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1、目录摘要I前言11 零件的分析21.1分析传动箱零件图22 机械加工工艺过程设计32.1 毛坯的制造方法32.2选择各表面加工方法和加工方案42.3选择定位基准52.4拟定机械加工工艺路线72.5机床加工工序的设计82.5.1 机床的设计与选择8工艺装备的选择与设计83 夹具的设计103.1定位基准和定位方案的确定103.2选择定位元件103.3定位误差的计算103.4 对工件的夹紧方案设计123.4.1 夹紧力的作用点及方向的选择12夹紧力计算13夹紧方式的选择14结束语16参考文献17致谢18拖拉机传动箱两端面钻孔机床夹具设计摘要：夹具是在机床上用于装夹工件的装置，它包括夹紧机构，定位元件
2、和夹具体等。本设计通过对零件的分析，确定了零件的加工工艺过程，选择出了工艺装备，如刀具、切削用量，机床等等。通过对定位误差的计算，确定了其定位基准和定位元件；通过对夹紧力的计算，确定了其夹紧机构压板夹紧和夹紧方式液压夹紧，从而降低了工人的劳动强度，提高了生产率。关键词：夹具定位基准 定位元件Tractor transmission box two end drilling the machine tools fixture designAbstract：The jigs and fixtures is the installment that used to armor the workpie
3、ce on the machine tool, it includes the fixture,localization part and clamps concretely and so on. This design through to the analysis of components, had determined the processingtechnological process of components, chose the craft equipment, like cutting tool,cutting specifications, machine tool an
4、d so on. Through to the positionerror of computation, had determined its localization datum and thelocalization part; Through to clamps the strength of the computation, haddetermined its fixture - clamp and clamps of the way -hydraulic pressure to clamp, thus reduced workers labor intensity,enhanced
5、 the productivity.Keywords: jigs and fixtures localization datumlocalization part前言夹具作为机床的一部分，成为机械加工中不可缺少的工艺装备。用夹具装夹工件可以保证加工精度，降低人工等级，提高劳动生产率和降低加工成本，扩大机床工艺范围等作用，使得操作方便、安全。本设计通过对拖拉机传动箱工艺的分析，对其中一道工序两端面钻孔进行夹具设计。本设计说明书共分为三章。第一章对零件进行了大体分析，介绍了一下零件在拖拉机中的作用；第二章，对零件的工艺过程进行了分析，确定了其毛坯的制造方法、定位基准和各表面加工方法加工方案，拟定出
6、了加工工艺路线，通过对加工方案的选择，确定了机床的选择；第三章，也就是本设计的主要内容，即夹具的设计，在这一章中，具体介绍了两端面钻孔定位基准的选择，通过分析比较，确定出了定位元件，通过查阅工具书算出了定位误差，根据夹紧力的选择原则，确定了夹紧力的作用点和作用方向，进而计算出了夹紧力，确定了其夹紧机构和夹紧方式。随着经济的迅猛发展，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。1 零件的分析1.1分析传动箱零件图(a)加工定位基准面图(b)加工定位基准面图图1.2 传动箱工序图传动箱（见图1.1）是拖拉机的基础零件，它
7、将部件中的轴、套、齿轮等有关零件联结成一个整体，并使之保持正确的相互位置，以传递转矩或改变转速来完成规定的运动。因此，传动箱的尺寸精度、几何形状和相互位置精度以及各表面质量均影响拖拉机的性能与工件寿命，是一个关键零件。2机械加工工艺过程设计设计合理的加工方法，工序数量和顺序，应考虑以下关系：（1）零件成形的内在关系。零件材料与工艺手段的成形属性，以及工厂的生产条件，如传动箱零件材料为HT200，故采用铸件；机械加工中的安排原则与零件的材料、种类、结构形状、尺寸大小、精度高低相关联。（2）零件加工质量的内在联系。在加工阶段划分中，粗精加工阶段顺序分开，其目的在于对主要表面能及时发现毛坯的气孔、缩
8、孔、疏松等缺陷，避免不必要的后续工序加工的浪费；粗、精加工由于其加工目的不同，切削用量选取的原则各异，其切削力、切削热和切削功率也不同，由此可合理选取机床（其精度和功率等）；为保证加工质量，粗精加工应分阶段和工序，以减小或消除有切削力、热所引起的内应力；有些零件由于结构形状的原因，采用互为基准加工时，也应把加工分为阶段和工序，以利于保证各表面间的相互位置精度；对于零件中的主要表面和次要表面，为保证主要表面的加工精度和表面粗糙度不受加工中的影响，也应分加工阶段和工序。（3）零件加工成本的内在联系。机械加工工艺过程的设计要考虑工厂的优势，即设备、人员和财力的实际情况，是否发挥工厂原有设备的潜力、技
9、术人员和工人的特长；机械加工工艺过程设计使工艺投入最小、物力消耗最低。（4）零件加工生产率的内在联系。机械加工工艺过程设计中采用工序集中还是工序分散原则；各工序的工时定额是否符合生产节拍；是否合理的采用了高生产率的工艺方法。根据成形内在联系、质量内在联系、成本内在联系和生产率内在联系原则，设计程序大体如下：2.1 毛坯的制造方法由零件的结构、尺寸大小、材料与技术要求、生产纲领与生产节拍，以及工厂的具体条件等选择毛坯的种类和制造方法。传动箱零件的材料为HT200，其结构形状复杂，孔与面多，属多孔箱体类，由于零件的年产量为35000件，已达到大批生产的水平，而且零件的轮廓尺寸不大，故采用压铸制造方
10、法，它既满足了零件的技术要求，又提高了材料的利用率，又有较高的生产率，还能保证加工精度。各种毛坯的制造方法所获得的毛坯形状一般都比较粗糙，尺寸精度和表面质量低于零件的要求，因此必须经过一系列的机械加工才能获得合乎技术要求的零件。零件制造过程中需规定合理的加工余量，以减小加工时的能量、刀具和加工时间的消耗，提高材料的利用率。目前一般由查阅文献中的表格来决定余量。零件上的一个表面往往是由多个工序或多个工步加工而获得的。如传动箱零件的底平面（加工定位基准面），须经两次铣削加工完成，其工序尺寸1520.1mm，加工余量为1.5mm-2mm;其加工余量为0.3mm，则该加工表面总余量为1.8mm-2.3
11、mm.2.2选择各表面加工方法和加工方案在分析零件的技术要求基础上，根据零件各组成表面的结构性质、技术条件及生产类型决定加工方法，以及所需的粗、精加工工序；根据工厂的具体条件，决定零件加工工序数目的多少，以采用工序集中还是分散原则（文献2-5）。选择表面加工方法的原则： 所选择加工方法的经济加工精度及表面粗糙度应满足被加工表面的要求。 所选择的加工方法要能保证加工表面的几何形状精度和表面相互位置要求。 选择加工方法要与零件的加工性能、热处理状况相适应。对于硬度低、韧性较高的金属材料，如有色金属等不应采用磨削加工，而淬火刚、耐热钢等材料多用磨削加工。 所选择的加工方法要与生产类型相适应。大批量生
12、产可采用高效机床和先进加工方法；而小批量生产则用通用机床、通用工艺装备和一般的加工方法。 所选择的加工方法要与工厂现有的生产条件相适应，不能脱离现有设备状况和工人技术水平，要充分利用现有设备，挖掘生产潜力。根据加工原则结合本设计任务给的零件需要加工的表面端面，内孔，圆角等可知，其中要表面的加工方法如下：1）下端面：是重要表面，也是定位基准面，表面粗糙度是R6.3，可进行粗细后再进行半精铣或精铣。2）两端面；是重要表面，表面粗糙度是R6.3，可进行粗细后再进行半精铣。3）钻两端面孔：是重要表面，用麻花钻钻孔本次加工的是钻孔这道工序，要想保证钻孔的精度，就要选择最合理的加工方法，为此，在这里设计了
13、两种加工方案。加工方案的选择如下：方案一：工件安装在工作台上，通过工作台的移动，有工作台带动工件沿各工位顺序逐一地进行加工。先加工零件的一端面的孔，加工完毕后，再加工零件的另外一个端面，重新定位、夹紧、对刀，再进行加工。方案二：工件安装在工作台上，动力滑台移动同时对两端面的孔进行加工。经分析比较，如果用方案一，由于中间过程中有零件的装卸，所以容易产生定位误差，造成基准不重合误差、基准位移误差等，不利于传动箱的加工，加工精度低，生产率也低。而第二种方案可做到基准重合，避免基准不重合误差，由于孔的精度要求高，可充分利用加工中心，一次加工多个孔。这样利用机床的精度一次装夹加工多个孔，以保证零件各主要
14、表面的位置精度，是一种局部的工序集中原则的体现。至于其他表面，采用普通机床专用夹具，工序加工内容较简单，属分散原则。2.3选择定位基准在分析零件各个加工表面的设计基准之后，应考虑选择其加工时的定位基准，在零件表面的加工方法和工序集中或分散原则确定之后，就大致决定了加工工序的数目及其内容，而后进一步考虑工序的先后顺序和保证个加工表面的位置精度，这就是正确选择各加工表面加工时的定位基准。拖拉机传动箱是机械加工中工序多、精度要求高的零件，一般都有较高精度的孔需要加工，又常常要在几次安装下进行。因此，定位基准选择“一面双孔”是最常用的方法，它的特点是：1）可以简便的消除工件的6个自由度，使工件获得稳定
15、可靠的定位。2）有同时加工零件五个表面的可能，即能高度集中工序，又有利于提高各面上孔的位置精度。 3）“一面两孔”可作为零件从粗加工到精加工全部工序的定位基准，使零件整个工艺过程基准统一，从而减少由基准转换带来的累积误差，有利于保证零件加工精度。同时，部件（如夹具）实现通用化，有利于缩短设计、制造周期，降低成本。4）易于实现自动化定位、夹紧，并有利于防止切屑落于定位基面上。 为保证加工精度及技术要求，作为定位基准的平面和销孔必须规定相应的尺寸精度、位置精度及表面粗糙度要求。定位基准的选择还包括粗基准的选择和精基准的选择，粗基准的选择原则如下：1）选择重要表面为粗基准：对于工件的重要表面，为保证
16、其本身的加工余量小而均匀，应优先选择该重要表面为粗基准。2）选择不加工表面为粗基准：为了保证加工表面与不加工表面之间的相互位置要求，一般应选择不加工表面为粗基准。3）选择加工余量最小的表面为粗基准：若零件上有多个表面要加工，则应选择其中加工余量最小的表面为粗基准，以保证各加工表面都有足够的加工余量。4）选择较为平整光洁，无分型面、冒口、面积较大的表面为粗基准，以使工件定位可靠、装夹方便，减少加工劳动量。5）粗基准在同一自由度上只能使用一次。粗基准重复使用会造成加大的定位误差。根据以上原则，结合本零件，则粗基准的选择为：选取不加工表面为粗基准，由于传动箱的轴孔为不加工表面，不存在加工余量，所以取传
