性能。(2)零件的结构形状和尺寸大小及相关精度。(3)零件的生产批量。2.4工艺路线的拟定2.4.1确定各表面的加工方法根据各个面的加工精度及表面粗糙度的要求，参考下表1和表2中给出的数值，对各个面进行以下的加工：其端部外圆及另一轴的端部外圆均采用车削方式。表面和表面的加工方式是车刀。Ø22、采用组磨法对外圆进行加工。在22-0.6的外圆上，采用半精磨的方式进行加工。另外还采用了镗孔的加工方式。Ø162的四轴颈的端面采用旋转法。表1外圆加工中各种加工方法和表面粗糙度加工方法加工情况加工经济精度表面粗糙度车粗车1-1310-80半精车10-112.5-10精车7-81.25-5外磨粗磨半精磨8-97-81.25-100.63-2.5在十字轴的设计中，要加工B3孔和镗孔，下表2是本次设计中各孔表面加工方法的依据，参照参考文献。表2孔加工中各种加工方法和表面粗糙度加工方法加工情况加工经济度粗糙度钻镗015mm以下11-135-80015mm以上10-1220-80粗镗12-135-20半精镗10-1125-102.4.2拟定加工工艺路线工件上所有已加工面必须按一定的次序进行加工，这对于保证工件质量，提高生产率，降低加工成本具有十分重要的意义。确定工艺路径的起点，保证工件的几何尺寸精度、尺寸精度和位置精度。节约工件装夹时间，降低搬运工件数。当对零件的加工精度有较高的要求时，通常会有将工艺规程划分成多个加工阶段的需求，在此条件下，工序肯定会相对分散。2.4.3工艺顺序的安排原则(1)先加工基准面，再加工其它表面(2)一般情况下，先加工平面，后加工孔这条原则的含义是：1)在工件上有一个很大的平面作为定位参考的情况下，可以把它作为一个定位表面，用它来对加工的孔进行定位。这就保证了定位的稳定，精确，工件的装夹通常也较为方便。2)如果在毛坯表面打孔，很可能会引起钻头的偏转，如果要打孔的话，必须先打孔，然后再打孔。(3)首先是主曲面，然后是副曲面，这里的主曲面是指：设计参考曲面，主工作曲面。而副面则是指其它面，如键槽，螺丝孔等。副面和主面常常存在着互相的定位需求。所以，通常都是在主面满足了一定精度后，才能对副面进行主面定位的加工。请注意，“后加工”并非指全部工序的末尾。(4)先安排粗加工工序，后安排精加工工序对于精度和表面质量要求较高的零件，其粗加工应该分开。2.4.4热处理工序及表面处理工序的安排在切削加工过程的前面要安排热处理例如退火、正火，这样可以使工件的韧性变好可以改善切削的性能。2.4.5十字轴零件工艺过程流程图是流程图中流程图的总纲。它的工作内容包括：工件曲面的选取、加工顺序的确定和加工阶段的划分。在此基础上，确定了每道工序的技术参考，确定了工序尺寸，确定了设备和工具；裁剪量、工时等。它的制定不仅关系到生产的品质与效率，还关系到生产人员的劳动强度与设备投资，以及生产车间的占地面积；制作费用和其他方面的问题都要仔细考量。另外，在工艺路径的制订上，还没有一套准确的计算方法，只是运用了通过生产实践总结出的经验性和综合性的原理。在运用上述原理时，可根据特定的产品种类及情况，灵活运用。2.4.6制定工艺路线初步拟定工艺方案:落料一一车基准孔和四轴颈端面一一打中心孔一粗、精车外圆一一车M,N面一M,N面去锐棱—一渗碳——中心孔切碳—一淬火一—整形。1、工序路线方案工序1根据下料要求锯料,粗铣四轴端面工序2以毛胚四轴颈为粗基准,钻四轴轴向中心孔工序3粗车四轴外圆,半精车四轴外圆工序4半精铣四轴端面工序5渗碳，钻四轴轴向孔粗铣侧面，钻侧面孔，攻螺纹，锪锥面工序6淬火处理。工序7按零件工作图要求,检查加工精度磨四轴外圆磨四轴端面检查精度工序8最终检查涂上防锈油入库3、确定方案该方案的优点在于可以保证加工的精度减小废品率，提高生产效率。2.5机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的确定查阅《机械加工工艺设计员手册》采用查表及估计的方式，来决定各工艺参数及各工艺参数。切削余量的多少，直接关系到工件的制造质量、效率和经济效益。在加工过程中，由于铣削力的增加，加工时所需的材料、动力、工具及人力等都会增加，而且加工时所受的压力也会增加，从而导致加工时产生更大的变形。相反，余量过小时，工件的加工品质就得不到保障。下面的表格1显示了在这个设计中所决定的机床的容限和工艺参数。表1万向节十字轴加工余量、工序尺寸和毛坯尺寸等参数表加工面最终尺寸粗糙度单边、直径余量工序尺寸毛坯尺寸108Ra1.253粗铣→109.7112.71.5半精铣→108.20.2精磨→10825Ra0.632粗车→26.528.51.3半精车→25.120.12精磨→2525.5Ra6.32粗车→26.528.5据此可得到毛坯尺寸，故可得毛坯图形如下图(2)十字轴毛胚尺寸如下：毛坯尺寸是通过查表和估算的方法确定的主要参照参考文献。表4十字轴毛胚尺寸加工面等级表面层(mm)机械加工余量(mm)尺寸偏差(mm)A面F1.04.0±0.1四轴颈端面F1.05.0±0.1四轴颈F1.03.5±0.1镗孔AF1.05.0±0.12.6切削用量的确定根据工件尺寸和相关要求，并参考《实用机械加工工艺手册》等资料，可得工件尺寸和切屑深度的选择为：精磨四轴外圆时，进给量为0.0035mm/r，精磨四轴端面时，进给量为0.0045mm/r。钻孔进给量和速度：Φ4为进给量为0.12mm/r；;Φ13进给量为0.25mm/r;锪锥面进给量为0.2mm/r。攻丝进给量为1.26mm/r，工序1根据下料要求锯料,粗铣四轴端面1、工件材料:20CrMnTi，σ=1018Mpa，模锻。机床：卧式铣床X5025AS刀具：YT15圆柱形铣刀，齿数Z=6，依据手册选用粗齿。2、计算切削用量切削速度为：查手册Cv=134，qv=0.65，Xv=0.18，yv=0.28，uv=0.32，Pv=0.23，m=0.5，刀具寿命T=180min代入数据得：=144m/min采用硬质合金圆柱铣刀，d=50mm，Z=6，则转速由机床说明书n=切削速度3、计算基本时间查手册得到切入切出行程总行程为本工序为相同的四个工步工序2以毛胚四轴颈为粗基准,钻四轴轴向中心孔工序3粗车四轴外圆,半精车四轴外圆1、加工条件及加工要求加工要求：粗车四轴外圆由Φ28.5至Φ26.5，机床：卧式车床C620-1刀具：YT5外圆车刀，由于取较小主偏角可以提高刀具寿命，因此选择10°，根据前角大小，以及加工类型（粗车），查的相应的α=8°，刀杆尺寸为。2、计算切削用量根据加工尺寸确定背吃刀量为QUOTEαP1=αP=工件直径靠近20mm，刀具材料为硬质合金，背吃刀量1.58mm，有工艺手册查表得，通过查表法确定切削速，选出对应的切削速度为Vc=转速为，由机床说明书取转速为n=1800r/min切削速度3、计算基本时间查手册得切入量、切出量总切削量本工序为四个相同工步1、加工条件及加工要求加工要求：半精车四轴外圆由Φ26.5mm至Φ25.12mm机床：卧式车床C620-1刀具：YT15外圆车刀，由于σ=1018Mpa，加工材料为结构钢，查表得前角范围12°～15°，由于工件硬度低，前角需大一点，因此选用前角=15°，，，刀杆尺寸为，刀尖半径取。2、计算切削用量根据切削尺寸及加工要求QUOTEαP1=αP=依据表加工工艺手册（硬质合金外圆纵车削的切削速度）Vc=258m/min根据机床说明书，取n=3200r/min，切削速度3、计算基本时间查手册得切入量、切出量总切削量本工序为四个相同工步工序4半精铣四轴端面渗碳，钻四轴轴向孔粗铣侧面，钻侧面孔，攻螺纹。加工要求：半精铣端面两向对面尺寸由109.7mm至两端面尺寸为108.2mm,各端面距中心平面距离为54.1mm.机床：卧式铣床X5025AS刀具：YT15圆柱铣刀，齿数Z=6，依据手册，由切削深度，以及加工类型，选用粗齿。刀具每转进给量为f=0.6mm/r切削速度为：查手册Cv=134，qv=0.65，Xv=0.18，yv=0.28，uv=0.32，Pv=0.23，m=0.5，刀具寿命T=180min代入数据得：=164m/min采用硬质合金圆柱铣刀，d=50mm，Z=6，则转速：由机床说明书，取n=1180r/min切削速度3、计算基本时间查手册得到切入切出行程总行程为本工序为相同的四个工步钻四轴轴向孔：采用一次装卡，提高了生产效率，减小了劳动强度。以下是具体的说明。1、加工条件及加工要求工件材料:20CrMnTi，σ=1018Mpa，模锻。加工要求：钻轴向中心孔，孔Φ13mm，深孔Φ4mm。机床：摇臂钻床刀具：中心钻，直柄长麻花钻Φ4mm，L=119mm,L1=78mm，直柄短麻花钻Φ13mmL=102mm,L1=51mm。2、计算切削用量根据刀具材料以及加工类型,依据σ=1018Mpa<0.748Gpa,d=13mm,d=4mm，由《机械工艺简明手册》查表得加工Φ13mm孔的进给量以及切削速度分别为f=0.25mm/rVc=21.4m/min计算得n=513r/min查表的机床取n=530r/min切削速度加工Φ4mm孔的进给量以及切削速度分别为f=0.12mm/rVc=19.8m/min，转速计算结果与Φ4mm为了简化加工过程采用与加工Φ13mm孔一样的转速n=530r/min3、计算基本时间加工各轴两孔的走刀长度、进给量、转速分别为L1=1.2mmL2=55mm,f1=0.25mm/rf2=0.12mm/r基本时间粗铣侧面：1、工件材料:20CrMnTi，σ=1018Mpa，模锻。加工要求：粗铣侧面，侧面距离中心的尺寸24mm加工到23.6mm机床：卧式铣床X5025AS刀具：直柄立铣刀，d=16mm，齿数为3，粗齿。2、计算切削用量根据刀具材料以及加工类型，依据《机械工艺简明手册》查表，粗铣时每齿的进给量af=0.08mm刀具每转进给量为f=af*z=0.08*3=0.24mm切削速度为：查手册Cv=134，qv=0.65，Xv=0.18，yv=0.28，uv=0.32，Pv=0.23，m=0.5，刀具寿命T=90min代入数据得：=76.8m/min转速：由机床说明书n=1500r/min切削速度3、计算基本时间查手册得到切入切出行程总行程为本工序为相同的四个工步钻侧面孔，攻螺纹，锪锥面:钻Φ7mm的孔，深度为32mm；攻螺纹M8-7H。刀具：Φ7mm麻花钻L=74mm，L1=34mm，M8丝锥。确定切削用量钻孔：Vc=20.2m/min计算转速攻螺纹：查表取f=1.26mm/r切削速度计算公式：查表确定各系数：，推荐耐用度t=90min计算转速计算基本时间加工各步的走刀长度、进给量、转速分别为L1=32mmL2=10mmf1=0.15mm/rf2=1.26mm/r计算时间工序6淬火。渗碳深度控制为0.8～1.3，淬火硬度为HRC58～64，轴颈端部硬度不低于HRC55，心部硬度HRC28～45。工序7检查加工精度磨四轴外圆磨四轴端面检查精度1、加工条件及加工要求加工要求：磨削外圆由Φ25.12mm至Φ25。机床：外圆磨床MQ1320。磨轮：查手册确定砂轮材料为白刚玉，粒度为46，砂轮直径d=400mm,宽度b=50mm。2、确定切削用量由加工要求QUOTEαP1=αP=由于加工类型是直接精磨，且粗糙度为，查手册，进给量=0.0035mm/r工件回转圆周速度Vc=32m/min计算转速根据机床n=400r/min计算速度3、计算基本时间精磨四轴端面：加工要求：磨削端面由108.2mm到108mm。机床：平面磨床MQ1320磨轮：查手册确定砂轮材料为白刚玉，粒度为46，砂轮直径d=400mm,宽度b=50mm。2、确定切削用量由加工要求QUOTEαP1=αP=由于加工类型是直接精磨，且粗糙度为1.25，查手册，进给量=0.0045mm/r工件的回转速度Vc=16m/min计算转速根据机床n=210r/min计算速度3、计算基本时间工序8最终检查涂上防锈油入库第3章工艺装备设计3.1机床的选择机床选择要注意以下几个方面：(1)加工需求选择机床首先需要考虑的是加工需求，包括材料种类、加工精度和加工尺寸等。不同机床适合加工的材料不同，例如铣床适合加工金属材料，而激光切割机适合加工金属和非金属材料。同时，加工精度和加工尺寸也需要考虑。(2)生产效率机床的生产效率是企业选择的关键指标之一。生产效率与机床的工艺能力、加工速度、稳定性、一次夹紧量和换刀时间等有关，影响生产效率的好坏。(3)投资成本与维护保养费用3.2工艺装备的选择(1)工装的选取：小型单零件时，宜采用普通工装及组装式工装，大型工装时，宜按工艺需要，可进行特殊工装的工装。(2)选刀：以已加工的表面尺寸，已加工的材料，所要求的加工精度为基础；工件的表面质量和切削方式的选取等。通常使用标准件，如有需要，可使用组合件和特制工具。(3)测量工具的选用：测量工具的选用，主要是根据工件所需的产品种类、工件所需的精度等来进行。通常情况下，在单件小批次的生产过程中，应该选择使用通用量具和量仪，在大批量的生产过程中，可以使用各种量规、量仪和特殊量具等。3.3定位基准的选择基准分为两大类。1.设计基准：在零件图样上所采用的基准。2.工艺基准：零件在工艺过程中所采用的基准。其中又分为以下几种基准（1）装配基准（2）测量基准测量时用以检验已加工表面尺寸几位置的基准，称为测量基准。（3）工序基准（4）定位基准3.4机床夹具概述3.4.1机床夹具概念凡是按照切割加工工艺规范，用于准确地测定零件和工具的相对位置，并将其可靠地夹持的工艺设备，统称为机床夹具在机械制造过程中的切削加工、焊接、检测和装备等工艺过程中得到了广泛的应用。3.4.2机床夹具的组成及作用(1)机床固定装置包括以下部分1)定位件：为确保工件就位而设的定位件，例如：主轴支承钉、支承板、V形垫片等。2)由于在切削过程中，工件会受到切削力，惯性力，冲击力，震动等的影响，所以必须具有一种夹持工件的机构，以便不会由于这些力而引起工件的位置改变。3)其它部件和设备，例如定向键，操作部件，索引装置，等等。(2)机床夹紧装置的功能1)这样，在工件、机床、工具与工件之间，就能得到一种稳定而准确的相对位置及几何关系，从而，工件的加工精度就能得到很好的保障。此外，在使用了夹持器之后，工件的位置不会受到诸如划线、找中等主观和客观因素的影响，得到稳定的加工质量。2)采用夹具后，工件的定位和夹紧可以在极短的时间内进行，从而减少了辅助工作的时间。提高劳动生产率，降低生产成本。3)改进了工作环境，减少了对工作人员的技术要求，使用工装夹工件，既方便，又省力，又安全。3.4.3机床夹具的分类夹具一般分为：通用夹具、专用夹具、可调夹具、组合夹具、自动生产线夹具等。机床夹具的结构可以归纳为：定位元件，夹持装置，夹持特定部件；刀具或导轨，连接件，其它设备或部件等。3.5夹具设计由于能力有限,在夹具的设计上必然存在不足,以下是夹具的组装简图:心轴的直径是Ø46.2mm,心轴的作用是限制十字轴的4个自由度。卡箍上有一个止动销，用于限定十字轴的5个自由度。表面折流片是由折流片轴与夹持器连接，用于限制交叉轴线的第六自由度。开口衬垫的作用除一般衬垫外，最重要的是内六角螺丝拧松后，可将该开口衬垫卸下，也可直接卸下交叉轴。这是因为使用了M6型六角形螺丝，所以螺丝大端部的两个顶点之间的最大间距比Ø46.2毫米的孔径要小。该方法既能节省被处理的物料，又能缩短处理时间，还能提高效率。所述芯棒的一端用M25螺帽紧固在所述夹具上，所述芯棒的另一端钻有螺纹，将所述芯棒和所述十字轴紧固在所述夹具上，并在所述芯棒的一端用所述M25螺帽紧固在所述夹具上；如此，可使倒车拨叉在Y轴正、负向上的运动受到限制。再在夹具上安装一挡销，用来限制十字轴绕Y轴的转动，保证在加工过程中，工件与机床和刀具的相对位置不会发生变化，从而达到了夹具的设计目的。工装夹具的尺寸、技术要求、公差尚未设计完毕，仍有误差。图3零件图3.5.1夹具设计的步骤按照传统，可把整个设计工件分成四个具体步骤。(1)确定了设计使命，搜集了大量的原始数据1)对产品的零件图纸和组装图纸进行解析，以理解零件的功能，外形和结构；特点，材料，技术要求及全过程。2)对工装夹具设计作业单进行了分析，并对作业单中提出的要求进行了合理性、可行性、经济性等方面的分析。这样，才能找到问题所在，并能与相关人士商讨。3)知道所用机器的规格，性能，精度，以及与工装相连的部件的结构。4)熟悉所用工具和测量工具的技术规范。5)对工装工位的工艺情况有一定的认识。6)搜集与工装有关的设计信息，包括工装设计规范、工装设计参数、工装设计说明书等。(2)对工装的整体方案进行设计本阶段工作的主要内容为：依据零件的精度要求、零件的特定结构形状、零件的被加工表面状况，初步制定如下方案：1)确定了工件的定位方法，并对其进行了适当的定位元素的选取。2)确定了工件的装夹方式，并选取了适当的装夹机构。3)确定了切割器的调节方式，并设计了切割器和切割器的切割器。4)决定如何将夹具和机器联接在一起。5)确定夹具的整体布置以及夹具的特定结构形式，并针对特定的需求，适时地考虑夹具的碎屑、输送、保护等问题。(3)进行必要的计算，对方案进行评审，对设计进行改进。对定位误差进行了计算，从而决定了定位元件的结构尺寸和精度：对夹紧力进行了计算，从而决定了夹紧装置的尺寸和结构类型，并对运行过程中的薄弱环节进行了强度检验，从而决定了抓紧元件的结构尺寸。(4)制作工装夹具总装图纸在确定了总装方案之后，就可以进行装夹装置的设计。在绘制总成图时，要注意下列要点：1)画出的图样必须按照全国制图规范进行。2).为了更直观，尽可能按1:1的比例进行绘图。3)尽量选择面向操作人员的朝向为主要观察对象，主要观察对象的位置与操作条件相一致。4)用精细的双点画法，画出工件的外形轮廓、定位基准、夹持面、机加工面等。5)总图要清晰地表示出夹紧装置的工作原理，零件间的配合关系。总体图的生成次序通常为：先用精细的双点线绘制工件。之后，将工件视为透明体，依次画出定位元件、夹紧元件、对刀或引导元件，以及其他辅助结构：最后，通过夹具体把各元件组合成一整体。图纸完成后，标出必要的尺寸，技术要求，部件编号，并填上标题栏和清单。(5)夹具零件设计及零件图绘制在完成了总装图之后，要根据组装图，将每个非标零件的结构、尺寸、技术要求进行逐一拆绘，并将零件的材料牌号、热处理和表面处理要求进行明确，还要对每一个零件的形状、大小以及公差进行相互协调。对夹具的整体布局和夹特定的结构形式进行明确，并按照特定的需要，对夹具的清屑、输送、防护等问题进行及时的思考。3.5.2专用夹具设计过程本夹具主要用来钻四轴端中心孔B3。(1)定位基准的选择工件以锽孔和A面定位,以四轴颈中心线为基准,通过心轴、挡销、定位板等加紧工件大紧。(2)夹具设计以定位为基准，为确保切削时工件、机床、工具的相对位置恒定，设计了一组钻削夹具。夹具内的部件有夹紧装置，芯轴，开口垫片；螺帽，止动销，表面定位板；钻模，钻模，定位板轴等.芯棒的直径为46.2毫米，芯棒的功能是将横轴限制在4个自由范围内。卡箍上有一个止动销，用于限定十字轴的5个自由度。A面折流片由折流片轴与夹持器连接，用于限定交叉轴线的第六自由度。开口衬垫的作用除一般衬垫外，最重要的是内六角螺丝拧松后，可将该开口衬垫卸下，也可直接卸下交叉轴。这是因为使用了M6型六角形螺丝，所以螺丝大头两端的最大间距比Ø46.2的孔径要小。此方法可节省处理物料，缩短处理时间，并提高制胶效率。夹具内的部件有夹紧装置，芯轴，开口垫片；螺帽，止动销，A面定位板；钻头套，钻模，定位板轴等.芯棒一端用螺帽将芯棒固定在夹具上，另一端钻有螺纹，芯棒和横轴组合后将芯棒固定在夹具上，并放置敞口垫圈；这种敞开式的垫片结构能够限制反向披在轴向上的运动。再在夹具上安装一种止销，用它来限制十字轴绕轴的转动，也就是将十字轴的六个自由度进行界定，确保在加工过程中，工件与机床和刀具的相对位置不会发生变化，从而达到夹具的设计目的。(3)定位误差分析由于工艺基准与设计基准重合,故不存在定位误差(4)钻削力和与夹紧力的计算1)钻削力2)夹紧力由于本夹具是双边夹紧,故取单边夹紧力在计算切削力时必须把安全系数考虑在内,其中:为基本安全系数1.5;为加工性质系数1.1;为刀具钝化系数1.1;为断续切削系数1.1;所以,单边夹紧力。 总结经过此次毕业设计，提高了我对机械工艺设计流程的认识。首先，在接到这个项目的任务之后，我就开始做一些前