錐齒輪座零件機(jī)械加工工藝規(guī)程及車中心孔夾具設(shè)計(jì)帶圖紙

喜歡就充值下載吧。資源目錄里展示的全都有，下載后全都有，有疑問(wèn)咨詢QQ:3278627871 第四章 車床夾具設(shè)計(jì)4.1 車床夾具設(shè)計(jì)要求說(shuō)明車床夾具主要用于工序10粗車下端面，粗車內(nèi)孔73孔，粗車90孔，粗車120孔夾具。因而車床夾具的主要特點(diǎn)是工件加工表面的中心線與機(jī)床主軸的回轉(zhuǎn)軸線同軸。（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(jì)的心軸；專用夾具通?？煞譃樾妮S式、夾頭式、卡盤式、角鐵式和花盤式。這類夾具的特點(diǎn)是加工時(shí)隨機(jī)床主軸一起旋轉(zhuǎn)，刀具做進(jìn)給運(yùn)動(dòng)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(jī)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(shí)，由于零件形狀較復(fù)雜，難以裝夾在通用卡盤上，因而須設(shè)計(jì)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?；ūP式車床夾具 這類夾具的夾具體稱花盤，上面開有若干個(gè)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(fù)雜工件的外圓和內(nèi)孔。這類夾具不對(duì)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(yùn)動(dòng)，夾具做進(jìn)給運(yùn)動(dòng)。由于后一類夾具應(yīng)用很少，屬于機(jī)床改裝范疇。而生產(chǎn)中需自行設(shè)計(jì)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。4.2車床夾具的設(shè)計(jì)要點(diǎn)（1）定位裝置的設(shè)計(jì)特點(diǎn)和夾緊裝置的設(shè)計(jì)要求當(dāng)加工回轉(zhuǎn)表面時(shí)，要求工件加工面的軸線與機(jī)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(diǎn)。當(dāng)加工的表面與工序基準(zhǔn)之間有尺寸聯(lián)系或相互位置精度要求時(shí)，則應(yīng)以?shī)A具的回轉(zhuǎn)軸線為基準(zhǔn)來(lái)確定定位元件的位置。工件的夾緊應(yīng)可靠。由于加工時(shí)工件和夾具一起隨主軸高速回轉(zhuǎn)，故在加工過(guò)程中工件除受切削力矩的作用外，整個(gè)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(shí)會(huì)使主軸振動(dòng)。因此，夾緊機(jī)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(guò)程中移動(dòng)或發(fā)生事故。對(duì)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(jī)床主軸的連接車床夾具與機(jī)床主軸的連接精度對(duì)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(jī)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(jī)床主軸上的安裝連接一般有兩種方式：1)對(duì)于徑向尺寸D140mm，或D(23)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(duì)于徑向尺寸較大的夾具，一般用過(guò)渡盤與車床主軸軸頸連接。過(guò)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(guò)渡盤，其上有一個(gè)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(shí)因慣性作用使兩者松開，可用壓板將過(guò)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(guò)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(jī)床主軸的同軸度。對(duì)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(guò)渡盤在其長(zhǎng)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(guò)渡盤連接的方式。過(guò)渡盤推入主軸后，其端面與主軸端面只允許有0.050.1mm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(zhǔn)確、剛度好。圖1 車床夾具與機(jī)床主軸的連接過(guò)渡盤常作為車床附件備用，設(shè)計(jì)夾具時(shí)應(yīng)按過(guò)渡盤凸緣確定專用夾具體的止口尺寸。過(guò)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(cè)4.3 定位機(jī)構(gòu)由零件圖分析加工工序10粗車下端面，粗車內(nèi)孔73孔，粗車90孔，粗車120孔夾具的加工要求，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(gè)自由度，才可以達(dá)到加工要求。先設(shè)計(jì)夾具模型如下： 選擇定位元件為：支撐板,固定V型塊，活動(dòng)V型塊。支撐板限制了X,Y,Z方向的移動(dòng)自由度，固定V型塊限制2個(gè)的轉(zhuǎn)動(dòng)自由度，活動(dòng)V型塊限制了1個(gè)方向的轉(zhuǎn)動(dòng)自由度。可見，定位方案選擇合理。4.4夾緊機(jī)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(jī)構(gòu)時(shí)，要合理確定夾緊力的三要素：大小、方向、作用點(diǎn)。夾緊裝置的基本要求如下：1. 夾緊時(shí)不能破壞工件在夾具中占有的正確位置；2. 夾緊力要適當(dāng)，既要保證工件在加工過(guò)程中不移動(dòng)、不轉(zhuǎn)動(dòng)、不震動(dòng)，又不因夾緊力過(guò)大而使工件表面損傷、變形。3. 夾緊機(jī)構(gòu)的操作應(yīng)安全、方便、迅速、省力。4. 機(jī)構(gòu)應(yīng)盡量簡(jiǎn)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(dòng)力源類型為手動(dòng)夾緊，夾緊裝置為壓板，壓緊力來(lái)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。5.4 切削力及夾緊力的計(jì)算刀具：粗車切削力：查現(xiàn)代機(jī)床夾具設(shè)計(jì)P104表，得車削切削力計(jì)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 2.3mmf每轉(zhuǎn)進(jìn)給量 0.16mmVc切削速度m/min 60Kp修正系數(shù)1.08 所以切削時(shí)的各切削力Fc1= 566.8N Fp2=801.5N Ff3= 416.4N所以切削時(shí)的各切削力Fc1= 105.45N Fp2= 57.23N Ff3= 97.96N4.5零件的車床夾具的加工誤差分析工件在車床夾具上加工時(shí)，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(shí)，尺寸的加工誤差的影響因素如下所述：（1）定位誤差注：V型塊夾角=90?；鶞?zhǔn)位移誤差：工件以外圓柱面在V型塊定位，由于工件定位面外圓直徑有公差D，因此對(duì)一批工件來(lái)說(shuō)，當(dāng)直徑由最小DD變大到D時(shí)，工件中心（即定位基準(zhǔn)）將在V型塊的對(duì)稱中心平面內(nèi)上下偏移，左右不發(fā)生偏移，即工件由變大到,其變化量（即基準(zhǔn)位移誤差）從圖（a）中的幾何關(guān)系退出：Y=基準(zhǔn)不重合誤差：從圖（b）中設(shè)計(jì)基準(zhǔn)與定位基準(zhǔn)不重合，假設(shè)定位基準(zhǔn)不動(dòng)，當(dāng)工件直徑由最小DD變到最大D時(shí)，設(shè)計(jì)基準(zhǔn)的變化量為，即基準(zhǔn)不重合誤差B=。從圖(c)中可知，設(shè)計(jì)基準(zhǔn)為工件的下母線。即，上述方向由a到a與定位基準(zhǔn)變到的方向相反，故其定位誤差D是Y與B之差. D=YB=0.207D=0.2070.01=0.00207D=0.00207T 即滿足要求（2）加工方法誤差如車床主軸上安裝夾具基準(zhǔn)與主軸回轉(zhuǎn)軸線間的誤差、主軸的徑向跳動(dòng)、車床溜板進(jìn)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(jī)床的制造精度、夾具的懸伸長(zhǎng)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(chǔ)備：故此方案可行。4.6 確定夾具體結(jié)構(gòu)尺寸和總體結(jié)構(gòu)夾具體設(shè)計(jì)的基本要求（1）應(yīng)有適當(dāng)?shù)木群统叽绶€(wěn)定性?shī)A具體上的重要表面，如安裝定位元件的表面、安裝對(duì)刀塊或?qū)蛟谋砻嬉约皧A具體的安裝基面，應(yīng)有適當(dāng)?shù)某叽缇群托螤罹?，它們之間應(yīng)有適當(dāng)?shù)奈恢镁取槭箠A具體的尺寸保持穩(wěn)定，鑄造夾具體要進(jìn)行時(shí)效處理，焊接和鍛造夾具體要進(jìn)行退火處理。（2）應(yīng)有足夠的強(qiáng)度和剛度 為了保證在加工過(guò)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(dòng)，夾具體應(yīng)有足夠的壁厚，剛性不足處可適當(dāng)增設(shè)加強(qiáng)筋。（3）應(yīng)有良好的結(jié)構(gòu)工藝性和使用性?shī)A具體一般外形尺寸較大，結(jié)構(gòu)比較復(fù)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(qiáng)度的前提下，應(yīng)盡量能減輕重量，縮小體積，力求簡(jiǎn)單。（4）應(yīng)便于排除切屑在機(jī)械加工過(guò)程中，切屑會(huì)不斷地積聚在夾具體周圍，如不及時(shí)排除，切削熱量的積聚會(huì)破壞夾具的定位精度，切屑的拋甩可能纏繞定位元件，也會(huì)破壞定位精度，甚至發(fā)生安全事故。因此，對(duì)于加工過(guò)程中切屑產(chǎn)生不多的情況，可適當(dāng)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(duì)于加工過(guò)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(jī)床上的安裝應(yīng)穩(wěn)定可靠夾具在機(jī)床上的安裝都是通過(guò)夾具體上的安裝基面與機(jī)床上的相應(yīng)表面的接觸或配合實(shí)現(xiàn)的。當(dāng)夾具在機(jī)床工作臺(tái)上安裝時(shí)，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。4.6 零件的車床專用夾具簡(jiǎn)單使用說(shuō)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(dāng)工件和夾具上個(gè)元件相對(duì)機(jī)床主軸的旋轉(zhuǎn)軸線不平衡時(shí)，將產(chǎn)生較大的離心力和振動(dòng)，影響工件的加工質(zhì)量、刀具的壽命、機(jī)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(duì)于重量不對(duì)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(shí)際生產(chǎn)中，常用適配的方法進(jìn)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(guò)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(wèn)題，必要時(shí)應(yīng)該加防護(hù)罩。機(jī)械制造基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書錐齒輪座加工工藝及夾具設(shè)計(jì) 機(jī)械制造基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)摘要本文是有關(guān)錐齒輪座工藝步驟的說(shuō)明和機(jī)床夾具設(shè)計(jì)方法的具體闡述。工藝設(shè)計(jì)是在學(xué)習(xí)機(jī)械制造技術(shù)工藝學(xué)及機(jī)床夾具設(shè)計(jì)后，在生產(chǎn)實(shí)習(xí)的基礎(chǔ)上，綜合運(yùn)用所學(xué)相關(guān)知識(shí)對(duì)零件進(jìn)行加工工藝規(guī)程的設(shè)計(jì)和機(jī)床夾具的設(shè)計(jì)，根據(jù)零件加工要求制定出可行的工藝路線和合理的夾具方案，以確保零件的加工質(zhì)量。據(jù)資料所示,錐齒輪座是一個(gè)典型的交叉孔零件，主要應(yīng)用在混凝土拖泵中的導(dǎo)向輪部件上，其上要安裝兩個(gè)配對(duì)錐齒輪，加工精度要求較高。在設(shè)計(jì)錐齒輪座機(jī)械加工工藝過(guò)程時(shí)要通過(guò)查表法準(zhǔn)確的確定各表面的總余量及余量公差，合理選擇機(jī)床加工設(shè)備以及相應(yīng)的加工刀具，進(jìn)給量，切削速度、功率，扭矩等用來(lái)提高加工精度，保證其加工質(zhì)量。關(guān)鍵詞：機(jī)械加工、工藝規(guī)程、專用夾具、錐齒輪座目 錄第1章 錐齒輪座的工藝分析及生產(chǎn)類型的確定51.1 錐齒輪座的作用51.2錐齒輪座的技術(shù)要求61.3錐齒輪座的工藝分析6第2章 確定毛坯及繪制毛坯簡(jiǎn)圖82.1選擇毛坯82.2確定毛坯的尺寸公差和機(jī)械加工余量82.3繪制錐齒輪座毛坯的鑄造簡(jiǎn)圖9第3章 擬定錐齒輪座工藝路線103.1定位基準(zhǔn)的選擇103.1.1 精基準(zhǔn)的選擇103.1.2 粗基準(zhǔn)的選擇103.2面與孔加工方法的確定103.3加工階段的劃分113.4工序的集中與分散113.5工序順序的安排113.5.1機(jī)械加工工序113.5.2熱處理工序133.5.3輔助工序143.6確定加工路線14第4章 機(jī)床設(shè)備及工藝裝備的選用154.1機(jī)床設(shè)備的選用154.2工藝裝備的選用15第5章 加工余量、工序尺寸和公差的確定16第6章 切削用量、時(shí)間定額的計(jì)算17第7章 車床夾具設(shè)計(jì)257.1 車床夾具設(shè)計(jì)要求說(shuō)明254.2車床夾具的設(shè)計(jì)要點(diǎn)257.3 定位機(jī)構(gòu)277.4夾緊機(jī)構(gòu)277.5 切削力及夾緊力的計(jì)算277.6零件的車床夾具的加工誤差分析287.7 確定夾具體結(jié)構(gòu)尺寸和總體結(jié)構(gòu)307.8 零件的車床專用夾具簡(jiǎn)單使用說(shuō)明31參考文獻(xiàn)33第1章 錐齒輪座的工藝分析及生產(chǎn)類型的確定1.1 錐齒輪座的作用 錐齒輪座是一個(gè)典型的交叉孔零件（見圖11），主要應(yīng)用在混凝土拖泵中導(dǎo)向輪部件上，其上要安裝兩個(gè)配對(duì)錐齒輪座，因此主要的工作表面為90mm和52mm的兩個(gè)孔。圖1-11.2錐齒輪座的技術(shù)要求 錐齒輪座的技術(shù)要求見表1-1表1-1 錐齒輪座技術(shù)要求加工表面尺寸及偏差mm公差及精度等級(jí)表面粗糙Ram形位公差mm80mm孔80IT136.373mm孔73IT136.390mm孔90IT71.652mm孔52IT71.6垂直于90mm孔，公差為0.05兩端面164IT136.380mm孔的外圓面100IT71.652mm孔軸線101mm的端面101IT93.2錐銷孔8IT81.652mm孔端面82IT136.3從錐齒輪座技術(shù)要求表來(lái)看，加工錐齒輪座主要存在以下加工難點(diǎn)：（1）52mm孔和90mm孔兩尺寸屬于空間尺寸，加工過(guò)程中難以測(cè)量，因而兩尺寸的加工精度難以保證；（2）安裝齒輪的兩個(gè)交叉孔的中心線必須相交處于同一基準(zhǔn)平面內(nèi)，才能確保錐齒輪的傳動(dòng)效果。為此，通過(guò)對(duì)該零件的加工工藝性分析，找出了合理的加工方法，保證零件的加工質(zhì)量。1.3錐齒輪座的工藝分析分析可知本零件材料為灰口鑄鐵，HT200。該零件具有較高的強(qiáng)度，耐磨性，耐熱性，減震性，適應(yīng)于承受較大的應(yīng)力，要求耐磨的零件。錐齒輪座具有兩組工作表面，他們之間有一定的位置要求。由零件圖可知，90mm孔和52mm孔的中心線是主要的設(shè)計(jì)基準(zhǔn)和加工基準(zhǔn)。該零件的主要加工面可分為兩組：1.以90mm孔為中心加工表面這一組加工表面包括，80mm的端面和倒角及內(nèi)孔73mm、90mm的孔及退刀槽，120mm的孔，M5螺紋孔，M8螺紋孔，8錐銷孔。 2.52mm孔為中心的加工表面這一組加工表面包括：52mm的端面，孔和倒角及M6螺紋孔。這兩組的加工表面有著一定的位置要求，主要是：1.52mm孔的中心線與90mm中心線垂直度公差為0.05；2.52mm孔端面與90mm孔中心線的距離為119mm。由以上分析可知，對(duì)這兩組加工表面而言，先加工第一組，再加工第二組。由參考文獻(xiàn)中有關(guān)面和孔加工精度及機(jī)床所能達(dá)到的位置精度可知，上述技術(shù)要求是可以達(dá)到的，零件的結(jié)構(gòu)工藝性也是可行的。另外考慮到零件的精度不高可以在普通機(jī)床上加工。34第2章 確定毛坯及繪制毛坯簡(jiǎn)圖2.1選擇毛坯根據(jù)零件查資料知：零件材料確定毛坯為灰鑄鐵，通過(guò)計(jì)算和查詢資料可知，毛坯重量約為11.7kg。生產(chǎn)類型為大批量，可采用砂型鑄造毛坯。由于各個(gè)孔都需要預(yù)先鑄造出來(lái)，故還需要安放型心。此外，為消除殘余應(yīng)力，鑄造后應(yīng)安排人工時(shí)效進(jìn)行處理。2.2確定毛坯的尺寸公差和機(jī)械加工余量零件基本尺寸在150170之間，由表1.70可知，查得該鑄件的尺寸公差等級(jí)CT為10級(jí)。由表1.70可知，機(jī)械加工余量等級(jí)MA為G級(jí)，選取CT=9級(jí)，MA為G級(jí)。表2-1用查表法確定各加工表面的總余量加工表面基本尺寸加工余量等級(jí)機(jī)械加工余量/mm尺寸公差備注上下端面164G82.8頂面降一級(jí)，雙側(cè)加工52mm的端面119G3.52.5單側(cè)加工52mm孔52G52.8孔降一級(jí)，雙側(cè)加工73mm孔73G53.2孔降一級(jí)，雙側(cè)加工圓82mm82mmG02.2圓155mm155mmG02.5表2-2 鑄件主要尺寸的公差主要加工表面零件尺寸/mm總余量/mm毛坯尺寸/mm上下端面164817252mm的端面1193.5122.552mm的孔5254773mm的孔73568圓82mm82mm082圓155mm155mm01552.3繪制錐齒輪座毛坯的鑄造簡(jiǎn)圖由表2-1和表22所得結(jié)果，繪制毛坯簡(jiǎn)圖如圖2-2所示。圖22 工件毛胚圖第3章 擬定錐齒輪座工藝路線3.1定位基準(zhǔn)的選擇定位基準(zhǔn)有粗基準(zhǔn)和精基準(zhǔn)之分，通常先確定精基準(zhǔn)，然后再確定粗基準(zhǔn)。基面選擇是工藝規(guī)程設(shè)計(jì)中的重要工作之一。基面選擇得正確與合理，可以使加工質(zhì)量得到保證，生產(chǎn)率得以提高。否則，加工工藝過(guò)程中會(huì)問(wèn)題百出，更有甚者，還會(huì)造成零件的大批報(bào)廢，使生產(chǎn)無(wú)法正常進(jìn)行。3.1.1 精基準(zhǔn)的選擇精基準(zhǔn)的選擇主要考慮基準(zhǔn)重合的問(wèn)題。選擇加工表面的設(shè)計(jì)基準(zhǔn)為定位基準(zhǔn)，稱為基準(zhǔn)重合的原則。采用基準(zhǔn)重合原則可以避免由定位基準(zhǔn)與設(shè)計(jì)基準(zhǔn)不重合引起的基準(zhǔn)不重合誤差，零件的尺寸精度和位置精度能可靠的得以保證。為使基準(zhǔn)統(tǒng)一，先選擇52mm孔的中心線和90mm孔的中心線作為精基準(zhǔn)。3.1.2 粗基準(zhǔn)的選擇對(duì)一般的箱體類零件來(lái)說(shuō)，以底面作為基準(zhǔn)是合理的，按照有關(guān)零件的粗基準(zhǔn)的選擇原則：當(dāng)零件有不加工表面時(shí)，應(yīng)選擇這些不加工的表面作為粗基準(zhǔn)，當(dāng)零件有很多個(gè)不加工表面的時(shí)候，則應(yīng)當(dāng)選擇與加工表面要求相對(duì)位置精度較高的不加工表面作為粗基準(zhǔn)，從零件的分析得知，錐齒輪座以下底面作為粗基準(zhǔn)。3.2面與孔加工方法的確定根據(jù)錐齒輪座零件圖上各加工表面的尺寸精度和表面粗糙度，確定加工件各表面的加工方法，如表3-1：表3-1 錐齒輪座各表面加工方案加工表面尺寸精度等級(jí)表面粗糙度 Ra/m加工方案80mm孔IT136.3粗車73mm孔IT136.3粗車90mm孔IT71.6粗車半精車磨52mm孔IT71.6擴(kuò)粗鉸精鉸兩端面IT136.3粗車80mm孔的外圓面IT71.6粗車半精車距52mm孔軸線101mm的端面IT93.2粗車半精車52mm孔端面IT136.3粗銑錐銷孔IT81.6鉆粗絞精絞3.3加工階段的劃分該錐齒輪座的加工質(zhì)量要求較高，可將加工階段劃分成面加工和孔加工兩個(gè)階段。加工過(guò)程中，首先加工面，然后加工各孔，最后加工各細(xì)節(jié)部分（攻絲、拉槽等）。3.4工序的集中與分散該零件選用工序集中原則安排錐齒輪座的加工工序。該錐齒輪座的生產(chǎn)類型是大批生產(chǎn)，可以采用萬(wàn)能型機(jī)床配以專用工、夾具，以提高生產(chǎn)率；而且運(yùn)用工序集中原則使工件的裝夾次數(shù)少，不但可縮短輔助時(shí)間，而且由于在一次裝夾中加工了許多表面，有利于保證各加工表面之間的相對(duì)位置精度要求。3.5工序順序的安排3.5.1機(jī)械加工工序由于設(shè)計(jì)加工方案時(shí)要遵循“先基準(zhǔn)后其他”原則 、“先粗后精”原則、“先主后次”原則、“先面后孔”原則。制定機(jī)械加工工序如下：表3-1 錐齒輪座各表面加工方案方案一工序1粗車下端面工序2粗車內(nèi)孔73孔工序3粗車90孔工序4粗車120孔工序5粗車上端面工序6粗車外圓面100工序7粗車80孔工序8半精車90內(nèi)孔，切退刀槽3*0.5工序9半精車100外圓面，切3*1退刀槽工序10粗銑右端面工序11擴(kuò)粗鉸精鉸52內(nèi)孔工序12鉆孔4M8螺紋底孔，攻絲4M8工序13鉆孔4M5螺紋底孔，攻絲4M5工序14鉆孔3M6螺紋底孔，攻絲3M6工序15鉆孔M3螺紋底孔2通孔工序16磨90內(nèi)孔工序17磨100外圓工序18磨52內(nèi)孔方案二工序號(hào)工序內(nèi)容工藝裝備00鑄造05時(shí)效，硬度要求HBS18722010粗車下端面，粗車內(nèi)孔73孔，粗車90孔，粗車120孔端面車刀，內(nèi)孔車刀，盲孔車刀，游標(biāo)卡尺15粗車上端面，粗車外圓面100，粗車80孔外圓車刀，端面車刀，盲孔車刀，游標(biāo)卡尺20半精車90內(nèi)孔，切退刀槽3*0.5盲孔車刀，切槽刀，游標(biāo)卡尺25半精車100外圓面，切3*1退刀槽端面車刀，切槽刀，游標(biāo)卡尺30粗銑右端面端銑刀，游標(biāo)卡尺35擴(kuò)粗鉸精鉸擴(kuò)孔鉆，鉸刀，卡尺，塞規(guī)40鉆孔4M8螺紋底孔，攻絲4M86.7的麻花鉆，M8絲錐，游標(biāo)卡尺，螺紋塞規(guī)45 鉆孔4M5螺紋底孔，攻絲4M54麻花鉆，M5絲錐，游標(biāo)卡尺，螺紋塞規(guī)50鉆孔3M6螺紋底孔，攻絲3M65麻花鉆，M6絲錐，游標(biāo)卡尺，螺紋塞規(guī)55鉆孔M3螺紋底孔2通孔2麻花鉆，M3絲錐60去毛刺65磨90內(nèi)孔砂輪，內(nèi)徑千分尺70磨100外圓砂輪，外徑千分尺75磨52內(nèi)孔砂輪，內(nèi)徑千分尺80終檢因?yàn)楣ば蚣杏欣诓捎酶闵a(chǎn)率機(jī)床；減少工件裝夾次數(shù)，節(jié)省裝夾工作時(shí)間；有利于保證各加工面的相互位置精度；減少工序數(shù)目，縮短了工藝路線，也簡(jiǎn)化了生產(chǎn)計(jì)劃和組織工作；所以最終制定機(jī)械加工工序如下：表3-1 錐齒輪座各表面加工方案工序號(hào)工序內(nèi)容工藝裝備00鑄造05時(shí)效，硬度要求HBS18722010粗車下端面，粗車內(nèi)孔73孔，粗車90孔，粗車120孔端面車刀，內(nèi)孔車刀，盲孔車刀，游標(biāo)卡尺15粗車上端面，粗車外圓面100，粗車80孔外圓車刀，端面車刀，盲孔車刀，游標(biāo)卡尺20半精車90內(nèi)孔，切退刀槽3*0.5盲孔車刀，切槽刀，游標(biāo)卡尺25半精車100外圓面，切3*1退刀槽端面車刀，切槽刀，游標(biāo)卡尺30粗銑右端面端銑刀，游標(biāo)卡尺35擴(kuò)粗鉸精鉸擴(kuò)孔鉆，鉸刀，卡尺，塞規(guī)40鉆孔4M8螺紋底孔，攻絲4M86.7的麻花鉆，M8絲錐，游標(biāo)卡尺，螺紋塞規(guī)45 鉆孔4M5螺紋底孔，攻絲4M54麻花鉆，M5絲錐，游標(biāo)卡尺，螺紋塞規(guī)50鉆孔3M6螺紋底孔，攻絲3M65麻花鉆，M6絲錐，游標(biāo)卡尺，螺紋塞規(guī)55鉆孔M3螺紋底孔2通孔2麻花鉆，M3絲錐60去毛刺65磨90內(nèi)孔砂輪，內(nèi)徑千分尺70磨100外圓砂輪，外徑千分尺75磨52內(nèi)孔砂輪，內(nèi)徑千分尺80終檢3.5.2熱處理工序加工之前進(jìn)行時(shí)效處理。3.5.3輔助工序在半精加工后，安排去毛刺和中間檢驗(yàn)工序；精加工后，安排去毛刺、清洗和終檢工序。綜上所述，該錐齒輪座工序的安排順序?yàn)椋簾崽幚恚〞r(shí)效處理）主要表面粗加工及一些余量大的表面粗加工主要表面半精加工和次要表面加工主要表面精加工。3.6確定加工路線在綜合考慮上述工序安排的原則基礎(chǔ)上，由表3-2列出錐齒輪座的工藝路線（選擇方案二）：表32工序號(hào)工序內(nèi)容工藝裝備00鑄造05時(shí)效，硬度要求HBS18722010粗車下端面，粗車內(nèi)孔73孔，粗車90孔，粗車120孔端面車刀，內(nèi)孔車刀，盲孔車刀，游標(biāo)卡尺15粗車上端面，粗車外圓面100，粗車80孔外圓車刀，端面車刀，盲孔車刀，游標(biāo)卡尺20半精車90內(nèi)孔，切退刀槽3*0.5盲孔車刀，切槽刀，游標(biāo)卡尺25半精車100外圓面，切3*1退刀槽端面車刀，切槽刀，游標(biāo)卡尺30粗銑右端面端銑刀，游標(biāo)卡尺35擴(kuò)粗鉸精鉸擴(kuò)孔鉆，鉸刀，卡尺，塞規(guī)40鉆孔4M8螺紋底孔，攻絲4M86.7的麻花鉆，M8絲錐，游標(biāo)卡尺，螺紋塞規(guī)45 鉆孔4M5螺紋底孔，攻絲4M54麻花鉆，M5絲錐，游標(biāo)卡尺，螺紋塞規(guī)50鉆孔3M6螺紋底孔，攻絲3M65麻花鉆，M6絲錐，游標(biāo)卡尺，螺紋塞規(guī)55鉆孔M3螺紋底孔2通孔2麻花鉆，M3絲錐60去毛刺65磨90內(nèi)孔砂輪，內(nèi)徑千分尺70磨100外圓砂輪，外徑千分尺75磨52內(nèi)孔砂輪，內(nèi)徑千分尺80終檢第4章 機(jī)床設(shè)備及工藝裝備的選用4.1機(jī)床設(shè)備的選用在大批生產(chǎn)條件下，可以選用高效的專用設(shè)備和組合機(jī)床，也可選用通用設(shè)備。所選用的通用設(shè)備應(yīng)提出機(jī)床型號(hào)，所選用的組合機(jī)床應(yīng)提出機(jī)床特征，如“四面組合機(jī)床”。主要已由表3.2給出。4.2工藝裝備的選用工藝裝配主要包括刀具、夾具和量具。在工藝卡片中應(yīng)簡(jiǎn)要寫出它們的名稱，如“鉆頭”、“百分表”、“車床夾具”等。刀具、量具已在3.2給出。該零件的生產(chǎn)類型為大批生產(chǎn)，所選用的夾具均為專用夾具。第5章 加工余量、工序尺寸和公差的確定確定加工余量是為適應(yīng)機(jī)床的性能、刀具的切削刃所能承受的切削力，有利于保證設(shè)備的最大利用化，同時(shí)還能保證加工精度，在粗加工階段加工余量較大，所達(dá)到的加工精度較低，精加工階段加工余量較小，所達(dá)到的加工精度較高，能到達(dá)到所要求的精度。表3 粗車半精車 左端面工序名稱工序加工余量工序加工精度等級(jí)半精車1.50.033（IT8）粗車30.13（IT11）毛坯3表4 粗車半精車 右端面工序名稱工序加工余量工序加工精度等級(jí)半精車1.50.039（IT8）粗車30.16（IT11）毛坯3由表1-20可以依次確定各工序的加工精度等級(jí)為：精鉸：IT7;粗鉸：IT10;擴(kuò)孔：IT12。根據(jù)上述結(jié)果，再查標(biāo)準(zhǔn)公差數(shù)值表可確定各工步的公差值分別為，精鉸：0.030mm; 粗鉸：0.120mm; 擴(kuò)孔：0.300mm。 毛坯為空心，通孔，孔內(nèi)要求尺寸精度等級(jí)介于IT7，由表2-28可查得工序尺寸及余量：擴(kuò)孔：51.5 2z=4.5mm 粗鉸: 51.9 2z=0.4mm精鉸：52.0 2z=0.1mm第6章 切削用量、時(shí)間定額的計(jì)算工序10:粗車下端面，粗車內(nèi)孔73孔，粗車90孔，粗車120孔1、加工條件（1）選擇刀具1） 選擇直頭焊接式外圓車刀2）依據(jù)，根據(jù)表1.1，所以選擇的刀桿尺寸BxH=16mmX25mm，刀片的厚度為4.5mm。3）依據(jù)，根據(jù)表1.2，粗車毛坯為HT200，可以選擇YT15硬質(zhì)合金刀具。4）依據(jù)，根據(jù)表1.3，車刀幾何形狀如表12表12 車刀幾何形狀角度刀角名稱符號(hào)范圍取值主偏角kr304545副偏角101515前角51010后角585刃傾角00倒棱前角-10 -15-10續(xù)表12 車刀幾何形狀角度倒棱寬度0.4（0.30.8）f10.40.80.5（2）選擇切削用量 1）、確定切削深度ap 由于粗加工余量?jī)H為3mm，可在一次走刀內(nèi)切完，故 ap=2.9mm2）、進(jìn)給量依據(jù)，根據(jù)表1.4，在粗車鋼料，刀桿的尺寸為16mmX25mm，ap=3mm，以及工件直徑小于40mm時(shí)， 依據(jù)，根據(jù)CA6150車床的使用說(shuō)明書選擇 確定的進(jìn)給量尚需滿足車床進(jìn)給機(jī)構(gòu)強(qiáng)度的要求，故需進(jìn)行校驗(yàn)依據(jù)，根據(jù)CA6150車床的使用說(shuō)明書得其進(jìn)給機(jī)構(gòu)允許的進(jìn)給力為。依據(jù)，根據(jù)表1.21，當(dāng)鋼的強(qiáng)度=570670MPa， (預(yù)計(jì))時(shí)，進(jìn)給力為N。依據(jù)，根據(jù)表1.29-2，切削時(shí)的修正系數(shù)為=1.0，=1.0，=1.0，故實(shí)際進(jìn)給力為 N由于切削時(shí)的進(jìn)給力小于車床進(jìn)給機(jī)構(gòu)允許的進(jìn)給力，故所選的進(jìn)給量可用 3）、車刀磨鈍標(biāo)準(zhǔn)及耐用度T依據(jù)，根據(jù)表1.9，車刀的后刀面最大磨損量取為1.0mm（1.01.4），車刀的壽命T=60min。4）、確定切削速度依據(jù)，根據(jù)表1.28，切削速度的修正系數(shù)為=1.0，=1.0，=0.8，=1.0，=1.0，故 =0.94 依據(jù)，根據(jù)表1.27，切削速度的計(jì)算 故 =110m/min r/min依據(jù)，根據(jù)CA6150車床的使用說(shuō)明書，選擇 這時(shí)實(shí)際切削速度為 =120m/min最后決定的車削用量為。式中，l=75mm, 根據(jù)，根據(jù)表1.26，車削時(shí)的入切量以及超切量,則L=80mm,故 min工序15:粗車上端面，粗車外圓面100，粗車80孔所選刀具為YG6硬質(zhì)合金可轉(zhuǎn)位車刀。根據(jù)切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)表1.1，由于CA6150機(jī)床的中心高為200（表1.30），故選刀桿尺寸=，刀片厚度為。選擇車刀幾何形狀為卷屑槽帶倒棱型前刀面，前角=，后角=，主偏角=，副偏角=，刃傾角=，刀尖圓弧半徑=。.確定切削深度由于單邊余量為3mm，可在一次走刀內(nèi)完成，故 = 3mm .確定進(jìn)給量根據(jù)切削加工簡(jiǎn)明實(shí)用手冊(cè)可知：表1.4刀桿尺寸為，工件直徑400之間時(shí)， 進(jìn)給量=0.51.0按CA6140機(jī)床進(jìn)給量（表4.29）在機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)手冊(cè)可知： =0.7確定的進(jìn)給量尚需滿足機(jī)床進(jìn)給機(jī)構(gòu)強(qiáng)度的要求，故需進(jìn)行校驗(yàn)根據(jù)表130，CA6140機(jī)床進(jìn)給機(jī)構(gòu)允許進(jìn)給力=3530。根據(jù)表1.21，當(dāng)強(qiáng)度在174207時(shí)，=時(shí)，徑向進(jìn)給力：=950。切削時(shí)的修正系數(shù)為=1.0，=1.0，=1.17（表1.292），故實(shí)際進(jìn)給力為： =950=1111.5 （3-2）由于切削時(shí)進(jìn)給力小于機(jī)床進(jìn)給機(jī)構(gòu)允許的進(jìn)給力，故所選=可用。.選擇刀具磨鈍標(biāo)準(zhǔn)及耐用度根據(jù)切削用量簡(jiǎn)明使用手冊(cè)表1.9，車刀后刀面最大磨損量取為，車刀壽命=。.確定切削速度切削速度可根據(jù)公式計(jì)算，也可直接有表中查出。根據(jù)切削用量簡(jiǎn)明使用手冊(cè)表1.11，當(dāng)硬質(zhì)合金刀加工硬度200219的鑄件，切削速度=。切削速度的修正系數(shù)為=1.0，=0.92，0.8，=1.0，=1.0（見表1.28），故： =63 （3-3） =120 （3-4）根據(jù)CA6150車床說(shuō)明書選擇 =125這時(shí)實(shí)際切削速度為： = （3-5）.校驗(yàn)機(jī)床功率切削時(shí)的功率可由表查出，也可按公式進(jìn)行計(jì)算。由切削用量簡(jiǎn)明使用手冊(cè)表1.25，=，切削速度時(shí)， =切削功率的修正系數(shù)=0.73，=0.9，故實(shí)際切削時(shí)間的功率為： =1.7=1.2 （3-6）根據(jù)表1.30，當(dāng)=時(shí)，機(jī)床主軸允許功率為=，故所選切削用量可在CA6140機(jī)床上進(jìn)行，最后決定的切削用量為：=3，=，=，=式中，l=75mm, 根據(jù)，根據(jù)表1.26，車削時(shí)的入切量以及超切量為,則L=77mm,故 min工序35:擴(kuò)、粗鉸、精鉸52mm孔。1 擴(kuò)孔工步 1）背吃刀量的確定取雙邊被吃刀量p=4.5mm。2）進(jìn)給量的確定查機(jī)械加工工藝簡(jiǎn)明速查手冊(cè)表8.11，該工步的每轉(zhuǎn)的進(jìn)給量=1.31.5mm/r。3）切削速度的計(jì)算由表8.5，按工件材料為灰鑄鐵的條件選取，鉆削速度可以取為1426m/min,而擴(kuò)孔切削速度。由公式（5-1） 可求得該工序鉆頭轉(zhuǎn)速=123.67r/min,參照表36所列Z550型立式鉆床的主軸轉(zhuǎn)速，取轉(zhuǎn)速=125r/min。再將此轉(zhuǎn)速帶入公式（5-1），可求出該工序的實(shí)際鉆削速度：=125r/min51.5mm/1000=20.2m/min。2粗鉸工步1)背吃刀量的確定取雙面被吃刀量p=0.4mm。進(jìn)給量的確定2)由表8.15，選取該工步的每轉(zhuǎn)的進(jìn)給量=1.2mm/r。3)切削速度的計(jì)算由表8.6，按工件材料為灰鑄鐵的條件選取，切削速度可以取為8.5m/min。由公式（5-1） 可求得該工序鉆頭轉(zhuǎn)速=52.4r/min,參照表36所列Z550型立式鉆床的主軸轉(zhuǎn)速，取轉(zhuǎn)速=63r/min。再將此轉(zhuǎn)速帶入公式（5-1），可求出該工序的實(shí)際鉆削速度=63r/min51.9mm/1000=10.26m/min。3精鉸工步1) 背吃刀量的確定取雙面被吃刀量p=0.1mm。2) 進(jìn)給量的確定由表8.15，選取該工步的每轉(zhuǎn)進(jìn)給量=0.90mm/r。3) 切削速度的計(jì)算由表8.6，按工件材料為灰鑄鐵的條件選取，切削速度可以取為3m/min。由公式（5-1） 可求得該工序鉆頭轉(zhuǎn)速=37.5r/min,參照表36所列Z550型立式鉆床的主軸轉(zhuǎn)速，取轉(zhuǎn)速=47r/min。再將此轉(zhuǎn)速帶入公式（5-1），可求出該工序的實(shí)際鉆削速度=47r/min52mm/1000=7.67m/min。時(shí)間定額的計(jì)算1基本時(shí)間的計(jì)算1）擴(kuò)孔工步根據(jù)表6.2-5，本工序時(shí)間可由公式求得。式中=59mm；=24mm；，取= ，2.4mm；=4mm；=1.30mm/r；n=125r/min。將上述結(jié)果帶入公式，則該工序的基本時(shí)間t=(59+2.4+4)/1.30mm/r / 125r/min=24.17s2）粗鉸工步根據(jù)表6.2-5，鉸圓柱孔的基本時(shí)間可由公式求得。式中、由表6.2-5按=、p=0.4mm條件查得=0.37mm；=15mm；而=59mm；=1.20mm/r；n=63r/min。將上述結(jié)果代入公式，則該工序的基本時(shí)間t=(59+0.37+15)/1.20mm/r / 63r/min=59.02s。3）精鉸工步根據(jù)表6.2-5，鉸圓柱孔的基本時(shí)間可由公式求得。式中、由表6.2-5按=、p=0.1mm條件查得=0.19mm；=13mm；而=59mm；n=47r/min。將上述結(jié)果代入公式，則該工序的基本時(shí)間t=(59+0.19+13)/0.90mm/r / 47r/min=102.39s。2輔助時(shí)間的計(jì)算輔助時(shí)間與基本時(shí)間之間的關(guān)系為=(0.150.2)，該零件取=0.15,則該工序的輔助時(shí)間為：擴(kuò)孔孔工步的輔助時(shí)間：=0.1524.17=3.62s；粗鉸孔工步的輔助時(shí)間：=0.1559.02=8.85s；精鉸工步的輔助時(shí)間：=0.15102.39=15.35s；3其他時(shí)間的計(jì)算除了作業(yè)時(shí)間（基本時(shí)間與輔助時(shí)間之和）以外，每道工序的單件時(shí)間還包括布置工作地時(shí)間、休息與生理需要時(shí)間和準(zhǔn)備與終結(jié)時(shí)間。由于該錐齒輪座的生產(chǎn)類型大批生產(chǎn)，分?jǐn)偟矫總€(gè)工件上的準(zhǔn)備與終結(jié)時(shí)間甚微，可以忽略不計(jì)；布置工作地時(shí)間是作業(yè)時(shí)間的2%7%，休息與生理需要時(shí)間是作業(yè)時(shí)間的2%4%,本工件均取3%，則各工序的其他時(shí)間（+）可按關(guān)系式（3%+3%）（+）計(jì)算，他們分別為：擴(kuò)孔孔工步的其他時(shí)間：+=6%（24.17+3.62）=1.66s；粗鉸孔工步的其他時(shí)間：+=6%（59.02+8.85）=4.07s；精鉸工步的其他時(shí)間：+=6%（102.39+15.35）=7.06s；4單件時(shí)間的計(jì)算工序VI的單件時(shí)間為三個(gè)工步單價(jià)時(shí)間的和，其中擴(kuò)孔工步=24.17+3.62+1.66=29.45s；粗鉸工步=59.02+8.85+4.07=71.94s；精鉸工步=102.39+15.35+7.06=124.8s；因此，工序8的單件時(shí)間=+=29.45+71.94+124.8=226.19s。將上述零件的工藝規(guī)程設(shè)計(jì)的結(jié)果，填入工藝文件。工序70: 磨100外圓 1）確定磨削深度=0.4mm 2）確定進(jìn)給量,取f= 0.05mm/r 3）根據(jù)機(jī)床選n=2667r/min，計(jì)算出= =2093.6m/min 4）基本時(shí)間=，故 =0.195min 5) 計(jì)算,查表得輔助時(shí)間=0.2min,布置工作地時(shí)間=0.3min,休息與生理需要時(shí)間=0.1min 則=0.195+0.2+0.3+0.1=0.795min .第7章 車床夾具設(shè)計(jì)7.1 車床夾具設(shè)計(jì)要求說(shuō)明車床夾具主要用于工序10粗車下端面，粗車內(nèi)孔73孔，粗車90孔，粗車120孔夾具。因而車床夾具的主要特點(diǎn)是工件加工表面的中心線與機(jī)床主軸的回轉(zhuǎn)軸線同軸。（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(jì)的心軸；專用夾具通?？煞譃樾妮S式、夾頭式、卡盤式、角鐵式和花盤式。這類夾具的特點(diǎn)是加工時(shí)隨機(jī)床主軸一起旋轉(zhuǎn)，刀具做進(jìn)給運(yùn)動(dòng)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(jī)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(shí)，由于零件形狀較復(fù)雜，難以裝夾在通用卡盤上，因而須設(shè)計(jì)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?；ūP式車床夾具 這類夾具的夾具體稱花盤，上面開有若干個(gè)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(fù)雜工件的外圓和內(nèi)孔。這類夾具不對(duì)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(yùn)動(dòng)，夾具做進(jìn)給運(yùn)動(dòng)。由于后一類夾具應(yīng)用很少，屬于機(jī)床改裝范疇。而生產(chǎn)中需自行設(shè)計(jì)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。4.2車床夾具的設(shè)計(jì)要點(diǎn)（1）定位裝置的設(shè)計(jì)特點(diǎn)和夾緊裝置的設(shè)計(jì)要求當(dāng)加工回轉(zhuǎn)表面時(shí)，要求工件加工面的軸線與機(jī)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(diǎn)。當(dāng)加工的表面與工序基準(zhǔn)之間有尺寸聯(lián)系或相互位置精度要求時(shí)，則應(yīng)以?shī)A具的回轉(zhuǎn)軸線為基準(zhǔn)來(lái)確定定位元件的位置。工件的夾緊應(yīng)可靠。由于加工時(shí)工件和夾具一起隨主軸高速回轉(zhuǎn)，故在加工過(guò)程中工件除受切削力矩的作用外，整個(gè)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(shí)會(huì)使主軸振動(dòng)。因此，夾緊機(jī)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(guò)程中移動(dòng)或發(fā)生事故。對(duì)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(jī)床主軸的連接車床夾具與機(jī)床主軸的連接精度對(duì)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(jī)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(jī)床主軸上的安裝連接一般有兩種方式：1)對(duì)于徑向尺寸D140mm，或D(23)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(duì)于徑向尺寸較大的夾具，一般用過(guò)渡盤與車床主軸軸頸連接。過(guò)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(guò)渡盤，其上有一個(gè)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(shí)因慣性作用使兩者松開，可用壓板將過(guò)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(guò)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(jī)床主軸的同軸度。對(duì)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(guò)渡盤在其長(zhǎng)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(guò)渡盤連接的方式。過(guò)渡盤推入主軸后，其端面與主軸端面只允許有0.050.1mm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(zhǔn)確、剛度好。圖1 車床夾具與機(jī)床主軸的連接過(guò)渡盤常作為車床附件備用，設(shè)計(jì)夾具時(shí)應(yīng)按過(guò)渡盤凸緣確定專用夾具體的止口尺寸。過(guò)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(cè)7.3 定位機(jī)構(gòu)由零件圖分析加工工序10粗車下端面，粗車內(nèi)孔73孔，粗車90孔，粗車120孔夾具的加工要求，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(gè)自由度，才可以達(dá)到加工要求。先設(shè)計(jì)夾具模型如下： 選擇定位元件為：支撐板,固定V型塊，活動(dòng)V型塊。支撐板限制了X,Y,Z方向的移動(dòng)自由度，固定V型塊限制2個(gè)的轉(zhuǎn)動(dòng)自由度，活動(dòng)V型塊限制了1個(gè)方向的轉(zhuǎn)動(dòng)自由度。可見，定位方案選擇合理。7.4夾緊機(jī)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(jī)構(gòu)時(shí)，要合理確定夾緊力的三要素：大小、方向、作用點(diǎn)。夾緊裝置的基本要求如下：1. 夾緊時(shí)不能破壞工件在夾具中占有的正確位置；2. 夾緊力要適當(dāng)，既要保證工件在加工過(guò)程中不移動(dòng)、不轉(zhuǎn)動(dòng)、不震動(dòng)，又不因夾緊力過(guò)大而使工件表面損傷、變形。3. 夾緊機(jī)構(gòu)的操作應(yīng)安全、方便、迅速、省力。4. 機(jī)構(gòu)應(yīng)盡量簡(jiǎn)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(dòng)力源類型為手動(dòng)夾緊，夾緊裝置為壓板，壓緊力來(lái)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。7.5 切削力及夾緊力的計(jì)算刀具：粗車切削力：查現(xiàn)代機(jī)床夾具設(shè)計(jì)P104表，得車削切削力計(jì)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 2.3mmf每轉(zhuǎn)進(jìn)給量 0.16mmVc切削速度m/min 60Kp修正系數(shù)1.08 所以切削時(shí)的各切削力Fc1= 566.8N Fp2=801.5N Ff3= 416.4N所以切削時(shí)的各切削力Fc1= 105.45N Fp2= 57.23N Ff3= 97.96N7.6零件的車床夾具的加工誤差分析工件在車床夾具上加工時(shí)，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(shí)，尺寸的加工誤差的影響因素如下所述：（1）定位誤差注：V型塊夾角=90?；鶞?zhǔn)位移誤差：工件以外圓柱面在V型塊定位，由于工件定位面外圓直徑有公差D，因此對(duì)一批工件來(lái)說(shuō)，當(dāng)直徑由最小DD變大到D時(shí)，工件中心（即定位基準(zhǔn)）將在V型塊的對(duì)稱中心平面內(nèi)上下偏移，左右不發(fā)生偏移，即工件由變大到,其變化量（即基準(zhǔn)位移誤差）從圖（a）中的幾何關(guān)系退出：Y=基準(zhǔn)不重合誤差：從圖（b）中設(shè)計(jì)基準(zhǔn)與定位基準(zhǔn)不重合，假設(shè)定位基準(zhǔn)不動(dòng)，當(dāng)工件直徑由最小DD變到最大D時(shí)，設(shè)計(jì)基準(zhǔn)的變化量為，即基準(zhǔn)不重合誤差B=。從圖(c)中可知，設(shè)計(jì)基準(zhǔn)為工件的下母線。即，上述方向由a到a與定位基準(zhǔn)變到的方向相反，故其定位誤差D是Y與B之差. D=YB=0.207D=0.2070.01=0.00207D=0.00207T 即滿足要求（2）加工方法誤差如車床主軸上安裝夾具基準(zhǔn)與主軸回轉(zhuǎn)軸線間的誤差、主軸的徑向跳動(dòng)、車床溜板進(jìn)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(jī)床的制造精度、夾具的懸伸長(zhǎng)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(chǔ)備：故此方案可行。7.7 確定夾具體結(jié)構(gòu)尺寸和總體結(jié)構(gòu)夾具體設(shè)計(jì)的基本要求（1）應(yīng)有適當(dāng)?shù)木群统叽绶€(wěn)定性?shī)A具體上的重要表面，如安裝定位元件的表面、安裝對(duì)刀塊或?qū)蛟谋砻嬉约皧A具體的安裝基面，應(yīng)有適當(dāng)?shù)某叽缇群托螤罹?，它們之間應(yīng)有適當(dāng)?shù)奈恢镁?。為使夾具體的尺寸保持穩(wěn)定，鑄造夾具體要進(jìn)行時(shí)效處理，焊接和鍛造夾具體要進(jìn)行退火處理。（2）應(yīng)有足夠的強(qiáng)度和剛度 為了保證在加工過(guò)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(dòng)，夾具體應(yīng)有足夠的壁厚，剛性不足處可適當(dāng)增設(shè)加強(qiáng)筋。（3）應(yīng)有良好的結(jié)構(gòu)工藝性和使用性?shī)A具體一般外形尺寸較大，結(jié)構(gòu)比較復(fù)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(qiáng)度的前提下，應(yīng)盡量能減輕重量，縮小體積，力求簡(jiǎn)單。（4）應(yīng)便于排除切屑在機(jī)械加工過(guò)程中，切屑會(huì)不斷地積聚在夾具體周圍，如不及時(shí)排除，切削熱量的積聚會(huì)破壞夾具的定位精度，切屑的拋甩可能纏繞定位元件，也會(huì)破壞定位精度，甚至發(fā)生安全事故。因此，對(duì)于加工過(guò)程中切屑產(chǎn)生不多的情況，可適當(dāng)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(duì)于加工過(guò)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(jī)床上的安裝應(yīng)穩(wěn)定可靠夾具在機(jī)床上的安裝都是通過(guò)夾具體上的安裝基面與機(jī)床上的相應(yīng)表面的接觸或配合實(shí)現(xiàn)的。當(dāng)夾具在機(jī)床工作臺(tái)上安裝時(shí)，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。7.8 零件的車床專用夾具簡(jiǎn)單使用說(shuō)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(dāng)工件和夾具上個(gè)元件相對(duì)機(jī)床主軸的旋轉(zhuǎn)軸線不平衡時(shí)，將產(chǎn)生較大的離心力和振動(dòng)，影響工件的加工質(zhì)量、刀具的壽命、機(jī)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(duì)于重量不對(duì)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(shí)際生產(chǎn)中，常用適配的方法進(jìn)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(guò)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(wèn)題，必要時(shí)應(yīng)該加防護(hù)罩。參考文獻(xiàn)1尹成湖，周湛學(xué)主編.機(jī)械加工工藝簡(jiǎn)明速查手冊(cè)M.北京 化學(xué)工業(yè)出版社，2015.122侯放主編，機(jī)床夾具M(jìn)，北京，中國(guó)勞動(dòng)社會(huì)保障出版社，20073姬文芳主編，機(jī)床夾具設(shè)計(jì)M，北京，航空工業(yè)出版社，19944艾興，肖詩(shī)綱主編.切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)M.北京，機(jī)械工業(yè)出版社，20025劉洋，關(guān)于錐齒輪座的工藝分析，科學(xué)展望2016年15期 ISSN1672-82896濮良貴, 陳國(guó)定, 吳立言. 機(jī)械設(shè)計(jì).第九版M. 北京 高等教育出版社, 2013.7崔長(zhǎng)華主編.機(jī)械加工工藝規(guī)程設(shè)計(jì)M.北京， 機(jī)械工業(yè)出版社，2009.128劉旺玉主編.機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)M.武漢，華中科技大學(xué)出版社，2010.9楊鐵牛主編.互換性與技術(shù)測(cè)量M.北京，電子工業(yè)出版社，2010.10趙家齊，邵東向主編.機(jī)械制造工藝學(xué)課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)書M.北京，機(jī)械工業(yè)出版社，2016.