机电一体化专业毕业设计-轴承套筒加工工艺

1、第一章工艺规程此工件为套类零件，零件上要求150的孔的同轴度为0. 04,为了达到此要求所以采用 互为基准的加工方法来达到此要求。互为基准原则就是用有相互位置精度要求的表面分别 作为基准进行加工。故此轴承套的加工就是先用外圆定位加工内孔，再以内孔定位加工外 圆交替作为基准。此外此孔尺寸要求是h7为达到此要求需先粗车再半精车再精车再磨孔。在轴套圆柱表面上还有8个“ 13h7角度均匀的孔，孔的位置距一-侧端面为150+0. 06o 此外孔的位置精度也要求为+0.04,而单边偏离不超过0.02,而且此承为大批量生产故需 要设计专用夹具來保证加工精度和生产效率此外轴承的对称度也要求为0.04,即单位对

2、轴 线的误差不超过0.02。为了保证达到要求也需要设计专用夹具进行加工，轴承套的加工大 外园尺寸要求为20-0.02。未达到此要求需要采用磨削配合专用夹具进行加工。此轴承套 的表面质量加工要求比较高，大外圆的表面粗糙度为0. 8需要进行车一铳一磨达到要求， <1）150与较孔粗糙度要求为1.6,也需要粗车一半精车一精车一磨來达到工艺要求，其余 为3. 2也要通过粗车达到，粗糙度是面质量屮很重要的一项指标，它的大小会直接影响到 零件的使用性能、抗腐蚀的性能、影响表面粗糙度的因索有很多，如刀具的角度、类型、 几何参数，件材料的硬度、犁性、导热系统，是否有切削性以及切削用量都有大程度的影 响了

3、表面粗糙度，为了达到此工件的工艺要求，则因该在这几方面采取合理措施，如合理 选、改善材料的切削加工性、改善加工条件、合理选择切削用量1、道具的选用原则、道 具选用的主要条件、道具是影响切削加工的重要工具、合理的选刀工具、是保证产品和提 高切削效率的重要条件。在选择道具形式和结构时，应考虑以下的主要因素生产性质， 生产纲领直接影响刀的选择。因此项为大量生产，故采用专用刀具是合理的机床类型、 机床的类型结构和性能，对刀具选择有重要影响。刀具类型（车刀、钻头、铳刀）的选择, 大程度上是因为材料某种工序所用机床的类型决定的。此外高效率刀的采用也必须得到机 床结构和性能的保证。工艺方案、此轴承套采用40

4、cr可大大减少变形，40cr属于屮碳 钢故热处理为调质而淬火+高温回火（淬火温度840°c,回火温度为520°c,水冷式）热处 理后组织为冋火索氏体，它具有表面硬，中心韧的性质，这种状态下的40cr具有很好的 切削加工性（力学性能o s不大于785mpa,。b不大于980 mpa,。不大于9%（1）不大于45%, akv不大于47/j重要用于重要调制零件，如铀，齿轮，曲轴等）。不同的工艺方案，必然要选用不同类型的刀具。工件的形状、尺寸，工件的形状和 尺寸影响刀具的尺寸和结构的选择。加工精度特别是精度要求较高时，选择刀具类型、 结构及精度等级必须与加工精度相适应。加工表面粗糙

5、度要求不同，所选用的刀具类型 和结构有时也不同。工件材料的性能影响刀具结构和刀具几何参数的选择。此工件材料为400,调质hrc38-42是合金结构钢。平均碳的质量分数wc二0.40%。 平均銘的质量分数wcr<1.5%, si的质量分数0.17%-0.37%, mn的质量分数0.50%-o. 80%40cr的加工性较好，透性好。其中cr引起c的右移，提高淬透性，此轴承套采用 40cr可大大减少变形,40"属于中碳钢故热处理为调质而淬火+高温回火（淬火温度840 °c, 回火温度为520°c,水冷式）热处理后组织为回火索氏体，它具有表面硬，中心韧的性质, 这种

6、状态下的40cr具有很好的切削加工性（力学性能o s不大于785mpa, o b不大于980mpa, o不大于9%巾不大于45%, akv不大于47/j重要用于重要调制零件,如铀,齿轮，曲轴等）。毛坯的选择：1、要求强度和韧性好的重要钢制零件用锻造获得毛坯。2、焊接是快速获得毛坯的方法，但仅适宜低碳钢。3、大批生产宜采用精度和生产率高的毛坯制造方法（模锻模铸）。4、单件小批一自由锻。5、形状复杂、尺寸大的毛坯宜采用生产率低、精度低和砂型铸造、0 由锻。6、形状特殊、机械加工又有困难的小件一熔模和压铸毛坯种类：铸件：适用于要求形状复杂的零件毛坯。锻件：适用于耍求强度高、形状比较简单的零件。型材：

7、热轧型材用于一般零件毛坯，冷拉型材尺寸小、精度较高适用于 制造中小型零件及n动机床上加丄。焊接件：适用于要求缩短生产周期、单间和小批量生产的大件，焊接件 必须经过“时效处理”后可使用。冷冲压件：适用于板料零件多用于大批量生产的中小零件。 其他：如工程塑料和粉末冶金材料。曲于此件是套类零件，且长度较长（450mm）壁薄（21mm）故刚性差。又因是大批量 生产，且工艺耍求较高，所以采用制造模具进行模锻。当毛坯制造好后，其形状虽然一定 只能曲模锻保证，但还是因为刚性差、内孔不规则而给加工带來很大的我不便，当粗车前 因为端面不平整、毛刺多，故需粗铳见光，目的是以粗铳过的端面为基准，保证加工精度。 有因

8、为孔德形状不规则，故应以大外圆用内径百分表找正，当粗车时一大外圆定位，因要 加工i员i柱表面，故应以i员i柱表面找正，因工件刚性差，故应在粗铳见光后的端面用挡板顶 住，以保证加工精度。为解决此刚性差的问题，又在两侧各车出一个架子口（中心架）。 此后可以去掉挡板安上中心架，此后粗车待加工表面留有余量，当车大外圆端面时，车出 3mm的三爪卡台，当掉头时，以©180的孔定位，以3mm三爪卡台夹紧，车大外圆车另一侧（1）180的孔。当半精车（精车）时，因有同轴度要求，故用互为基准来保证加工精度, 铳键时，因键的粗糙度较高11为人批量，故应设计专用夹具來提高加工精度和生产效率。钻孔时，孔的位置

9、耍求和尺寸耍求都很高，故应设计专用夹具来保证位置精度和尺寸精度。 此外为保证孔的粗糙度，应先钻孔后扩孔，此外，4）13的孔上还冇冇一个©20的孔需要 进行铠孔，这几个工序都在钻床上使用专用夹貝进行，磨削大小同时也应该设计专用夹具 來保证精度。第二章 铳床夹具设计一、工艺规程（铳床）1. 工艺规程的重要性工艺规程是生产中不可缺少的、合理的工艺规程，是长期以来，在吋间的基础上，依 据工艺理论和必要的工艺试验而制定的，利用它可以稳定生产秩序，保证产品质量，指导 车间的生产工作，便于计划组织生产，充分发挥设备的利率，还可以起到交流和推广先进 经验的作用。合理的工艺规程能保证加工质量，减少人力

10、、能力的消耗，减少成本，减轻 工人的劳动强度。因此，生产一定要严格的执行所规定的工艺路线，否则，会引起产品的 生产能效下降，生产效率显著降低，使生产陷入混乱状态。2. 工艺规程设计的指导思想与原则制定工艺规程的指导思想和原则是在一定的生产条件下，以最少的功能消耗人力资源 的浪费，吋间的紧缩下来降低费用，接计划规定的速度，可靠地加工出符合图纸要求及技 术要求的产品零件，满足产品的使用性能，同时，在保证产品的质量要求，工人安全的前 提下，做到高效率、低成木，并且取得最佳的经济效益。3. 确定零件的产生生产类型是指企业生产专业化程度分类，一般分为大量生产、成批生产和单件生产三 种类型，此次设计零件的

11、加工批量属于大量成批生产。4. 零件的选择及处理零件的材料为40cr,锻造毛坯；热处理方法：调质hrc3842o5. 工艺路线的确定应该是零件的材料的各尺寸精度，位置精度，表面粗糙度多项要求得到保证，加工工 序按以下原则制定：先粗加工后精加工，现主要面后次要面，先基准面后其它面。先加工 平面后加工孔。木次设计内容为铳削托辗大端面凸台。其加工过程为先粗铳后精铳只要求尺寸。6. 铳床的型号根据加工范圉选择与之对应的铳床型号（参考厂家：北京第一机床厂、齐齐哈尔机 床厂）。7. 铳削用量的确定判断铳削用量原则是在保证加工质量，降低成本和提高生产效率，注意工人安全的前 提下确定切削的用量与背吃刀量。8.

12、 定位基准的选择在零件的加工工艺规程指定时，正确的选择工件的定位基准是十分重要的。木专用夹 具是将工件右端粗、糟加工后，以安装挡板面为工艺基准的定位基准，保证加工的尺寸为 了保证加工面非加工面之间位置要求，选非加工面为粗基准。当工件冇多个非加工面与加 工面的位置耍求时，应以其中求较高的非加工面为粗基准。铳削凸台时，以直径200的大 端面为基准面。9. 机械装配的选择机械装配是整个机械制造工艺过程的最后一个环节，装配工作对产品质量影响很大， 若装配不当，即使所有零件都合格，也不一定生产出合格的、高质量的机械产品。反z, 若零件铸造精度并不高，而在装配中采用适当的工艺方法惊醒选配、修配调整等，也能

13、使 产品达到规定的技术要求。10. 工装的确定加工零件所需以卜设备：北京第一机床厂铳床x63w。加工该零件所需工装设备：游标卡尺。二、夹具材料的选择与加工1. 挡板材料的选择挡板的材料选用灰铸铁，因为其有较高的抗压强度，其抗压强度为抗拉强度的3到7 倍，而在本次设计中扌肖板需要较高的抗压强度；乂生产夹具体的同时还要考虑到价格所以 选用灰铸铁作为挡板的材料。2. v型块的材料与制造v型块的材料也应选用灰铸铁，其原理与挡板一样，但v型块的倾斜而要加装一层材 料为20的钢材，因为其需要高的耐磨性与可换性。3. 涨胎材料的选择及热处理涨胎需要有一定的膨胀力，通常选用的材料为65mn,其热处理方式为淬火

14、加中温冋火。4. 涨胎内杆材料的选择及热处理涨胎内杆的材料为45号钢，其需要较好的抗拉性能与可加工性，还要考虑其材料价 格问题，热处理方式为调质处理。5. 底座的设计与材料的选择底座的材料为灰铸铁，其大小根据工件需加工位置与夹具体的安装位置选择，不能太 大也不能小。三、夹具的安装与调试1. 夹具的安装将底座先固定在机床导轨上，然后一次安装挡板、v型块、工件 涨胎与涨胎内杆。2. 夹具的调试夹具的调试非常重要，因为其准确度关系到所需生产工件的精度。铳削凸台的夹具其 调试主要需知道中心定位高度是否与图上一致，v型块的装配是否合适等等。四、夹具选用的分析1. 机床用途机床夹具是用以装夹工件(何引导刀

15、具)，并使工件在加工过程屮始终保持与刀具及 机床的成形运动方向具有固定的正确相对位置的一种机床附属工艺设备。(1) 保持被加工表而的位置精度采用夹具装夹工件，可以准确确定工件与机床、刀具之间的相对位置，因而能使工件 可靠和稳定地获得位置精度。(2) 提高劳动生产力、降低成本采用夹具可使工件装夹方便，免去了工件逐个找证、对刀5所花费的时间。如果采用 气动、液动等动力装置，更可大幅度地缩短辅助时间有利于提高生产率和降低成本。(3) 扩大机床使用范围可降低对工人技术水平的要求和减轻工人的劳动强度。为了实现上述用途，对机床夹具捉岀了以下要求：工艺性好专用夹具的结构应简单、合理，便于加工、装配、检验和维

16、修。专用夹具的生产屈丁单件生产。当最终精度由调整法或修配法保证时，夹具上应设置 调整或修配结构，如设置适当的调整间隙，采用可修磨的垫片等。实用性好专用夹具的操作应简便、省力、安全可靠、排屑应方便，必要时可设置排 屑装置。经济性好 除考虑专用夹具结构本身结构简单、标准化成度高、成本低廉外，述应该 根据生产纲领对夹具方案进行必要地经济分析，以提高夹具在生产过程中的经济效益。五、定位方案及分析1. 定位：零件在机床或夹具上占据一个正确的位置。2. 对定位元件的要求：具备足够的精度足够的强度和刚度耐磨性和駛度工 艺性好。3. 分析：以带凸台4)200h7大端面和4)150h7内孔定位，其中以端面定位限

17、制3个自 由度x轴移动、y轴、z轴转动，(h50h7内孔采用短轴定位，限制2个自由度，分别为y 轴、z轴移动，根据零件的加工要求可知，需磨4>200h7的外圆，在加工零件时需要零件 旋转，故x轴方向的转动不需要限制，六个自由度已经被限制五个，所以说定位方案能够 满足加工要求，设计合理。六、夹紧方案及分析1. 夹紧：保持定位的位置不变。2. 分析：由于工件在加工时旋传，而且砂轮的磨削速度很大，为保证工作人员安全 以及不必耍的事故发生，就耍求工件有安全可靠的夹紧方案，工件采用液压缸的左右移动 带动盘类零件的走右移动，来实现工件的夹紧，液压缸输岀的力足够满足工件的夹紧力， 故夹紧装置安全可靠设

18、计合理。七、夹具结构方案及分析为保证加工岀的零件符合图纸要求，方便设计的夹具满足同轴度*0. 02,加工时让工 件在x轴方向转动，先用砂轮磨工件的一端，完成后，再让砂轮移向另一端，这样就在加 工的过程中就不用在重装零件，从而捉高了工作效率，也保证了加工精度。八、夹具调整方案夹具的设计方案要本着可调，可按，可拆的设计理念。夹具体与工件有一定的配合关 系，拆卸方便。而且木夹具也同样适用在有相同大小孔的零件上，对零件长度能够实现可 调，故夹具设计基本合乎设计理念，能够满足加工要求，故夹具设计合理。九、夹具的装拆顺序1. 夹具的安装顺序将底朋固定在机床工作台把两个窄v型块分别与底座固定 将所需加工零件

19、用v型块托起接着将涨胎和涨胎内杆在工件左端装入一定的长度最 后，将加工零件的另一端面用螺母固定在挡板上，实现对工件的夹紧。2. 夹具的拆卸顺序与安装顺序相反。十、注意事项由于零件的加工精度较高，为保证加工出的零件满足要求，故对夹具体的设计要求比 较严格夹具体的设计要保证同轴度，而且定位夹紧方案要合理并安全可靠，而且特别重要 的一点就是保证液压缸的输出力足以满足夹紧工件的夹紧力，从而确保工作人员以及避免 不必要的事故发生。第三章钻床夹具设计一、夹具设计方案根据图纸上给定的条件，需设计一套在轴套上钻直径为13的通孔和直径为20的 肓孔的夹具。夹具是用以装夹工件（和引导刀具）的装置。二、定位方案及分

20、析1. 工件的定位是通过工件上的定位表面与夹具上的定位兀件的配合或接触来实现的。 定位基准是确定工件位置是所依据的基准，它通过定位基面所体现。工件以平面与定位元 件接触时，工件上实际存在的面是定位基面，它的理想状态是定位基准。如果工件上实际 存在的平面形状误差很小，可认为定位基面与定位基准重合。同样，定位元件以平面限位 时，如果形状误差很小，也可认为限位基面与限位基准重合。工件在夹具上定位吋，理论 上定位基准与限位基准应重合，定位基面与限位基面应接触。2. 对定位元件的基木要求（1）足够的精度。定位元件应具有足够的精度，以保证工件的定位精度。（2）较好的耐磨性。由于定位元件的工作表面经常与工件

21、接触和摩擦，容易磨损。为 此，要求定位元件工作表面的耐磨性要好，以保证使用寿命和定位精度。（3）足够的强度和刚度。定位元件在受工件重力，夹紧力和切削力的作用吋，不应变形和磨损。因此，要求定位元件有足够的刚度和强度，否则会影响工件的定位精度。（4）较好的工艺性。定位兀件应便于制造，装配和维修。3. 分析：工件以右端面和直径为200的右侧外圆定位。其中以右端面定位限制了 3 个自由度，分别为限制了 x轴的移动，y轴的转动和z轴的转动。以右侧直径为200的外 圆定位限制了2个自由度，分别为限制了y轴的移动和z轴的移动。六个自由度现在只有 x轴的转动未限制，通过定位分度盘上的2个可随吋可调的长销定位。

22、至此6个自由度全 部被限制，符合定位要求。三、工件的加紧方案及分析1. 工件定位后，在加工z而，必须用加紧装置将其加紧，以保证工件在加工过程中, 在切削力，重力，惯性力等的作用下不产生位移或振动，影响加工质量，甚至使加工无法 顺利进行。因此，作为夹貝重耍组成部分的夹紧装置的合理选用于设计至关重耍。2. 夹紧力方向的确定（1）夹紧力的方向应有利于工件的准确定位，而不能破坏定位，一般要求主夹紧力应 垂直于第一定位基准面。（2）夹紧力的方向应与工件刚度高的方向一致，以便减小工件变形。（3）夹紧力的方向应尽可能与切削力，重力方向一致，有利于减小夹紧力。3. 夹紧力的作用点（1）夹紧力的作用点应与支撑点

23、“点对点”对应，或在支撑点确定的区域内，以避免 破坏定位或造成较大的加紧变形。（2）夹紧力的作用点应选择在工件刚度高的部位。（3）夹紧力的作用点和支撑点应尽可能靠近切削部分，以提高工件切削部位的刚度和 抗震性。（4）夹紧力的反作用力不应使夹貝产生影响加工精度的变形。4. 选择加紧机构设计夹紧机构一般遵循以卜原则：（1）加紧必须保证定位准确口j靠，而不能破坏定位。（2）工件和夹紧的变形必须在允许的范围内。（3）加紧机构必须可靠。加紧机构要冇足够的强度和刚度（手动加紧机构）。（4）加紧行程必须足够。（5）夹紧机构操作必须安全，省力，方便，迅速，符合工人操作习惯。（6）夹紧机构的复杂程度，动化程度必

24、须与生产纲领和工厂的条件相适应。5. 分析工件在加工时需耍加紧，为保证其在打孔时的准确性和糟度，采用两端加紧和v型块 支撑，分析如下：（1）工件采用两端加紧，通过板的移动和手柄的旋紧來加紧工件。（2）夹紧力的方向与切削力的方向相垂直（夹紧力水平，切削力竖直）。（3）工件两端的刚性要好于中间部位，采用两端加紧，而且主夹紧力垂直于第一定位 基准面（工件的右侧面）（4）因为工件在打孔的过程中垂直方向存在重力和切削力，并且工件中间的刚性差， 所以设计使用浮动装置，使之在铅垂方向上有力的支撑，同时减小工件的变形（5）夹紧力的反作用力亦在水平方向，不使产生加工精度的变形（6）所选夹紧机构遵循以上原则，不再

25、赘述。四、钻床夹具结构方案分析导向装置是夹具保证加工精度的重要装置，钻床夹具中钻头的导向采用钻套，钻套是 钻模的特有元件，其作用是确定刀具与夹具的相互位置，引导钻头，扩孔钻或饺刀，以 防止加工过程中偏斜，从而保证被加工孔的位置精度。综上分析，根据所加工工件，本次 设计选择可换钻套。用于钻床零件加工的可换钻套装置，换钻套时，只需将钻套逆时针转 动，当缺口转到螺钉位置时即可取出，换套方便迅速1. 机床夹具的总体形式机床夹具的总体形式一般应根据工件的形状，大小，加工内容及选用机床等因素来确 定。夹具组成归纳为：定位元件及定位装置：用于确定工件正确位置的元件或装置。加紧元件及加紧装置：用于固定元件已获

26、得的止确位置的元件或装置。导向及对刀元件：用來确定刀具与工件相互位置的元件。动力装置在成批生产中，减轻工人劳动强度，提高生产率。夹具体用于将各种元件装置连接在一起，并通过它将整个夹具安装在机床上。其他元件及装置：根据加工需要來设置的元件或装置。a确定夹具体：夹貝体上一般不设置定位和定向装置，特别是台钻，立钻和摇臂钻上使用时，但夹具 体底板上一般都设有翻边或留一些平台面，以便夹具在机床工作台上固定。夹具体一般是 设计成平板式（有些夹具体铸造成特殊情况），保证具有足够的刚性。它用來固定定位元 件，加紧机构和联接体，并与机床可靠联接。b确定联接体联接体是将导向装置与夹具体联接的工件，设计吋主要考虑联

27、接体的刚性，合理布置 联接体位置，给定位元件和加紧机构留出空间。此夹具体的联结装置主要通过六角螺栓来 定位。五、夹具的调整方案夹具的调整方案应符合以下三点原则，既可拆，可换，可调。如装配图所示，各个元 件均为一个独立的个体，可以随时拆卸；在底板上冇可以滑动的槽，可以调节板与板z间 的距离；根据加工孔的不同，可以更换不同的钻套，加工不同的工件时可以更换部分零件。在加工孔z前，需调整各个零件的位置等。例如，通过板在槽里的滑动来调节力的大 小，使夹紧力适中等。也可以通过改变工件上边板的长短来改变所加工孔与右端面的调整 尺寸。钻套与工件之间的高度h的调整方案：右侧板的上面开有沟槽，可以使上面放钻套的

28、板上下移动来调整钻套和工件z间的高度h°h的高度应适屮，h过大使得刀具的刚性下降, h过小使得排屑无法正常进行。比如铸件的加工时，h儿乎很小，而当加工钢件时只需根 据加工孔的大小选择所留缝隙的大小。六、特殊零件材料分析分度盘：分度盘是机床上的主要附件之一，使得工件在定位，加紧后，并使其旋转、 分度和定位的机床附件。可用在机床上进行分度钻孔或铳削、圆周切削、圆周曲面加工、 平面及部分线段的直线加工等工件。木次设计的分度盘可以打单双孔两排孔，采用的材料为与工件材料一致的40cr,下面 具体分析一下40cr的性质：1. 40cr的调质硬度40cr调质以后的硬度大概在i1rc32-36 z间

29、，也就是说大概iib330-380 z间。150c 回火一55hrc 200c 回火一53hrc300c 回火一51hrc400c 回火一43iirc 500c 回火一34iirc550c 回火32i1rc600c 回火一28hrc 650c 回火一24hrc2. 40cr的热处理工艺预备热处理：调质钢经加热后，必须经过预备热处理來降低硬度，便于切削加工，消除热加工时造 成的组织缺陷，细化晶粒，改善组织，为最终热处理做好准备。对于40cr而言，可进行 止火或退火处理。最终热处理：调质钢的最终热处理是淬火+高温回火。一般可以采用较慢的冷却速度淬火，可以用 油淬來避免热处理缺陷。当强度较高时，采用

30、较低的回火温度，反之采用较高的回火温度。3. 40cr的特性及用途特性：从铁碳合金相图上來看，40"属于亚共析钢，缓冷到室温的组织为铁素体+珠光体。 从钢的分类來看，40cr属于低淬透性中碳调质钢，冷徹模具钢，该钢价格适中，加工容易, 经适当的热处理后可获得一定的韧性，塑性和耐磨性。止火可促进组织球化，改进硬度等 于160hbs毛坯的切削性能。在温度550-570之间进行回火，该钢拥冇最佳的综合力学性 能。该钢的淬透性高于45钢，适合高频淬火，火焰淬火等表面硬化处理等。用途：这种钢经调质后用于制造承受中等负载及中等速度工作的机械零件；经淬火及中温回 火后用于制造承受高负载，冲击及中等

31、速度工作的零件；经淬火及低温回火后用于制造承 受重载荷，低冲击及具有耐磨性截面上实体厚度在25mm以下的零件，经调质并高频表面 淬火后用于制造具有高的表鲤度及耐磨性而无很大冲击的零件。此外，这种钢又适于制 造进行碳氮共渗处理的各种传动零件，如直径较大和低温韧性好的齿轮和轴。4. 40cr的特点（1）40ci是零件的常用材料，它价格便宜经过调质（或止火）后，可得到较好的切削 性能，而11能获得较高的强度和韧性等综合机械性能，淬火后表面硬度可达4552hrco（2）40cr等合金结构钢适用于中等精度而转速较高的轴类零件,这类钢经调质和淬火 后，具有较好的综合机械性能。（3）40cr广泛用于机械制造

32、，这种钢的机械性能很好。但是这是一种中碳钢，淬火性 能并不好，40cr可以淬硬至hrc4246。所以如果需要表面駛度，又希望发挥40cr优越的 机械性能，常将40cr表面渗碳淬火，这样就能得到需耍的表面硬度。5. 40cr的优点（1）抗拉强度、屈服强度及淬透性均比毎#钢高；（2）有较高的疲劳强度和良好的韧性；(3) 止火或调质后可切削性很好；(4) 退火后可切削性也较好；(5) 一般经调质处理后40"可使用。七、夹具的装拆顺序1 把组合夹具的元件和组合件，按一定的步骤和要求组装成加工零件所需的夹具，这 就是组合夹具的组装工作，组装工作是加剧设计和装配的统一过程。2. 夹具的基本组成件

33、如下:第一类，基础件：包扌舌方形基础板，和底部挖空的底板等；第二类，支撑件：包括各种垫片，支撑，浮动装置，仲长板等；第三类，定位件：包括各种键，定位销，分度盘等；第四类，导向件：包括各种钻模板，钻套，导向支撑等；第五类，压紧件：包括各种压板第六类，紧固件：包括各种螺栓，螺钉，螺母和垫片等；第七类，其它件：包括除上述六类外的各种用途的单件元件，如手柄，各种支撑 钉，弹簧等；另外还有一些组合件及组装工具和辅具。3. 组装将夹具元件擦洗干净，然后由下到上，由右到左，按一定顺序将个元件仔细的，可靠 的联接起来。联接的同时，进行主要尺寸的调整。具体的组装顺序如下：先安装底板和右侧用轴联接的分度盘；通过螺

34、母固定；装轴，轴承压盖；通过键连接 轴和固定轴承套筒的固定套，继而安装浮动装置和套筒，再安装英左侧的第二个板和轴和 套，再安左侧的板和手柄。完成后最后安装右侧和上方钻孔的板和钻套即可。4. 夹具的拆卸与夹具的组装相反。八、注意事项1. 保证加工精度 这是必须做到的最基本要求。其关键是正确的定位，加紧和导向方 案，夹具制造的技术要求，定位误差的分析和验算。2. 夹具的总体方案应与年生产纲领相适应因工件是大批量生产，所以尽量采用高 效，快速的定位，夹紧机构和动力机构，提高自动化程度，符合生产节拍需求。3. 安全方便，减轻工人劳动强度4. 排屑顺畅 切屑会影响定位精度，切削热会使工件和夹具产生热变形

35、，影响加工 精度5. 机床夹具应具有良好的强度，刚度和结构工艺性6. 机床夹具应具有防松装置在机械加工中会有震动，因此需要有放松装置來保证各 零部件的紧密联结，例如夹具设计屮使用的垫圈，再有螺纹的联结也有助于防松。第四章磨床夹具设计一、夹具设计方案机床夹具是用以装夹工件（何引导刀貝），并使工件在加工过程中始终保持与刀貝及 机床的成形运动方向具有固定的正确相对位置的一种机床附屈工艺设备。机床夹具的用途1. 保持被加工表而的位置精度采用夹貝装夹工件，可以准确确定工件与机床、刀具z间的相对位置，因而能使工件 可靠和稳定地获得位置精度。2. 提高劳动生产力、降低成本采用夹具可使工件装夹方便，免去了工件

36、逐个找证、对刀5所花费的时间。如果采用 气动、液动等动力装置，更可大幅度地缩短辅助时间有利于提高生产率和降低成本。3. 扩大机床使用范围4. 可降低对工人技术水平的要求和减轻工人的劳动强度为了实现上述用途，对机床夹具捉岀了以下要求：（1）工艺性好 专用夹具的结构应简单、合理，便于加工、装配、检验和维修。专用夹具的生产屈丁单件生产。当最终精度由调整法或修配法保证时，夹具上应设置 调整或修配结构，如设置适当的调整间隙，采用可修磨的垫片等。（2）实用性好 专用夹具的操作应简便、省力、安全可靠、排屑应方便，必要时可设 置排屑装置。（3）经济性好 除考虑专用夹具结构本身结构简单、标准化成度高、成本低廉外

37、，述 应该根据生产纲领对夹具方案进行必要地经济分析，以提高夹具在生产过程中的经济效 亠厶jrii. o二、定位方案及分析1. 定位：零件在机床或夹具上占据一个正确的位置。2. 对定位元件的要求：具备足够的精度足够的强度和刚度耐磨性和硬度工 艺性好。3. 分析:以带凸台4）200h7大端面和4）150h7内孔定位,其中以端面定位限制3个自 由度x轴移动、y轴、z轴转动，©150h7内孔采用短轴定位，限制2个自由度，分别为y 轴、z轴移动，根据零件的加工要求可知，需磨4>200h7的外圆，在加工零件吋需要零件 旋转，故x轴方向的转动不需要限制，六个自由度已经被限制五个，所以说定位方

38、案能够 满足加工要求，设计合理。三、夹紧方案及分析1. 夹紧：保持定位的位置不变2. 分析：由于工件在加工时旋转，而冃砂轮的磨削速度很大，为保证工作人员安全 以及不必要的事故发生，就要求工件有安全可靠的夹紧方案，工件采用液压缸的左右移动 带动盘类零件的走右移动，来实现工件的夹紧，液压缸输岀的力足够满足工件的夹紧力， 故夹紧装置安全可靠设计合理。u!夹具结构方案及分析为保证加工出的零件符合图纸要求，方便设计的夹具满足同轴度*0. 02,加工吋让工 件在x轴方向转动，先用砂轮磨工件的一端，完成后，再让砂轮移向另一端，这样就在加 工的过程中就不用在重装零件，从而提高了工作效率，也保证了加工精度。五、

39、夹具调整方案夹具的设计方案要本着可调，可按，可拆的设计理念。夹具体与工件冇一定的配合关 系，拆卸方便。而且木夹具也同样适用在有相同大小孔的零件上，对零件长度能够实现可 调，故夹具设计基本合乎设计理念，能够满足加工要求，故夹具设计合理。六、夹具的装拆顺序1. 夹具的安装顺序先将起定位作用的阶梯轴i安装在装有顶尖的法兰盘上，再 把鸡心拨盘固定在直径4>100的轴上将液压缸与支架各部分连接好将轴安装在具有一 定配合尺寸的圆盘上将阶梯轴ii安在轴承内，当上扌肖板，用螺栓固定在圆盘上在阶梯 轴的另一端面用螺母固定在支架上最后将零件带凸台的一端安装在床头，操作液压缸， 让活塞左移实现对工件的夹紧。2

40、. 夹具的拆卸顺序与安装顺序相反。3. 加工时具体操作：加工同一批零件时，只需控制液压缸让它左移来实现对工件的 夹紧，其余部分不需要再重新安装。拆卸也是一样，只需控制液压缸让它右移，来实现对 工件的放松，其余部分不需要再重新拆卸，这样可以提高工作效率。七、注意事项由于零件的加工精度较高，为保证加工出的零件满足耍求，故对夹具体的设计要求比 较严格夹具体的设计要保证同轴度，而且定位夹紧方案要合理并安全可靠，而且特别重要 的一点就是保证液压缸的输出力足以满足夹紧工件的夹紧力，从而确保工作人员以及避免 不必要的事故发生。八、必要的计算要想在加工工件时将工件加紧，最少需要力200n的力；活塞杆的直径为5

41、0mm,根据公式f=p n d2/4,得p=101910pa。九、工艺结构及分析（液压泵）液压泵：一种装换装置，机械能转换为液压能。液压系统中的动力元件，为系统提供 压力油液，是液压系统的关键元件。液压泵正常工作的必要条件（基本条件）：1结构上冇可以周期性大小变化的密封容积（一个或多个），当工作容积增大时完成 吸油过程。2. 具有相应的配油机构，将吸油过程与排油过程分开。3. 油箱内液体的绝对压力必须恒等于或大于大气压力。液压缸：液压的执行元件，将输出液压能转换成机械能，液压缸输出的是直线运动或 摆动。（液压缸小到小于3mm超长达30m以上）换向阀：借助于阀芯与阀体z间的相对运动，使与阀体相连

42、的各油路实现接通，切断 或改变液流方向的阀类。换向阀的基本要求：1. 液流通过阀的压力损失小，一般»（） co. 3mpa02. 互不相通的液流间的泄露小。3. 换向可靠、迅速且平稳无冲击。溢流阀：用来调定系统压力，限制系统压力的最大值，起保护作用。通过调整弹簧的 压力控制进油路得压力，保证进口压力恒定，出口与油箱相连，进出油口相通，进由口压 力为调整压力，压降大、定压、溢流或安全作用限压、稳压和保压。滤油器：去除油中杂质、维护油液清洁、防止由液污染保证系统工作。蓄能器：液压系统中储存油液压力能的装置。作辅助动力源：某些液压系统的执行元件是间歇动作，总的工作时间很短，有些液压 系统的

43、执行元件虽然不是间歇动作，但在一个工作循环内（或一次行程内）速度差别很大。 在这种系统中设计蓄能器后，即可采用一个功率较小的泵，以减小主传动的功率。作紧急动力源：对某些系统要求当泵发生故障或停电（对执行元件的供油突然中断） 时，执行元件继续完成必要的动作。例如为了安全起见，液压缸的活塞杆必须内缩到缸内。 在这种场合下，需要有适当容量的蓄能器做紧急动力源。补充泄露和保持恒压：如执行元件相当长时间不工作，且要保持恒定压力的系统，可 用蓄能器来补偿泄露，从而使压力恒定。通过卸荷阀使泵卸荷。吸收液压冲击：由于换向阀突然换向，液压泵突然停车，执行元件的运动突然停止， 其至人为的需要执行元件紧急制动的原因

44、，都会使管路内的液体流动发生急剧变化，而产 生冲击压力（油机）。虽然系统中设有安全阀，但仍难免产生压力的短时剧增和冲击。这 种冲击压力，往往引起系统中的仪表、原件和密封装置发生故障其至损坏或者管道破裂， 此外还会使系统产生明显的振动。若在控制阀或液压缸冲击源之前装设蓄能器，即可吸收 和缓和这种冲击。冋路介绍：1dt得电接通换向阀的右位，经液压泵从油箱吸油，经滤油器滤油后通过单向阀、节 流阀进入换向阀右位，经换向阀进入液压缸右腔推动活塞杆向左移动实现对工件的夹紧， 同时蓄能器为液压冋路提供必要的能量补助，以保证维持住够的压力，致使活塞杆不移动, 从而使对工件的夹紧安全可靠。2dt得电接通换向阀的

45、左位，经液压泵从油箱吸油，经滤油器滤油后通过单向阀、节 流阀进入换向阀左位，经换向阀进入液压缸左腔推动活塞杆向左移动实现对工件的放松。（一）液压泵的分类按其在单位时间内所能输出的油液的体积是否可以调节，液压泵可分为定量泵和变量 泵两大类。按压力分低压、屮压、高压三类。按结构形式分为齿轮式、叶片式和柱塞式三 大类。如图所示。止囚石水叶泵液压泵的结构类型有很多种，只要满足容积泵正常工作的前两个必要的条件，就可以 来做成泵。齿轮泵的优点是体积小、重量轻、结构简单、制造方便、价格低、自吸性能较好、工 作可靠、对油液污染不敏感、维护方便等。它是一种常用泵，但流量和压力脉动较大，噪 声大，排量不可调节。齿

46、轮泵主要冇外齿合泵和内齿合泵。一般常用外齿合泵。叶片泵的优点是：结构紧凑，工作压力较高，流量脉动小，工作平稳，噪声低，寿命 较长，应用较广。叶片泵的缺点：对油液的污染也比较敏感结构复杂，制造工艺要求较高。叶片泵可分为但作用和双作用两种。转子每转一周叶片在转子叶片朝内滑动两次完成 吸、排油各两次，故称为双作用叶片泵。转子毎转一周完成吸、排油各一次，故称为单作 用叶片泵。双作用叶片泵和单作用叶片泵相比，其流量均匀性好，转子体所受径向液压力基本平 衡。双作用液压泵一般为定量泵；单作用液压泵为变量泵。柱塞泵广泛应用于高压、大流 量、大功率的系统和流量需要调节的场合，广泛应用与航天航空、军火、冶金设备、

47、龙门 刨床、拉床、液压机、工程机械等领域。柱塞泵是依靠柱塞在缸体内往复运动，是密封工 作腔容积产生变化来实现吸油、压油的。由于柱塞于缸体内空军为圆柱表面，因此加工方 便，配合精度高密封性能好。同时，柱塞泵主要零件处于受压状态，是材料强度性能得到 充分利用，故柱塞泵常作成高压泵。此外，只要改变著赛的工作行程就能改变泵的排量， 易于实现单向或双向变量。所以，柱塞泵具有压力高、驱动功率大、变量方便、转速高、效率高、结构紧凑、寿 命长等优点容积效率为95%左右，总效率为90%左右。其缺点是结构较为复杂、体积大、重量大、自吸性差、有些零件对材料加工工艺的要 求较高、成本较高、要求较高的过滤精度、对使用和维护要求较高。柱塞泵按柱塞排列方向的不同，分为轴向柱塞泵和径向柱塞泵。轴向柱塞泵又分为斜 盘式和斜轴式两类。目而，斜盘式和斜轴式轴向柱塞泵的应用都很广泛。（二）液压泵的选用原则根据主机工况、功率大小和系统对工作性能的耍求，