拨叉设计论文

1、 序言宛若流沙一般，总是在不经意间流逝，没有停留、没有迷茫，总是若此毫不犹豫。在这逝去的四年中，我曾高兴、悲伤、迷茫、犹豫、惊讶、兴奋，这些都是人生不可或缺的情感，伴随着各种丰富情感，我感觉到了生活的充实。在此，对于在四年中所帮助过我的同学以及老师表示由衷的感谢！毕业设计是检验我们大学四年所学知识的实际应用，要求我们从多角度、多方面、更全面分析问题，解决问题。同时，在毕业设计过程中，我们也对四年所学的知识重新回顾和总结，对所学各科知识综合运用，在进行设计过程中我们要理论联系实际，我们即将走入社会，面对实际的生产活动，做好准备！机械工艺设计是产品设计，产品制造的过程。通过制定设计方案，合理安排生

2、产制造工序，是企业能够在现有的加工设备中，使用最低的生产成本，生产出满足使用要求的零件。这一过程的确定要求设计人员能够全面考虑零件制造工艺、使用和维护方面的要求，同时在确定零件加工零件尺寸、零件强度计算与结构、工艺等关系的过程中，我们需理论联系实际，要考虑实际加工条件。机床夹具在保证产品优质、高产、低成本，充分发挥现有设备的潜力，便于工人掌握复杂或精密零件加工技术，减轻工人的劳动强度，夹具在机械制造各行业的运用，大幅度提高了机械零件的质量和产品的稳定性，提高了劳动生产率，降低了产品的成本。我的毕业设计的题目是“设计拨叉零件的加工工艺及夹具的设计”，专题是拨叉零件的加工工艺规程制定，铣削零件表面

3、专用夹具的设计。作为一个即将从事机械行业的工作者，选择这一课题将为我自己今后的设计工作打下良好的基础。 由于在学校对于本门课程，也只了解到了皮毛而已，在学多地方还有很多不甚明白的地方，希望老师对于错误的地方能够给予纠正与批评，对此不胜感激！车辆工程 xxxxx班 xx 2012年9月20日 1目录序言.1第一章 零件分析及任务书1.1零件公用、要求.31.2零件结构特点.31.3零件的技术要求.31.4设计任务.3第二章 零件加工工艺规程制定2.1确定生产类型.42.2确定毛坯.42.3确定机械加工工艺过程.52.4确定工序尺寸.72.5主要切削用量及时间定额.9第三章 铣削零件专用夹具设计3

4、.1铣床夹具选择、结构设计及主要技术要求.133.2明确设计任务，收集分析原始资料.143.3拟定夹具的结构方案.153.4分析计算定位误差.183.5夹具加紧结构.193.6拟订总装图尺寸、公差与配合和技术要求.233.7夹具设计及操作简要说明.23 第四章 参考文献 4.1 参考文献.24 2第一章 工艺规程设计1.1拨叉零件功用、要求拨叉零件是日常生活中常见的机械传动零件，但在不同的应用场合起机构形状也不尽相同。由于零件的使用场合要求，要求零件有一定的2强度、韧性及耐磨性要求。1.2零件的结构特点设计所给拨叉零件视图正确：尺寸标注完整，零件技术要求规范正确，零件的结构工艺合理；零件所选材

5、料为ZG45，材料=570MP。该材料具有较高的强度，韧性和塑性，切削性能良好；结构工艺性比较好。该零件主要加工表面及技术要求分析如下：同轴孔16H9、9H9的同轴度要求小于0.08mm，再设计家具时应考虑加工要求。零件小端面（8h12mm）两拨叉对称度要求不小于0.08mm，在加工时可考虑在一次装夹下将两表面同时加工。零件加工表面粗糙度最高要求R=6.3m，技工要求不高，尺寸精度等级亦不算太高，降低了加工的复杂性。综上所述，根据个加工方法的经济度及一般机床所能达到的位置精度，该零件没有很难的加工表面，上述各表面的技术要求采用常规加工工艺均可保证。此外，在加工过程中影充分考虑零件结构特点。1.

6、3零件的技术要求铸件应该经正火处理，目的改善了切削加工性能，减小表面粗糙度，材料正火后硬度为140163HBS未注圆角半径为R35mm。加工表面不应该有毛刺、裂缝、结疤、夹渣等缺陷，并应清理清洁所有加工表面应光洁，不可有裂缝、压痕、毛刺、气孔、凹痕以及金属夹杂物，在磨光表面上不该有深痕和黑点。清除油道及其它部分的金属削，污染物及其它杂物并清洗吸干精加工后，应经磁力探伤并退磁。1.4设计任务设计题目：设计拨叉零件的加工工艺及夹具的设计1,、零件图、毛坯图；2、编写拨叉体的加工工艺；3、绘制变速拨叉的工艺卡；铣削56H12内侧面）4、设计一套铣削56H12内侧面夹具；5、设计说明书一套。 3第二章

7、 工艺规程制订2.1确定生产类型N1=Nn(1+)(1+)式中：N1零件的生产纲领（件/年） N产品的生产纲领； n每台产品中包含零件的数量； 该零件设备的百分率； 改零件废品的百分率；已知零件的年生产纲领为10000件，零件的质量约为2kg，由参考文献（1）表15-2可确定其生产类型为大批生产。鼓初步确定工艺安排的基本倾向为：加工过程划分阶段；工序适当集中；加工设备一通用设备为主；大量采用专用工装。这样生产准备工作投资较少，投资快、生产率高。2.2确定毛坯2.2.1确定毛坯种类根据零件材料确定毛坯为铸铁。并依其结构形状、尺寸大小和生产类型，有参考文献（1）表15-4确定毛坯的铸造方法选用金属

8、型浇注造型。根据参考文献（1）表15-5铸件尺寸公差等级才哟个CT9级。2.2.2确定铸件余量及形状铸件各加工表面机械加工余量见表表2-1零件各端面加工余量基本尺寸（mm）加工余量附注48（上下两端面）2单侧52（56H12内侧面）2单侧，双侧加工12（8h12外侧面）2单侧，双侧加工对于金属型浇注，根据参考文献（1）表15-9铸件最小孔的直径，故本零直径16mm及一下尺寸的孔均不铸出，零件两侧面不需机械加工，可直接铸造成型。 4图1拨叉毛坯简图2.3确定机械加工工艺过程2.3.1选择定位基准（一）精基准的选择原则（1）尽可能的轩加工表面的设计基准为精基准，即“基准重合”原则。 目的：避免产生

9、基准不重合误差。（2）应经可能在多数工序中采用同一组精基准定位，即“基准统一”原则。目的：家少设计和制造费用并减少基准交换所带来的定位误差。（3）有些精加工工序，可轩加工表面本身为定位基准，即“自由基准”原则。（4）对位置精度要求高的表面，可采用“互为基准”，反复加工。 目的：以保证高的位置精度。（5）选定位准确、稳定、加紧简单的表面为精基准。 目的：便于弓箭的安装和加工。为保证同轴孔的平行度要求，并尽量遵循“基准重合”的原则，选精基准为“一面一长孔”的定位方式，及已16h12的一端面为精基准，在加工过程中优先加工基准，在加工其余加工免时都以它为基准。（二）选择粗基准 遵循“基准先行”的原则，

10、以拨叉圆弧口内表面及一段面为加工的粗基准先加工内孔及44h12的端面。 5 2.3.2拟订工艺规程 （一）选择表面加工方法根据各表面加工要求和各种加工方法所能达到的经济精度，根据参考文献（1）表15-3215-34选择零件主要表面的加工方法与方案如下：44h12的上下端面：粗铣（IT10）半精铣（IT8）。56H12的内侧面：粗铣（IT10）半精铣（IT8）。8h12的外侧面：粗铣（IT10）半精铣（IT8）。16H9的内孔：钻（IT12）扩（IT10）铰（IT8）。深为2mm的沟槽：拉削（IT6）。9H9的内孔：钻（IT12）铰（IT8）。（二）确定工艺过程方案（1）拟订方案 由于各表面加工

11、方法及粗精基准已基本确定，现按照“先粗后精“先主后次”“先面后孔”“基准先行”的原则，初步拟定两种工艺过程方案，见表2-2方案方案工序号工序内容工序号工序内容1铸坯1铸坯2热处理2热处理3粗铣44h12的上端面3粗铣、半精铣44h12的上端面4粗铣44h12的下端面4粗铣、半精铣44h12的下端面5半精铣44h12的上端面5钻d=15mm的孔6半精铣44h12的下端面6扩d=15.85mm的孔7钻d=15mm的孔7铰16H9的孔8扩d=15.85mm的孔8粗、半精铣8h12的外侧面9铰16H9的孔9粗、半精铣56H12的内侧面10拉H=2mm的键槽10钻、铰9H9孔，孔口倒角14511粗、半精

12、铣8h12的外侧面11钳工去毛刺12钻、铰9H9孔，孔口倒角14512终检13粗、半精铣56H12的内侧面14钳工去毛刺15终检（2）方案论证 两种方案的主要区别在于加工过程中粗精加工顺序的排列，还有两种方案中队9H9的孔的加工工序的安排。方案一的优点在于：粗精加工划分了明确的加工阶段：工序34为粗加工阶段，工序56为半精加工阶段，个表面加工互不影响，精度逐渐提高，有利于保证表面加工质量。工序中吧加工56H12内侧面的工序安排到9H9的孔侠义道工序，为了方便在加工56H12内侧面时的定位需要。 6 该方案的明显弊端是：村精加工工序分开增加了供需数量和安装次数，安装误差较大。工序过程中把加工56

13、H12内侧面和8h12外侧面工序分开，由于中间的钻、铰工序需换机 床，增加了装夹次数，对拨叉爪的对称度要求有影响。 方案二的特点是：基本遵循了粗精加工划分原则。粗精铣在一次装夹中完成，减小由零件多次装夹产生的误差。加工56H12内侧面和8h12外侧面是虽然需两次装夹工件，但不需要换机床加工，有利于拨叉对成都的要求。方案二的不足之处，加工过程中采用铸造表面未经加工的基准，加工误差大，不能保证零件精度要求。在铣削56H12内侧面时，采用了零件侧面（铸造表面）定位的方法，精度低，误差大。根据以上分析，确定方案一为拨叉零件加工的工艺路线。2.4确定工序尺寸（一）确定工序尺寸的一般方法是，有加工表面的最

14、后工序往前推算，最后工学尺寸岸零件图的要求标注。当无基准转换时，统一表面多次加工的工序尺寸至于工序（或工号）的加工余量有关。当基准不重合时，工序尺寸应用工艺尺寸链解算。选择工序间加工余量的主要原则：（1）采用最小的加工余量。以缩短加工时间，并降低零件的制造费用；（2）加工余量应能保证得到图纸上所规定的表面粗糙度及精度；（3）决定加工余量时应考虑到零件热处理时引起的变形，否则可能产生废品；（4）决定加工余量时应考虑到所采用的加工方法和设备，以及加工过程中零件可能发生的变形；（5）决定零件加工余量时应考虑到被加工零件的大小，零件愈大，则加工余量也愈大。公差的选择原则：（1）公差不应超出经济的加工精

15、度范围；（2）选择公差时应考虑到加工余量的大小，因公差的界限决定加工余量的最大与最小尺寸；（二）零件中加工工序尺寸确定各加工方法的经济精度确定其尺寸偏差。对直接保证设计尺寸的工序尺寸，可按实际尺寸偏差要求确定其尺寸偏差。铸件尺寸按要求其公差带对称分布。其余独立的中间尺寸按“入体方向”确定偏差。（1）该报差两件孔的加工，零件中有两个孔需加工，切凌空的直径都小于20mm，采用的加工方式钻扩铰，各加工步骤的加工余量及公差等级及加工所能达到的表面粗糙度见表2-37表2-3孔加工尺寸及公差加工表面加工内容加工余量精度等级工序尺寸表面粗糙度R（m）工序余量最小最大16H9铸件铰孔扩孔钻孔0.150.85I

16、T7IT9IT12160+0.03615.850+0.084150+0.211.63.212.50.0660.640.01930.9349H9铸件铰孔钻孔0.2IT7IT1290+0.0368.80+0.181.612.50.020.236 （2）确定铣削加工时的余量，本零件中，56H12内侧面和8h12的外侧面需铣削加工，加工时的工艺基准与设计基准重合。前面确定了工件表面的总加工余量，现更具刀具切削用量及相关资料确定个表面精加工、半径加工余量，有后向前推算工序尺寸，并确定其公差。见表2-4表2-4各端面的加工工序余量及公差加工表面加工内容加工余量精度等级工序尺寸表面粗糙度R（m）工序余量最小

17、最大44h12的端面铸件半粗铣精铣21.750.25IT12IT1144.5-0.052044-0.25012.56.31.50.181.750.2556H12内侧面铸件半粗铣精铣21.750.25IT12IT1155.50+0.6560+0.312.56.31.50.181.750.258h12的外侧面铸件半粗铣精铣21.750.25IT12IT118.5-0.308-0.15012.56.31.50.181.750.25 82.5主要切削用量及时间定额2.5.1工序(36)铣削端面的切削用量及时间定额工序过程中，在能够达到表面加工精度的情况下，粗精加工采用同一把车刀，加工材料为ZG45,b

18、=570MPH，铸件，机床为X62卧式铣床，工件采用夹具装夹。（一）选择道具 刀具选用硬质合金整体套式面铣刀，铣刀直径do=80mm，Z=10，根据参考文献（1）表3.1-37。由于甲供材料b800MP故选铣刀前角o=20d，后角o=12（周齿），o=6（端齿），根据参考文献（2）表 3.2。（二）粗加工端面选择切削用量（1）选择切削深度工件表面的加工方法为粗精铣加工，粗加工切削加工精度=1.75mm，半精加工时切削深度=0.25mm。（2）确定每齿进给量fz根据参考文献（2）表3.3，铣床功率7.5kw工艺系统刚性中等，粗尺铣刀加工钢料，查的每齿进给量0.090.18mm/z，取fz0.15

19、mm/z。（）选择铣刀磨顿标准及刀具寿命 根据参考文献（2）表3.7，铣刀刀齿厚道面最大磨损量为0.3mm，铣刀直径do=80mm，故刀具寿命T=180min，参考文献（2）表3.8。（4）确定刀具切屑速度C和工作台每分钟进给量fMZ切削速度可根据参考文献（2）表3.27中的计算C=式中=186，=0.2，根据所用X62性卧式铣床主轴尸姬转速选择n=600r/min，参考文献（1）表4.2-39。则实际加工过程中切削速度（三）半精加工端面切削用量的选择（1）切削深度确定 半精加工时切削深度（2）确定每齿进给量每齿进给量0.090.18mm/z，取=0.09mm/z。（3）确定刀具切削速度和工作

20、台每分钟进给量切削速度可根据参考文献（2）BIAO 3.27的公式计算； 9 式中=根据所用X62型卧式铣床主轴转速选择n=950r/min，参考文献（1）表4.2-39。则尸姬加工过程中切削速度2.5.2工序(79、12)为孔的加工，确定切削用量及时间定额（一）选择道具 加工16H9孔的加工步骤：钻（高速钢锥柄麻花钻）扩（高速锥柄扩孔钻）铰（锥柄机用铰刀）加工9H9的加工步骤：钻（高速钢锥柄麻花钻）铰（锥柄机用铰刀） 10 （二）选择切削用量（1）钻孔（d=15mm）是刀具采用手动进给。根据参考文献（2）表2.12，钻头厚道面最大磨损限量取0.8mm，确定钻头耐用度T=25min。（2）确定

21、钻孔的切削速度v根据参考文献（20biao 2.14的45钢的加工属性属4类，根据参考文献（2）表2.7确定钻头的进给量f=0.310.37mm/r，取进给量f0.35mm/r，有参考文献（2）表2.13确定切削速度v=17m/min。（3）扩孔的切削速度v根据参考文献（2）表2.3公式式中式中：。根据参考文献（2）2.10，确定扩孔钻进给量0.7mm/r,取f=0.6mm/r，根据参考文献（2）表2.12，确定钻头耐用度T=30min。根据参考文献（1）表4.2-15，确定所选Z525历史钻床主轴转速n=680r/min。（4）铰孔的切削速度v 根据参考文献（2）表2.3公式式中：。根据参考

22、文献（2）2.11，确定扩孔钻进给量f=0.651.4mm/r，取飞=0.65mm/r，根据参考文献（2）表2.12，确定铰刀的耐用度T=40min。=根据参考文献（1）表4.2-15，确定所选Z525立式钻床主轴转速n=97r/min（三）加工9H9的切削用量的选择钻孔（d=8.8mm）时刀具采用手动进给。根据参考文献（2）表2.12，钻头厚道面最大磨损限量取0.8mm，确定钻头的耐用度T=25min。根据参考文献（2）表2.7确定钻头的进给量f=0.310.37mm/r，取进给量f=0.35mm/r，确定主轴转速n= 272r/min，铰孔时所用铰刀d=9mm，铰刀进给量f=0.65mm/

23、r，切削速度v=97r/mm 112.5.3工序(11、13)为端面加工，确定切削用量及时间定额工序过程中，在能够到达表面加工精度要求的情况下，粗精加工采用同一把车刀，加工材料为ZG45，铸件，机床为Z52K立式铣床，工件采用专用夹具装夹。（一）选择刀具 刀具选用硬纸盒经错齿三刃面盘铣刀铣刀直径，Z=12，根据参考文献（1）表3.1-37。由于甲供材料故选铣刀主偏角，副偏角。（二）粗加工端面选择切削用量（1）选择切削深度工件表面的加工方法为粗精铣加工，粗加工切削深度，半精加工时切削深度。（2）确定每齿进给量根据参考文献（2）表3.3，铣床功率为7.5kw工艺系统刚性中等，粗齿铣刀加工钢料，查得

24、每齿进给量0.090.18mm/z，取=0.15mm/z。（3）选择铣刀磨顿标准及刀具寿命 根据参考文献（2）表3.7，铣刀刀齿后面最大磨损两为0.3mm，铣刀直径，故刀具寿命为T=120min，参考文献（2）表3.27中的公式计算：式中。=根据所用X52K型立式铣床主轴转速选择n=600/min，参考文献（1）表4.2-39。则实际加工过程中切削速度（三）半精加工敦勉切削用量选择（1）切削深度确定 半精加工时切削深度（2）确定每齿进给量每齿进给量0.090.18mm，取=0.09mm。 12 （3）确定刀具切削速度和工作台每分钟进给量切削速度可根据参考文献（2）表3.27中的公式计算：式中。

25、=根据所用X52K型立式铣床主轴转速选择n=750r/min，参考文献（1）表4.2-39则尸姬加工过程中切削速度 12第三章 铣削零件专用夹具设计3.1铣床夹具选择、结构设计及主要技术要求3.1.1铣床夹具选择原则 （1）在小批或成批生产中，通常采用通用化和规划化的各种构造的铣床用虎钳。根据工件的形状和尺寸以及工艺定位要求设计装配于虎钳上的专用钳口。设计用钳口时，应使切削力朝向固定钳口，并在夹紧时不致有抬起工件的趋势。 （2）在大批小量生产中，通常采用通用的带刻度回转盘进行工件的多面铣削或分度铣削加工。 （3）在大批小量生产中，应设计专用铣夹具完成各种不同的铣削加工，并尽量设计多件加工、联动

26、夹紧或气动夹紧装置。（4）在大批量生产中，为了缩短设计和制造周期，往往采用通用化和规格化的立轴或卧轴转分度盘，根据工件的形状及工艺定位夹紧要求，配以专门设计的专用夹具来完成工件的多面铣削或分度铣3.1.2夹具的结构设计要则（1）由于铣削过程不是连续切削，以及加工余量较大，不但所需的切削力较大，而且切削力的大小及方向随时都可能在变化，致使在铣削过程中产生振动。因此铣床夹具要有足够的夹紧力，夹具结构要有足够的刚性。（2）为了提高铣床夹具的刚性，工件待加工表面应尽量不超出工作台，在确保夹具有足够的排削空间的前提下，尽量降低夹具的高度，一般夹具高与宽之比11.25.（3）对于以铸、锻件毛坯面定位的铣夹

27、具，因以毛坯图作为设计夹具的依据，以免对工件毛坯余量尺寸和形状误差、分型面或浇冒口等问题因考虑不周而影响夹具的合理性和可靠性。（4）以工件毛坯面定位时，为避免毛坯误差，应多设计若干个辅助支承。（5）要特别注意在铣削过程中容易变形的部位，因设置必要的辅助支承。（6）为了获得较大的夹紧力，在铣床夹具中尽可能采用扩里机构。（7）未防止工件在加工过程中因振动而夹紧松脱，夹紧装置因具有足够的自锁能力。（8）为了调整和确定夹具与铣刀的相对位置，应正确选用对刀装置。（9）对刀装置应设置在使用塞尺方便和易于观察的位置，并应在铣刀开始切入工件的一端。（10）为了调整和确定夹具与机床工作台轴线的相对位置，在夹具体

28、的底面应有两个距离尽量远一点的定向键，当夹具安装在工作台的T型槽时，以确保其纵向轴线和机床工作台的纵向行程方向一致，同时承受由切削力所产生的转矩，减小夹具与机床连接螺栓的负荷，从而增加了夹具在加工过程中的稳固性。因此，即使在加工不一定要求与机床工作台轴线平行的工件平面时，也经常使用定向键。（11）由于切削过程中产生大量切屑，因此要使排屑容易，而且要有足够的排屑和容屑空间。同时，根据切削液的排除。 133.1.3夹具的主要技术要求（1）定位表面对夹具安装基面的垂直度或平行度（2）定位表面（导向面）或轴线对定位键工作面（或找正基面）的平行度或垂直度。（3）定位表面的平行度和直线度或支板的等高性。（

29、4）定位表面间的垂直度或平行度。（5）对刀块工作表面到定位表面距离的制造公差。3.2明确设计任务，收集分析原始资料（1）加工工件的零件图（图2）。（2）设计铣削零件56H12内侧面的专用夹具。（3）铣削加工56H12的内侧面，保证尺寸，保证拨叉两爪的对称度0.08mm的要求。（4）分析原始资料 由以上资料可知工件的轮廓尺寸小，刚性小，结构形状简单，这样可使工件在夹具上装夹方便，且定位夹紧元件较好的布置。 14本工序在X52k立式铣床上加工，刀具为硬质合金三刃面铣刀。本工序是在工件其它表面均已完成后加工，所以工件获得了比较精确的定位基面。工件大批量生产，但工件的结构形状较简单，且刚性较好，加工的

30、精度要求也不是很高，因此，所设计的家具结构应尽量简单，使工件装夹，加工方便，以提高生产效率，减少加工成本。图2拨叉零件图 14图3物体在空间具有的六个自由度 图4工件的六个定位点 3.3拟定夹具的结构方案3.3.1机床夹具设计的通用要则：（1）选择合理的定位基准（a）定位基准必须与工艺基准重合，并尽量与设计基准重合，以减小定位误差，获得最大加工允差，降低夹具制造精度。当定位基准和工艺基准或设计基准不重合时，需进行必要的加工尺寸及其允差的换算。（b）应选择工件上最大的平面，最长的圆柱面或圆柱轴线为定位基准，以提高定位精度，并使定位稳定、可靠。(c)在选择定位元件时，要防止出现欠定位或定位的原则性

31、错误。（d）在工件各加工工序中，力求采用同一基准，以避免因基准更换而降低工件各表面相互位置的准确度。（e）当铸、锻件以毛坯面作为第一道工序的基准，以选用比较光整的表面作基准面，避开冒口、浇口或分型面等凸起不平整的部位。（2）遵循工件定位的六点定则任何一批工件在夹具中定位时，为保证加工面的准确位置尺寸或位置精度，以及承受切削力和夹紧力等的需要，必须保证完全限制住工件在空间直角坐标中的六个自由度（图3），即沿x、y、z轴的移动自由度和绕x、y、z轴的转动自由度（x、y、z），并使所有工件定位后得到一致的位置，必须使定位元件所相当的支撑点数目刚好等于六个，且应相当于按3、2、1的数目分布在三个相互垂

32、直的直角坐标平面上。此定则即称工件定位的六点定则，或称为六点定位原则。工件六点定位的典型情况（图4） 15图5支承拨叉加紧定位图3.3.2根据六点定位原则确定工件的定位方式 由图5可知，该工件铣侧面时工限制了工件的六个自由度，属完全定位方式。现根据加工要求来分析其必须限制的自由度数目及所选择的定位基准的合理性。为保证尺寸44h12及56H12的尺寸，应限制工件的自由度，以B面及16H9的孔为定位面，符合基准重合原则。为保证拨叉爪的对称度0.08的要求，应限制工件自由度，以B面及16H9的孔为定位面，也满足基准重合原则。为保证拨叉56H12的内侧面的垂直面有一定垂直度要求，应限制工件的自由度，以

33、9H9的侧面定位面，满足基准重合原则。为保证的尺寸要求，应限制工件的自由度，以的孔为定位面。3.3.3选择定位元件、设计定位装置 这一步主要是根据定位基准面的结构形状，选择定位元件的类型，确定确定其尺寸等。定位支承系统主要由定位支承、辅助支承和一些限位元件组成。定位支承是指在加工过程中维持被加工零件有一定位置的元件。辅助支承 是仅用作增加被加工零件在加工过程中及稳定性的一种活动方式支承元件。由于定位支承元件直接与被加工零件接触，因此其尺寸、结构、精度和布置都直接影响被加工零件的精度。为了避免产生废品以及经常修理定位支承元件的麻烦，设计时必须注意以下问题： 16（a）合理布置定位支承元件，力求使

34、其组成较大的定位支承平面。最好使夹压力的位置对准定位支承元件。当受工件结构限制不能实现时，也应使定位支承元件尽量接近夹压力的作用线，并使夹压力的 合力中心处于定位支承平面内。(b)提高刚性，减少定位支承系统的变形。(c)提高定位支承系统的精度及其元件的耐磨性，以便长期保持夹具的定位精度。(d)可靠地排除定位支承部位的切面。使其削补堵塞和粘附在定位支承系统上，定位的准确性和工作可靠性有很大影响。因此设计时应尽可能不使切削落到定位支承系统上。选择定位元件 由上述分析，本工序限制了工件6个自由度，定位基准面为端面B，16H9的孔及9H9的侧面，相应的夹具上定位元件在B面选为小平面定位，16H9的孔选

35、可换定位长销，9H9的则面选固定菱形销。 确定定位元件尺寸，极限偏差和定位元件间位置尺寸及其极限偏差 定位小平面16H9的孔的小平面长销的可换可换定位销的结构和尺寸可参阅考文献(3)定位元件销的标准。的侧面选固定菱型销，根据参考文献（3）的菱型销确定。 17 图6铣削工序的定位装置定位零件端面和的孔的中心距离为。可换定位销的结构可参照GB/T2204-91中的标准确定，菱形小的结构参照GB/T2203-91中的标准确定。零件定位装置见（图6）在零件加工的过程中，运用到辅助夹紧装置（图7） 17 图7切削部分辅助加紧3.4分析计算定位误差通过定位误差的分析，判断所设计的定位装置是否合理。机械加工

36、过程中影响加工误差的因素很多。在这些因素中，在这些因素中，有一项因素与机床夹具有关。使用夹具时，加工表面的位置误差与夹具在机床上的位置及工件在夹具中的定位密切相关。为满足工序加工要求必须使工序中各项加工误差之总和等于或小于该工序所规定的工序误差。：与机床夹具有关的加工误差；：与工序中除夹具外其它因素有关的误差；：工序误差可见，使用夹具加工工件时，应尽量减小与夹具有关的加工误差，在保证工序加工要求情况下，留给加工过程中其它误差因素的比例大一些，以便较易控制加工误差。与机床夹具有关的加工误差，一般可以用下式表示：式中：夹具相对于机床成形运动的位置误差； 18 夹具相对于刀具位置的误差； 工件在夹具

37、中的定位误差； 工件在夹具中被加紧时产生的加紧误差； 夹具磨损所造成的加工误差。一面两孔的定位误差：其中：工件定位孔的误差； ：工件定位销的误差； ：第一定位孔与圆柱定位销的最小间隙； + +=0.043-0.011+0.032=0.064mm 本工序采用的一面两销的定位方式，定位的转角误差： 式中：工件定位孔的公差； ：工件定位销的公差； ：第一定位孔与圆定位销间的最小间隙； ：工件定位孔的公差； ：工件菱形销定位销间的最小间隙； ：第二定位孔与削边销间的最小间隙； 193.5夹具夹紧机构3.5.1工件达到正确加紧原则（1）在加紧过程中，不致于因为工件重力的影响而破坏正确的定位。（2）在加紧

38、过程中，夹紧力不应使以获得正确定位的工件脱离正确位置。（3）在加紧过程中，应使工件不产生超出表面形状精度（如平行度，垂直度，对称度）允许范围的变形。（4）在切削过程中，应避免工件产生不能允许的振动。（5）在切削过程中，切削力不应破坏工件的正确位置，使平衡力切削力所需的夹紧力最小。3.5.2加紧装置的设计在机械加工过程中，工件将受到切削力、离心力、惯性力等外力的作用。为保证在这些外力作用下，工件仍能在夹具中保持由定位元件所确定的加工位置，而不致发生振动或位移，一般在夹具结构中都必须设置一定的加紧装置，将工件可靠地加紧。加紧装置由以下几个部分组成： 力源装置。力源装置是产生加紧作用力的装置。通常是

39、指机构加紧装置，将工件可靠地加紧。夹紧装置有以下几个部分组成： 加紧元件与夹紧机构。加紧元件是夹紧装置的最终执行元件。通过它和工件接触。 面的直接接触而完成对工件的加紧动作。夹紧装置的基本设计内容就是设计这几个部分；夹紧装置的基本要求： 在加紧过程中，工件应能保持在既定位置，即在夹紧力的作用下，工件不应压离开定位支承。 夹紧力的大小要适当、可靠。既要使用工件在加工过程中不产生移动和振动，又不使工件在加工过程中不产生移动和振动，有不使工件产生不允许的变形和损伤。 加紧装置应操作安全、方便、省力。本工序加工为零的表面，选择44h12的端面为定位加紧面，采用螺旋副快速加紧机构。3.5.3计算切削力及

40、所需的夹紧力工件在加工时的受力情况见图9，加工时，工件受到切削合力的作用，分解为水平和垂直方向的切削分力和，和可通过切向铣削力分别乘以一个数来得到，在对称铣削的情况下，=（11.2），=（0.20.3）。根据参考文献（2）表3.28查得刀具为硬质合金三刃面铣刀，d=50mm，Z=12，加工铸钢时圆周切削力的计算公式为： 20 其中 当使用两把铣刀时：水平分力：=1.1垂直分力：=1.1在计算切削力时，必须把安全系数考虑在内。安全系数K=其中：为基本安全系数1.5； 为加工性质系数1.1； 为刀具钝化系数1.1； 为断续切削系数1.1。所以：为克服水平切削力，实际的夹紧力N应为：N(所以其中及为夹具定位面上的摩擦系数，=0.25。则N= 21设计夹紧装置并验算夹紧力满足夹紧力的夹紧装置方案，夹紧装置为螺旋快速夹紧机构图8机构螺杆上的直槽连着螺旋槽，先推动手柄，使压脚快速靠近工件，续而，转动手柄，夹紧工件并锁紧。图8夹具装置中的加紧机构快速螺旋夹紧机构的转矩的计算公式：式中：W-加在锲槽式夹紧机构上的夹紧转矩（Nm） L-手柄上力的作用点到回转轴间的距离（m）Q-加在手柄上的外力（N）D-螺纹中