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寧XX大學
設(shè)計說明書
機床主軸箱齒輪加工工藝及夾具設(shè)計
所在學院
專 業(yè)
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學 號
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年 月 日
摘 要
隨著科技技術(shù)的不斷進步，生產(chǎn)都向著自動化、專業(yè)化和大批量化的方向發(fā)展。本文主要是機床主軸箱齒輪專用夾具設(shè)計，在生產(chǎn)過程中，使生產(chǎn)對象（原材料，毛坯，零件或總成等）的質(zhì)和量的狀態(tài)發(fā)生直接變化的過程叫工藝過程，如毛坯制造，機械加工，熱處理，裝配等都稱之為工藝過程。在制定工藝過程中，要確定各工序的安裝工位和該工序需要的工步，加工該工序的機車及機床的進給量，切削深度，主軸轉(zhuǎn)速和切削速度，該工序的夾具，刀具及量具，還有走刀次數(shù)和走刀長度，最后計算該工序的基本時間，輔助時間和工作地服務(wù)時間。
夾具選用專用夾具，夾緊方式多選用手動夾緊，夾緊可靠，機構(gòu)可以不必自鎖。因此生產(chǎn)效率較高。適用于大批量、流水線上加工。能夠滿足設(shè)計要求。
關(guān)鍵詞：工藝設(shè)計，齒輪零件，齒輪傳動
3
目 錄
摘 要 2
第1章 緒論 4
1.1 機械加工工藝概述 4
1.2機械加工工藝流程 4
1.3設(shè)計工藝要求的基本任務(wù)和要求 5
1.3.1工藝設(shè)計的基本任務(wù) 5
1.3.2設(shè)計要求 5
第2章 齒輪的加工工藝規(guī)程設(shè)計 6
2.1 零件的作用 6
2.2零件的工藝分析 7
2.3工藝規(guī)程設(shè)計 7
2.3.1確定毛坯的制造形式 7
2.3.2基面的選擇 7
2.3.3 確定工藝路線 8
2.3.4確定切削用量及基本工時 11
第3章 機床主軸箱齒輪加工工藝及加工54h11孔夾具設(shè)計 16
3.1 車床夾具設(shè)計要求說明 16
3.2車床夾具的設(shè)計要點 16
3.3 定位機構(gòu) 18
3.4夾緊機構(gòu) 19
3.5 切削力及夾緊力的計算 21
3.6零件的車床夾具的加工誤差分析 21
3.7 確定夾具體結(jié)構(gòu)尺寸和總體結(jié)構(gòu) 23
3.8 零件的車床專用夾具簡單使用說明 24
結(jié) 論 26
參考文獻 27
致 謝 28
第1章 緒論
1.1 機械加工工藝概述
機械加工工藝是指用機械加工的方法改變毛坯的形狀、尺寸、相對位置和性質(zhì)使其成為合格零件的全過程，加工工藝是工人進行加工的一個依據(jù)。
機械加工工藝流程是工件或者零件制造加工的步驟，采用機械加工的方法，直接改變毛坯的形狀、尺寸和表面質(zhì)量等，使其成為零件的過程稱為機械加工工藝過程。比如一個普通零件的加工工藝流程是粗加工-精加工-裝配-檢驗-包裝，就是個加工的籠統(tǒng)的流程。
機械加工工藝就是在流程的基礎(chǔ)上，改變生產(chǎn)對象的形狀、尺寸、相對位置和性質(zhì)等，使其成為成品 或半成品，是每個步驟，每個流程的詳細說明，比如，上面說的，粗加工可能包括毛坯制造，打磨等等，精加工可能分為車，鉗工，銑床，等等，每個步驟就要有詳 細的數(shù)據(jù)了，比如粗糙度要達到多少，公差要達到多少。
技術(shù)人員根據(jù)產(chǎn)品數(shù)量、設(shè)備條件和工人素質(zhì)等情況，確定采用的工藝過程，并將有關(guān)內(nèi)容寫成工藝文件，這種文件就稱工藝規(guī)程。這個就比較有針對性了。每個廠都可能不太一樣，因為實際情況都不一樣。
總的來說，工藝流程是綱領(lǐng)，加工工藝是每個步驟的詳細參數(shù)，工藝規(guī)程是某個廠根據(jù)實際情況編寫的特定的加工工藝。
1.2機械加工工藝流程
機械加工工藝規(guī)程是規(guī)定零件機械加工工藝過程和操作方法等的工藝文件之一，它是在具體的生產(chǎn)條件下，把較為合理的工藝過程和操作方法，按照規(guī)定的形式書寫 成工藝文件，經(jīng)審批后用來指導生產(chǎn)。機械加工工藝規(guī)程一般包括以下內(nèi)容：工件加工的工藝路線、各工序的具體內(nèi)容及所用的設(shè)備和工藝裝備、工件的檢驗項目及 檢驗方法、切削用量、時間定額等。
制訂工藝規(guī)程的步驟
1) 計算年生產(chǎn)綱領(lǐng)，確定生產(chǎn)類型。
2) 分析零件圖及產(chǎn)品裝配圖，對零件進行工藝分析。
3) 選擇毛坯。
4) 擬訂工藝路線。
5) 確定各工序的加工余量，計算工序尺寸及公差。
6) 確定各工序所用的設(shè)備及刀具、夾具、量具和輔助工具。
7) 確定切削用量及工時定額。
8) 確定各主要工序的技術(shù)要求及檢驗方法。
9) 填寫工藝文件。
在制訂工藝規(guī)程的過程中，往往要對前面已初步確定的內(nèi)容進行調(diào)整，以提高經(jīng)濟效益。在執(zhí)行工藝規(guī)程過程中，可能會出現(xiàn)前所未料的情況，如生產(chǎn)條件的變化，新技術(shù)、新工藝的引進，新材料、先進設(shè)備的應(yīng)用等，都要求及時對工藝規(guī)程進行修訂和完善。
1.3設(shè)計工藝要求的基本任務(wù)和要求
1.3.1工藝設(shè)計的基本任務(wù)
(1)繪制零件工作圖一張
(2)繪制毛坯-零件合圖一張
(3)編制機械加工工藝規(guī)程卡片一套
(4)編寫設(shè)計說明書一份
(5)夾具裝配圖和夾具零件圖
1.3.2設(shè)計要求
(1)保證零件加工質(zhì)量,達到圖紙的技術(shù)要求
(2)在保證加工質(zhì)量的前提下,盡可能提高生產(chǎn)效率
(3)要盡量減輕工人的勞動強度,生產(chǎn)安全
(4)在立足企業(yè)的前提下,盡可能采用國內(nèi)技術(shù)和裝備
(5)工藝規(guī)程應(yīng)正確.清晰,規(guī)范化,標準化的要求
28
第2章 齒輪的加工工藝規(guī)程設(shè)計
2.1 零件的作用
機床主軸箱齒輪,，它是齒輪的一個主要一種，其功用是傳遞運動和運動方向，以適應(yīng)傳動機構(gòu)運動的需要。從而改變機器運行的轉(zhuǎn)速，實現(xiàn)傳動功能。
技術(shù)要求
1、材料45；銅套材料 ZQSn6-6-3。
2、齒部高頻感應(yīng)加熱淬火44~48HRC。
齒輪基本參數(shù)
m=2
Z=25
α=20°
精度等級6FH
2.2零件的工藝分析
從零件圖上可以看出，該零件的結(jié)構(gòu)加工表面比較多，且輪齒的加工精度比較高。 1、零件圖樣分析
1）齒輪材料與所鑲銅套材料不同，分別為45和ZQSn6-6-3。
2）齒輪左端面A，與φ25H7內(nèi)孔軸心線圓跳動公差為0.05mm。
3）齒輪右端面B，與φ25H7內(nèi)孔軸心線圓跳動公差為0.03mm。
4）齒部高頻感應(yīng)加熱淬火44~48HRC。
5）齒輪精度等級為6FH。
2.3工藝規(guī)程設(shè)計
2.3.1確定毛坯的制造形式
由生產(chǎn)計劃可知，該零件為成批生產(chǎn)。零件材料為20CrMnTi鋼，由于零件本身的作用，考慮到其在運行過程中會經(jīng)常的行駛，故零件在工作過程中經(jīng)常承受沖擊性載荷，齒輪面也應(yīng)該有較強的硬度，因此應(yīng)該選用鍛件，以便金屬纖維不被切斷，保證零件的工作可靠性。由于零件為大批生產(chǎn)，而且零件的尺寸不大，可以采用模鍛成型，從而提高生產(chǎn)率，保證加工精度。
2.3.2基面的選擇
定位基準的選擇是擬定零件加工路線的、確定法加工方案前的重要工作?；鶞蔬x擇的合理、可靠，直接影響到加工質(zhì)量和生產(chǎn)效率。對于保證零件的尺寸精度和位置精度有著決定性的作用，同時可以使生產(chǎn)率得以提高。反之，就會出現(xiàn)各種問題，更有甚者還會造成大批廢品零件，使生產(chǎn)無法正常進行。我們在選擇基準的時候通?？紤]下面幾個問題：
以哪一個表面作為精基面或統(tǒng)一基準，可以保證加工精度和高的生產(chǎn)效率；
為加工精基面或統(tǒng)一基準，應(yīng)采用哪一個表面作為粗基準；
是否有特殊表面需要采用統(tǒng)一基準以外的精基面。
在選擇基準的時候，應(yīng)盡量做到設(shè)計基準與定位基準重合。對于離合齒輪這樣的盤套類零件，根據(jù)該零件的工作特點和加工要求，選擇定位面基準如下：
粗基面：以外圓和一個端面作為粗基面，鏜、拉內(nèi)孔。
精基面：齒輪基圓的基準是內(nèi)孔φ82的內(nèi)圓表面，所以精基準為內(nèi)孔φ82+0.16 0mm的內(nèi)圓表面，選擇花鍵孔和一個端面作為精基面，加工齒輪，以花鍵孔和右端面作為定位基面；加工以花鍵孔和左端面作為主要定位基面。
2.3.3 確定工藝路線
制定工藝路線是使零件的幾何形狀、尺寸精度及位置精度等技術(shù)要求得到合理的保證。尤其在這種大批量生產(chǎn)綱領(lǐng)時，采用合理的工藝路線可以大大提高生產(chǎn)率，使生產(chǎn)成本降低，并獲得可觀的經(jīng)濟效益。
一、加工方法的確定
零件各表面加工方法的選擇，首先要保證加工表面的加工精度和表面粗糙度要求，然后需要考慮生產(chǎn)率和經(jīng)濟性方面的要求，在選擇時，應(yīng)根據(jù)各種加工方法的特點及其經(jīng)濟加工精度和表面粗糙度，結(jié)合零件的特點和技術(shù)要求綜合考慮。
該工件毛坯經(jīng)模鍛成型，孔已鑄出。其各表面加工方法如下：
左、右端面： 粗車
各外圓表面： 粗車—半精車
內(nèi)孔： 粗鏜—半精鏜
齒輪： 滾齒—剃齒—珩齒
二、零件各表面加工順序的確定
1、加工階段的劃分 為了達到規(guī)定的技術(shù)要求，該離合齒輪的加工可以分為上個加工階段
l 粗加工階段 車外圓、端面，鏜內(nèi)孔、花鍵孔；
l 半精加工階段 以拉出的花鍵孔為主要精基準，精車外圓，滾齒、剃齒；
l 精加工階段 校正花鍵孔，并以校正好的花鍵孔為精基準，珩齒。
2、 加工順序的安排
l 機械加工順序的安排 根據(jù)機械加工順序安排時應(yīng)遵循的原則，考慮到該工件的具體特點，先安排外圓、端面、內(nèi)孔的加工。由于花鍵孔是后面各表面加工的主要精基準，所以接著安排花鍵孔的拉削?；ㄦI孔加工好以后，以花鍵孔為精基準，精車外圓，銑銑2×38mm的槽和剃齒，然后安排花鍵孔的校正，珩齒。
l 熱處理的安排 由于毛坯為模鍛件，在機械加工之前應(yīng)進行真貨處理，消除鍛造應(yīng)力，境地硬度，改善切削性能。在粗加工之后，安排第二次熱處理——調(diào)質(zhì)處理，提高零件的綜合力學性能，最后根據(jù)零件的技術(shù)要求，對輪齒表面進行淬火處理，以得到較高的表面硬度，提高其耐磨性。
l 輔助工序的安排 檢驗工序：在熱處理之后安排中間檢驗工序，最后安排終檢工序，還有安排鉗工去毛刺，安排清晰工序，最后還要將零件油封，庫存。
3、工序的組合
根據(jù)零件的生產(chǎn)規(guī)模以及零件的結(jié)構(gòu)特點還有加工方法，為了盡可能減少安裝次數(shù)，在一次加工中安排多面加工，以保證高的表面相互位置精度，考慮使用通用機床夾具，并采用工序集中的原則來組合工序。
4、工藝路線的確定
由于生產(chǎn)綱領(lǐng)為批量生產(chǎn)，所以采用通用機床配以專用的工、夾、量具，并考慮工序集中，以提高生產(chǎn)率和減少機床數(shù)量，使生產(chǎn)成本下降。
表2-27 機床主軸箱齒輪機械加工工藝過程卡
工序號
工序名稱
工序內(nèi)容
工藝裝備
1
下料
棒料
鋸床
2
鍛
毛坯鍛造尺寸φ62mm×40mm
3
熱處理
正火
4
車
夾一端外圓，找正工件，照顧各部加工量，車另一端端面，鉆孔φ28mm
C620
5
車
倒頭，夾外圓，按內(nèi)孔表面找正，車另一端面保證總長32.6mm，車內(nèi)孔尺寸至φ32H7mm。倒角
C620
6
車
以φ32H7mm內(nèi)孔及一端面定位裝夾工件，車外形各部尺寸，φ44.5mm×5.3mm，φ54n11車至φ54mm倒角
C620
專用心軸
7
鉗
壓入相配的銅套
8
磨
磨兩端端面，保證尺寸32mm
M7132
9
精車
以φ54mm外圓及一端面定位裝夾工作，精車（銅套）內(nèi)孔至圖樣尺寸φ25H7mm
C620
專用工裝
10
精車
以φ25H7mm內(nèi)孔及一端面定位裝夾工作，精車外圓至圖樣尺寸φ54n11mm，倒角
C620
專用工裝
11
滾齒
以φ25H7mm內(nèi)孔及一端面定位裝夾工件，滾齒m=2，z=25，留剃齒余量
Y3213
專用工裝
12
鉗
鉆φ3mm油孔，去毛刺
Z4006A
組合夾具
13
熱處理
高頻感應(yīng)加熱淬火44~48HRC
14
剃齒
剃齒
Y4236
15
檢驗
按圖樣檢查各部尺寸及精度
16
入庫
入庫
3、工藝分析
1）齒輪根據(jù)其結(jié)構(gòu)、精度等級及生產(chǎn)批量的不同，機械加工工藝過程也不相同，但基本工藝路線大致相同，即毛坯制造及熱處理——齒坯加工——齒形加工——齒部淬火——精基準修正——齒形精加工。
2）該例齒輪特點是內(nèi)孔鑲銅套，應(yīng)先分別加工齒圈內(nèi)孔和相配的銅套，過盈配合將銅套壓入齒圈內(nèi)，再進行各序精加工。
3）該例齒輪精度要求較高6FH，工序安排滾齒后應(yīng)留有一定剃齒或磨齒的加工余量，再進行最后的精加工。
以上工藝過程詳見機械加工工藝過程綜合卡片。
工序確定
零件機械加工工藝路線擬定后還需要對每一工序進行設(shè)計。其主要內(nèi)容包括：確定每一工步的加工余量、計算各工序的工序尺寸及公差、選擇各工序所選用的機床及工藝裝備、確定切削余量、計算工時定額。
（1）加工余量的確定
機械加工余量對工藝過程有一定的影響，余量不夠，不能保證零件的加工精度，余量過大，不但增加機械加工勞動量，而且增加了材料、刀具、能源的消耗，從而增加了成本，所以必須合理地安排加工余量。
根據(jù)零件毛坯條件：材料為20CrMnTi鋼，生產(chǎn)類型為成批生產(chǎn)，采用在鍛模上得到模鍛毛坯。本設(shè)計采用查表修正法和經(jīng)驗估值法相結(jié)合確定各加工表面的機械加工余量、工序尺寸和毛坯尺寸。
2.3.4確定切削用量及基本工時
工序4夾一端外圓，找正工件，照顧各部加工量，車另一端端面，鉆孔φ28mm
選擇端面車刀，刀具
根據(jù)加工余量和機床剛度，選擇吃刀深度。一次走刀。
進給量<表9-2>
刀具耐用度
理論切削速度:
確定機床主軸轉(zhuǎn)速:
選擇
所以實際切削速度
切削工時：
取
所以
工序5 倒頭，夾外圓，按內(nèi)孔表面找正，車另一端面保證總長32.6mm，車內(nèi)孔尺寸至φ32H7mm。倒角
采用外圓車刀
因此一次走刀
進給量
理論切削速度:
確定機床主軸轉(zhuǎn)速:
為了加工工人操作方便,依然選擇機床轉(zhuǎn)速
所以實際切削速度
切削工時：切入長度:
工序6 以φ32H7mm內(nèi)孔及一端面定位裝夾工件，車外形各部尺寸，φ44.5mm×5.3mm，φ54n11車至φ54mm倒角
選擇車床C620
進給量
理論切削速度:
確定機床主軸轉(zhuǎn)速:
選擇機床轉(zhuǎn)速
所以實際切削速度
切入長度:
工序9 以φ54mm外圓及一端面定位裝夾工作，精車（銅套）內(nèi)孔至圖樣尺寸φ25H7mm
2Z=2.2
用YT15鏜刀伸出的長度100mm
理論切削速度:
機床主軸轉(zhuǎn)速:
為了方便，仍選擇機床轉(zhuǎn)速
實際切削速度
切削工時：
工序10 以φ25H7mm內(nèi)孔及一端面定位裝夾工作，精車外圓至圖樣尺寸φ54n11mm，倒角
2Z=1.1
為了方便，仍選擇機床轉(zhuǎn)速
實際切削速度
切削工時：
工序11 滾齒
由艾興，肖詩綱主編.《切削用量簡明手冊》.北京.機械工業(yè)出版社表10-174
V=312/T0.33S0.5
N=0.124s0.9m1.7/D
又由文獻2表10-175,10-177
S=2.5，T=240min，m=4
代入上式得
V=32.4m/min，N=0.27kw
工序12：鉆φ3mm油孔，去毛刺
機床：鉆床Z525
刀具：根據(jù)參照參考文獻[3]表4.3～9，選硬質(zhì)合金錐柄麻花鉆頭
切削深度：
根據(jù)參考文獻[3]表查得：進給量,切削速度。
機床主軸轉(zhuǎn)速：
，
按照參考文獻[3]表3.1～31，取。
實際切削速度：
切削工時
被切削層長度：
刀具切入長度：
刀具切出長度： 取。
加工基本時間：
第3章 機床主軸箱齒輪加工工藝及加工44.5mm孔夾具設(shè)計
3.1 車床夾具設(shè)計要求說明
車床夾具主要用于機床主軸箱齒輪加工工藝及加工44.5mm孔。因而車床夾具的主要特點是工件加工表面的中心線與機床主軸的回轉(zhuǎn)軸線同軸。主要用于CA6140車床上面。
（1） 安裝在車床主軸上的夾具。這類夾具很多，有通用的三爪卡盤、四爪卡盤，花盤，頂尖等，還有自行設(shè)計的心軸；專用夾具通常可分為心軸式、夾頭式、卡盤式、角鐵式和花盤式。這類夾具的特點是加工時隨機床主軸一起旋轉(zhuǎn)，刀具做進給運動
定心式車床夾具 在定心式車床夾具上，工件常以孔或外圓定位，夾具采用定心夾緊機構(gòu)。
角鐵式車床夾具 在車床上加工殼體、支座、杠桿、接頭等零件的回轉(zhuǎn)端面時，由于零件形狀較復雜，難以裝夾在通用卡盤上，因而須設(shè)計專用夾具。這種夾具的夾具體呈角鐵狀，故稱其為角鐵式車床夾具。
花盤式車床夾具 這類夾具的夾具體稱花盤，上面開有若干個T形槽，安裝定位元件、夾緊元件和分度元件等輔助元件，可加工形狀復雜工件的外圓和內(nèi)孔。這類夾具不對稱，要注意平衡。
（2） 安裝在托板上的夾具。某些重型、畸形工件，常常將夾具安裝在托板上。刀具則安裝在車床主軸上做旋轉(zhuǎn)運動，夾具做進給運動。
由于后一類夾具應(yīng)用很少，屬于機床改裝范疇。而生產(chǎn)中需自行設(shè)計的較多是安裝在車床主軸上的專用夾具，所以零件在車床上加工用專用夾具。
3.2車床夾具的設(shè)計要點
（1）定位裝置的設(shè)計特點和夾緊裝置的設(shè)計要求
當加工回轉(zhuǎn)表面時，要求工件加工面的軸線與機床主軸軸線重合，夾具上定位裝置的結(jié)構(gòu)和布置必須保證這一點。
當加工的表面與工序基準之間有尺寸聯(lián)系或相互位置精度要求時，則應(yīng)以夾具的回轉(zhuǎn)軸線為基準來確定定位元件的位置。
工件的夾緊應(yīng)可靠。由于加工時工件和夾具一起隨主軸高速回轉(zhuǎn)，故在加工過程中工件除受切削力矩的作用外，整個夾具還要受到重力和離心力的作用，轉(zhuǎn)速越高離心力越大，這些力不僅降低夾緊力，同時會使主軸振動。因此，夾緊機構(gòu)必須具有足夠的夾緊力，自鎖性能好，以防止工件在加工過程中移動或發(fā)生事故。對于角鐵式夾具，夾緊力的施力方式要注意防止引起夾具變形。
（2）夾具與機床主軸的連接
車床夾具與機床主軸的連接精度對夾具的加工精度有一定的影響。因此，要求夾具的回轉(zhuǎn)軸線與臥式車床主軸軸線應(yīng)具有盡可能小的同軸度誤差。
心軸類車床夾具以莫氏錐柄與機床主軸錐孔配合連接，用螺桿拉緊。有的心軸則以中心孔與車床前、后頂尖安裝使用。
根據(jù)徑向尺寸的大小，其它專用夾具在機床主軸上的安裝連接一般有兩種方式：
1)對于徑向尺寸D＜140mm，或D＜(2～3)d的小型夾具，一般用錐柄安裝在車床主軸的錐孔中，并用螺桿拉緊，如圖1-a所示。這種連接方式定心精度較高。
2)對于徑向尺寸較大的夾具，一般用過渡盤與車床主軸軸頸連接。過渡盤與主軸配合處的形狀取決于主軸前端的結(jié)構(gòu)。
圖1-b所示的過渡盤，其上有一個定位圓孔按H7/h6或H7/js6與主軸軸頸相配合，并用螺紋和主軸連接。為防止停車和倒車時因慣性作用使兩者松開，可用壓板將過渡盤壓在主軸上。專用夾具則以其定位止口按H7/h6或H7/js6裝配在過渡盤的凸緣上，用螺釘緊固。這種連接方式的定心精度受配合間隙的影響。為了提高定心精度，可按找正圓校正夾具與機床主軸的同軸度。
對于車床主軸前端為圓錐體并有凸緣的結(jié)構(gòu)，如圖1-c所示，過渡盤在其長錐面上配合定心，用活套在主軸上的螺母鎖緊，由鍵傳遞扭矩。這種安裝方式的定心精度較高，但端面要求緊貼，制造上較困難。
圖1-d所示是以主軸前端短錐面與過渡盤連接的方式。過渡盤推入主軸后，其端面與主軸端面只允許有0.05～0.1mm的間隙，用螺釘均勻擰緊后，即可保證端面與錐面全部接觸，以使定心準確、剛度好。
圖1 車床夾具與機床主軸的連接
過渡盤常作為車床附件備用，設(shè)計夾具時應(yīng)按過渡盤凸緣確定專用夾具體的止口尺寸。過渡盤的材料通常為鑄鐵。各種車床主軸前端的結(jié)構(gòu)尺寸，可查閱有關(guān)手冊
3.3 定位機構(gòu)
由零件圖分析加工機床主軸箱齒輪加工工藝及加工54h11孔，同時倒角夾具的加工要求，必須保證孔軸向和徑向的加工尺寸，得出，夾具必須限制工件的六個自由度，才可以達到加工要求。先設(shè)計夾具模型如下：
選擇一面一銷進行定位本工序選用的定位基準為一面一孔定位，所以相應(yīng)的夾具上的定位元件應(yīng)是一面一銷。
3.4夾緊機構(gòu)
選擇工件的夾緊方案，夾緊方案的選擇原則是夾得穩(wěn)，夾得勞，夾得快。選擇夾緊機構(gòu)時，要合理確定夾緊力的三要素：大小、方向、作用點。夾緊裝置的基本要求如下：
1. 夾緊時不能破壞工件在夾具中占有的正確位置；
2. 夾緊力要適當，既要保證工件在加工過程中不移動、不轉(zhuǎn)動、不震動，又不因夾緊力過大而使工件表面損傷、變形。
3. 夾緊機構(gòu)的操作應(yīng)安全、方便、迅速、省力。
4. 機構(gòu)應(yīng)盡量簡單，制造、維修要方便。
分析零件加工要素的性質(zhì)，確定夾緊動力源類型為手動夾緊，夾緊裝置為壓板，壓緊力來源為螺旋力。夾具的具體結(jié)構(gòu)與參數(shù)見夾具裝配圖和零件圖。
根據(jù)工件受力切削力、夾緊力的作用情況，找出在加工過程中對夾緊最不利的瞬間狀態(tài)，按靜力平衡原理計算出理論夾緊力。最后為保證夾緊可靠，再乘以安全系數(shù)作為實際所需夾緊力的數(shù)值。即：
安全系數(shù)K可按下式計算有：：
式中：為各種因素的安全系數(shù)，查參考文獻[5]表可得：
所以有：
螺旋夾緊時產(chǎn)生的夾緊力按以下公式計算有：
式中參數(shù)由參考文獻[5]可查得：
其中：
螺旋夾緊力：該夾具采用螺旋夾緊機構(gòu)，
由原動力計算公式
即：
由上述計算易得：
由計算可知所需實際夾緊力不是很大，為了使其夾具結(jié)構(gòu)簡單、操作方便，決定選用手動螺旋夾緊機構(gòu)。
3.5 切削力及夾緊力的計算
刀具：
① 粗車切削力：查《現(xiàn)代機床夾具設(shè)計》P104表，得車削切削力計算公式：
圓周分力Fc = 902 Kp
徑向分力Fp = 2383Kp
軸向分力Ff =3326Kp
其中——背吃刀量 2.3mm
f——每轉(zhuǎn)進給量 0.16mm
Vc—切削速度m/min 60
Kp—修正系數(shù)1.08
所以切削時的各切削力
Fc1= 566.8N
Fp2=801.5N
Ff3= 416.4N
精車切削力：——背吃刀量0.5mm
f——每轉(zhuǎn)進給量 0.13mm
Vc—切削速度m/min 38
Kp—修正系數(shù) 1.08
所以切削時的各切削力
Fc1= 105.45N
Fp2= 57.23N
Ff3= 97.96N
3.6零件的車床夾具的加工誤差分析
工件在車床夾具上加工時，加工誤差的大小受工件在夾具上的定位誤差、夾具誤差、夾具在主軸上的安裝誤差和加工方法誤差的影響。
如夾具圖所示，在夾具上加工時，尺寸的加工誤差的影響因素如下所述：
（1）定位誤差
（1）、移動時基準位移誤差
=
=
(2)、轉(zhuǎn)角誤差
其中：
（2）夾具誤差
夾具誤差為限位基面與軸線間的距離誤差，以及限位基面相對安裝基面C的平行度誤差是0.01.
（3）安裝誤差
因為夾具和主軸是莫氏錐度配合，夾具的安裝誤差幾乎可以忽略不計。
（4）加工方法誤差
如車床主軸上安裝夾具基準與主軸回轉(zhuǎn)軸線間的誤差、主軸的徑向跳動、車床溜板進給方向與主軸軸線的平行度或垂直度等。它的大小取決于機床的制造精度、夾具的懸伸長度和離心力的大小等因素。一般取
=/3=0.05/3=0.017mm
零件的車床夾具總加工誤差是：
精度儲備：
故此方案可行。
3.7 確定夾具體結(jié)構(gòu)尺寸和總體結(jié)構(gòu)
夾具體設(shè)計的基本要求
（1）應(yīng)有適當?shù)木群统叽绶€(wěn)定性
夾具體上的重要表面，如安裝定位元件的表面、安裝對刀塊或?qū)蛟谋砻嬉约皧A具體的安裝基面，應(yīng)有適當?shù)某叽缇群托螤罹?，它們之間應(yīng)有適當?shù)奈恢镁取?
為使夾具體的尺寸保持穩(wěn)定，鑄造夾具體要進行時效處理，焊接和鍛造夾具體要進行退火處理。
（2）應(yīng)有足夠的強度和剛度
為了保證在加工過程中不因夾緊力、切削力等外力的作用而產(chǎn)生不允許的變形和振動，夾具體應(yīng)有足夠的壁厚，剛性不足處可適當增設(shè)加強筋。
（3）應(yīng)有良好的結(jié)構(gòu)工藝性和使用性
夾具體一般外形尺寸較大，結(jié)構(gòu)比較復雜，而且各表面間的相互位置精度要求高，因此應(yīng)特別注意其結(jié)構(gòu)工藝性，應(yīng)做到裝卸工件方便，夾具維修方便。在滿足剛度和強度的前提下，應(yīng)盡量能減輕重量，縮小體積，力求簡單。
（4）應(yīng)便于排除切屑
在機械加工過程中，切屑會不斷地積聚在夾具體周圍，如不及時排除，切削熱量的積聚會破壞夾具的定位精度，切屑的拋甩可能纏繞定位元件，也會破壞定位精度，甚至發(fā)生安全事故。因此，對于加工過程中切屑產(chǎn)生不多的情況，可適當加大定位元件工作表面與夾具體之間的距離以增大容屑空間：對于加工過程中切削產(chǎn)生較多的情況，一般應(yīng)在夾具體上設(shè)置排屑槽。
（5）在機床上的安裝應(yīng)穩(wěn)定可靠
夾具在機床上的安裝都是通過夾具體上的安裝基面與機床上的相應(yīng)表面的接觸或配合實現(xiàn)的。當夾具在機床工作臺上安裝時，夾具的重心應(yīng)盡量低，支承面積應(yīng)足夠大，安裝基面應(yīng)有較高的配合精度，保證安裝穩(wěn)定可靠。夾具底部一般應(yīng)中空，大型夾具還應(yīng)設(shè)置吊環(huán)或起重孔。
確定夾具體的結(jié)構(gòu)尺寸，然后繪制夾具總圖。詳見繪制的夾具裝配圖。
3.8 零件的車床專用夾具簡單使用說明
（1）夾具的總體結(jié)構(gòu)應(yīng)力力求緊湊、輕便，懸臂尺寸要短，重心盡可能靠近主軸。
（2）當工件和夾具上個元件相對機床主軸的旋轉(zhuǎn)軸線不平衡時，將產(chǎn)生較大的離心力和振動，影響工件的加工質(zhì)量、刀具的壽命、機床的精度和安全生產(chǎn)，特別是在轉(zhuǎn)速較高的情況下影響更大。因此，對于重量不對稱的夾具，要有平衡要求。平衡的方法有兩種：設(shè)置平衡塊或加工減重孔。在工廠實際生產(chǎn)中，常用適配的方法進行夾具的平衡工作。
（3）為了保證安全，夾具上各種元件一般不超過夾具的圓形輪廓之外。因此，還應(yīng)該注意防止切削和冷卻液的飛濺問題，必要時應(yīng)該加防護罩。
結(jié) 論
加工工藝的編制和專用夾具的設(shè)計，使對零件的加工過程和夾具的設(shè)計有進一步的提高。在這次的設(shè)計中也遇到了不少的問題，如在編寫加工工藝時，對所需加工面的先后順序編排，對零件的加工精度和勞動生產(chǎn)率都有相當大的影響。在對某幾個工序進行專用夾具設(shè)計時，對零件的定位面的選擇，采用什么方式定位，夾緊方式及夾緊力方向的確定等等都存在問題。這些問題都直接影響到零件的加工精度和勞動生產(chǎn)率，為達到零件能在保證精度的前提下進行加工，而且方便快速，以提高勞動生產(chǎn)率，降低成本的目的。通過不懈努力和指導老師的精心指導下，針對這些問題查閱了大量的相關(guān)資料。最后，將這些問題一一解決，并夾緊都采用了手動夾緊，由于工件的尺寸不大，所需的夾緊力不大。
完成了本次設(shè)計，通過做這次的設(shè)計，使對專業(yè)知識和技能有了進一步的提高，為以后從事本專業(yè)技術(shù)的工作打下了堅實的基礎(chǔ)。
參考文獻
[1] 李 洪．機械加工工藝手冊[M] ．北京出版社，2006．1．
[2] 陳宏鈞．實用金屬切削手冊[M] ．機械工業(yè)出版社，2005．1．
[3] 上海市金屬切削技術(shù)協(xié)會．金屬切削手冊[M]．上?？茖W技術(shù)出版社，2002．
[4] 楊叔子．機械加工工藝師手冊[M]．機械工業(yè)出版社，2000．
[5] 徐鴻本．機床夾具設(shè)計手冊[M] ．遼寧科學技術(shù)出版社，2003．10．
[6] 都克勤．機床夾具結(jié)構(gòu)圖冊[M] ．貴州人民出版社，2003．4
[7] 胡建新．機床夾具[M] ．中國勞動社會保障出版社，2001．5．
[8] 馮 道．機械零件切削加工工藝與技術(shù)標準實用手冊[M] ．安徽文化音像出版社，2003．
[9] 王先逵．機械制造工藝學[M]．機械工業(yè)出版社，2000．
[10] 馬賢智．機械加工余量與公差手冊[M]．中國標準出版社，1994．12．
[11] 劉文劍．夾具工程師手冊[M]．黑龍江科學技術(shù)出版社，2007
[12] 王光斗．機床夾具設(shè)計手冊[M]．上?？茖W技術(shù)出版社，2002．8．
[13] 孟少龍，機械加工工藝手冊第1卷，北京：機械工業(yè)出版社，1991。
[14] 《金屬機械加工工藝人員手冊》修訂組，金屬機械加工工藝人員手冊，上海：上?？茖W技術(shù)出版社，1979。
[15] 馬賢智，機械加工余量與公差手冊，北京：中國標準出版社，1994。
[16] 上海金屬切削技術(shù)協(xié)會，金屬切削手冊，上海：上海科學技術(shù)出版社，1984。
[17] 周永強，高等學校設(shè)計指導，北京：中國建材工業(yè)出版社，2002
致 謝
經(jīng)過了的很長時間，終于比較圓滿完成了設(shè)計任務(wù)?；仡欉@日日夜夜，感覺經(jīng)過了一場磨練，通過圖書、網(wǎng)絡(luò)、老師、同學等各種可以利用的方法，鞏固了自己的專業(yè)知識。對所學知識的了解和使用都有了更加深刻的理解。
此時此刻，我要特別感謝我的導師的精心指導，不僅指導我們解決了關(guān)鍵性技術(shù)難題，更重要的是為我們指引了設(shè)計的思路并給我們講解了設(shè)計中用到的實際工程設(shè)計經(jīng)驗，從而使我們設(shè)計中始終保持著清晰的思維也少走了很多彎路，也使我學會綜合應(yīng)用所學知識，提高分析和解決實際問題的能力。不僅如此，老師的敬業(yè)精神更是深深的感染了我，鞭策著我在以后的工作中愛崗敬業(yè)，導師是真真正正作到了傳道、授業(yè)、解惑。
同時也要感謝其他同學、老師和同事的熱心幫助，感謝院系領(lǐng)導對我們設(shè)計的重視和關(guān)心，為我們提供了作圖工具和場所，使我們能夠全身心的投入到設(shè)計中去，為更好、更快的完成設(shè)計提供了重要保障。
在設(shè)計即將結(jié)束之際我向所有幫助過我的老師和同學說一聲，謝謝！我想沒有他們的幫助，設(shè)計就會做得很困難。
這次設(shè)計是在XX悉心指導下完成的。老師以其淵博的學識、嚴謹?shù)闹螌W風范、高度的責任感使我受益非淺。在做設(shè)計的過程中也遇到了不少的問題，老師給了我許多關(guān)懷和幫助，并且隨時詢問我設(shè)計的進展情況、細心的指導我們，也經(jīng)常打電話或者發(fā)電子郵件過來指導我的設(shè)計。
在論文工作中，得到了機電學院有關(guān)領(lǐng)導和老師的幫助與支持，在此表示衷心的感謝。最后，在即將完成設(shè)計之時，我再次感謝對我指導、關(guān)心和幫助過老師、領(lǐng)導及同學。謝謝了！