机械毕业设计（论文）-飞轮的工艺规程及其车Φ225孔的工装夹具设计【全套图纸】 .pdf

目 录 摘 要 1 abstract 2 第一章 绪论 3 1.1 引言 . 3 1.2 机械加工工艺规程的作用 . 3 1.3 研究方法及技术路线 . 4 1.4 课题背景及发展趋势 . 4 第二章 工艺规程设计 6 2.1 毛坯的制造形式 6 2.2 基面的选择 . 6 2.2.1 粗基准的选择原则 6 2.2.2 精基准选择的原则 . 6 2.3 制定工艺路线 . 7 2.4 确定各工序的加工余量 . 7 2.5 确定切削用量及基本工时 . 10 第三章 车床夹具设计 22 3.1 问题的提出 . 22 3.2 定位基准的选择 . 22 3.3 定位误差分析 . 22 3.4 切削力的计算与夹紧力分析 . 22 总 结 26 参 考 文 献 27 1 摘 要 本次课程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。 飞轮的工艺规程及其车 225 孔的工装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 后设计中注意改进。 关键词关键词：飞轮、夹具设计、工艺路线。 全套图纸，加全套图纸，加 153893706 2 abstract this design course content involves the mechanical manufacturing technology and machine tool fixture design, metal cutting machine tool, tolerance matching and measurement of aspects of knowledge. flywheel of process planning and drilling, tapping 12 - m10 threaded fixture design is including parts processing process design, process design and special fixture design three parts. should first analyze the parts in the process design, understand parts of technology to design the structure of blank, and choose the good parts processing benchmark, design process of the parts; then the parts size of each work step of the process, the key is to determine the process equipment for each process and cutting parameter; for the design of special fixture, then select design out of the component parts of the fixture, such as the positioning device, clamping device, led components, specific connection with machine parts and other parts; calculated at the exit of fixture locating position error, analysis the rationality of the fixture structure and deficiency, and pay attention to the improvement in the later design. keywords : the flywheel, fixture design, process route. 3 第一章 绪论 1.1 引言 制造技术的重要性是不言而喻的，它与当今的社会发展密切相关。现代制造技术是当前世 界各国研究和发展的主题，特别是在市场经济的今天，它更占有十分重要的地位。人类的发展 过程是一个不断制造的过程，在人类发展的初期，为了生存，制造了石器以便于狩猎，此后， 出现了陶器，铜器，铁器，和一些简单的机械，如刀，剑，弓，箭等兵器，锅，壶，盆，罐等 用具，犁，磨，碾，水车等农用工具，这些工具和用具的制造过程都是简单的制造过程，主要 围绕生活必需和存亡征战，制造资源，规模和技术水平都非常有限。随着社会的发展，制造技 术的范围，规模的不断扩大，技术水平的不断提高，向文化，艺术，工业发展，出现了纸张， 笔墨，活版，石雕，珠宝 ，钱币金银饰品等制造技术。到了资本主义和社会主义社会，出现 了大工业生产，使得人类的物质生活和文明有了很大的提高，对精神和物质有了更高的要求， 科学技术有了更快更新的发展，从而与制造工艺的关系更为密切。蒸汽机的制造技术的问世带 来了工业革命和大工业生产，内燃机制造技术的出现和发展形成了现代汽车，火车和舰船，喷 气涡轮发动机制造技术促进了现代喷气客机和超音速飞机的发展， 集成电路制造技术的进步左 右了现代计算机的水平，纳米技术的出现开创了微创机械的先河，因此，人类的活动与制造密 切相关，人类活动的水平受到了限制，宇宙飞船，航天飞机，人造飞机，人造卫星以及空间工 作站等技术的出现，使人类活动走出了地球，走向太空 。 1.2 机械加工工艺规程的作用 机械加工工艺规程是指规定产品或零部件制造工艺过程和操作方法等的工艺文件。 制订工艺规程的原则是保证图样上规定的各项技术要求，有较高的生产效率，技术先进， 经济效益高，劳动条件良好。 制订工艺规程的程序： 1、 计算生产纲领，确定生产类型 2、 分析产品装配图，对零件图样进行工艺审查 3、 确定毛坯种类、形状、尺寸及精度 4、 制订工艺路线 5、 进行工序设计（确定各工序加工余量、切削用量、工序尺寸及公差、选择工艺装 备，计算时间定额等。 ） 4 1.3 研究方法及技术路线 1. 深入生产实践调查研究 在深入生产实践调查研究中， 应当掌握下面一些资料： 工程图纸，工艺文件， 生产纲领， 制造与使用夹具情况等。 2. 制订工艺工艺规程的程序 计算生产纲领，确定生产类型，分析产品装配图，对零件图样进行工艺审查，确定毛 坯的种类，形状，尺寸及精度，拟定工艺路线（划分工艺规程的组成，选择的定位基 准，选择零件表面的加工方法，安排加工顺序，选择机床设备等） ，进行工序设计（确 定各工序加工余量，切削余量，工序尺寸及工差，选择工艺装备，计算时间定额等） ， 确定工序的技术要求及检验方法，填写工艺文件。 3. 确定工件的夹紧方式和设计夹紧机构 夹紧力的作用点和方向应符合夹紧原则。进行夹紧力的分析和计算，以确定加紧元件 和传动装置的主要尺寸。 4. 确定夹具其他部分的结构形式 如分度装置，对刀元件和夹具体等 5. 绘制夹具总装配图 在绘制总装配图时，尽量采用 1：1 比例，主视图应选取面对操作者的工作位置。绘图 时，先用红线或双点划线画出工件的轮廓和主要表面，如定位表面，夹紧表面和被加 工表面等。其中，被加工表面用网纹线或粗实线画出加工余量。工件在夹具上可看成 是一个假想的透明体，按定位元件，导向元件，夹紧机构，传动装置等顺序， 画出具 体结构。 6. 标注各部分主要尺寸，公差配合，和技术要求 7. 标注零件编号及编制零件明细表 在标注零件编号时。标准件可直接标出国家标准代号。明细表要注明夹具名称，编号， 序号，零件名称及材料，数量等。 8. 绘制家具零件图 拆绘夹具零件图的顺序和绘制夹具总装配图的顺序相同。 1.4 课题背景及发展趋势 机床夹具是在切削加工中，用以准确地确定工件位置，并将其牢固地夹紧的工艺装备。它 5 的重要作用是：可靠地保证工件的加工精度，提高加工效率，减轻劳动强度，冲锋发挥和 扩大机床的工艺性能。因此夹具在机械制造中占有重要的地位。机床夹具的设计是工艺装 备设计中的一个重要组成部分，是保证产品质量和提高劳动生产率的一项技术措施。 我们 在设计中也应该注意一些重要方法，我们必须深入生产实践调查研究，因为，这样有利于 我们掌握一些重要资料，例如： （1）工件的图纸详细阅读图纸，了解工件被加工表 面的技术要求，该件在机械中的位置和作用，以及装配中的特殊要求。 （2）工艺文件 了解工件的工艺过程，本工序的加工要求，工件已加工面及及待加工面的状况，基准面的 选择状况，可用的机床设备的主要规格，与夹具连接部分的尺寸及切削用量等。 （3）生产 纲领夹具的结构形式应与工件批量大小相适应，做到经济合理。 （4）制造与使用夹具 的状况等。我深刻明白要想做好这次夹具设计，我也要了解并注意设计夹具出现的问题， 对夹具最基本的要求是：工件的定位准确，定位精度满足加工要求，工件夹紧牢固可靠， 操作安全方便， 成本低廉。 工件夹具中的定位精度， 主要是定为基准是否与工序基准重合， 定位基准的形式和精度，定位元件的形式和精度，定位元件的布置方式，定位基准与定位 元件的配合状况等因素有关。这些因素所造成的误差，可以通过数学计算求得。在采取提 高定位精度的措施时，要注意到夹具制造上的可能性。在总的定位精度满足加工要求的条 件下，不要过高的提高工件在夹具中的定位精度。夹具在机床上的定位精度，和刀具在夹 具上的导向精度也不应忽视。夹具在机床上的定位精度，主要与定位元件表面与机床配合 处的位置精度。夹具与机床连接处的配合间隙等因素有关。因此，提高夹具制造精度，减 小配合间隙就能提高夹具在机床上的定位精度。如果定位精度要求很高，而通过提高夹具 制造精度的措施已不可能或不合理时，应采用调整法或就地加工法解决，即在安装夹具时 找正定位表面的准确位置，或在夹具安装后加工定位表面，使夹具在机床上获得高精度定 位。 刀具在夹具上的导向精度通常利用导向元件或对刀元件来保证。因此影响刀具在夹具 上的导向精度的因素有：导套中心到定位元件产生变形等。夹具中出现过定位时，可通过 撤销多余定位定位元件，使多余定位元件失去限制重复自由度的能力，增加过定位元件与 定位基准的配合间隙等办法来解决。 6 第二章 工艺规程设计 2.1 毛坯的制造形式 飞轮材料为 ht250，由于零件成批生产，而且零件的轮廓尺寸不大，选用铸造，铸造精度 为 8 级，能保证铸件的尺寸要求，这从提高生产率和保证加工精度上考虑也是应该的。 2.2 基面的选择 基面的选择是工艺规程设计中的重要工作之一。基面选择的正确、合理，可以保证质量， 提高生产效率。否则，就会使加工工艺过程问题百出，严重的还会造成零件大批报废，使生产 无法进行。 2.2.1 粗基准的选择原则 1） 如果必须首先保证工件上加工表面与不加工表面 之间的位置要求，应以不加工表面作为粗 基准。 如果在工件上有很多不需加工的表面，则应以其中与加工面位置精度要求较高的表面作 粗基准。 2）如果必须首先保证工件某重要表面的加工余量均匀，应选择该表面作精基准。 3）如需保证各加工表面都有足够的加工余量，应选加工余量较小的表面作粗基准。 4）选作粗基准的表面应平整，没有浇口、冒口、飞边等缺陷，以便定位可靠。 5）粗基准一般只能使用一次，特别是主要定位基准，以免产生较大的位置误差。 由以上及飞轮知，选用 245 端面及 72 毛坯孔作为定位粗基准。 2.2.2 精基准选择的原则 选择精基准时要考虑的主要问题是如何保证设计技术要求的实现以及装夹准确、可靠、 方 便。 精基准选择应当满足以下要求： 1）用设计基准作为定位基准，实现“基准重合” ，以免产生基准不重合误差。 2）当工件以某一组精基准定位可以较方便地加工很多表面时， 应尽可能采用此组精基准 定位，实现“基准统一”，以免生产基准转换误差。 3）当精加工或光整加工工序要求加工余量尽量小而均匀时， 应选择加工表面本身作为精 基准，即遵循“自为基准”原则。该加工表面与其他表面间的位置精度要求由先行工 序保证。 7 4）为获得均匀的加工余量或较高 的位置精度，可遵循“互为基准” 、反复加工的原则。 5）有多种方案可供选择时应选择定位准确、稳定、夹紧可靠，可使夹具结构简单的表面 作为精基准。 由上及板块知，选用燕尾槽及其 35h7 孔作为定位精基准。 2.3 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、尺寸精度及位置精度等技术要求 能得到合理的保证。在生产纲领以确定为大批生产的条件下，可采用通用机床配以专用工 夹具，并尽量使工序集中来提高生产效率。除此以外，还应考虑经济效果，以便降低生产 成本。 铸造 时效处理 工序 05：车 475 外圆面；车 475 右端面；车 435 外圆面；车 475 左端面； 车 435 端面 工序 10：车 72 孔；车 120 和 135 孔；车 425 孔；车 425 端面 工序 15：车 380 槽；车 20斜面；车 245 端面；车 225 孔；车 225 端面 工序 20：半精车、精车 72 孔；半精车、精车 425 孔 工序 25：半精车、精车 225 孔 工序 30：钻 6-19 孔；平刮 6- 43 沉孔深 23 工序 35：钻 4-12.5 孔深 12 工序 40：钻 12-m10-6h 螺纹底孔 6.5 深 30；攻 m10 螺纹深 22 工序 45：钻 4-14 孔；锪 4- 32 沉孔；钻 4- 15 孔 工序 50：钻 6-6 斜孔 工序 55：校验静平衡 工序 60：刻线 去毛刺 检验至图纸要求 入库 2.4 确定各工序的加工余量 1. 飞轮 475 外圆面的加工余量 8 铸件尺寸公差等级 ca8 级， 加工余量等级 ma-f， 查 机械制造工艺设计简明手册 表 2.2-4 得铸件的单边加工余量z=4.0mm,表面粗糙度 a r 12.5， 查 机械制造工艺设计简明手册 表1.4-6 知，一步车削即可满足其精度要求。 2. 飞轮 475 端面的加工余量 铸件尺寸公差等级 ca8 级， 加工余量等级 ma-f， 查 机械制造工艺设计简明手册 表 2.2-4 得铸件的单边加工余量 z=5.0mm,表面粗糙度 a r 6.3， 查 机械制造工艺设计简明手册 表 1.4-8 知，一步车削即可满足其精度要求。 3. 飞轮435 外圆面的加工余量 铸件尺寸公差等级 ca8 级， 加工余量等级 ma-f， 查 机械制造工艺设计简明手册 表 2.2-4 得铸件的单边加工余量z=4.0mm,表面粗糙度 a r 12.5， 查 机械制造工艺设计简明手册 表1.4-6 知，一步车削即可满足其精度要求。 4.飞轮 435 端面的加工余量 铸件尺寸公差等级 ca8 级， 加工余量等级 ma-f， 查 机械制造工艺设计简明手册 表 2.2-4 得铸件的单边加工余量z=5.0mm,表面粗糙度 a r 12.5， 查 机械制造工艺设计简明手册 表1.4-8 知，一步车削即可满足其精度要求。 5. 飞轮 72 孔的加工余量 铸件尺寸公差等级 ca8 级， 加工余量等级 ma-f， 查 机械制造工艺设计简明手册 表 2.2-4 得铸件的单边加工余量 z=2.0mm,表面粗糙度 a r 1.6， 查 机械制造工艺设计简明手册 表 1.4-7 知，三步车削即粗车半精车精车方可满足其精度要求。 6. 飞轮 120 孔的加工余量 铸件尺寸公差等级 ca8 级， 加工余量等级 ma-f， 查 机械制造工艺设计简明手册 表 2.2-4 得铸件的单边加工余量 z=2.0mm,表面粗糙度 a r 1.6， 查 机械制造工艺设计简明手册 表 1.4-7 知，一步车削即粗车半精车精车方可满足其精度要求。 7. 飞轮 425 孔的加工余量 铸件尺寸公差等级 ca8 级， 加工余量等级 ma-f， 查 机械制造工艺设计简明手册 表 2.2-4 得铸件的单边加工余量 z=4.0mm,表面粗糙度 a r 1.6， 查 机械制造工艺设计简明手册 表 1.4-7 知，一步车削即粗车半精车精车方可满足其精度要求。 8. 飞轮 425 端面的加工余量 铸件尺寸公差等级 ca8 级， 加工余量等级 ma-f， 查 机械制造工艺设计简明手册 表 2.2-4 9 得铸件的单边加工余量z=5.0mm,表面粗糙度 a r 12.5， 查 机械制造工艺设计简明手册 表1.4-8 知，一步铣削即可满足其精度要求。 9. 飞轮 380 槽的加工余量 铸件尺寸公差等级 ca8 级， 加工余量等级 ma-f， 查 机械制造工艺设计简明手册 表 2.2-4 得铸件的单边加工余量z=4.0mm,表面粗糙度 a r 12.5， 查 机械制造工艺设计简明手册 表1.4-7 知，一步车削即可满足其精度要求。 10. 飞轮 20锥面的加工余量 铸件尺寸公差等级 ca8 级， 加工余量等级 ma-f， 查 机械制造工艺设计简明手册 表 2.2-4 得铸件的单边加工余量z=4.0mm,表面粗糙度 a r 12.5， 查 机械制造工艺设计简明手册 表1.4-8 知，一步车削即可满足其精度要求。 11. 飞轮 225 孔的加工余量 铸件尺寸公差等级 ca8 级， 加工余量等级 ma-f， 查 机械制造工艺设计简明手册 表 2.2-4 得铸件的单边加工余量 z=2.5mm,表面粗糙度 a r 3.2， 查 机械制造工艺设计简明手册 表 1.4-8 知，两步车削即粗车半精车方可满足其精度要求。 12. 飞轮 6-19 孔的加工余量 因孔的尺寸不大，故采用实心铸造，表面粗糙度 ra12.5，查机械制造工艺设计简明手 册表 1.4-8 知，一步钻削即可满足其精度要求。 13. 飞轮 6- 43 孔的加工余量 铸件尺寸公差等级 ca8 级， 加工余量等级 ma-f， 查 机械制造工艺设计简明手册 表 2.2-4 得铸件的单边加工余量z=2.0mm,表面粗糙度 a r 12.5， 查 机械制造工艺设计简明手册 表1.4-7 知，一步锪削即可满足其精度要求。 14. 飞轮 4- 12.5 孔的加工余量 因孔的尺寸不大，故采用实心铸造，表面粗糙度 ra12.5，查机械制造工艺设计简明手 册表 1.4-8 知，一步钻削即可满足其精度要求。 15. 飞轮 12- m10 螺纹的加工余量 因孔的尺寸不大，故采用实心铸造，表面粗糙度 ra12.5，查机械制造工艺设计简明手 册表 1.4-8 和表 2.3-20 知，一步钻削即可满足其精度要求。 16. 飞轮 4- 14 孔、4- 15 孔和 4- 32 沉孔的加工余量 因孔的尺寸不大，故采用实心铸造，表面粗糙度 ra12.5，查机械制造工艺设计简明手 10 册表 1.4-8 知，一步钻削即可满足其精度要求。 17. 飞轮 6- 6 斜孔的加工余量 因孔的尺寸不大，故采用实心铸造，表面粗糙度 ra12.5，查机械制造工艺设计简明手册 表 1.4-8 知，一步钻削即可满足其精度要求。 2.5 确定切削用量及基本工时 铸造 时效处理 工序 05：车 475 外圆面；车 475 右端面；车 435 外圆面；车 475 左端面； 车 435 端面 工步一：车 475 外圆面 1、切削用量 本工序为粗车工件外圆面。已知加工材料为 ht250，回转类，有外皮；机床为 c620-1 型 卧式车床，工件装卡在专用夹具中。 所选刀具为 yt5 硬质合金可转位车刀。 根据 切削用量简明手册 第一部分表 1.1， 由于 c620-1 型卧式车床的中心高度为200mm （表1.30） ， 故选刀杆尺寸bh=16mm25mm， 刀片厚度为4.5mm。 根据表 1.3，选择车刀几何形状为卷屑槽带倒棱型前刀面，前角 0 0 12=，后角 0 0 6=a，主偏 角 0 90= r k，副偏角 0 10= 、 r k，刃倾角 0 s 0=，刀尖圆弧半径mm8 . 0= 。 1）确定切削深度 p a 由于单边余量为 1.0mm，可在一次走刀内切完 2）确定进给量 f 根据表 1.4，在粗车 45#、刀杆尺寸为 16mm25mm、 p a 3mm、工件直径为 100400mm 时， f =0.61.2mm/r 按 c620-1 型卧式车床的进给量（表 4.2-9） ，选择 f =0.65mm/r 确定的进给量尚需满足机床进给机构强度的要求，故需进行校验。 根据表 1.30，c620- 1 机床进给机构允许的进给力 max f=3530n。 根据表 1.21，当 p a 2mm, f 0.75mm/r， 0 45= r k， =65m/min(预计)时，进给力 f f =760n。 f f 的修正系数为 f f k 0 =0.1， f k f 0 =1.17（表 1.29-2） ，故实际进给力为 f f =7601.17n=889.2n 11 由于切削时的进给力小于机床进给机构允许的进给力，故所选的 f =0.65mm/r 可用。 3）选择车刀磨钝标准及耐用度 根据表 1.9，车刀后刀面最大磨损量取为 1mm，可转位车刀耐用度 t=30min。 4）确定切削速度 切削速度 可根据公式计算，也可直接由表中查出。现采用查表法确定切削速度。 根据表 1.10，当用 yt15 硬质合金车刀加工铸件， p a 3mm， f 0.75mm/r，切削速度 =125m/min。 切削速度的修正系数为 sv k =0.8， tv k =0.65， rv k k=0.81, v kt=1.15, v km= kv k =1.0 (均见表 1.28） ，故 =1250.80.650.811.15m/min=60.6m/min min/ 270 6 .6010001000 r d v n = =71.5r/min 按 c620-1 机床的转速(表 4.2-8） ，选择n=76r/min=1.3r/s 则实际切削速度 =58m/min 5）校验机床功率 由表 1.24， p a 3mm， f 0.75mm/r， 46m/min 时， c p =1.7kw。 切削功率的修正系数 crp k k=1.17，0 . 1 0 = kpcmpcpr kkk c ， tpc k=1.13， c ksp=0.8， c tp k=0.65 （表 1.28） ，故实际切削时的功率为 c p =0.72kw 根据表 1.30，当n=76r/min 时，机床主轴允许功率 e p =5.9kw。 c p 200h 有rmmf/81. 01 . 0=。 （2）计算切削速度 根 据 切 削 用 量 手 册 表2.15 ， 当 铸 铁 硬 度 b =200 220hbs时 ， rmmf/22 . 0 =,min/70min/20 0 rvrd=时， 切削速度的修正系数为： 0 . 1= tv k ， 0.88 mv k= ， 0.75 sv k= ， 0 . 1= tv k ， 故min/ 5 . 52min/0 . 175 . 0 0 . 10 . 170mmkvv vc = mmrmmr d v n/389/ 4314 . 3 5 . 5210001000 0 = 根据 z525 型钻床技术资料（见简明手册表 4.2-12）可选择 n=392r/mm， min/5 .12 rv =。 3计算基本工时 17 fn ll fn l 1 j t + = 21 1= l min290 . 0 min 39222 . 0 223 t 1 j + = + =i fn ll i fn l 工序 35：钻 4-12.5 孔深 12 确定进给量 f ：根据参考文献表 2-7，当钢的mpa b 800200h 有rmmf/81. 01 . 0=。 （2）计算切削速度 根 据 切 削 用 量 手 册 表2.15 ， 当 铸 铁 硬 度 b =200 220hbs时 ， rmmf/22 . 0 =,min/50min/20 0 rvrd=时， 切削速度的修正系数为： 0 . 1= tv k ， 0.88 mv k= ， 0.75 sv k= ， 0 . 1= tv k ， 故min/ 5 . 37min/0 . 175 . 0 0 . 10 . 150mmkvv vc = mmrmmr d v n/373/ 3214 . 3 5 . 3710001000 0 = 根据 z525 型钻床技术资料（见简明手册表 4.2-12）可选择 n=392r/mm， min/5 .12 rv =。 3计算基本工时 fn ll fn l 1 j t + = 21 1= l min511 . 0 min4 39222 . 0 29 t 1 j + = + =i fn ll i fn l 工序 50：钻 6-6 斜孔 确定进给量 f ：根据参考文献表 2-7，当钢的mpa b 800，mmd6 0 =时， rmf/47 . 0 39 . 0 =。由于本零件在加工6 孔时属于低刚度零件，故进给量应乘以系 数 0.75，则 ()rmmf/35 . 0 29 . 0 75 . 0 47 . 0 39 . 0 = 根据 z525 立式钻床说明书，现取rmmf/22 . 0 = 切削速度：根据参考文献表 2-13 及表 2-14，查得切削速度min/5 . 7 mv = 21 所以 min/398 6 5 . 710001000 r d v n w s = 根据 z525 立式钻床说明书，取min/392rnw=， 故实际切削速度为 min/4 . 7 1000 3926 1000 m nd v ww = 则机动工时为 fn lll fn l 21 j t + = )21 (c 2 d 1 += r tgkl 41 2 =l min496 . 5 min6 39222 . 0 3373 t 21 j + = + =i fn lll i fn l 工序 55：校验静平衡 工序 60：刻线 去毛刺 检验至图纸要求 入库 22 第三章 车床夹具设计 为了提高劳动生产率，保证加工质量，降低劳动强度，需要设计专用夹具。有老师分配的 任务，我被要求设计工序 25：半精车、精车 225 孔，选用机床：c620-1 卧式车床。 3.1 问题的提出 本夹具主要用来半精车、精车 225 孔，225 表面粗糙度 ra1.6，有位置度要求。因此， 在本道工序加工时，这些因素都需要考虑在内。 3.2 定位基准的选择 以工件右端面、425 孔作为定位基准，对应的定位元件为支承板和定位销。 1、支承板与飞轮右端面相配合限制三个自由度，即 x 轴移动、y 轴转动和 z 轴转动。 2、定位销与飞轮 425 孔相配合限制两个自由度，即 y,轴移动和 z 轴移动，飞轮被共限 制五个自由度，因飞轮为回转类零件，且中心对称，在些情况下限制五个自由度是属于的，故 此设计是合理的。 3.3 切削力与夹紧力的计算 （1）刀具： 采用内孔车刀 425mm 机床： c620-1 卧式车床 由3 所列公式 得 f v fzf w q u e y z x pf nd zafac f 0 = 查表 9.48 得其中： 修正系数0 . 1= v k 30= f c 83 . 0 = f q 0 . 1= f x 65 . 0 = f y 83 . 0 = f u 8= p a z=24 0= f w 代入上式，可得 f=874.9n 因在计算切削力时，须把安全系数考虑在内。 安全系数 k= 4321 kkkk 其中： 1 k 为基本安全系数 1.5 23 2 k 为加工性质系数 1.1 3 k 为刀具钝化系数 1.1 4 k 为断续切削系数 1.1 所以 nkff7 .1775= （2）夹紧力的计算 选用夹紧螺钉夹紧机 由()fkffn=+ 21 其中 f 为夹紧面上的摩擦系数，取25 . 0 21 = ff f= z p +g g 为工件自重 n ff f n 4 . 3551 21 = + = 夹紧螺钉： 公称直径 d=16m，材料 45 钢 性能级数为 6.8 级 mpa b 1006= mpa b s 480 10 8= 螺钉疲劳极限：mpa b 19260032 . 0 32 . 0 1 = 极限应力幅：mpa k kkm a 6 . 48 1lim = 许用应力幅： mpa sa a a 4 . 16 lim = 螺钉的强度校核：螺钉的许用切应力为 s s = s=3.54 取s=4 得 mpa110= = 8 . 2 2 4 2 c h d f 满足要求 = mpa d n c 7 . 14 43 . 1 2 经校核： 满足强度要求，夹具安全可靠 3.4 定位误差分析 一面一定位销定位误差 24 移动时基准位移误差 yj yj min111 xdd+= （式 3-1） 式中： 1 d 425 孔的最大偏差 1 d 425 孔的最小偏差 1min 425 定位孔与圆柱销最小配合间隙 代入（式 3-1）得： yj min111 xdd+=0.063+0+0.068 =0.131(mm) 3.5 平衡块的计算 平衡块的计算 对移动式结构不对称的车床夹具，设计时应采取平衡措施，以减少由离心力产生的振动和 主轴轴承的磨损。 离心力 fj 的计算公式为 fj=0.01mjr(nn) 式中 mj-工件和夹具不平衡部分的合成质量（kg） ； r-工件和夹具不平衡部分的合成质量中心至回转中心的距离（m） ； n-主轴转速（r/min） 。 由离心力引起的力