机械制造工艺学课程设计说明书

广东海洋大学2017年课程设计

机械制造工艺学课程设计说明书

设计题目：

传动轴凸缘叉（CA10B解放牌汽车） 零件的机械加工工艺规程及夹具设计

学生：____邢源烈____ 学号：_201411411330_ 班级：___模具1145___ 指导教师：__ 张建___

广东海洋大学工程学院机械系 2017年 06月 18～30 日

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目 录

1.设计任务书„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„3 2.零件的分析„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„4 2.1.零件的作用„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„4 2.2.零件的工艺分析„„„„„„„„„„„„„„„„„„„4 3.工艺规程设计„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„5 3.1 确定毛坯的制造形式„„„„„„„„„„„„„„„„„5 3.2基面的选择„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„5 3.3制定工艺路线„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„5 3.4机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的确定„„„„„„„6 3.5确定各切削用量及基本工时„„„„„„„„„„„„„„7 4.夹具设计„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„15 4.1问题的提出„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„15 4.2夹具设计„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„16 4.2.1定位基准的选择„„„„„„„„„„„„„„„„„„16 4.2.2切削力及夹紧力计算„„„„„„„„„„„„„„„„16 4.2.3定位误差分析„„„„„„„„„„„„„„„„„„„19 4.2.4夹具设计及操作的简要说明„„„„„„„„„„„„„19 5.参考文献„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„20

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1、论 文（设 计）任 务 书

课程编号 实施地点 起止时间 J1410113 课程名称 机械制造工艺学课程设计 班级 模具1145 指导教师 周数 人数 2 35 科技楼设计室 2016.6.26～7.7 6.26 形式 √集中 □分散 张建 6.27 论文 （设计） 6.28～6.29 进度 安排 6.30 7.3 7.4～7.5 7.6 7.7 上午10点指导教师布置课程设计任务。明具体设计方法、步骤见 确设计任务， 阅读设计任务书和指导书，《机械制造技术基础课程设计机械制造技术基收集、借阅有关资料、手册。 对零件进行工艺分析，画出零件图；确定毛础课程设计机械制造技术基础课程设计指导教坯的制造方式，绘制毛坯简图。 和教材《机械制造工制定机械加工工艺路线，选择定位基准。 程》。 选择机床及工、夹、量、刃具，确定加工余艺学》量及工序间尺寸与公差，确定切削用量。 另外主要参考书目： 画出毛坯图，填写工艺过程卡，填写工序卡。 1．机床专用夹具图册 确定夹具设计方案，选择定位元件，计算所2．机械制造装备设计 3．机械加工工艺手册 需夹紧力，选择夹紧方案。 4．机械制造工艺学课程绘制夹具装配图。 设计指导书 绘制夹具零件图，整理设计说明书。 5．实用机械加工手册 答辩、评定成绩。 一、设计题目与要求 某个零件 零件的机械加工工艺规程及夹具设计。年产量为50000件（大批量生产），零件由指导教师指定。（零件参考图附后） 二、设计内容 1．对零件进行工艺分析，画零件图； 论文 2．确定毛坯的制造方式，绘制毛坯简图； 3．制定零件的机械加工工艺路线，填写机械加工工艺过程卡； （设计） 4．对指定工序，选择机床及工、夹、量、刃具，确定加工余量及工序间尺寸与公内容 差，确定切削用量，填写工艺过程卡； 5．对指定工序进行机床夹具设计计算和机构设计，画夹具装配图； 6．对夹具的一个零件设计零件图； 7．编写设计计算说明书。 设计工作要求提交： 1．零件图 1张（A4～A3） 2．毛坯图 1张（A4～A3） 3．机械加工工艺过程卡 1张 4．机械加工工序卡 1张 5．夹具结构设计装配图 1张（A1～A0） 6．夹具结构设计零件图 1张（A4～A1，主要夹具体零件） 7．课程设计说明书 1份，参考广东海洋大学毕业设计说明书撰写格式 要求 (包括纪律要求和报告书要求) 注：本表按自然班填写。于动员时发给学生。不够纸请另附页。

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2、零件的分析

2．1零件的作用

题目所给的零件是解放牌汽车底盘传动轴上的突缘叉，它位于传动轴的端部。主要作用是传递扭矩，使汽车获得前进的动力。零件的两个叉头部位上有两个φ39

0.0270.010的孔，用以与轴与十字轴相连，起联轴节的作用。

2．2零件的工艺分析

CA10B传动轴上的突缘叉共有两处加工表面，其间有一定位置要求，分述如下：

1. 以φ39

0.0270.010为中心的加工表面

0.0270.010这一组加工表面包括：φ39

0.0270.0100.0270.010的孔及其倒角，尺寸为118的与两个孔φ39

相垂直的平面，还有在平面上的两个M8螺孔。其中，主要加中表面为φ39的两个孔。

2. 以φ95为中心的止口表面

这一组加工表面包括：φ95

00.107止口外圆环表面，及其上下两个端面。

这两组表面有一定的位置度要求： φ39φ39φ39φ39

0.0270.0100.0270.0100.0270.0100.0270.010两孔的同圆度公差为0.01； 两孔端面与φ39

0.0270.010两孔公共轴线的垂直度公差为0.1；

00.107两孔中心联线与φ95两孔端面与φ95

00.107止口端面的平行度公差为0.2；

止口端面基准中心的对称度为0.15.

由上面分析可知，加工时应先加工一组表面，再以这组加工后表面为基准加工另外一组。

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3、工艺规程设计

3．1确定毛坯的制造形式

零件材料为45钢。考虑到汽车在运行中要经常加速及正、反行驶，零件在汽车行驶过程中经常承受交变载荷及冲击性载荷，因此应该选用锻件，以使金属纤维尽量不被切断，保证零件工作可靠。由于零件年产量为8000件，已达大批生产的水平，而且零件的轮廓尺寸不大，故可采用模锻成型。这有利提高生产率、保证加工精度。

3．2基面的选择

基面选择是工艺规程设计中的重要工作之一。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，加工工艺过程中回问题百出，更有甚者，还会造成零件的大批报废，是生产无法正常进行。

3．2．1粗基准的选择。根据保证加工表面加工余量合理分配的原则，如果要求保证工作某重要表面加工余量均匀时，应选择该表面的毛坯面作为粗基准，现选取叉口作为粗基准，利用一圆环支承这两个叉耳作主要定位面，限制5个自由度，再以一定位销限制剩下的1个自由度，达到完全定位,然后进行铣削。 3．2．2精基准的选择。主要应该考虑基准重合的问题。当设计基准与工序基准不重合时，应该进行尺寸换算。

3．3制定工艺路线

制定工艺路线得出发点,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,在生产纲领已确定的情况下,可以考虑采用万能性机床配以专用工卡具,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。

3.3.1工艺路线方案一 工序一 工序二 工序三 工序四 工序五

粗铣Φ39mm一耳孔外端面 粗铣另一面耳孔端面

车φ95mm端面、止口端面、及止口侧面三个表面及止口倒角 钻法兰盘孔及倒角 钻φ39mm两耳孔

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工序六 工序七 工序八 工序九 工序十

扩φ39mm两耳孔及倒角 粗、精铰φ39mm耳孔 半精铣φ39mm一个耳孔端面 半精铣φ39mm另一个耳孔端面 钻一侧耳孔的螺纹孔并攻螺纹2-M8mm

工序十一 钻另一侧耳孔的螺纹孔并攻螺纹2-M8mm 工序十二 去毛刺 工序十三 清洗 工序十四 终检

3.4机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的确定

“CA10B解放牌汽车传动轴突缘叉”，零件材料为45钢，硬度163～196HB，毛坯重量约为2.5kg,生产类型大批量，模锻毛坯。

据以上原始数据及加工路线，分别确定各加工表面的机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸，查《机械制造技术基础课程设计机械制造技术基础课程设计机械制造技术基础课程设计指导教程》表2-6至2-30得出以下工序余量公差表：

加工表面 加工内容 加工余量 精度等级 工序尺寸 RA(um) φ95端面 粗车 φ95止口粗车 外圆 面 半精车 半精车 Φ105端粗车 2mm 2.5mm 1.5mm 2.4mm 0.8mm IT11 IT11 IT9 IT11 IT9 IT12 IT12 IT11 IT9 IT7 IT13 IT11 IT12 IT12 IT7 31.5 φ96.5 φ95 30.6 29 Φ25 Φ37.0 Φ38.75 Φ38.93 Φ39 120 118 Φ16 Φ6 M8 50 50 6.3 50 6.3 12.5 12.5 12.5 3.2 1.6 12.5 6.3 12.5 12.5 工序公差 0.22 0.22 0.087 0.16 0.052 0.21 0.25 0.16 0.062 0.025 0.63 0.22 0.18 0.12 0.015 首次钻孔 25mm 二次钻孔 12mm 扩孔 粗铰 精铰 1.75mm 0.18mm 0.07mm 1.5 1.0 16 6 两耳孔端粗铣 面 螺纹孔 螺纹

半精铣 钻孔 攻螺纹 法兰盘孔 钻孔

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3.5确定切削用量及基本工时

工序一：粗铣φ39mm一耳孔端面 1.加工条件 工件材料：45钢

加工要求：粗铣Φ39mm两端面，粗糙度为Ra6.3

机床：X62卧式铣床（查《机械制造技术基础课程机械制造技术基础课程设计机械制造技术基础课程设计指导教程》表4-19）。

刀具：镶齿套式铣刀，D=80mm, d=27,L=36mm,齿数为10（查《机械制造技术基础课程机械制造技术基础课程设计机械制造技术基础课程设计指导教程》表3-31）

2.计算切削用量

粗铣Φ39mm的端面，最大的加工余量为2mm,

1）进给量：据（查《机械制造技术基础课程机械制造技术基础课程设计机械制造技术基础课程设计指导教程》表5-5），f0.08mm/z～0.15mm/z 现取

f0.12mm/z

2）切削速度：确定v42.3m/min.(据表5-11) 采用高速钢镶齿铣刀，dw80mm，齿数为10。则

ns1000v/dw=168.3（r/min）

现采用X62卧式铣床，据（查《机械制造技术基础课程机械制造技术基础课程设计机械制造技术基础课程设计指导教程》表4-20），取 nw150r/min,故实

dwnw801501000际切削速度为 v1000==37.68(m/min)

当nw150r/min时，工作台的每分钟进给量fm应为

fm=fzznw0.12×10×150＝180（mm/min）

（查《机械制造技术基础课程机械制造技术基础课程设计机械制造技术基础课程设计指导教程》表4-20），取fm=190mm/min,

3.切削工时：

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查《机械制造技术基础课程机械制造技术基础课程设计机械制造技术基础课程设计指导教程》表5-47知：

由于是粗铣，故整个铣刀刀盘不必铣过整个工件，可得出铣刀的行程

ll1l2120mm,则机动工时为 t=ll1l2=90/190*=0.47min

mfm

工序二：粗铣另一耳孔端面

此工序与第一道工序基本相同，因此切削工时相同为0.47min

工序三：车φ95mm端面、止口端面、及止口侧面三个表面及止口倒角 1.加工条件

工件材料：45钢 强度为163-196HBS、模锻

加工要求：车φ95mm端面、止口端面、及止口侧面三个表面及止口倒角 机床：CK6132数控卧式车床 查《机械制造技术基础课程机械制造技术基础课程设计机械制造技术基础课程设计指导教程》表4-4

刀具：成形车刀，材料：W18Cr4V 2.计算切削用量： （1）粗车95端面 1）当材料为碳钢时粗车

ap6.510mm，ap=3mm此加工表面所需的粗糙

度为50，因此只需加工一次可达要求；

2） 进给量据《金属切削手册（第三版）》表5－29当材料为碳钢时粗车时可取f=0.7mm/r。

3）切削速度：按《金属切削手册（第三版）》表5-37,当材料为碳钢时粗车的速度为60-75m/min,取v=65mm/min

4)确定机床主轴转速：

ns1000vc100065217(r/min)

3.14dw3.1495 5）切削工时：所以只需一次走刀粗车φ95端面时（主偏角Kr=900）：按《金属切削手册（第三版）》表6.2－1知:

L6.8mm l14mm l10mm l35mm

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tjLl1l3l41056.80.17minfn0.7217

1.20.6（2）粗车止口台肩

背吃刀量:由前面已知毛坯的加工余量为7

mm，所以最大加余量为8.2mm,粗加

工余量为5.4mm,据《机械制造技术基础课程设计机械制造技术基础课程设计指导教程》表5-2,当材料为碳钢时粗车

ap6.510mm.取

ap5.9mm,一次加工。

2）进给量：据《金属切削手册（第三版）》表5-29,当材料为碳钢时粗车

f=0.5-0.7mm/r.取f=0.7mm/r

3）切削速度：按《金属切削手册（第三版）》表5-37,当材料为碳钢时粗车的速度为60-75m/min,取v=72m/min.

4）确定机床主轴转速：

ns1000vc100072218(r/min)

3.14dw3.14105按《机械加工工艺手册》表6.2－1知:

Ll1l3l2i tjfnl20mm, l14mm L5mm l35mm i1

tjLl1l3l25405i0.08min

fn0.8197(3)粗车止口的倒角

由于对倒角的精度要求不高，所以只需一次走刀

4.辅助时间，辅助时间tf与基本时间tj之间关系为tf=（0.15~0.2）取tf=0.2tj，tj，则

工序1辅助时间：tf=0.20.17min=1.53s 工序2辅助时间：tf=0.20.08min=0.96s

其他时间：由于本例中突缘叉的生产类型为大批生产，分摊到每个工件的准备时间与终结时间甚微，可忽略不计。布置工地时间tb是作业时间的2%~7%，休息与生理时间需要时间tx是作业时间的2%~4%，均取3%。、它们为：

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工序1的其他时间：tb+tx=6%（1.53+10.2）=0.7s 工序2的其他时间：tb+tx=6%（0.96+4.8）=0.34s

工序四：钻法兰盘孔及倒角

由于对内孔的表面的精度要求很低，并且根据经济精度要求，所以可采用一次钻孔。

1.加工条件：

工件材料：45钢，碳钢的强度为163～196HBS、模锻。 加工要求：钻孔Φ12，粗糙度为Ra=50.

机床：Z525机床（查《机械加工工艺手册》表4.2－14）。 刀具：高速钢麻花钻刀具（查《机械加工工艺手册》表3.1－5）。 2.计算切削用量 1）进给量：

根据《金属切削手册（第三版）》表5-56，当碳钢的强度为b为0.52-0.70Gpa,d0Φ12mm时，f0.12～0.20mm/r。由于本零件在加工Φ12mm孔时属于低刚度零件，故进给量应乘系数0.75，则

f(0.12～0.20)×0.75=0.09～0.15mm/r

根据Z525机床说明书（《机械加工工艺手册》表4.2－16），现取f0.11mm/r 2）切削速度：

根据《机械制造技术基础课程设计指导教程》表5－22，查得切削速度

v20mm/min。所以

1000v100020 nsdw=12=530r/min

根据机床说明书（《机械加工工艺手册》表4.2－15），取nw530r/min,故实际切削速度为

v=20mm/min

3）计算工时：

按《机械加工工艺手册》表6.2－5知:

l12mm l19mm l23mm

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ll1l21293tmnwf=5300.11=0.41min 所以加工4个法兰盘孔时间为：

T=0.41*4=1.64min

工序五：钻φ39mm两耳孔 1.加工条件：

工件材料：45钢，碳钢的强度为163～196HBS、模锻。 加工要求：钻孔Φ12.

机床：Z525机床（查《机械加工工艺手册》表4.2－14）。 刀具：莫氏柄麻花钻钻头（查《机械加工工艺手册》表3.1－6）。 2.确定进给量f：

根据《金属切削手册（第三版）》表5-31,当钢的硬度b<800Mpa, d0 =φ25mm时f=0.4-0.6mm/r.由于本零件在加工孔的时属于低刚度零件,故进给量应乘以系数0.75,则f=(0.4-0.6)×0.75=0.3-0.45(mm/r)

根据机床说明书（《机械加工工艺手册》表4.2－16,现取f=0.28mm/r. 3.切削速度：

根据《机械制造技术基础课程设计指导教程》表5-22，切削速度为：18-25m/min,取v=20m/min.所以

ns1000v254r/mind0

根据机床说明书（《机械加工工艺手册》表4.2－15）,取际切削速度为:

vnw=250r/min,故实

d0nw1000=19.6r/min

4.切削工时：

按《机械加工工艺手册》表6.2－5知: l=27mm l1=19mm l2=3mm

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ll1l2 Tm1=nwf=0.7min

以上为钻一个孔时的机动时间.故本工序的机动时间为 Tm=2Tm1=1.4min

工序六：扩φ39mm两耳孔及倒角 一. 扩φ39mm二耳孔 1.加工条件：

工件材料：45钢，碳钢的强度为163～196HBS、模锻。 加工要求：扩孔Φ12.

机床：Z525机床（查《机械加工工艺手册》表4.2－14）。 刀具：套式扩孔钻（查《机械加工工艺手册》表3.1－10）。 2 .确定进给量f：

根据《金属切削手册（第三版）》表5-31,当材料为碳钢d0 =φ37mm时可得

f=0.9-1.2mm/r.由于本零件在加工孔的时属于低刚度零件,故进给量应乘以系

数0.75,则f=(0.9-1.2)×0.75=0.675-0.9(mm/r)

根据机床说明书《机械加工工艺手册》表4.2－16,现取f=0.9mm/r. 3 .切削速度：

根据《机械制造技术基础课程设计指导教程》表5-24，切削速度为：v=56m/min.所以

ns1000v100056482r/mind03.1437

根据机床说明书《机械加工工艺手册》表4.2－15,取切削速度为:

vnw=500r/min,故实际

d0nw1000 4.切削工时：

3.14375001000=58.09r/min

按《机械加工工艺手册》表6.2－5知:

l=27mm l1=9mm l2=3mm

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tm1=ll1l22793=0.09min

nwf5000.9以上为钻一个孔时的机动时间.故本工序的机动时间为 Tm=2Tm1=2*0.09=0.18min 二.倒角2450双面 采用900锪钻。

为缩短辅助时间，取倒角时的主轴转速与扩孔时相同： n=482r/min

工序七：粗、精铰φ39mm耳孔

粗精铰分为两个工步，但是切削用时是相同的，同时为0.18min，因此此次工序用时为2*0.18min=0.36min

工序八：半精铣φ39mm一个耳孔端面

由于半精铣工序中的铣刀行程与粗铣中的行程相同，因此切削用时相同，为0.47min

工序九：半精铣φ39mm另一个耳孔端面

主此工序与上一工序完全相同，切削用时为0.47min

工序十：钻一侧耳孔的螺纹孔并攻螺纹2-M8mm 钻螺纹孔 1.加工条件：

工件材料：45钢，碳钢的强度为163～196HBS、模锻。 加工要求：钻螺纹底孔2-Φ8mm.

机床：Z525机床（查《机械加工工艺手册》表4.2－14）。 刀具：直柄麻花钻（查《机械加工工艺手册》表3.1－5）。 2.计算切削用量： 1）进给量f：

根据《机械制造技术基础课程设计指导教程》表5－22，当碳钢的强度为

b为0.52-0.70Gpa,d0Φ6.7mm时，f0.10～0.20mm/r。由于本零件在加工Φ6.7mm孔时属于低刚度零件，故进给量应乘系数0.75，则

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f(0.10～0.20)×0.75=0.09～0.15mm/r

根据Z525机床说明书（《机械加工工艺手册》表4.2－16），现取f0.11mm/r 2）切削速度v：

根据《机械制造技术基础课程设计指导教程》表5－22，查得切削速度

v=12m/min。所以

1000v100012 nsdw=6.7=570r/min

根据机床说明书（《机械加工工艺手册》表4.2－15），取nw530r/min,故实际切削速度为

dwnw v1000=3.计算工时：

85301000=13.3m/min

按《机械加工工艺手册》表6.2－5知:

l24mm l19mm l23mm

ll1l22493tmnwf=5300.11=0.6min 所以加工2个螺纹孔时间为：

T=0.6*2=1.2min 攻螺纹 1.加工条件：

工件材料：45钢，碳钢的强度为163～196HBS、模锻。 加工要求：攻螺纹底孔4-Φ8mm.

机床：Z525机床（查《机械加工工艺手册》表4.2－14）。 刀具：丝锥。 2.切削用量： 1）进给量f：

因为螺距为1mm，所以f1mm/r. 2）切削速度v：

v9.0m/min.根据《机械制造技术基础课程设计指导教程》表5－38查得：

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v9.0主轴转速：nsd×1000=10×1000=287r/min

按《机械加工工艺手册》表4.2－15选取机床Z525转速为275r/min,则v8.6m/min。 3.机动工时：

按《机械加工工艺手册》表6.2－14知: l10mm l19mm l20mm

2(ll1l2)2(1090)tmnwf=2751=0.15min 所以加工2个螺纹孔时间为：

T=0.15*2=0.3min

总时间为T1+T2=1.2+0.3=1.5min

工序十一：钻另一侧耳孔的螺纹孔并攻螺纹2-M8mm 此工序与上一工序完全相同，因此切削用时为1.5min

工序十二：去毛刺

工序十三：清洗

工序十四：终检

4、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。 经过与指导老师协商，决定设计第2道工序——粗车Φ95mm端面及止口面。本夹具将用C6201卧式车床。刀具为成形刀具。

4.1问题的提出

本夹具主要用来车止口三个面，在本道工序加工时，由于止口面在后面工序中起到重要的作用且安装时也需要一定的精度要求，所以加工是要保证加工精度。

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4.2夹具设计

4.2.1定位基准的选择

由零件图可知，Φ39上下两孔两者有同轴度的要求，且止口端面与Φ39孔轴线有平行度要求，选择Φ95止口为基准，即以一面加上一孔（自由度限制数：5）配合辅助支承平面，使工件所需限制所有自由度全部限制。再使用快速斜楔夹紧机构进行卡紧。

4.2.2 切削力及夹紧力的计算

刀具材料查《金属机械加工工艺设计手册》表1.2硬质合金的应用范围分类和用途分组选刀具材料为ＹT15，适用于碳钢和合金钢加工，连续切削时的粗车、精车、半精车，间断切削时的断面精车，连续面半精铣与精铣。

车刀几何形状的选择:查《金属机械加工工艺设计手册》表1.3,硬质合金车刀，加工材料为45号钢，车刀切削部分的几何形状：前角=8°前刀面形状

0为卷屑槽带倒棱型, 后角

0=8°(5°--8°),主偏角Ｋr=90°,副偏角

Ｋsr’=12°, 刃角

s=0°, 刀尖圆弧半径=1.5mm, 过度尺寸

rsb=0.5mm(0.5mm-1mm),过度刃偏角Ｋ=45°

查《金属机械加工工艺设计手册》表1.29切削过程切削力与切削切率的计算公式：

切削力FcCfcapx 进给力FfCFffcffyfcyFyvcknFfnfcfc

＝65mm/min,nfc=0,

aXFfpvckFf式中：Ｃfc＝2795,ap＝3mm,xfc＝1,y＝0.75,

fcvc Ｃ=2880，ap=3mm，xff=1，y=0.5, ffffvc＝65mm/min, nff=-0.4.

（查《金属机械加工工艺设计手册》表1.27切削速度计算公式.）

kfc=kmf

kkr＝(HBSnF)kkrfkrfksf （3-5） o190＝1.02×0.89×1.0×1.0＝0.91

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kff=kmf

HBSnFkkr＝(190)kkrfkrofksf

=1.02×1.17×1.0×1.0×1.0=1.2

kkmf

查《金属机械加工工艺设计手册》表1.29-1钢和铸铁的硬度和强度改

变时切削力的修正系数。

kr查《金属机械加工工艺设计手册》表1.29-2加工钢和铸铁时刀具几何参

数改变时切削力的修正系数。

FF0.750279530.7650.91＝5840N cf228030.70.5650.41.2=1293N

（2）夹紧力的计算

在选择夹紧力的作用点和作用方向时，应遵循以下几条原则：

1、夹紧力的位置与作用方向应有助于定位可靠； 2、夹紧力变形要小；

3、保证加工中，工件的振动小。

由资料《金属切削机床夹具设计手册第2版》表1211得：实际所需夹紧力：

WKFfK12 式（2.13）

在计算切削力时，必须把安全系数考虑在内。安全系数

KK0K1K2K3K4K5K6

式中：K0为基本安全系数，取1.5； K1为加工状态，取1.2； K2为刀具钝化系数，取1.5； K3为切削特点系数，取1.0；

K4为考虑夹紧动力稳定性系数，取1.3； K5为考虑手动夹紧时手柄位置的系数，取1.0；

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K6为考虑支承面接触情况的系数，取1.0； 所以 K1.51.21.51.01.31.01.0＝2.35 <2.25

取K2.25，查表1-2-12得10.16，20.2 即：WK8081.25(N) 由《金属切削机床夹具设计手册第2版》表1-2-16得所需推力为

QWK查表1-2-18斜楔夹紧机构计算数位可得ip=2.21, =0.95, ip8081.25=3656N 2.21所需推力夹紧时产生的夹紧力按式2.6计算： W0QLtan1ztan(2)Q--------原始作用力 L---------作用力臂

---------螺杆端部与工件间的当量摩擦半径（mm） f1--------支承表面的摩擦系数

1-----------螺杆端部与工件间的摩擦角 z------------螺纹中径之半

-------------螺纹升角

2------------螺旋副当量摩擦角

式中参数由资料《金属切削机床夹具设计手册第2版》表1-2-20可查得：

9.33 rz5.675 190 2950 136

其中：L28403728133mm Q80N 夹紧力：W0267543N 由资料《金属切削机床夹具设计手册第2版》表1219斜楔夹紧机构及其原动

12l1l21QWK力计算公式得：W0WK l1.ipl10Wl即：WK010ll267543520.951335271441N)

12ll10

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QWKl1l215213318081.2513694(Nm) l1.ip0522.210.95由上述计算易得：QQ WKWK

因此采用该夹紧机构工作是可靠的。 4.2.3定位误差分析

1）定位元件尺寸及公差的确定。工件的定位采用2个固定V形块和一支承平面（限制五个自由度）和一辅助支承平面，工件始终靠在支承平面上，该夹具以工件止口为定位基准，要求保证孔轴线与两端面面间的尺寸公差。为了满足工序的加工要求，必须使工序中误差总和等于或小于该工序所规定的工序公差。 a)

定位元件尺寸及公差确定。

夹具的主要定位元件固定V形块和一支承面，工件与孔间隙配合。 b)

工件的工序基准为工件Φ39端面，由于工序基准与定位基准不重合，产生不重合误差。其大小为最大间隙一半。但车削过程由于力与右端面和内圆柱面面始终接触，误差消除。固定V形块的位置关系，保证工件加工时不旋转，达到一定的位置精度。可以满足工件的加工要求。 c) 定位元件尺寸及公差的确定。夹具的主要定位是支撑工件的面，该面与该工件的平行度有一定的要求为0.005。

从以上的分析可见，所设计的夹具能满足零件的加工精度要求。

4.2.4夹具设计及操作的简要说明

如前所述，在设计夹具时，应该注意提高劳动生产率避免干涉。应使夹具结构简单，便于操作，降低成本。提高夹具性价比。本道工序为铣床夹具选择了快速夹紧机构方式。安装方便，降低劳动强度，提高劳动生产率。本夹具的最大优点就是结构简单紧凑。

车床夹具的装配图及具体零件图分别见图纸。

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6.参考文献

1.《机械制造技术基础课程设计指导教程》邹青主编，机械

工业出版社。

2.《机械加工工艺手册》，李洪主编，北京出版社；

3．《金属机械加工工艺设计手册》，赵如福主编，上海科学技术出版社；

4．《机械制造技术基础》，华楚生主编，重庆大学出版社； 5．《机械制造工艺学》，王先逸主编，机械工业出版社。

6.《机械制造技术[M]》，任家隆主编，机械工业出版社。 7. 《金属切削机床夹具设计手册第2版》，东北重型机械学院、洛阳工学院、 第一汽车制造厂职工大学编，上海科学技术出版社。