回转盘加工工艺和工装规程设计模板

目录目录 1序言 3正文 3一、产品介绍 3二、纲领计算 4（一） 计算程设计生产纲领决定生产类型 4三、毛坯确实定 5（一）工艺规程设计 6一）、定位基准选择 6二）、粗基准选择能够考虑以下几点要求： 6三）、零件表面加工方法选择和加工余量计算： 6迴转盘铣床夹具设计 20（一）、设计准备： 21（二）、总体设计 21（三）、工件定位方法 22（四）、工件定位原理 22（五）、定位元件——基础要求： 22（六）、常见定位方法和定位元件： 23（一）工件以平面定位 23（二）用几何方法计算定位误差 24（三）用微分方法计算定位误差: 24（七）、降低夹具及定位误差方法 26（八）、常见夹紧机构 29（一）、螺旋夹紧装置 29（二）、偏心夹紧装置 30（三）、斜楔夹紧机构 30（四）、螺旋夹紧机构 30（五）、偏心夹紧机构 30（六）、工件在夹具中夹紧： 31（七）、对夹紧装置要求 31（八）、夹紧力确实定 32（十一）、常见夹紧机构 32参考文件 36致谢 37附录 38序言机械制造工艺学课程设计是我们在学完大学大部分课程后进行，是我们对大学三年学习一次深入综合性总考评，也是一次理论联络实际训练，这次设计使我们能综合利用机械制造工艺学中基础理论，并结合实习中学到实践知识，独立地分析和处理工艺问题，初步含有了设计一个中等复杂程度零件（廻转盘）工艺规程能力和利用夹具设计基础原理和方法，拟订夹具设计方案，完成夹具结构设计能力，也是熟悉和利用相关手册、图表等技术资料及编写技术文件等基础技能一次实践机会。所以，它在我们大学生活中占相关键地位。就我个人而言，我也期望经过这次设计对自己未来将从事工作进行一次适应性心理，从中锻炼自己分析问题，处理问题能力，对未来工作发展打下一个良好基础。因为能力所限，设计还有很多不足之处，恳请各位老师给指教。正文一、产品介绍迴转盘是用在机械工程方面，一个关键零件。迴转盘零件草图以下：二、纲领计算计算程设计生产纲领决定生产类型如附图一，该产品年产量为6000台,(1件/台)壳体,设备品率为15%机械加工废品率为0.5%,现制订该零件机械加工工艺步骤.技术要求：铸件需经消除内应力处理；加工部分棱角倒钝；本铸件精度等级为JB2580-79一级；未注明加工尺寸公差IT14；未注明形位公差C级；未说明铸造同角为R5-R20；注明拔模斜角为1：100；全部倒角；鼓轮座两端80H9和轴承盖同时加工；面许可留黑疤；5-M24及3-16，1：50锥孔在滚珠座范围内孔钻通后，须用K1412.2-28堵片焊堵，焊缝不得高出铁皮表面，R20圆角处焊堵片必需紧贴圆弧面。生产纲领NN=Qn(1+a%+b%)=6000(1+15%+0.5%)=6930(件/年)迴转盘年产量为6930件/年现经过计算，生产纲领对工厂生产过程和生产组织有着决定性作用，包含认为各工作点专业化程度，加工方法，加工工艺设备和工装等。同一个产品，生产纲领不一样也会有完全不一样生产过程和专业化程度，即有着完全不一样生产组织类型。依据生产专业化程度不一样，生产组织类型可分为单件生产，成批生产，和大量。生产三种，其中成批生产可分为大批生产，中批生产和小批生产，下表1-3是多种生产组织管理类型划分，从工艺特点上看单件生产和小批生产相近，大批生产和大量生产相近，所以在生产中通常按单件小批，中批，大批大量生产来型，这三种类型有着各自工艺特点以下表：零件年生产类型（件/年）生产类型重型机械中型机械轻型机械单件生产≦5≦20≦100小批生产＞5～100＞20～200＞100～500中批生产＞100～300＞200～500＞500～5000大批生产＞300～1000＞500～5000＞5000～30000大量生产＞1000＞5000＞50000所以综上所说，依据生产类型和生产纲领关系，能够确定该产品生产类型为大批量生产。关键字；材料ZG35N=6930(件/年)生产类型；大批量生产，该零件材料为,该材料ZG35含有较高耐磨性,强度,耐热性及减振性.该零件材料关键加工面为A基准上两个端面和在B基准上两个端面及4个φ50H8()孔，2个φ80H9（）半圆,2个φ80H8()孔等。基准面A和基准面B互为基准，且平行度为0.15；A、B基准面和基准面C垂直度为0.1；A、B基准面平面度许可误差是0.1（-），孔和面加工全部要符合图样上要求要求。三、毛坯确实定ZG35铸造性能所包含关键是铸件质量问题，铸件结构设计时，必需充足考虑适应合金铸造性能。否孔，缩松，裂纹，冷隔，浇不足气孔等多个铸造缺点，造成铸件很高废品率。我们选择压铸方法立即液态或半液态金属快速压入金属铸行中，并在压力作用下凝固。其种铸造方法产品质量最好，生产效率也高，能取得良好经济效益，依据零件材料ZG35铸钢材料，N=6930件/台；可知其生产型为大批量生产。件毛坯综合图绘制因为毛坯尺寸和成品零件尺寸在大致上是一致,图在这里就省略了,详见(资料袋:零件图一张,A0图纸).毛坯尺寸可由前零件尺寸和加工余量而确定.（一）工艺规程设计一）、定位基准选择回转盘底面和2个φ50H8()孔轴心线既是装配基准又是设计基准，用它们作精基准能使加工遵照“基准重合”标准，实现箱体零件“一面两孔”经典定位方法。其它各面和孔也能用它作定位，这么使加工又遵照了“基准统一”标准，另外底面面积较大，定位比较稳定可靠，夹紧方案也比较简单，可靠，操作方便。二）、粗基准选择能够考虑以下几点要求：1、假如必需首先确保工件上加工表面和不加工表面之间位置要求，应以不加工表面作为粗基准；假如在工件上有很多不须加工表面，则应以其中和加工面位置精度要求较高表面作为粗基准。假如必需首先确保某很关键表面和不加工面之间位置要求，应以首先确保某关键表面加工余量，均应选择表面作为粗基准。假如需确保各加工面全部有足够加工余量应选加式余量较小表面作为粗基准。选择粗基准表面应平整，没有浇冒口，习砂等缺点，方便定位可靠。粗基准通常只能使用一次，尤其是关键定位基准面，以免产生较大位置公差。总而言之，分析零件，选择2个φ60孔和底面作为粗基准。最优异行机械加工表面上A、B基准面和2个φ50H8()孔，然后加工另外两个φ50H8()孔，可利用压极装夹和专用夹具装夹。三）、零件表面加工方法选择和加工余量计算：零件表面加工方法选择应考虑以下问题：1、零件表面加工方法，关键取决于加工表面技术要求。这些技术要求还包含因为基准不重合而提升了作为精基准技术要求。2、选择加工方法应考虑每种加工方法加工经济精度范围，材料性质及可加工性，工件结构，形状及尺寸大小，生产纲领及批量生产现有设备条件等。3、应考虑多种加工方法经济精度各表面加工方法经济精度提出两个方案进行对照：方案一工艺规程设计：工序号工序内容设备010机器砂型铸造020人工时效处理铸砂030涂漆喷枪040钻，攻丝，2-M16-7H,锪平Ø30钻床050铣欲铣出两半圆上正上方粗造度是四面平面和这两半圆内外突出端面，和长粗造度是侧面铣床060铣在A基准上两个端面和在B基准上两个端面，粗造度全部是铣床070铣欲钻2个Ø40孔，粗造度是内外共4个端面铣床080铣斜度是6：100，粗造度是两斜面铣床090钻，攻丝，12—M30—7H螺纹孔，倒角45°钻床100钻，扩，侧面粗造度是孔，倒角45°钻床110钻，扩，铰2个Ø40，侧面粗造度是孔，倒角45°钻床120钻，攻丝，5—M24—7H,深30螺纹孔，倒角45°钻床130钻，粗铰，精铰，3-锥销孔Ø16和减速机体配作粗造度是孔钻床140钻，攻丝，2-M10-8H,深20螺纹孔钻床150钻，攻丝，M24x1.5-7H,贯通螺纹孔钻床160钻，攻丝，4-M14-7H,深25螺纹孔钻床170钻，攻丝，2-M12-7H,深25螺纹孔钻床180钻，铰，Ø20,深20通孔钻床190铣出粗造度是两个半圆铣床200铣出Ø90两个孔粗造度是侧面和粗造度是底面，倒角45°铣床210钻，铰，,深16孔钻床220粗镗，半精镗，，粗造度是两个孔镗床230按零件图样要求全方面检验240入库经过分析：能够知道方案一不足之处：一是钻，攻丝，2-M16-7H,锪平Ø30这一过程应该放在一次装夹过程中铣完各个表面以后工序中，所以应放在铣欲钻2个Ø40孔，粗造度是内外共4个端面这道工序以后；二是：在100工序当中钻，扩，侧面粗造度是孔，倒角45°，因为表面粗糙度要求是6.3，经过查阅《机械制造工艺学》可知只经过扩方法不能满足需要，所以还需要加一个绞工步才能达成要求。加工次序安排因2个相正确φ50H8()孔是作为精加工两孔，所以加工时应一次装夹情况下完成加工，同时它们加工宜采取工序集中标准，即分别在一次装夹下将A、B基准面和4个φ50H8()孔加工出来，以确保其位置精度。依据“先面后孔”“先主后次”“先粗后精”加工标准，所以修改后加工工艺路线以下：铸，铸造，翻砂，注意检验缺点油漆，清砂，刷底面，自然时效方案二工艺规程设计：工序号工序内容设备010机器砂型铸造020人工时效处理铸砂030涂漆喷枪040钻，攻丝，2-M16-7H,锪平Ø30钻床050铣在A基准上两个端面和在B基准上两个端面，粗造度全部是铣床060铣欲铣出两半圆上正上方粗造度是四面平面和这两半圆内外突出端面，和长粗造度是侧面铣床070铣欲钻2个Ø40孔，粗造度是内外共4个端面铣床080铣斜度是6：100，粗造度是两斜面铣床090钻，攻丝，12—M30—7H螺纹孔，倒角45°钻床100钻，扩，铰，侧面粗造度是孔，倒角45°钻床110钻，扩，铰2个Ø40，侧面粗造度是孔，倒角45°钻床120钻，攻丝，5—M24—7H,深30螺纹孔，倒角45°钻床130钻，粗铰，精铰，3-锥销孔Ø16和减速机体配作粗造度是孔钻床140钻，攻丝，2-M10-8H,深20螺纹孔钻床150钻，攻丝，M24x1.5-7H,贯通螺纹孔钻床160钻，攻丝，4-M14-7H,深25螺纹孔钻床170钻，攻丝，2-M12-7H,深25螺纹孔钻床180钻，铰，Ø20,深20通孔钻床190铣出粗造度是两个半圆铣床200铣出Ø90两个孔粗造度是侧面和粗造度是底面，倒角45°铣床210钻，铰，,深16孔钻床220粗镗，半精镗，，粗造度是两个孔镗床230按零件图样要求全方面检验240入库具体进行展开：1．机器砂型铸造用到是型砂、用于铸造行腔，因为是大批量生产，所以再经过机器设备进行砂型铸造，以确保效率；2.人工时效处理：这个过程即在人工条件下对铸件内应力进行消除方法，她和自然时效相比，有着效率更高优点；3.涂漆：用到是喷枪，涂漆作用是防锈，因为铸件在空气当中暴露时间过长话轻易生锈，涂漆就能起到保护作用；4．铣在A基准上两个端面和在B基准上两个端面，粗造度全部是：1）先以两个60孔和底面以三个支撑点方法进行自由度控制，然后加工A基准面2）在一次装夹情况下，以一样方法加工出B基准面，从而确保A、B基准面平行度为0.15；A、B基准面和基准面C垂直度为0.1；A、B基准面平面度误差是0.1（-）范围，加工要求：铣两侧平面,R=12.5。机床：X5040立式铣床。刀具：Φ50标准高速钢锥柄立铣刀，齿数为6。切削用量查《工艺师手册》表3-30V=0.25～0.35m/s,取0.2m/s即18m/min,确定主轴转速：n===114(r/min)根据机床说明书，取n=118r/min所以实际切削速度：V=n=118=18.5(m/min)查《机械制造工艺设计手册》表3-28,每齿进给量af=0.07～0.18mm，取0.1mm，工作台进给速度=0.16118=70.8(mm/min)取纵向进给速度=75mm/min,切削工时:T=………2.10其中：l=40mm代入得：t==0.533(min)5.铣欲铣出两半圆上正上方粗造度是四面平面和这两半圆内外突出端面，和长粗造度是侧面：它是一个有粗糙度要求加工面，但因为粗糙度要求不高，分别是25和12.5，所以我们确保它一个相正确位置度即可，用到机床是铣床，还要用到是：专用夹具，盘铣刀专用量具。6．铣欲钻2个Ø40孔，粗造度是内外共4个端面：这四个面粗糙度是25，所以要求全部不是很高，毛坏预先单面全部留有2mm余量，我们经过立铣方法，一次进刀就能够完成，用到机床是立式铣床，其它用到是：专用夹具，立铣刀，专用量具；7．铣斜度是6：100，粗造度是两斜面继续在这个装夹方法下，要调整底面支撑螺钉高度，是这个斜面和机床铣刀成垂直关系，然后在对这个拔模斜度是6：100面进行铣削，留有余量是2mm，一次走刀既能够完成，用到机床是立式铣床，刀具是盘铣刀；8钻，攻丝，2-M16-7H,锪平Ø301）钻φ12孔确保孔位置精度，留一定余量进行攻丝，用到机床是钻床，用到刀具是直柄麻花钻；2）攻丝2-M16-7H，用到是：专用夹具，专用量具，机用丝锥；3）锪平Ø30，用到是：专用夹具，专用量具，高速钢莫氏锥锪钻；工件材料：ZG35钻Φ12孔。选择Z525立式钻床及专用夹具。加工条件机床：Z525立式钻床。刀具：Φ4标准高速钢麻花钻头切削用量查《机械制造工艺设计手册》表3—42V=0.35m/s,即0.35×60=21(m/min)确定主轴转速：n===1671(r/min)根据机床说明书，取n=1360r/min所以实际切削速度：V=n=1360=17.1(m/min)查《机械制造工艺设计手册》表3—38，f=0.08～0.12mm/r，根据机床说明书，取0.1mm/r,切削工时:T=………2.11其中：=5.5+2=7.5mm代入得：t==0.055(min)⑹.锪钻2个Φ30孔采取90°锪钻，为缩短辅助时间，取倒角时主轴转速和钻孔时相同：n=960r/min，手动进给。查《工艺师手册》表28-13，V=18m/min确定主轴转速：n===453(r/min)根据机床说明书，取n=392r/min所以实际切削速度：V=n=392=15.3(m/min)查《工艺师手册》表28-13，f=0.2mm/r，根据机床说明书，取0.17mm/r,切削工时:刀具行程L==8+2+4=14mm==0.21(min)以上为钻一个孔机动时间，故本工步机动时间为T=12=0.21×12=2.52(min)9.钻，攻丝，12—M30—7H螺纹孔，倒角45°：1）钻12个Ø25孔确保孔位置精度，倒45°角，因为要留一定余量去打内螺纹，所以先钻Ø25孔，用刀具是直柄麻花钻；2）攻丝12—M30—7H螺纹孔，所用刀具是机用丝锥;10.钻，扩，铰，侧面粗造度是孔，倒角45°1）钻Ø30孔确保孔位置精度，倒45°角，用是直柄麻花钻；2）扩成Ø50孔，用是专用扩刀；3）精铰成符合孔，从而确保粗糙度是6.3，用铰刀是圆柱直柄铰刀，机床是立式钻床，Z535;11.钻，扩，铰2个Ø40，侧面粗造度是孔，倒角45°1)钻2个φ30孔确保孔位置精度,倒角45°,工艺装备是：专用夹具，专用量具，直柄麻花钻2)扩2个Ø40孔，工艺装备是：专用夹具，扩刀，专用量具3)半精铰φ40孔，确保孔尺寸精度，工艺装备是：专用夹具，专用量具，圆柱直柄铰刀，这两个孔要求不是很高，所以只需要半精绞就完全能够达成要求。钻、绞两组Φ22、Φ8孔，Φ8孔倒角。加工条件工件材料：QT420-10加工要求：钻、绞两组Φ40。机床：Z525立式钻床。刀具：钻用Φ23、高速钢锥柄麻花钻头，铰用Φ40、高速钢锥柄机用绞刀，倒角用45°高速钢锥柄机用锪钻。切削用量⑴.钻Φ30孔查《工艺师手册》表28-13，V=18m/min确定主轴转速：n===272(r/min)根据机床说明书，取n=272r/min所以实际切削速度：V=n=272=17.1(m/min)查《工艺师手册》表28-13，f=0.32mm/r，根据机床说明书，取0.28mm/r,切削工时:刀具行程L==15+1+3=19(mm)==0.25(min)以上为钻一个孔机动时间，故本工步机动时间为T=2=0.25×2=0.5(min)⑵.扩钻Φ22孔至Φ21.8查《工艺师手册》表28-32，V=18.7m/min确定主轴转速：n===273(r/min)根据机床说明书，取n=272r/min所以实际切削速度：V=n=272=18.4(m/min)查《工艺师手册》表28-30f=0.9～1.2mm/r，取系数0.5，根据机床说明书，取0.48mm/r,切削工时:刀具行程L==15+1+3=19(mm)==0.145(min)以上为扩钻一个孔机动时间，故本工步机动时间为T=2=0.145×2=0.29(min)⑶.绞Φ40孔查《工艺师手册》表28-13，V=29m/min确定主轴转速：n===419(r/min)根据机床说明书，取n=392(r/min)所以实际切削速度：V=n=392=26.7(m/min)查《工艺师手册》表28-13，f=0.32mm/r，根据机床说明书，取0.28mm/r,切削工时:刀具行程L==15+1+3=19(mm)==0.135(min)以上为绞一个孔机动时间，故本工步机动时间为T=2=0.135×2=0.27(min)12.钻，攻丝，5—M24—7H,深30螺纹孔，倒角45°：1）钻螺纹孔φ20，我们先钻直径是20孔，从而能够留一定余量，去攻螺纹，按计算话，应该是内螺纹顶牙直径是20.4，但考虑到钻刀尺寸选择，我们选择φ20直柄麻花钻作为刀具；2）攻丝5个M24—7H,深30螺纹孔，倒角45°，我们在工序所用时间上应是5个工步时间和；13.钻，粗铰，精铰，3-锥销孔Ø16和减速机体配作粗造度是孔1）钻3个锥销孔Ø16孔，使得孔是Ø16；工装是：专用夹具，专用量具，直柄麻花钻2）半精铰3个锥销孔Ø16孔，确保孔尺寸精度，使得孔大小是：Ø16，工装是：专用夹具，专用量具，圆柱直柄铰刀；3）精铰3个锥销孔Ø16孔，确保孔尺寸精度，使得孔大小是：Ø16，工装是：专用夹具，专用量具，圆柱直柄铰刀；14．钻，攻丝，2-M10-8H,深20螺纹孔1）钻2个螺纹孔φ8工装是：专用夹具，专用量具，直柄麻花钻，留了2mm余量作为内螺纹小径；2）攻丝2个M10-8H,深20螺纹孔，工装是：专用夹具，专用量具，机用丝锥，从而确保一定精度；15．钻，攻丝，M24x1.5-7H,贯通螺纹孔1）钻φ20贯通孔，工装是：专用夹具，专用量具，直柄麻花钻2）攻丝M24x1.5-7H,贯通螺纹孔，工装是：专用夹具，专用量具，机用丝锥16.钻，攻丝，4-M14-7H,深25螺纹孔1）钻4个φ12深25孔，工装是：专用夹具，专用量具，直柄麻花钻2）攻丝4个M14-7H深25螺纹孔，工装是：专用夹具，专用量具，机用丝锥17.钻，攻丝，2-M12-7H,深25螺纹孔1）钻2个φ10孔，工装是：专用夹具，专用量具，直柄麻花钻2）攻丝2个M12-7H,深20螺纹孔，工装是：专用夹具，专用量具，机用丝锥18.钻，铰，Ø20,深20通孔1）钻φ20贯通孔，工装是：专用夹具，专用量具，直柄麻花钻，尺寸确保在φ20，所以在接下来绞工序当中能够有0.5mm余量；2）粗铰，Ø20,深20通孔，工装是：专用夹具，专用量具，圆柱直柄铰刀，然后加工出符合要求孔；19.铣出粗造度是两个半圆，1）铣这两个半圆要很注意，选定位方法是经过一面两孔方法，然后达成限制自由度方法来切削出符合要求半圆孔，工装是：专用夹具，专业铣刀,专用量具。20.铣出Ø90两个孔粗造度是侧面和粗造度是底面，倒角45°，每个面留有2mm切削余量，只要一次进刀即可达成要求，工装是：专用夹具，专业铣刀,专用量具。21.钻，铰，,深16孔1）钻2个φ10孔，深16，工装是：工装是：专用夹具，专用量具，直柄麻花钻2）铰,深16孔，工装是：专用夹具，专用量具，圆柱直柄铰刀，然后加工出符合要求孔；22.粗镗，半精镗，，粗造度是两个孔1）粗镗φ80孔2个，工装是：专用夹具，专用量具，镗刀2）半精镗，粗造度是两个孔，工装是：专用夹具，专用量具，镗刀4.粗镗Φ80孔1）切削深度：余量Z=2.8mm，能够一次切除。2）进给量：查《机械制造工艺设计手册》表3-15，3.粗镗Φ80孔1）切削深度：余量Z=2.75mm，能够一次切除。2）进给量：查《机械制造工艺设计手册》表3-15f=0.15～0.4(mm/r),查机床说明书，现取f=0.41mm/r3）计算切削速度查《工艺师手册》表27-12V=k==46.6(m/min)4）确定主轴转速：n===119(r/min)根据机床说明书，取n=125r/min所以实际切削速度：V=n=125=48.7(m/min)5）检验机床功率：主切削力查《工艺师手册》表2-14F=Cafvk==1526(N)切削时消耗功率：P===1.24（KW）6）检验机床进给系统强度：已知主切削力为径向切削力F参考《工艺师手册》F=Cafvk=530×2.75×0.41×1×0.89=676(N)轴向切削力（走刀力）：查表2-17《机械工艺师手册》F=Cafvk=450×2.75×0.41×1×0.89=763(N)取机床导轨和床鞍摩擦系数u=0.1,则切削力在纵向进给方向对机床作用力：F=F+u（F+F）=904(N)查机床说明书，机床最大纵向力为3530N,故机床进给系统能够正常工作。7）切削工时:刀具行程L==8+2+3=13(mm)==0.26(min)f=0.15～.04mm/r,此处为非连续表面，查机床说明书，现取f=0.3mm/r3）计算切削速度查《工艺师手册》表27-12V=k………………2.9取T=60min,C=158,x=0.15,y=0.40,m=0.2查《工艺师手册》表27-17k=0.85,k=0.6,k=1.2,k=0.89,k=1.0,k=0.85×0.6×1.2×0.89×1.0=0.54V==52.1(m/min)4）确定主轴转速：n===143(r/min)根据机床说明书，取n=125r/min。所以实际切削速度：V=n=125=45.5(m/min)5）切削工时:刀具行程L==50+3+3=56(mm)==1.49(min)⑴.半精镗Φ130孔1）切削深度：余量Z=0.2mm，能够一次切除。2）进给量：查相关资料f=0.01～0.14(mm/r),进给无级变速，取f=0.08mm/r3）计算切削速度查相关资料,V=150～500m/min,取V=200m/min4）确定主轴转速：n===489(r/min)T740K金刚镗床为无级变速，取n=489(r/min)5）切削工时刀具行程L=其中：=8+2+3=13mm==0.332(min)23.按零件图样要求全方面检验24.入库经过以上两种加工工艺可知，工艺路线二是愈加好，所以我们在加工次迴转盘零件时应该选择方案二。迴转盘铣床夹具设计在金属切削机床上进行加工时，为了确保工件加工表面尺寸，几何形状和相互位置精度等要求，在加工方法确定以后，需要处理问题之一是使工件相对于刀具和机床占有正确加工位置（即工件定位）并把工件压紧夹牢，以保证这个确定了位置在加工过程中稳定不变（即工件夹紧）着就是工件在上正确安装。工件进行定位和夹紧功效夹具。工件通常采取“一面两孔”定位，夹具上两个定位销距离调整。和定位销插入和退出定位孔动作，均可按程序实现自动调整。调整距离方法有按直角坐标平移方法、按极坐标回转方法和复合式三种。该零件加工工序多，精度要求较高，但形状较为复杂。在加工中心上若用夹具加工，工件可采取一面两孔定位方案，先将工件底平面及其上两孔进行粗、精加工，再在加工中心上完成其它表面加工。机床夹具分类：机床夹具按其使用范围可分为以下五种基础类型：1）通用夹具

通用夹具含有一定通用性。2）专用夹具

专用夹具是针对某一个工件某一个工序而专门设计。3）通用可调整夹具和成组夹具

通用可调整夹具和成组夹具特点是夹具部分元件能够更换，部分装置能够调整，以适应不一样零件加工。4）组合夹具

组合夹具是由一套完全标准化元件，依据零件加工要求拼装而成夹具。5）随行夹具

随行夹是一个在自动线或柔性制造系统中使用夹具。机床夹具功用加工质量

机床夹具首要任务是确保加工精度，尤其是确保被加工工件加工和定位面之间和被加工表面相互之间位置精度。2）提升生产率，降低成本

使用夹具后可降低划线、找正等辅助时间，且易于实现多件、多工位加工。3）扩大机床工艺范围

在机床上使用夹具可使加工变得方便，并可扩大机床工艺范围。4）减轻工人劳动强度，确保生产安全。

（一）、设计准备：为了提升劳动生产率，确保质量，精度，需要设计专用夹具。（二）、总体设计工件在夹具上定位：（三）、工件定位方法（1）直接找正定位——生产率低，精度→工人技术——单件小批或位置要求高定位基准——所找正表面（2）划线找正定位——精度低——单件小批，复杂件，毛坯精度低定位基准——所划线（3）夹具定位——生产率高，定位精度高，成批及大量生产（四）、工件定位原理（1）六点定则——用空间合理部署六个支承点限制工件六个自由度误解：=1\*GB3①工件被夹紧，就定位了——并没有确保一批工件一致位置。=2\*GB3②工件定位后，反方向可移动——定位面和定位点应保持接触（2）限制工件自由度和加工要求关系=1\*GB3①完全定位——六个自由度全部限制=2\*GB3②不完全定位——限制自由度＜6=3\*GB3③欠定位——该限自由度没有限——绝不许可=4\*GB3④过定位——反复限制一自由度——通常不许可正确处理：危害——定位不稳，安装困难，工件或夹具变形方法——去除过定位，修改结构特殊——可用过定位—提升定位稳定性和结构刚度，简化夹具前提——提升工件定位面、夹具定位面相互位置精度★注意：理论上要限制自由度——按加工要求确定——不欠定位实际上所限制自由度——多于理论要求——不过定位为承受切削力、简化夹具结构（五）、定位元件——基础要求：=1\*GB3①足够精度=2\*GB3②足够硬度和耐磨性=3\*GB3③足够强度和刚度=4\*GB3④工艺性好（六）、常见定位方法和定位元件：（一）工件以平面定位

平面定位关键形式是支承定位。夹具上常见支承元件有以下多个：

1)关键支承——限制自由度=1\*GB3①固定支承——支承钉——球头——毛坯面齿纹——侧面平头——已加工面支承板——光——侧面、顶面斜槽——底面非标支承板——如圆环=2\*GB3②可调支承——一批工件调一次——限制自由度=3\*GB3③自位支承（浮动支承）——只定1点2）辅助支承——一个工件调一次——不限制自由度——提升刚度（2）孔定位1）圆柱销（定位销）——短销——定2点长销——定4点2）圆柱心轴——间隙配合心轴——定心精度低——和端面联合定位过盈配合心轴——定心正确、装卸不便——精加工花键心轴——花键孔定位3）圆锥销——定3点4）圆锥心轴（小锥度心轴）——定5点（3）外圆定位1）V形块——-短——定2点基准是检验心轴中心长——定4点①对中性好活动——定1点②非整圆表面定位2）定位套——定心精度低，已加工面定位3）半圆套——大轴件、不便轴向装夹零件4）圆锥套——反顶尖（4）组合表面定位（一面两孔）——支承板——、、菱短圆柱销——、短削边销——安装——削边方向垂直于两销连线本专用夹具设计中定位方法为具以底平面和两个50H8内孔，“一面两销”法，限制六个自由度定位元件为定位销。5，定位误差计算：

定位误差：是因为工件在夹具上定位不正确所引发加工误差，在采取调整法加工时，工件定位误差实质上就是工序基准在加工尺寸方向上最大变动量。（二）用几何方法计算定位误差采取几何方法计算定位误差通常要画出工件定位简图，并在图中夸张地画出工件变动极限位置，然后利用三角几何知识，求出工序基准在工序尺寸方向上最大变动量，即为定位误差。

（三）用微分方法计算定位误差:≤1.夹具定位误差分析=1\*GB3①工件在夹具上定位不一致——定位误差△D。=2\*GB3②刀具和对刀导向元件位置不正确——对刀误差△T。=3\*GB3③夹具在机床安装不正确——安装误差△T。=4\*GB3④定位元件、对刀导向元件及安装基面三者位置不正确——制造误差△Z=5\*GB3⑤加工方法误差△G△D≤2.定位误差分析（1）产生定位误差原因1）基准不重合误差∆B——工序基准和定位基准不重合，工序基准相对于定位基准在加工尺寸方向上最大变动范围，△B2）基准位移误差∆Y——定位副制造误差，定位基准相对于刀具在加工尺寸方向上最大变动范围，△Y（2）定位误差计算方法（合成法）=1\*GB3①△Y≠0、△B=0时，则△D=△Y=2\*GB3②△B≠0、△Y=0时，则△D=△B=3\*GB3③△Y≠0、△B≠0时，判定相关性：若工序基准不在定位基面上，△B和△Y不相关，则=4\*GB3④若工序基准在定位基面上，△B和△Y相关，判定方向性：=5\*GB3⑤若工序基准和定位接触点在定位基准异侧，方向相同，若工序基准和定位接触点在定位基准同侧，方向相反，(3)多种定位方法基准位移误差=1\*GB3①平面定位通常△Y=0=2\*GB3②孔销定位单方向位移，任意方向位移，△Y=Xmax=3\*GB3③V形块定位水平方向，△Y=0垂直方向，△Y=（七）、降低夹具及定位误差方法(1)提升夹具精度——提升定位元件、对刀元件及配合表面和机床连接表面制造精度，提升精度、安装精度调整夹具，刀具和夹具位置，提升对刀精度(2)降低定位误差——基准重合，误差小定位方法（如定心夹紧装置等）提升定位面和定位件加工精度，降低间隙，降低基准位移误差(3)降低夹具磨损——提升夹具易磨件耐磨性。可换装置，立即更换。①关键介绍工件孔和定位心轴（或销）采取间隙配合定位误差计算

△定=△不+△基

a.心轴（或定位销）垂直放置，按最大孔和最销轴求得孔中心线位置变动量为：

△基=δD+δd+△min=△max

(最大间隙）

b.心轴（或定位销）水平放置，孔中心线最大变动量（在铅垂方向上）即为△定

△基=OO'=1/2(δD+δd+△min)=△max/2

或△基=(Dmax/2)-(dmin/2)=△max/2

②工件孔和定位心轴(销)过盈配合时(垂直或水平放置)时定位误差

此时，因为工件孔和心轴(销)为过盈配合，所以△基=0。

对H1尺寸:工序基准和定位基准重合,均为中心O,所以△不=0

对H2尺寸:△不=δd/2

⑷工件和"一面两孔"定位时定位误差

①“1”孔中心线在X，Y方向最大位移为：

△定（1x)=△定(1y)=δD1+δd1+△1min=△1max（孔和销最大间隙）

②“2”孔中心线在X,Y方向最大位移分别为:

△定(2x)=△定(1x)+2δLd(两孔中心距公差)

△定(2y)=δD2+δd2+△2min=△2max

③两孔中心连线对两销中心连线最大转角误差:定(α)=2α=2tan-1[(△1max+△2max)/2L]

(其中L为两孔中心距)第三节工件在夹具中夹紧

一、1.夹紧装置组成和基础要求（1）夹紧装置组成1）力源装置——产生夹紧原始作用力2）中间传动机构——①改变作用力方向②改变作用力大小③起自锁作用3）夹紧元件——最终实施元件（2）对夹紧装置基础要求=1\*GB3①不得破坏定位=2\*GB3②力合适，不移动、不振动，不损伤、不变形=3\*GB3③操作方便，快速省力=4\*GB3④结构简单，工艺性好，标准件，自锁性

二、夹紧力确实定

夹紧力包含大小、方向和作用点三个要素，它们确实定是夹紧机构设计中首先要处理问题。

（一）夹紧力方向选择

夹紧力方向选择通常应遵照以下标准：

1）夹紧力作用方向应有利于工件正确定位，而不能破坏定位。

2）夹紧力作用方向应尽可能和工件刚度最大方向相一致，以减小工件变形。

3）夹紧力作用方向应尽可能和切削力、工件重力方向一致，以减小所需夹紧力。

（二）夹紧力作用点选择

通常注意以下几点：

1）夹紧力作用点应正对支承元件或在支承元件所形成支承面内，以确保工件已取得定位不变。2）夹紧力作用点应处于工件刚性很好部位，以减小工件夹紧变形。

3）夹紧力作用点应尽可能靠近被加工表面，方便减小切削力对工件造成翻转力矩。（1）夹紧力作用点、方向确实定=1\*GB3①应指向关键定位面=2\*GB3②夹紧力应落在定位支承范围内=3\*GB3③夹紧力应尽可能靠近加工面=4\*GB3④夹紧力应作用在刚性好部位上=5\*GB3⑤夹紧力最好和切削力、重力方向一致（三）夹紧力大小估算

夹紧力不足，会使工件在切削过程中产生位移并引发振动；夹紧力过大又会造成工件或夹具不夹紧力大小估算受切削力、重力、离心力和惯性力等作用——力（矩）平衡建立力学模型，求出切削力，在最不利瞬时，求夹紧力大小。为了确保夹紧可靠，再乘以安全系数FJ=KF′通常K=1.5～3，粗加工取大值，精加工取小值。楔块夹紧装置是最基础夹紧装置形式之一,其它夹紧装置均是它变形。它关键用于增大夹紧力或改变夹紧力方向。

⑴楔块夹紧装置特点:

①自锁性(自锁条件α≤ψ1+ψ2)

②斜楔能改变夹紧作用力方向

③斜楔含有扩力作用,ip=θ/p=1/[tanψ2+tan(α+ψ1)]

④夹紧行程小

⑤效率低(因为斜楔和夹具体及工件间是滑动摩擦,所以夹紧效率低)

所以适用范围:多用和机动夹紧装置中

⑵夹紧力计算:

θ=p/[tanψ2+tan(α+ψ1)]

其中p为原始力,α为楔块升角,常数6度--10度

ψ1:工件和楔块摩擦角

ψ2:夹具体和楔块摩擦角

⑶自锁条件:

原始力P撤消后,楔块在摩擦力作用下仍然不会松开工件现象称为自锁.

α≤ψ1+ψ2

,通常α取10--15度或更小

⑷传力系数:

夹紧力和原始力之比称为传力系数.用ip表示

ip=θ/p=1/[tanψ2+tan(α+ψ1)]

⑸楔块尺寸和材料:

升角α确定后,其工作长度应满足夹紧要求,其厚度确保热处理不变形,小头厚应为75mm.材料通常见20钢或20Cr,渗碳厚为0.8--1.2mm.HRC:56--62.Ra为1.6μm.（八）、常见夹紧机构（一）、螺旋夹紧装置

螺旋夹紧装置是从楔块夹紧装置转化而来,相当于吧楔块绕在圆柱体上,转动螺旋时即可夹紧工作.

⑴螺旋夹紧装置特点:

①结构简单,制造轻易,夹紧可靠

②扩力比ip大,夹紧行程S不受限制

③夹紧动作慢,效率低

应用场所:手动夹紧装置常采取.

⑵螺杆夹紧力计算:

θ=PL/r中tan(α+ψ1)+r1tanψ2

其中:P是原始力,L是原始力作用点到螺杆中心距离,r中是螺旋中经二分之一,α是螺旋升角,ψ1螺母于螺杆摩擦角,r1摩擦力矩计算半径,ψ2工件和螺杆头部(或压块)间摩擦角

⑶自锁性能:

因为楔块自锁条件为α≤11.5°-17°,而螺旋夹紧装螺旋升角(α≤2°-4°)很小,所以自锁性很好.

⑷传力系数:

ip=θ/p=PL/r中tan(α+ψ1)+r1tanψ2＞＞楔块ip

⑸多位或多件夹紧:

为了减小夹压辅助时间和提升生产率,可采取多位或多件夹紧装置.

⑹压块材料通常位45钢,HRC:43--48

螺杆材料通常位45钢,HRC:33—38（二）、偏心夹紧装置

偏心夹紧装置也是由楔块夹紧装一个变形.

⑴圆偏心夹紧力:

θ=PL/ρtan(α+ψ1)+tanψ2

其中L为手柄长度,ρ支承轴中心(回转中心)到夹紧点距离

ψ1,ψ2分别为偏心轮和支承轴及偏心轮和工件间摩擦角.

⑵传力系数ip:

ip=L/ρtan(α+ψ1)+tanψ2,远小于螺旋夹紧ip

⑶特点及应用场所:

偏心夹紧和螺旋夹紧相比,夹紧行程小,夹紧力小,自锁能力差,但夹紧快速,结构紧凑,所以常见和切削力不大,振动较小场所,常和其它夹紧元件联合使用.（三）、斜楔夹紧机构

斜楔夹紧含有结构简单，增力比大，自锁性能好等特点，所以取得广泛应用。（四）、螺旋夹紧机构

螺旋夹紧机构结构简单，易于操作，增力比大，自锁性能好，是手动夹紧中应用最广泛一个夹紧机构。（五）、偏心夹紧机构

偏心夹紧优点是结构简单，操作方便，动作快速，缺点是自锁性能较差，增力比较小。通常常见于切削平稳且切削力不大场所。可取得夹紧力为

（六）、铰链夹紧机构

铰链夹紧机构优点是动作快速，增力比大，并易于改变力作用方向；缺点是自锁性能差。多用于机动夹紧机构中。（七）、定心夹紧机构

定心夹紧机构是一个同时实现对工件定心定位和夹紧夹紧机构，即在夹紧过程中，能使工件相对于某一轴线或某一对称面保持对称性。定心夹紧机构按其工作原理可分为两大类：

1.以等速移动原理工作定心夹紧机构

2.以均匀弹性变形原理工作定心夹紧机构

（九）、联动夹紧机构

夹紧力作用在两个相互垂直方向上，称为双向联动夹紧；两夹紧点夹紧力方向相同，称为平行联动夹紧。

四、夹紧机构动力装置

（一）气动夹紧装置

气动夹紧装置工作介质是压缩空气，其工作压力通常为0.4~0.6MPa。（二）液压夹紧装置

液压夹紧装置利用压力油为夹紧动力。

（三）气、液增压夹紧装置气、液增压夹紧装置以压缩空气为动力源，经过压力油来传力和增力。（十）、工件在夹具中夹紧：（一）、对夹紧装置要求（二）、夹紧力确实定

夹紧力包含大小、方向和作用点三个要素，它们确实定是夹紧机构设计中首先要处理问题。（三）夹紧力方向选择：

夹紧力方向选择通常应遵照以下标准：

1）夹紧力作用方向应有利于工件正确定位，而不能破坏定位。

2）夹紧力作用方向应尽可能和工件刚度最大方向相一致，以减小工件变形。

3）夹紧力作用方向应尽可能和切削力、工件重力方向一致，以减小所需夹紧力。（四）夹紧力作用点选择

通常注意以下几点：

1）夹紧力作用点应正对支承元件或在支承元件所形成支承面内，以确保工件获定位2）夹紧力作用点应处于工件刚性很好部位，以减小工件夹紧变形。

3）夹紧力作用点应尽可能靠近被加工表面，方便减小切削力对工件造成翻转力矩。（五）夹紧力大小估算

夹紧力不足，会使工件在切削过程中产生位移并引发振动；夹紧力过大又会造成工件或夹具不应有变形或表面损伤。（十一）、常见夹紧机构

（一）斜楔夹紧机构

斜楔夹紧含有结构简单，增力比大，自锁性能好等特点，所以取得广泛应用。（二）螺旋夹紧机构

螺旋夹紧机构结构简单，易于操作，增力比大，自锁性能好，是手动夹紧中应用最广泛一个夹紧机构。（三）偏心夹紧机构

偏心夹紧优点是结构简单，操作方便，动作快速，缺点是自锁性能较差，增力比较小。通常常见于切削平稳且切削力不大场所。可取得夹紧力为

（四）铰链夹紧机构

铰链夹紧机构优点是动作快速，增力比大，并易于改变力作用方向；缺点是自锁性能差。多用于机动夹紧机构中。定心夹紧机构

定心夹紧机构是一个同时实现对工件定心定位和夹紧夹紧机构，即在夹紧过程中，能使工件相对于某一轴线或某一对称面保持对称性。定心夹紧机构按其工作原理可分为两大类：

1.以等速移动原理工作定心夹紧机构

2.以均匀弹性变形原理工作定心夹紧机构

（六）联动夹紧机构

夹紧力作用在两个相互垂直方向上，称为双向联动夹紧；两夹紧点夹紧力方向相同，称为平行联动夹紧。夹紧机构动力装置

（一）气动夹紧装置

气动夹紧装置工作介质是压缩空气，其工作压力通常为0.4~0.6MPa。

（二）液压夹紧装置液压夹紧装置利用压力油为夹紧动力。

（三）气、液增压夹紧装置气、液增压夹紧装置以压缩空气为动力源，经过压力油来传力和增力。