孔与菱形销存在最大配合间隙

XXXX大学毕业设计说明书学生姓名：学号：学院：专业：题目：星轮的加工艺及专用夹具设计指导教师：职称:职称:20**年12月5日目录概述 (1)第一章零件的分析 (3)1.1零件的工艺性分析 (5)1.1.1加工方法的选择 (5)1.1.2保证星轮表面位置精度的方法 (5)1.1.3防止星轮变形的工艺措施 (5)第二章工艺规程的设计 (6)2.1确定毛坯的制造形式 (6)2.2基准的选择 (6)2.2.1粗基准的选择 (6)2.2.2精基准的选择 (6)2.3制定工艺路线 (6)2.4机械加工余量、工序尺寸及毛坯的确定 (7)2.4.1两端外圆表面 (7)2.4.2工件内孔加工 (8)2.5确定切削用量及基本工时 (8)2.5.1工序1锻造毛坯 (8)2.5.2工序2车削工艺外圆 (8)2.5.3工序3镗孔 (14)2.5.4工序4滚压孔 (16)2.5.5工序5精车外圆 (17)第三章钻三个φ4阶梯斜孔专用夹具计 (20)3.1工件的加工工艺 (20)3.2定位元件的选择与设计 (20)3.3.1定位误差的分析 (20)3.3.2定位元件的选择 (21)3．3星轮在夹具中定位夹紧 (25)3．3．1夹紧装置的组成 (25)3．3.2夹紧力的确定 (25)3．3.3夹紧机构的选择与设计 (25)第四章钻φ4阶梯斜孔工序刀具设计说明书 (33)第五张钻φ4阶梯斜孔工序量具设计说明书 (34)第六章：星轮左端成型数控加工程序的编制 (36)6.1数控加工的特点 (36)6.2数控编程的方法及特点 (36)6.3数控加工程序内容 (37)设计体会 (38)参考文献 (39)致谢 (40)概述一零件的功用和结构特点我国自行研发的“星轮传动”技术，可以使装备机械上的加速器、减速器、调速器、变速器的体积变小、功能增强，并减少进口。

这一新技术得到中国星轮传动协会和机械工业部有关专家的认定。

专家们认为，“星轮传动”技术的原理为我国独创，可应用在煤矿、石油开采、风力发电重型机械、建材水泥等储多领域，应用空间巨大。

定位销与孔的配合公差较严密的，可以选H7/h6配合；不太严密的，可以选H8/h7配合。

定位销是做定位用的，这点不需要解释，但是H7的孔用什么等级的我还说不好，只给你一个提示吧！这种定位也相当于一种配合，肯定要有间隙，具体是多少好像应该根据定位的精度要求来算，在机械制造的课本上应该有介绍。

定位销表面光洁度要高，硬度也要很高，这样才能耐磨，我们一般作到Ra0.8，HRC48—52 定位销故名思意,就是定位的呀,表面光滑些好,硬度不用太高的,孔的精度高一点用第6楼kindy1100于2007-05-25 10:02发表的 :定位销是做定位用的，这点不需要解释，但是H7的孔用什么等级的我还说不好，只给你一个提示吧！这种定位也相当于一种配合，肯定要有间隙，具体是多少好像应该根据定位的精度要求来算，在机械制造的课本上应该有介绍。

定位销表面光洁度要高，硬度也要很高，这样才能耐磨，我们一般作到Ra0.8，HRC48--52H7是指公差等级7级，基孔制的，定位销表面要磨削加工，0.8差不多，硬度可以低点，HRC46差不多。

小间隙配合的。

楼主所说的定位销我认为：有圆柱销和圆锥销之分。

不论柱销还是锥销其材质、表面粗糙度、偏差都有规定。

其中柱销：材质：35#，HRC28~38，不经表面处理，直径偏差：h[sub]11[/sub]，表面光洁度为“花”6（倒三角号弄不出来）；锥销：35#HRC28~38，不经表面处理，锥度1：50，表面光洁度“花”7。

按楼主给的φ18H7的孔，使用柱销应为φ18h[sub]11[/sub]的柱销。

定位销表面Ra=1.6um,如果定位用调质就可以了,如果当插销用可淬火,具体情况具体分析定位销肯定是定位用的，公差配合一般用H7/g6。

视加工精度情况而定。

定位销HRC 42-47。

有的定位销表面渗碳渗氮0.8-1.2。

表面光洁度为Ra0.8-1.6。

主要做定位用，也用H6/r6的配合有直销和锥销之分，楼主说的是直销，通常可以选标准件，如果非用Φ18 H7，自制定位销，可以做Φ18n6的，过渡配合，不可以是间隙配合，通常两个销子对角使用。

Equipment Manufactring Technology No.5, 2008收稿日期:2008-02-12作者简介:孔柱新 (1971— , 安徽省舒城县人, 常州机电职业技术学院教师, 研究方向为机械制造及其自动化。

一面两孔的定位分析与计算孔柱新(常州机电职业技术学院, 江苏常州 213164摘要:阐述了一面两孔的概念, 分析了定位元件所限制的自由度数, 以及处理过定位的方法, 介绍了两种一面两孔定位方式, 比较了两者的优缺点, 侧重分析了后一种定位方式, 并给出了计算实例。

关键词:一面两孔; 过定位; 圆柱销; 削边销; 定位误差中图分类号:TH12文献标识码:A文章编号:1672-545X (2008 05-0060-031自由度分析一面两孔定位是工件以一个平面和两个与平面垂直的孔作为定位基准的组合定位方式, 定位元件为一个平面和两个定位销,俗称一面两销定位, 是生产中典型而常用的定位方式。

如加工箱体、杠杆、盖板等。

工件以一面两孔定位, 必须正确处理过定位问题。

如图 1所示, 分析各定位元件所限制的自由度。

支撑板限制工件 !X 、!Y 、 !Z 三个自由度, 圆柱销 1限制工件的 X " 、 Y " 两个自由度, 圆柱销 2限制工件的 !Z 、 X " 两个自由度, 两个定位销重复限制了 X " 自由度, 出现过定位。

当两圆柱孔中心距在一定公差范围内变化时, 其中心距最大是 L+! L D ,最小是 L-! L D , 当这样一批工件以两孔定位装入夹具的定位销时, 最不利的就是出现如图 2所示那样, 工件根本无法装进的情况。

由于销心距和孔心距都在规定公差范围内变化, 因此只要改变销 2的尺寸偏差或结构形状, 就可补偿中心距的变动量, 消除因重复限制 X " 自由度所引起工件装不进的问题。

图 2自由度分析2以两个圆柱销及平面支撑定位当选用两个圆柱销作为定位元件时, 可以采用两种方案来解决工件可能放不进去的问题。

盛年不重来，一日难再晨。

及时宜自勉，岁月不待人。

4.1.2 夹紧力计算及夹紧气缸的设计1、夹紧力的计算工件材料为AS9U3，大平面加工余量为1.5mm ，采用硬质合金端铣刀加工，切削力查参考文献〔1〕可根据如下公式计算： •式中：Fz ---铣削力(N)a f ---每齿进给量(mm/r) a w ---铣削宽度(mm) K FZ ---铣削力修正系数 d 0---铣刀外径(mm) a p ---铣削深度(mm) z ---•铣刀齿数 确定各参数值:(1).铣刀外径d 0＝315mm ； (2).铣刀齿数Z ＝16；(3).每齿进给量af 是铣刀每转一个刀齿时铣刀对工件的进量:a f ＝V f /(z ·n)＝360/(16×720)＝0.031mm/r(4).铣削深度a p 对于端铣刀是指平行于铣刀轴线测量的被铣削层尺寸:a p ＝1.5mm(5). 铣削宽度a w 对于端铣刀是指垂直于铣刀轴线测量的被切削层尺寸:a w ＝240mm(6). 修正系数K FZ 取1.6；由表查得: c F ＝7750 x F ＝1.0 y F ＝0.75u F ＝1.1 w F ＝0.2 q F ＝1.3FZw q 0V wy fX PX FZ K nd Za a a c 25.0F fFFfFF⋅⋅⋅⋅⋅⋅⨯=⋅1.00.751.11.30.277501.50.031240160.25 1.6315720ZF ⨯⨯⨯⨯=⨯⨯⨯Fz=276.5N=28Kg(7). 理论所需夹紧力计算 确定安全系数:总的安全系数k ＝k1·k2·k3·k4k 1---- 一般安全系数； k 1取1.7；k 2----加工状态系数； 由于是精加工，所以k 2取1； k 3----刀具钝化系数； k 3取1.4； k 4----断续切削系数； k 4取1.2； ∴ k ＝1.7×1×1.4×1.2≈3 W ＝k ·p ＝3×28kg ＝84kg 2. 气缸的选择Ｑ＝Ｗ/(i ·η1·n )＝84/(0.8×0.8×3)＝44kg 由气缸传动的计算公式： Ｑ＝Ｐ·(πＤ2/4)·η式中: Ｐ--压缩空气压力＝6atm ＝6kg/cm2 η--气缸摩擦系数，取0.8i —压板与工件的摩擦系数,取0.8n —夹紧气缸个数,本夹具为3 Ｄ--气缸直径(cm)D ==D=34.2cm通过以上理论计算，可以选择直径为50mm 的气缸。

说明书目录一、摘要二、 CD130汽车变速箱◆2.1 CD130汽车变速箱箱体零件◆2.2 CD130汽车变速箱箱体零件分析◆2.3零件图上的主要技术要求三、 CD130汽车变速箱体加工工序制定◆3.1 变速箱体机械加工特点◆3.2 CD130汽车变速箱箱体零件加工工艺分析◆3.3 CD130汽车变速箱箱体零件具体加工工序四、夹具综述◆4.1 夹具设计中的特点◆4.2 夹具设计的发展的趋势◆4.3 机床夹具的组成◆4.4 机床夹具的作用五、精铣窗口面及凸台面的铣床夹具◆5.1 方案技术要求◆5.2 精铣窗口面及凸台面的铣床夹具设计◆5.2.1 定位基准的选择◆5.2.2 定位元件的设计◆5.2.3 铣削力与夹紧力的计算◆5.2.4 夹紧装置及夹具体设计六、设计小结七、参考文献一、摘要：“机械制造技术基础课程设计”是机械类专业重要的实践教学环节,旨在培养学生设计“机械加工工艺规程”和“机床夹具”的工程实践能力。

本次课程设计的重点是机床夹具的设计。

机床夹具是夹具中的一种，将其固定到机床上，可以使被加工件对刀具与机床保持正确的相对位置，并克服切削力的影响。

使加工顺利进行。

机床夹具分为通用夹具、专用夹具、通用可调夹具和成组夹具、组合夹具合随行夹具几种.在机床上加工工件时，为了使工件在该工序所加工的表面能达到规定的尺寸和位置公差要求，在开动机床进行加工之前，必须首先使工件占有一正确位置。

通常把确定工件在机床上或夹具中占有正确位置的过程，称为定位。

当工件定位后，为了避免在加工中受到切削力、重力等的作用而破坏定位，还应该用一定的机构或装置将工件加以固定。

工件定位后将其固定，使其在加工过程中保持定位位置不变的操作，称为加紧。

将工件定位、夹紧的过程称为装夹。

工件装夹是否正确、迅速、方便和可靠，将直接影响工件的加工质量、生产效率、制造成本和操作安全。

在成批、大量生产中，工件的装夹是通过机床夹具来实现的。

二、CD130汽车变速箱箱体零件分析：◆2.1 CD130汽车变速箱箱体零件：本次课程设计是对CD130汽车变速箱箱体整个加工工艺过程的编制以及对于粗镗轴承孔工序的镗床夹具进行设计。

夹具课程设计说明书班级姓名学号导师目录目录 (2)一、零件加工工艺分析 (3)二、工序的加工技术要求 (3)三、定位方案设计 (4)四、定位误差 (4)五、对刀——引导方案 (5)六、夹紧方案 (5)七、夹紧力计算 (6)八、夹具体设计 (7)九、其它装置设计 (7)十、技术条件制定 (7)十一、加工精度分析 (7)十二、夹具的经济性分析 (8)十三、夹具工作原理（操作） (9)十四、总结 (9)十五、参考文献 (10)夹具设计说明书1.零件加工工艺分析：该零件简图尺寸标注完整，加工部位也非常清楚明确。

由于图纸要求，材料是45号钢，大批量生产，采用加工设备为X62W卧式铣床。

工件其他表面都已经加工，其中两孔的孔轴线到待铣键的平面距离为23mm；两孔的大小分别为Φ14mm 和Φ6㎜，两孔中心距为34±0.08mm，工件厚度为10mm。

该零件采用的材料是45钢，工艺性比较好。

2.工序的加工技术要求：在铣键时，键的尺寸精度和表面粗糙度要求不是很高，可以采用铣削直接加工，其中键的宽度由刀具的尺寸保证，键的深度尺寸和位置精度由设计的夹具来保证。

键的位置包括如下两方面要求：1)加工键的宽度为8mm，其中上偏差为-0.030㎜，下偏差为-0.060㎜，且两个侧面相对于中心面A对称度为0.2mm；2)加工槽的深度为10mm。

加工槽的端面到孔的中心线的距离为23mm，其中上偏差为+0.2㎜，下偏差为0㎜。

3)加工键的表面粗糙度为R3.2um。

要求不是很高。

4)工件的中心线和两孔圆心的连线相交保证角度为90°±30′。

3、定位方案设计：该零件可以采用一面两销的定位方案，分别用圆柱销和菱形销作为定位基准。

由于该零件可以实现多个工件同时加工，因此在第一个待加工工件的一面采用一个与待加工工件形状相似的固定板实现定位（待加工工件的键宽度为7mm）。

由于我们同时加工20个零件，圆柱销和菱形销的直径比较小而导致销刚性不好，加工过程中容易产生变形，因此我们通过两边加支撑板来加强刚性，同时为了能够实现快速装夹的需要，在工件下加个导向键。

4、1、2 夹紧力计算及夹紧气缸的设计1、夹紧力的计算工件材料为AS9U3,大平面加工余量为1、5mm,采用硬质合金端铣刀加工,切削力查参考文献〔1〕可根据如下公式计算: •式中:Fz ---铣削力(N)a f ---每齿进给量(mm/r) a w ---铣削宽度(mm) K FZ ---铣削力修正系数 d 0---铣刀外径(mm) a p ---铣削深度(mm) z ---•铣刀齿数 确定各参数值:(1)、铣刀外径d 0＝315mm ; (2)、铣刀齿数Z ＝16;(3)、每齿进给量af 就是铣刀每转一个刀齿时铣刀对工件的进量:a f ＝V f /(z ·n)＝360/(16×720)＝0、031mm/r(4)、铣削深度a p 对于端铣刀就是指平行于铣刀轴线测量的被铣削层尺寸:a p ＝1、5mm(5)、 铣削宽度a w 对于端铣刀就是指垂直于铣刀轴线测量的被切削层尺寸:a w ＝240mm(6)、 修正系数K FZ 取1、6;由表查得: c F ＝7750 x F ＝1、0 y F ＝0、75u F ＝1、1 w F ＝0、2 q F ＝1、3FZw q 0V wy fX PX FZ K nd Za a a c 25.0F fFFfFF⋅⋅⋅⋅⋅⋅⨯=⋅1.00.75 1.11.30.277501.50.031240160.25 1.6315720ZF ⨯⨯⨯⨯=⨯⨯⨯Fz=276、5N=28Kg(7)、 理论所需夹紧力计算 确定安全系数:总的安全系数k ＝k1·k2·k3·k4k 1---- 一般安全系数; k 1取1、7;k 2----加工状态系数; 由于就是精加工,所以k 2取1; k 3----刀具钝化系数; k 3取1、4; k 4----断续切削系数; k 4取1、2; ∴ k ＝1、7×1×1、4×1、2≈3 W ＝k ·p ＝3×28kg ＝84kg 2、 气缸的选择Ｑ＝Ｗ/(i ·η1·n )＝84/(0、8×0、8×3)＝44kg 由气缸传动的计算公式: Ｑ＝Ｐ·(πＤ2/4)·η式中: Ｐ--压缩空气压力＝6atm ＝6kg/cm2η--气缸摩擦系数,取0、8i —压板与工件的摩擦系数,取0、8n —夹紧气缸个数,本夹具为3 Ｄ--气缸直径(cm)D ==D=34、2cm通过以上理论计算,可以选择直径为50mm 的气缸。

第一章工件的装夹---本书重点工件的装夹指的是工件的定位和夹紧。

定位的任务是：使同一工序中的一批工件都能在夹具中占据正确的位置。

工件位置的正确与否，用加工要求来衡量夹紧的任务是：使工件在切削力、离心力、惯性力和重力的作用下不离开已经占据的正确位置，以保证机械加工的正常进行。

定位、夹紧装夹在装夹工件----------→夹具-----→机床<------刀具§1.1 工件定位的基本原理一. 六点定则在空间直角坐标系中，工件可以沿X、Y、Z轴有不同的位置，称作工件沿X、Y、Z的位置自由度，用X、Y、Z表示；也可以绕X、Y、Z轴有不同的位置，称作工件绕X、Y和Z轴的角度自由度，用X、Y、Z表示。

用以描述工件位置不确定性的X、Y、Z和X、Y、Z，称为工件的六个自由度。

用合理分布的六个支承点限制工件六个自由度的法则，称为六点定则。

XOY面中，1，2，3支撑点：Z,X,YYOZ 面中，4，5点：X,ZZOX面中，6点：Y支承点的分布必须合理:工件底面上的三个支承点应放成三角形，三角形的面积越大，定位越稳。

工件侧面上的两个支承点不能垂直放置.注意：(1).定位就不能脱离，始终保持接触(2).不考虑受力，受力后不脱离定位面---夹紧的任务二. 限制工件自由度与加工要求的关系按照加工要求确定工件必须限制的自由度，在夹具设计中是首先要解决的问题。

加工要求-→工件需要限制的自由度<---→定位元件的选择表1-2 满足加工要求必须限制的自由度1.完全定位：工件的六个自由度都限制了的定位称为完全定位。

2.不完全定位：工件被限制的自由度少于六个，但能保证加工要求的定位。

在工件定位时，以下几种情况允许不完全定位：l）加工通孔或通槽时，沿贯通钢的位置自由度可不限制。

2）毛坯（本工序加工前）是轴对称时，绕对称轴的角度自由度可不限制。

3）加工贯通的平面时，除可不限制沿两个贯通轴的位置自由度外，还可不限制绕垂直加工面的轴的角度自由度。

菱形销的设计[整理版]
图 3-71 所示，当孔距为最大尺寸，销距为最小尺寸时，菱形销的干涉点发生在 A 、 B 。

当孔距为最小尺寸，销距为最大尺寸时，菱形销的干涉点发生在
C 、
D (图 3-71b
)，为满足工件顺利装卸的要求，需控制菱形销的直径 d 2 和削边后的圆柱部宽度 b 。

菱形销圆柱部宽度 b 可查表 3-13 。

由图 3 -71c 所示的几何关系，在Δ AOC 中
在Δ BOC 中联立解两式得:
略去项
则
菱形销宽度 b 已标准化，故可反算得
式中 X 2min ——菱形销定位的最小间隙( mm );
b ——菱形销圆柱部分的宽度( mm );
D 2 ——工件定位孔的最大实体尺寸( mm );
a ——补偿量。

式中——孔距公差( mm );——销距公差( mm )。

菱形销直径可按下式计算
d 2=D 2 — X 2min (3-19)。