机油泵传动轴支架夹具设计说明书资料Word下载.docx

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1．零件图1张；

2．毛坯草图1张；

3．制定零件的机械加工工艺规程，填写机械加工工艺过程卡片及指定工序的机械加工工序卡片各1份。

或填入机械加工工艺过程综合卡片；

4．设计指定的专用夹具，绘制夹具装配总图1张，绘制所设计夹具的大件零件图1张；

5．编写设计说明书1份。

目录

一．零件工艺性分析

二．加工方法的选择及工艺路线的制定

三．夹具方案的探讨

四．工件的夹紧

五．机床夹具设计

六．设计总结

七．参考文献

一.零件工艺性分析

1.1零件的作用

本次课程设计我们小组的任务是针对生产实际中的一个零件———机油泵传动轴支架。

如右图所示，题目所给定的零件是机油泵传动轴支架。

它位于传动轴的端部。

主要作用是支承传动轴，连接油口，起到固定机油泵的作用。

是拖拉机里用到的最普遍的零件之一。

它结构简单，体积也较小，属叉架类零件。

其中φ32孔要与轴配合，要求精度较高。

1.2零件的工艺分析

机油泵传动轴支架共有两组加工加工表面，它们之间有一定的位置要求。

现分述如下：

1．以A面为基准的加工表面

这一组加工表面包括：

mm,

mm。

其中，主要加工表面为A基准面。

2．以2*

沉孔φ10*90°

为中心的加工表面

2*

，

mm,

mm,223±

0.05mm，φ11轴线的位移度不大于R0.25。

这两组加工表面之间有着一定的位置要求，主要是：

（1）φ32H7轴线对B-B面的不垂直度100长度上不大于0.05

（2）φ32H7轴线和一个

距离54±

0.12mm。

（3）由以上分析可知，对于这两组加工表面而言，可以先加工其中一组表面，然后借助于专用夹具加工另一组表面，并且保证它们之间的位置精度。

二.加工方法的选择及工艺路线的制定

2.2基准的选择

粗基准的选择

粗基准选择原则：

选择粗基准，主要是选择第一道机械加工工序的定位基准，以便为后续工序提供精基准。

为了方便地加工出精基准，使精基准面获得所需加工精度，选择粗基准，以便于工件的准确定位。

选择粗基准的的出发点是：

一要考虑如何合理分配各加工表面的余量；

二要考虑怎么样保证不加工表面与加工表面间的尺寸及相互位置要求，一般应按下列原则来选择：

1）若工件必须首先保证某重要表面的加工余量均匀，则应优先选择该表面为粗基准。

2）若工件每个表面都有加工要求，为了保证各表面都有足够的加工余量，应选择加工量最少的表面为粗基准。

3）若工件必须保证某个加工表面与加工表面之间的尺寸或位置要求，则应选择某个加工面为粗基准。

4）选择基准的表面应尽可能平整，没有铸造飞边，浇口，冒口或其他缺陷。

粗基准一般只允许使用一次。

基于上述的要求和考虑到安装装配面的精度要求和便于夹紧等实际情况，粗基准选用前机体内一个较大的非加工面在毛坯图上已经标出。

（2）精基准的选择

精基准选择原则：

选择精基准时，应从整个工艺过程来考虑如何保证工件的尺寸精度和位置精度，并要达到使用起来方便可靠。

一般应按下列原则来选择：

1）基准重合原则；

应选择设计基准作为定位基准。

2）基准统一原则；

应尽可能在多数工序中选用一组统一的定位基准来加工其他各表面，采用统一基准原则可以避免基准转换过程所产生的误差，并可使各工序所使用的夹具结构相同或相似，从而简化夹具的设计和制造。

3）自为基准原则；

有些精加工或光整加工工序要求加工余量小而均匀，应选择加工表面本身来作为定位基准。

4）互为基准原则；

对于相互位置精度要求高的表面，可以采用互为基准，反复加工的方法。

5）可靠，方便原则；

应选择定位可靠，装夹方便的表面作为精基准。

本零件是铸造件，要用毛坯面定位先加工出一个精基准。

然后以精基准定位，加工零件。

精基准放在工序最前面加工。

以上表面毛坯面定位。

详见工艺卡片。

2.3选择加工方法

1.平面的加工

平面的加工方法很多，有车、刨、铣、磨、拉等。

而对于K面粗糙度为Ra6.3通过粗铣以及精铣就可以达到。

2.孔加工

Φ32孔内壁粗糙度为Ra6.3所以就用钻-扩-铰，钻孔铰该孔后就可以达到这个精度要求，满足安装配合F7，并且用YT锥柄麻花钻。

同样3*Φ11以及2*Φ8的销孔也可以用钻床加工出来。

2.4制定工艺路线

1.定位基准的选择

粗基准选择下表面，则由非加工面为定位基准，铣精基准。

精基为上表面，则加工时稳定性差一些，加工精度就受到了影响，角向定位也是这样。

2.热处理工序的安排

加工工艺安排热处理，因为零件精度要求较高HT200要铸造完成要进行时效处理，防止工件变形。

三.夹具方案的探讨

3.1常用定位元件及选用

工件在夹具中要想获得正确定位，首先应正确选择定位基准，其次是选择合适的定位元件。

工件定位时，工件定位基准和夹具的定位元件接触形成定位副，以实现工件的六点定位。

用定位元件选用时，应按工件定位基准面和定位元件的结构特点进行选择。

3.1.1工件以平面定位

1.以面积较小的已经加工的基准平面定位时，选用平头支承钉，以基准面粗糙不平或毛坯面定位时，选用圆头支承钉，侧面定位时，可选用网状支承钉。

2.以面积较大、平面度精度较高的基准平面定位时，选用支承板定位元件，用于面定位时用不带斜槽的支承板，通常尽可能选用带斜槽的支承板，以利清除切屑。

3.以毛坯面，阶梯平面和环形平面作基准平面定位时，选用自位支承作定位元件。

但须注意，自位支承虽有两个或三个支承点，由于自位和浮动作用只能作为一个支承点。

4.以毛坯面作为基准平面，调节时可按定位面质量和面积大小分别选用可调支承作定位元件。

5.当工件定位基准面需要提高定位刚度、稳定性和可靠性时，可选用辅助支承作辅助定位元件，但须注意，辅助支承不起限制工件自由度的作用，且每次加工均需重新调整支承点高度，支承位置应选在有利工件承受夹紧力和切削力的地方。

3.1.2工件以外圆柱定位

1.当工件的对称度要求较高时，可选用V形块定位。

V形块工作面间的夹角α常取60°

、90°

、120°

三种，其中应用最多的是90°

V形块。

90°

V形块的典型结构和尺寸已标准化，使用时可根据定位圆柱面的长度和直径进行选择。

V形块结构有多种形式，有的V形块适用于较长的加工过的圆柱面定位；

有的V形块适于较长的粗糙的圆柱面定位；

有的V形块适用于尺寸较大的圆柱面定位，这种V形块底座采用铸件，V形面采用淬火钢件，V块是由两者镶合而成。

2.当工件定位圆柱面精度较高时（一般不低于IT8），可选用定位套或半圆形定位座定位。

大型轴类和曲轴等不宜以整个圆孔定位的工件，可选用半圆定位座。

3.1.3工件以内孔定位

1.工件上定位内孔较小时，常选用定位销作定位元件。

圆柱定位销的结构和尺寸标准化，不同直径的定位销有其相应的结构形式，可根据工件定位内孔的直径选用。

当工件圆柱孔用孔端边缘定位时，需选用圆锥定位销。

当工件圆孔端边缘形状精度较差时，选用圆锥定位销；

当工件需平面和圆孔端边缘同时定位时，选用浮动锥销。

2.在套类、盘类零件的车削、磨削和齿轮加工中，大都选用心轴定位，为了便于夹紧和减小工件因间隙造成的倾斜，当工件定位内孔与基准端面垂直精度较高时，常以孔和端面联合定位。

因此，这类心轴通常是带台阶定位面的心轴，当工件以内花键为定位基准时，可选用外花键轴，当内孔带有花键槽时，可在圆柱心轴上设置键槽配装键块；

当工件内孔精度很高，而加工时工件力矩很小时，可选用小锥度心轴定位。

综上：

正确定位，必须选对定位基准。

3.1.4对定位元件的基本要求

1.限位基面应有足够的精度。

定位元件具有足够的精度，才能保证工件的定位精度。

2.限位基面应有较好的耐磨性。

由于定位元件的工作表面经常与工件接触和磨擦，容易磨损，为此要求定位元件限位表面的耐磨性要好，以保持夹具的使用寿命和定位精度。

3.支承元件应有足够的强度和刚度。

定位元件在加工过程中，受工件重力、夹紧力和切削力的作用，因此要求定位元件应有足够的刚度和强度，避免使用中变形和损坏。

4.定位元件应有较好的工艺性。

定位元件应力求结构简单、合理，便于制造、装配和更换。

5.定位元件应便于清除切屑。

定位元件的结构和工作表面形状应有利于清除切屑，以防切屑嵌入夹具内影响加工和定位精度。

在工件定位中有很多种不同的定位方法，比如，工件以平面定位，工件以圆孔定位，工件以外圆柱定位，工件以锥孔定位等定位方法等定位方法。

这些定位方法适应在不同的场合，根据具体情况而定。

本次夹具定位分析如下：

在加工本工序以前已加工过的表面有，A、B面看，K孔。

可用A面支靠，K定位，K孔用削边销定位。

3.2自由度限制分析

3.2.1常用定位元件所能限制的自由度

定位元件可按工件典型定位基准面分为以下几类：

1.用于平面定位的定位元件：

括固定支承（钉支承和板支承），自位支承，可调支承和辅支承。

2.用于外圆柱面定位的定位元件：

括V形架，定位套和半圆定位座等。

3.用于孔定位的定位元件：

括定位销（圆柱定位销和圆锥定位销），圆柱心轴和小锥度心轴。

3.2.2定位误差分析

六点定位原则解决了消除工件自由度的问题，即解决了工件在夹具中位置“定与不定”的问题。

但是，由于一批工件逐个在夹具中定位时，各个工件所占据的位置不完全一致，即出现工件位置定得“准与不准”的问题。

如果工件在夹具中所占据的位置不准确，加工后各工件的加工尺寸必然大小不一，形成误差。

这种只与工件定位有关的误差称为定位误差，用ΔD表示。

在工件的加工过程中，产生误差的因素很多，定位误差仅是加工误差的一部分，为了保证加工精度，一般限定定位误差不超过工件加工公差T的1/5～1/3，

即：

ΔD≤（1/5～1/3）T（1-1）

式中ΔD——定位误差，单位为mm；

T——工件的加工误差，单位为mm。

零件如图所示，此时工件限制的自由度分别是：

①A面支靠，限制四个自由度。

②B面用夹紧定位，可限制一个自由度，还有一个自由度没有限制。

③K孔选择一个削边销进行限制。

六个自由度完全限制。

3.2.3定位误差产生的原因

工件逐个在夹具中定位时，各个工件的位置不一致的原因主要是基准不重合，而基准不重合又分为两种情况：

一是定位基准与限位基准不重合，产生的基准位移误差；

二是定位基准与工序基准不重合，产生的基准不重合误差。

由于定位副的制造误差或定位副配合间所导致的定位基准在加工尺寸方向上最大位置变动量，称为基准位移误差，用ΔY表示。

不同的定位方式，基准位移误差的计算方式也不同。

如果工件内孔直径与心轴外圆直径做成完全一致，作无间隙配合，即孔的中心线与轴的中心线位置重合，则不存在因定位引起的误差。

但实际上，如图所示，心轴和工件内孔都有制造误差。

于是工件套在心轴上必然会有间隙，孔的中心线与轴的中心线位置不重合，导致这批工件的加工尺寸H中附加了工件定位基准变动误差，其变动量即为最大配合间隙。

可按下式计算：

ΔY=amax-amin=1/2（Dmax-dmin）=1/2（δD+δd）（1-2）

式中：

ΔY——基准位移误差单位为mm；

Dmax——孔的最大直径单位为mm；

dmin——轴的最小直径单位为mm。

δD——工件孔的最大直径公差，单位为mm；

δd——圆柱心轴和圆柱定位销的直径公差，单位为mm。

基准位移误差的方向是任意的。

减小定位配合间隙，即可减小基准位移误差ΔY值，以提高定位精度。

加工尺寸的