机油泵传动轴支架的夹具设计【12张CAD图纸、工艺卡片和说明书】

摘要
本次设计是对机油泵传动轴支架零件的加工工艺规程及一些工序的专用夹具设计。机油泵传动轴支架零件的主要加工表面是平面及孔。由加工工艺原则可知，保证平面的加工精度要比保证孔的加工精度容易。所以本设计遵循先面后孔的原则。并将孔与平面的加工明确划分成粗加工和精加工阶段以保证加工精度。基准选择以机油泵传动轴支架端面作为粗基准，以上表面作为精基准。
关键词  机械加工，加工工艺，专用夹具。

目       录
摘要 I
1 绪论 1
2机油泵传动轴支架加工工艺规程设计 2
2.1机械加工基准介绍 2
2.2基准的选择 2
2.3 制定工艺路线 3
2.4选择加工设备及刀、夹、量具 4
2.4.1设备的选择 4
2.4.2刀具量具的选择 6
2.5加工工序设计 7
3 夹具设计 10
3.1定位方案的选定 11
3.2夹具夹紧装置的确定 11
3.2.1夹紧力的方向和作用点的确定 11
3.2.2夹紧力大小的估算 12
3.3夹紧机构及元件的选择 13
3.4夹具体上排屑措施的确定 15
3.5钻模的设计 15
3.5.1钻套的选定 15
3.5.2钻模板的设计 16
4夹具定位方案的分析 18
4.1工件定位自由度分析 18
4.2工件定位精度分析 19
参 考 文 献 21
致谢 22

1 绪论
对工件进行机械加工时，为了保证加工要求，首先要使工件相对于机床有正确的位置，并使这个位置在加工过程中不因外力的影响而变动。为此，在进行机械加工前，先要将工件装夹好。用夹具装夹工件时，工件相对于道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，使一批工件的加工极度趋于一致，稳定的保证工件的加工精度。同时使用夹具装夹工件方便、快捷，工件不需要划线找正，可显著的减少辅助工时，提高劳动生产率；工件在夹具中装夹后提高了工件的刚性，因此可加大切屑用量，提高劳动生产率；可使用多件、多工位装夹工件的夹具，并可采用高效夹紧机构，进一步提高劳动生产率。在批量生产中使用夹具后，由于劳动生产率的提高、使用技术等级较低的工人以及废品率下降等原因，明显得降低了生产成本。夹具制造成本分摊在一批工件上。每个工件增加的成本时极少的，远远小于由于提高劳动生产率而降低的成本。工件批量愈大，使用夹具所取得的经济效益就愈显著。

2机油泵传动轴支架加工工艺规程设计
2.1机械加工基准介绍
基准：基准是用来确定生产对象上几何要素的几何关系所依据的那些点、线、面。基准根据其功用的不同可分别为设计基准和工艺基准。
在工件工序图中，用来确定本工序加工表面位置的基准，加工表面与工序基准之间一般有两次核对位置要求：一是加工表面对工序基准的距离要求，即工序尺寸要求；另一次是加工表面对工序基准的形状位置要求，如平行度，垂直度等。所以工件定位时，用以确定工件在夹具中位置的表面（或点，线）称为定位基准，定位基准的选择，一般应本着基准重合原则，尽可能选用工序基准作为定位基准，工件在定位时，每个工件的夹具中的位置是不确定的，一般是限制工件的六个自由度，分别是指：沿三坐标轴的移动自由度，和绕三坐标轴转动的自由度。
基面的选择是工艺规程设计的重要工作之一，基面选择正确合理，可以使加工质量的到保证，减轻劳动强度，生产效率得到提高。否则，会使加工困难，甚至造成加工零件报废。
2.2基准的选择
(1)粗基准的选择
粗基准选择原则：选择粗基准，主要是选择第一道机械加工工序的定位基准，以便为后续工序提供精基准。为了方便地加工出精基准，使精基准面获得所需加工精度，选择粗基准，以便于工件的准确定位。选择粗基准的的出发点是：一要考虑如何合理分配各加工表面的余量；二要考虑怎么样保证不加工表面与加工表面间的尺寸及相互位置要求，一般应按下列原则来选择：
1) 若工件必须首先保证某重要表面的加工余量均匀，则应优先选择该表面为粗基准。
2)若工件每个表面都有加工要求，为了保证各表面都有足够的加工余量，应选择加工量最少的表面为粗基准。
3)若工件必须保证某个加工表面与加工表面之间的尺寸或位置要求，则应选择某个加工面为粗基准。
4)选择基准的表面应尽可能平整，没有铸造飞边，浇口，冒口或其他缺陷。粗基准一般只允许使用一次。
基于上述的要求和考虑到安装装配面的精度要求和便于夹紧等实际情况，粗基准选用前机体内一个较大的非加工面在毛坯图上已经标出。
(2) 精基准的选择
精基准选择原则：选择精基准时，应从整个工艺过程来考虑如何保证工件的尺寸精度和位置精度，并要达到使用起来方便可靠。一般应按下列原则来选择：
1)基准重合原则；应选择设计基准作为定位基准。
2)基准统一原则；应尽可能在多数工序中选用一组统一的定位基准来加工其他各表面，采用统一基准原则可以避免基准转换过程所产生的误差，并可使各工序所使用的夹具结构相同或相似，从而简化夹具的设计和制造。
3) 自为基准原则；有些精加工或光整加工工序要求加工余量小而均匀，应选择加工表面本身来作为定位基准。
4) 互为基准原则；对于相互位置精度要求高的表面，可以采用互为基准，反复加工的方法。
5) 可靠，方便原则；应选择定位可靠，装夹方便的表面作为精基准。
本零件是铸造件，要用毛坯面定位先加工出一个精基准。然后以精基准定位，加工零件。精基准放在工序最前面加工。以上表面毛坯面定位。详见工艺卡片。
2.3 制定工艺路线
（1）热处理工序的安排
加工工艺安排热处理，因为零件精度要求较高HT200要铸造完成要进行时效处理，防止工件变形。
（2）定位基准的选择
粗基准选择下表面，则由非加工面为定位基准，铣精基准。
精基为上表面，则加工时稳定性差一些，加工精度就受到了影响，角向定位也是这样。
因此，拟订工艺路线方案如下：

工序1： 清沙，去除非加工表面铸造积瘤
工序2： 时效处理，去除内应力
工序3： 毛坯面定位，铣上表面，保证尺寸12及72.3+0.1/0
工序4： 钻2-Φ8H7(+0.015/0) 沉孔Φ10x90°及3-Φ11孔
工序5： 以底面为基准，粗镗Φ32孔至Φ31.5
工序6： 以底面为基准，精镗Φ31孔至32H7(+0.015/0)
工序7： 以底面为基准，铣端面，保证30°及11尺寸，工件总长度250
工序8： 检验
工序9： 入库
2.4选择加工设备及刀、夹、量具
由于生产类型为大批量生产，加工设备易以通用机床为主，配以专用夹具，工件在各机床上的装卸及各机床间的传送均由人工完成。