扁叉零件机械加工工艺及夹具设计说明书

机械制造工艺学

课程设计说明书

题目 扁叉零件机械加工工艺规程及夹具设计

院系 机械工程学院

专业 机械设计制造及其自动化

班级 机制本四班

姓名 张九州 学号 201433506

指导教师 陈海涛

完成日期 2015 年 9 月 25日

郑 州 科 技 学 院

扁叉零件机械加工工艺规程及夹具设计

目 录

目 录 ......................................................................................................................................... 1 前 言 ......................................................................................................................................... 3 第1 章 绪论 ............................................................................................................................ 4 第2章 零件的分析 ................................................................................................................. 5

2.1 零件的作用 .......................................................................................................... 5 2.2 零件的工艺分析 .................................................................................................. 5

第3章 零件的工艺规程 ......................................................................................................... 6

3.1 确定毛坯的制造形式 .......................................................................................... 6 3.2 扁叉加工的主要问题和工艺过程设计所应采取的相应措施 .......................... 6

3.2.1 孔和平面的加工顺序 ............................................................................... 6 3.2.2 孔系加工方案选择 ................................................................................... 7 3.3 扁叉加工定位基准的选择 .................................................................................. 7

3.3.1 粗基准的选择 ........................................................................................... 7 3.3.2 精基准的选择 ........................................................................................... 8 3.4 扁叉加工主要工序安排 ...................................................................................... 8 3.5 毛坯尺寸的确定 ................................................................................................ 16 3.6 确定各工序的加工设备和工艺装备 ................................................................ 17

第4章 确定切削用量及基本时间 ....................................................................................... 18 第5章 铣C面夹具设计 .................................................................................................... 29

5.1研究原始质料 ..................................................................................................... 29 5.2定位基准的选择 ................................................................................................. 19 5.3切削力及夹紧力的计算 ..................................................................................... 20 5.4定位误差的分析 ................................................................................................. 33 5.5 确定夹具体结构和总体结构 ............................................................................ 34 5.6 夹具设计及操作的简要说明 ............................................................................ 36

总 结 ....................................................................................................................................... 24

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致 谢 ....................................................................................................................................... 25 参考文献 ................................................................................................................................. 26

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前 言

本文是对扁叉零件加工应用及加工的工艺性分析，主要包括对零件图的分析、毛坯的选择、零件的装夹、工艺路线的制订、刀具的选择、切削用量的确定、加工工艺文件的填写。选择正确的加工方法，设计合理的加工工艺过程。此外还对支撑套零件的两道工序的加工设计了专用夹具.

机床夹具的种类很多，其中，使用范围最广的通用夹具，规格尺寸多已标准化，并且有专业的工厂进行生产。而广泛用于批量生产，专为某工件加工工序服务的专用夹具，则需要各制造厂根据工件加工工艺自行设计制造。本论文夹具设计的主要内容是设计加工孔夹具。

关键词：工艺，工序，切削用量，夹紧，定位，误差

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第1 章 绪论

机械制造业是制造具有一定形状位置和尺寸的零件和产品，并把它们装备成机械装备的行业。机械制造业的产品既可以直接供人们使用，也可以为其它行业的生产提供装备，社会上有着各种各样的机械或机械制造业的产品。我们的生活离不开制造业，因此制造业是国民经济发展的重要行业，是一个国家或地区发展的重要基础及有力支柱。从某中意义上讲，机械制造水平的高低是衡量一个国家国民经济综合实力和科学技术水平的重要指标。

扁叉零件加工工艺及夹具设计是在学完了机械制图、机械制造技术基础、机械设计、机械工程材料等的基础下，进行的一个全面的考核。正确地解决一个零件在加工中的定位，夹紧以及工艺路线安排，工艺尺寸确定等问题，并设计出专用夹具，保证尺寸证零件的加工质量。本次设计也要培养自己的自学与创新能力。因此本次设计综合性和实践性强、涉及知识面广。所以在设计中既要注意基本概念、基本理论，又要注意生产实践的需要，只有将各种理论与生产实践相结合，才能很好的完成本次设计。

本次设计水平有限，其中难免有缺点错误，敬请老师

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们批评指正。

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第2章 零件的分析 2.1 零件的作用

题目给出的零件是扁叉。扁叉的主要作用是保证各轴之间的中心距及平行度，并保证部件正确安装。因此扁叉零件的加工质量，不但直接影响的装配精度和运动精度，而且还会影响工作精度、使用性能和寿命。

扁叉图

2.2 零件的工艺分析

由扁叉零件图可知。扁叉是一个扁叉零件，它的外表面上有4个平面需要进行加工。支承孔系在前后端面上。此外各表面上还需加工一系列螺纹孔。因此可将其分为三组加工表面。它们相互间有一定的位置要求。现分析如下：

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（1）以?24端面为主要加工表面的加工面。这一组加工表面包括：?24左端面的铣削加工；?24右端面的铣削加工，其中有表面粗糙度要求为Ra6.3?m，

（2）以内侧宽度为105mm侧面为主要加工表面的加工面。这一组加工表面包括：内侧宽度为105mm左、右侧面。

（3）以Φ10H7孔为主要加工表面的加工面。这一组加工表面包括：Φ10H7粗糙度为Ra1.6?m的孔。

（4）以顶部宽度为6f9mm凸台面为主要加工表面的加工面。这一组加工表面包括：顶部宽度为6f9mm凸台面。 第3章 零件的工艺规程 3.1 确定毛坯的制造形式

灰铸铁（HT150）中的碳全部或大部分以片状石墨方式存在铸铁中，由于片状石墨对基体的割裂作用大，引起应力集中也大；因此，使石墨片得到细化，并改善石墨片的分布，可提高铸铁的性能。可采用石墨化退火，来消除铸铁表层和壁厚较薄的部位可能出现的白口组织（有大量的渗碳体出现），以便于切削加工。

零件材料为HT150，考虑到零件在使用过程中起连接作用，分析其在工作过程中所受载荷，最后选用铸造，以

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便使金属纤维尽量不被切断，保证零件工作可靠。年产量已达成批生产水平，而且零件轮廓尺寸不大，可以采用铸造，这从提高生产效率，保证加工精度，减少生产成本上考虑，也是应该的。

牌号 铸件壁厚 最小抗拉度 强度 HT150 0 10-20 20-30 30-50 表1.1灰铸铁（HT150）的性能参数

3.2 扁叉加工的主要问题和工艺过程设计所应采取的相应措施

由以上分析可知。该扁叉零件的主要加工表面是平面及孔系。一般来说，保证平面的加工精度要比保证孔系的加工精度容易。因此，对于扁叉来说，加工过程中的主要问题是保证孔的尺寸精度及位置精度，处理好孔和平面之

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硬铸件硬度织 范围 金相组2.5-1175 145 5 130 120 H1715铁素体0-200 +珠光体 扁叉零件机械加工工艺规程及夹具设计

间的相互关系。

由于的生产量很大。怎样满足生产率要求也是加工过程中的主要考虑因素。 3.2.1 孔和平面的加工顺序

扁叉类零件的加工应遵循先面后孔的原则：即先加工扁叉上的基准平面，以基准平面定位加工其他平面。然后再加工孔系。扁叉的加工自然应遵循这个原则。这是因为平面的面积大，用平面定位可以确保定位可靠夹紧牢固，因而容易保证孔的加工精度。其次，先加工平面可以先切去铸件表面的凹凸不平。为提高孔的加工精度创造条件，便于对刀及调整，也有利于保护刀具。

扁叉零件的加工工艺应遵循粗精加工分开的原则，将孔与平面的加工明确划分成粗加工和精加工阶段以保证孔系加工精度。

3.2.2 孔系加工方案选择

扁叉孔系加工方案，应选择能够满足孔系加工精度要求的加工方法及设备。除了从加工精度和加工效率两方面考虑以外，也要适当考虑经济因素。在满足精度要求及生产率的条件下，应选择价格最底的机床。

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根据扁叉零件图所示的扁叉的精度要求和生产率要求，当前应选用在组合机床上用镗模法镗孔较为适宜。

（1）用镗模法镗孔

在大批量生产中，扁叉孔系加工一般都在组合镗床上采用镗模法进行加工。镗模夹具是按照工件孔系的加工要求设计制造的。当镗刀杆通过镗套的引导进行镗孔时，镗模的精度就直接保证了关键孔系的精度。

采用镗模可以大大地提高工艺系统的刚度和抗振性。因此，可以用几把刀同时加工。所以生产效率很高。但镗模结构复杂、制造难度大、成本较高，且由于镗模的制造和装配误差、镗模在机床上的安装误差、镗杆和镗套的磨损等原因。用镗模加工孔系所能获得的加工精度也受到一定限制。

（2）用坐标法镗孔

在现代生产中，不仅要求产品的生产率高，而且要求能够实现大批量、多品种以及产品更新换代所需要的时间短等要求。镗模法由于镗模生产成本高，生产周期长，不大能适应这种要求，而坐标法镗孔却能适应这种要求。此外，在采用镗模法镗孔时，镗模板的加工也需要采用坐标

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法镗孔。

用坐标法镗孔，需要将扁叉孔系尺寸及公差换算成直角坐标系中的尺寸及公差，然后选用能够在直角坐标系中作精密运动的机床进行镗孔。 3.3 扁叉加工定位基准的选择 3.3.1 粗基准的选择

粗基准选择应当满足以下要求：

（1）保证各重要支承孔的加工余量均匀； （2）保证装入扁叉的零件与箱壁有一定的间隙。 为了满足上述要求，应选择的主要支承孔作为主要基准。即以扁叉的输入轴和输出轴的支承孔作为粗基准。也就是以前后端面上距顶平面最近的孔作为主要基准以限制工件的四个自由度，再以另一个主要支承孔定位限制第五个自由度。由于是以孔作为粗基准加工精基准面。因此，以后再用精基准定位加工主要支承孔时，孔加工余量一定是均匀的。由于孔的位置与箱壁的位置是同一型芯铸出的。因此，孔的余量均匀也就间接保证了孔与箱壁的相对位置。 3.3.2 精基准的选择

从保证扁叉孔与孔、孔与平面、平面与平面之间的位

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置 。精基准的选择应能保证扁叉在整个加工过程中基本上都能用统一的基准定位。从扁叉零件图分析可知，它的顶平面与各主要支承孔平行而且占有的面积较大，适于作精基准使用。但用一个平面定位仅仅能限制工件的三个自由度，如果使用典型的一面两孔定位方法，则可以满足整个加工过程中基本上都采用统一的基准定位的要求。至于前后端面，虽然它是扁叉的装配基准，但因为它与扁叉的主要支承孔系垂直。如果用来作精基准加工孔系，在定位、夹紧以及夹具结构设计方面都有一定的困难，所以不予采用。

3.4 扁叉加工主要工序安排

对于大批量生产的零件，一般总是首先加工出统一的基准。扁叉加工的第一个工序也就是加工统一的基准。具体安排是先以孔定位粗、精加工顶平面。第二个工序是加工定位用的两个工艺孔。由于顶平面加工完成后一直到扁叉加工完成为止，除了个别工序外，都要用作定位基准。因此，顶面上的螺孔也应在加工两工艺孔的工序中同时加工出来。

后续工序安排应当遵循粗精分开和先面后孔的原则。

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先粗加工平面，再粗加工孔系。螺纹底孔在多轴组合铣床上钻出，因切削力较大，也应该在粗加工阶段完成。对于扁叉，需要精加工的是支承孔前后端平面。按上述原则亦应先精加工平面再加工孔系，但在实际生产中这样安排不易于保证孔和端面相互垂直。因此，实际采用的工艺方案是先精加工支承孔系，然后以支承孔用可胀心轴定位来加工端面，这样容易保证零件图纸上规定的端面全跳动公差要求。各螺纹孔的攻丝，由于切削力较小，可以安排在粗、精加工阶段中分散进行。

加工工序完成以后，将工件清洗干净。清洗是在80?90?c的含0.4%—1.1%苏打及0.25%—0.5%亚硝酸钠溶液中进行的。清洗后用压缩空气吹干净。保证零件内部杂质、铁屑、毛刺、砂粒等的残留量不大于200mg。

根据以上分析过程，现将扁叉加工工艺路线确定如下： 工艺路线一：

工 序 号 10 容 铸造 工 序 内 13

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20 30 40 50 60 70 80 90 100 110

工艺路线二：

工 序 号 10 20 30 40 容 时效处理 粗铣?24左端面至尺寸152mm 粗铣?24右端面至尺寸149mm 粗铣内侧宽度为105mm左侧面 粗铣内侧宽度为105mm右侧面 钻，铰Φ10H7孔 粗铣顶部宽度为6f9mm凸台面 精铣顶部宽度为6f9mm凸台面 去毛刺 检验入库 工 序 内 铸造 时效处理 粗铣顶部宽度为6f9mm凸台面 精铣顶部宽度为6f9mm凸台面 14

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50 60 70 80 90 100 110 粗铣?24左端面至尺寸152mm 粗铣?24右端面至尺寸149mm 粗铣内侧宽度为105mm左侧面 粗铣内侧宽度为105mm右侧面 钻，铰Φ10H7孔 去毛刺 检验入库 以上加工方案大致看来合理，但通过仔细考虑，零件的技术要求及可能采取的加工手段之后，就会发现仍有问题，

方案一与方案二主要区别在于顶部宽度为6f9mm凸台面的加工选择方面，方案一安排在最开始，方案二安排在最后，因为要遵循先基准后其他的原则，采用方案二

以上工艺过程详见机械加工工艺过程综合卡片。综合选择方案二：

工 序 号 10 容 铸造 工 序 内 15

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20 30 40 50 60 70 80 90 100 110 时效处理 粗铣?24左端面至尺寸152mm 粗铣?24右端面至尺寸149mm 粗铣内侧宽度为105mm左侧面 粗铣内侧宽度为105mm右侧面 钻，铰Φ10H7孔 粗铣顶部宽度为6f9mm凸台面 精铣顶部宽度为6f9mm凸台面 去毛刺 检验入库 3.5 毛坯尺寸的确定

在确定毛坯时，要考虑经济性。虽然毛坯的形状尺寸与零件接近，可以减少加工余量，提高材料的利用率，降低加工成本，但这样可能导致毛坯制造困难，需要采用昂贵的毛坯制造设备，增加毛坯的制造成本。因此，毛坯的种类形状及尺寸的确定一定要考虑零件成本的问题但要保证零件的使用性能。在毛坯的种类

形状及尺寸确定后，必要时可据此绘出毛坯图。 （1）面的加工余量。

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根据工序要求，顶面加工分粗、精铣加工。各工步余量如下：

粗铣：参照《机械加工工艺手册第1卷》表3.2.23。其余量值规定为2.7~3.4mm，现取3.0mm。表3.2.27粗铣平面时厚度偏差取?0.28mm。

精铣：参照《机械加工工艺手册》表2.3.59，其余量值规定为1.5mm。

（2）毛坯为实心，不冲孔。 3.6 确定各工序的加工设备和工艺装备

机床的选用：

查资料[1]《机械加工工艺手册》可得： 立式铣床(X52K)，主要用于铣加工。

摇臂钻床Z525，可用于钻、扩、铰及攻丝。 刀具的选用：

查资料[1]《机械加工工艺手册》可得： 高速钢端面铣刀，铣刀材料：W?0?10?~15?

18Cr4V，刀具的角度取：

?0?8?~12? ?n?5?~8? ??15?~25? D?63mm Z?8

钻头：直柄麻花钻?10(GB/T6135.3?1996)

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铰刀：硬质合金锥柄机用铰刀 ￠10，￠30、￠35，￠55 (GB4252?84)

锥铰刀：公制/莫氏4号锥直柄铰刀，刀具材料：

W18Cr4V

其他设备的选用：

夹具：夹具采用专用的铣、钻夹具

量具选用：锥柄双头塞规，多用游标卡尺； 辅助设备：锉刀、钳子等。

第4章 确定切削用量及基本时间

切削用量包括背吃刀量a、进给量f和切削速度v。

p确定顺序是先确定a、f、再确定v。

p工序30：粗铣?24左端面至尺寸152mm 机床：铣床X52K

刀具：两块镶齿套式面铣刀，材料：YT15，D?200mm ，齿数Z?20，为粗齿铣刀。

因其单边余量：Z=3mm 所以铣削深度a：apfp?3mm

每齿进给量a：根据参考文献[3]表2.4-73，取

af?0.15mm/Z铣削速度V：参照参考文献[3]表2.4-81，取

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V?2.54m/s

机床主轴转速n：

n?1000V1000?2.54?60??242.68r/min?d3.14?200，

按照参考文献[3]表3.1-74 n?245r/min 实际铣削速度v：进给量V：Vffv??dn1000?3.14?200?245?2.56m/s1000?60

?afZn?0.15?20?245/60?12.25mm/smm

工作台每分进给量f：fa?：根据参考文献[3]表

?Vf?12.25mm/s?735mm/min2.4-81,a??60mm

切削工时

被切削层长度l：由毛坯尺寸可知l?42mm， 刀具切入长度l：

1l1?0.5(D?D2?a?2)?(1~3)?0.5(200?2002?602)?(1~3)?7.6mm

刀具切出长度l：取l22?2mm

走刀次数为1 机动时间t：

j1tj1?l?l1?l242?7.6?2??0.07minfm735

查参考文献[1]，表2.5-45工步辅助时间为：1.23min

工序40：粗铣?24右端面至尺寸149mm

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n?1000v1000?0.36?60??687.9r/min?d3.14?9.5，取n?700r/min

实际切削速度

V??V?，由式（1.2）有：

?d0n1000?3.14?9.5?700?0.36m/s1000?60

被切削层长度l：l?60mm 刀具切入长度l：

1l1?D10ctgkr?(1~2)?ctg120??2?4.8mm?5mm22 式（1.8）

2刀具切出长度l：l走刀次数为1 机动时间t：

j22?1~4mm 取l2?3mm

tj2?L18?18?67?67?4?5?4?3??0.87minfn0.33?700 式

（1.9）

铰孔2??10 切削深度a：app?0.25mm，D?10mm

进给量f：根据参考文献[7]《机械加工工艺手册》表2.4-58，f?1.0~2.0mm/r取f?2.0mm/r

切削速度V：参照参考文献[7]《机械加工工艺手册》表2.4-60，取V?0.32m/s

机床主轴转速n，由式（1.1）有：

n?1000V1000?0.32?60??611.46r/min?D3.14?10，取n?600r/min

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实际切削速度

V??V?，由式（1.2）有：

?Dn1000?3.14?10?600?0.31m/s1000?60

被切削层长度l：l?20mm 刀具切入长度

l1?l1，由式（1.8）有：

D?d010.5?10ctgkr?(1~2)?ctg120??2?2.14mm22

刀具切出长度l：l22?1~4mm 取l2?3mm

走刀次数为1 机动时间

tj4?tj4，由式（1.9）有：

L20?6?2?2.14?2?3??0.03minnf2?600

工序80：粗铣顶部宽度为6f9mm凸台面 机床：双立轴圆工作台铣床X52K

W刀具：硬质合金端铣刀（面铣刀）材料：

18Cr4V D?63mm

齿数Z?6

铣削深度a：apfp?3mm

每齿进给量a：根据参考文献[7]《机械加工工艺手册》表2.4-73，取af?0.18mm/Z铣削速度V：参照参考文献[7]《机

械加工工艺手册》表2.4-81，取V?1.2m/s

机床主轴转速n：

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扁叉零件机械加工工艺规程及夹具设计

n?1000V1000?1.2?60??363.97r/min?d03.14?63，n?370r/min 式

（1.1）

实际铣削速度式（1.2）

进

给

量

VfV?：

V???d0n1000?3.14?63?370?1.22m/s1000?60

：

Vf?afZn?0.18?6?370/60?6.66mm/s

式（1.3）

工作台每分进给量f：fmm?Vf?6.66mm/s?399.6mm/min

a?：根据参考文献[7]《机械加工工艺手册》表

?60mm

2.4-81,a?被切削层长度l：由毛坯尺寸可知l?76mm 刀具切入长度l：

1l1?0.5(D?D2?a?2)?(1~3) 式

（1.4）

?0.5(63?632?602)?(1~3)?24.98mm

取l1?25mm

2刀具切出长度l：取l走刀次数为1 机

动

时

间

2?2mm

tj1：

27

tj1?l?l1?l276?25?2??0.26minfm399.6

扁叉零件机械加工工艺规程及夹具设计

式（1.5）

工序90 精铣顶部宽度为6f9mm凸台面 铣削深度a：apfp?1mm

每齿进给量a：根据参考文献[7]《机械加工工艺手册》表2.4-73，取af?0.15mm/Z铣削速度V：参照参考文献[7]《机

械加工工艺手册》表2.4-81，取V?1.5m/s

机床主轴转速n，由式（1.1）有：

n?1000V1000?1.5?60??454.96r/min?d03.14?63，n?460r/min

V?实际铣削速度

V??，由式（1.2）有：

?d0n1000?3.14?63?460?1.52m/s1000?60

ff进给量V，由式（1.3）有：V工作台每分进给量f： fmm?afZn?0.15?6?460/60?6.9mm/s

?Vf?9mm/s?414mm/min

被切削层长度l：由毛坯尺寸可知l?76mm 刀具切入长度l：精铣时l11?D?63mm

刀具切出长度l：取l22?2mm

走刀次数为1。

机动时间t，由式（1.5）有：

j2tj2?l?l1?l276?63?2??0.33minfm414

本工序机动时间tj?tj1?tj2?0.26?0.33?0.59min28

扁叉零件机械加工工艺规程及夹具设计

第5章 铣C面夹具设计 5.1研究原始质料

利用本夹具主要用来铣C面，在铣C面时，为了保证技术要求，最关键是找到定位基准。同时，应考虑如何提高劳动生产率和降低劳动强度。 5.2定位基准的选择

为了提高加工效率及方便加工，决定材料使用高速钢，用于对进行加工，准备采用手动夹紧。

由零件图可知：在对进行加工前，?24端面进行了粗铣加工，?10孔进行了钻铰加工。因此，定位、夹紧方案有：

采用心轴机构进行定位，通过螺旋压板机构进行夹紧。

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扁叉零件机械加工工艺规程及夹具设计

为了使定位误差达到要求的范围之内，这种定位在结构上简单易操作。 5.3切削力及夹紧力的计算

刀具：立铣刀（硬质合金） 刀具有关几何参数：

?0?150

?0?顶刃100

?n?侧刃60

??100~150 Kr'?30' L?20.5mm Z?22 af?0.08mm/z ap?2.0mm

由参考文献[5]5表1～2～9 可得铣削切削力的计算公式：

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扁叉零件机械加工工艺规程及夹具设计

0.80?1.11.1F?2335a0.9DBzn?0.1pfz

0.900.80?1.11.1?0.1F?2335?2.0?0.08?28?20.5?22?2.4?836.24(N) 有：

根据工件受力切削力、夹紧力的作用情况，找出在加工过程中对夹紧最不利的瞬间状态，按静力平衡原理计算出理论夹紧力。最后为保证夹紧可靠，再乘以安全系数作为实际所需夹紧力的数值，即：

WK?K?F

安全系数K可按下式计算：

K?K0K1K2K3K4K5K6

式中：K0~K6为各种因素的安全系数，查参考文献

[5]1～2～1可知其公式参数：

K1?1.0,K2?1.0,,K3?1.0, K4?1.3,K5?1.0,K6?1.0.

由此可得： K?1.2?1.0?1.0?1.0?1.3?1.0?1.0?1.56 所以 WK?K?F?836.24?1.56?1304.53(N)

由计算可知所需实际夹紧力不是很大，为了使其夹具结构简单、操作方便，决定选用手动螺旋夹紧机构。

夹紧装置可以分为力源装置、中间传动装置和夹紧装置，在此套夹具中，中间传动装置和夹紧元件合二为一。力源为机动夹紧，通过螺栓夹紧移动压板。达到夹紧和定

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扁叉零件机械加工工艺规程及夹具设计

心作用。

根据工件受力切削力、夹紧力的作用情况，找出在加工过程中对夹紧最不利的瞬间状态，按静力平衡原理计算出理论夹紧力。最后为保证夹紧可靠，再乘以安全系数作为实际所需夹紧力的数值。即：

WK?K?F

安全系数K可按下式计算有：：

K?K0K1K2K3K4K5K6

式中：K0~K6为各种因素的安全系数，查参考文献[5]

C表1?2?1可得： K K KP?1.2?1.0?1.0?1.0?1.3?1.0?1.0?1.56

?1.2?1.2?1.05?1.2?1.3?1.0?1.0?2.36

f?1.2?1.2?1.0?1.2?1.3?1.0?1.0?2.25K

所以有： W W?KC?FC?1193.08(N) ?KP?FP?766.37(N)

K WK?Kf?Ff?1359.90(N)

螺旋夹紧时产生的夹紧力按以下公式计算有：

W0?QL??tg?1??ztg(???2)

式中参数由参考文献[5]可查得：

???6.22 rz?2.76 ?1?90? ?2?9?50? ??2?29'

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其中：L?33(mm) Q?80(N) 螺旋夹紧力：W0?4748.2(N)

该夹具采用单螺旋夹紧机构，用螺栓通过弧形压块压紧工件，受力简图如下：

原动力计算公式 即：

WK??W0L?0lW0?WK?L1?l?0

?4748.2?33?0.98?9032.75(N)17

?W由上述计算易得： K??WK

由计算可知所需实际夹紧力不是很大，为了使其夹具结构简单、操作方便，决定选用手动螺旋夹紧机构。 5.4定位误差的分析

该夹具以一个侧平面和心轴定位，要求保证孔轴线间的尺寸公差。为了满足工序的加工要求，必须使工序中误差总和等于或小于该工序所规定的尺寸公差。

由[5]和[6]可得： 制造误差?ZZ

（1）中心线对定位件中心线位置精度

?2?0.03~0.05mm. 取?2?0.04mm.

（2）内外圆同轴度误差（查表P297）

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?3?0.008mm2222.故，.

?DW2??2??3??4??5?0.1252?0.042?0.082?0.052?0.162?0.142mm20.142???0.5333则.

知此方案可行。

从以上的分析可见，所设计的夹具能满足零件的加工精度要求。

5.5 确定夹具体结构和总体结构

对夹具体的设计的基本要求 （1）应该保持精度和稳定性

在夹具体表面重要的面，如安装接触位置，安装表面的刀块夹紧安装特定的，足够的精度，之间的位置精度稳定夹具体，夹具体应该采用铸造，时效处理，退火等处理方式。

（2）应具有足够的强度和刚度

保证在加工过程中不因夹紧力，切削力等外力变形和振动是不允许的，夹具应有足够的厚度，刚度可以适当加固。

（3）结构的方法和使用应该不错

夹较大的工件的外观，更复杂的结构，之间的相互位

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置精度与每个表面的要求高，所以应特别注意结构的过程中，应处理的工件，夹具，维修方便。再满足功能性要求（刚度和强度）前提下，应能减小体积减轻重量，结构应该简单。

（4）应便于铁屑去除

在加工过程中，该铁屑将继续在夹在积累，如果不及时清除，切削热的积累会破坏夹具定位精度，铁屑投掷可能绕组定位元件，也会破坏的定位精度，甚至发生事故。因此，在这个过程中的铁屑不多，可适当增加定位装置和夹紧表面之间的距离增加的铁屑空间：对切削过程中产生更多的，一般应在夹具体上面。

（5）安装应牢固、可靠

夹具安装在所有通过夹安装表面和相应的表面接触或实现的。当夹安装在重力的中心，夹具应尽可能低，支撑面积应足够大，以安装精度要高，以确保稳定和可靠的安装。夹具底部通常是中空的，识别特定的文件夹结构，然后绘制夹具布局。图中所示的夹具装配。

加工过程中，夹具必承受大的夹紧力切削力，产生冲击和振动，夹具的形状，取决于夹具布局和夹具和连接，

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在因此夹具必须有足够的强度和刚度。在加工过程中的切屑形成的有一部分会落在夹具，积累太多会影响工件的定位与夹紧可靠，所以夹具设计，必须考虑结构应便于铁屑。此外，夹点技术，经济的具体结构和操作、安装方便等特点，在设计中还应考虑。在加工过程中的切屑形成的有一部分会落在夹具，切割积累太多会影响工件的定位与夹紧可靠，所以夹具设计，必须考虑结构应便排出铁屑。 5.6 夹具设计及操作的简要说明

如前所述，该工件为提高生产率，经过方案的认真分析和比较，选用了手动夹紧方式。这类夹紧机构结构简单、夹紧可靠、通用性大，在机床夹具中很广泛的应用。

此外，当夹具有制造误差，工作过程出现磨损，以及零件尺寸变化时，影响定位、夹紧的可靠。为防止此现象，选用可换定位销。以便随时根据情况进行调整换取。

该夹具方案符合生产要求，效率高，做了可活动销，满足保持正确的加工位置

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总 结

通过为期两周课程设计使我加深了对机械制造工艺学这一门课程实用性的理解，同时也使我回顾了我以往所学的知识。因为这次课程设计是我们在毕业设计前一次重要的实践设计，涉及到的知识综合性很强，这就要求我们对所学的基础课、技术基础课和专业课有较熟练的掌握。我们在做课程设计时，需要学会将书本上的理论知识和实践相结合，但这对我们来说有不少困难，因为我们根本没有什么实际经验。所以这次课程设计我们主要通过反复的查阅资，、反复的思考，和设计同一种零件的同学相互间反复讨论来完成的。经过繁忙困难的过程后,我们对知识的印象更加深刻了。此外，整个过程中同学互帮互助,我们在快乐中共同学习,学习中共同进步， 同学之间的关系也更加密切了。

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致 谢

这次课程设计使我收益不小，为我今后的学习和工作打下了坚实和良好的基础。但是，查阅资料尤其是在查阅切削用量手册时，数据存在大量的重复和重叠，由于经验不足，在选取数据上存在一些问题，不过我的指导老师每次都很有耐心地帮我提出宝贵的意见，在我遇到难题时给我指明了方向，最终我很顺利的完成了课程设计。

这次课程设计成绩的取得，与指导老师的细心指导是分不开的。在此，我衷心感谢我的指导老师，特别是每次都放下他的休息时间，耐心地帮助我解决技术上的一些难题，她严肃的科学态度，严谨的治学精神，精益求精的工作作风，深深地感染和激励着我。从题目的选择到项目的最终完成，他都始终给予我细心的指导和不懈的支持。多少个日日夜夜，他不仅在学业上给我以精心指导，同时还在思想、生活上给我以无微不至的关怀，除了敬佩指导老师的专业水平外，他的治学严谨和科学研究的精神也是我永远学习的榜样，并将积极影响我今后的学习和工作。在此谨向指导老师致以诚挚的谢意和崇高的敬意。

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参考文献

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