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摘要轴，支承转动零件并与之一起回转以传递运动、扭矩或弯矩的机械零件。
机器中作回转运动的零件就装在轴上。
轴的材料主要采用碳素钢或合金钢，也可采用球墨铸铁或合金铸铁。
轴的工作能力一般取决于强度和刚度。
对于拖拉机半轴不但要承受较大的冲击、振动、反夏弯曲和扭转等多种应力作用,而且在拖拉机爬坡、起步时将承受更大的扭矩。
因此,半轴必须要具有较高的抗拉、抗弯和疲劳强度及较高的韧性。
通过对拖拉机半轴零件图的分析和研究，编制拖拉机半轴的数控加工工艺，进而对零件进行编程加工。
该轴的加工使我对数控机床、数控编程、数控加工工艺得到了进一步认识，为将来从事相关的工作打下了良好的基础。
关键词：半轴、加工工艺、数控编程、工艺卡片·目录第一章数控加工工艺简介 (3)第二章零件加工工艺分析 (4)2.1拖拉机半轴的零件分析 .................................. (4)2.2毛坯的选择 (6)2.3机床的选择 (6)2.4工艺的分析 (8)2.5工艺的制定 (9)2.6夹具的选择 (11)2.7刀具的选择 ................... .. (12)2.8切削参数的选择 (13)第三章零件的检测 (15)第四章拖拉机的未来发展前景 (20)第五章结论 (24)参考文献 .................................................... ..2 5 附录A零件的加工工艺卡片.........................................第一章数控加工工艺简介数控机床(Numerical Control Machine Tools)是用数字代码形式的信息(程序指令)，控制刀具按给定的工作程序、运动速度和轨迹进行自动加工的机床，简称数控机床。
高速化、高精度化、高可靠性、复合化、智能化、柔性化、集成化和开放性是当今数控机床行业的主要发展方向。
半轴机械加工工艺及工装设计专业名称：机械设计制造及其自动化班级：学生姓名：指导教师：摘要：半轴是汽车的轴类中承受扭矩最大的零件，它是差速器和驱动轮之间传递扭矩的实心轴，其内端一般通过花键与半轴齿轮连接，外端与轮毂连接，该零件在机械设备中具有传动性，在进行半轴的工艺和工装设计时，首先对半轴的工艺性进行了详细的分析，设计出了加工的工艺过程，根据加工要求设计专用夹具设计，一付是用来车削半轴的外圆，一付是用来钻削半轴圆盘上均匀分布的小孔，在设计中注意的夹具的经济性和使用性，尽量降低加工时的成本，减少工人的劳动强度，除此还进行了组合量具的设计，用来检查6个均匀分布的小孔的位置度公差。
关键词：工艺工装设计夹具设计组合量具设计Abstract：The half stalk is in automotive stalk the acceptance twist the biggest spare parts of sqire , it is bad soon machine and drive the round of delivers to twist the of solid stalk, it inside carry generally pass to spend the key and half stalk wheel gears to connect, carry outside with a conjunction, that spare parts is in the machine equipments have to spread to move sex, at carry on the half stalk of craft and work equip to account, the half axial craft carried on the detailed analysis first, designing processed craft process, according to process to request to design the appropriation tongs design, a pay is to use to come to car to pare the outside circle of the half stalk, on pay is use to drill to pare a dish of the half stalk up even distribute of eyelet, in the design the economy of the advertent tongs and usage, as far as possible lower to process of cost, reduce the worker of labor strength, in addition to this still carried on the design that the combination quantity have, use to check 6 even distribute of a business trip of position of the eyelet.Key Words：The craft work packs the design The tongs design Combine the quantity has the design文献综述夹具设计综述一前言在机械制造中，为完成需要的加工工序、装配工序及检验工序等，使用着大量的夹具。
摘要组合机床是随着生产力的发展，由万能机床和专用机床发展而来的。
具有较高的加工效率、加工精度及加工工艺性能，工序高度集中等特点。
机床夹具是机械制造中一项重要的工艺装备。
工件在机床上加工时，为保证加工精度和提高生产效率，必须使工件在机床上相对刀具占有正确的位置，为克服切削过程中工件受外力的作用而破坏定位，还必须对工件施夹紧力。
与之相对应的专用夹具的设计—是根据加工表面的具体情况，选择合理的定位方案、定位基准、定位误差的分析计算、工序公差的计算、定位销高度的计算、定位元件材料及机械性能的选用、确定刀具的对刀或引导方式包括：夹紧装置的设计（铰链四杆机构的设计、偏心轮夹紧机构的设计）、夹紧力的作用点和方向、夹紧力的分析和计算、铰链夹紧机构夹紧力的原动力的计算、夹紧元件及传动装置的设计（动力部分的设计和选择、传动装置系统主要参数的计算、控制部分的设计与选择、执行部分的设计与选择、辅助装置的设计与选择）、确定夹具其他组成部分的结构形式、确定夹具体的形式和夹具的总体结构（夹具体毛坯结构的选择、夹具体的排屑结构、夹具体结构尺寸的确定、夹具体的吊装装置的设计）。
关键词：夹具，定位，铰链四杆机构，液压，夹紧力ABSTRACTThe assembly engine bed is along with the productivity's development, and be developed by all-powerful engine bed and appropriation engine bed . It is a kind of high-efficiency special machine tool, which according to the process need of workplace, on the basis of a large number general parts equipped with a few special parts.The tool machine tongs is an important craft to equip in the machine manufacturing.The work piece at tool machine up process, process the accuracy and exaltations to produce the efficiency for the assurance, must make the work piece is on the tool machine the opposite knife has the position of the occupancy exactitude, for overcome to slice to pare the process in a function but the breakage fixed positions that is subjected to the outside dint, must still to a Clip the tight dint of work.In the multiple station vertical modular machine tool, which is used to drilling 12 holes of the components. I select the design of working-holding part, which includes the integral design of working-holding mechanism; the base part design of the working-holding mechanism and the design of hanging drilling template. The working-holding part is made up of the design of orientation schema; the selection of orientation module ; the mistaking analysis of orientation calculating ; the design of bulge-circle mechanism; the design of the four-pole mechanism and the calculating of the original power of the four-pole mechanism; the calculation of height dowel; the choice of the drilling set type, the calculating of the height of the drilling set type; the design and calculation of drilling accuracy ; the design of movable drilling the template; the design of the division control apparatus.KEY WORDS： The tongs, the fixed position,four pole organizations of pintle, the liquid press, Clip the tight dint目录前言 (1)第1章加工工件工艺 (2)§1.1加工工件 (2)§1.1.1工件的用途 (2)§1.1.2工件的毛坯制造方式 (2)§1.1.3工件的工艺分析 (2)§1.1.4工件定位基准的选择 (3)§1.2工件的定位方法和定位误差 (3)§1.2.2工件的定位误差及产生原因 (3)§1.2.3定位销的设计步骤 (4)§1.2.4设计定位销、分析定位误差 (4)§1.3加工工件应选用的机床类型及该机床的特点 (5)§1.3.1加工工件应选用的机床类型 (6)§1.3.2组合机床的特点 (6)第2章液压传动系统的设计与计算 (7)§2.1液压传动系统的设计步骤和内容 (7)§2.2明确液压系统的设计要求，进行负载特性分析 (7)§2.3确定执行元件 (7)§2.4执行元件的工况分析及方案设计 (8)§2.5确定液压缸的主要参数 (10)§2.6选择液压元件 (12)第3章电动机 (13)§2.7电动机的选择 (13)§2.8液压集成块 (14)第3章专用夹具设计 (15)§3.1夹具及夹紧力的概念 (16)§3.2确定夹紧力时应当注意的几个问题 (17)§3.3计算切削力及切削合力作用的位置 (18)§3.4夹紧力的确定 (18)§3.5夹紧机构和夹紧动力机构的选择 (20)§3.5.1夹紧机构的选择 (20)§3.5.2夹紧动力机构的选择 (20)§3.5.3油缸的参数计算 (20)结论 (23)参考文献 (26)致谢 (25)前言大学生活就要结束了，在过去的几年中，我们系统的学习了许多专业基础课和专业课，设计过机械机构、减速器、机床夹具等等。
半轴机械加工工艺及工装设计引言半轴作为汽车传动系统的重要组成部分，其机械加工工艺及工装设计对产品质量和生产效率有着重要影响。
本文将介绍半轴的机械加工工艺和工装设计，以及相关的工艺要点和注意事项。
半轴机械加工工艺半轴机械加工工艺主要包括以下几个步骤：1. 原材料准备选择适用的原材料对半轴的性能和加工工艺都有着重要影响。
通常情况下，半轴的原材料采用优质的合金钢。
在选择原材料时，需考虑到材料的机械性能、抗疲劳性能和耐磨性能等。
2. 材料切割材料切割是半轴加工的第一步，一般采用激光切割或者火焰切割进行。
切割时需要保证切割面的光洁度，以便后续的加工工艺能够顺利进行。
3. 粗加工粗加工是将切割好的材料进行粗糙加工，常见的方法有车削、铣削和钻削等。
在粗加工过程中，需要注意避免过度切除材料，以确保后续加工过程有足够的余量。
4. 热处理热处理是半轴加工中的重要一步，通过热处理可以改善半轴的组织结构和性能。
常见的热处理方法有淬火、回火和正火等。
在选择热处理方法时，需要根据半轴的具体要求和工作条件来确定。
精加工是半轴的最后一步加工工艺，主要包括磨削、车削和镗削等。
精加工过程中需要保证加工精度和表面质量，以满足半轴的装配要求和使用要求。
半轴工装设计半轴的工装设计对加工质量和效率有着重要影响。
以下是半轴工装设计的几个关键点：1. 夹持方式选择半轴在加工过程中需要进行夹持，夹持方式的选择直接影响加工质量。
常见的夹持方式有机械夹持和气动夹持两种，选择合适的夹持方式需要考虑半轴的形状、尺寸和加工要求等。
夹具是夹持半轴的重要组成部分，其设计要考虑到夹持力的大小、夹持点的位置和夹持面的精度要求等。
夹具的设计需要保证夹紧力均匀分布，避免对半轴造成损伤。
3. 定位装置设计定位装置的设计对于保证半轴加工的精度和一致性非常重要。
定位装置的设计要考虑到半轴与夹具之间的位置关系和定位精度要求，确保半轴能够准确地定位在指定位置。
4. 切削液供给半轴的加工过程中需要切削液进行冷却和润滑。
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，需要设计专用夹具和老师商量后决定，设计2套专用夹具，第一套用来车削外圆的衬套夹具，第二套用来钻孔的专用夹具，钻孔为高速钢麻花钻，分别对工件进行加工。
我们先设计车床上钻削夹具，后在设计钻床上钻孔夹具。
6.1车削衬套夹具的设计6.1.1 问题的提出夹具的种类很多，有通用夹具，专用夹具和组合夹具等，本夹具是用来钻削内孔及大平面的夹具，由于本零件比较特殊，为了使定位误差为零 ，我们设计基准为零件图的设计基准，作为主要的定位基准。
在刀具方面我们选用直柄麻花钻加工。
6.1.2 确定定位方案，设计定位元件工件上的加工为钻削填料箱盖的内孔，故应按完全定位设计夹具，并力求遵守基准重合原则，以减少定位误差对加工精度的影响，所以根据填料箱盖本身的加工特点来选择定位的方式。
由于填料箱盖的长度相对较长，而直径较也较大，所以给车削加工的夹具设计带来一定的困难，而且不加工表面的粗糙度又较大，所以选择在不加工表面夹紧定位加工时不能够满足要求的，所以我们选择用两边的衬套夹紧，来实现定位加工。
6.1.3夹紧力计算：计算夹紧力时，通常将夹具和工件看成是一个刚性系统。
本工序在钻削加工过程中切削力为圆周切削分力，因此，在计算夹紧力时可以不计算径向切削分力和轴向切削分力。
为保证夹紧可靠，应将理论夹紧力乘上安全系数作为工件加工时所需要的夹紧力。
即：K P W Z k ⨯=，即：K W W k ⨯=，其中6543210K K K K K K K K ⨯⨯⨯⨯⨯⨯=，查《机床夹具设计手册》表1-2-1得：5.10=K ；2.11=K ；=2K 1.15；0.13=K ；3.14=K ；0.15=K ；0.16=K ，所以K =2.691。
查《机床夹具设计手册》表1-2-7得：，表1-2-8得15.075.02943-=v ts P z ，其中rp p p p m p P K K K K K K ⨯⨯⨯⨯=λγϕ，查《机床夹具设计手册》表1-2-1得：96.0736=⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛=nb mo K σ；17.1=p K ϕ；7.1=p K γ；0.1=p K λ；0.1=rp K ，所以K =1.9。
桂林电子科技大学信息科技学院夹具课程设计论文说明书题目: 半轴轴承套夹具设计系别:机电工程系专业:机械设计制造及自动化学生姓名:学号:指导教师:冯翠云职称: 工程师题目类型: 理论研究实验研究工程设计工程技术研究软件开发2013 年 12 月 14日摘要在制造业中,夹具是产品在制造各个工艺阶段中地位处在非常重要的工艺装备之一。
在生产中,厂家所使用到的夹具的工作效率,质量,精度及夹具的使用的可靠性和安全性,都会对所要生产的产品的加工质量及生产效率造成决定性的影响。
因此夹具选择,使用对于厂家非常重要。
夹具用于对加工对象的固定,使工件处在正当的加工位置上,以便于下一步的加工需要。
夹具的类型分为普通夹具,专用夹具,组合夹具,标准夹具,可调夹具等。
我这次是针对半轴轴承套设计的专用夹具,主要参考了《机床夹具设计》和《机床夹具及应用》里面所介绍的一系列方法,并大量查阅了《机床夹具设计手册》中的设计参数从而设计出来。
而夹具的主要作用是保证工件定位正确,使钻孔达到所需要的要求,并对夹具进行合理的设计,以保证夹具的精度,可靠性和生产率。
本次实训夹具设计主要应用了夹具设计的基本方法,从而对夹具设计的方法有一个更加深刻的认识,系统的整理复习机床夹具设计及应用的相关知识。
关键词:夹具;半轴轴承套;夹具设计 AbstractIn manufacturing, the fixture is the product status in the manufacturing process stages isone of very important craft equipment. In production, the factory used to clamp workefficiency, quality, reliability and security of the precision and the use of the fixture, will haveto produce products processing a decisive impact on the quality and productivity. So thefixture selection, use for manufacturer is very importantJig used to fixed on the processing object, make the machining in proper position, in order tofacilitate further processing needs. Fixture types are divided into common fixture, specialfixture, modular fixture, standard clamp, adjustable clamp, etc. Ithis is targeted at half shaftbearing sleeve design of special fixture, the main reference for machine tool fixture designand the machine tool fixture and the application in the introduction of a series of method, anda lot of access to the design parameters of the machine tool fixture design handbook anddesigned. And jig's main role is to ensure that the workpiece positioning correctly, to meet therequirements, needs of the drilling and carries on the reasonable design of fixture, so as toensure the accuracy of the fixture, reliability and productivity This practical fixture design mainly applied the basic method of fixture design, andfixture design method is a more profound understanding, system review of machine toolfixture design and application of knowledgeKey words:Fixture; Half shaft bearing sleeve; Fixture design目录引言 (1)1 总体分析 (2)1.1 材料 (2)1.2 产量 (2)1.3 零件精度复杂度分析 (2)2 零件工艺分析 (2)2.1 铸件 (2)2.1 磨 (2)2.1 钻 (2)3 定位设计 (2)3.1 定位分析 (2)3.1.1 定位面的选择 (3)3.2 定位件 (4)3.2.1 定位面的选择 (4)3.3 定位误差 (5)3.3.1 定位误差分析 (5)4 夹紧机构设计 (6)4.1 普通夹紧机构 (6)4.1.1 夹紧装置的组成 (6)4.1.2 常用的夹紧机构 (6)4.2 选择适当的夹紧机构 (8)4.2.1 螺旋夹紧机构 (8)4.2.2 夹紧力的计算 (9)5 总体结构设计 (9)5.1 关键零件设计 (9)5.1.1 钻套 (10)5.1.2 钻模板 (10)5.1.3 夹具体 (10)5.1.4 支脚设计 (10)5.2 总图 (10)6 结论 (12)谢辞 (13)参考文献 (14)桂林电子科技大学信息科技学院毕业设计(论文)说明书第 1 页共 14 页引言(1)论文研究的背景及其意义在现代生产制造中,机床夹具是一种不可缺少的工艺装备,它直接影响着零件的加工精度、生产率和产品的制造成本等,故机床夹具设计是一项重要的技术工作,它是各机械制造企业新产品投产,老产品改进和工艺更新中的一项重要生产技术准备工作,也是每一个从事机械加工工艺的技术人员必须掌握的基础知识,在机械制造以及生产技术准备中占有极其重要的地位。
摘要机械制造业是一个国家技术进步和社会发展的支柱产业之一，无论是传统产业，还是新兴产业，都离不开各式各样的机械设备。
这次毕业设计就是选择了这样一个课题——对东方红拖拉机的变速箱箱体加工工艺路线和其中粗镗轴承孔工序的夹具设计进行研究。
在机加工工艺编制方面，主要通过仔细分析产品零件图和相关技术要求，查阅箱体类零件相关资料，考虑了的工艺结构要求、批量要求、经济性、可行性等多方面因素，最终安排了18个工序来完成变速箱体的加工，其中包括各道工序的加工方法，机床、刀具、夹具、辅具、量具的选择，基准面的选取，定位和夹紧方案的拟定。
另外，在夹具设计方面，主要就粗镗轴承孔这个工序进行了夹具方案的分析，计算和最终敲定。
关键字：轴承孔工序卡工艺路线夹具设计ABSTRACTMachinery manufacturing is one of the pillar industries which show a nation’s development of technology and society. Both traditional and burgeoning industries can’t be separated from verities of mechanical equipment. This disquisition had just selected such a task—to study the machining process rout and the fixture for heavy boring shafting bearing holes of Dongfanghong tractor. In the aspect of machining craft， part drawing and the technological request were thought over， with the help of some information about the machining craft of parts such as boxes it is arranged to produce the part in eighteen steps which include the information on what means to use， which machine tools， what fixtures， assist tools and measure tools needed in each step. Then selected datum plane for each step， studied out orientation and clamping scheme for each step. in the aspect of fixture designing，I had designed a set of fixture for the heavy boring of the shafting bearing holes. After some analyzing and calculating，Keyword: bearing holes Operation sheet Process route Fixture designing目录摘要 (I)ABSTRACT (II)第 1 章绪论 (1)1.1 机械制造行业的地位和发展 (1)1.2 设计的选题意义 (1)1.3 设计的主要内容和目的 (2)1.4 本章小结 (2)第 2 章工艺规程的编制 (3)2.1零件的分析 (3)2.1.1 零件的作用 (3)2.1.2 零件的工艺分析 (3)2.1.3 工艺路线的安排 (4)2.2毛坯的选择 (4)2.3基准的选择 (4)2.4制定工艺路线 (5)2.5机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的确定 (7)2.6工序的切削用量及工时的确定 (10)2.7本章小结 (43)第 3 章粗镗轴承孔夹具设计 (44)3.1夹具的作用及设计条件 (44)3.1.1 夹具在现代机械加工中应用得相当广泛，它能够起到下列作用 (44)3.1.2 机床夹具作用实现必须满足三个条件 (44)3.2夹具设计计算 (44)3.2.1 确定工件定位方式 (45)3.2.2 确定刀具导引方式和导引元件 (45)3.2.3 确定工件夹紧方式，选择或设计夹紧机构，计算夹紧力 (46)3.3本章小结 (47)第 4 章结论 (48)参考文献 (49)致谢 (50)第 1 章绪论机械加工工艺规程必须保证零件的加工质量，达到设计图纸规定的各项技术要求，同时还应该具有较高的生产率和经济性。
摘要机床夹具是在金属切削加工中,用以准确地确定工件位置,并将其牢固地夹紧,以接受加工的工艺设备. 本着夹得快,夹得牢,夹得准的设计原则和在经济,高效的市场观念指导下进行本次毕业设计。
汽车半轴壳是汽车的重要部件之一。
它既要承受车体和车载的全部质量，还要承受汽车在行驶过程中由于道路不平而引起的冲击力和扭矩，并要保证在行驶过程中不发生变形，而半轴在其内旋转自如。
由拖拉机半轴壳零件图可知零件的基本结构和加工要求。
该工件铸成后要达到图纸所示的加工要求要分三阶段完成，第一阶段需车削四个端面和两个外圆；车削后第二阶段铣削三个端面，其中两个是为了钻孔而做的前期工作，而有10度倾角要求的端面是零件结构的要求。
完成前两阶段加工后再对两个端面钻通孔，各端面孔的位置要求为均布。
据些分析设计铣床夹具。
关键词：铣削夹具工件定位精度Tractor rear axle shaft housing milling jig designThe engine bed jig is in the metal machining, with by accurately the definite work piece position, and its clamps reliably, accepts the processing the process unit. In line with clamps quickly, clamps the jail, clamps the accurate principle of design and in the economy, under the highly effective market idea instruction carries on this graduation project. The automobile rear axle shaft housing is one of automobile important parts.It already must withstand the complete quality which the chassis and the vehicle carry, but also must withstand the automobile in the travel process because the path does not put down the impulse and the torque which causes, and must guarantee does not have the distortion in the travel process, but the rear axle revolves in among them freely.May know the components by the tractor half axle sleeve detail drawing the basic structure and the processing request.After this work piece casts must achieve the blueprint shows the processing request must divide three stages to complete, the first stage needs the turning four end surfaces and two outer annuluses. After the turning the second stage milling three end surfaces, but has 10 degree inclination angle request end surface is the components structure request.After completes the first two stage processing to drill through the hole again to two end surfaces, various ends face position request is the even cloth.According to analysis design milling jig.Key words: Milling jig work piece pointing accuracy目录1绪论 (1)1.1前言 (1)1.2 课题总体任务概述 (1)2 工件的加工工艺分析 (4)3.夹具的结构设计 (5)3.1定位方案选择及定位元件设计 (5)3.2定位误差分析....................................................................................... 错误！未定义书签。
毕业设计（论文）-汽车后桥壳体加工工艺及夹具设计（全套图纸）毕业设计说明书课题：汽车后桥壳体的加工工艺规程及钻2-M8螺纹孔和铣面夹具设计子课题: 同课题学生姓名:专业机械制造与自动化学生姓名班组学号指导教师完成日期摘要摘要汽车后桥壳体是汽车的重要组成部分，它与主减速器、差速器和车轮传动装置组成驱动桥。
驱动桥处与动力传动系的末端，其基本功能是增大由传动轴或变速器传来的转矩，并将动力合理的分配给左、右驱动轮，另外还承受作用于路面和车架或车身之间的垂直力、纵向力和横向力。
它连接主减速器传动力，支撑差速器及半轴实现俩车轮差速转动；尺寸比较大，主要承受载荷。
重点是保证壳体的强度和刚性性能，便于安装、调整和维修。
汽车后桥壳体一般采用铸铁铸造成型，在经过机械加工将其加工至使用要求，在生产过程中，汽车后桥壳体的加工工艺定制非常重要，工艺的编制决定了零件的精度及生产效率，尤其是这种大批量生产的零件，其工艺规程要考虑到产量问题。
同时为了保证工件的加工精度，以及为了提高生产率而设计出各个工序的专用夹具，是操作者使用起来简单、快速、准确，从而在保证精度的前提下大大提高生产率。
关键词：工艺编制，加工时间，专用夹具，生产率全套图纸，加153893706AbstractAutomobile rear axle housing is an important part of the car, it with the Lord reducer, differential and wheel gear drive axle. Drive axle and the end of the power transmission system, its basic function is to increase the shaft or the transmission of torque, and power reasonable distribution to the left and right driving wheels, also bear role between road surface and frame or body of vertical force and vertical force and horizontal force. It connects the main reducer momentum, supporting both differential and half shaft wheel differential rotation. Size is larger, the main load bearing. The key is to ensure that shell strength and rigidity performance, ease of installation, adjustment and maintenance.Automobile rear axle housing is made of cast iron casting forming, generally after machining to its processing to use requirement, in the process of production, the processing technology of the automobile rear axle shell custom is very important, the process of making determines the accuracy of the parts and the production efficiency, especially in the mass production of parts, the technical process to production into consideration. At the same time, in order to ensure the workpiece machining accuracy, and in order to improve the productivity and special fixture design of each process, is the operator to use simple, rapid and accurate, and on the premise of guarantee accuracy greatly improved productivity.Key words: machining process, machining time, special fixture, productivity目录第一章加工工艺规程设计 (1)1.1 零件的分析 (1)1.1.1 零件的作用 (1)1.2 汽车后桥壳体加工的问题和工艺过程设计所应采取的相应措施 (2)1.2.1 孔和平面的加工顺序 (3)1.2.2 孔系加工方案选择 (2)1.3 汽车后桥壳体加工定位基准的选择· 21.3.1 粗基准的选择 (2)1.3.2 精基准的选择 (3)1.4 汽车后桥壳体加工主要工序安排·· 31.5 机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的确定 (5)1.6确定切削用量及基本工时（机动时间）5第二章钻2-M8螺纹孔夹具设计 (19)2.1定位基准的选择 (19)2.2 钻削力计算 (19)2.3定位元件的设计 (20)2.4 定位误差分析 (21)2.5 夹紧装置及夹具体设计 (21)2.6 夹具设计及操作的简要说明 (21)第3章铣178下平面夹具的设计 (22)3.1 问题的指出 (22)3.2 定位机构 (22)3.2.1定位方式计算及选择 (22)3.2.2切削夹紧力的计算 (22)3.3定位误差分析 (24)3.4 零、部件的设计与选用 (24)3.4.1定位销选用 (24)3.4.2夹紧装置的选用 (25)3.5 夹具设计及操作的简要说明 (27)结论 (28)参考文献 (29)致谢 (30)第一章零件加工工艺规程以及设计1.1零件结构的分析1.1.1 零件作用的分析随着科学技术和社会生产水平的不断提高，机械制造生产模式发生了巨大的演变。
半轴机械加工工艺及工装设计半轴是一种常用于汽车和其他机械设备中的零件，用于传递动力和扭矩。
半轴的制造需要使用机械加工工艺和适当的工装来确保产品的质量和性能。
本文将探讨半轴机械加工工艺及工装的设计。
首先，半轴的机械加工工艺包括以下几个步骤：1.材料准备：选择合适的材料，如高强度钢材，进行切割和热处理等预处理工序。
2.弯曲：将预处理后的金属材料弯曲成半轴的形状。
这可以通过冷弯或热弯的方式来实现。
3.切割：根据设计要求，将弯曲后的半轴切割成适当长度。
4.排刀：使用铣床或其他金属切削机械设备进行精细切割和修整，以得到半轴的最终形状。
5.细整：通过抛光或其他加工方法对半轴进行细整，以提高表面光滑度和精度。
6.热处理：对半轴进行热处理，以提高其材料的硬度和强度。
7.表面处理：为了防止腐蚀和提高半轴的表面硬度，可以进行镀铬、渗碳等表面处理工序。
在进行以上工艺步骤时，需要设计合适的工装来保证加工的准确性和效率。
工装设计的目标是使半轴能够稳定地固定在加工设备上，并且能够实现精确定位和对切削力的控制。
工装设计需要考虑以下几个方面：1.夹具设计：使用夹具来夹持半轴，确保加工时的稳定性和准确性。
夹具设计需要符合半轴的形状和尺寸，并且能够保持稳定的夹持力。
2.定位设计：在工装中设计合适的定位装置，使每个半轴都能够准确地定位，以确保加工的一致性和精度。
3.切削力控制：设计合适的切削力控制装置，可以通过调整切削速度、进给量和切削深度等参数来控制切削力，以避免半轴的变形和损坏。
4.加工路径设计：根据半轴的形状和加工要求，合理地设计切削路径，以最大限度地提高加工效率和质量。
综上所述，半轴的机械加工工艺及工装设计是确保半轴产品质量和性能的关键工艺环节。
通过合理设计和选择合适的机械加工工艺和工装，可以有效地提高半轴的加工效率和质量，以满足不同应用领域的需求。
目录前言 (1)设计题目 (2)1工件加工工艺分析 (3)2夹具结构方案的确定 (3)2.1定位方案选择及定位元件设计 (3)2.2夹紧方案选择及夹紧机构设计 (5)2.2.1夹具与工件的夹紧方案选择及夹紧机构设计 (6)2.2.2夹具与机床的加紧方案选择及加紧机构设计 (6)3 加紧机构的相关计算 (7)3.1切削力的计算 (7)3.2加紧力的计算 (8)3.2.1三抓卡盘夹紧力的计算 (8)3.2.1.1理论夹紧力可用如下公式计算 (9)3.2.1.2安全系数K的计算 (9)3.2.2螺旋夹紧机构夹紧力的计算 (9)3.3定位误差的计算 (10)4 确定夹具的主要尺寸、公差和技术要求 (11)4.1夹具总图上应标尺寸，公差 (11)附录结束语参考资料前言夹具是机械加工不可缺少的部件，在机床技术向高速、高效、精密、复合、智能、环保方向发展的带动下，夹具技术正朝着高精、高效、模块、组合、通用、经济方向发展。
高精：随着机床加工精度的提高，为了降低定位误差，提高加工精度，对夹具的制造精度要求更高。
德国demmeler(戴美乐)公司制造的4m长、2m宽的孔系列组合焊接夹具平台，其等高误差为±0.03mm；精密平口钳的平行度和垂直度在5μm以内；夹具重复安装的定位精度高达±5μm。
机床夹具的精度已提高到微米级，世界知名的夹具制造公司都是精密机械制造企业。
诚然，为了适应不同行业的需求和经济性，夹具有不同的型号，以及不同档次的精度标准供选择。
高效：为了提高机床的生产效率，双面、四面和多件装夹的夹具产品越来越多。
为了减少工件的安装时间，各种快速夹紧功能部件不断地推陈出新。
新型的电控永磁夹具，加紧和松开工件只用1~2秒，夹具结构简化，为机床进行多工位、多面和多件加工创造了条件。
为了缩短在机床上安装与调整夹具的时间，瑞典3R 夹具仅用1分钟，即可完成线切割机床夹具的安装与校正。
模块、组合：模块化设计为夹具的计算机辅助设计与组装打下基础，应用CAD 技术，可建立元件库、典型夹具库、标准和用户使用档案库，进行夹具优化设计，为用户三维实体组装夹具。
组合夹具分会与华中科技大学合作，正在着手创建夹具专业技术网站，为夹具行业提供信息交流、夹具产品咨询与开发的公共平台，争取实现夹具设计与服务的通用化、远程信息化和经营电子商务化。
通用、经济：夹具的通用性直接影响其经济性。
采用模块、组合式的夹具系统，一次性投资比较大，只有夹具系统的可重组性、可重构性及可扩展性功能强，应用范围广，通用性好，夹具利用率高，收回投资快，才能体现出经济性好。
德国demmeler(戴美乐)公司的孔系列组合焊接夹具，仅用品种、规格很少的配套元件，即能组装成多种多样的焊接夹具。
元件的功能强，使得夹具的通用性好，元件少而精，配套的费用低，经济实用才有推广应用的价值。
本设计也是遵循以上夹具技术的发展方向，围绕高效、通用、经济而进行设计的。
设计题目由拖拉机半轴套零件图可知零件的基本结构和加工要求。
该工件铸成后（铸件图参见附录）需车削四个端面和两个外圆，并满足各端面的平面度和垂直度的要求及两外圆的同轴度要求,为后期加工提供较好的定位基准。
车削后需铣削三个端面，其中两个是为了钻孔而做的前期工作，而有10度倾角要求的端面是零件图中的要求。
端面车削好后需对两个端面钻通孔，各端面孔的位置要求为均布，并且为了保证连接紧凑，法兰面不光滑平整的情况下需要在通孔周围刮深0.5Φ18的孔。
在前期车好端面和钻好孔的情况下，可以方便的利用其对钻两排孔进行定位。
加工该零件的夹具设计由谢李华、朱敏芳及本人组成的三人小组负责设计。
其中本人负责车床夹具的设计。
图（一）是拖拉机半轴套车削的工序图，该零件是中批量生产，现要求设计车削该零件四个端面和两外圆的车床夹具。
其中两端面和外圆的粗糙度要求是6.3，另外两端面的粗糙度要求是 3.2，两外圆的直径分别是885fΦmm和Φmm。
且应保证图中的相应面的平面度和垂直度及两外圆的同轴度的要6118g求。
图（一）具体步骤如下：1 工件的加工工艺分析按照常规的车削方法先车端面再车外圆。
其中端面粗糙度要求为6.3的两端面比较容易完成，可通过粗车完成。
粗糙度要求为 3.2的两端面因为有平面度0.06mm和垂直度0.08mm的要求，所以需在完成车外圆后才能加工出来。
两外圆的尺寸分别为8Φmm，且还有同轴度0.1mm的要求，所以最118gΦmm和685f好是在一次装夹中完成以满足该精度的要求。
但考虑到加工可取性，本人选择了两次加工完成，详解后续。
另外为了配合该零件的后期钻孔加工，对F平面有一个平面度为0.06mm的要求。
基于以上精度要求，再结合零件图上个各尺寸要求的工序基准，初步把整个加工工艺工程表示成下表2 夹具结构方案的确定2.1定位方案选择及定位元件设计该零件是个不规则的零件，要对其两端面进行加工，必须的选好定位元件，仔细观零件的结构，如果对零件的外面进行定位，很难做到想得到的结果，即使得可以得到结果，那也很繁琐，夹具也讲究效率、经济。
所以结合零件结构，只有在零件内部进行定位装夹，方法才能简单可靠。
如此，我们可以得到以下方案。
方案一：对套类零件，为了简化定心定位装置，常常采用刚性心轴作为定位元件。
因为工件的端面还未加工故不能用带有凸肩的心轴，即在夹紧装置的设计上不能使用拉杆。
而工件的内孔直径呈中间大两头小分布，所以只能靠两端的小孔来定位并通过与圆孔的过盈配合来夹紧。
示意图如图（二）。
限定工件六个自由度。
心轴上的键是用来传递扭矩，带动工件和车床主轴一起转动。
心轴左端用于与鸡形夹抓紧。
同时其轴心线也是夹具体和车床定位的一个基准。
图（二）如此设计则可在一次装夹完成上述对工件各端面和外圆的加工。
但由于定位基准是两端的内壁且夹紧是通过过盈配合，所以虽然该心轴的定位精度高但装卸工件麻烦，生产效率较低。
且由于工件为铸件，内壁精度很低，容易引起夹紧不可靠。
方案二：用螺丝来代替夹紧，在车左端面方面，装夹不用螺母、垫圈和左边的锥套固定，因为如果用左边的锥套固定，那么锥套将会复盖一部分在端面，使左端面加工不完全，等车完左端面再地行第二次装夹，加上螺母，这样就不会影响加工，因为车左端面时要求较低。
粗车就可达到粗糙度6.3的要求，且对平面度和垂直度没有要求，所以只用三抓卡盘定位及夹紧即可。
为了保证工件在转动时候的安全，可在工件中间部分用中心架顶住，但由于工件表面是一个锥体，且还是铸件，所以中心架的顶杆并不与工件接触只是起保护作用，防止工件由于旋转而甩出。
在车右端面方面，由于其有粗糙度6.3的要求，还为了配合后期的钻孔的定位所以有平面度0.06mm的要求，再结合左端面的外形结构，故把该工序的夹具和车外圆的夹具合在一起。
使得车右端面和车外圆在一次装夹完成。
在车外圆方面，由于有同轴度0.1mm的要求，而其外形方面却又找不到合适的定位基准，故以工件上的内孔作为定位基准。
但由于工件本身为铸件，内部的尺寸精度不高，故以其内孔两端的截面圆心的连线为定位基准。
定位元件采用定位套。
如图（三）所示。
这样限定了工件的六个自由度。
在车大端面方面，为了减少工件的安装时间，且保证其平面度0.06mm和垂直度0.08mm的要求，故仍以内孔两端的截面圆心的连线为定位基准。
该工序的夹具也和车外圆的的夹具合在一起。
使得车端面和车外圆可在一次装夹内完成。
提高装夹的效率。
图（三）1- 心轴 2- 锥套 3- 垫圈 4- 螺母2.2夹紧方案选择及夹紧机构设计2.2.1夹具与工件的夹紧方案选择及夹紧机构设计方案一：如图（二）通过心轴与工件内壁的过盈配合夹紧，设计简单，心轴的制作也简单。
但装卸工件时比较麻烦，生产效率也较低，且由于工件内壁精度不高，故夹紧不可靠。
方案二：螺旋夹紧机构简单，夹紧可靠，通用性大，且结合工件的形状，故该设计使用螺旋加紧机构夹紧。
如图（三）心轴1上有一锥台用于右端定位，锥台的锥面上开有键槽，当心轴加工好后把键焊接在键槽内；心轴左端为螺杆结构，具体尺寸见（零件图一）。
锥套2用于左端定位，并在锥面上开有键槽，当锥套加工好后把键焊接在键槽内，使得其和心轴上的键配合传递扭矩。
具体尺寸见（零件图二、三）。
垫圈3和螺母4起夹紧作用，具体尺寸见（零件图四、五）。
这样的机构既能起到夹紧的功能，也有自动定心的功能。
虽然要装夹两次，但第二次装夹很简单，在很短的时间内就可以完成，而且在装夹时不会影响后面的的精确度，在装卸方便时，也提高了生产效率。
此外，通过使用不同规格的锥套与此心轴配合可加工不同尺寸的套类零件。
可小幅度的实现其通用性并提高此使用夹具的经济性。
2.2.2夹具与机床的加紧方案选择及加紧机构设计两套方案的夹具在车床上的定位都是以三爪卡盘夹住夹具体，再通过尾座顶尖与心轴的顶尖孔的接触来实现的。
三抓卡盘和尾座顶尖是通用夹具，因此不需专门设计，可根据生产的实际情况选择适当型号的三爪卡盘和尾座顶尖。
故在总装图中不画出。
两个方案的比较优劣可由下表比较表示出由上表对比可知，选用方案二较为妥善。
为此，根据以上情况，可以确定整个加工工艺工程表示如下表3 加紧机构的相关计算3.1切削力的计算刀具在切削工件时，存在切屑与工件内部弹、塑性变形的抗力；切屑与工件对刀具产生的摩擦阻力；两者作用在刀具上的合力为F 。
为了测量、计算和反映实际作用的需要，可将合力F 分解为三个分力：切削力F c ——在主运动方向上的分力；背向力F p ——在垂直于假定工作平面上分力；进给力F f ——在进给运动方向上的分力； 各分力与合力的关系为：222f P c F F F F ++=根据切削力实验公式f f F f F f F f p p F p F p F p c c F c F c F c F n c y x p F f F n c y x p F p F n c y x p F c K v f a C F K v fa C F K v fa C F ===式中 F c 、F p 、F f ——各切削分力，单位为N ；c F C 、p F C 、f F C ——公式中系数，根据加工条件由实验确定；查表确定分别为2795、1940、2880；x f 、y f 、n f ——表示各因素对切削力的影响程度指数；查表的F c 的各指数为1.0、0.75、-0.15；F p 的各指数为0.90、0.6、-0.3；F f 的各指数为1.0、0.5、-0.4；c F K 、p F K 、f F K ——不同加工条件对各切削力的影响修正指数，暂设加工条件比较理想各修正指数为1。
计算得F c =18067 N F p =8130 N F f =6323 N3.2加紧力的计算3.2.1三抓卡盘夹紧力的计算计算夹紧力时,通常将夹具和工件看成是一个刚性系统.根据工件受切削力,夹紧力(大型工件还应考虑工件重力,运动的工件还应考虑惯性力等)的作用情况,找出在加工过程中对夹紧最不利的瞬时状态,按静力平衡原理计算出理论夹紧力.最后为保证夹紧可靠,再乘于安全系数作为实际所需夹紧力的数值.即:W K =W ∙K式中, W K --实际所需夹紧力(N);W----在一定条件下,由静力平衡计算出的理论夹紧力(N);K---安全系数.3.2.1.1理论夹紧力可用如下公式计算：μ÷+∙=22)3()6(f c F r d F W μ为工件与支撑表面的摩擦系数取0.23.2.1.2安全系数K 的式计算:K =K 0∙K 1∙K 2∙K 3∙K 4∙ K 6查表得: K 0--考虑工件材料及加工余量均匀性的基本安全系数,取1.3;K 1--加工性质(粗加工)取1.2;K 2--刀面钝化程度(端面铣削,粗铣,含碳量高于0.3%.故选1.3;K 3--切削特点.断续切削.取1.2;K 4--夹紧力的稳定性,手动夹紧.取1.3;K 5--手动夹紧时的手柄位置.取1.0;K 6--仅有力矩使工件回转时工件与支承接触的情况,接触点不确定.取1.5;计算得：W=1694 W K =79913.2.2螺旋夹紧机构的夹紧力的计算其中本夹具机构采用的夹紧装置是螺旋夹紧机构:该类夹紧机构结构简单,夹紧可靠,通用性大,故在机床夹具中得到广泛应用.它的主要缺点是与液压机构相比该机构在夹紧和松开工件时比较费时和费力;单个螺旋夹紧时产生的夹紧力按下列计算: W 0=)(/21/ϕϕα++∙tg tg L Q r r z (N)式中 Q ---原始作用力;L ---作用力臂;r / ---螺杆端部与工件间的当量摩擦半径（mm ）,其值视螺杆端部的结构形式而定，查表可得：ϕ1 ---螺杆端部与工件间的摩擦角；r Z ---螺纹中径之半；α ---螺纹升角，查表可得；经计算的：W 0=3600经计算夹，具满足刚度和强度要求。
