变速器轴承外壳机械加工工艺及铣上端面夹具设计大学论文.doc

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1、摘 要本设计是基于变速器轴承外壳零件的加工工艺规程及一些工序的专用夹具设计。变速器轴承外壳零件的主要加工表面是及孔系。一般来说，保证平面的加工精度要比保证孔系的加工精度容易。因此，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孔系加工精度。主要加工工序安排是先以支承孔系定位加工出顶平面，在后续工序中除个别工序外均用顶平面和工艺孔定位加工其他孔系与平面。夹具选用专用夹具，夹紧方式多选用手动夹紧，夹紧可靠，机构可以不必自锁。因此生产效率较高。适用于大批量、流水线上加工。能够满足设计要求。关键词：变速器轴承外壳类零件；工艺；夹具；ABSTRACTThe design

2、is based on the body parts of the processing order of the processes and some special fixture design. Body parts of the main plane of the surface and pore system. In general, the plane guarantee processing precision than that of holes machining precision easy. Therefore, this design follows the surfa

3、ce after the first hole principle. Plane with holes and the processing clearly divided into roughing and finishing stages of holes to ensure machining accuracy. Datum selection box input shaft and the output shaft of the supporting hole as a rough benchmark, with top with two holes as a precision te

4、chnology reference. Main processes arrangements to support holes for positioning and processing the top plane, and then the top plane and the supporting hole location hole processing technology. In addition to the follow-up processes individual processes are made of the top plane and technological h

5、ole location hole and plane processing. Supported hole processing using the method of coordinate boring. The whole process of processing machine combinations were selected. Selection of special fixture fixture, clamping means more choice of pneumatic clamping, clamping reliable, institutions can not

6、 be locked, so the production efficiency is high, suitable for large batch, line processing, can meet the design requirements.Key words: Angle gear seat parts; fixture; 全套设计加 197216396或401339828目 录摘 要IIABSTRACTIII第1章 加工工艺规程设计11.1 零件的分析11.1.1 零件的作用11.1.2 零件的工艺分析11.2 变速器轴承外壳加工的主要问题和工艺过程设计所应采取的相应措施21.3

7、 变速器轴承外壳加工定位基准的选择21.3.1 粗基准的选择21.3.2 精基准的选择21.4 变速器轴承外壳加工主要工序安排31.5 机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的确定51.6选择加工设备及刀、量具61.7确定切削用量及基本工时（机动时间）61.8 时间定额计算及生产安排15第2章 铣上端面夹具设计182.1 工序尺寸精度分析182.2 定位方案确定182.3 切削力及夹紧力的计算182.4定位元件确定212.5 定位误差分析计算212.6 夹具设计及操作的简要说明22结 论27参考文献28致谢30VII第1章 加工工艺规程设计1.1 零件的分析1.1.1 零件的作用题目给出的零件是变速

8、器轴承外壳。变速器轴承外壳的主要作用是传动连接作用，保证减速器能正常运行，并保证部件与其他部分正确安装。因此变速器轴承外壳零件的加工质量，不但直接影响的装配精度和运动精度，而且还会影响工作精度、使用性能和寿命。图1 变速器轴承外壳1.1.2 零件的工艺分析由变速器轴承外壳零件图可知。变速器轴承外壳是一个轴类零件，它的外表面上有2个平面需要进行加工。此外各表面上还需加工一系列螺纹孔。因此可将其分为三组加工表面。它们相互间有一定的位置要求。现分析如下：（1）以76mm孔中心轴线为中心的加工表面。这一组加工表面包括：上下两个外圆端面，5个10.5的孔以及其上下两个端面。（2）钻M6-7H螺纹孔。（3

9、）以24mm孔中心轴线为中心的加工表面。这一组加工表面包括：一个24mm的孔的外圆端面，一个24H8mm的孔，零件内侧一个28的凹面，以及8埋头孔及其两个端面。这两组加工表面之间有着一定的加工要求，主要是：70孔的下端面及10.5孔的下端面相对于基准D跳动度不超过0.08； 10.5孔的下端面相对于基准D平行度不0.04超过；零件内圆面粗糙度为25，其余各面粗糙度要求是6.3。（3）其它是各个端面及孔倒角等1.2 变速器轴承外壳加工的主要问题和工艺过程设计所应采取的相应措施由以上分析可知。该变速器轴承外壳零件的主要加工表面是平面及孔系。一般来说，保证平面的加工精度要比保证孔系的加工精度容易。因

10、此，对于变速器轴承外壳来说，加工过程中的主要问题是保证孔的尺寸精度及位置精度，处理好孔和平面之间的相互关系。由于的生产量很大。怎样满足生产率要求也是加工过程中的主要考虑因素。变速器轴承外壳孔系加工方案，应选择能够满足孔系加工精度要求的加工方法及设备。除了从加工精度和加工效率两方面考虑以外，也要适当考虑经济因素。在满足精度要求及生产率的条件下，应选择价格最底的机床。1.3 变速器轴承外壳加工定位基准的选择1.3.1 粗基准的选择粗基准选择应当满足以下要求：（1）保证各重要支承的加工余量均匀；（2）保证装入变速器轴承外壳的零件与箱壁有一定的间隙。为了满足上述要求，应选择的主要支承孔作为主要基准。即

11、以变速器轴承外壳的输入轴和输出轴的支承孔作为粗基准。也就是以前后端面上距顶平面最近的孔作为主要基准以限制工件的四个自由度，再以另一个主要支承孔定位限制第五个自由度。由于是以孔作为粗基准加工精基准面。因此，以后再用精基准定位加工主要支承孔时，孔加工余量一定是均匀的。1.3.2 精基准的选择从保证变速器轴承外壳孔与孔、孔与平面、平面与平面之间的位置 。精基准的选择应能保证变速器轴承外壳在整个加工过程中基本上都能用统一的基准定位。从变速器轴承外壳零件图分析可知，它的顶平面与各主要支承孔平行而且占有的面积较大，适于作精基准使用。但用一个平面定位仅仅能限制工件的三个自由度，如果使用典型的一面两孔定位方法

12、，则可以满足整个加工过程中基本上都采用统一的基准定位的要求。至于前后端面，虽然它是变速器轴承外壳的装配基准，但因为它与变速器轴承外壳的主要支承孔系垂直。如果用来作精基准加工孔系，在定位、夹紧以及夹具结构设计方面都有一定的困难，所以不予采用。1.4 变速器轴承外壳加工主要工序安排对于大批量生产的零件，一般总是首先加工出统一的基准。变速器轴承外壳加工的第一个工序也就是加工统一的基准。具体安排是先以孔定位粗、精加工顶平面。第二个工序是加工定位用的两个工艺孔。由于顶平面加工完成后一直到变速器轴承外壳加工完成为止，除了个别工序外，都要用作定位基准。因此，结合面上的螺孔也应在加工两工艺孔的工序中同时加工出

13、来。后续工序安排应当遵循粗精分开和先面后孔的原则。先粗加工平面，再粗加工孔系。对于变速器轴承外壳，需要精加工的是支承孔前后端平面。按上述原则亦应先精加工平面再加工孔系，但在实际生产中这样安排不易于保证孔和端面相互垂直。因此，实际采用的工艺方案是先精加工支承孔系，然后以支承孔用可胀心轴定位来加工端面，这样容易保证零件图纸上规定的端面全跳动公差要求。各螺纹孔的攻丝，由于切削力较小，可以安排在粗、精加工阶段中分散进行。加工工序完成以后，将工件清洗干净。清洗是在的含0.4%1.1%苏打及0.25%0.5%亚硝酸钠溶液中进行的。清洗后用压缩空气吹干净。保证零件内部杂质、铁屑、毛刺、砂粒等的残留量不大于。

14、根据以上分析过程，现将变速器轴承外壳加工工艺路线确定如下：工艺路线一：工艺路线：工序1：铸造毛坯。工序2：时效处理。工序3：划线。工序4：铣上端面工件上端面并倒角。工序5：粗车、精车80h8外圆、两端面。工序6：粗镗、精镗76E8内圆面、66内圆面。工序7：锪平5个10.5孔的上端面。工序8：钻、扩、绞5个10.5孔。工序9：锪平24H8孔的端面。工序10：钻、扩、绞24H8孔。工序11：镗R14工件内圆凹面。工序12：锪平8埋头孔外端面。工序13：钻8埋头孔。工序14：钻、扩、绞M6-H7螺纹孔，攻丝。工序15：去毛刺。工序:16：检验入库。先加工工件上下两个端面，在分别以上下两个端面为工序

15、基准加工5个10.5孔及其上下端面，这样可以尽量减少因基准不重合造成的定位误差。加工5个10.5孔时，以工件上端面定位，以10.5孔下端面为加工面，尽量靠近设计基准，以减少误差。工艺路线二：工艺路线：工序1：铸造毛坯。工序2：时效处理。工序3：划线。工序4：粗车、精车工件上端面并倒角。工序5：粗镗、精镗76E8内圆面、66内圆面。工序6：铣上端面。工序7：粗车、精车80h8外圆、两端面。工序8：钻、扩、绞5个10.5孔。工序9：锪平24H8孔的端面。工序10：钻、扩、绞24H8孔。工序11：镗R14工件内圆凹面。工序12：锪平8埋头孔外端面。工序13：钻8埋头孔。工序14：钻、扩、绞M6H7螺

16、纹孔，攻丝。工序15：去毛刺。工序16：清洗。工序:17：检验。工序18：入库。先加工工件上下两个端面，在分别以上下两个端面为工序基准加工5个10.5孔及其上下端面，这样可以尽量减少因基准不重合造成的定位误差。加工5个10.5孔时，以工件上端面定位，以10.5孔下端面为加工面，尽量靠近设计基准，以减少误差。以上加工方案大致看来合理，但通过仔细考虑，零件的技术要求及可能采取的加工手段之后，就会发现仍有问题，从提高效率和保证精度这两个前提下，发现该方案一比较合理。综合选择方案一：工艺路线：工序1：铸造毛坯。工序2：时效处理。工序3：划线。工序4：粗车、精车工件上端面并倒角。工序5：粗镗、精镗76E

17、8内圆面、66内圆面。工序6：铣上端面。工序7：粗车、精车80h8外圆、两端面。工序8：钻、扩、绞5个10.5孔。工序9：锪平24H8孔的端面。工序10：钻、扩、绞24H8孔。工序11：镗R14工件内圆凹面。工序12：锪平8埋头孔外端面。工序13：钻8埋头孔。工序14：钻、扩、绞M6H7螺纹孔，攻丝。工序15：去毛刺。工序16：清洗。工序:17：检验。工序18：入库。先加工工件上下两个端面，在分别以上下两个端面为工序基准加工5个10.5孔及其上下端面，这样可以尽量减少因基准不重合造成的定位误差。加工5个10.5孔时，以工件上端面定位，以10.5孔下端面为加工面，尽量靠近设计基准，以减少误差。1

18、.5 机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的确定 (1)毛坯种类的选择零件机械加工的工序数量、材料消耗和劳动量等在很大程度上与毛坯的选择有关，因此，正确选择毛坯具有重要的技术和经济意义。根据该零件的材料为HT150、生产类型为批量生产、结构形状很复杂、尺寸大小中等大小、技术要求不高等因素，在此毛坯选择铸造成型。(2)确定毛坯的加工余量根据毛坯制造方法采用的型材造型，查取机械制造工艺设计简明手册表2.2-5，“变速器轴承外壳”零件材料采用灰铸铁制造。材料为HT150，硬度HB为170241，生产类型为大批量生产，采用型材毛坯。（2）面的加工余量。根据工序要求，结合面加工分粗、精铣加工。各工步余量如下

19、：粗铣：参照机械加工工艺手册第1卷表3.2.23。其余量值规定为，现取。表3.2.27粗铣平面时厚度偏差取。精铣：参照机械加工工艺手册表2.3.59，其余量值规定为。差等级选用CT7。再查表2.3.9可得铸件尺寸公差为。1.6选择加工设备及刀、量具 由于生产类型为大批量生产，所以所选设备宜以通用机床为主，辅以少量专用机车。起生产方式为以通用机床加专用夹具为主，辅以少量专用机床加工生产。工件在各机床上的装卸及各机床间的传递，由于工件质量较大，故需要辅助工具来完成。平端面确定工件的总长度。可选用量具为多用游标卡尺（mm）,测量范围01000mm（参考文献2表67）。采用车床加工，床选用卧式车床CA

20、6140（参考文献2表43），专用夹具。钻孔、扩孔、攻丝所选刀具见（参考文献2第五篇金属切削刀具，第2、3节），采用相匹配的钻头，专用夹具及检具。1.7确定切削用量及基本工时（机动时间）工序1、2、3、4无切削加工，无需计算工序4. 粗车、精车工件上端面并倒角已知工件材料： HT150，型材，有外皮，机床CA6140普通车床，工件用卡盘固定。所选刀具为YG6硬质合金可转位车刀。根据切削用量简明手册表1.1，由于CA6140机床的中心高为200（表1.30），故选刀杆尺寸=，刀片厚度为。选择车刀几何形状为卷屑孔带倒棱型前刀面，前角=，后角=，主偏角=，副偏角=，刃倾角=，刀尖圆弧半径=。.确定切

21、削深度由于单边余量为，可在一次走刀内完成.确定进给量根据切削加工简明实用手册可知：表1.4刀杆尺寸为，工件直径400之间时， 进给量=0.51.0按CA6140机床进给量（表4.29）在机械制造工艺设计手册可知： =0.7确定的进给量尚需满足机床进给机构强度的要求，故需进行校验根据表130，CA6140机床进给机构允许进给力=3530。根据表1.21，当强度在174207时，=时，径向进给力：=950。切削时的修正系数为=1.0，=1.0，=1.17（表1.292），故实际进给力为： =950=1111.5 （1-2）由于切削时进给力小于机床进给机构允许的进给力，故所选=可用。.选择刀具磨钝标

22、准及耐用度根据切削用量简明使用手册表1.9，车刀后刀面最大磨损量取为，车刀寿命=。.确定切削速度切削速度可根据公式计算，也可直接有表中查出。根据切削用量简明使用手册表1.11，当硬质合金刀加工硬度200219的铸件，切削速度=。切削速度的修正系数为=1.0，=0.92，0.8，=1.0，=1.0（见表1.28），故： =63 （1-3） =120 （1-4）根据CA6140车床说明书选择 =125这时实际切削速度为： = （1-5）.校验机床功率切削时的功率可由表查出，也可按公式进行计算。由切削用量简明使用手册表1.25，=，切削速度时， =切削功率的修正系数=0.73，=0.9，故实际切削时

23、间的功率为： =1.7=1.2 （1-6）根据表1.30，当=时，机床主轴允许功率为=，故所选切削用量可在C6201机床上进行，最后决定的切削用量为：=3.75，=，=，=工序5 粗镗、精镗76E8内圆面、66内圆面。所选刀具为YG6硬质合金可转位车刀。根据切削用量简明手册表1.1，由于C6140机床的中心高为200（表1.30），故选刀杆尺寸=，刀片厚度为。选择车刀几何形状为卷屑孔带倒棱型前刀面，前角=，后角=，主偏角=，副偏角=，刃倾角=，刀尖圆弧半径=。.确定切削深度由于单边余量为，可在一次走刀内完成，故 = .确定进给量根据切削加工简明实用手册可知：表1.4刀杆尺寸为，工件直径400之

24、间时， 进给量=0.51.0按CA6140机床进给量（表4.29）在机械制造工艺设计手册可知： =0.7确定的进给量尚需满足机床进给机构强度的要求，故需进行校验根据表130，CA6140机床进给机构允许进给力=3530。根据表1.21，当强度在174207时，=时，径向进给力：=950。切削时的修正系数为=1.0，=1.0，=1.17（表1.292），故实际进给力为： =950=1111.5 由于切削时进给力小于机床进给机构允许的进给力，故所选=可用。.选择刀具磨钝标准及耐用度根据切削用量简明使用手册表1.9，车刀后刀面最大磨损量取为，车刀寿命=。.确定切削速度切削速度可根据公式计算，也可直接

25、有表中查出。根据切削用量简明使用手册表1.11，当硬质合金刀加工硬度200219的铸件，切削速度=。切削速度的修正系数为=1.0，=0.92，0.8，=1.0，=1.0（见表1.28），故： =63 （3-12） =120 （3-13）根据CA6140车床说明书选择 =125这时实际切削速度为： = （3-14）.校验机床功率切削时的功率可由表查出，也可按公式进行计算。由切削用量简明使用手册表1.25，=，切削速度时， =切削功率的修正系数=0.73，=0.9，故实际切削时间的功率为： =1.7=1.2 根据表1.30，当=时，机床主轴允许功率为=，故所选切削用量可在CA6140机床上进行，最

26、后决定的切削用量为：=1.25，=，=，=.计算基本工时 （3-15）式中=+，=由切削用量简明使用手册表1.26，车削时的入切量及超切量+=，则=126+= =2.5.1 铣上端面（1） 选择切削深度：参考中107页可知切削深度ap=2mm（2） 选择进给量：参考中108表3-28选择每齿进给量af=0.35mm（3） 选择切削速度：查中113页表3-30选取v=0.25m/s（4） 确定刀具参数：根据中270页表5-41选择D=100mm,齿数Z=12（5）确定机床主轴转速： 按机床选取nw=47.5r/min 实际切削速度： （6）计算切削工时由文献10中2-82页表7-7查得2. 精铣

27、上端面(1) 选择切削深度：参考文献10表2.1-77可知切削深度ap=1mm(2) 选择进给量：参考文献10表2.1-77选取每齿进给量af=0.1mm(3) 选择切削速度：参考文献10表2.1-81选取v=0.35m/s(4) 确定刀具参数：参考文献10选择刀具D=100mm,齿数Z=12,d=32,B=50(5) 确定机床主轴转速：按机床选取：nw=75r/min实际切削速度：工序7 粗车、精车80h8外圆、两端面。所选刀具为YG6硬质合金可转位车刀。根据切削用量简明手册表1.1，由于C6140机床的中心高为200（表1.30），故选刀杆尺寸=，刀片厚度为。选择车刀几何形状为卷屑孔带倒棱

28、型前刀面，前角=，后角=，主偏角=，副偏角=，刃倾角=，刀尖圆弧半径=。.确定切削深度由于单边余量为，可在一次走刀内完成，故 = .确定进给量根据切削加工简明实用手册可知：表1.4刀杆尺寸为，工件直径400之间时， 进给量=0.51.0按CA6140机床进给量（表4.29）在机械制造工艺设计手册可知： =0.7确定的进给量尚需满足机床进给机构强度的要求，故需进行校验根据表130，CA6140机床进给机构允许进给力=3530。根据表1.21，当强度在174207时，=时，径向进给力：=950。切削时的修正系数为=1.0，=1.0，=1.17（表1.292），故实际进给力为： =950=1111.

29、5 由于切削时进给力小于机床进给机构允许的进给力，故所选=可用。.选择刀具磨钝标准及耐用度根据切削用量简明使用手册表1.9，车刀后刀面最大磨损量取为，车刀寿命=。.确定切削速度切削速度可根据公式计算，也可直接有表中查出。根据切削用量简明使用手册表1.11，当硬质合金刀加工硬度200219的铸件，切削速度=。切削速度的修正系数为=1.0，=0.92，0.8，=1.0，=1.0（见表1.28），故： =63 （3-12） =120 （3-13）根据CA6140车床说明书选择 =125这时实际切削速度为： = （3-14）.校验机床功率切削时的功率可由表查出，也可按公式进行计算。由切削用量简明使用手

30、册表1.25，=，切削速度时， =切削功率的修正系数=0.73，=0.9，故实际切削时间的功率为： =1.7=1.2 根据表1.30，当=时，机床主轴允许功率为=，故所选切削用量可在CA6140机床上进行，最后决定的切削用量为：=1.25，=，=，=.计算基本工时 （3-15）式中=+，=由切削用量简明使用手册表1.26，车削时的入切量及超切量+=，则=126+= =工序50镗R14工件内圆凹面该工序与工序20的计算方法完全一样，在此不一一计算。工序 调质不需计算切削计算。(3)钻，扩，铰10.5的孔1)钻孔10mm： 选择10mm高速钢锥柄标准麻花钻（见工艺手册表3.16） （切削表2.7和

31、工艺表4.216） （切削表2.15）硬度200217 按机床选取（工艺表4.25） 实际切削速度： 基本工时：（工艺表6.25）2)扩孔10.3mm： 选择10.3mm高速钢锥柄扩孔钻（工艺表3.18）由切削表2.10得扩孔钻扩10.3mm孔时的进给量，并由工艺表4.216取扩孔钻扩孔时的切削速度 由切削表2.15得，故： 按机床选取 基本工时： 3)铰10.5mm孔： 选择10.5mm高速钢锥柄机用铰刀（工艺表3.117） 由切削表2.24得， 由工艺表4.216得 按机床选取 基本工时： (4)钻，扩，铰24的孔1)钻孔22mm： 选择22mm高速钢锥柄标准麻花钻（见工艺手册表3.16）

32、 （切削表2.7和工艺表4.216） （切削表2.15）硬度200217 按机床选取（工艺表4.25） 实际切削速度： 基本工时：（工艺表6.25）2)扩孔23mm： 选择23mm高速钢锥柄扩孔钻（工艺表3.18）由切削表2.10得扩孔钻扩23mm孔时的进给量，并由工艺表4.216取扩孔钻扩孔时的切削速度 由切削表2.15得，故： 按机床选取 基本工时： 3）铰24mm孔： 选择24mm高速钢锥柄机用铰刀（工艺表3.117） 由切削表2.24得， 由工艺表4.216得 按机床选取 基本工时： 160去毛刺 无切削计算170清洗 无切削计算180检验 无切削计算190油封、入库 无切削计算1.8

33、 时间定额计算及生产安排假设该零件年产量为10万件。一年以240个工作日计算，每天的产量应不低于417件。设每天的产量为420件。再以每天8小时工作时间计算，则每个工件的生产时间应不大于1.14min。参照机械加工工艺手册表2.5.2，机械加工单件（生产类型：中批以上）时间定额的计算公式为： （大量生产时）因此在大批量生产时单件时间定额计算公式为： 其中： 单件时间定额 基本时间（机动时间） 辅助时间。用于某工序加工每个工件时都要进行的各种辅助动作所消耗的时间，包括装卸工件时间和有关工步辅助时间 布置工作地、休息和生理需要时间占操作时间的百分比值工序：粗、精铣结合面机动时间：辅助时间：参照机械

34、加工工艺手册表2.5.43，取工步辅助时间为。由于在生产线上装卸工件时间很短，所以取装卸工件时间为。则：根据机械加工工艺手册表2.5.48，单间时间定额： 因此应布置两台机床同时完成本工序的加工。当布置两台机床时， 即能满足生产要求工序：粗铣平面机动时间：辅助时间：参照机械加工工艺手册表2.5.HT150，取工步辅助时间为。由于在生产线上装卸工件时间很短，所以取装卸工件时间为。则：根据机械加工工艺手册表2.5.48，单间时间定额： 因此布置一台机床即能满足生产要求。工序：铣端面机动时间：辅助时间：参照机械加工工艺手册表2.5.HT150，取工步辅助时间为。由于在生产线上装卸工件时间很短，所以取

35、装卸工件时间为。则：根据机械加工工艺手册表2.5.48，单间时间定额： 因此布置一台机床即能满足生产要求。 第2章 铣上端面夹具设计2.1 工序尺寸精度分析本工序铣上端面夹具设计，保证尺寸属于批量生产。为了提高劳动生产，保证加工质量，降低劳动强度，需要设计专用夹具。本夹具无严格的技术要求，因此，应主要考虑如何提高劳动生产率，降低劳动强度，精度不是主要考虑的问题。2.2 定位方案确定为了提高加工效率及方便加工，决定材料使用高速钢，用于对进行加工，准备采用手动夹紧。根据工件的加工要求，该工件必须限制工件的六个自由度，现根据加工要求来分析其必须限制的自由度数目及基准选择的合理性。（1） 必须限制Z向

36、的移动及X向的转动。（2） 为了保证必须保证Z向的转动，X向的移动，Y向的转动。2.3 切削力及夹紧力的计算刀具：铣刀（硬质合金） 刀具有关几何参数： 由参考文献55表129 可得铣削切削力的计算公式： 有：根据工件受力切削力、夹紧力的作用情况，找出在加工过程中对夹紧最不利的瞬间状态，按静力平衡原理计算出理论夹紧力。最后为保证夹紧可靠，再乘以安全系数作为实际所需夹紧力的数值，即： 安全系数K可按下式计算： 式中：为各种因素的安全系数，查参考文献5121可知其公式参数： 由此可得： 所以 由计算可知所需实际夹紧力不是很大，为了使其夹具结构简单、操作方便，决定选用手动螺旋夹紧机构。夹紧力的确定夹紧

37、力方向的确定夹紧力应朝向主要的定位基面。夹紧力的方向尽可能与切削力和工件重力同向。(1) 夹紧力作用点的选择 a. 夹紧力的作用点应落在定位元件的支承范围内。 b. 夹紧力的作用点应落在工件刚性较好的部位上，这样可以防止或减少工件变形变形对加工精度的影响。c. 夹紧力的作用点应尽量靠近加工表面。(3)夹紧力大小的估算 理论上确定夹紧力的大小，必须知道加工过程中，工件所受到的切削力、离心力、惯性力及重力等，然后利用夹紧力的作用应与上述各力的作用平衡而计算出。但实际上，夹紧里的大小还与工艺系统的刚性、夹紧机构的传递效率等有关。而且，切削力的大小在加工过程中是变化的，因此，夹紧力的计算是个很复杂的问

38、题，只能进行粗略的估算。估算的方法：一是找出对夹紧最不利的瞬时状态，估算此状态下所需的夹紧力；二是只考虑主要因素在力系中的影响，略去次要因素在力系中的影响。估算的步骤：a.建立理论夹紧力FJ理与主要最大切削力FP的静平衡方程：FJ理= (FP)。b.实际需要的夹紧力FJ需，应考虑安全系数，FJ需=KFJ理。c.校核夹紧机构的夹紧力FJ是否满足条件：FJFJ需。夹具的夹紧装置和定位装置1 2夹具中的装夹是由定位和夹紧两个过程紧密联系在一起的。定位问题已在前面研究过，其目的在于解决工件的定位方法和保证必要的定位精度。仅仅定好位在大多数场合下，还无法进行加工。只有进而在夹具上设置相应的夹紧装置对工件

39、进行夹紧，才能完成工件在夹具中装夹的全部任务。夹紧装置的基本任务是保持工件在定位中所获得的即定位置，以便在切削力、重力、惯性力等外力作用下，不发生移动和震动，确保加工质量和生产安全。有时工件的定位是在夹紧过程中实现的，正确的夹紧还能纠正工件定位的不正确。一般夹紧装置由动源即产生原始作用力的部分。夹紧机构即接受和传递原始作用力，使之变为夹紧力，并执行夹紧任务的部分。他包括中间递力机构和夹紧元件。考虑到机床的性能、生产批量以及加工时的具体切削量决定采用手动夹紧。螺旋夹紧机构是斜契夹紧的另一种形式，利用螺旋杆直接夹紧元件，或者与其他元件或机构组成复合夹紧机构来夹紧工件。是应用最广泛的一种夹紧机构。螺

40、旋夹紧机构中所用的螺旋，实际上相当于把契绕在圆柱体上，因此他的作用原理与斜契是一样的。也利用其斜面移动时所产生的压力来夹紧工件的。不过这里上是通过转动螺旋，使绕在圆柱体是的斜契高度发生变化来夹紧的。典型的螺旋夹紧机构的特点：（1）结构简单；（2）扩力比大；（3）自琐性能好；（4）行程不受限制；（5）夹紧动作慢。夹紧装置可以分为力源装置、中间传动装置和夹紧装置，在此套夹具中，中间传动装置和夹紧元件合二为一。力源为机动夹紧，通过螺栓夹紧移动压板。达到夹紧和定心作用。工件通过定位销的定位限制了绕Z轴旋转，通过螺栓夹紧移动压板，实现对工件的夹紧。并且移动压板的定心装置是与工件外圆弧面相吻合的移动压板，通过精确的圆弧定位，实现定心。此套移动压板制作简单，便于手动调整。通过松紧螺栓实现压板的前后移动，以达到压紧的目的。压紧的同时，实现工件的定心，使其定位基准的对称中心在规定位置上。查参考文献51226可知螺旋夹紧时产生的夹紧力按以下公式计算：螺旋夹紧时产生的夹紧力按以下公式计算有：式中参数由参考文