【正文】 ，中心架左托外圓，找正外圓，粗磨莫氏 4 號錐孔，留磨余量 M2110A、中心架 19 粗磨 采 用 兩 頂 尖 定 位 裝 夾 工 件 ， 粗 磨Ф 0 ? mm 外圓，留磨余量 M1432A 20 精磨 夾右端外圓 ，中心架托左端外圓，找正外圓，精磨莫氏 4 號錐孔圖樣尺寸，大端為Ф 177。，涂色檢查，接觸面積應大于75%。修研 60176。錐面 M2110A、莫氏 4 號錐度塞 21 精車 夾左端外圓，中心架托右端外圓，找正外圓，精 車 內 孔 Ф ? mm 至 圖 樣 尺 寸 ， 深45177。，修研 60176。錐面 CA61中心架 河北機電職業(yè)技術學院畢業(yè)設計（論文） 19 22 精磨 采用兩頂尖 和心軸 C 定位 精磨外圓至尺寸Ф 0 ? mm M143心軸（ c） 23 按照圖樣檢查各部分尺寸精度 24 涂油入庫 1工件； 2鋼球； 3傾斜槽； 4頂尖； 5心軸； 6軸套； 7彈性支撐； 8墊圈； 9螺栓 圖 （ a） 1工件； 2定位套； 4心軸； 6墊圈； 7彈性支撐 （ b） 1擰緊螺母； 230176。錐塊； 3， 6平鍵； 4， 8有縫夾筒； 5工件； 7彈簧； 9心軸 （ c） 圖 心軸 工藝分析 1）在安排加工工序時，應將粗，精加工分開，以減少切削應力對加工精度的影響。并在調質處理前進行粗加工，調質處理后進行半精加工和精加 工。 河北機電職業(yè)技術學院畢業(yè)設計（論文） 20 2）車床尾座套筒 左端莫氏 4 號錐孔與右端 Ф28mm、 Ф30mm 孔，應在進行調質處理前鉆通，這樣有利于加熱和內部組織的轉變，使工件內孔得到較號的處理。 3）工序 8 粗車外圓時，可以采用專用心軸 (a)或者 (b)。如圖 (a) ， (b)。 4）精磨 Ф 0 ? mm 外圓時， 采用專用心軸 (c)定位裝夾工件。如圖 (c)。 5）工序 18 以后 ，再采用中心架托夾工件外圓時，由于鍵槽 ?? mm 的影響，這時應配做一套筒配合中心架的裝夾 ，以保證工件旋轉平穩(wěn)，不發(fā)生震動。 6） Ф 0 ? mm 外圓軸心線是工件的測量基準，所以磨削莫氏 4 號錐孔時，定位基準必須采用 Ф 0 ? mm 外圓。加工時還應找正其上母線與側母線之后進行。 7）加工 ?? mm 鍵槽時，應在夾具上設置對稱度測量基準，在加工對刀時，可邊對刀邊測量，以保證鍵槽 ?? mm 對 Ф 0 ? mm 外圓軸心線的 對稱度。 8）為了保證 R2 半圓槽和 ?? mm 鍵槽的對稱度。如圖 ，在夾具定位塊 4上開一個 Ф8 的孔，將工件 1 夾在 V 形塊 2 內，在 Ф8 的孔中插入滑配銷子 5，將工件銑好的鍵槽 ?? mm 卡在銷子 5 上在夾緊，再銑 R2 半圓槽。 圖 銑鍵槽夾具 9） Ф 0 ? mm 外圓的圓柱度檢驗，可將工件外圓放置在標準 V 形塊上（ V 形塊放在標準平板上），用百分表測量出外圓點的圓柱度值，然后再算出圓柱度值（圖）。也可以采用偏擺儀方法，先測出工件的圓柱度值，然后計算出圓柱度值。 河北機電職業(yè)技術學院畢業(yè)設計（論文） 21 圖 在 V形塊上檢測工件的圓度值 10） ?? mm 鍵槽對稱度的檢驗，采用鍵槽對稱度量規(guī)進行檢查（圖 ） 。 a) b) 圖 鍵槽對稱度量規(guī) a)內孔鍵槽量規(guī) b)外圓鍵槽量規(guī) 11）用標準莫氏 4 號錐塞規(guī)涂色檢查工件的錐孔，其接觸面積應大于 75%。 第 3 章 機床夾具設計 機械制造業(yè)中 廣泛采用能迅速把工件固定在準確位置或同時能確定加工工具位置的一種輔助裝置，這種裝置統(tǒng)稱為夾具 [14]。在金屬切削機床上采用的夾具稱為機床夾具。夾具在機械加工中起著重要的作用，它直接影響機械加工的質量、工人勞動強度、生產率和生產成本。因此夾具設計是機械加工工藝準備和施工中的一項重要工作。 夾具的主要工作原理 (1)使工件在夾具中占有準確的 加工位置。這是通過工件各定位面與夾具的相應定位元件的定位工作面 接觸、配合或對準來實現(xiàn)的。 (2)夾具對于機床應先保證有準確的相對位置，而夾具結構有保證定位元件的定位 工作面對夾具與機床相連接的表面之間的相對準確位置，這就保證了夾具定位工作面相對機床切削運動形成表面的準確幾何位置，也就達到了工件加工面對定位基準的相互位置精度要求。 河北機電職業(yè)技術學院畢業(yè)設計（論文） 22 (3)使刀具相對有關的定位元件的定位工作面調整到準確位置，這就保證了刀具在工件上加工出的表面對工件定位基準的位置尺寸。 夾具的作用 夾具是機械加工中不可缺少的一種工藝裝備，它能起到下列作用： (1)保證穩(wěn)定可靠地達到各項加工精度要求； (2)縮短加工工時，提高勞動生產率； (3)降低生產成本； (4)減輕工人勞動強度； (5)可由較低 技術等級的工人進行加工； (6)能擴大機床工藝范圍。 機床夾具的分類 根據(jù)機床夾具的應用范圍和特點，分為通用夾具、專用夾具、組合夾具、通用可調夾具和成組夾具等類型。 (1)通用夾具 該類夾具使用時無需調整或稍加調整，就可適應多種工件的裝夾，因而被廣泛用于單件小批生產之中。 (2)專用夾具 它是指專門為某一工件的某道工序而設計的，一般不能用于其他零件或同一零件的其他工序。專用夾具適用于定型產品的成批大量生產。 (3)通用可調夾具和成組夾具 它們的共同點是，在加工完一種工件后，只須對夾具進行適當調整或 更換個別元件，即可用于加工形狀、尺寸相近或加工工藝相似的多種工件。 (4)組合夾具 是指按某一工件的某道工序的加工要求，由一套事先準備好的通用的標準元件和部件組合而成的夾具。它具有組裝迅速、周期短、能反復使用的特點，所以在多品種、小批量生產或新產品試制中尤為適用。 專用機床夾具的組成 機床夾具一般由以下幾個部分組成： (1)定位元件 用于確定工件在夾具中的位置。 (2)夾緊裝置 用于工件定位后的夾緊。 (3)對刀、導引元件或裝置 用于確定刀具相對于夾具定位元件的位置。 (4)連接元件 用于確定夾具 本身在工作臺或機床主軸上的位置。 (5)夾具體 用于將夾具上的各種元件和裝置連接成一個有機的整體。 (6)其他裝置或元件 如用于分度的分度元件 ， 用于上下料的上下料裝置等。 河北機電職業(yè)技術學院畢業(yè)設計（論文） 23 夾具設計 問題的提出 本次設計中 ，工序 8 中， 采用 兩頂尖 裝夾工件， 上卡箍， 車外圓至 55? 177。倒頭 ，車另外一端外圓，光滑接刀 。右端倒角 245176。，左端 R3 圓角，保持總長 276mm。在半精車 55? 177。 外圓表面的時候，需要裝 夾兩次，然后光滑接刀。這樣不僅浪費時間，兩次裝夾過程中還會存在位置誤差，嚴重降低了成產效率，因此這樣的加工方式在大量生產過程中不可用。 設計的任務是設計出保證該工序加工要求，滿足加工精度的機床夾具，提高生產率和降低成本。該夾具應操作方便，工作安全可靠，減輕工人勞動強度，具有良好的結構工藝性。 定位方案及定位元件選擇和設計 加工該定位面時需要限制其上的自由度。 在兩端孔上采用內 圓表面定位方案，同時考慮到內圓表面未經(jīng)過精加工，表面粗糙度達不到線面接觸的定位要求，為了提高定位精度，可 以采用 點接觸 卡緊管件粗糙內壁的方法定位 。夾具 可以限制該 套筒上的 五 個自由度（ 2 個轉動和三 個軸向移動運動副）；并在靠近 左端面 處采用軸向支撐 ， 主要有緩沖和軸向夾緊作用 ，最后 再 采用活動頂尖頂緊套筒右端 。因此以該 套筒內壁 作為定位基面，以 套筒 軸心 線作為定位基準。 綜上，總共限制了六個自由度，滿足了機械加工定位夾緊的要求，同時沒有過定位和欠定位現(xiàn)象出現(xiàn)，屬于合理的定位方案 ，該 方案可行。 為了 點接觸卡緊管件粗糙內壁 ，可以用 三個鋼球接觸實現(xiàn)三點自動定心夾緊 ， 如圖 是 用鋼珠卡緊管件粗糙 內壁的方法，可以用其 對內壁高低不平達 的 工件 車外圓。心軸 5 的外套 6 內有三個位于傾斜槽 3 內的鋼珠 2， 操作時， 用手反轉套筒卡緊后，用尾座頂尖頂緊，既可以進行外圓車削，卡緊力隨著車削力的增加而增加，故不會松動。 當管料 1 有尾座頂尖 4 頂在支撐 7 上后， 由于支撐 7 有彈性， 工件 在車削中發(fā)熱不影響車削過程。 圖 河北機電職業(yè)技術學院畢業(yè)設計（論文） 24 圖 心軸水平放置，如圖 ， ， 工件以 Ф28mm 圓孔在水平放置的心軸上定位，現(xiàn)要車削 Ф58mm 的外圓，要求保證外圓尺寸為 177。 。由于尺寸 177。 的工序基 準與定位基準都是定位孔的軸線，基準式重合的， 則基準不重合誤差 0??BP 。對于基準位移誤差， 由于工件定位孔和心軸式點接觸不存在間隙，所以基準位移誤差只 受 心軸制造誤差的影響， 使心軸的中心線與孔的中心線不重合，引起定位基準發(fā)生了偏移， 取 心軸 和鋼球定位的同軸度誤差為 ，則心軸的軸心線 和 孔的軸心偏移最大 值 為 h=。 即工序尺寸 177。 的定位誤差為 mmhhhd 39。)( ???? 在上面的式子中， mmhd )( ?? ， 則 177。 尺寸的定位誤差為，所以 mmhhhd 39。)( ???? mmdT )( ?? 。 因此，定位方案合理。 7 6 5 1 8 9 4 1 2 3 河北機電職業(yè)技術學院畢業(yè)設計（論文） 25 確定夾緊方式、設計夾緊機構 如圖 用鋼珠卡緊管件粗糙內壁的方法，可以用其對內壁高低不平達 的管料車外圓。心軸 5 的外套 6 內有三個位于傾斜槽 3 內的鋼珠 2，當管料 1 有尾座頂尖 4 頂在支撐 7 上后 ，用手反轉管料卡緊后，既可以進行外圓車削，卡緊 力 隨著車削力的增加而增加，故不會松動。由于支撐 7 有彈性，管料在車削中發(fā)熱不影響車削過程。 如圖 為加工時候車刀位置示意圖。 設計對刀元件、連接元件及夾具體 車床 在車削外圓過程中對刀比較簡單，因此不需要設計對刀元件。 如圖 ，夾具體通過莫氏 6 號錐面和 CA6140 主軸孔相連接實現(xiàn)定位，通過錐體斷面的螺紋孔固定夾緊在車床主軸上；心軸 5 和支撐 7 通過螺紋連接 ；心軸 5和鋼球通過傾斜槽連接和外套 6 防止鋼球掉出，外套 6 通過螺栓固定。 圖 圖 7 6 5 1 8 9 河北機電職業(yè)技術學院畢業(yè)設計（論文） 26 繪制夾具總圖及零件圖 夾具總圖繪制步驟如下： (1)根據(jù)工件在幾個視圖上的投影關系，分別畫出其輪廓線； (2)安排定位元件； (3)布置夾緊裝置； (4)布置對刀元件、連接元件、設計夾具體并完成夾具總圖。 在完成夾具總圖的同時，對重要零部件繪制其圖紙，以上圖紙均應標注必要的尺寸、公差與配合，并注寫技術條件等。 具圖樣見附帶的圖紙。 夾具的使用說明及注意點 此次設計的夾具具有 自動定心和夾緊功能 ，這就意味著它還適用于其他規(guī)格的套筒車外圓表面 的加工，當然本次設計的側 重點不在這方面。有興趣的人員可以進行這個方向的探索。該 內壁定位車削外圓夾具在車削力的作用下實現(xiàn) 自動定心 ，自動定心夾緊 機構共 3 部分組成，他們各自都用 莫氏錐孔 與機床 連接， 各部件間用螺紋連接，三個鋼球 可以在 斜 槽內移動，以適應加工不同規(guī)格 套筒外圓表面 的需要。如圖 本次設計加工 外圓 面時 是通過 夾緊粗糙 內壁 的 夾緊機構， 因此 定心機構 選擇鋼球的點接觸比較號，這樣可以減小內壁粗糙度對定位精度的影響 。操作時， 用手反轉套筒卡緊后，用尾座頂尖頂緊，既可以進行外圓車削，卡緊力隨著車削力的增加而增加，故不會松動。 夾具設計的注意點： 傾斜槽、心軸、鋼球 及螺桿等部分組成。 鋼球 起到既定位有夾緊的雙重作用，其 直徑 方向的尺寸，應根據(jù) 套筒內孔的直徑 的最大值與最小值來確定，以保證適應加工多種規(guī)格的 套筒外圓表面 。 莫氏六號錐面 ， 它直接與主軸莫氏六號錐孔配合，尾部用一帶螺紋的拉桿通過螺紋孔拉緊固定， 以保證 夾具在工作 時， 不會松動。莫氏六號錐面能夠 達到自動定心的要求。 夾緊機構，選擇 尾座頂尖錐度 時， 要根據(jù)套筒與頂尖的配合面的錐度來選擇， 套筒另外一斷面用彈性支撐 7 來定位和卡緊，選擇彈性支撐有緩沖切削力和保護 工件的作用 。 夾具的 其他設計方案 以上夾具使用方便，能夠大大提高零件的生產效率，但心軸和傾斜槽形狀太復雜，制造太困難，而且夾具生產成本太高?；谝陨显?，為了減少夾具的制造成本，又設計了另外一套方案。如圖 也 是用鋼珠卡緊管件粗糙內壁的方法，可以用其對內壁高低不平達 的管料車外圓。心軸 4 的外套 2 內有三個位于圓柱孔內的鋼珠 3， 操作時， 用轉動活動錐塊 5 卡緊工件后，用尾座頂尖頂緊心軸右端，河北機電職業(yè)技術學院畢業(yè)設計（論文） 27 既可以進行外圓車削。當工件 1 有活動錐塊頂在支撐 7 上后，由