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寧XX大學(xué)
畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)
X6132主軸加工工藝及工裝設(shè)計(jì)
所在學(xué)院
專(zhuān)業(yè)
班級(jí)
姓名
學(xué)號(hào)
指導(dǎo)老師
2015年 月 日
29
摘要
機(jī)械制造業(yè)是一個(gè)國(guó)家技術(shù)進(jìn)步和社會(huì)發(fā)展的支柱產(chǎn)業(yè)之一，無(wú)論是傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)，還是新興產(chǎn)業(yè)，都離不開(kāi)各式各樣的機(jī)械裝備。而加快產(chǎn)品上市的時(shí)間，提高質(zhì)量，降低成本，加強(qiáng)服務(wù)是制造業(yè)追求的永恒主題。此篇論文主要內(nèi)容是對(duì)主軸加工工藝路線進(jìn)行的研究、設(shè)計(jì)，其中包括了各道工序的加工方法，機(jī)床、刀具、夾具、輔具、量具的選擇，準(zhǔn)面的選取，定位和夾緊方案的擬定。
關(guān)鍵詞：軸，夾具，裝配圖，工藝
Abstract
The mechanical manufacturing industry is a pillar industry of national technological progress and social development, whether it is a traditional industry, and emerging industries, are inseparable from all kinds of machinery and equipment. While speeding up the time to market, improve quality, reduce costs, strengthen the service manufacturing industry is the eternal theme. The main contents of this thesis is the research and design of the main processing routes, including the processing of a process, machine tools, cutting tools, fixtures, assistive devices, measuring choice, quasi the selection, positioning and clamping of programming.
KeyWords:Shaft，fixtures，assemblydrawings，process
目錄
摘要 II
Abstract III
目錄 IV
1.零件的分析 1
1.1零件的作用 1
1.2零件的工藝分析 2
1.2.1主軸的主要技術(shù)要求 2
1.2.2工藝過(guò)程分組 2
2工藝規(guī)程的設(shè)計(jì) 3
2.1確定毛坯的制造形式 3
2.2基準(zhǔn)的選擇 3
2.2.1粗基準(zhǔn)的選擇 3
2.2.2精基準(zhǔn)的選擇 3
2.2.3基準(zhǔn)的轉(zhuǎn)換 4
2.3制定工藝路線 4
2.3.1加工工藝 4
2.3.2加工階段的劃分 5
2.4機(jī)械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的確定 6
2.4.1 毛坯的制造分析 6
2.4.2 確定加工表面的機(jī)械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸 6
2.5 確定各工序所用機(jī)床和工藝裝備 7
2.6 確定切削用量及基本工時(shí) 7
3加工左端面槽夾具設(shè)計(jì) 30
3.1問(wèn)題的提出 30
3.1.1定位分析 33
3.1.2定位基準(zhǔn)的選擇 33
3.1.3選擇定位元件 33
3.2 切削力及夾緊力的計(jì)算 34
3.3定位誤差的分析 37
3.4 夾具設(shè)計(jì)及操作的簡(jiǎn)要說(shuō)明 38
總結(jié) 39
參考文獻(xiàn) 40
致謝 41
1.零件的分析
1.1零件的作用
本次設(shè)計(jì)所給定的零件是X6132主軸零件圖。他主要位于主軸箱部，主要作用是傳遞回轉(zhuǎn)和扭矩。電動(dòng)機(jī)的回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)和扭矩是通過(guò)各級(jí)變速齒輪等傳遞到主軸，再通過(guò)主軸傳遞給工件或刀具的。主軸必須具有較高的回轉(zhuǎn)精度，以保證工件幾何形狀的正確；為機(jī)床附件和有關(guān)工藝裝備提供安裝基面，直接或間接地支持和導(dǎo)向作用；當(dāng)棒料（毛坯）需從主軸中心通孔通過(guò)作貫穿送料時(shí)，主軸內(nèi)孔還具有支承作用。
圖1 X6132主軸
1.2零件的工藝分析
由零件簡(jiǎn)圖可知，該主軸呈階梯狀，其上有安裝支承軸承、傳動(dòng)件的圓柱、圓錐面，安裝滑動(dòng)齒輪的花鍵，安裝卡盤(pán)及頂尖的內(nèi)外圓錐面，聯(lián)接緊固螺母的螺旋面，通過(guò)棒料的深孔等。
1.2.1主軸的主要技術(shù)要求
1.端部錐孔錐孔是用來(lái)安裝頂尖或工具錐柄的，其軸心線必須與兩個(gè)支承軸頸的軸心線嚴(yán)格同軸，否則會(huì)使工件（或工具）產(chǎn)生同軸度誤差。主軸端部?jī)?nèi)錐孔（莫氏6號(hào)）對(duì)支承軸頸A、B的跳動(dòng)在軸端面處公差為0.005mm，離軸端面300mm處公差為0.01mm；錐面接觸率≥70%；表面粗糙度Ra為0.4mm；硬度要求45~50HRC。
2.支承軸頸主軸二個(gè)支承軸頸A、B圓度公差為0.005mm，徑向跳動(dòng)公差為0.005mm；而支承軸頸1∶12錐面的接觸率≥70%；表面粗糙度Ra為0.4mm；支承軸頸尺寸精度為IT5。因?yàn)橹鬏S支承軸頸是用來(lái)安裝支承軸承，是主軸部件的裝配基準(zhǔn)面，所以它的制造精度直接影響到主軸部件的回轉(zhuǎn)精度。
3.空套齒輪軸頸空套齒輪軸頸對(duì)支承軸頸A、B的徑向圓跳動(dòng)公差為0.015mm。由于該軸頸是與齒輪孔相配合的表面，對(duì)支承軸頸應(yīng)有一定的同軸度要求，否則引起主軸傳動(dòng)嚙合不良，當(dāng)主軸轉(zhuǎn)速很高時(shí)，還會(huì)影響齒輪傳動(dòng)平穩(wěn)性并產(chǎn)生噪聲。
4.端部短錐和端面頭部短錐C和端面D對(duì)主軸二個(gè)支承軸頸A、B的徑向圓跳動(dòng)公差為0.008mm；表面粗糙度Ra為0.8mm。它是安裝卡盤(pán)的定位面。為保證卡盤(pán)的定心精度，該圓錐面必須與支承軸頸同軸，而端面必須與主軸的回轉(zhuǎn)中心垂直。
5.螺紋當(dāng)主軸上壓緊螺母的端面跳動(dòng)過(guò)大時(shí)，會(huì)使被壓緊的滾動(dòng)軸承內(nèi)環(huán)的軸心線產(chǎn)生傾斜，從而引起主軸的徑向圓跳動(dòng)。主軸上螺旋面的誤差是造成壓緊螺母端面跳動(dòng)的原因之一，所以應(yīng)控制螺紋的加工精度。
1.2.2工藝過(guò)程分組
X6132銑床主軸結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜，精度要求也較高，在大批量的生產(chǎn)條件下，主軸的機(jī)械加工工藝過(guò)程有三組加工表面。
第一階段：以毛坯外圓為基準(zhǔn)，車(chē)螺紋外圓和的端面及鉆中心孔。
第二階段：以中心孔為基準(zhǔn)，粗車(chē)外圓，半精車(chē)、磨削各階段外圓、軸頸，銑鍵槽，車(chē)螺紋、鉆端面上各孔。
第三階段：以兩端面支承軸頸為基準(zhǔn)，鉆通孔、車(chē)、磨小端面錐孔（配錐堵），車(chē)、磨大端錐孔（配莫氏號(hào)錐堵）。
2工藝規(guī)程的設(shè)計(jì)
2.1確定毛坯的制造形式
零件材料為45鋼。主軸在機(jī)床運(yùn)行中要起到傳遞功率的作用，則其在工作過(guò)程中，經(jīng)常受到扭矩作用，由于零件年生產(chǎn)量為XX件，已達(dá)到大批量生產(chǎn)的水平，而且零件的輪廓尺寸不太大。故可采用模鍛成型，且為胎膜鍛。它的毛坯精度較高，加工余量較小，對(duì)提高生產(chǎn)率，保證加工質(zhì)量也是有利的。
2.2基準(zhǔn)的選擇
2.2.1粗基準(zhǔn)的選擇
為取得兩中心孔作為精加工的定位基準(zhǔn)，所以機(jī)械加工的第一道工序是鉆兩端面中心孔。為此可選擇前、后支承軸頸（或其近處的外圓表面）作為粗基準(zhǔn)。這樣，當(dāng)反過(guò)來(lái)再用中心孔定位，加工支承軸頸時(shí)，可以獲得均勻的加工余量，有利于保證這兩個(gè)高精度軸頸的加工精度。
2.2.2精基準(zhǔn)的選擇
為了避免基準(zhǔn)不重合誤差，考慮工藝基準(zhǔn)與設(shè)計(jì)基準(zhǔn)和各工序定位基準(zhǔn)的統(tǒng)一，以及盡可能在一次裝夾中加工較多的工件表面，所以在主軸精加工的全部工序中（二端錐孔面本身加工時(shí)除外）均采用二中心孔作為定位基準(zhǔn)。在主軸中心孔通孔鉆出以后，原中心孔消失，需要采用錐堵，借以重新建立定位精度（二端中心孔）。
中心孔在使用過(guò)程中的磨損會(huì)影響定位精度，故必須經(jīng)常注意保護(hù)并及時(shí)修整。特別是在關(guān)鍵的精加工工序之前，為了保證和提高定位精度，均需重新修整中心孔。使用錐堵時(shí)應(yīng)注意：當(dāng)錐堵裝入中心孔后，在使用過(guò)程中，不能隨意拆卸和更換，都會(huì)引起基準(zhǔn)的位置變動(dòng)，從而造成誤差。
2.2.3基準(zhǔn)的轉(zhuǎn)換
由于主軸的主要軸頸和大端錐孔的位置精度要求很高，所以在加工過(guò)程中要采用互換基準(zhǔn)的原則，在基準(zhǔn)相互轉(zhuǎn)換的過(guò)程中，精度逐步得到提高。
以軸頸為粗基準(zhǔn)加工中心孔；
以中心孔為基準(zhǔn)，粗車(chē)支承軸頸等外圓各部；
以支承軸頸為基準(zhǔn)，加工大端錐孔；
以中心孔（錐堵）為基準(zhǔn)，加工支承軸頸等外圓各部；
以支承軸頸為基準(zhǔn)，粗磨大端錐孔；
以中心孔為（重配錐堵）為基準(zhǔn)，加工支承軸頸等外圓各部；
以大端支承軸頸和外圓表面為基準(zhǔn)，精磨大端錐孔。
特別是最后精磨主軸錐孔時(shí)，由于定位基準(zhǔn)選擇恰當(dāng)，收到了互基準(zhǔn)和基準(zhǔn)重合雙重效果，從而保證了很高的主軸跳動(dòng)精度。
2.3制定工藝路線
由于生產(chǎn)類(lèi)型為大批生產(chǎn)，故在使零件的幾何性狀、尺寸精度幾位置精度等技術(shù)要求得到合理的保證的前提下，應(yīng)采用專(zhuān)用的夾具，并應(yīng)盡量使工序集中起來(lái)提高生產(chǎn)率，處此之外，還應(yīng)考慮經(jīng)濟(jì)效果，以使生產(chǎn)成本盡量提高。
2.3.1加工工藝
生產(chǎn)類(lèi)型：大批生產(chǎn)；材料牌號(hào)：45號(hào)鋼；毛坯種類(lèi)：模鍛件
工藝路線方案
工序號(hào)
工序名稱(chēng)
工 序 內(nèi) 容
設(shè) 備
10
備料
20
鍛造
模鍛
30
熱處理
正火
40
車(chē)
車(chē)端面
CA6140
50
鉆
鉆中心孔
CA6140
60
車(chē)
粗車(chē)各外圓面
CA6140
70
熱處理
調(diào)質(zhì)至220～240HBS
80
車(chē)
半精車(chē)大、小端面
CA6140
90
車(chē)
各外圓面、退刀槽和越程槽，倒角
CA6140
100
鉆
鉆通孔
深孔鉆床
110
車(chē)
車(chē)大端7:24錐孔和內(nèi)孔
CA6140
120
擴(kuò)
擴(kuò)小端內(nèi)孔
CA6140
130
銑
銑大端面上25.415槽至尺寸
X6132
140
鉆
鉆、擴(kuò)、鉸、攻絲、螺紋孔
Z3025
150
鉗工
去毛刺
鉗工臺(tái)
160
中檢
170
熱處理
高頻淬火大端錐孔面
高頻淬火設(shè)備
180
磨
粗磨、和外圓
M1432B
190
粗磨
粗磨1:15外圓錐面
M1432B
200
銑
粗、精銑鍵槽至尺寸
X6132
210
車(chē)
車(chē)M64×2、M76×2螺紋（配螺母）
CA6140
220
車(chē)
車(chē)7:24內(nèi)錐孔內(nèi)側(cè)面
CA6140
230
磨
精磨、和外圓
M1432B
240
磨
精磨1:15外圓錐面
M1432B
250
磨
粗磨大端7:24內(nèi)錐孔
M2110A
260
磨
精磨大端7:24內(nèi)錐孔
M2110A
270
鉗工
去毛刺
鉗工臺(tái)
280
清洗
清洗機(jī)
290
終檢
2.3.2加工階段的劃分
在大批量生產(chǎn)條件下，主軸的機(jī)械加工工藝可劃分為以下三階段：
粗加工階段
該階段是在主軸毛坯鍛造和正火后進(jìn)行的，包括車(chē)端面、打中心孔和粗車(chē)外圓等工序。其主要任務(wù)是切除毛坯上大部分余量，同時(shí)，可以發(fā)現(xiàn)鍛件的裂紋或其他缺陷。
半精加工階段
主軸毛坯在粗加工后需要進(jìn)行調(diào)質(zhì)階段，然后再進(jìn)行半精加工。半精加工階段包括各半精車(chē)工序，中心通孔及螺孔等次要表面加工等工序。其主要任務(wù)是：為精加工做好準(zhǔn)備；對(duì)一些要求不高的表面，使之達(dá)到圖樣要求。
此加工階段是在熱處理（高頻淬火后）之后進(jìn)行的，包括各支承軸頸及大端錐孔（莫氏號(hào)）的最終加工等工序。其主要任務(wù)是最后全面地保證工件達(dá)到圖樣的要求。此外，為防止主軸螺紋和花鍵等工作表面在熱處理過(guò)程中變形或撞傷，故其最終加工也安排在此階段中進(jìn)行。
2.4機(jī)械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的確定
2.4.1 毛坯的制造分析
X6132主軸零件材料為鋼，硬度為190-260。生產(chǎn)類(lèi)型為大批生產(chǎn)，采用在自由鍛設(shè)備上使用胎膜鍛毛坯，毛坯重量約為。
由《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》表查得：
直徑為的余量及偏差為。
直徑為的余量及偏差為。
直徑為的余量及偏差為。
對(duì)主軸的零件進(jìn)行分析：
相差
相差
相差
2.4.2 確定加工表面的機(jī)械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸
查《機(jī)械加工工藝設(shè)計(jì)員手冊(cè)》表5-9、表5-10、表5-12、表5-13。
名義直徑（mm） 加工方法 加工余量（mm）
粗車(chē) 2Z=6
半精車(chē) 2Z=1.2
粗磨 2Z=0.5
精磨 2Z=0.1
粗車(chē) 2Z=6
半精車(chē) 2Z=1.4
粗車(chē) 2Z=6
半精車(chē) 2Z=1.1
粗磨 2Z=0.4
精磨 2Z=0.1
1、工件直徑，公差為0.018，機(jī)械加工總余量為：6+1.1+0.4+0.1=7.6
∴毛坯尺寸為mm
2、工件直徑，公差為0.015，機(jī)械加工總余量為：6+1.2+0.5+0.1=7.8
∴毛坯尺寸為mm
3、工件直徑，機(jī)械加工總余量為：6+1.4=7.4
∴毛坯尺寸為mm
查《簡(jiǎn)明金屬切削計(jì)算手冊(cè)》表4-6
則
則
則
則毛坯的直徑分別為140mm、100mm和85mm，毛坯的長(zhǎng)度為725mm。
簡(jiǎn)化模鍛毛坯的外形，將毛坯分為三段，即兩件圖上為一段；到為一段；到為一段。毛坯的尺寸就可以根據(jù)、和來(lái)確定。
2.5 確定各工序所用機(jī)床和工藝裝備
由于該零件生產(chǎn)規(guī)模為大批量生產(chǎn)，根據(jù)零件的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和技術(shù)要求，選用通用機(jī)床和專(zhuān)用夾具較為合適。
各工序所用機(jī)床和工藝裝備確定如下：車(chē)端面、車(chē)外圓、車(chē)內(nèi)孔、車(chē)螺紋，CA6140普通車(chē)床、三爪卡盤(pán)；鉆中心孔，ZC35A、通用夾具；鉆通孔等孔加工，Z3025、通用夾具；銑鍵槽，X6132、通用夾具；磨外圓表面，M1432B、通用夾具；磨內(nèi)錐孔，M2110A、專(zhuān)用夾具。
2.6 確定切削用量及基本工時(shí)
工序模鍛
工序正火熱處理
工序40車(chē)端面
粗車(chē)兩端面：
加工條件
工件材料：鋼正火，，模鍛。
加工要求：車(chē)主軸兩端面，并鉆中心孔，表面粗糙度值。
機(jī)床：CA6140臥式車(chē)床
刀具：材料為，刀桿，根據(jù)：
《機(jī)械加工工藝設(shè)計(jì)實(shí)用手冊(cè)》表
.計(jì)算切削用量
⑴已知毛坯小端長(zhǎng)度方向上的加工余量為，粗車(chē)時(shí)分兩次加工，；毛坯大端長(zhǎng)度方向的加工余量為，粗車(chē)時(shí)分三次加工。
2 進(jìn)給量，根據(jù)《機(jī)械加工工藝設(shè)計(jì)實(shí)用手冊(cè)》表
當(dāng)?shù)稐U的尺寸為時(shí)為時(shí)，以及工件的直徑為時(shí)，
取
⑶計(jì)算切削速度
按《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》表
當(dāng)時(shí)，其中
① 對(duì)小端端面得：確定機(jī)床轉(zhuǎn)速：
按《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》表，，與相近的機(jī)床轉(zhuǎn)速為及，選取，如果選，則速度損失太大。
所以實(shí)際切削速度：
②對(duì)大端端面得：
確定主軸轉(zhuǎn)速：
按《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》表查的與相近的機(jī)床轉(zhuǎn)速為與，選取。故實(shí)際切削速度：
③切削工時(shí)
半精車(chē)兩端面
計(jì)算切削速度
確定主軸轉(zhuǎn)速
按《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》表選，
其實(shí)際切削速度：
切削工時(shí)：，
工序50.鉆中心孔
刀具：A型中心鉆《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》表4.3-2
進(jìn)給量：，《機(jī)械加工工藝設(shè)計(jì)實(shí)用手冊(cè)》表15-39
切削速度：
按機(jī)床選取，《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》表3.1-31。
所以實(shí)際切削速度：；
切削工時(shí)：
；《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》表2.5-7
工序60：粗車(chē)各外圓面
機(jī)床：CA6140臥式車(chē)床
刀具：刀具材料Y715，刀桿尺寸，，
《機(jī)床加工工藝設(shè)計(jì)實(shí)用手冊(cè)》表12-7。
1.粗車(chē)外圓：同時(shí)應(yīng)校驗(yàn)機(jī)床功率及進(jìn)給機(jī)構(gòu)強(qiáng)度：。
切削深度：?jiǎn)芜呌嗔?，進(jìn)行3次走刀；
進(jìn)給量：根據(jù)《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》15-10可得：選用；
計(jì)算切削速度：《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》表8.4-8：
確定主軸轉(zhuǎn)速：
按機(jī)床選取，所以實(shí)際切削速度：
檢驗(yàn)機(jī)床功率：主切削力按《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》表8.4-10所示公式計(jì)算：
其中：
所以:
切削時(shí)消耗的功率
由《機(jī)床加工工藝設(shè)計(jì)實(shí)用手冊(cè)》主電動(dòng)機(jī)的功率為,所以機(jī)床的主軸功率足夠,可以正常加工。
檢驗(yàn)機(jī)床進(jìn)給系統(tǒng)強(qiáng)度:已知主切削力,徑向切削力按《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》表8.4-10所示公式計(jì)算:
式中:
所以:
而軸向切削力,主切削力按《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》表8.4-10所示公式計(jì)算：
式中:
軸向切削力:
取機(jī)床導(dǎo)軌與床鞍之間的摩擦系數(shù),則切削力在縱向進(jìn)給方向?qū)M(jìn)給機(jī)構(gòu)的作用力為:
而機(jī)床縱向進(jìn)給機(jī)構(gòu)可承受的最大縱向力為,見(jiàn)《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》表
機(jī)床的進(jìn)給系統(tǒng)可正常工作.
⑷.切削工時(shí):《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》表
其中
故
②粗車(chē)外圓：同時(shí)應(yīng)校驗(yàn)機(jī)床功率及進(jìn)給機(jī)構(gòu)強(qiáng)度
切削深度：?jiǎn)芜呌嗔?，進(jìn)行次走刀；
進(jìn)給量：根《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》據(jù)15-10可得：選用；
計(jì)算切削速度：
確定主軸轉(zhuǎn)速：
按機(jī)床選取，所以實(shí)際切削速度：
檢驗(yàn)機(jī)床功率：主切削力按《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》表8.4-10所示公式計(jì)算：
其中：
所以:
切削時(shí)消耗的功率
由《機(jī)床加工工藝設(shè)計(jì)實(shí)用手冊(cè)》主電動(dòng)機(jī)的功率為,所以機(jī)床的主軸功率足夠,可以正常加工。
檢驗(yàn)機(jī)床進(jìn)給系統(tǒng)強(qiáng)度:已知主切削力,徑向切削力按《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》表8.4-10所示公式計(jì)算:
式中:
，
所以:
而軸向切削力,主切削力按《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》表8.4-10所示公式計(jì)算：
式中:
軸向切削力:
取機(jī)床導(dǎo)軌與床鞍之間的摩擦系數(shù),則切削力在縱向進(jìn)給方向?qū)M(jìn)給機(jī)構(gòu)的作用力為:
而機(jī)床縱向進(jìn)給機(jī)構(gòu)可承受的最大縱向力為,見(jiàn)《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》表
機(jī)床的進(jìn)給系統(tǒng)可正常工作.
切削工時(shí):《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》表
其中
故
③粗車(chē)外圓：同時(shí)應(yīng)校驗(yàn)機(jī)床功率及進(jìn)給機(jī)構(gòu)強(qiáng)度
切削深度：?jiǎn)芜呌嗔?，進(jìn)行次走刀；
進(jìn)給量：根據(jù)《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》15-10可得：選用；
計(jì)算切削速度：
確定主軸轉(zhuǎn)速：
按機(jī)床選取，所以實(shí)際切削速度：
切削工時(shí):其中
故
④粗車(chē)外圓：同時(shí)應(yīng)校驗(yàn)機(jī)床功率及進(jìn)給機(jī)構(gòu)強(qiáng)度
切削深度：?jiǎn)芜呌嗔?，進(jìn)行次走刀；
進(jìn)給量：根據(jù)《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》15-10可得：選用；
計(jì)算切削速度：
確定主軸轉(zhuǎn)速：
按機(jī)床選取，所以實(shí)際切削速度：
切削工時(shí):其中
故
⑤粗車(chē)外圓：同時(shí)應(yīng)校驗(yàn)機(jī)床功率及進(jìn)給機(jī)構(gòu)強(qiáng)度
切削深度：?jiǎn)芜呌嗔?，進(jìn)行次走刀；
進(jìn)給量：根據(jù)《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》15-10可得：選用；
計(jì)算切削速度：
確定主軸轉(zhuǎn)速：
按機(jī)床選取，所以實(shí)際切削速度：
切削工時(shí):其中
故
⑥粗車(chē)外圓
切削深度：?jiǎn)芜呌嗔?，進(jìn)行次走刀；
進(jìn)給量：；
計(jì)算切削速度：
確定主軸轉(zhuǎn)速：
按機(jī)床選取，所以實(shí)際切削速度：
切削工時(shí):其中
故
⑦粗車(chē)外圓
切削深度：?jiǎn)芜呌嗔浚M(jìn)行次走刀；
進(jìn)給量：根據(jù)《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》15-10可得：選用；
計(jì)算切削速度：《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》表8.4-8：
當(dāng)時(shí)，
確定主軸轉(zhuǎn)速：
按機(jī)床選取，所以實(shí)際切削速度：
切削工時(shí):其中
故
⑧粗車(chē)外圓
切削深度：?jiǎn)芜呌嗔?，進(jìn)行次走刀；
進(jìn)給量：根據(jù)《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》15-10可得：選用；
計(jì)算切削速度：
確定主軸轉(zhuǎn)速：
按機(jī)床選取，所以實(shí)際切削速度：
切削工時(shí):其中
故
工序80：半精車(chē)大、小端面
機(jī)床：CA6140臥式車(chē)床
刀具：刀具材料Y715，刀桿尺寸，，
《機(jī)床加工工藝設(shè)計(jì)實(shí)用手冊(cè)》表12-7。
①粗車(chē)外圓
切削深度：?jiǎn)芜呌嗔?，進(jìn)行次走刀；
進(jìn)給量：根據(jù)《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》15-10可得：選用；
計(jì)算切削速度：《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》表8.4-8：
當(dāng)時(shí)，
確定主軸轉(zhuǎn)速：
按機(jī)床選取，所以實(shí)際切削速度：
切削工時(shí):其中
故
②粗車(chē)外圓
切削深度：?jiǎn)芜呌嗔浚M(jìn)行次走刀；
進(jìn)給量：根據(jù)《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》15-10可得：選用；
計(jì)算切削速度：
確定主軸轉(zhuǎn)速：
按機(jī)床選取，所以實(shí)際切削速度：
切削工時(shí):其中
故
③粗車(chē)外圓
切削深度：?jiǎn)芜呌嗔?，進(jìn)行次走刀；
進(jìn)給量：根據(jù)《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》15-10可得：選用；
計(jì)算切削速度：
確定主軸轉(zhuǎn)速：
按機(jī)床選取，所以實(shí)際切削速度：
切削工時(shí):其中
故
工序90：各外圓面、退刀槽和越程槽，倒角
機(jī)床：CA6140車(chē)床《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》表
刀具：刀具材料Y715，刀桿尺寸，，
《機(jī)床加工工藝設(shè)計(jì)實(shí)用手冊(cè)》表12-7。
①仿形車(chē)外圓
切削深度：?jiǎn)芜呌嗔?，進(jìn)行次走刀；
進(jìn)給量：根據(jù)《機(jī)械加工工藝實(shí)用手冊(cè)》可得：當(dāng)時(shí)，選用；
計(jì)算切削速度：《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》表8.4-8：
當(dāng)時(shí)，
確定主軸轉(zhuǎn)速：
按機(jī)床選取，所以實(shí)際切削速度：
切削工時(shí):其中
故
工序100 鉆深孔
機(jī)床：深孔鉆床《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》第二卷表
刀具：外排屑深孔鉆《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》第二卷表
由《機(jī)械加工工藝實(shí)用手冊(cè)》表
鋼的硬度為時(shí)切削速度
由《機(jī)械加工工藝實(shí)用手冊(cè)》表取進(jìn)給量
令：
故轉(zhuǎn)速
按機(jī)床取所以實(shí)際切削速度為
切削工時(shí)且，
《機(jī)械制造工藝金屬切削機(jī)床設(shè)計(jì)指導(dǎo)》表
式中，，
得：
工序110 車(chē)大端7:24錐孔和內(nèi)孔
機(jī)床：CA6140臥式車(chē)床
刀具：刀具材料Y715，刀桿尺寸，，
《機(jī)床加工工藝設(shè)計(jì)實(shí)用手冊(cè)》表12-7。
切削深度：?jiǎn)芜呌嗔?，進(jìn)行次走刀；
進(jìn)給量：根據(jù)《機(jī)械加工工藝實(shí)用手冊(cè)》15-10可得：選用；
計(jì)算切削速度：《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》表8.4-8：
確定主軸轉(zhuǎn)速：
按機(jī)床選取，所以實(shí)際切削速度：
切削工時(shí):其中
故
工序220車(chē)7:24內(nèi)錐孔內(nèi)側(cè)面
①車(chē)大端錐孔（配莫氏號(hào)錐賭）
機(jī)床：CA6140 臥式車(chē)床
刀具：刀具材料Y715，刀桿尺寸，，
《機(jī)床加工工藝設(shè)計(jì)實(shí)用手冊(cè)》表12-7。
切削深度：?jiǎn)芜呌嗔浚M(jìn)行次走刀；
進(jìn)給量：根據(jù)《機(jī)械加工工藝實(shí)用手冊(cè)》15-10可得：選用；
計(jì)算切削速度：《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》表8.4-8：
確定主軸轉(zhuǎn)速：
按機(jī)床選取，所以實(shí)際切削速度：
切削工時(shí):其中
故
⑵切槽。（之間）
切削深度：?jiǎn)芜呌嗔浚M(jìn)行次走刀；進(jìn)給量：選用；
計(jì)算切削速度
確定主軸轉(zhuǎn)速：
切削工時(shí):其中
故
⑶切槽。（之間）與⑵切槽相同。
⑷切槽。（處）
切削深度：?jiǎn)芜呌嗔?，進(jìn)行次走刀；進(jìn)給量：選用；
計(jì)算切削速度
確定主軸轉(zhuǎn)速：
切削工時(shí):故
⑸切槽。（處）
切削深度：?jiǎn)芜呌嗔?，進(jìn)行次走刀；進(jìn)給量：選用；
計(jì)算切削速度
確定主軸轉(zhuǎn)速：
切削工時(shí):故
⑹切槽。（處）
切削深度：?jiǎn)芜呌嗔?，進(jìn)行次走刀；進(jìn)給量：選用；
計(jì)算切削速度
確定主軸轉(zhuǎn)速：
切削工時(shí):故
⑺切槽。（處）
切削深度：?jiǎn)芜呌嗔?，進(jìn)行次走刀；進(jìn)給量：選用；
計(jì)算切削速度
確定主軸轉(zhuǎn)速：
切削工時(shí):故
⑻切槽。
切削深度：?jiǎn)芜呌嗔?，進(jìn)行次走刀；進(jìn)給量：選用；
計(jì)算切削速度
確定主軸轉(zhuǎn)速：
切削工時(shí):故
⑼切槽
切削深度：?jiǎn)芜呌嗔?，進(jìn)行次走刀；進(jìn)給量：選用；
計(jì)算切削速度
確定主軸轉(zhuǎn)速：
切削工時(shí):故
⑽倒角面，為縮短輔助時(shí)間，取倒角時(shí)的主軸轉(zhuǎn)速與切槽（處）相同。
工序240 精磨1:15外圓錐面
機(jī)床：外圓磨床《機(jī)械加工工藝設(shè)計(jì)實(shí)用手冊(cè)》表
砂輪：選取《機(jī)械加工工藝設(shè)計(jì)實(shí)用手冊(cè)》表
《機(jī)械加工工藝設(shè)計(jì)實(shí)用手冊(cè)》表
工件速度,工件轉(zhuǎn)速
由《機(jī)械加工工藝設(shè)計(jì)實(shí)用手冊(cè)》表可知砂輪的轉(zhuǎn)速為
故最大的切削速度：
選擇
選取，工件的軸向進(jìn)給量時(shí)，橫向進(jìn)給量《機(jī)械制造工藝金屬切削機(jī)床設(shè)計(jì)指導(dǎo)》表
工件的切削余量，每次切削深度，切削次數(shù)為次。
動(dòng)機(jī)時(shí)間：《機(jī)械制造工藝金屬切削機(jī)床設(shè)計(jì)指導(dǎo)》表
且
《機(jī)械制造工藝金屬切削機(jī)床設(shè)計(jì)指導(dǎo)》表
則
工序230 精磨、和外圓
工件速度,工件轉(zhuǎn)速
由《機(jī)械加工工藝設(shè)計(jì)實(shí)用手冊(cè)》表可知砂輪的轉(zhuǎn)速為
故最大的切削速度：選擇
選取，工件的軸向進(jìn)給量時(shí)，橫向進(jìn)給量
工件的切削余量，每次切削深度，切削次數(shù)為次。
動(dòng)機(jī)時(shí)間：且
則
③磨削外圓
工件速度,工件轉(zhuǎn)速
由《機(jī)械加工工藝設(shè)計(jì)實(shí)用手冊(cè)》表可知砂輪的轉(zhuǎn)速為
故最大的切削速度：選擇
選取，工件的軸向進(jìn)給量時(shí)，橫向進(jìn)給量
工件的切削余量，每次切削深度，切削次數(shù)為次。
動(dòng)機(jī)時(shí)間：且
則
工序磨削莫氏錐孔（重配莫氏6號(hào)錐賭）
機(jī)床：內(nèi)圓磨床《機(jī)械加工工藝設(shè)計(jì)實(shí)用手冊(cè)》表
工件的轉(zhuǎn)速范圍：
砂輪軸的轉(zhuǎn)速：
砂輪：選取白剛玉錐磨頭《機(jī)械加工工藝設(shè)計(jì)實(shí)用手冊(cè)》表且
由《機(jī)械加工工藝設(shè)計(jì)手冊(cè)》表得
工件速度,工件轉(zhuǎn)速
選取砂輪主軸轉(zhuǎn)速為
故最大的切削速度：
選擇工件轉(zhuǎn)速
工件的縱向進(jìn)給量時(shí)，橫向進(jìn)給量
《機(jī)械制造工藝金屬切削機(jī)床設(shè)計(jì)指導(dǎo)》表
工件的切削余量，每次切削深度，切削次數(shù)為次。
動(dòng)機(jī)時(shí)間：《機(jī)械制造工藝金屬切削機(jī)床設(shè)計(jì)指導(dǎo)》表
且
由《機(jī)械制造工藝金屬切削機(jī)床設(shè)計(jì)指導(dǎo)》表
則
工序200 銑鍵槽
根據(jù)《機(jī)械加工工藝設(shè)計(jì)手冊(cè)》第一卷表選用硬質(zhì)合金直柄鍵槽銑刀
銑削深度，一次走刀切除。
確定每齒進(jìn)給量，給據(jù)《機(jī)械加工工藝設(shè)計(jì)手冊(cè)》表選取
確定銑刀的磨鈍標(biāo)準(zhǔn)及耐用度
按《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》表，銑刀后刀面最大磨損限度
按《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》表，刀具的耐用度
根據(jù)《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》表的
故采用銑床由根據(jù)《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》表取
則實(shí)際車(chē)削速度
此時(shí)工作臺(tái)每分鐘的進(jìn)給量應(yīng)為：
根據(jù)《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》表銑削工時(shí)：
式中
所以
工序19車(chē)大端內(nèi)側(cè)面，車(chē)三處螺紋（配螺母）機(jī)床：
刀具：材料為，刀桿，
①車(chē)大端內(nèi)端面：
切削深度：?jiǎn)芜呌嗔?，進(jìn)行次走刀；
進(jìn)給量：根據(jù)《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》15-10可得：選用；
計(jì)算切削速度：
確定主軸轉(zhuǎn)速：
按機(jī)床選取，所以實(shí)際切削速度：
切削工時(shí):其中
故
②車(chē)大端內(nèi)端面：
切削深度：?jiǎn)芜呌嗔浚M(jìn)行次走刀；
進(jìn)給量：選用；
計(jì)算切削速度：
確定主軸轉(zhuǎn)速：
按機(jī)床選取，所以實(shí)際切削速度：
切削工時(shí):其中
故
工序250粗磨大端7:24內(nèi)錐孔
機(jī)床：外圓磨床《機(jī)械加工工藝設(shè)計(jì)實(shí)用手冊(cè)》表
砂輪：《機(jī)械加工工藝設(shè)計(jì)實(shí)用手冊(cè)》表
①磨削小端錐面
由《機(jī)械加工工藝設(shè)計(jì)手冊(cè)》表得
工件速度,工件轉(zhuǎn)速
選取砂輪主軸轉(zhuǎn)速為
故最大的切削速度：
選擇工件轉(zhuǎn)速《機(jī)械制造工藝金屬切削機(jī)床設(shè)計(jì)指導(dǎo)》表
工件的縱向進(jìn)給量時(shí)，橫向進(jìn)給量
《機(jī)械制造工藝金屬切削機(jī)床設(shè)計(jì)指導(dǎo)》表
工件的切削余量，每次切削深度，切削次數(shù)為次。
動(dòng)機(jī)時(shí)間：《機(jī)械制造工藝金屬切削機(jī)床設(shè)計(jì)指導(dǎo)》表
且
由《機(jī)械制造工藝金屬切削機(jī)床設(shè)計(jì)指導(dǎo)》表
則
工序260 精磨大端7:24內(nèi)錐孔
工件轉(zhuǎn)速
砂輪最大的切削速度：，選擇工件轉(zhuǎn)速，根據(jù)手冊(cè)
工件的縱向進(jìn)給量時(shí)，橫向進(jìn)給量
工件的切削余量，每次切削深度，切削次數(shù)為次。
動(dòng)機(jī)時(shí)間：
則
3加工左端面槽夾具設(shè)計(jì)
為了提高勞動(dòng)生產(chǎn)率，保證加工質(zhì)量，降低勞動(dòng)強(qiáng)度，需要設(shè)計(jì)專(zhuān)用夾具，設(shè)計(jì)加工左端面槽
3.1問(wèn)題的提出
要求設(shè)計(jì)加工左端面槽工序用的銑床夾具。主要應(yīng)考慮如何提高勞動(dòng)生產(chǎn)率，降低勞動(dòng)強(qiáng)度同時(shí)，還要考慮技術(shù)上的要求。根據(jù)工藝規(guī)程，在銑槽之前其它各表面均已加工好。
（1）、六點(diǎn)定位原理
當(dāng)工件在不受任何條件約束時(shí)，其位置是任意的不確定的。設(shè)工件為一理想的鋼體，并以一個(gè)空間直角坐標(biāo)作為參照來(lái)觀察鋼體的位置變動(dòng)。由理論力學(xué)可知，在空間處于自由狀態(tài)的鋼體，具有六個(gè)自由度，即沿著X、Y、Z三個(gè)坐標(biāo)軸的移動(dòng)和繞著這三個(gè)坐標(biāo)軸的轉(zhuǎn)動(dòng)，如圖所示。用X、Y、Z和X、Y、Z分別表示沿三個(gè)坐標(biāo)軸的移動(dòng)和繞著這三個(gè)坐標(biāo)軸轉(zhuǎn)動(dòng)的自由度。
六個(gè)自由度是工件在空間位置不確定的最高程度。定位的任務(wù)，就是要限制工件的自由度。在夾具中，用分別適當(dāng)?shù)呐c工件接觸的六個(gè)支撐點(diǎn)，來(lái)限制工件六個(gè)自由度的原理，稱(chēng)為六點(diǎn)定位原理。
（2）、應(yīng)用定位原理幾種情況
1完全定位
工件的六個(gè)自由度全部被限制，它在夾具中只有唯一的位置，稱(chēng)為完全定位。
2部分定位
工件定位時(shí)，并非所有情況下都必須使工件完全定位。在滿足加工要求的條件下，少于六個(gè)支撐點(diǎn)的定位稱(chēng)為部分定位。
在滿足加工要求的前提下，采用部分定位可簡(jiǎn)化定位裝置，在生產(chǎn)中應(yīng)用很多。如工件裝夾在電磁吸盤(pán)上磨削平面只需限制三個(gè)自由度。
3過(guò)定位（重復(fù)定位）
幾個(gè)定位支撐點(diǎn)重復(fù)限制一個(gè)自由度，稱(chēng)為過(guò)定位。
A、一般情況下，應(yīng)該避免使用過(guò)定位。
通常，過(guò)定位的結(jié)果將使工件的定位精度受到影響，定位不確定可使工件（或定位件）產(chǎn)生變形，所以在一般情況下，過(guò)定位是應(yīng)該避免的。
B、過(guò)定位亦可合理應(yīng)用
雖然工件在夾具中定位，通常要避免產(chǎn)生“過(guò)定位”，但是在某些條件下，合理地采用“過(guò)定位”，反而可以獲得良好的效果。這對(duì)剛性弱而精度高的航空、儀表類(lèi)工件更為顯著。
工件本身剛性和支承剛性的加強(qiáng)，是提高加工質(zhì)量和生產(chǎn)率的有效措施，生產(chǎn)中常有應(yīng)用。大家都熟知車(chē)削長(zhǎng)軸時(shí)的安裝情況，長(zhǎng)軸工件的一端裝入三爪卡盤(pán)中，另一端用尾架尖支撐。這就是個(gè)“過(guò)定位”的定位方式。只要事先能對(duì)工件上諸定位基準(zhǔn)和機(jī)床（夾具）有關(guān)的形位誤差從嚴(yán)控制，過(guò)定位的弊端就可以免除。由于工件的支撐剛性得以加強(qiáng)，尾架的扶持有助于實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定，可靠的定位，所以工件安裝方便，加工質(zhì)量和效率也大為提高。
（3）、確定要限制的自由度
按照加工要求，銑左側(cè)槽時(shí)應(yīng)限制五個(gè)自由度，即沿x軸移動(dòng)的自由度不需要限制，但若在此方向設(shè)置一止推支撐，則可起到承受部分銑削力的作用，故可采用完全定位。
（4）、定位方案選擇
方案I：工件一側(cè)面作為主要定位面，限制工件五個(gè)自由度，另設(shè)置一防轉(zhuǎn)擋銷(xiāo)實(shí)現(xiàn)
方案II：工件作為主要定位基面，用長(zhǎng)銷(xiāo)3和支承釘4限制工件五個(gè)自由度，另六點(diǎn)定位。為了提高工件的裝夾剛度，在C處加一輔助支承。設(shè)置一防轉(zhuǎn)擋銷(xiāo)實(shí)現(xiàn)六點(diǎn)定位。在C處也加一支承。
1夾緊方案
根據(jù)工件夾緊的原則，除施加夾緊力外，還應(yīng)在靠近加工面處增加一夾緊力，用螺母與開(kāi)口墊圈夾壓在工件圓柱的左端面，而對(duì)著支撐板的夾緊機(jī)構(gòu)可采用鉤形壓板，使結(jié)構(gòu)緊湊，操作方便。
2對(duì)刀方案
加工槽的銑刀需兩個(gè)方向?qū)Φ叮蕬?yīng)采用直角對(duì)刀塊。
3夾具體與定位鍵
為保證工件在工作臺(tái)上安裝穩(wěn)定，應(yīng)按照夾具體的高寬比不大于1.25的原則確定其寬度，并在兩端設(shè)置耳座，以便固定。
為了使夾具在機(jī)床工作臺(tái)的位置準(zhǔn)確及保證槽的中心平面與Ф26H7孔軸線垂直度要求，夾具體底面應(yīng)設(shè)置定位鍵，定位鍵的側(cè)面應(yīng)與長(zhǎng)銷(xiāo)的軸心線垂直。
2各類(lèi)銑床夾具
（1）、銑床夾具
1銑床夾具的分類(lèi)：銑床夾具按使用范圍，可分為通用銑夾具、專(zhuān)用銑夾具和組合銑夾具三類(lèi)。按工件在銑床上加工的運(yùn)動(dòng)特點(diǎn)，可分為直線進(jìn)給夾具、圓周進(jìn)給夾具、沿曲線進(jìn)給夾具（如仿形裝置）三類(lèi)。還可按自動(dòng)化程度和夾緊動(dòng)力源的不同（如氣動(dòng)、電動(dòng)、液壓）以及裝夾工件數(shù)量的多少（如單件、雙件、多件）等進(jìn)行分類(lèi)。其中，最常用的分類(lèi)方法是按通用、專(zhuān)用和組合進(jìn)行分類(lèi)。
2銑床常用通用夾具的結(jié)構(gòu)：銑床常用的通用夾具主要有平口虎鉗，它主要用于裝夾長(zhǎng)方形工件，也可用于裝夾圓柱形工件。
機(jī)用平口虎鉗是通過(guò)虎鉗體固定在機(jī)床上。固定鉗口和鉗口鐵起垂直定位作用，虎鉗體上的導(dǎo)軌平面起水平定位作用?；顒?dòng)座、螺母、絲桿（及方頭的）和緊固螺釘可作為夾緊元件?；剞D(zhuǎn)底座和定位鍵分別起角度分度和夾具定位作用。
3銑床夾具的設(shè)計(jì)特點(diǎn)：銑床夾具與其它機(jī)床夾具的不同之處在于：它是通過(guò)定位鍵在機(jī)床上定位，用對(duì)刀裝置決定銑刀相對(duì)于夾具的位置。
A、床夾具的安裝銑床夾具在銑床工作臺(tái)上的安裝位置，直接影響被加工表面的位置精度，因而在設(shè)計(jì)時(shí)必須考慮其安裝方法，一般是在夾具底座下面裝兩個(gè)定位鍵。定位鍵的結(jié)構(gòu)尺寸已標(biāo)準(zhǔn)化，應(yīng)按銑床工作臺(tái)的T形槽尺寸選定，它和夾具底座以及工作臺(tái)T形槽的配合為H7/h6、H8/h8。兩定位鍵的距離應(yīng)力求最大，以利提高安裝精度。
作為定位鍵的安裝是夾具通過(guò)兩個(gè)定位鍵嵌入到銑床工作臺(tái)的同一條T形槽中，再用T形螺栓和墊圈、螺母將夾具體緊固在工作臺(tái)上，所以在夾具體上還需要提供兩個(gè)穿T形螺栓的耳座。如果夾具寬度較大時(shí)，可在同側(cè)設(shè)置兩個(gè)耳座，兩耳座的距離要和銑床工作臺(tái)兩個(gè)T形槽間的距離一致。
B、銑床夾具的對(duì)刀裝置銑床夾具在工作臺(tái)上安裝好了以后，還要調(diào)整銑刀對(duì)夾具的相對(duì)位置，以便于進(jìn)行定距加工。為了使刀具與工件被加工表面的相對(duì)位置能迅速而正確地對(duì)準(zhǔn)，在夾具上可以采用對(duì)刀裝置。對(duì)刀裝置是由對(duì)刀塊和塞尺等組成，其結(jié)構(gòu)尺寸已標(biāo)準(zhǔn)化。各種對(duì)刀塊的結(jié)構(gòu)，可以根據(jù)工件的具體加工要求進(jìn)行選擇。
由于銑削時(shí)切削力較大，振動(dòng)也大，夾具體應(yīng)有足夠的強(qiáng)度和剛度，還應(yīng)盡可能降低夾具的重心，工件待加工表面應(yīng)盡可能靠近工作臺(tái)，以提高夾具的穩(wěn)定性，通常夾具體的高寬比H/B≤1～1.25為宜。
3.1.1定位分析
由零件圖可知：要加工左端面槽,主要的技術(shù)要求是保證錐孔中心線對(duì)軸徑的徑向跳動(dòng)誤差。則設(shè)計(jì)夾具時(shí)，必須要限制Z軸的移動(dòng)，轉(zhuǎn)動(dòng)；X軸的轉(zhuǎn)動(dòng)，移動(dòng)；Y軸的移動(dòng)也要有控制，這種定位屬于部分定位。
3.1.2定位基準(zhǔn)的選擇
由零件圖可知：前支承軸頸作為定位基準(zhǔn)且互為基準(zhǔn)。有利于保證錐孔中心線徑的徑向跳動(dòng)誤差。
利用2個(gè)上下V型塊一起對(duì)心定位夾緊。
3.1.3選擇定位元件
根據(jù)以上分析，如果采用定位套來(lái)定位和裝卸都很方便，半圓定位座對(duì)工件外圓表面進(jìn)行定心定位，為了滿足定位要求應(yīng)限制四個(gè)自由度，其下半部分固定在夾具體上，起定位作用，其上半部分做成可拆式和鉸鏈?zhǔn)降陌雸A蓋，起夾緊作用。定位座與定位基準(zhǔn)的接觸面積較大，加緊力均勻，可有效的減少工件的基準(zhǔn)面，特別是空心圓柱的變形。采用半圓定位座，其工件定為基準(zhǔn)的精度應(yīng)在級(jí)以上。能使工件的定位基準(zhǔn)軸線對(duì)中在定位套的內(nèi)圓上，而不受定位基準(zhǔn)直徑誤差的影響，即對(duì)中性好有利于保證錐孔中心線對(duì)軸徑的徑向跳動(dòng)誤差,而且工件在磨床上加工時(shí)要求轉(zhuǎn)動(dòng)可以保證它的同軸度，在兩相比較情況下選用全孔定位比較合適。
3.2 切削力及夾緊力的計(jì)算
軸向進(jìn)給力、轉(zhuǎn)矩、及功率（查文獻(xiàn)【8】表2-32、2-33）：
軸向力=；
轉(zhuǎn)矩：=；
功率：=。
其中：=600，=1.0，=0.7，=0.305，=2.0，=0.8，=
==2066.7N
==7.08N/m；
==0.449kw
在計(jì)算切削力時(shí)，必須考慮安全系數(shù)，安全系數(shù)k=；
式中：=1.5，基本安全系數(shù)；=1.1，加工性質(zhì)系數(shù)；=1.1，刀具鈍
化系數(shù)；=1.1，斷續(xù)切削系數(shù)。
根據(jù)工件受力切削力、夾緊力的作用情況，找出在加工過(guò)程中對(duì)夾緊最不利的瞬間狀態(tài)，按靜力平衡原理計(jì)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(shí)際所需夾緊力的數(shù)值。即：
安全系數(shù)K可按下式計(jì)算有：：
式中：為各種因素的安全系數(shù)，查參考文獻(xiàn)[5]表可得：
所以有：
該孔的設(shè)計(jì)基準(zhǔn)為中心軸，故以回轉(zhuǎn)面做定位基準(zhǔn)，實(shí)現(xiàn)“基準(zhǔn)重合”原則；參考文獻(xiàn)，因夾具的夾緊力與切削力方向相反，實(shí)際所需夾緊力F夾與切削力Ｆ之間的關(guān)系F夾＝KF
軸向力：F夾＝KF （N）
扭距：
Nm
在計(jì)算切削力時(shí)必須把安全系數(shù)考慮在內(nèi)，安全系數(shù)
實(shí)際所需夾緊力：由參考文獻(xiàn)[16]《機(jī)床夾具設(shè)計(jì)手冊(cè)》表得：
安全系數(shù)K可按下式計(jì)算，由式（2.5）有：：
式中：為各種因素的安全系數(shù)，見(jiàn)參考文獻(xiàn)[16]《機(jī)床夾具設(shè)計(jì)手冊(cè)》表 可得：
所以
由計(jì)算可知所需實(shí)際夾緊力不是很大，為了使其夾具結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、操作方便，決定選用螺旋夾緊機(jī)構(gòu)。
由計(jì)算可知所需實(shí)際夾緊力不是很大，為了使其夾具結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、操作方便，決定選用手動(dòng)螺旋夾緊機(jī)構(gòu)。
夾緊力的確定
夾緊力方向的確定
夾緊力應(yīng)朝向主要的定位基面。
夾緊力的方向盡可能與切削力和工件重力同向。
(1) 夾緊力作用點(diǎn)的選擇
a. 夾緊力的作用點(diǎn)應(yīng)落在定位元件的支承范圍內(nèi)。
b. 夾緊力的作用點(diǎn)應(yīng)落在工件剛性較好的部位上，這樣可以防止或減少工件變形變形對(duì)加工精度的影響。
c. 夾緊力的作用點(diǎn)應(yīng)盡量靠近加工表面。
(3)夾緊力大小的估算
理論上確定夾緊力的大小，必須知道加工過(guò)程中，工件所受到的切削力、離心力、慣性力及重力等，然后利用夾緊力的作用應(yīng)與上述各力的作用平衡而計(jì)算出。但實(shí)際上，夾緊里的大小還與工藝系統(tǒng)的剛性、夾緊機(jī)構(gòu)的傳遞效率等有關(guān)。而且，切削力的大小在加工過(guò)程中是變化的，因此，夾緊力的計(jì)算是個(gè)很復(fù)雜的問(wèn)題，只能進(jìn)行粗略的估算。
估算的方法：一是找出對(duì)夾緊最不利的瞬時(shí)狀態(tài)，估算此狀態(tài)下所需的夾緊力；二是只考慮主要因素在力系中的影響，略去次要因素在力系中的影響。
估算的步驟：
a.建立理論夾緊力FJ理與主要最大切削力FP的靜平衡方程：FJ理=Ф (FP)。
b.實(shí)際需要的夾緊力FJ需，應(yīng)考慮安全系數(shù)，F(xiàn)J需=KFJ理。
c.校核夾緊機(jī)構(gòu)的夾緊力FJ是否滿足條件：FJ>FJ需。
夾具的夾緊裝置和定位裝置[1] [2]
夾具中的裝夾是由定位和夾緊兩個(gè)過(guò)程緊密聯(lián)系在一起的。定位問(wèn)題已在前面研究過(guò)，其目的在于解決工件的定位方法和保證必要的定位精度。
僅僅定好位在大多數(shù)場(chǎng)合下，還無(wú)法進(jìn)行加工。只有進(jìn)而在夾具上設(shè)置相應(yīng)的夾緊裝置對(duì)工件進(jìn)行夾緊，才能完成工件在夾具中裝夾的全部任務(wù)。
夾緊裝置的基本任務(wù)是保持工件在定位中所獲得的即定位置，以便在切削力、重力、慣性力等外力作用下，不發(fā)生移動(dòng)和震動(dòng)，確保加工質(zhì)量和生產(chǎn)安全。有時(shí)工件的定位是在夾緊過(guò)程中實(shí)現(xiàn)的，正確的夾緊還能糾正工件定位的不正確。
一般夾緊裝置由動(dòng)源即產(chǎn)生原始作用力的部分。夾緊機(jī)構(gòu)即接受和傳遞原始作用力，使之變?yōu)閵A緊力，并執(zhí)行夾緊任務(wù)的部分。他包括中間遞力機(jī)構(gòu)和夾緊元件。
考慮到機(jī)床的性能、生產(chǎn)批量以及加工時(shí)的具體切削量決定采用手動(dòng)夾緊。
螺旋夾緊機(jī)構(gòu)是斜契夾緊的另一種形式，利用螺旋桿直接夾緊元件，或者與其他元件或機(jī)構(gòu)組成復(fù)合夾緊機(jī)構(gòu)來(lái)夾緊工件。是應(yīng)用最廣泛的一種夾緊機(jī)構(gòu)。
螺旋夾緊機(jī)構(gòu)中所用的螺旋，實(shí)際上相當(dāng)于把契繞在圓柱體上，因此他的作用原理與斜契是一樣的。也利用其斜面移動(dòng)時(shí)所產(chǎn)生的壓力來(lái)夾緊工件的。不過(guò)這里上是通過(guò)轉(zhuǎn)動(dòng)螺旋，使繞在圓柱體是的斜契高度發(fā)生變化來(lái)夾緊的。
典型的螺旋夾緊機(jī)構(gòu)的特點(diǎn)：
（1）結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單；
（2）擴(kuò)力比大；
（3）自瑣性能好；
（4）行程不受限制；
（5）夾緊動(dòng)作慢。
夾緊裝置可以分為力源裝置、中間傳動(dòng)裝置和夾緊裝置，在此套夾具中，中間傳動(dòng)裝置和夾緊元件合二為一。力源為機(jī)動(dòng)夾緊，通過(guò)螺栓夾緊移動(dòng)壓板。達(dá)到夾緊和定心作用。
工件通過(guò)定位銷(xiāo)的定位限制了繞Z軸旋轉(zhuǎn)，通過(guò)螺栓夾緊移動(dòng)壓板，實(shí)現(xiàn)對(duì)工件的夾緊。并且移動(dòng)壓板的定心裝置是與工件外圓弧面相吻合的移動(dòng)壓板，通過(guò)精確的圓弧定位，實(shí)現(xiàn)定心。此套移動(dòng)壓板制作簡(jiǎn)單，便于手動(dòng)調(diào)整。通過(guò)松緊螺栓實(shí)現(xiàn)壓板的前后移動(dòng)，以達(dá)到壓緊的目的。壓緊的同時(shí)，實(shí)現(xiàn)工件的定心，使其定位基準(zhǔn)的對(duì)稱(chēng)中心在規(guī)定位置上。
查參考文獻(xiàn)[5]1～2～26可知螺旋夾緊時(shí)產(chǎn)生的夾緊力按以下公式計(jì)算：螺旋夾緊時(shí)產(chǎn)生的夾緊力按以下公式計(jì)算有：
式中參數(shù)由參考文獻(xiàn)[5]可查得：
其中：
螺旋夾緊力：
該夾具采用螺旋夾緊機(jī)構(gòu)， 由上述計(jì)算易得：
由計(jì)算可知所需實(shí)際夾緊力不是很大，為了使其夾具結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、操作方便，決定選用手動(dòng)螺旋夾緊機(jī)構(gòu)。
3.3定位誤差的分析
定位元件尺寸及公差的確定，夾具的主要定位元件為前支承軸頸，外圓面。
對(duì)于大半孔定位采用鑄鐵，經(jīng)滲碳淬火后達(dá)，與半孔定位配合的和的錐面，那么半孔的定位的是確定的。
D為工件的定位基準(zhǔn)直徑；H為肋板的高度；h為定位套的厚度。T為軸中心線到肋板底面的距離。
根據(jù)圖知主要保證中心線在近軸端的徑向跳動(dòng)為0.05mm，近軸端的徑向跳動(dòng)為0.1mm。
定位誤差由基準(zhǔn)位置誤差和基準(zhǔn)不重合誤差組成。
即：
夾具制造誤差包括定位面與夾具體底板的平行度誤差，且以知底板的定位表面全長(zhǎng)為582mm,故：
影響工序尺寸的誤差分析尺寸鏈圖：
且近軸端徑向跳動(dòng)為0.005mm，所以。
由以上結(jié)果表明，該夾具可保證平行度的要求。而且工序尺寸公差無(wú)要求，證明夾具是合理可行的。
3.4 夾具設(shè)計(jì)及操作的簡(jiǎn)要說(shuō)明
綜合考慮結(jié)構(gòu)合理性、工藝性、經(jīng)濟(jì)型、標(biāo)準(zhǔn)化以及各種夾具體的優(yōu)缺點(diǎn)等，選擇夾具體毛坯制造方法為鑄造夾具體；
夾具體的外形尺寸：在繪制夾具總圖時(shí)，根據(jù)工件、定位元件、夾緊裝置及其輔助機(jī)構(gòu)在總體上的配置，夾具體的外形尺寸便已大體確定。
如上所述，在設(shè)計(jì)夾具時(shí)，在設(shè)計(jì)夾具時(shí)，由于切削力的作用朝下，為提高工作效率，故采用手動(dòng)夾緊方式。
本工序采用底面和定位銷(xiāo)、支撐釘作為主要定位元件。如夾具總裝圖所示這樣能較容易、較穩(wěn)定地保證加工精度。用夾具裝夾工件時(shí)，工件相對(duì)與刀具的位置由夾具保證，基本不受工人技術(shù)水平的影響，因而能較容易、較穩(wěn)定地保證工件的加工精度。能提高勞動(dòng)生產(chǎn)率，減輕工人的勞動(dòng)強(qiáng)度。采用夾具后，工件不需劃線找正，裝夾方便迅速，顯著地減少了輔助時(shí)間，提高了勞動(dòng)生產(chǎn)率。
43
總結(jié)
轉(zhuǎn)眼間3個(gè)月的時(shí)間過(guò)去了，畢業(yè)設(shè)計(jì)也接近了尾聲。這次畢業(yè)設(shè)計(jì)是我們大學(xué)四年來(lái)進(jìn)行的最綜合、最大型、最全面的、用時(shí)最長(zhǎng)的一次設(shè)計(jì)。是對(duì)大學(xué)所學(xué)的一次大總結(jié)，它匯聚了已學(xué)科目的所有知識(shí)點(diǎn)，幾乎把大學(xué)四年所學(xué)的知識(shí)都囊括在里面了，使所學(xué)知識(shí)得到鞏固與提高。我們通過(guò)不同的途徑查閱相關(guān)的資料，如：圖書(shū)館的館藏資料、網(wǎng)上圖書(shū)館以及查閱我們四年來(lái)所學(xué)的書(shū)本知識(shí)等；豐富了自己的知識(shí)面，提高了解決問(wèn)題的能力和自學(xué)能力。在設(shè)計(jì)中我們遇到了很多的困難，通過(guò)請(qǐng)教指導(dǎo)老師自己查閱資料，與同學(xué)討論，最終都得到了解決。包括選擇毛坯的類(lèi)型和制造方法、粗精基準(zhǔn)的選擇、加工順序的安排，機(jī)床及的工藝裝備的選擇、工藝的分析計(jì)算、專(zhuān)用夾具的設(shè)計(jì)、填寫(xiě)工藝卡片等。
設(shè)計(jì)中遇到很多細(xì)節(jié)問(wèn)題，如機(jī)床的選擇原則，要根據(jù)加工零件的材料、尺寸，機(jī)床的加工范圍來(lái)確定；刀具的選擇，它是有零件的材料，加工表面的形狀來(lái)確定的；裝配圖上尺寸、配合的標(biāo)注；工序圖繪制原則，加工表面要用粗實(shí)線表示，非加工表面用細(xì)實(shí)線等。這些都是以前設(shè)計(jì)中沒(méi)太注意的問(wèn)題，感謝導(dǎo)師的指出和耐心指導(dǎo)。
通過(guò)此次設(shè)計(jì)，不但使我在設(shè)計(jì)中得到了很大的收獲，豐富了自己的理論知識(shí)，提高了實(shí)踐的能力，為今后在工作崗位中從事設(shè)計(jì)行業(yè)打下了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)，更讓我深刻感覺(jué)到相互協(xié)作的團(tuán)體精神和導(dǎo)師指導(dǎo)的重要性。由于我的時(shí)間經(jīng)驗(yàn)比較缺乏，理論知識(shí)不夠全面和深入，設(shè)計(jì)中肯定還存在不少的缺點(diǎn)和問(wèn)題，希望能夠得到老師的批評(píng)和指正，它將影響我的一生。
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致謝
本次課題設(shè)計(jì)是在導(dǎo)師的指導(dǎo)下完成的。在整個(gè)課題的設(shè)計(jì)和論文的寫(xiě)作過(guò)程中，導(dǎo)師在各個(gè)方面都給予我極大的幫助。衷心感謝導(dǎo)師在我設(shè)計(jì)過(guò)程中給予我許多熱情的幫助和耐心的分析、講解。
感謝在大學(xué)階段與我一起歡笑過(guò)、奮斗過(guò)的室友、同學(xué)以及機(jī)電工程系的所有師兄師姐師弟師妹們，與你們一起度過(guò)了的快樂(lè)時(shí)光是我美好的回憶。
在此，我還要特別感謝我的父母，是你們對(duì)我的關(guān)心、支持、期望和鼓勵(lì)給予我前進(jìn)的決心和力量。
感謝我的好朋友，感謝她在設(shè)計(jì)中對(duì)我的支持和鼓勵(lì)。
感謝我所熱愛(ài)的學(xué)院，在這里我度過(guò)了人生中最為燦爛的時(shí)刻，向所有的幫助過(guò)我的老師、朋友表示衷心的感謝。