毕业论文：拖拉机后桥半轴套车削加工夹具设计

方案对套类零件，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个基准。

图二如此设计则可在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，由于其有粗糙度的要求，还为了配合后期的钻孔的定位所以有平面度的要求，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起。

使得车右端面和车外圆在次装夹完成。

在车外圆方面，由于有同轴度的要求，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，且保证其平面度和垂直度的要求，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起。

使得车端面和车外圆可在次装夹内完成。

提高装夹的效率。

图三心轴锥套垫圈螺母夹紧方案选择及夹紧机构设计夹具与工件的夹紧方案选择及夹紧机构设计方案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。

如图三心轴上有锥台用于右端定位，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。

锥套用于左端定位，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。

垫圈和螺母起夹紧作用，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。

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心轴锥套垫圈螺母夹紧方案选择及夹紧机构设计夹具与工件的夹紧方案选择及夹紧机构设计方案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。

如图三心轴上有锥台用于右端定位，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。

锥套用于左端定位，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。

垫圈和螺母起夹紧作用，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。

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序号定位方面夹紧方面装夹次数经济性方案以两端小孔内壁定位，定位精度高通过过盈配合夹紧，但由于工件内壁精度不高，加紧不可靠次装卸麻烦，生产效率低方案二以内孔两端的截面圆心的连线定位螺旋夹紧机构简单，夹紧可靠，通用性大两次装卸简单，由于其有定的通用性，故经济性也得到定的提高由上表对比可知，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步骤顺序步骤内容保证的尺寸车左端面粗糙度加上螺母限制足够的自由度，加紧机构车右端面粗糙度，平面度，零件长度车左外圆，同轴度车右外圆，同轴度车左大端面粗糙度，平面度，垂直度车右大端面粗糙度，平面度，垂直度加紧机构的相关计算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。

为了测量计算和反映实际作用的需要，可将合力分解为三个分力切削力在主运动方向上的分力此处省略字。

如需要完整说明书和图纸等请联系扣扣二五三三四零八另提供全套机械毕业设计下载，由于按方案二加工零件是在次装夹加工完成的。

故影响其定位误差的因素只有两项项是锥套和心轴的配合引起的误差项是两中心孔的同轴度的公差引起的误差。

而与锥套的锥面同轴度及锥台的锥面同轴度无关。

在次基础上进行定位分析。

定位误差的计算公式为不重位置定位锥套和心轴的配合引起的同轴度误差有两项项是垂直方向的定位误差，不重位置垂直定位项是水平方向的定位误差，定位水平水平方向垂直方向图五锥套内孔和心轴配合时的定位误差由极限位置法画定位误差分析图，如图五。

由于锥套内孔和心轴采用刚性心轴无间隙配合定心，假设装配比较理想，，故其垂直方向定位误差为。

查表可知所以垂直方向的定位误差定位垂直水平方向的定位误差定位水平这两相综合起来即是锥套内孔和心轴配合时的定位误差定位水平定位垂直定位合经以上分析可知该方案的夹具定位误差为中心孔同轴度的公差与锥套和心轴的定位误差之和。

即定位合定位零件图中对同轴度的要求为而夹具的定位误差为，即定位所以，方案二的定位方案能满足该加工精度的要求。

确定夹具的主要尺寸公差和技术要求夹具总图上应标的尺寸及公差心轴的总长和各部分的截面直径锥套的定位面尺寸及其他结构尺寸锥套与心轴的配合为零间隙配合为佳详见附录中总装图。

结束语通过将近三那个月的毕业设计，使我在资料的准备设计的规划市场的调查创新思维和自学能力等方面都有了较大的提高。

并且在毕业前使个人能力有了个飞跃。

感谢曾凡老师对我的论文不厌其烦的细心指点。

曾老师首先细致地为我解题当我迷茫于众多的资料时，他又为我提纲挈领，梳理脉络，使我确立了本文的框架。

论文写作中，定期得到曾老师的指点。

从框架的完善，到内容的扩充从行文的用语，到格式的规范，曾老师都严格要求，力求完美。

我再次为曾老师的付出表示感谢。

另外，在设计过程中，有很多专业老师曾对本设计的完成提供了有力的帮助，在此，并表示感谢。

在设计中，由于本人的水平有限，必会有很多的不足之处，谨请各位老师批评指正参考资料机床夹具设计哈尔滨工业大学出版社年月第版机床夹具设计手册上海科学技术出版社年月第版金属切削机床夹具设计手册机械工业出版社年月第版金属切削原理与刀具机械工业出版社年月第版金属机械加工工艺人员手册上海科学技术出版社年月第版机械设计高等教育出版社年月第版简明机械设计手册上海科学技术出版社年月第版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。

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