车床拨叉钻孔夹具及机械制造工艺规程设计.doc

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1、摘 要 摘要内容：本次设计内容涉及了机械制造工艺及机床夹具设计、金属切削机床、公差配合与测量等多方面的知识。车床拨叉加工工艺规程及其钻孔的夹具设计是包括零件加工的工艺设计、工序设计以及专用夹具的设计三部分。在工艺设计中要首先对零件进行分析，了解零件的工艺再设计出毛坯的结构，并选择好零件的加工基准，设计出零件的工艺路线；接着对零件各个工步的工序进行尺寸计算，关键是决定出各个工序的工艺装备及切削用量；然后进行专用夹具的设计，选择设计出夹具的各个组成部件，如定位元件、夹紧元件、引导元件、夹具体与机床的连接部件以及其它部件；计算出夹具定位时产生的定位误差，分析夹具结构的合理性与不足之处，并在以后设计中

2、注意改进。【关键字】 车床拨叉、设计、钻夹具、定位、误差。 Abstract the content: This design content has involved the machine manufacture craft and the engine bed jig design, the metal-cutting machine tool, the common difference coordination and the survey and so on the various knowledge. The reduction gear box body components

3、technological process and its drilling fixture design is includes the components processing the technological design, the working procedure design as well as the unit clamp design three parts.Must first carry on the analysis in the technological design to the components, understood the components th

4、e craft redesigns the semi finished materials the structure, and chooses the good components the processing datum, designs the components the craft route; After that is carrying on the size computation to a components each labor step of working procedure, the key is decides each working procedure th

5、e craft equipment and the cutting specifications; Then carries on the unit clamp the design, the choice designs the jig each composition part, like locates the part, clamps the part, guides the part, to clamp concrete and the engine bed connection part as well as other parts; Position error which ca

6、lculates the jig locates when produces, analyzes the jig structure the rationality and the deficiency, and will design in later pays attention to the improvement. 【Keywords】 the lathe fork,design,drill jig， the localization, the error目 录第一章 前言.1 第二章 零件的分析.22.1 零件的作用.22.2 零件的工艺分析.2第三章 工艺规程的设计.33.1 确定

7、毛坯的制造形式.33.2 基准的选择.33.3 制定工艺路线.4 3.4 工艺路线方案.53.5 机械加工余量的确定.73.6 确定切削用量及基本加工时间.8第四章 夹具设计.15 4.1夹具概述.15 4.1.1机床夹具.15 4.1.2机床夹具的功能.15 4.1.3机床夹具的分类.15 4.1.4机床夹具的组成.164.2 工件的定位.164.3 工件的夹紧.184.3 夹具设计及夹具使用操作说明.19 第五章 总结.20参考文献.21致谢.22南昌理工学院本科生毕业论文第一章 前 言 机械设计制造及其夹具设计是我们融会贯通四年所学的知识，将理论与实践相结合，对专业知识的综合运用训练，为

8、我们即将走向自己的工作岗位打下良好的基础。机械加工工艺是规定产品或零件机械加工工艺过程和操作方法，是指导生产的重要的技术性文件。它直接关系到产品的质量、生产率及其加工产品的经济效益，生产规模的大小、工艺水平的高低以及解决各种工艺问题的方法和手段都要通过机械加工工艺来体现，因此工艺规程的编制的好坏是生产该产品的质量的重要保证的重要依据。在编制工艺时须保证其合理性、科学性、完善性。而机床夹具是为了保证产品的质量的同时提高生产的效率、改善工人的劳动强度、降低生产成本而在机床上用以装夹工件的一种装置，其作用是使工件相对于机床或刀具有个正确的位置，并在加工过程中保持这个位置不变。它们的研究对机械工业有着

9、很重要的意义，因此在大批量生产中，常采用专用夹具。而本次对于拨叉加工工艺及夹具设计的主要任务是：1.完成拨叉零件加工工艺规程的制定；2.完成钻孔专用夹具的设计。通过对拨叉零件的初步分析，了解其零件的主要特点，加工难易程度，主要加工面和加工粗、精基准，从而制定出拨叉加工工艺规程；对于专用夹具的设计，首先分析零件的加工工艺，选取定位基准，然后再根据切削力的大小、批量生产情况来选取夹紧方式，从而设计专用夹具。就我个人而言，我希望能通过这次课程设计对自己未来将从事的工作进行一次适应性训练，从中锻炼自己分析问题、解决问题的能力，希望自己在设计中能锻炼自己的分析问题、解决问题、查资料的能力 ，为以后的工作

10、打下良好的基础。第二章 零件的分析2.1 零件的作用题目所给的零件是CA6140车床的拨叉。它位于车床变速机构中，主要起换档，使主轴回转运动按照工各传动轴的转速要求工作，获得所需的速度和扭矩的作用。2.2 零件的工艺分析一 对加工零件工序尺寸及精度要求进行工艺分析 该产品为机床拨叉零件，需加工8.4的孔，其粗糙度为Ra12.5,加工510+0.1拨叉槽其粗糙度为R3.2，加工15.81F8的孔及U型槽14.20+0.1，该工件钻孔8.4是以15.81F8的孔和U形槽定位，所以15.81F8的孔的精度一定得保证，后攻M10的螺纹孔。可充分利用以加工尺寸和U型槽对工件定位加紧，工件只钻一个孔，所以

11、确定采用固定式钻夹具。二确定加工零件的定位形式、夹紧机构1.本钻夹具钻8.4的孔，可以用15.81F8的孔，用长圆柱定心轴定位限制工件在X和Y方向的平移和旋转4个自由度。用削边销定位工件拨叉叉口尺寸为510+0.1，限制工件Z轴的转动；以偏心轮宽度14.2g6定位，限制工件Z轴的移动，及X、Y、Z坐标系6个自由度全部被限制，本夹具定位属完全定位。2.工件定位的实质，就是要工件在夹具中有一确定的位置，本工件定位为完全定位。3.夹紧机构采用偏心轮夹紧架构，夹紧的目的就是保证在加工过程中不致因外力的作用而改变原来的正确定位位置，夹紧过程中不能使工件产生变形。4.夹紧机构有斜楔式夹紧机构、螺旋式夹紧机

12、构、偏心式夹紧机构等。斜楔夹紧机构主要用于增大夹紧力或改变夹紧力方向。它是利用斜面的移动所产生的压力夹紧工件；螺旋夹紧机构是从斜楔夹紧机构转化而来的，相当于将斜楔斜面绕在圆柱体上，转动螺旋时即可夹紧工件，它结构简单，夹紧行程大，扩力比大，自锁性能好，工作可靠；偏心式紧机构是靠偏心轮回转时其半径逐渐增大而产生夹紧力来夹紧工件的，其操作方便，夹紧迅速，结构紧凑。 第三章 工艺规程的设计3.1确定毛坯的制造形式 零件材料为HT500-7，考虑零件在机床运行过程中所受冲击不大，零件结构又比较简单，故选择铸件毛坯。铸造后还应安排人工时效，目的是消除残余应力。3.2基准的选择基准选择是工艺规程设计中的重要

13、工作之一。基面选择得正确与合理可以使加工质量得到保证，生产率得以提高。否则，加工工艺过程中会问题百出，甚至还会造成零件的大批报废，导致生产无法正常进行（1）粗基准的选择：对于零件而言，尽可能选择不加工表面为粗基准。而对有若干个不加工表面的工件，则应以与加工表面要求相对位置精度较高的不加工表面作粗基准。根据这个基准选择原则，先选取不加工外轮廓表面拨叉的左端面作为粗基准。 车床拨叉零件铸造工序图3-1 车床拨叉零件图3-2（2）精度基准的选择：为保证定位基准和工序基准重合，选孔15.81F8和14.2宽U形槽作为精基准。3.3制定工艺路线制定工艺路线的出发点,应当是使零件的几何形状、尺寸精度及位置

14、精度等技术要求能得到合理的保证,在生产纲领已确定的情况下,可以考虑采用万能性机床配以专用夹具,并尽量使工序集中来提高生产率。除此之外，还应当考虑经济效果，以便使生产成本尽量下降。影响加工方法的因素： 要考虑加工表面的精度和表面质量要求，根据各加工表面的技术要求，选择加工方法及分几次加工。 根据生产类型选择，在大批量生产中可专用的高效率的设备。在单件小批量生产中则常用通用设备和一般的加工方法。如、柴油机连杆小头孔的加工，在小批量生产时，采用钻、扩、铰加工方法；而在大批量生产时采用拉削加工。 要考虑被加工材料的性质，例如：淬火钢必须采用磨削或电加工；而有色金属由于磨削时容易堵塞砂轮，一般都采用精细

15、车削，高速精铣等。 要考虑工厂或车间的实际情况，同时也应考虑不断改进现有加工方法和设备，推广新技术，提高工艺水平。 此外，还要考虑一些其它因素，如加工表面物理机械性能的特殊要求，工件形状和重量等。选择加工方法一般先按这个零件主要表面的技术要求来选定最终加工方法。再选择前面各工序的加工方法，如加工某一轴的主要外圆面，要求公差为IT6，表面粗糙度为Ra0.63m，并要求淬硬时，其最终工序选用精度，前面准备工序可为粗车半精车淬火粗磨。3.4.拨叉工艺路线方案拨叉零件机械加工工艺路线方案一工序号工序名称 工序内容工艺装备10铸造用砂型模铸造拔叉毛坯（见铸造图3-1）砂型铸造机20 清砂和去毛刺清除毛刺

16、，披缝及粘砂等锉刀、榔头及刷子30 时效处理时效处理一个月消除内应力 40 钻15.81的孔 以外轮廓基准定位，打样孔，钻15.81的孔立式钻床 50车端面、孔口倒角以15.81F8的内孔为基面车床 60 校正以15.81F8的内孔为基面70 铣叉口开档以15.81F8的内孔、叉脚平面（底）及外轮廓为基面卧式铣床80 铣扁榫以15.81F8的内孔及端面、叉脚内侧面为定位基面卧式铣床90 铣槽及两端面以15.81F8的内孔及端面、叉脚内侧面为定位基面卧式铣床 100 铣叉脚平面以15.81F8的内孔、14.2的槽和叉脚外圆轮廓为定位基面卧式铣床110 铣凸台面以15.81F8的内孔、扁榫侧面为定

17、位基面立式铣床120 钻攻M10螺纹孔以15.81F8的内孔、14.2的槽和叉脚外圆轮廓为定位基面立式铣床130 总检总检拨叉的所有尺寸拨叉零件机械加工工艺路线方案二工序号工序名称 工序内容工艺装备10铸造用砂型模铸造拨叉毛坯（见铸造图3-1）砂型铸造机20 清砂和去毛刺清除毛刺，披缝及粘砂等锉刀、榔头及刷子30 时效处理时效处理一个月消除内应力40 铣A、B面以拔叉A面为粗基准铣B面，翻转以B面为精基准铣A面，保证尺寸厚10立式铣床X535,铣A、B面夹具50 铣U形槽以A面为基准定位铣U形槽，保证尺寸510+0.1及R27的圆弧立式铣床X535,铣U形槽夹具60 铣C、D面以D面为粗基准，

18、铣U形槽C面，翻转，再以U形槽C面为精基准，铣D面,保证尺寸42立式铣床X535,铣C、D面夹具70 铣E面以C面为基准定位，铣E面保证尺寸53立式铣床80 钻15.5的孔以C面和A面为基准定位，打样孔，钻15.5的孔立式钻床Z52590 铰孔铰孔，以C面为基准定位，保证尺寸 15.81F8立式钻床Z525100 铣U形槽以15.81F8的孔和C面为基准定位，铣U形槽保证尺14.2+0.深14，R7.1,至C面位置尺寸为30立式铣床X535,铣夹具110钻8.4的孔及攻螺纹以15.81F8的孔及U形槽14.2定位，钻8.4的孔，攻M10螺纹立式钻床Z525,钻夹具120 总检总检拨叉的所有尺寸

19、 上述两个方案，方案一首道工序是钻扩铰15.81F8的孔它是以外形轮廓为定位基面后续是车端面、孔口倒角以15.81F8的内孔为基面、校正以15.81F8的内孔为基面等其定位基准有用到15.81F8的内孔，而15.81F8的内孔是以外形轮廓为定位基面，其加工出来的形位精度、尺寸精度都不高，会有很大偏差，而后续工序又有用到15.81F8的内孔作为定位基准，其加工出来的精度偏差会很大，可能达不到规定的精度要求。方案一与方案二相比较之下，方案一的工序的顺序安排不是很合理，加工精度也没有方案二的高，特别是位置精度，故选方案二。3.5机械加工余量的确定据以上资料及工艺路线，分别确定各加工表面的机械加工余量

20、、工序尺寸及毛坯尺寸如下：1. 外形表面：考虑其零件外圆表面为非加工表面，所以外圆表面为铸造毛坯， 没有粗糙度要求，因此直接铸造而成。2. 外形表面沿轴线方向长度方向的加工余量及公差：查机械制造工艺设计简明手册10端面长度余量均为2.5（均为双边加工）铣削加工余量为： 粗铣：2mm 半精铣：0.7mm3. 内孔：查机械制造工艺设计简明手册10表，为了节省材料和减少加工时间提高生产效率，将没有粗糙度要求的半圆孔直接铸造成型即铸成孔半径为27mm。 工件15.81F8的孔工序尺寸加工余量： 钻孔 2mm 扩孔 0.5mm 铰孔 0.1mm 精铰 0.05mm4.槽端面至中心线垂直中心线方向长度加工

21、余量工序尺寸加工余量：粗铣端面 2.1 mm半精铣 0.7 mm精铣 0.2 mm5.螺纹孔顶面加工余量铸出螺纹孔顶面至15.81F8孔轴线且垂直轴线方向21mm的距离，余量为3mm工序尺寸加工余量:粗铣顶面 2mm半精铣 0.45 mm精铣 0.1 mm 6.其他尺寸直接铸造得到由于本设计规定的零件为中批量生产，应该采用调整加工。因此在计算最大、最小加工余量时应按调整法加工方式予以确认。 3.6确定切削用量及基本加工时间工序一 用砂型铸造，需加工工件的外表面每边放余量3mm，形状见拨叉铸件图，其单件加工时间为30min工序二 铸造拨叉铸件表面应清除毛刺，披缝及粘砂等，其单件加工时间为20mi

22、n工序三 检验铸件是否合格和有关尺寸是否正确，不加工处涂上防锈漆，放置时效处理一个月，检验及涂漆的单件工时为15min工序四 铣A、B面，翻转铣另一端面保证尺寸厚10 mm 1.加工条件 工件材料：QT500-7铸造 加工要求：粗铣铣A、B面 机床：立式铣床X535 刀具：硬质合金套式立铣刀，刀片采用YG8 夹具：铣A、B面夹具2.切削用量 1）铣削深度 因为切削量较小，故可以选择ap=2mm，一次走刀即可达到所需要求。 2）每次进给量 机床功率为10kw,查实用金属切削手册9f=0.080.15mm/r。由于是对称铣，选较小量f=0.15 mm/r。 3）查后刀面最大磨损及寿命 查实用金属切

23、削手册9，寿命T=180min 4）计算切削速度 5）计算基本工时 tmL/ Vf=(100+28)/6 .44=8min。工序五 以A面为基准定位铣U形槽及R27mm的圆弧拨叉1.加工条件 工件材料：QT500-7铸造 加工要求：铣U形宽为510+0.1 mm的槽及R27mm的圆弧拨叉 机床：立式铣床、X535 刀具：硬质合金螺旋齿莫氏锥柄立铣刀d0=63 GB/T164546.3-1996 夹具：铣U形槽夹具2. 切削用量1）铣削深度 因为切削量较小，故可以选择ap=3mm，一次走刀即可达到所需要求。 2）每次进给量 机床功率为10kw。查实用金属切削手册9f=0.080.15mm/r。由

24、于是对称铣，选较小量f=0.15 mm/r。 3）查后刀面最大磨损及寿命 查实用金属切削手册9，寿命T=180min4)计算切削速度 5)计算基本工时 tmL/ Vf=12min工序六 铣C、D面，以D面为粗基准，铣U形槽C面，翻转，再以U形槽C面为精准，铣D面,保证尺寸421.加工条件工件材料：QT500-7铸造加工要求：铣C、D面机床：立式铣床刀具：平面铣刀夹具：铣C、D面夹具2. 切削用量1）铣削深度 因为切削量较小，故可以选择ap=3mm，一次走刀即可达到所需要求。2）每次进给量 机床功率为10kw。查实用金属切削手册9f=0.080.15mm/r。由于是对称铣，选较小量f=0.15

25、mm/r。3）查后刀面最大磨损及寿命 查实用金属切削手册9，寿命T=180min4）计算切削速度 5）计算基本工时 tmL/ Vf=8min 工序七 铣E面，以C面为基准定位，铣E面保证尺寸531.加工条件工件材料：QT500-7铸造加工要求：铣宽为53mm高为15mm的端面及宽为26mm的端面机床：立式铣床、X52型刀具：平面铣刀夹具：铣E面夹具2. 切削用量 1）铣削深度 因为切削量较小，故可以选择ap=3mm，一次走刀即可达到所需要求。 2）每次进给量 机床功率为10kw。查实用金属切削手册9f=0.080.15mm/r。由于是对称铣，选较小量f=0.15 mm/r。 3）查后刀面最大磨

26、损及寿命 查实用金属切削手册9，寿命T=180min 4）计算切削速度 5）计算基本工时 tmL/ Vf=8min工序八 以C面和A面为基准定位，打样孔，钻15.5的孔1.加工条件工件材料：QT500-7铸造加工要求：以下端面为基准，在高为28mm处打样孔，钻15.5mm的孔机床： 摇臂钻床刀具： 15.5麻花钻头2. 选择切削用量1）决定进给量由d=15mm,查表按钻头 f=0.470.57mm/r 按机床强度查选择 f=0.0561.8mm/r 最终决定选择机床已有的进给量 f=0.48mm/r2）切削速度 n=50-2000r/min 取n=1000r/min.3） 查后刀面最大磨损及寿

27、命 查实用金属切削手册9，寿命T=80min 4）计算基本工时 tmL/ (nf)=5min工序九 铰孔，以C面为基准定位，保证尺寸15.81F8，保证粗糙度为Ra1.6um1.加工条件工件材料：QT500-7铸造加工要求：铰孔，以拨叉小端底面定位，铰15.81F8的孔机床：立式铣床Z535刀具：铰刀15.812. 切削用量1）铣削速度及进给量 选高速钢铰刀n=1000r/min f=1.32.6min/r d=15.81F8 2）查后刀面最大磨损及寿命 查实用金属切削手册9，寿命T=70min 3）计算基本工时 tmL/ (nf)=5min工序十 铣U形槽，以15.81F8的孔和C面为基准定

28、位，铣U形槽保证尺14.2+0.深14，R7.1,至C面位置尺寸为301.加工条件工件材料：QT500-7铸造加工要求：铣U形槽，保证尺寸14.2+0.10 深14mmR7.1mm,U形拨叉面至U形槽尺寸40mm机床：立式铣床刀具：平面铣刀夹具：铣小端U形槽夹具2. 切削用量1）铣削深度 因为切削量较小，故可以选择ap=3mm，一次走刀即可达到所需要求。2）每次进给量 机床功率为10kw。查实用金属切削手册9f=0.080.15mm/r。由于是对称铣，选较小量f=0.15 mm/r。 3）查后刀面最大磨损及寿命 查实用金属切削手册9，寿命T=180min 4）计算切削速度 5）计算基本工时 t

29、mL/ Vf=12min工序十一 以15.81F8的孔及U形槽14.2定位，钻8.4的孔，攻M10螺纹1.加工条件工件材料：QT500-7铸造加工要求：以拨叉小端U形槽定位以及15.81F8的孔定位，钻8.4mm的孔（钻夹具），攻M10螺纹机床：立式钻床、Z535刀具：8.4麻花钻头夹具：钻8.4孔夹具2. 切削用量 1）决定进给量由d=8.4mm,查表按钻头 f=0.470.57mm/r 按机床强度查选择 f=0.0561.8mm/r最终决定选择机床已有的进给量 f=0.48mm/r 2）切削速度 n=50-2000r/min 取n=1000r/min. 3）查后刀面最大磨损及寿命 查实用金

30、属切削手册9，寿命T=80min 4）计算基本工时tmL/ (nf)=8min工序十二 总检拨叉的所有尺寸，各工序尺寸应符合各工序工艺尺寸公差要求 第四章 夹具设计4.1夹具概述4.1.1机床夹具夹具是一种装夹工件的工艺装备，它广泛地应用于机械制造过程的切削加工、热处理、装配、焊接和测量等工艺过程中。在金属切削机床上使用的夹具统称为机床夹具。在现代生产中，机床夹具是一种不可缺少的工艺装备，它直接影响着加工的精度、劳动生产率和产品的制造成本等，故机床夹具设计在企业的产品设计和制造以及生产技术准备中占有极其重要的地位。4.1.2机床夹具的功能在机床上用夹具装夹工件时，其主要功能是使工件定位（通过工

31、件定位基准面与夹具定位元件的定位面接触或配合，使工件在夹具中占有正确的几何位置，从而保证工件加工表面的尺寸和几何形状及相互位置精度要求。）和加紧（工件定位后，经加紧装置施力于工件，将其固定夹牢，使工件正确的定位位置保持不变）。1. 稳定保证工件的加工精度用夹具装夹工件时，工件相对于刀具及机床的位置精度由夹具保证，不受工人技术水平的影响，使一批工件的加工精度趋于一致。2. 减少辅助工时，提高劳动生产率使用夹具装夹工件无需划线找正，可显著地减少辅助工时，方便快捷；可提高工件刚性，使用较大切削用量；可实现多工件、多工位同时装夹，可采用高效夹紧机构，提高劳动生产率。3. 扩大机床的使用范围，实现一机多

32、能根据加工机床的成形运动，附以不同类型的夹具，可扩大机床的工艺范围。机床夹具在机械加工中的作用主要是保证加工精度、提高劳动生产率、改善人工的劳动条件、降低生产成本、保证工艺纪律和扩大机床工艺范围等。4.1.3机床夹具的分类机械夹具一般可按专门化程度、使用的机床和加紧动力源进行分类。1.按专门化程度分类（1）通用夹具（2）专用夹具（3）通用可调夹具和组成夹具（4）组合夹具（5）自动线夹具（1）通用夹具是指结构、尺寸以规格划，且具有一定通用性的夹具，如三爪自定心卡盘、四爪单动卡盘、台虎钳、万能分度头、顶尖、中心架、电磁吸盘等；（2）专用夹具是针对某一工序的加工要求而专门设计和制造的夹具；（3）可调

33、夹具是针对通用夹具和专用夹具的缺陷而发展起来的一类新型夹具；（4）组合夹具是一种模块化的夹具；（5）自动线夹具一般分为两种：一种为固定式夹具，它与专用夹具相似，另一种为随行夹具，使用中夹具随着工件一起运动，并将工件沿着自动线从一个工位移至下一个工位加工。2.按使用的机床分类按所用的机床不同，夹具可分为车床夹具、铣床夹具、钻床夹具、镗床夹具、磨床家具、齿轮机床夹具和其他机床夹具等。4.1.4机床夹具的组成虽然各类机床夹具结构不同，但对其主要功能加以分析，机床夹具一般是由定位元件、夹紧元件、对刀元件与导引元件、夹具体和其他元件及装置组成。1. 定位元件（定位装置）定位元件与工件的定位基面相接处，用

34、于确定工件在夹具中的正确位置。2. 夹紧元件（夹紧装置） 夹紧元件的作用是将工件压紧夹牢，使工件在加工过程中保持在夹具中的既定位置。3. 对刀元件与导引元件用于确定刀具在加工前正确位置的元件称为对刀元件，如对刀块。用于确定刀具位置并导引刀具进行加工的元件称为导引元件。4. 夹具体夹具体是用于联接或固定夹具上各元件及装置，使其成为一个整体的基础件。它与机床有关部件进行联接、对定，使夹具相对机床具有确定的位置。5. 其他元件及装置组成有些夹具根据工件的加工要求，要有分度机构，铣床夹具还要有定位键等。4.2 工件的定位1.定位基准的选择拟定加工路线的第一步是选择定位基准。定位基准的选择必须合理，否则

35、将直接影响所制定的零件加工工艺规程和最终加工出的零件质量。基准选择不当往往会增加工序或使工艺路线不合理，或是使夹具设计更加困难甚至达不到零件的加工精度（特别是位置精度）要求。因此我们应该根据零件图的技术要求，从保证零件的加工精度要求出发，合理选择定位基准。因此零件图没有较高的技术要求，也没有较高的平行度和对称度要求，所以我们应考虑如何提高劳动效率，降低劳动强度。因15.81F8的孔和其两端面都已加工好，为了使定位误差减小，选择已加工好15.81F8的孔和其端面作为定位精基准。2.六点定位原则 工件的定位其定位要遵循六点定位原则。工件在直角坐标系中有六个自由度，夹具用合理分布的六个支承点限制工件

36、的六个自由度，即用一个支承点点限制工件的一个自由度的方法，使工件在夹具中的位置完全确定。而本夹具是采用定位心轴、削边销和偏心轮定位。3.定位误差使用夹具时，造成工件加工误差的因素可包括下列四个方面：1）与工件在夹具中定位有关的误差，以D表示;2) 与夹具在机床上安装有关的误差，以A表示; 3) 与导向或对刀（调整）有关的误差，以 T表示;4) 与加工方法有关的误差，以 G 表示。G 包括机床误差、刀具误差、变形误差和测量误差等。为了保证工件的加工要求，上诉误差合成后不应超出工件的加工误差K ，即 D + A + T + G K定位误差及其产生原因所谓定位误差，是指由于工件定位造成的加工面相对工

37、序基准的位置误差。造成误差的原因有：1）由于定位基准与工序基准不一致所引起的定位定位误差，称为基准不重合误差，即工序基准相对定位基准在加工尺寸方向上的最大变动量，以B 表示。2）由于定位副制造误差及其配合间隙所引起的定位误差，称为基准位移误差，即定位基准的相对位置在加工工尺寸方向上的最大变动量，以Y表示。定位误差是由于基准不重合误差和基准位移误差共同作用的结果，故 D = Y B 在进行定位误差的分析与计算时，可以将两项误差分别计算，再按上式合成。当B 和 Y 变动方向相同时，取“+”号；反之，取“-”号。4.定位设计的基本原理按工件的工艺基准选择原理，在定位设计时也应遵循“基准重合”和“基准

38、统一”等原则，以减少定位误差。5.对定位元件的基本要求要有足够的精度、足够的储备精度、足够的强度和硬度、应协调好与有关元件的关系及良好的结构工艺性。为了保证加工精度，一般限定定位误差不超过工件加工公差IT的l/3，B为基准不重合误差，本次夹具设计基准重合，B=O；Y为基准位移误差。D=B+Y=0+d/2=0.02/2=0.01 ，D=0.01查表得其不超过工件加工公差IT的l/3，故方案可行。4.3 工件的夹紧1.夹紧力确定的基本原理a.夹紧力的方向应有助于定位稳定b.夹紧力的方向应有利于减少夹紧力c.夹紧力的方向应是工件刚性较好的方向。2.夹紧力的作用点a.夹紧力的作用点应落在定位元件的支承

39、范围内b.夹紧力的作用点应选在工件刚性较好的部位c.夹紧力的作用点应尽量靠近加工表面。3.夹紧力的大小理论上，夹紧力的大小应与作用在工件上的其他力（力矩）相平衡；而实际上，夹紧力的大小还与工艺系统的刚度、加紧机构的传递效率等因素有关，计算是很复杂的。因此，实际设计中常采用估算法、类比法和实验法确定所需要的加紧力。当采用估算法确定夹紧力的大小事，为简化计算，通常将夹具和工件看成一个刚性系统。根据工件所受切削力、夹紧力（大型工件应考虑重力、惯性力等）的作用情况，找出加工过程中对加紧最不利的状态，按静力平衡原理计算出理论夹紧力，最后再乘以安全系数作为实际所需夹紧力，即 FW K = K FW式中 F

40、W K 实际所需夹紧力（N）； FW 在一定条件下，由静力平衡算出的理论夹紧力(N)； K _ 安全系数。本夹具要用于精铣槽510+0.1 和槽14.20+0.1对U槽的加工要求有：槽宽14.2,槽深14，表面粗糙度的值均为Ra6.3，槽宽为51的两侧面粗糙度的值Ra3.2，本道工序只精铣一下槽即可达到各要求，因此，在加工本道工序时，在考虑其精度的同时，也要尽量提高生产效率，降低劳动强度。4.4夹具设计及夹具使用操作说明本夹具使用于立式钻床上，加工拔叉， 攻M10螺纹、钻8.4的孔，工件以15.81F8孔和U形槽510+0.1叉口及14.20+0.1槽，分别在定位心轴、削边销及偏心轮上定位。转动手柄，使偏心轮上的对称弧面楔入工件14.20+0.1槽内，定位并楔紧工件。这时工件即可以钻8.4的孔。钻完孔后转偏心轮手柄，使工件松开，翻转夹具盖板钻模板，工件即可移出夹具体。 第五章 结 论通过这次毕业设计，使我对零件制造过程、加工工艺和夹具设计都有了更进一步的认识，也加深了对大学四年中所学基础知识的学习和理解。毕业设