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法兰盘831004的车φ100大法兰端面和φ20孔夹具设计及加工工艺装备含三维及非标5张CAD图,法兰盘,831004,100,法兰,端面,20,夹具,设计,加工,工艺,装备,三维,非标,CAD

内容简介：

XXXXXXXX设计任务书课程名称:设计机床夹具体题目：CA6140车床法兰盘加工专用夹具专业：XX班级：XXX姓名：XXX学号：XX主要内容、基本要求、主要参考资料、进度安排等：主要内容及要求：1、根据所给的工件草图，画出工件工作图。2、完成专用夹具总装配工作图。3、完成专用夹具部分零件工作图。4、编写设计计算说明书。5、总工作量要求：总图量为：A1图纸1张；A3图纸三张；设计计算说明书17页。主要参考资料：夹具设计手册、夹具设计图册、机械零件设计手册。进度安排： 1、1-2天完成工件工作图绘制及夹具设计方案。2、3-6天完成夹具总装配图设计。3、7-10天完成专用夹具部分零件图及设计计算说明书。课程设计指导教师：张福 20XX 年 06 月 17 日教研室主任： 20XX 年 07 月 1 日设计说明书前言机械制造技术基础是机械设计制造及其自动化（或机械工程及自动化）专业的一门重要的专业基础课。机械设计是机械工程的重要组成部分，是决定机械性能的最主要因素。由于各产业对机械的性能要求不同而有许多专业性的机械设计。在机械制造厂的生产过程中,用来安装工件使之固定在正确位置上,完成其切削加工 、检验、装配、焊接等工作,所使用的工艺装备统称为夹具。如机床夹具、检验夹具、焊接夹具、装配夹具等。 机床夹具的作用可归纳为以下四个方面： 1.保证加工精度 机床夹具可准确确定工件、刀具和机床之间的相对位置，可以保证加工精度。2.提高生产效率 机床夹具可快速地将工件定位和夹紧，减少辅助时间。3.减少劳动强度 采用机械、气动、液动等夹紧机构，可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，例如在卧式车床刀架处安装镗孔夹具，可对箱体孔进行镗孔加工。机械制造装备设计课程设计是机械设计中的一个重要的实践性教学环节，也是机械类专业学生较为全面的机械设计训练。其目的在于：1.培养学生综合运用机械设计基础以及其他先修课程的理论知识和生产实际知识去分析和解决工程实际问题的能力，通过课设训练可以巩固、加深有关机械课设方面的理论知识。2.学习和掌握一般机械设计的基本方法和步骤。培养独立设计能力，为以后的专业课程及毕业设计打好基础，做好准备。3.使学生具有运用标准、规范手册、图册和查询有关设计资料的能力。我国的装备制造业尽管已有一定的基础，规模也不小，实力较其它发展中国家雄厚。但毕竟技术基础薄弱，滞后于制造业发展的需要。我们要以高度的使命感和责任感，采取更加有效的措施，克服发展中存在的问题，把我国从一个制造业大国建设成为一个制造强国，成为世界级制造业基础地之一。1.产前准备1.1年生产纲领工件的年生产量是确定机床夹具总体方案的重要依据之一。如工件的年生产量很大，可采用多工件加工、机动夹紧或自动化程度较高的设计方案，采用此方案时，机床夹具的结构较复杂，制造成本较高；如工件的年生产量不大，可采用单件加工，手动夹紧的设计方案，以减小机床夹具的结构复杂程度及夹具的制作成本。如5万件以上夹具复杂用全自动化的设备，5000件小批量生产用手动设备。1.2生产条件本夹具用于在CA6140车床上加工法兰盘的大法兰端和20 0+0.045 孔。工件以45外圆和90端面为定位基准。采用旋转式气缸带动自定心夹爪定位夹紧工件。1.3零件工艺分析 本次课设是要为此图中的法兰盘设计车床夹具。 技术要求1， 刻字字形高5刻线宽0.3深0.52， B面抛光3， 100外圆无光镀铬 零件图标出了工件的尺寸、形状和位置、表面粗糙度等总体要求，它决定了工件在机床夹具中的放置方法，是设计机床夹具总体结构的依据,本工件放置方法应如图1-3-1所示。工序图给出了零件本工序的工序基准、已加工表面、待加工表面，以及本工序的定位、夹紧原理方案。工件的工序基准、已加工表面决定了机床夹具的方位方案，如选用平面定位、孔定位以及外圆面定位等；定位方案的选择依据六点定位原理和采用的机床加工方法，定位方案不一定要定六个自由度，但要完全定位。工件的待加工表面是选择机床、刀具的依据。确定夹紧机构要依据零件的外型尺寸，选择合适的定位点，确保夹紧力安全、可靠同时夹紧机构不能与刀具的运动轨迹相冲突。2.夹具结构设计 在夹具设计中，定位方案不合理，工件的加工精度就无法保证。工作定位方案的确定是夹具设计中首先要解决的问题。根据工序图给出的定位元件方案，按有关标准正确选择定位元件或定位的组合。在机床夹具的使用过程中，工件的批量越大，定位元件的磨损越快，选用标准定位元件增加了夹具零件的互换性，方便机床夹具的维修和维护。设计夹具是原则上应选该工艺基准为定位基准。无论是工艺基准还是定为基准，均应符合六点定位原理。由于该零件的加工是钻2-8孔并以30孔内表面作为定位面，属孔定位类型，因此本次设计采用的定位机构为圆柱销与大平面相结合。圆柱销定位的形式很多，短圆柱销定位限制Y，Z方向的移动，限制两个自由度；长圆柱销定位限制工件的Y，Z方向的转动和移动，限制四个自由度；两个短圆柱销与长圆柱销相同。大平面限制X，Y方向的转动及Z方向的移动。装夹工件时，通过工件孔和心轴接触表面的弹性变形夹紧工件。本次设计的定位选用的是短销与平面相结合，分别限制工件的X、Y方向的移动及转动自由度以及Z方向的旋转自由度。心轴定位的特点为结构简单、制造容易、夹紧可靠，自锁性好，夹紧动作慢、效率低。 2.2夹紧机构1.夹紧的目的：使工件在加工过程中保持已获得的定位不被破坏，同时保证加工精度。2 .夹紧力的方向的确定： 1）夹紧力的方向应有利于工件的准确定位，而不能破坏定位，一般要求主夹紧力应垂直于第一定位基准面。 2）夹紧力的方向应与工件刚度高的方向一致，以利于减少工件的变形。 3）夹紧力的方向尽可能与切削力、重力方向一致，有利于减小夹紧力。3 .夹紧力的作用点的选择： 1）夹紧力的作用点应与支承点“点对点”对应，或在支承点确定的区域内，以避免破坏定位或造成较大的夹紧变形。 2）夹紧力的作用点应选择在工件刚度高的部位。 3）夹紧力的作用点和支承点尽可能靠近切削部位，以提高工件切削部位的刚度和抗振性。 4）夹紧力的反作用力不应使夹具产生影响加工精度的变形。4. 选择夹紧机构：设计夹紧机构一般应遵循以下主要原则：1)夹紧必须保证定位准确可靠，而不能破坏定位。2)工件和夹具的变形必须在允许的范围内。3)夹紧机构必须可靠。夹紧机构各元件要有足够的强度和刚度，手动夹紧机构4)必须保证自锁，机动夹紧应有联锁保护装置，夹紧行程必须足够。5)夹紧机构操作必须安全、省力、方便、迅速、符合工人操作习惯。6)夹紧机构的复杂程度、自动化程度必须与生产纲领和工厂的条件相适应。 选用螺栓螺母夹紧机构来对被加工工件进行夹紧。螺栓螺母夹紧机构的特点：结构简单，制造方便加紧可靠施力范围大；自锁性能好操；扩力比80以上，行程S不受限制；加紧工作慢，效力低。2.3 导向装置的选择导向装置是夹具保证加工精度的重要装置，如钻孔导向套、镗套、对刀装置、对定装置等，车床夹具中钻头的导向采用钻套，钻套有固定钻套、可换钻套、快换钻套和特殊钻套四种。这些装置均已标准化，可按标准选择。综上分析，本次设计采用固定导向套加工工件，来提高其工作的连续性和其工作效率。选择导向装置： 导向装置是夹具保证加工精度的重要装置，如钻孔导向套、镗套、对刀装置、对定装置等，这些装置均已标准化，可按标准选择。用于车床零件加工的是可换钻套装置。换钻套时，只需将钻套逆时针转动，当缺口转到螺钉位置时即可取出，换套方便迅速。车夹具中的钻套,除要求它引导钻头，钻出正确的孔外，还要求它能在装卸时快而准确。一般在工厂中使用较多的是可换钻套，虽然这种钻套具有可换的优点，但在制造上较复杂；由于采用螺钉来压紧,所以占面大，而又增加制造步骤。车模板与支柱之间用开口销连接。2.4机床夹具的总体形式机床夹具的总体形式一般应根据工件的形状、大小、加工内容及选用机床等因素来确定。夹具的组成归纳为：1）定位元件及定位装置 用于确定工件正确位置的元件或装置。2）夹紧元件及夹紧装置 用于固定元件已获得的正确位置的元件或装置。3）导向及对刀元件 用于确定工件与刀具相互位置的元件。4） 动力装置在成批生产中，为了减轻工人劳动强度，提高生产率，常采用气动、液动等动力装置。5） 夹具体用于将各种元件装置连接在一体，并通过它将整个夹具安装在机床上。6）其他元件及装置 根据加工需要来设置的元件或装置。2.4.1确定夹具体：夹具体上一般不设定位和定向装置，特别是台钻、立钻和摇臂钻上使用时，但夹具体底板上一般都设有翻边或留一些平台面，以便夹具在机床工作台上固定。夹具体一般是设计成平板式（有些夹具体铸造成特殊形状），保证具有足够的刚性。它用来固定定位元件、加紧机构和联接体，并于机床可靠联接。2.4.2确定联接体：联接体是将导向装置与夹具体联接的工件，设计时主要考虑联接体的刚性，合理布置联接体的位置，给定位元件、夹紧机构留出空间。此夹具体的联接装置通过内六角螺栓和圆柱销来定位，考虑到刚性问题，在相对应的位置上在用一个联接体支承钻套板，同样用内六角螺栓定位。2.4.3夹具体的总体设计图: 2.5绘制夹具零件图对装配图中需加工的零件图均应绘制零件图，零件图应按制图标准绘制。视图尽可能与装配图上的位置一致。1.零件图尽可能按1:1绘制。2.零件图上的尺寸公差、形位公差、技术要求应根据装配图上的配合种类、位置精度、技术要求而定。3.零件的其他尺寸，如尺寸、形状、位置、表面粗糙度等应标注完整。4.零件图名称：法兰盘2.6 绘制夹具装配图 1.装配图按1：2.5的比例绘制，用局部剖视图完整清楚地表示出夹具的主要结构及夹具的工作原理。2.视工件为透明体，用双点划线画出主要部分（如轮廓、定位面、夹紧面和加工表面）。画出定位元件、夹紧机构、导向装置的位置。3.按夹紧状态画出夹紧元件和夹紧机构。4.画出夹具体及其它联接用的元件（联接体、螺钉等），将夹具各组成元件联成一体。此机床夹具要用到的零件如下：（1）缸体 （2）连接体 （3）螺栓（4）螺栓 （5）轴 （6）法兰盘 （7）轴（8） 螺钉（9）螺栓（10）套筒5.标注必要的尺寸、配合、公差等(1)夹具的外形轮廓尺寸，所设计夹具的最大长、宽、高尺寸。(2)夹具与机床的联系尺寸，即夹具在机床上的定位尺寸。如车床夹具的莫氏硬度、铣床夹具的对定装置等。(3)夹具与刀具的联系尺寸，如用对刀块塞尺的尺寸、对刀块表面到定位表面的尺寸及公差。(4)夹具中所有有配合关系的元件间应标注尺寸和配合种类。(5)各定位元件之间，定位元件与导向元件之间，各导向元件之间应标注装配后的位置尺寸和形位公差。6.夹具装备图上应标注的技术要求(1)定位元件的定位面间相互位置精度。 (2)定位元件的定位表面与夹具安装基面、定向基面间的相互位置精度。 (3)定位表面与导向元件工作面间的相互位置精度。 (4)各导向元件的工作面间的相互位置精度。 (5)夹具上有检测基准面的话，还应标注定位表面，导向工作面与该基准面间的位置精度。 对于不同的机床夹具，对于夹具的具体结构和使用要求，应进行具体分析，订出具体的技术要求。设计中可以参考机床夹具设计手册以及同类的夹具图样资料。7.对零件编号，填写标题栏和零件明细表： 每一个零件都必须有自己的编号，此编号是唯一的。在工厂的生产活动中，生产部件按零件编号生产、查找工作。 完整填写标题栏，如装配图号、名称、单位、设计者、比例等。 完整填写明细表，一般来说，加工工件填写在明细表的下方，标准件、装配件填写在明细表的上方。注意，不能遗漏加工工件和标准件、配套件。8.机床夹具应满足的基本要求包括下面几方面：1)保证加工精度 这是必须做到的最基本要求。其关键是正确的定位、夹紧和导向方案，夹具制造的技术要求，定位误差的分析和验算。2)夹具的总体方案应与年生产纲领相适应 在大批量生产时，尽量采用快速、高效的定位、夹紧机构和动力装置，提高自动化程度，符合生产节拍要求。在中、小批量生产时，夹具应有一定的可调性，以适应多品种工件的加工。3)安全、方便、减轻劳动强度 机床夹具要有工作安全性考虑，必要时加保护装置。要符合工人的操作位置和习惯，要有合适的工件装卸位置和空间，使工人操作方便。大批量生产和工件笨重时，更需要减轻工人劳动强度。4)排屑顺畅 机床夹具中积集切屑会影响到工件的定位精度，切屑的热量使工件和夹具产生热变形，影响加工精度。清理切屑将增加辅助时间，降低生产率。因此夹具设计中要给予排屑问题充分的重视。5)机床夹具应有良好的强度、刚度和结构工艺性 机床夹具设计时，要方便制造、检测、调整和装配，有利于提高夹具的制造精度。3.定位误差设计3.1误差分析3.1.1定位误差工件的加工误差，是指工件加工后在尺寸，形状和位置三个方面偏离理想工件的大小，它是由三部分因素产生的：1）工件在夹具中的定位、夹紧误差。2）夹具带着工件安装在机床上，夹具相对机床主轴（或刀具）或运动导轨的位置误差，也称对定误差。3）加工过程中误差，如机床几何精度，工艺系统的受力、受热变形、切削振动等原因引起的误差。其中定位误差是指工序基准在加工方向上的最大位置变动量所引起爱的加工误差。3.1.2产生定位误差的原因1.基准不重合来带的定位误差： 夹具定位基准与工序基准不重合，两基准之间的位置误差会反映到被加工表面的位置上去，所产生定位误差称之为基准转换误差。2.间隙引起的定位误差 在使用心轴、销、定位套定位时，定位面与定位元件间的间隙可使工件定心不准产生定位误差。3.与夹具有关的因素产生的定位误差1）定位基准面与定位元件表面的形状误差。2）导向元件、对刀元件与定位元件间的位置误差，以及其形状误差导致产生的导向误差和对刀误差。3）夹具在机床上的安装误差，即对定误差导致工件相对刀具主轴或运动方向产生的位置误差。4）夹紧力使工件与定位元件间的位置误差，以及定位元件、对刀元件、导向元件、定向元件等元件的磨损。 3.2定位误差的计算1.定位误差，此项主要是定位孔30H7与定位销30r6的间隙产生，最大间隙为-0.028mm。2.钻模板衬套中心与定位销中心距误差，装配图标注尺寸为15.30.015mm，误差为0.03mm。3.钻套与衬套的配合间隙，有18H7h6可知最大间隙为0.024mm。4.钻套内孔与外圆得同轴度误差，对于标准钻套，精度较高，此项可以忽 略。5.钻头与钻套间隙的间隙会引偏刀具，产生中心距误差e，由下式求出： e=( H/2 + h + b )max/He-刀具引偏量（mm）H-钻套导向高度（mm）h-钻套下断面与工件间的空间高度（mm）max-刀具与钻套的最大间隙 刀具与钻套的配合为30H7/r6，可知max=0.028mm；将H=36mm, h=20, B=30mm代入，可求得e=0.05mm。 由于上述各项都是按最大误差计算，实际上各项也不可能同时出现最大值，各误差方向也很可能不一致，因此，其最和误差可按概率法求和：结论在这次历时两个礼拜的课程设计中，发现自己在理论与实践中有很多的不足，自己知识中存在着很多漏洞，看到了自己的实践经验还是比较缺乏，理论到实践的能力还急需提高。让我认识到了仔细认真的重要性。这次课程设计让我们更能注意到细枝末节。这次课设使我对机床夹具设计有了更深刻的理解，特别使其中的技术要求。同时感觉到了细节的重要性。有时候我们我们错的并不是理论，而是我们很容易忽略的线型和该删掉的线我们没有删掉。作为一个设计者不仅应掌握良好的专业知识，有一个认真仔细的心态，还有有一个冷静的心态，遇到问题不能慌乱，不知所措首先根据工件的加工要求，我选择了车床，因此加工方向式垂直与水平面的。然后工件主要定位部分为直径为30mm的中心孔和一侧端面，用长销小平面定五个自由度。虽然没有满足六个自由度的要求，但是不影响机床夹具的工作。因为被加工件需要钻2个孔不限制Z向的旋转会增进效率。最后是将定位销和支承板固定在夹具体上，利用销定位、螺柱、螺母和内六角螺钉进行定位、夹紧。这样将工件稳固的夹紧在机床上，能更方便，准确的进行钻孔加工。通过以上这些步骤，此机床夹具可以正常工作，此项设计方案可实施。通过精度验算可知，此项机床夹具可施行。工件的定位、夹紧符合要求。在设计的过程中，虽然感觉到了我的不足之处，但是我也学到了不少东西。在一定程度上，使我对以前学习过的东西有了加深理解和熟练操作。课程设计是机械专业学习的一个重要的、总结性的理论和实践相结合的教学环节，是综合运用所学知识和技能的具体实践过程。通过本次夹具设计，我对所学的专业知识有了更深刻的理解和认识。课程设计内容源于生产实践，使得课程设计和实践得到了充分的结合，有利于培养解决工程实际问题的能力。上学期在沈飞进工厂实习或参观的时候对夹具也有所了解，而这次课程设计的经历，使我对夹具有了更深刻的认识我们在这次的学习实践中看到了自己的不足，同时发现到自己的一个不足，意味着我们成长了一点，如果我们每天成长一点点，那么我们会稳扎稳打的走向成功。致谢为期两周的课程设计转眼就过去了。通过这两个星期的课程设计，使我综合的运用了几年所学的专业知识。在课程设计中，发现自己在理论与实践中有很多的不足，自己知识中存在着很多漏洞，看到了自己的实践经验还是比较缺乏，理论到实践的能力还急需提高。首先，感谢学校给我们提供这次难得的实习机会，这让我真切的体会到理论与实际相结合的意义，为我今后的机械制造技术设计思路奠定了基础。从次课程设计中能让我们学习到一些课本中不能引起我们注意的细节东西，感谢学校为我们提供的宝贵学习机会！我非常感谢我的指导教师张海华老师和张福老师。两周来，我时刻体会着两位老师严肃的科学态度，严谨的治学精神，精益求精的工作作风，不论天气有多么的炎热，都会在我们身边细心指导。在课外时间，我们不明白一些设计的问题和有关画图方面的问题时，每次去老师那里，老师都会在百忙之中给我们足够的时间去问问题，有时还会和我坐下来一起讨论设计的方案。当我的提出的方案不是经济实用的时候老师会细心讲解给予更好的意见。整个过程，两位老师都倾注了大量的心血。正是在老师科学、严谨的指导下，我的课程设计才能顺利进行，这篇论文也才得以顺利完成。两位老师不仅在学习上对我严格要求，在我们的思想行为上都给予了教育与指导。这次课程设计虽然我完成的不是很成熟，但是通过老师的帮助和自己的努力完成课程设计还是让我有一种自豪感，这是我自己真的去思考，设计，查询资料得来的成果。在这次课程设计结束的时候，我感到有一种轻松感，不是因为课程设计不用再做了，而是因为我从这次课程设计中获得了知识，有所学、有所用。更加知道我们将来能做什么，会做什么，该做什么。让我们对行业有了了解，让我们对自己的未来有了规划。感谢两位老师的细心指导！参考文献1 作者：吴宗泽，罗圣国，书名机械设计课程设计手册，出版者：高等教育出版社，出版年：1999，引用部分起止页：3746。2 作者：李庆余，书名机械制造装备设计，出版者：机械工业出版社，出版年：2008年，版次：2版 3 作者：张海华，书名机械制造装备设计指导书 ，出版者：机械工程系，引用部分起止页：4446页。4 作者：薛源顺，书名机床夹具图册 ，出版者：机械工业出版社， 出版年2003年，版次：1版17工 序 目 录产 品 型 号CA6140法兰盘共 17 页零 组 件 号831004第 1 页工序号工 序 名 称设 备工序卡片数附注（页码）05毛坯金属铸造机床110车CA6140车床115粗车CA6140车床120半精车CA6140车床125半精车CA6140车床130精车CA6140车床135精车+倒角CA6140车床140铣平面铣床145钻4X9孔钻床150钻4、6孔钻床155磨B面磨床160磨平面磨床165倒角CA6140车床170抛光抛光机175刻字划线激光雕刻机180去毛刺钳工台85镀铬电镀池90终捡检测台工 序 卡 片零 件 名 称材 料硬 度工序名称工 序 号CA6140法兰盘HT200190HBS毛坯05设 备金属模浇铸机床定 位 夹 紧 共 17 页第 2 页序 号加 工 要 求 说 明夹 具刀 具量 具工 序 卡 片零 件 名 称材 料硬 度工序名称工 序 号CA6140法兰盘HT200190HBS车10设 备CA6140车床定 位 夹 紧 共 17 页第 3 页序 号加 工 要 求 说 明夹 具刀 具量 具1粗车104右端面三爪卡盘端面车刀游标卡尺2粗车104外圆柱面三爪卡盘外圆车刀游标卡尺3粗车B面三爪卡盘外圆车刀游标卡尺4粗车94外圆柱面三爪卡盘外圆车刀游标卡尺5钻18孔三爪卡盘钻头游标卡尺6扩19.8孔三爪卡盘扩孔刀游标卡尺7粗铰19.94孔三爪卡盘铰刀游标卡尺8精铰20孔三爪卡盘铰刀游标卡尺工 序 卡 片零 件 名 称材 料硬 度工序名称工 序 号CA6140法兰盘HT200190HBS粗车15设 备CA6140车床定 位 夹紧 共17 页第 4 页序 号加 工 要 求 说 明夹 具刀 具量 具1粗车49右端面三爪卡盘端面车刀游标卡尺2粗车94右端面同上同上游标卡尺3粗车49外圆柱面同上外圆车刀游标卡尺工 序 卡 片零 件 名 称材 料硬 度工序名称工 序 号CA6140法兰盘HT200190HBS半精车20设 备CA6140车床定 位 夹 紧 共17 页第 5 页序 号加 工 要 求 说 明夹 具刀 具量 具1半精车101端面三爪卡盘端面车刀游标卡尺2半精车101外圆柱面三爪卡盘端面车刀游标卡尺3半精车B面三爪卡盘外圆车刀游标卡尺4半精车91外面柱面三爪卡盘端面车刀游标卡尺工 序 卡 片零 件 名 称材 料硬 度工序名称工 序 号CA6140法兰盘HT200190HBS半精车25设 备CA6140车床定 位 夹 紧 共17 页第 6 页序 号加 工 要 求 说 明夹 具刀 具量 具1半精车45.6端面三爪卡盘端面车刀游标卡尺2半精车45.6外圆柱面三爪卡盘外圆车刀游标卡尺3半精车91右端面三爪卡盘端面车刀游标卡尺工 序 卡 片零 件 名 称材 料硬 度工序名称工 序 号CA6140法兰盘HT200190HBS精车30设 备CA6140车床定 位 夹 紧 共 17 页第 7 页序 号加 工 要 求 说 明夹 具刀 具量 具1精车100右端面三爪卡盘端面车刀游标卡尺2精车100外圆柱面三爪卡盘外圆车刀游标卡尺3精车90外圆柱面三爪卡盘外圆车刀游标卡尺工 序 卡 片零 件 名 称材 料硬 度工序名称工 序 号CA6140法兰盘HT200190HBS精车+倒角35设 备CA6140车床定 位 夹 紧 共 17 页第 8 页序 号加 工 要 求 说 明夹 具刀 具量 具1精车45外圆柱面三爪卡盘外圆车刀游标卡尺2精车90右端面三爪卡盘外圆车刀深度尺3车20右侧倒角三爪卡盘外圆车刀角度尺4车3x2退刀槽三爪卡盘切槽刀游标卡尺工 序 卡 片零 件 名 称材 料硬 度工序名称工 序 号CA6140法兰盘HT200190HBS铣平面40设 备铣床定 位 夹 紧 共 17 页第 9 页序 号加 工 要 求 说 明夹 具刀 具量 具1粗铣距中心34mm的平面专用夹具圆柱周铣刀游标卡尺2粗铣距中心24mm的平面专用夹具圆柱周铣刀游标卡尺3精铣距中心34mm的平面专用夹具圆柱周铣刀游标卡尺4精铣距中心24mm的平面专用夹具圆柱周铣刀游标卡尺工 序 卡 片零 件 名 称材 料硬 度工序名称工 序 号CA6140法兰盘HT200190HBS钻孔45设 备钻床定 位 夹 紧 共 17 页第 10页序 号加 工 要 求 说 明夹 具刀 具量 具1钻4x9孔专用夹具钻头锥柄圆柱塞规工 序 卡 片零 件 名 称材 料硬 度工序名称工 序 号CA6140法兰盘HT200190HBS钻孔50设 备钻床定 位 夹 紧 共17 页第 11 页序 号加 工 要 求 说 明夹 具刀 具量 具1钻4孔专用夹具钻头游标卡尺2扩6孔专用夹具扩孔刀游标卡尺工 序 卡 片零 件 名 称材 料硬 度工序名称工 序 号CA6140法兰盘HT200190HBS磨B面55设 备磨床定 位 夹 紧 共17 页第 12 页序 号加 工 要 求 说 明夹 具刀 具量 具1粗磨B面三爪卡盘 砂轮游标卡尺2精磨B面三爪卡盘 砂轮游标卡尺工 序 卡 片零 件 名 称材 料硬 度工序名称工 序 号CA6140法兰盘HT200190HBS磨平面60设 备磨床定 位 夹 紧 共17 页第 13 页序 号加 工 要 求 说 明夹 具刀 具量 具1磨距中心24mm平面专用夹具砂轮游标卡尺工 序 卡 片零 件 名 称材 料硬 度工序名称工 序 号CA6140法兰盘HT200190HBS倒角65设 备车床定 位 夹 紧 共 17页第 14页序 号加 工 要 求 说 明夹 具刀 具量 具1100柱面左侧倒角三爪卡盘外圆车刀游标卡尺2车45过渡圆弧R5三爪卡盘外圆车刀游标卡尺390柱面右侧倒角三爪卡盘外圆车刀游标卡尺420右侧倒角三爪卡盘外圆车刀游标卡尺工 序 卡 片零 件 名 称材 料硬 度工序名称工 序 号CA6140法兰盘HT200190HBS抛光70设 备钳工台定 位 夹 紧 共 17 页第 15 页序 号加 工 要 求 说 明夹 具刀 具量 具1B面抛光抛光砂纸目测工 序 卡 片零 件 名 称材 料硬 度工序名称工 序 号CA6140法兰盘HT200190HBS刻字划线75设 备激光雕刻机定 位 夹 紧 共17 页第16 页序 号加 工 要 求 说 明夹 具刀 具量 具1划线、刻字激光钻头工 序 卡 片零 件 名 称材 料硬 度工序名称工 序 号CA6140法兰盘HT200190HBS镀铬80设 备电镀池定 位 夹 紧 共17 页第 17 页序 号加 工 要 求 说 明夹 具刀 具量 具1100外圆柱面镀铬，对两端面进行防护电镀挂具摘 要 本次设计的题目是CA6140车床法兰盘的工艺规程和夹具设计，主要内容如下： 首先，对零件进行分析，主要是零件作用的分析和工艺性分析，通过零件分析可以了解零件的基本情况，而工艺分析可以知道零件的加工表面和加工要求。根据零件图提出的加工要求，确定毛坯的制造形式和尺寸。 其次，进行基面的选择，确定加工过程中的粗基准和精基准。根据选好的基准，制订工艺路线，通常制订两种以上的工艺路线，通过工艺方案的比较与分析，再选择可以使零件的几何形状、尺寸精度及位置精度等技术要求得到合理的保证的一种较佳工序路线。 然后，根据已经选定的工序路线，确定每一步的切削用量及基本工时，并选择合适的机床和刀具和量具。 最后，设计车100大法兰端面和20 0+0.045 孔夹具。设计车床夹具，首先要仔细分析被加工零件的技术要求，运用夹具设计的基本原理和方法，拟定夹具设计方案；在满足加工精度的条件下，合理的进行安装、定位、夹紧；在完成夹具草图后，进一步考虑零件间的连接关系和螺钉、螺母、定位销等的固定方式，设计合理的结构实现各零部件间的相对运动；根据各零件的使用要求，选择相应的材料。 完成车床夹具的所有设计后，用AutoCAD进行二维图形的绘制，首先画装配图，然后从装配图上拆画零件图，标注相关尺寸及技术要求；再画出三维模型图，最后进行论文的撰写、整理、修改完成该设计。关键词： 机械，法兰盘，加工工艺，夹具设计IABSTRACT The title of this design is the process specification and fixture design of CA6140 lathe flange, the main contents are as follows:First of all, the analysis of parts, mainly the analysis of the role of parts and process analysis, through the analysis of parts can understand the basic situation of parts, and process analysis can know the processing surface and processing requirements of parts. According to the processing requirements of the part drawing, the manufacturing form and size of the blank are determined.Secondly, the selection of base plane is carried out to determine the rough and fine datum in the machining process. According to the selected benchmark, the process route is worked out. Usually, two or more process routes are worked out. Through the comparison and analysis of process schemes, a better process route can be selected to ensure the geometric shape, dimensional accuracy and position accuracy of parts.Then, according to the selected process route, determine the cutting parameters and basic working hours of each step, and select the appropriate machine tools, cutting tools and measuring tools.Finally, the fixture for turning the large flange end face of 100 and the hole of 200 + 0.045 is designed. To design the lathe fixture, first of all, we should carefully analyze the technical requirements of the parts to be processed, and use the basic principles and methods of fixture design to draw up the fixture design scheme; under the condition of meeting the processing accuracy, reasonable installation, positioning and clamping are carried out; after completing the fixture sketch, the connection relationship between parts and the fixing methods of screws, nuts and positioning pins are further considered to design The reasonable structure can realize the relative movement between the parts, and select the corresponding materials according to the use requirements of each part.After finishing all the design of the lathe fixture, AutoCAD is used to draw two-dimensional graphics. First, draw the assembly drawing, then draw the part drawing from the assembly drawing, and mark the relevant dimensions and technical requirements; then draw the three-dimensional model drawing; finally, write, sort out and modify the paper to complete the design.Key words: machinery, flange, processing technology, fixture design III目 录摘 要IABSTRACT II第1章 绪论1第2章 零件的结构工艺性分析22.1 零件的作用22.2 零件的工艺性分析2第3章 工艺规程设计43.1 确定毛坯的制造形式43.2 基准的选择43.2.1粗基准的选择43.2.2精基准的选择53.3 工艺路线的拟定53.3.1 选择加工方法53.3.2 划分加工阶段63.3.3 安排加工顺序63.5 确定切削用量及基本工时12第5章 车床夹具设计175.1生产条件175.2零件工艺分析175.3夹具结构设计185.3.1夹紧机构205.3.2 导向装置的选择215.3.3机床夹具的总体形式225.4绘制夹具零件图235.5 绘制夹具装配图245.6误差分析265.6.1定位误差265.6.2产生定位误差的原因275.7定位误差的计算27结论29致谢30参考文献32VVI第1章 绪论法兰盘类零件是在一个类似盘状的金属体的周边开上几个固定用的孔用于连接其它东西，此类零件在机械行业拥有非常重要的地位，其加工质量和精度直接影响一台机器的运作。因此，进行法兰盘类零件加工工艺的研究，对于整个机械行业而言，有着举足轻重的地位。在提高工件加工质量的基础上同时提高生产效率是大部分机械零件工艺设计的准则，法兰盘类零件也是如此。一个合格的零件工艺规程，应该首先要求保证零件设计的尺寸和精度，其次要尽量合理地运用现有的工作条件，尽量减少辅助时间，提高生产效率。夹具的设计需要注意其精度对被加工工件精度的影响，务必确保使用夹具能够保证设计精度。本设计均以上述各原则为基准进行。 由于专业知识有限，设计尚有许多不足之处，恳请各位老师、同学给予指出。1第2章 零件的结构工艺性分析2.1 零件的作用CA6140卧式车床上的法兰盘，为盘类零件，用于卧式车床上。车床的变速箱固定在主轴箱上，靠法兰盘定心。法兰盘内孔与主轴的中间轴承外圆相配，外圆与变速箱体孔相配，以保证主轴三个轴承孔同心，使齿轮正确啮合。主要作用是标明刻度，实现纵向进给。图2-1 CA6140车床法兰盘模型图 2.2 零件的工艺性分析法兰盘是一回转体零件，有一组加工表面，这一组加工表面以20mm的孔为中心，包括：mm的外圆柱面及左右端面，尺寸为mm的圆柱面，90mm的外圆柱面、左右端面及上面的4个9mm的透孔， mm的外圆柱面及上面的6mm4mm的孔， 90mm端面上距离中心线分别为34mm和24mm的两个平面。图2-2 CA6140车床法兰盘零件图零件各表面之间位置精度要求主要是：(1)100mm左端面与20mm孔中心轴的跳动度为0.03 ；(2) 90mm右端面与20mm 孔中心轴线的跳动度为0.03 ；(3) 45mm的外圆与20mm孔中心轴线的圆跳动公差为0.03 。经过以上对加工表面的分析，我们可先选定粗基准，加工出精基准所在的加工表面，然后借助专用夹具对其他加工表面进行加工，以此保证它们的位置精度。第3章 工艺规程设计3.1 确定毛坯的制造形式零件材料为HT200，由于该零件主要承受静压力，因此选用铸件。并且生产批量给定为中批生产，零件轮廓尺寸不大，毛坯结构比较简单，因此毛坯形状可以与零件的形状尽量接近，故采用金属模铸造，内孔不铸出，单件浇注。金属模浇铸有生产率高，单边余量小，结构细密等优点。这从提高生产率，保证加工精度方面考虑也是应该的。3.2 基准的选择基准选择是工艺规程设计中的重要工作之一。基面选择的正确与合理，可以使加工质量得到保证，生产率得以提高。否则，加工工艺过程中会问题百出，更有甚着，还会造成零件大批报废，使生产无法正常进行。因此，定位基面的选择应该在保证加工精度的前提下使定位简单准确，加紧可靠，加工方便，夹具结构简单。3.2.1粗基准的选择选择粗基准主要是选择第一道机械加工工序的定位基准，以便为后续的工序提供精基准。选择粗基准的出发点是：一要考虑如何分配各加工表面的余量：二要考虑怎样保证不加工面与加工面间的尺寸及相互位置要求。这两个要求常常是不能兼顾的，但对于一般的回转类零件来说，以外圆作为粗基准是完全合理的。对本零件而言，由于每个表面都要求加工，为保证各表面都有足够的余量，应选择加工余量最小的面为粗基准（这就是粗基准选择原则里的余量足够原则）现选取45外圆柱面和端面作为粗基准。在车床上用带有子口的三爪卡盘夹住工件，消除工件的六个自由度，达到完全定位。3.2.2精基准的选择 精基准的选择主要考虑基准重合与统一基准原则。主要以20mm内孔和100mm外圆左端面为精基准。当设计基准与工序基准不重合时，应该进行尺寸换算。3.3 工艺路线的拟定工艺方案的拟定原则是：“优质、高产、低耗”。3.3.1 选择加工方法选择加工方法，要首先考虑主要表面的加工方法，后考虑次要表面的。要先决定最终加工方法，再决定前面一系列加工方法。根据对被加工零件加工表面的精度和粗糙度要求，零件的结构和被加工表面的形状、大小等具体条件，选取最经济合理的加工方案。查现代制造工艺基础1表1.2、表1.3、表1.4，选择各表面加工方法如下：表3-1 各表面所需加工方法 表 面零件表面粗糙度加 工 方 法外圆表面Ra=0.8毛坯粗车半精车精车外圆表面Ra=1.6毛坯粗车半精车精车刻字划线镀铬外圆表面Ra=6.4毛坯粗车半精车精车外圆表面Ra=0.4毛坯粗车半精车粗磨精磨抛光右端面Ra=0.4毛坯粗车半精车粗磨精磨抛光左端面Ra=0.4毛坯粗车半精车粗磨精磨抛光左端面Ra=1.6毛坯粗车半精车精车右端面Ra=1.6毛坯粗车半精车精车右端面Ra=6.3毛坯粗车半精车内孔Ra=1.6毛坯钻扩粗铰精铰距中心34mm表面Ra=3.2毛坯粗铣精铣距中心24mm表面Ra=0.4毛坯粗铣精铣磨3.3.2 划分加工阶段 工艺路线一般可划分为以下几个阶段： a) 粗加工阶段：主要任务是去除各表面较大量的加工余量，获得较高生产率。 b) 半精加工阶段：为主要表面的精加工作准备。c) 精加工阶段：保证各主要表面达到图纸规定的质量要求。d) 光整加工阶段：主要针对精度很高、表面粗糙度值很小，或零件图纸有特殊要求的情况。考虑到既能使零件的技术要求得以保证，又要使工序集中来提高生产率，将加工过程大致划分为“毛坯粗加工半精加工精加工”几个阶段。3.3.3 安排加工顺序遵循“先粗后精、先主后次、先基面后其他”的原则，结合已经选择的加工方法和划分的加工阶段，拟定出两套工艺路线方案，并经过分析比较从中选出较佳方案。（1） 工艺路线方案一 工序5 铸造毛坯 工序10 粗车100mm柱体左右端面及外圆 工序15 粗车45，90的外圆，45、90右端面，90的倒角 工序20 钻、扩、粗铰、精铰 20mm孔，车孔左端的倒角工序25 半精车90外圆及右端面，车槽32，R5的圆角工序30 半精车100左右端面及外圆，精车100的左端面工序35 粗铣90的左端面；粗铣、精铣 90柱体右侧面工序40 钻 49孔工序45 钻4孔，铰 6孔工序50 磨削100的右端面，90外圆及左右端面，45外圆工序55 磨削100与 90外圆面工序60 B面抛光工序65 划线、刻字工序70 去毛刺工序75 100外圆柱面镀铬镀铬 工序80 终捡（2） 工艺路线方案二 工序 5 铸造毛坯工序 10 粗车100左端面及外圆柱面，粗车B面，粗车90外圆柱面，钻20孔，扩20孔，粗铰20孔，精铰20孔工序 15 粗车45右端面，粗车90外圆柱面，粗车45外圆端面工序 20 半精车100端面，半精车100外圆柱面，半精车B面，半精车90外面柱面工序 25 半精车45端面，半精车45外圆柱面，半精车90右端面工序 30 精车100右端面，精车100外圆柱面，精车90外圆柱面工序 35 精车45外圆柱面，精车90右端面，车20右侧倒角，车3x2 退刀槽工序 40 粗铣距中心34和24的平面，精铣距中心34和24的平面工序 45 钻4x9孔工序 50 钻4孔，扩6孔工序 55 粗磨B面，精磨B面工序 60 磨距中心24平面工序 65 100柱面左侧倒角，车45过渡圆弧R5，90柱面右侧倒角，20右侧倒角工序 70 B面抛光工序 75 划线、刻字工序 80 去毛刺工序 85 100外圆柱面镀铬镀铬工序 90 终捡 （3）工艺方案的比较与分析上述两种工艺方案的特点在于：方案二考虑以20孔为精加工基准，而方案一则是从右端面开始加工到左端面，然后再钻20孔，这时则很难保证其圆跳动等精度要求。因此选择方案二作为加工工艺路线比较合理。3.4 机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的确定“法兰盘”零件材料为HT200，硬度190HBS，毛坯重量约为2.8KG，生产类型为中批生产，采用铸造毛坯。根据上述原始资料及加工工艺，参照机械加工工艺手册2，分别确定各加工表面的机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸如下：（单位mm）1) 外圆表面工序名称工序余量工序基本尺寸工序尺寸的公差工序尺寸及偏差精车0.6450.017 半精车1.445.60.039粗车2470.3毛坯4491.02) 外圆表面工序名称工序余量工序基本尺寸工序尺寸的公差工序尺寸及偏差精车0.51000.24半精车1.510050.30粗车2.51020.6毛坯4.5104.51.63) B面外圆表面工序名称工序余量工序基本尺寸工序尺寸的公差工序尺寸及公差磨0.6450.6半精车1.445.60.7 粗车2471.0毛坯4492.04) B面中两个端面工序名称工序余量精磨0.1粗磨0.8半精车1粗车1.6毛坯3.55) 20孔工序名称工序余量工序基本尺寸工序尺寸的公差工序尺寸及公差精铰0.1200.04520铰孔0.219.90.08419.9扩孔1.719.70.119.7钻孔1818+0.618毛坯2006) 外圆工序名称工序余量工序基本尺寸工序尺寸的公差工序尺寸及公差精车0.5900.6半精车1.590.50.7粗车2.5921.0毛坯4.594.52.07) 的右端面a. 按照工艺手册表6-28，铸件重量为2.8kg，端面的单边加工余量为2.03.0，取Z=3.0mm，铸件的公差按照表6-28，材质系数取，复杂系数取，则铸件的偏差为； b. 精车余量：单边为0.2mm（见实用机械加工工艺手册6中表3.2-2），精车公差既为零件公差0.017mm；c. 半精车余量：单边为0.8mm（见实用机械加工工艺手册中表11-27）本工序的加工公差为0.1mm；d. 粗车余量：粗车的公差余量（单边）为Z=3.0-0.2-0.8=2mm；粗车公差：现在规定本工步（粗车）的加工精度为IT11级，因此，可以知道本工序的加工公差为0.16mm，由于毛坯及以后各道工步的加工都有加工公差，因此所规定的加工余量其实就是含义上的加工余量，实际上，加工余量有最大的加工余量及最小加工余量之分；图3-1 加工余量和工序尺寸公差示意图右端面的尺寸加工余量和工序间余量及公差分布图见下图：工序名称工序余量工序基本尺寸工序尺寸的公差工序尺寸及公差精车0.2940.6半精车0.894.20.7粗车2951.0毛坯3972.08) 左端面工序名称工序余量工序基本尺寸工序尺寸的公差工序尺寸及公差精车0.2910.6半精车0.891.20.7粗车2.5921.0毛坯3.594.50.69) 右端面工序名称工序余量精车0.1半精车0.4粗车1.5毛坯210) 圆柱面上距孔中心线34mm的平面工序名称工序余量半精铣0.7粗铣10.3毛坯1111) 圆柱面上距孔中心线24mm的平面工序名称工序余量精磨0.05精铣0.15半精铣07粗铣20.1毛坯21根据以上数据结果，绘制出毛坯图（图3-2）：图3-2 毛坯图3.5 确定切削用量及基本工时 确定工序 10 ：粗车100端面及外圆柱面，粗车B面,钻、扩、铰20的中心孔的切削用量及基本工时: 3.5.1 加工条件工件材料：HT200 机床：CA6140卧式车床 刀具：采用刀片材料为YT15，刀杆尺寸16x25mm, 3.5.2 计算切削用量 (1) 粗车100mm端面 a) 已知毛坯长度方向的加工余量为3+0.8-0.7mm,考虑的模铸拔模斜度， b) 进给量f 根据实用机械加工工艺手册中表2.4-3,当刀杆尺寸为，,以及工件直径为100时，f =0.71.0mm/r按CA6140车床说明书（见切削手册）取 f =0.9mm/r c) 计算切削速度，按切削手册7表1.27,切削速度的计算公式为(寿命T=60min) (3-1)其中：, , ， 。修正系数见切削手册表1.28,即 , , , , 。所以 d) 确定机的主轴转速 按机床说明书(见工艺手册表4.2-8),与504r/min相近的机床转速为480r/min及600r/min。现选取。所以实际切削速度。切削工时，按工艺手册表6.2-1。, ， (2) 粗车100mm外圆柱面，同时应检验机床功率及进给机构强度a) 切削深度，单边余量Z=2mm,分二次切除。b) 进给量，根据机械加工工艺手册取f=0.9mm/rc) 计算切削速度d) 确定机床主轴转速按机床说明书(见工艺手册表4.2-8)与420r/min相近的机床转速为480r/min。现选取480r/min所以实际切削速度 e) 检验机床功率主切削力FC按切削手册表1.29所示公式计算 (3-2)其中， ， ， ， 切削时消耗功率 由实用机械加工工艺手册表7-4中CA6140机床说明书可知，CA6140主电机功率为7.5kw.转速为480r/min时主轴传递的最大功率为4.5kw.所以机床功率足够，可以正常加工。f) 校验机床进给系统强度已知主切削力.径向切削力按切削手册表1.29所示公式计算 (3-3)其中， ， 所以 而轴向切削力 (3-4)其中， ， ， , 轴向切削力 取机床导轨与床鞍之间的摩擦系数=0.1,则切削罗在纵向进给方向对进给机构的作用力为而机床纵向进给机床可承受的最大纵向力为3530 N(见切削手册表1.30)故机床进给系统可正常工作。g)切削工时： (3-5)其中 所以 (3)粗车B面a) 切削深度。单边余量.分1次切除b) 进给量根据机械加工工艺手册取f=0.9mm/rc) 计算切削速度 （3-6）其中：, , , m=0.2。修正系数见切削手册表1.28,即， , , , 所以 d) 确定机的主轴转速 按机床说明书(见工艺手册表4.2-8),与378r/min相近的机床转速为 400r/min。现选取=400r/min。所以实际切削速度e) 切削工时，按工艺手册表6.2-1。;其中l=30mm 工序 45 钻、绞 4X9mm透孔机床：Z525立式摇臂钻床 刀具：根据机械加工工艺手册表10-61选取高速钢麻花钻9。a) 进给量 查机械加工工艺师手册表28-13，取f=0.13mm/rb) 切削速度根据机械加工工艺手册表10-70,及10-66,查得V=30m/min。c) 机床主轴转速按机床说明书(见工艺手册表4.2-5),与1061r/min相近的机床转速为1012r/min。现选取=1012r/min。所以实际切削速度 切削工时，按 工艺手册 表6.2-1。 ；其中; ; ，由于有四个孔所以切削工时为第5章 车床夹具设计5.1生产条件本夹具用于在CA6140车床上加工法兰盘的大法兰端和20 0+0.045 孔。工件以45外圆和90端面为定位基准。采用旋转式气缸带动自定心夹爪定位夹紧工件。5.2零件工艺分析 本次课设是要为此图中的法兰盘设计车床夹具。 技术要求1， 刻字字形高5刻线宽0.3深0.52， B面抛光3， 100外圆无光镀铬 零件图标出了工件的尺寸、形状和位置、表面粗糙度等总体要求，它决定了工件在机床夹具中的放置方法，是设计机床夹具总体结构的依据,本工件放置方法应如图1-3-1所示。工序图给出了零件本工序的工序基准、已加工表面、待加工表面，以及本工序的定位、夹紧原理方案。工件的工序基准、已加工表面决定了机床夹具的方位方案，如选用平面定位、孔定位以及外圆面定位等；定位方案的选择依据六点定位原理和采用的机床加工方法，定位方案不一定要定六个自由度，但要完全定位。工件的待加工表面是选择机床、刀具的依据。确定夹紧机构要依据零件的外型尺寸，选择合适的定位点，确保夹紧力安全、可靠同时夹紧机构不能与刀具的运动轨迹相冲突。5.3夹具结构设计 在夹具设计中，定位方案不合理，工件的加工精度就无法保证。工作定位方案的确定是夹具设计中首先要解决的问题。根据工序图给出的定位元件方案，按有关标准正确选择定位元件或定位的组合。在机床夹具的使用过程中，工件的批量越大，定位元件的磨损越快，选用标准定位元件增加了夹具零件的互换性，方便机床夹具的维修和维护。设计夹具是原则上应选该工艺基准为定位基准。无论是工艺基准还是定为基准，均应符合六点定位原理。由于该零件的加工是钻2-8孔并以30孔内表面作为定位面，属孔定位类型，因此本次设计采用的定位机构为圆柱销与大平面相结合。圆柱销定位的形式很多，短圆柱销定位限制Y，Z方向的移动，限制两个自由度；长圆柱销定位限制工件的Y，Z方向的转动和移动，限制四个自由度；两个短圆柱销与长圆柱销相同。大平面限制X，Y方向的转动及Z方向的移动。装夹工件时，通过工件孔和心轴接触表面的弹性变形夹紧工件。本次设计的定位选用的是短销与平面相结合，分别限制工件的X、Y方向的移动及转动自由度以及Z方向的旋转自由度。心轴定位的特点为结构简单、制造容易、夹紧可靠，自锁性好，夹紧动作慢、效率低。 5.3.1夹紧机构1.夹紧的目的：使工件在加工过程中保持已获得的定位不被破坏，同时保证加工精度。2 .夹紧力的方向的确定： 1）夹紧力的方向应有利于工件的准确定位，而不能破坏定位，一般要求主夹紧力应垂直于第一定位基准面。 2）夹紧力的方向应与工件刚度高的方向一致，以利于减少工件的变形。 3）夹紧力的方向尽可能与切削力、重力方向一致，有利于减小夹紧力。3 .夹紧力的作用点的选择： 1）夹紧力的作用点应与支承点“点对点”对应，或在支承点确定的区域内，以避免破坏定位或造成较大的夹紧变形。 2）夹紧力的作用点应选择在工件刚度高的部位。 3）夹紧力的作用点和支承点尽可能靠近切削部位，以提高工件切削部位的刚度和抗振性。 4）夹紧力的反作用力不应使夹具产生影响加工精度的变形。4. 选择夹紧机构：设计夹紧机构一般应遵循以下主要原则：1)夹紧必须保证定位准确可靠，而不能破坏定位。2)工件和夹具的变形必须在允许的范围内。3)夹紧机构必须可靠。夹紧机构各元件要有足够的强度和刚度，手动夹紧机构4)必须保证自锁，机动夹紧应有联锁保护装置，夹紧行程必须足够。5)夹紧机构操作必须安全、省力、方便、迅速、符合工人操作习惯。6)夹紧机构的复杂程度、自动化程度必须与生产纲领和工厂的条件相适应。 选用螺栓螺母夹紧机构来对被加工工件进行夹紧。螺栓螺母夹紧机构的特点：结构简单，制造方便加紧可靠施力范围大；自锁性能好操；扩力比80以上，行程S不受限制；加紧工作慢，效力低。5.3.2 导向装置的选择导向装置是夹具保证加工精度的重要装置，如钻孔导向套、镗套、对刀装置、对定装置等，车床夹具中钻头的导向采用钻套，钻套有固定钻套、可换钻套、快换钻套和特殊钻套四种。这些装置均已标准化，可按标准选择。综上分析，本次设计采用固定导向套加工工件，来提高其工作的连续性和其工作效率。选择导向装置： 导向装置是夹具保证加工精度的重要装置，如钻孔导向套、镗套、对刀装置、对定装置等，这些装置均已标准化，可按标准选择。用于车床零件加工的是可换钻套装置。换钻套时，只需将钻套逆时针转动，当缺口转到螺钉位置时即可取出，换套方便迅速。车夹具中的钻套,除要求它引导钻头，钻出正确的孔外，还要求它能在装卸时快而准确。一般在工厂中使用较多的是可换钻套，虽然这种钻套具有可换的优点，但在制造上较复杂；由于采用螺钉来压紧,所以占面大，而又增加制造步骤。车模板与支柱之间用开口销连接。5.3.3机床夹具的总体形式机床夹具的总体形式一般应根据工件的形状、大小、加工内容及选用机床等因素来确定。夹具的组成归纳为：1）定位元件及定位装置 用于确定工件正确位置的元件或装置。2）夹紧元件及夹紧装置 用于固定元件已获得的正确位置的元件或装置。3）导向及对刀元件 用于确定工件与刀具相互位置的元件。4） 动力装置在成批生产中，为了减轻工人劳动强度，提高生产率，常采用气动、液动等动力装置。5） 夹具体用于将各种元件装置连接在一体，并通过它将整个夹具安装在机床上。6）其他元件及装置 根据加工需要来设置的元件或装置。5.3.3.1确定夹具体：夹具体上一般不设定位和定向装置，特别是台钻、立钻和摇臂钻上使用时，但夹具体底板上一般都设有翻边或留一些平台面，以便夹具在机床工作台上固定。夹具体一般是设计成平板式（有些夹具体铸造成特殊形状），保证具有足够的刚性。它用来固定定位元件、加紧机构和联接体，并于机床可靠联接。5.3.3.2确定联接体：联接体是将导向装置与夹具体联接的工件，设计时主要考虑联接体的刚性，合理布置联接体的位置，给定位元件、夹紧机构留出空间。此夹具体的联接装置通过内六角螺栓和圆柱销来定位，考虑到刚性问题，在相对应的位置上在用一个联接体支承钻套板，同样用内六角螺栓定位。5.4绘制夹具零件图对装配图中需加工的零件图均应绘制零件图，零件图应按制图标准绘制。视图尽可能与装配图上的位置一致。1.零件图尽可能按1:1绘制。2.零件图上的尺寸公差、形位公差、技术要求应根据装配图上的配合种类、位置精度、技术要求而定。3.零件的其他尺寸，如尺寸、形状、位置、表面粗糙度等应标注完整。4.零件图名称：法兰盘5.5 绘制夹具装配图 1.装配图按1：2.5的比例绘制，用局部剖视图完整清楚地表示出夹具的主要结构及夹具的工作原理。2.视工件为透明体，用双点划线画出主要部分（如轮廓、定位面、夹紧面和加工表面）。画出定位元件、夹紧机构、导向装置的位置。3.按夹紧状态画出夹紧元件和夹紧机构。4.画出夹具体及其它联接用的元件（联接体、螺钉等），将夹具各组成元件联成一体。此机床夹具要用到的零件如下：（1）缸体 （2）连接体 （3）螺栓（4）螺栓 （5）轴 （6）法兰盘 （7）轴（8） 螺钉（9）螺栓（10）套筒5.标注必要的尺寸、配合、公差等(1)夹具的外形轮廓尺寸，所设计夹具的最大长、宽、高尺寸。(2)夹具与机床的联系尺寸，即夹具在机床上的定位尺寸。如车床夹具的莫氏硬度、铣床夹具的对定装置等。(3)夹具与刀具的联系尺寸，如用对刀块塞尺的尺寸、对刀块表面到定位表面的尺寸及公差。(4)夹具中所有有配合关系的元件间应标注尺寸和配合种类。(5)各定位元件之间，定位元件与导向元件之间，各导向元件之间应标注装配后的位置尺寸和形位公差。6.夹具装备图上应标注的技术要求(1)定位元件的定位面间相互位置精度。 (2)定位元件的定位表面与夹具安装基面、定向基面间的相互位置精度。 (3)定位表面与导向元件工作面间的相互位置精度。 (4)各导向元件的工作面间的相互位置精度。 (5)夹具上有检测基准面的话，还应标注定位表面，导向工作面与该基准面间的位置精度。 对于不同的机床夹具，对于夹具的具体结构和使用要求，应进行具体分析，订出具体的技术要求。设计中可以参考机床夹具设计手册以及同类的夹具图样资料。7.对零件编号，填写标题栏和零件明细表： 每一个零件都必须有自己的编号，此编号是唯一的。在工厂的生产活动中，生产部件按零件编号生产、查找工作。 完整填写标题栏，如装配图号、名称、单位、设计者、比例等。 完整填写明细表，一般来说，加工工件填写在明细表的下方，标准件、装配件填写在明细表的上方。注意，不能遗漏加工工件和标准件、配套件。8.机床夹具应满足的基本要求包括下面几方面：1)保证加工精度 这是必须做到的最基本要求。其关键是正确的定位、夹紧和导向方案，夹具制造的技术要求，定位误差的分析和验算。2)夹具的总体方案应与年生产纲领相适应 在大批量生产时，尽量采用快速、高效的定位、夹紧机构和动力装置，提高自动化程度，符合生产节拍要求。在中、小批量生产时，夹具应有一定的可调性，以适应多品种工件的加工。3)安全、方便、减轻劳动强度 机床夹具要有工作安全性考虑，必要时加保护装置。要符合工人的操作位置和习惯，要有合适的工件装卸位置和空间，使工人操作方便。大批量生产和工件笨重时，更需要减轻工人劳动强度。4)排屑顺畅 机床夹具中积集切屑会影响到工件的定位精度，切屑的热量使工件和夹具产生热变形，影响加工精度。清理切屑将增加辅助时间，降低生产率。因此夹具设计中要给予排屑问题充分的重视。5)机床夹具应有良好的强度、刚度和结构工艺性 机床夹具设计时，要方便制造、检测、调整和装配，有利于提高夹具的制造精度。5.6误差分析5.6.1定位误差工件的加工误差，是指工件加工后在尺寸，形状和位置三个方面偏离理想工件的大小，它是由三部分因素产生的：1）工件在夹具中的定位、夹紧误差。2）夹具带着工件安装在机床上，夹具相对机床主轴（或刀具）或运动导轨的位置误差，也称对定误差。3）加工过程中误差，如机床几何精度，工艺系统的受力、受热变形、切削振动等原因引起的误差。其中定位误差是指工序基准在加工方向上的最大位置变动量所引起爱的加工误差。5.6.2产生定位误差的原因1.基准不重合来带的定位误差： 夹具定位基准与工序基准不重合，两基准之间的位置误差会反映到被加