KCSJ-02套筒座零件的机械加工工艺规程课程设计说明书【车50孔夹具】

目录1. 引言22. 课程设计的目的23. 零件的工艺分析33.1. 零件结构及工艺性分析33.2. 零件技术要求分析33.3. 工艺过程设计所应采取的措施34. 毛坯的选择44.1. 毛坯制造形式的选择44.2. 毛坯尺寸的确定45. 零件机械加工工艺路线55.1. 定位基准的选择55.1.1. 粗基准的选择55.2. 工艺路线的选择65.2.1. 加工方法选择及加工阶段的划分65.2.2. 工艺路线的拟定75.3. 加工余量及工序尺寸确定95.3.1. 套筒座支承孔的加工余量及工序尺寸的确定95.3.2. 底面A的加工余量及工序尺寸的确定115.3.3. 工艺孔的加工余量及工序尺寸的确定125.4. 其他加工表面的加工余量确定135.5. 切削用量的确定135.6. 工序040切削用量的确定135.7. 工序050切削用量的确定145.7.1. 工序060切削用量的确定145.8. 时间定额的确定145.8.1. 工序040时间定额的确定155.8.2. 工序050时间定额的确定165.8.3. 工序060时间定额的确定166. 6夹具设计176.150孔车床夹具设计176.1车床夹具设计要求说明176.3车床夹具的设计要点186.4定位机构196.5夹紧机构206.6零件的车床夹具的加工误差分析206.7 确定夹具体结构尺寸和总体结构226.8零件的车床专用夹具简单使用说明237.总结238.参考文献24 套筒座的机械加工工艺规程及夹具设计 1. 引言机械制造工艺与机床夹具是机械设计制造及自动化专业的重要专业发展必修的课程。完成课程设计需要综合应用到金属切削原理和刀具、机械加工方法及设备、互换性与测量技术、机械制造工艺学及工艺装备设计等机械制造技术基础课程的理论知识，还需要熟练应用机械制图和机械设计课程的知识，同时课程的实践性决定了完成课程设计时还需要结合生产实际，这样才能源于书本，用于生活。通过此次课程设计，可以培养自身的独立工作能力，增强自主创新能力，提高团队合作能力，因此本课程是机械类专业的一门重要的实践课程。2. 课程设计的目的机械制造技术基础课程设计旨在继承材料成型技术基础课程设计，让学生完成一次机械零件的工艺规程设计和典型夹具设计的锻炼，其目的如下。（1） 在结束了机械制造基础等前期课程的学习后，通过本次设计使学生所学到的知识得到巩固和强化，培养学生全面综合地应用所学知识去分析解决机械制造中问题的能力。（2） 通过设计提高学生的自学能力，使学生熟悉机械制造中的有关手册、图表和技术资料，特别是熟悉机械加工工艺规程制定和夹具设计方面的资料，并学会结合生产实际正确使用这些资料。（3） 通过设计使学生树立正确的设计理念，懂得合理的设计应该在技术上是先进的、在经济上是合理的，并且在生产实践中是可行的。（4） 通过编写设计说明书，提高学生的技术文件整理、写作及组织编排能力，为学生将来撰写专业技术及科研论文打下基础。3. 零件的工艺分析3.1. 零件结构及工艺性分析套筒座的作用是支承套筒，起定位、夹紧套筒的作用。在所有平面中，套筒支承孔是其工作表面，所以精度要求很高，其次是套筒座的底面，在加工中作为精基准，所以地面的粗糙度也有很高的要求。底面的6个螺栓孔上表面也有表面粗糙度的要求，还有套筒支撑孔自身有圆柱度要求，支承孔中心线与基准面有平行度要求。3.2. 零件技术要求分析零件的技术要求具体入下：套筒座的圆角半径为R3R5，倒角为C1.5。套筒支承孔对底面的平行度为0.01；套筒支承孔的圆柱度是0.01；尺寸要求为50H7套筒支承孔内表面粗糙度Ra值为1.6,；底面的表面粗糙度要求是Ra值为1.6；底面6个螺栓孔上表面粗糙度要求是Ra值为12.5；还有套筒支承孔两端面粗糙度要求是Ra值为6.3；顶面螺纹孔上表面粗糙度要求是Ra值为12.5。3.3. 工艺过程设计所应采取的措施设计时应当使结构尽量简单对称，壁厚尽量均匀，铸件圆角合理，不得有尖角的出现，并要有合理的起模斜度，便于起模。另外其尺寸公差、几何公差和表面结构的要求应经济、合理。该零件的机械加工工艺性很好，结构工艺性良好，需要精加工的内孔相对于不加工的内孔有台阶，便于退刀，另外为了加强结构稳定性，增加了加强筋的结构。 零件图如图1所示：图1 零件图4. 毛坯的选择4.1. 毛坯制造形式的选择根据生产纲领的要求，本零件是中批、大批大量生产，还有零件的复杂程度及加工表面与非加工表面的技术要求，毛坯的选择不能采用型材或板材，而锻造的难以达到这样的形状要求，生产成本较高。铸造可以大批大量生产，成本较低，工艺性好，可以生产出形状复杂的零件，对工人技术要求较低。而HT250强度、耐磨性、耐热性均较好，减振性良好，铸造性能较优。综上所述，最终选择毛坯的制造方式为金属型铸造，材料为HT250。4.2. 毛坯尺寸的确定铸件的尺寸公差及加工余量由材料、铸造方法和生产类型决定，具体查阅铸件 尺寸公差与机械加工余量（GB/T 64141999）确定。如图一所示的套筒座，其所用材料为灰铸铁，大批量生产时选择的毛坯铸造方法是金属型铸造机器造型，根据表5-7至表5-11，铸件公差等级为CT810，取CT9，加工余量等级为DF，取F级，总长150mm的机械加工余量为1.5mm，即该总长的基本尺寸为151.5mm，尺寸公差为2.5mm，孔50H7mm的机械加工余量为0.5mm，即该孔的基本尺寸为49.5mm，尺寸公差为2mm。高度88mm机械加工余量为1.5mm，尺寸公差为2.5mm。其余各处的加工余量和尺寸公差等级可以参考总长确定，其他尺寸参照零件图查得。最后标注毛坯尺寸，得到如图2所示的毛坯尺寸。图2 毛坯图5. 零件机械加工工艺路线5.1. 定位基准的选择5.1.1. 粗基准的选择粗基准是未经加工的面，其要保证与加工表面有较高的位置精度要求，保证表面加工余量均匀，保证平整、光洁、没有浇口等缺陷，又加上第一步的工序为粗铣底面A，再结合以重要加工表面为粗基准的选用原则。综上所述，粗基准为毛坯支承孔和底面台阶孔平面。5.1.2. 精基准的选择套筒座零件上的重要表面是套筒座支承孔50H7mm，由于其与底面有平行度关系，所以底面自然成为了精基准面。考虑到第二基准面选择的方便性，将底面的一对螺栓过孔选为工艺孔，并将其精度由原来的10.5mm提高到10.5H7mm，该定位基准组合在后续的支承孔及支承孔上径向孔的加工中都将作为精基准。支承孔作为重要加工表面，精度要求高，故采用左右支承孔互为基准，反复加工，以达到图上零件的精度要求。综上所述，精基准为底面A和底面上的一对工艺孔以及支承孔本身（互为基准）。5.2. 工艺路线的选择5.2.1. 加工方法选择及加工阶段的划分 表1 套筒座加工方法的选择加工面尺寸公差粗糙度加工方法支承孔50H7Ra1.6粗镗半精镗精镗底面A800.02Ra1.6粗铣半精铣精铣支承孔左右端面35Ra6.3粗铣半精铣底面两个工艺孔10.5H7Ra1.6钻扩铰底面台阶面15Ra12.5粗铣螺纹孔平面3Ra12.5粗铣螺纹M6攻丝底面四个底座孔35钻扩 表2 套筒座加工阶段的划分加工阶段加工内容说明基准面加工粗铣底面A基准先行半精铣底面A精铣底面A粗加工钻6个底面孔先主后次粗铣左端面粗铣右端面粗铣底面台阶平面粗镗左支承孔粗镗右支承孔钻孔，攻丝粗铣螺纹孔端面精加工扩，铰对角底面工艺孔保证重要工作面左右支承孔的精度扩其他孔精镗左支承孔精镗右支承孔半精铣左右端面5.2.2. 工艺路线的拟定5.2.2.1. 工艺方案一表3 工艺方案一工序号工序内容工序10铸造毛坯工序20对要加工的6个底面孔及2个螺纹孔进行划线工序30以毛坯支承孔和底面台阶孔平面定位，粗铣底面A工序40以底面A和左支承孔D定位，粗镗右支承孔Emm工序50以底面A和右支承孔E定位，粗镗左支承孔D Emm工序60以粗镗支承孔和底面台阶孔平面定位，半精铣底面A工序70以底面A定位，粗铣底面台阶孔平面工序80以底面A定位，钻底面孔9.8，扩其中四个底面孔至尺寸10.5，扩一对对角底面工艺孔至10.4，铰一对工艺孔至尺寸10.5H7工序90以底面A和左支承孔D定位，半精镗右支承孔Emm工序100以底面A和右支承孔E定位，半精镗左支承孔Dmm工序110以底面A和右端面C定位，粗铣左端面B至要求尺寸工序120以底面A和左端面B定位，粗铣右端面C至要求尺寸工序130以支承孔和底面台阶孔平面定位，精铣底面A至要求尺寸工序140以底面A和支承孔端面定位，粗铣螺纹孔面工序150以底面A和支承孔端面定位，钻两螺纹孔至尺寸5mm，攻螺纹至尺寸M6工序160以底面A和左支承孔D定位，精镗右支承孔Emm并倒角工序170以底面A和右支承孔E定位，精镗左支承孔Dmm并倒角工序180去毛刺工序190检验入库5.2.2.2. 工艺方案二表4 工艺方案二工序号工序内容工序10铸造毛坯工序20对要加工的6个底面孔及2个螺纹孔进行划线工序30粗铣底面台阶孔平面至图中要求尺寸工序40以毛坯支承孔和底面台阶孔平面定位，粗铣底面A工序50以毛坯支承孔和底面台阶孔平面定位，半精铣底面A工序60以毛坯支承孔和底面台阶孔平面定位，精铣底面A至要求尺寸工序70以底面A定位，钻底面孔9.8，扩其中四个底面孔至尺寸10.5，扩一对对角底面工艺孔至10.4，铰一对工艺孔至尺寸10.5H7工序80以左端面B和底面A定位，粗铣右端面C至要求尺寸工序90以右端面C和底面A定位，粗铣左端面B至要求尺寸工序100以底面A和左支承孔E定位，粗镗右支承孔Dmm工序110以底面A和右支承孔D定位，粗镗左支承孔Emm工序120以底面A和左支承孔E定位，半精镗右支承孔Dmm工序130以底面A和右支承孔D定位，半精镗左支承孔Emm工序140以底面A和左支承孔E定位，精镗右支承孔Dmm并倒角工序150以底面A和右支承孔D定位，精镗左支承孔Emm并倒角工序160以底面A和支承端面定位，粗铣螺纹孔面工序170以底面A和支承孔端面定位，钻两螺纹孔至至要求尺寸5mm，攻螺纹至M6工序180去毛刺工序190检验入库5.2.2.3. 工艺方案的比较与分析综合比较两个工艺方案，发现方案一和方案二在实际加工中均可行，方案一按照粗加工，半精加工，精加工的流程反复加工，使得零件尺寸更加精确，但工件装夹次数多，时间消耗大。而方案二要求一次性将重要基准A加工至要求尺寸，装夹次数明显少于方案一，能减小工人的劳动量，提高工作效率。综上所述，最终选择方案二。5.3. 加工余量及工序尺寸确定5.3.1. 套筒座支承孔的加工余量及工序尺寸的确定（1） 确定各工序的加工余量以及毛坯尺寸查阅机械制造技术基础课程设计，由表554得，磨削加工的加工余量为0.3mm，有表553得，半精镗孔的加工余量为1mm，粗镗加工余量为1.5mm。则毛坯总余量=（0.3+1.0+1.5）mm=2.8mm。（2） 计算各工序尺寸的基本尺寸磨削后的支承孔孔径应达到图样规定尺寸，其尺寸为=50H7mm，其他工序基本尺寸依次为：半精镗=（50-0.3）mm=49.7mm (5-1)粗镗=（49.7-1.0）mm=48.7mm (5-2)毛坯=（48.7-1.5）mm=47.2mm (5-3)（3） 确定各工序尺寸的公差及其偏差查阅机械制造技术基础课程设计图26内圆表面的典型加工工艺路线，表35常用标准公差数值（GB/T 1800 12009）以及表57铸件尺寸公差（GB/T 64141999）确定各加工方法的加工精度，依次为：半精镗取IT10级，T2=0.10mm粗镗取IT12级，T1=0.25mm毛坯取CT9级，T0=2mm（4） 工序尺寸偏差按照“入体原则”标注磨 削：mm半精镗：mm粗 镗：mm毛 坯：mm将以上数据汇总于表5 表5 支承孔的加工余量及工序尺寸表 （单位：mm）名称加工余量基本尺寸经济精度公差工序尺寸磨削0.350IT70.025mm半精镗1.049.7IT100.1mm粗镗1.548.7IT120.25mm毛坯47.2CT92mm5.3.2. 底面A的加工余量及工序尺寸的确定（1） 确定各工序的加工余量以及毛坯尺寸查阅机械制造技术基础课程设计表5-63平面第一次粗加工余量，得粗铣加工余量为2.02.7mm，取2.3mm；由表5-65铣平面加工余量，得半精铣的加工余量为1.0mm；由表5-64平面粗刨后精铣的加工余量，得精铣的加工余量为0.60.8mm，取0.8mm。则毛坯加工余量=（0.8+1.0+2.3）mm=4.1mm。 (5-4)（2） 计算各工序尺寸的基本尺寸精铣后底面A应达到图样规定尺寸，其尺寸为=800.02mm，其他工序基本尺寸依次为：半精铣=（80+0.8）mm=80.8mm (5-5)粗铣=（80.8+1.0）mm=81.8mm (5-6)毛坯=（81.8+2.3）mm=84.1mm (5-7)（3） 确定各工序尺寸的公差及其偏差查阅机械制造技术基础课程设计2-7平面的典型加工工艺路线，表35常用标准公差数值（GB/T 1800 12009）以及表57铸件尺寸公差（GB/T 64141999）确定各加工方法的加工精度，依次为：半精铣取IT11级，=0.22mm 粗铣取IT12级，=0.35mm毛坯取CT9，=1.6mm（4） 工序尺寸偏差按照“入体原则”标注精 铣:mm半精铣：mm粗 铣：mm毛 坯：mm将以上数据汇总于表6 表6 底面A的加工余量及工序尺寸 （单位：mm）名称加工余量基本尺寸经济精度公差工序尺寸精 铣0.880IT80.04800.02半精铣1.080.8IT110.22粗 铣2.381.8IT120.35毛 坯84.1CT91.684.10.85.3.3. 工艺孔的加工余量及工序尺寸的确定（1） 确定各工序的加工余量以及毛坯尺寸查阅机械制造技术基础课程设计表5-53一般孔的加工余量，得铰孔加工余量为0.2mm，扩孔加工余量为0.5mm，钻孔加工余量为9.8mm。则毛坯总余量=（0.2+0.5+9.8）mm=10.5mm。 (5-8)（2） 计算各工序尺寸的基本尺寸铰孔后孔径应达到图样规定尺寸，其尺寸为=10.5H7，其他工序基本尺寸依次为：扩孔=（10.5-0.2）mm=10.3mm (5-9)钻孔=（10.4-0.6）mm=9.8mm (5-10)毛坯=0mm (5-11)（3） 确定各工序尺寸的公差及其偏差查阅机械制造技术基础课程设计图26内圆表面的典型加工工艺路线，表35常用标准公差数值（GB/T 1800 12009）确定各加工方法的加工精度，依次为：扩孔取IT10级，=0.07mm钻孔取IT12级，=0.18mm毛坯无公差要求（4） 工序尺寸偏差按照“入体原则”标注铰孔：mm扩孔：mm钻孔：mm将以上数据汇总于下表7表7 工艺孔的加工余量及工序尺寸 （单位：mm）名称加工余量基本尺寸经济精度公差工序尺寸铰孔0.210.5IT7H7mm扩孔0.510.3IT100.07mm钻孔9.89.8IT120.18mm5.4. 其他加工表面的加工余量确定粗铣支承孔两端面（左右各2mm）粗铣底面各孔平面以及螺纹上表面（均为3.5mm）螺纹孔加工前钻孔至，随后攻螺纹至M6。5.5. 切削用量的确定选择以下三个工序进行计算：表8 计算工序工序号工序内容工序 040以毛坯支承孔和底面台阶孔平面定位，粗铣底面A工序 050以毛坯支承孔和底面台阶孔平面定位，半精铣底面A工序 060以毛坯支承孔和底面台阶孔平面定位，精铣底面A至要求尺寸根据零件尺寸，选用X5020A立式铣床。5.6. 工序040切削用量的确定工序040粗铣底面A。粗铣时，为了提高铣削效率，一般选用铣削吃刀量等于加工余量，一个工作行程铣完，而粗铣底面A的加工余量为2.3mm，则选择背吃刀量ap=2.3mm，侧吃刀量ae=40mm。由表5-87硬质合金圆柱铣刀粗铣的进给量，选择每齿进给量fz=0.3mm/z。由表5-29，选择刀具为硬质合金端面铣刀，直径选择D=，z=14。由表5-86高速钢套式面铣刀铣平面的切削用量，选切削速度Vc=34.6m/min。机床主轴转速为 (5-12)5.7. 工序050切削用量的确定工序050半精铣底面A。半精铣时，背吃刀量一般为0.52mm，此工序的加工余量为1mm，选取此工序的加工余量作为背吃刀量，则背吃刀量ap=1.0mm，取侧吃刀量ae=40mm。由表5-87硬质合金圆柱铣刀粗铣的进给，选择每齿进给量fz=0.3mm/z。由表5-29，选择刀具为硬质合金端面铣刀，直径选择mm，z=10。由表5-86高速钢套式面铣刀铣平面的切削用量，选切削速度Vc=40m/min。机床主轴转速为 (5-13)5.7.1. 工序060切削用量的确定精铣时，背吃刀量一般为0.11mm，选取此工序的加工余量作为背吃刀量，则背吃刀量ap=0.8mm，取侧吃刀量ae=40mm。由表5-87硬质合金圆柱铣刀粗铣的进给量，选择每齿进给量fz=0.12mm/z。由表5-29，选择刀具为硬质合金端面铣刀，直径选择D=mm，z=10。由表5-86高速钢套式面铣刀铣平面的切削用量，选切削速度Vc=49m/min。机床主轴转速为 (5-14)5.8. 时间定额的确定时间定额是指在一定的生产条件下，规定生产一件产品或完成一道工序所需消耗的时间。时间定额由作业时间（包括基本时间和辅助时间）、布置工作地时间、休息和生理需要时间、准备与结束时间等组成。由表3-9 时间定额的组成及工时计算（根据JB/T 9169.61998），得出大批量生产时，时间定额 Tc=Ta+Tb+Ts+Tr (5-15) Ts=(2%-7%)Tb （取5%） (5-16) Tr=(2%-4%)Tb （取3%） (5-17)使用端面铣刀铣削时，基本时间 (5-18)其中，z为铣刀齿数，n为铣刀转速，为每齿进给量。可通过查表318用面铣刀铣平面时的切入、切出行程。5.8.1. 工序040时间定额的确定工序040粗铣底面A，此时 Tb=2*(l+l1+l2 )/fMz=41.8s (5-19)由表3-19典型动作辅助时间定额Ta参考值，该工序辅助时间包括拿去工件并放在夹具上；手动夹紧工件；启动机床，变换进给量，放下清扫工具；根据手柄刻度调整吃刀量，用压缩空气吹净夹具；接通自动进给按钮，拿清扫工具；断开自动进给按钮，拿清扫工具；清扫工件或清扫夹具定位基面；工件或刀具退离并复位；变换刀架或转换方位；手动放松；取下工件。整个过程用时：Ta=（0.7+0.8+0.02+0.05+0.03+0.03+0.1+0.04+0.95+0.08+0.4）=192s (5-20)则作业时间 TB=Ta+Tb=23.8s (5-21)布置工作地时间TB=(2%-7%)Tb=11.69s （取5%） (5-22) 休息和生理需要时间Tr=(2%-4%)Tb=7.01s （取3%） (5-23)则时间定额Tc=Ta+Tb+Ts+Tr=252.5s (5-24)5.8.2. 工序050时间定额的确定工序050半精铣底面A，此时 (5-25)由表3-19典型动作辅助时间定额Ta参考值，该工序辅助时间包括拿去工件并放在夹具上；手动夹紧工件；启动机床，变换进给量，放下清扫工具；根据手柄刻度调整吃刀量，用压缩空气吹净夹具；接通自动进给按钮，拿清扫工具；断开自动进给按钮，拿清扫工具；清扫工件或清扫夹具定位基面；工件或刀具退离并复位；变换刀架或转换方位；手动放松；取下工件。整个过程用时：Ta=（0.7+0.8+0.02+0.05+0.03+0.03+0.1+0.04+0.95+0.08+0.4）=192s (5-26)则作业时间 TB=Ta+Tb=242.5s (5-27)布置工作地时间Ts=(2%-7%)Tb=12.13s（取5%） (5-28)休息和生理需要时间Tr=(2%-4%)Tb=7.28s （取3%） (5-29)则时间定额Tc=Ta+Tb+Ts+Tr=261.91s (5-30)5.8.3. 工序060时间定额的确定工序060精铣底面A，此时 (5-31)由表3-19典型动作辅助时间定额Ta参考值，该工序辅助时间包括拿去工件并放在夹具上；手动夹紧工件；启动机床，变换进给量，放下清扫工具；根据手柄刻度调整吃刀量，用压缩空气吹净夹具；接通自动进给按钮，拿清扫工具；断开自动进给按钮，拿清扫工具；清扫工件或清扫夹具定位基面；工件或刀具退离并复位；变换刀架或转换方位；手动放松；取下工件。整个过程用时：Ta=（0.7+0.8+0.02+0.05+0.03+0.03+0.1+0.04+0.95+0.08+0.4）=192s (5-32)则作业时间 TB=Ta+Tb=260.7s (5-33)布置工作地时间Ts=(2%-7%)Tb=13.04s（取5%） (5-34)休息和生理需时间Tr=(2%-4%)Tb=7.82s（取3%） (5-35)则时间定额Tc=Ta+Tb+Ts+Tr=281.56s (5-36)6. 6夹具设计6.150孔车床夹具设计6.1车床夹具设计要求说明车床夹具主要用于加工中心孔夹具。因而车床夹具的主要特点是工件加工表面的中心线与机床主轴的回转轴线同轴。（1） 安装在车床主轴上的夹具。这类夹具很多，有通用的三爪卡盘、四爪卡盘，花盘，顶尖等，还有自行设计的心轴；专用夹具通常可分为心轴式、夹头式、卡盘式、角铁式和花盘式。这类夹具的特点是加工时随机床主轴一起旋转，刀具做进给运动定心式车床夹具 在定心式车床夹具上，工件常以孔或外圆定位，夹具采用定心夹紧机构。角铁式车床夹具 在车床上加工壳体、支座、杠杆、接头等零件的回转端面时，由于零件形状较复杂，难以装夹在通用卡盘上，因而须设计专用夹具。这种夹具的夹具体呈角铁状，故称其为角铁式车床夹具。花盘式车床夹具 这类夹具的夹具体称花盘，上面开有若干个T形槽，安装定位元件、夹紧元件和分度元件等辅助元件，可加工形状复杂工件的外圆和内孔。这类夹具不对称，要注意平衡。（2） 安装在托板上的夹具。某些重型、畸形工件，常常将夹具安装在托板上。刀具则安装在车床主轴上做旋转运动，夹具做进给运动。由于后一类夹具应用很少，属于机床改装范畴。而生产中需自行设计的较多是安装在车床主轴上的专用夹具，所以零件在车床上加工用专用夹具。6.3车床夹具的设计要点（1）定位装置的设计特点和夹紧装置的设计要求当加工回转表面时，要求工件加工面的轴线与机床主轴轴线重合，夹具上定位装置的结构和布置必须保证这一点。当加工的表面与工序基准之间有尺寸联系或相互位置精度要求时，则应以夹具的回转轴线为基准来确定定位元件的位置。工件的夹紧应可靠。由于加工时工件和夹具一起随主轴高速回转，故在加工过程中工件除受切削力矩的作用外，整个夹具还要受到重力和离心力的作用，转速越高离心力越大，这些力不仅降低夹紧力，同时会使主轴振动。因此，夹紧机构必须具有足够的夹紧力，自锁性能好，以防止工件在加工过程中移动或发生事故。对于角铁式夹具，夹紧力的施力方式要注意防止引起夹具变形。（2）夹具与机床主轴的连接车床夹具与机床主轴的连接精度对夹具的加工精度有一定的影响。因此，要求夹具的回转轴线与卧式车床主轴轴线应具有尽可能小的同轴度误差。心轴类车床夹具以莫氏锥柄与机床主轴锥孔配合连接，用螺杆拉紧。有的心轴则以中心孔与车床前、后顶尖安装使用。根据径向尺寸的大小，其它专用夹具在机床主轴上的安装连接一般有两种方式：1)对于径向尺寸D140mm，或D(23)d的小型夹具，一般用锥柄安装在车床主轴的锥孔中，并用螺杆拉紧，如图1-a所示。这种连接方式定心精度较高。2)对于径向尺寸较大的夹具，一般用过渡盘与车床主轴轴颈连接。过渡盘与主轴配合处的形状取决于主轴前端的结构。图1-b所示的过渡盘，其上有一个定位圆孔按H7/h6或H7/js6与主轴轴颈相配合，并用螺纹和主轴连接。为防止停车和倒车时因惯性作用使两者松开，可用压板将过渡盘压在主轴上。专用夹具则以其定位止口按H7/h6或H7/js6装配在过渡盘的凸缘上，用螺钉紧固。这种连接方式的定心精度受配合间隙的影响。为了提高定心精度，可按找正圆校正夹具与机床主轴的同轴度。对于车床主轴前端为圆锥体并有凸缘的结构，如图1-c所示，过渡盘在其长锥面上配合定心，用活套在主轴上的螺母锁紧，由键传递扭矩。这种安装方式的定心精度较高，但端面要求紧贴，制造上较困难。图1-d所示是以主轴前端短锥面与过渡盘连接的方式。过渡盘推入主轴后，其端面与主轴端面只允许有0.050.1mm的间隙，用螺钉均匀拧紧后，即可保证端面与锥面全部接触，以使定心准确、刚度好。图1 车床夹具与机床主轴的连接过渡盘常作为车床附件备用，设计夹具时应按过渡盘凸缘确定专用夹具体的止口尺寸。过渡盘的材料通常为铸铁。各种车床主轴前端的结构尺寸，可查阅有关手册。6.4定位机构本工件在加工孔时采用一面两孔作为定位基准，易于做到工艺过程中的基准统一，保证工件的相对位置精度，且具有支撑面大，支撑刚性好等优点；本工件采用底面和一对对角工艺孔作为定位基准，工件底面为第一定位基准，限制了x、y方向转动，z方向移动三个自由度；圆柱销为第二定位基准限制了x、y方向移动两个自由度；菱形销为第三定位基准，它和圆柱销联合限制了z方向转动自由度，所以此定位方案符合六点定位原理，采用对称压板将工件压紧。6.5夹紧机构选择工件的夹紧方案，夹紧方案的选择原则是夹得稳，夹得劳，夹得快。选择夹紧机构时，要合理确定夹紧力的三要素：大小、方向、作用点。夹紧装置的基本要求如下：夹紧时不能破坏工件在夹具中占有的正确位置；夹紧力要适当，既要保证工件在加工过程中不移动、不转动、不震动，又不因夹紧力过大而使工件表面损伤、变形。夹紧机构的操作应安全、方便、迅速、省力。机构应尽量简单，制造、维修要方便。分析零件加工要素的性质，确定夹紧动力源类型为手动夹紧，夹紧装置为压板，压紧力来源为螺旋力。夹具的具体结构与参数见夹具装配图和零件图。工件夹紧方式的确定从夹紧动力源选择：手动夹紧确定主夹紧机构： 螺栓压板6.6零件的车床夹具的加工误差分析工件在车床夹具上加工时，加工误差的大小受工件在夹具上的定位误差、夹具误差、夹具在主轴上的安装误差和加工方法误差的影响。如夹具图所示，在夹具上加工时，尺寸的加工误差的影响因素如下所述：1. 确定两销中心距及尺寸公差（中心距公差需采用对称公差的标注形式）两销中心距基本尺寸Ld两孔中心距基本尺寸=134.4mm (6-1)公差按划线等级取0.4mm两销中心距的尺寸公差TLd（1/31/5）TLD =1/40.4=0.10mm (6-2)两销中心距尺寸及公差的标注：LdLd/2=134.40.05mm2. 确定圆柱销的尺寸及公差圆柱销直径的基本尺寸d1工件孔1的最小极限尺寸=10.5mm圆柱销按g6制造（T=0.011mm）即=mm3. 查表确定削边销尺寸b及Bb=4mm B=10.5-2=8.5mm4. 确定削边销的直径尺寸及公差=0.188mm(6-3)按h6级确定公差：=5. 计算定位误差目的是分析定位方案的可行性 因为定位方向与加工尺寸方向垂直，且被加工表面无尺寸公差要求，为次要加工表面，只要保证粗糙度为Ra12.5，故只需进行转角误差计算即可。 (6-4)=转角误差很小，符合定位要求，可以使用。定位方案设计如图所示：6.7 确定夹具体结构尺寸和总体结构夹具体设计的基本要求（1）应有适当的精度和尺寸稳定性夹具体上的重要表面，如安装定位元件的表面、安装对刀块或导向元件的表面以及夹具体的安装基面，应有适当的尺寸精度和形状精度，它们之间应有适当的位置精度。为使夹具体的尺寸保持稳定，铸造夹具体要进行时效处理，焊接和锻造夹具体要进行退火处理。（2）应有足够的强度和刚度 为了保证在加工过程中不因夹紧力、切削力等外力的作用而产生不允许的变形和振动，夹具体应有足够的壁厚，刚性不足处可适当增设加强筋。（3）应有良好的结构工艺性和使用性夹具体一般外形尺寸较大，结构比较复杂，而且各表面间的相互位置精度要求高，因此应特别注意其结构工艺性，应做到装卸工件方便，夹具维修方便。在满足刚度和强度的前提下，应尽量能减轻重量，缩小体积，力求简单。（4）应便于排除切屑在机械加工过程中，切屑会不断地积聚在夹具体周围，如不及时排除，切削热量的积聚会破坏夹具的定位精度，切屑的抛甩可能缠绕定位元件，也会破坏定位精度，甚至发生安全事故。因此，对于加工过程中切屑产生不多的情况，可适当加大定位元件工作表面与夹具体之间的距离以增大容屑空间：对于加工过程中切削产生较多的情况，一般应在夹具体上设置排屑槽。（5）在机床上的安装应稳定可靠夹具在机床上的安装都是通过夹具体上的安装基面与机床上的相应表面的接触或配合实现的。当夹具在机床工作台上安装时，夹具的重心应尽量低，支承面积应足够大，安装基面应有较高的配合精度，保证安装稳定可靠。夹具底部一般应中空，大型夹具还应设置吊环或起重孔。确定夹具体的结构尺寸，然后绘制夹具总图。详见绘制的夹具装配图。6.8零件的车床专用夹具简单使用说明（1）夹具的总体结构应力力求紧凑、轻便，悬臂尺寸要短，重心尽可能靠近主轴。（2）当工件和夹具上个元件相对机床主轴的旋转轴线不平衡时，将产生较大的离心力和振动，影响工件的加工质量、刀具的寿命、机床的精度和安全生产，特别是在转速较高的情况下影响更大。因此，对于重量不对称的夹具，要有平衡要求。平衡的方法有两种：设置平衡块或加工减重孔。在工厂实际生产中，常用适配的方法进行夹具的平衡工作。（3）为了保证安全，夹具上各种元件一般不超过夹具的圆形轮廓之外。因此，还应该注意防止切削和冷却液的飞溅问题，必要时应该加防护罩。本夹具按底面一面两孔定位，可以限制6个自由度，属于完全定位方式。工件加工出了2个工艺孔，分别以圆柱销和菱形销定位，工件靠压板用螺栓和螺母压紧。7.总结课程设计即将结束了，时间虽然短暂但是它对我们来说受益菲浅的，通过这次的设计使我们不再是只知道书本上的空理论，不再是纸上谈兵，而是将理论和实践相结合进行实实在在的设计，使我们不但巩固了理论知识而且掌握了设计的步骤和要领，使我们更好的利用图书馆的资料，更好的更熟练的利用我们手中的各种设计手册和AUTOCAD等制图软件，为我们踏入社会打下了好的基础在设计过程中感谢我的室友李吉和桂文涛帮助，尤其感谢周勇良同学为我们小组提供大量实用的资料。课程设计使我们认识到了只努力的学好书本上的知识是不够的，还应该更好的做到理论和实践的结合。因此我们非常感谢老师给我们的辛勤指导，使我们学到了很多，也非常珍惜大学给我们的这次设计的机会，它将是我们课程设计完成的更出色的关键一。8.参考文献1 于骏一,邹青.机械制造技术基础（第2版）.机械工业出版社2 柯建宏.机械制造技术基础课程设计（第2版）.华中科技大学出版社3 吴宗泽,罗圣国.机械设计课程设计手册（第三版）.高等教育出版社4 机床夹具零件及部件标准汇编.5 机床夹具设计手册 第三版.6 邹青.机械制造技术基础课程设计指导教程M.北京：机械工业出版社，2004.89-103.7 铸件 尺寸公差与机械加工余量31