1設(shè) 計(jì)輸出軸的工藝工裝設(shè)計(jì)二○○ 年 月 十八 日2目 錄引言……………………………………………………………………………………………5第一章 零件的分析……………………………………………………………………71.1 零件的作用…………………………………………………………………………71.2 零件的工藝分析……………………………………………………………………7第二章 確定毛坯，畫(huà)毛坯圖…………………………………………………………8第三章 工藝規(guī)程設(shè)計(jì)………………………………………………………………… 113.1 定位基準(zhǔn)的選擇……………………………………………………………………123.2 制定工藝路線………………………………………………………………………123.3 選擇加工設(shè)備及刀，夾，量具……………………………………………………133.4 加工工序設(shè)計(jì)………………………………………………………………………13第四章 夾具設(shè)計(jì)…………………………………………………………………………154.1 研究原始質(zhì)料……………………………………………… ………………………154.2 定位方案……………………………………………… ………………154.3 切削力及夾緊分析算…………………………………………… …………164.4 誤差分析與計(jì)算………………………………………………… …………………174.5 夾具設(shè)計(jì)及操作的明…………………………………………… ……………18結(jié)論……………………………………………………………………………………………18致謝……………………………………………………………………………………………19參考文獻(xiàn)………………………………………………………………………………………213輸出軸的工藝工裝設(shè)計(jì)摘要： 現(xiàn)代機(jī)械加工行業(yè)發(fā)生著深刻的結(jié)構(gòu)性變化，工藝工裝的設(shè)計(jì)與改良已成為相關(guān)企業(yè)生存和發(fā)展的必要條件。動(dòng)力裝置行業(yè)作為一個(gè)傳統(tǒng)而富有活力的行業(yè)，近十幾年取得了突飛猛進(jìn)的發(fā)展。在新經(jīng)濟(jì)時(shí)代，這一行業(yè)呈現(xiàn)了新的發(fā)展趨勢(shì)，由此對(duì)其動(dòng)力裝置的質(zhì)量、性能產(chǎn)生了新的變化。輸出軸作為動(dòng)力裝置的主要零件，工藝工裝的設(shè)計(jì)與改良直接影響著其質(zhì)量與性能。本文首先介紹了輸出軸的作用和工藝分析，其次確定毛坯尺寸，然后進(jìn)行了工藝規(guī)程設(shè)計(jì)，最后對(duì)第 70 道工序和第 80 道工序進(jìn)行了夾具設(shè)計(jì)。關(guān)鍵詞：工藝分析 工藝規(guī)程設(shè)計(jì) 夾具設(shè)計(jì)4The design of the output shaft technical frockAbstract The modern machine-finishing profession is having the profound constitutive change, the craft work clothes design and the Improvement has become the correlation enterprise survival and the development essential condition. The power unit profession takes a tradition but the rich vigor profession, in the recent several years has obtained the development which progresses by leaps and bounds. In the new economical time, this profession has presented the recent development tendency, from this to its power unit quality; the performance has had the new change. The output shaft took the power unit the major parts, the craft work clothes design and the improvement directly is affecting its quality and the performance.This article first introduced the output shaft function and the craft analysis, next the definite semi finished materials size, then has carried on the technological process design, finally has carried on the jig design to the 70th working procedure and the 80th working procedure.Key words technical analyze the technical rules plan modular design5引 言制造業(yè)的歷史可追溯到幾百萬(wàn)年前的舊石器時(shí)代。猿進(jìn)化成人的一個(gè)重要的標(biāo)志就是工具的制造?？梢?jiàn)，工具的制造對(duì)人類(lèi)的影響是極其巨大的。從某種程度上說(shuō)，工具的先進(jìn)水平?jīng)Q定著生產(chǎn)力的高低。社會(huì)的發(fā)展與變革，是伴隨著勞動(dòng)工具的發(fā)展與變革。制造業(yè)是任何一個(gè)發(fā)達(dá)國(guó)家的基礎(chǔ)工業(yè)，是一個(gè)國(guó)家綜合國(guó)力的重要體現(xiàn)。而在制造業(yè)中，夾具工業(yè)又是制造業(yè)的基礎(chǔ)，得到了各個(gè)國(guó)家的高度重視。尤其在今天以知識(shí)為驅(qū)動(dòng)的全球化經(jīng)濟(jì)浪潮中，由于激烈的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)，夾具工業(yè)的內(nèi)涵、深度和廣度都發(fā)生著深刻的變化，各種新的夾具設(shè)計(jì)、制造加工方法不斷出現(xiàn)，推動(dòng)著我們的社會(huì)不斷的向前發(fā)展。夾具工業(yè)是現(xiàn)代工業(yè)的基礎(chǔ)。它的技術(shù)水平在很大程度上決定了產(chǎn)品的質(zhì)量和市場(chǎng)的競(jìng)爭(zhēng)力。隨著我國(guó)加入“WTO”步伐的日益加快。 “入世”將對(duì)我國(guó)夾具工業(yè)產(chǎn)生重大而深遠(yuǎn)的影響，經(jīng)濟(jì)全球化的趨勢(shì)日益明顯，同時(shí)世界眾多知名公司不斷進(jìn)行結(jié)構(gòu)調(diào)整，國(guó)內(nèi)市場(chǎng)的國(guó)際性進(jìn)一步顯現(xiàn)，該行業(yè)的將經(jīng)受更大的沖擊，競(jìng)爭(zhēng)也會(huì)更加劇烈。在如此嚴(yán)峻的行業(yè)背景下，我國(guó)的技術(shù)人員經(jīng)過(guò)不斷的改革和創(chuàng)新使得我國(guó)的模具水平有了較大的提高，大型、復(fù)雜、精密、高效和長(zhǎng)壽命的夾具又上了新臺(tái)階。夾具是每個(gè)機(jī)制制造方面目前普遍用的，它可以大批量生產(chǎn)，節(jié)省人力物資，效率相對(duì)高，操作方便，結(jié)構(gòu)合理，它的成本低廉，適合廣大人群所承受的能力。畢業(yè)設(shè)計(jì)的意義：畢業(yè)設(shè)計(jì)是學(xué)生從學(xué)習(xí)向工作過(guò)度的綜合鍛煉，也是一次提高和再學(xué)習(xí)的機(jī)會(huì)。畢業(yè)設(shè)計(jì)從準(zhǔn)備到設(shè)計(jì)結(jié)束幾乎要花去一個(gè)學(xué)期的時(shí)間，最后要形成一整套的文檔資料。畢業(yè)設(shè)計(jì)也是對(duì)學(xué)生最后的綜合考核，因此，扎實(shí)認(rèn)真高質(zhì)量的完成畢業(yè)設(shè)計(jì)任務(wù)，具有重要意義！1. 通過(guò)畢業(yè)設(shè)計(jì)的準(zhǔn)備工作，進(jìn)一步提高我們獨(dú)立調(diào)研能力以及專業(yè)業(yè)務(wù)素質(zhì)。并通過(guò)文獻(xiàn)查閱、現(xiàn)場(chǎng)收集資料等工作。鍛煉解決夾具工程技術(shù)的問(wèn)題的能力。2. 能鞏固深化擴(kuò)充我們的專業(yè)知識(shí)，并通過(guò)畢業(yè)設(shè)計(jì)中對(duì)涉及到的問(wèn)題的分析研究，提出我們自己的見(jiàn)解和觀點(diǎn)。63. 通過(guò)畢業(yè)設(shè)計(jì)，樹(shù)立良好的工作思想和細(xì)致、嚴(yán)謹(jǐn)、科學(xué)的工作態(tài)度，為一個(gè)未來(lái)的工程師奠定基礎(chǔ)！這次設(shè)計(jì)使我能綜合運(yùn)用機(jī)械制造工藝學(xué)中的基本理論，并結(jié)合生產(chǎn)實(shí)習(xí)中學(xué)到的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)知識(shí)，獨(dú)立的分析和解決工藝問(wèn)題，初步具備了設(shè)計(jì)一個(gè)中等復(fù)雜程度零件（輸出軸）的工藝規(guī)程的能力和運(yùn)用夾具設(shè)計(jì)的基本原理和方法，擬訂夾具設(shè)計(jì)方案，完成夾具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的能力，為未來(lái)從事的工作打下良好的基礎(chǔ)。由于能力所限，經(jīng)驗(yàn)不足，設(shè)計(jì)中還有許多不足之處，希望各位老師多加指教。7第一章 零件的分析1.1 零件的作用下面所示為動(dòng)力輸出裝置中的主要零件。φ80mm 孔與動(dòng)力源（電動(dòng)機(jī)主軸等）配合起定心作用。用 10-φ20mm 銷(xiāo)將動(dòng)力傳至該軸。再由 φ55mm 處通過(guò)鍵將動(dòng)力輸出。A,B是兩段支軸頸。1.2 零件的工藝分析：一、分析、審查產(chǎn)品的零件圖和裝配圖制定工藝規(guī)程時(shí)，首先應(yīng)分析零件圖及該零件所在部件的裝配圖。了解該零件在部件中的作用及零件的技術(shù)要求，找出其主要的技術(shù)關(guān)鍵，以便在擬定工藝規(guī)程時(shí)采取適當(dāng)?shù)拇胧┘右员ＷC。二、零件的結(jié)構(gòu)工藝性分析所謂零件的結(jié)構(gòu)工藝性是指設(shè)計(jì)的零件在滿足使用要求的前提下，其制造的可行性和經(jīng)濟(jì)性。 由圖 3-5 所示得知：其零件材料為 45 鋼，調(diào)質(zhì)處理 200HBS，此為低碳鋼具有較高8的強(qiáng)度，耐磨性，耐熱性及減振性適用于較大應(yīng)力，要求耐磨的零件。該零件的主要加工面為軸的表面和孔 10-φ20mm 的銷(xiāo)。軸的表面會(huì)直接影響配合的接觸精度和密封。鍵槽的平行度也直接影響配合的精度。10-φ20mm 銷(xiāo)的精度要求很高也是該零件 加工的關(guān)鍵所在。該零件上的平行度為 0．08，圓度為 φ0。05 和圓跳讀0。04。由參考文獻(xiàn)中有關(guān)資料所得和機(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，零件的工藝性是可行的。第二章 確定毛坯，畫(huà)毛坯圖 在擬訂機(jī)械加工工藝規(guī)程時(shí)，毛坯選擇得是否正確，不僅直接影響毛坯的制造工藝及費(fèi)用，而且對(duì)零件的機(jī)械加工工藝、設(shè)備、工具以及工時(shí)的消耗都有很大影響。毛坯的形狀和尺寸越接近成品零件，機(jī)械加工的勞動(dòng)量就越少，但毛坯制造的成本可能會(huì)越高。由于原材料消耗的減少，會(huì)抵消或部分抵消毛坯成本的增加。所以，應(yīng)根據(jù)生產(chǎn)綱領(lǐng)、零件的材料、形狀、尺寸、精度、表面質(zhì)量及具體的生產(chǎn)條件等作綜合考慮，以選擇毛坯。在毛坯選擇時(shí)，應(yīng)充分注意到采用新工藝、新技術(shù)、新材料的可能性，以降低成本、提高質(zhì)量和生產(chǎn)率。毛坯的種類(lèi)包括：鑄件、鍛件、型材、沖壓件、冷或熱壓制件、焊接件等。合理的選擇毛坯，通常從下面幾個(gè)方面綜合考慮：1、零件材料的工藝特性；2、生產(chǎn)綱領(lǐng)的大?。?、零件的形狀和尺寸；4、現(xiàn)有的生產(chǎn)條件。根據(jù)零件材料確定此毛坯為鍛件，又由題目已知零件的生產(chǎn)綱領(lǐng)為 6000/年。鍛造時(shí)應(yīng)安排人工調(diào)質(zhì)處理 200HBS參考文獻(xiàn)，＜1＞表 2。3-7，該鍛件的尺寸公差等級(jí)為 IT7-13 級(jí)加工精度要求高的地方：例如：粗，h10,IT9-IT10 (6.3-3.2), 精，h8 IT7-IT8, (1.6-0.8).9根據(jù)該零件的各加工精度要求，經(jīng)過(guò)查表得鍛造的毛坯尺寸為各加工表面都留有加工余量 4mm，因此為圓柱所以保留加工余量為 8mm.。加工表面 基本尺寸 加工余量等級(jí) 加工余量數(shù)值φ176 176mm H 4 (mm)φ140 140mm H 4φ80+0.042/+0.012 80 mm G 4φ50 50 mm H 4φ75+0.023/+0.003 75 mm G 4φ65+0.023/+0.003 65 mm G 4φ60+0.065/+0.045 60 mm G 4φ55+0.023/+0.003 55 mm G 416+0/-0.043 16 mm G 410-φ20-0.019/-0.042 20 mm G 42-φ8 8 mm H 42-B6/5 —— H —10以上為各加工表面的總余量。鍛件直接鍛造出此大概形狀，參考文獻(xiàn)（1）表 2.3-6。用查表法確定各個(gè)加工的總余量如上圖所示。由參考文獻(xiàn)（1）2.3-9 可得鍛件主要尺寸的公差如下表所示：主要毛坯尺寸及公差 （mm）主要面尺寸 零件尺寸 總余量 毛坯尺寸 公差 CT鍛件的長(zhǎng)度尺寸244 8 252 ——鍛件的寬度尺寸φ176 8 184 ——各階梯圓柱尺寸φ55 4+4 63 3.2———— φ60 4+4 68 3.2———— φ65 4+4 73 3.2———— φ75 8 83 3.2凹槽尺寸 φ50 8 58 ——11第三章 工藝規(guī)程設(shè)計(jì)3.1 定位基準(zhǔn)的選擇：粗基準(zhǔn)的選擇：考慮到以下幾點(diǎn)要求，選擇零件的重要孔的毛坯孔和軸面作粗基準(zhǔn)：1、在保證各加工余量的前提下，使重要孔的加工余量盡量均勻；2 保證定位準(zhǔn)確、夾緊可靠。選擇精基準(zhǔn)的出發(fā)點(diǎn)是保證加工精度，特別是加工表面的相互位置精度，以及安裝的方便可靠。其選擇的原則如下：1、基準(zhǔn)重合原則；2、基準(zhǔn)統(tǒng)一原則；3、自為基準(zhǔn)原則；4、互為基準(zhǔn)原則；5、所選精基準(zhǔn) 應(yīng)能保證工件定位準(zhǔn)確穩(wěn)定，裝夾方便可靠，夾具結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單適用。精基準(zhǔn)的選擇：加工輸出軸，通過(guò)了解零件結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和加工精度要求，可以初步選定車(chē)各階梯圓柱面時(shí)分別以不加工面為基準(zhǔn)。選定 A 面面積較大，定位比較穩(wěn)定，夾緊方案比較簡(jiǎn)單，可靠，操作方便，使用夾具即可。利用鉆頂尖孔可以對(duì)精加工面進(jìn)行自由度的限制確保加工達(dá)到要求精度。3.2 制定工藝路線根據(jù)毛坯的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，制訂出如下工藝路線。1 粗車(chē)大端面，都以面積最大的階梯圓柱面為定位基準(zhǔn)，限制 4 個(gè)自由度加工大端面。2 粗車(chē)各階梯圓柱面，以 φ176 為定位基準(zhǔn)，限制其 4 個(gè)自由度，粗車(chē)小端面3 鏜凹槽：以最大面積圓柱面為基準(zhǔn)在車(chē)床上鏜出階梯凹槽4 半精車(chē)各階梯圓柱面5 銑鍵槽6 鉆孔：10-φ20-0.019/-0.042 用設(shè)計(jì)出的夾具來(lái)加工127 鉆孔：2-φ8 用設(shè)計(jì)出的夾具來(lái)加工8 精車(chē)各階梯圓柱面具體的工藝路線如下：10 鍛造毛坯時(shí)效 消除應(yīng)力20 粗車(chē)外圓 φ176 大端面30 粗車(chē)外圓 φ75+0.023/+o.oo3φ65+0.023/+0.003φ60+0.065/+0.045φ55+0.023/+0.00340 鏜階梯凹槽：粗鏜 φ104φ80+0.042/+0.012φ50半精鏜 φ80+0.042/+0.012精鏜 φ80+0.042/+0.01250 半精車(chē)外圓φ75+0.023/+o.oo3φ65+0.023/+0.003φ60+0.065/+0.045φ55+0.023/+0.00360 銑鍵槽70 鉆孔：鉆 10-φ20-0.019/-0.042擴(kuò) 10-φ20-0.019/-0.042鉸 10-φ20-0.019/-0.04280 鉆孔 2-φ890 檢驗(yàn)100 入庫(kù)3.3 選擇加工設(shè)備及，刀，夾，量具由于生產(chǎn)類(lèi)型大批生產(chǎn)，故加工設(shè)備宜以通用機(jī)床為主，輔以少量專用機(jī)床，其生產(chǎn)方式為以通用機(jī)床及專用夾具為主，輔以少量專用機(jī)床的流水生產(chǎn)線，工件在各機(jī)床的的裝卸及各機(jī)床間的傳送均由工人完成。車(chē)各外圓時(shí)，多是用車(chē)床完成，夾緊方案為專用車(chē)夾具及三爪卡盤(pán)定位。 銑鍵槽也可以用車(chē)床完成。C6。 只有鉆孔 10-φ20-0.019/-0.042 和孔 2-φ8 時(shí)要求工人自己設(shè)計(jì)夾具在鉆床上完成，量具選用游標(biāo)卡尺即可。13工序 70 鉆孔 10-φ20-0.019/-0.042，孔倒角為 1*45 度 要分鉆，擴(kuò)，鉸三道工序才能達(dá)到 φ20-0.019/-0.042 的要求所以選用角銖式鉆床夾具。選用錐柄麻花鉆，錐柄擴(kuò)孔復(fù)合鉆，擴(kuò)孔是倒角。選用錐柄機(jī)用鉸刀，專用夾具?？鞊Q夾頭，游標(biāo)卡尺。工序 80 鉆孔 2-φ8 選用人工設(shè)計(jì)夾具錐柄麻花鉆一次性加工完畢。3.4 加工工序設(shè)計(jì)工序 20 粗車(chē)外圓 φ176 端面（最大）粗加工公差等級(jí)為 IT11-IT13。粗加工余量為 1.8mm查文獻(xiàn)（1）表 2.6-6 其公差為 TN-B 粗=0.16 所以 Xn-b 粗=47.5 +_0.08mm。參考文獻(xiàn)（1）2.4-73 取粗車(chē)每齒進(jìn)給量 fz 為 0.2mm/z 精車(chē) f=0.5mm/r 粗車(chē)走刀一次。ap=3.5mm 精車(chē)走刀一次，ap=1.5mm粗車(chē)外圓進(jìn)給量查表可得：粗車(chē)外圓 Ap(mm) F(mm/r) V(mm/r)φ176 選刀桿直徑16*253 0.6 34φ75 5 0.5 38φ65 5 0.5 38 φ60 5 0.5 38 φ55 3 0.4 44 半精車(chē)外圓 φ75 3 0.7 31 φ65 3 0.7 31 φ60 3 0.7 31 φ55 3 0.7 31 精車(chē)外圓 φ75 3 0.4 44 φ65 3 0.4 44 φ60 3 0.4 44 φ55 3 0.4 44 以上 f 為進(jìn)給量 ap 深度 v 是速度由 V=∏dn 得 粗車(chē)外圓 φ176 時(shí) V=∏dn 34=∏×176n→n≈6014選擇車(chē)床型號(hào)為 CA6140。主軸正轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)速范圍是 10∽1400r/min其中最常見(jiàn)的有 63、 80、100、 126、 287、 400、 630、 1000。∴取 n=63 ∴v=3.14×75×63＝54mm/r粗車(chē)外圓 φ75 時(shí) 同上可得： 38=∏×75n→n≈115∴取 n=126 ∴v=3.14×75×126=29mm/r粗車(chē)外圓 φ65 時(shí) 38=3.14×65n→n≈186∴取 n=126 ∴v=3.14×65×126=25 mm/r 粗車(chē)外圓 φ60 時(shí) 38=3.14×60n→n≈201∴取 n=287 ∴v=3.14×60×287=54 mm/r粗車(chē)外圓 φ55 時(shí) 44=3.14×55n→n≈254 ∴取 n=287 ∴v=3.14×55×287=49mm/r半精加工外圓 φ75 時(shí) 31=3.14×75n→n≈131∴取 n=126 ∴v=3.14×75×126=29mm/r半精加工外圓 φ65 時(shí) 31=3.14×65n→n≈151∴取 n=126 ∴v=3.14×65×126=25mm/r半精加工外圓 φ60 時(shí) 31=3.14×60n→n≈164∴取 n=126 ∴v=3.14×60×126=23mm/r半精加工外圓 φ55 時(shí) 31=3.14×55n→n≈179∴取 n=126 ∴v=3.14×55×126=21mm/r精加工外圓 φ75 時(shí) 44=3.14×75n→n≈186∴取 n=126 ∴v=3.14×75×126=29mm/r精加工外圓 φ65 時(shí) 44=3.14×65n→n≈215∴取 n=215 ∴v=3.14×65×215=43mm/r精加工外圓 φ60 時(shí) 44=3.14×60n→n≈233∴取 n=287 ∴v=3.14×60×287=54mm/r精加工外圓 φ55 時(shí) 44=3.14×55n→n≈254∴取 n=287 ∴v=3.14×55×287=49mm/r15鉆孔 10-φ20-0.019/-0.042：通過(guò)計(jì)算可得粗鉆 n=1000r/min f=0.3mm/r v=24m/min ap=3.5mm/r擴(kuò)孔 n=630r/min f=0.3mm/r v=15.6m/min ap=0.45mm/r鉸孔 n=1000r/min f=0.3mm/r v=15.8m/min ap=0.05mm/r鏜孔 φ50 φ80+0.042/+0.012 φ104粗鏜時(shí) ap=2.75 v=0.4m/s f=0.2mm/rN=1000v/∏d ∴n1=1000×24/3.14×50r/m=152r/min∴n2=1000×24/3.14×80r/m=95r/min∴n3=1000×24/3.14×104r/m=75r/min半精鏜 φ80+0.042/0.012 時(shí) ap=2.05 v=1.2m/s f=0.12mm/r∴n=1000×72/3.14×80r/m=286r/min精鏜 φ80+0.042/0.012 時(shí) ap=0.25 v=1.8m/s f=0.05mm/r∴n=1000×108/3.14×80r/m=429r/min16第四章 夾具設(shè)計(jì)4.1 車(chē)床夾具設(shè)計(jì)要求說(shuō)明車(chē)床夾具主要用于鏜 φ80 孔。因而車(chē)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(chē)床主軸上的夾具。這類(lèi)夾具很多，有通用的三爪卡盤(pán)、四爪卡盤(pán)，花盤(pán)，頂尖等，還有自行設(shè)計(jì)的心軸；專用夾具通常可分為心軸式、夾頭式、卡盤(pán)式、角鐵式和花盤(pán)式。這類(lèi)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(chē)床夾具 在定心式車(chē)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(chē)床夾具 在車(chē)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(pán)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(chē)床夾具?；ūP(pán)式車(chē)床夾具 這類(lèi)夾具的夾具體稱花盤(pán)，上面開(kāi)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(lèi)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(chē)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(lèi)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(chē)床主軸上的專用夾具，所以零件在車(chē)床上加工用專用夾具。4.2 車(chē)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(chē)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(chē)床主軸軸線應(yīng)具有盡可能小的同軸度誤差。心軸類(lèi)車(chē)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(chē)床17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 D＜140mm，或 D＜(2～3)d 的小型夾具，一般用錐柄安裝在車(chē)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(pán)與車(chē)床主軸軸頸連接。過(guò)渡盤(pán)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(pán)，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(chē)和倒車(chē)時(shí)因慣性作用使兩者松開(kāi)，可用壓板將過(guò)渡盤(pán)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(pán)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(chē)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(pán)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(pán)連接的方式。過(guò)渡盤(pán)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(zhǔn)確、剛度好。圖 1 車(chē)床夾具與機(jī)床主軸的連接過(guò)渡盤(pán)常作為車(chē)床附件備用，設(shè)計(jì)夾具時(shí)應(yīng)按過(guò)渡盤(pán)凸緣確定專用夾具體的止口尺寸。過(guò)渡盤(pán)的材料通常為鑄鐵。各種車(chē)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)由零件圖分析鏜￠80 孔的加工要求，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：三爪卡盤(pán)。支撐板限制了 X,Y,Z 方向的移動(dòng)自由度，X,Y 方向的轉(zhuǎn)動(dòng)自由度，限制了 Z 方向的轉(zhuǎn)動(dòng)自由度。可見(jiàn)，定位方案選擇合理。184.4 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(lèi)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(jiàn)夾具裝配圖和零件圖。4.5 零件的車(chē)床夾具的加工誤差分析工件在車(chē)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D?J在主軸上的安裝誤差 和加工方法誤差 的影響。A?G?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 D由于 C 面既是工序基準(zhǔn)，又是定位基準(zhǔn)，基準(zhǔn)不重合誤差 為零。工件在夾具上定位時(shí)，定位B?基準(zhǔn)與限位基準(zhǔn)是重合的，基準(zhǔn)位移誤差 為零。因此，尺寸的定位誤差 等于零。Y?D（2）夾具誤差 J?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(duì)安裝基面 C 的平行度誤差是 0.01.（3）安裝誤差 A因?yàn)閵A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(jì)。（4）加工方法誤差 G?如車(chē)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(chē)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=0.017mmG?K?零件的車(chē)床夾具總加工誤差是： 2A2JDG????19026.17.02.???精度儲(chǔ)備： 38.6.5.0?CJ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?chē)?，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(jiàn)繪制的夾具裝配圖。4.6 零件的車(chē)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。20結(jié)論這次畢業(yè)設(shè)計(jì)是對(duì)我在大學(xué)四年中所學(xué)知識(shí)的重要總結(jié)，它將我所學(xué)的科學(xué)理論知識(shí)與社會(huì)實(shí)踐相結(jié)合，是我們大學(xué)生從學(xué)校步入社會(huì)的主要載體之一。也正因?yàn)槿绱?，我們?yīng)該認(rèn)真的面對(duì)，做到一絲不茍。在這兩個(gè)月里，通過(guò)老師的細(xì)心指導(dǎo)，在同學(xué)的積極幫助和我的不懈努力下，我完成了這個(gè)重要的畢業(yè)設(shè)計(jì)。在這次設(shè)計(jì)中我遇到不少難以解決的問(wèn)題，比如：夾具的設(shè)計(jì)問(wèn)題、CAD 的繪圖問(wèn)題以及說(shuō)明書(shū)的編寫(xiě)問(wèn)題。通過(guò)對(duì)這些問(wèn)題的認(rèn)識(shí)，我知道自己的一些薄弱環(huán)節(jié)；也通過(guò)解決這些問(wèn)題，我更進(jìn)一步的對(duì)所學(xué)專業(yè)知識(shí)的鞏固加深。所謂“溫故而知新” ，在這些知識(shí)的基礎(chǔ)上還明白了許多課本所未涉及的知識(shí)，令人振奮！這次設(shè)計(jì)使我能綜合運(yùn)用機(jī)械制造工藝學(xué)中的基本理論，并能結(jié)合生產(chǎn)實(shí)習(xí)中學(xué)到的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)知識(shí)，獨(dú)立的分析和解決工藝問(wèn)題，初步具備了設(shè)計(jì)一個(gè)中等復(fù)雜程度零件（輸出軸）的工藝規(guī)程的能力和學(xué)到了夾具設(shè)計(jì)的基本原理和方法，擬訂夾具設(shè)計(jì)方案，完成夾具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的能力，培養(yǎng)了我的熟悉并運(yùn)用有關(guān)手冊(cè)、規(guī)范、圖表等技術(shù)資料的能力，進(jìn)一步培養(yǎng)了我的識(shí)圖、制圖、圖表和編寫(xiě)技術(shù)文件等基本技能，為未來(lái)從事的工作打下良好的基礎(chǔ)。21致 謝彈指一揮間，大學(xué)生活瞬間即逝。在最后階段，通過(guò)老師的認(rèn)真指導(dǎo)和我的不懈努力我終于完成了畢業(yè)設(shè)計(jì)。在這次畢業(yè)設(shè)計(jì)中，我將在課堂上所學(xué)到的相關(guān)的科學(xué)知識(shí)都運(yùn)用到設(shè)計(jì)里面，又一次的鞏固了所學(xué)內(nèi)容，甚感欣慰。在完成這一設(shè)計(jì)的過(guò)程中，我遇到了許多困難。面對(duì)它們，我并沒(méi)有心灰意冷，而是查資料、尋找別人的幫助。在老師的指導(dǎo)和同學(xué)的幫助下，我一個(gè)個(gè)的解決了它們，獲得了最后勝利！在這里，對(duì)幫助我完成這次畢業(yè)設(shè)計(jì)的指導(dǎo)老師和同學(xué)表示真誠(chéng)的謝意。在此特別感謝殷曉中與陳興和老師：這兩個(gè)月來(lái)他們不斷的引導(dǎo)我、教導(dǎo)我，讓我在這次畢業(yè)設(shè)計(jì)中學(xué)到了很多知識(shí)！對(duì)于我不懂的問(wèn)題，只要我提出他們就毫不吝嗇的、不厭其煩地幫我解決，殷老師和陳老師這兩個(gè)月來(lái)付出了辛勤汗水，換來(lái)了我在這次設(shè)計(jì)中所學(xué)到知識(shí)！我會(huì)謹(jǐn)記兩位老師的教誨，為社會(huì)貢獻(xiàn)一份自己的力量?？傊瑳](méi)有你們的幫助，我很難完成這次設(shè)計(jì)，再一次表示我對(duì)你們最真誠(chéng)的謝意。22參考文獻(xiàn)1、 《機(jī)械制造技術(shù)》------------------黃鶴汀、吳善云主編2、 《機(jī)械制造工藝學(xué)》----------------鄭修本主編3、 《機(jī)床夾具設(shè)計(jì)手冊(cè)》--------------徐鴻本主編4、 《機(jī)床夾具設(shè)計(jì)圖冊(cè)》--------------孟憲棟、劉彤安主編5《機(jī)械加工工藝人員手冊(cè)》-----------趙如福主編