机械制造工艺学课程设计(pdf 16页)

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序 言
机械制造工艺学课程设计是在我们学完了大学的全部基础课、技术基础以及大部分专业课之后进行的。

这是我们在毕业设计之前对所学各课程的一次深入的综合性的总复习，也是一次理论联系实际的训练。

同时，我希望能通过这次课程设计，让自己进行一次综合性的训练，同时积极采用现代二维、三维建模作图工具，运用虚拟化的设计方式与标准化的设计准则，从而锻炼自己分析问题与解决问题的能力，培养独立的工程解决能力，为以后的工作做好铺垫。

由于能力与时间有限，本课程设计还存在着众多不足，希望各位老师给予指教。

一、 零 件 的 分 析
图1 转向节模型
(一) 零件的作用
课题所指定的零件是一汽佳宝汽车转向系统中的转向节（图1）。

汽车转向时,司机转动转向盘，安全转向柱和转向器中的转向齿轮一起转动，带动转向器中的转向齿条横向移动，转向齿条带动左右转向横拉杆移动，横拉杆与左右转向节臂相连，推动转向节臂转动使转向节随着转动；转向节上装有转向车轮,于是转向车轮被转向节带动偏转一个转向角度,
使汽车改变行驶方向。

转向完了，转向盘
2
转回原位，带动转向车轮恢复原位，汽车恢复直线行驶。

从转向节在转向桥中的位置（图2），可以看出转向节的构造要求有：转向功能及支撑轮毅的载荷，在转向节中还为制动器留下足够的布置ABS 传感器的空间，并且转向节还要与转向节柱、横拉杆、减震器及制动钳等零件相连，所以其结构十分复杂，且具有受力不均、精度高等特点。

图2 转向桥
1—转向盘；2—安全转向柱；3—转向节；4—车轮；5—转向节臂；
6—左右横拉杆；7—转向减速器；8—转向器
一汽佳宝汽车转向节是紧凑型轿车转向系中的一个零件,其材料为35CrMo,毛坯采用锻造工艺加工,表面光洁度较高,工件表面较平整,加工部位留有1.5-3mm 不等的加工余量。

其结构见图3
图3 转向节的结构
(二)
零件的工艺分析
图4 零件加工表面的尺寸关系
此转向节共有二十多处加工表面，它们之间都有一定的位置要求。

但是在机械加工过程中，可以把这些加工表面分为三组。

分别为杆部及法兰盘、体部和转向臂（图4）。

现分述如下：
1.以中心孔定位加工的法兰盘及杆部
以车削为主，配合磨削完成M20×1.5-6h（有效长度19.5）端头螺纹，∅28−0.03−0.15轴颈，∅44−0.03−0.15轴颈，∅56−0.2−0.05轴肩以及端面A、B、C、D、E、F和倒角的加工。

2.以∅28−0.03−0.15轴颈、∅56−0.03−0.15以及端面A定位加工的转向节臂部和体部
这一组加工表面包括：转向节臂上16±0.15铣扁，体部ϕ26凸台，∅450+0.05主销孔及其端面，转向节臂和体部的上下锥孔，法兰盘上4个螺纹孔，体部ϕ26沉孔和M20×1.5-6h上的销孔。

3.以∅450+0.05主销孔定位加工的体部
这一组加工表面包括：ϕ20凸台及上面的M10螺纹孔，间距42的两R10凸台及其上的ϕ10.3螺栓孔和主销孔铣断。

这些加工表面之间有着一定的位置要求，主要包括：
(1)∅450+0.05主销孔，位置尺寸910+0.5，其轴心线与法兰端面夹角7°01‘；
(2)上锥孔最大孔径ϕϕ14，锥度8：1，位置尺寸124±0.2；下锥孔最大孔径ϕϕ15，
锥度8：1，位置尺寸38；
由以上分析可知，对于上述的加工表面，可以按照上述的先后顺序，借助专用夹
具在通用机床上加工完成。

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二、工艺规程设计
(一)确定毛胚的制造形式
考虑转向节不仅支撑着轮毂的载荷，连接着减震器，还担负着转向功能，并且汽车在运行过程中要经常颠簸，所以零件在工作过程中始终承受着交变载荷及冲击性载荷；因此，转向节形状复杂，强度要求高，毛坯采用35CrMo合金结构钢，选择锻造的方法制造，以使金属纤维尽量不被切断，保证零件的工作可靠性。

零件采用大批生产方式，而且零件的轮廓尺寸不大，故采用模锻成型，批量模锻的毛坯制造精度高，加工余量小，生产效率高，且金属材料经模锻后，纤维组织的分布有利于提高零件的强度。

(二)基准的选择
基准面选择是工艺规程设计中的重要工作之一。

基面选择得正确与合理，可以使加工质量得到保证，生产效率得到提高。

部分加工表面的基准选择见表１。

(1)粗基准的选择。

转向节零件形状复杂，但是体部与转向节臂部的加工表面都
是以轴颈的中心线为设计基准的，因此，可以先按照轴类零件选择外圆作为
粗基准。

利用两个V形块支承轴颈的外轮廓作为定位面，以消除x�⃗x�y�⃗y�四
个自由度。

(2)精基准的选择。

尽量使工序基准与设计基准重合。

当设计基准与工序基准不
重合时，因该进行尺寸换算。

表1 部分加工表面的基准
该转向节零件形状不规则，加工面分散；但是，既要适应大批生产，同时又是针对于一套转型生产线而进行工艺路线设计，采用通用机床（部分专用机床）配以专用夹具的方式，按照基准统一的原则，以提高生产率和保证质量要求为目标，制订工艺路线方案如下：
工序I 钻中心孔；
工序II 粗车外圆ϕ46，∅58及其端面B，A；
工序III 粗车外圆ϕϕ15，∅22端头螺纹外圆,ϕϕ30轴颈及端面C、D、E,保证长度尺寸72.5±0.4,50,10.8±0.1；
工序IV 精车ϕϕ44、∅56−0.03−0.15及∅28.2−0.080轴颈及其端面A、C和倒角，车端头螺纹M20×1.5-6h；
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工序V 中间检查M20×1.5-6h端头螺纹（有效长度19.5mm）；
工序VI 铣16扁保证厚度16±0.15
工序VII 铣ϕϕ26凸台；
工序VIII 钻主销孔；
工序IX 粗车主销孔；
工序X 钻、扩、铰上锥孔；
工序XI 钻、扩、铰下锥孔；
工序XII 检验1：8锥度塞规与端面距离0.5～1；
工序XIII 钻法兰面螺纹底孔ϕϕ6.8及攻螺纹4-M8×1.25、倒角1×45 ；
工序XIV 检验M8X1.25对基准面的位置度；
工序XV 车端面,保证尺寸41±0.5(采用样件对刀),倒角1X30 ；
工序XVI 粗车内孔ϕϕ48；
工序XVII 半精车、精车∅450+0.05主销孔；
工序XVIII 检验∅450+0.05尺寸；
工序XIX 铣ϕϕ26沉孔，保证尺寸18±0.20；
工序XX 铣ϕϕ20凸台,保证13.5±0.15,表面粗糙度6.3Ra/um；
工序XXI ϕϕ28轴颈高频淬火
工序XXII 精磨轴∅28−0.03−0.15承颈，表面粗糙度0.8 Ra/um；
工序XXIII 检查∅28−0.03−0.15尺寸；
工序XXIV 铣端面F，保证∅72.5−0.50尺寸；
工序XXV 铣两端面，保证42±0.2，15±0.2，表面粗糙度6.3Ra/um；
工序XXVI 钻∅4.20+0.1孔，保证中心尺寸 5±0.2；
工序XXVII 钻M10×1.25螺纹底孔；
工序XXVIII M10×1.25螺纹底孔倒角1×45 ；
工序XXIX 攻螺纹M10×1.25-6H;
工序XXX 钻ϕϕ10.3～10.5孔，保证孔位20±15,26±0.20；
工序XXXI 铣开口，保证3±0.1，15±0.2，表面粗糙度6.3 Ra/um；
工序XXXII 清洗；
工序XXXIII 最终检验。

以上工艺过程详见附图3“机械加工工艺过程综合卡片”。

(四)机械加工余量、工序尺寸及毛胚尺寸的确定
“转向节”零件材料为35CrMo合金结构钢，硬度为HBS229，毛胚质量为3.2kg,生产类型为大批生产，采用在锻锤上合模模锻毛胚。

根据上述原始材料及加工工艺，分别确定各加工表面的机械加工余量、工序尺寸
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及毛胚尺寸如下：
1.ϕϕ20凸台的加工余量
(1)按照《工艺手册》表3.1-51，取加工精度F1，锻件复杂系数S3，锻件质
量3.2kg，则凸台加工余量为1.7～2.2，取Z=2mm。

锻件的公差按《工
艺手册》表3.1-39，取材质系数M1，复杂系数S3，则锻件的偏差为mm
−0.4+1.4。

(2)铣削余量：即2mm。

2.ϕ28轴颈外圆表面的加工余量
(1)按照《工艺手册》表3.1-51，取加工精度F2，锻件复杂系数S1，锻件质
量3.2kg，则单边加工余量为1.7～2.2，取直径余量2Z=4mm。

锻件的公
差按《工艺手册》表3.1-39，取材质系数M1，复杂系数S3，则锻件的偏
差为mm
−0.4+1.2；
(2)磨削余量：查表 3.2-3，直径余量2Z1=0.2mm，磨削公差既零件公差
mm
−0.03−0.015；
(3)半精车余量：查表3.2-2，直径余量2Z2=1.3mm，半精车公差-0.18mm；
(4)粗车余量：粗车公称余量（直径）为：
2Z3=2Z-2Z1-2Z2=2.5mm
3.R10凸台的加工余量
(1)按照《工艺手册》表3.1-51，取加工精度F1，锻件复杂系数S1，锻件质
量3.2kg，则单边加工余量为1.7～2.2，取直径余量2Z=4mm。

锻件的公
差按《工艺手册》表3.1-39，取材质系数M1，复杂系数S3，则锻件的偏
差为mm
−0.5+1.7；
(2)铣削余量：
2Z1=2Z=4mm
4.ϕ56轴肩的加工余量
(1)按照《工艺手册》表3.1-51，取加工精度F2，锻件复杂系数S1，锻件质
量3.2kg，则单边加工余量为1.7～2.2，取直径余量2Z=4mm。

锻件的公
差按《工艺手册》表3.1-39，取材质系数M1，复杂系数S1，则锻件的偏
差为mm
−0.5+2.0；
(2)半精车余量：查表3.2-2，直径余量2Z1=1.5mm，半精车公差既零件公差
mm−0.2−0.05；
(3)粗车余量：粗车公称余量（直径）为：
2Z3=2Z-2Z1=2.5mm
粗车公差：-0.4mm
5.ϕ44轴肩的加工余量
(1)与ϕ56轴肩一起锻出；
(2)半精车余量：查表3.2-2，直径余量2Z1=1.4mm，半精车公差既零件公差
±0.2mm；
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(3)粗车余量：粗车公称余量（直径）为：
2Z2=2Z-45.4mm=12.1mm
粗车公差：mm
−0。

39−0.25
6.端面A的加工余量
(1)按照《工艺手册》表3.1-51，取加工精度F1，锻件复杂系数S3，锻件质
量3.2kg，则单边加工余量为1.7～2.2，取直径余量Z=2mm。

锻件的公
差按《工艺手册》表3.1-39，取材质系数M1，复杂系数S1，则锻件的偏
差为mm
−0.5+2.0；
(2)半精车余量：查表3.2-2，直径余量Z1=1.3mm，半精车公差既零件公差
±0.2mm；
(3)粗车余量：粗车余量（直径）为：
2Z3=2Z-2Z1=2mm-1.3mm=0.7mm
粗车公差：-0.27mm。

7.端面C的加工余量
(1)按照《工艺手册》表3.1-51，取加工精度F2，锻件复杂系数S1，锻件质
量3.2kg，则单边加工余量为1.7～2.2，取直径余量Z=2mm。

锻件的公
差按《工艺手册》表3.1-39，取材质系数M1，复杂系数S1，则锻件的偏
差为mm
−0.5+2.0；
(2)半精车余量：查表3.2-2，直径余量Z1=1.3mm，半精车公差既零件公差
±0.2mm；
(3)粗车余量：粗车余量（直径）为：
2Z2=2Z-1.3+2=2.7mm
粗车公差：-0.27mm。

8.端面B的加工余量
(1)与端面C一起锻出，齐平。

即Z=2mm+6.6mm=8.6mm；
(2)半精车余量：查表3.2-2，直径余量Z1=1.3mm，半精车公差既零件公差
±0.2mm；
(3)粗车余量：粗车余量（直径）为：
2Z2=2Z-1.3=7.3mm
粗车公差：-0.27mm。

9.端面E的加工余量
(1)与端面F齐平，即Z=2mm；
(2)粗车余量：
Z=72.5+2+0.7-72.5=2.7mm
粗车公差即±0.4mm。

10.端面D的加工余量
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(1) 与端面F 齐平，即Z=74.5-50=24.5mm ；
(2) 半精车余量：查表3.2-2，直径余量Z 1=0.6mm ，半精车公差既零件公差
±0.2mm ；
(3) 粗车余量：粗车余量（直径）为：
2Z 2=74.5-（50+0.6+1.3）=22.6mm
粗车公差：-0.39mm 。

11. ∅450+0.06主销孔孔（9级） 毛胚为半空心，冲出盲圆锥孔，孔的尺寸为ϕ20～ϕ35，深19mm 。

参见《工
艺手册》表2.3-9及表2.3-12确定工序尺寸及余量。

钻孔：ϕ35mm （孔的中心线垂直于轴颈中心线） 2Z=35mm
粗车：ϕ42±0.2mm 2Z=7mm
半精车：ϕ44±0.5 2Z=2mm
精车：∅450+0.062 2Z=1mm 12. ∅450+0.06的端面 (1) 按照《工艺手册》表3.1-51，取加工精度F 1，锻件复杂系数S 3，锻件质
量3.2kg ，则单边加工余量为1.7～2.2，取直径余量Z=2mm 。

锻件的公差按《工艺手册》表3.1-39，取材质系数M 1，复杂系数S 1，则锻件的偏差为mm −0.5+2.0；
(2) 半精车余量： Z 1=Z=2mm ，半精车公差既零件公差±0.2mm 。

(五) 确定切削用量及基本工时（工序XX-XV ）
工序XX ：铣ϕ20凸台，保证13.5±0.15mm （见图5）。

本工序采用计算法确定切削用量
图5 工序XX 简图
加工材料-35CrMo，δb=980MPa，锻件，有外皮；
工件尺寸-宽度αe=19mm,长度l=19mm，凸台；
加工要求-选用标准硬质和经端铣刀铣削，加工余量h=2mm；
1.刀具选择
(1)根据《切削用量手册》表3.1，铣削深度αp=2≤4mm时，端铣刀直径d0为80mm，αe≤60mm,满足铣削宽度要求（19mm），由于采用标准硬质合金端铣刀，Z=5；
（《工艺手册》表9.2-14）
(2)铣刀几何形状：（表3.2）
由于δb=980MPa，故选择K r=60°，K rε=30°,K r’=5°,α0=8°(假定αcmax>0.008mm)，α0’=10°,λs=-15°,λ0=-10°;
2.选择切削用量
(1)决定铣削深度αp，由于加工余量不大，故可在一次走到内切完，则αp=h=2mm；
(2)决定每齿进给量f z，采用不对称端铣以提高进给量。

根据表3.5，使用YT15
硬质合金铣刀，铣床功率为7.5kw（《工艺手册》表9.1-3）时，
f z=0.09～0.18mm/Z
但采用不对称端铣，故取f z=0.18mm/Z；
(3)选择铣刀磨钝标准及刀具寿命，根据表3.7，铣刀刀齿后刀面最大磨损量为
1.2mm，由于铣刀直径d0=80mm，故刀具平均寿命T=180min（表3.8）；
(4)决定切削速度V c和每分钟进给量V f
V c=C v d0q v
T mαp x v f z y vαe u v Z p v k v
其中C v=186，q v=0.2，x v=0.1，y v=0.4，u v=0.2，p v=0，m=0.2，k r=1.25；所以V c=162.6m/min
(5)确定机床主轴转速
n s=1000V cπd0=1000×162.6
π×80=647.3r/min
查机床说明书，与647.3r/min相近的机床转速为725，取n w=725r/min，所以实际切削速度为V c=182.12m/min, V fs=f Z⋅n w⋅Z=625.5m/min, 取V fw=755m/min, 故实际每齿进给量f z=0.21mm/Z；
(6)计算基本工时：
t m=L V fw
式中L=l+y+Δ，l=20mm，根据表3.26，不对称安装铣刀，入切量及超切量y+Δ=5mm，则L=25mm，故
t m=25755min=0.03min
工序XXIV：铣端面F，保证72.5−0.50，见图6
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图6 工序XXIV简图
加工材料-35CrMo，δb=980MPa，锻件，有外皮；
工件尺寸-宽度αe=20mm,长度l=20mm，圆柱端面；
加工要求-选用标准硬质和经端铣刀铣削，加工余量h=2mm；
机床—X62W型卧铣
1.刀具选择
(1)根据《切削用量手册》表3.1，铣削深度αp=3≤4mm时，端铣刀直径d0为80mm，αe≤60mm,满足铣削宽度要求（20mm），由于采用标准硬质合金端铣刀，Z=5；
（《工艺手册》表9.2-14）
(2)铣刀几何形状：（表3.2）
由于δb=980MPa，故选择K r=60°，K rε=30°,K r’=5°,α0=8°(假定αcmax>0.008mm)，α0’=10°,λs=-15°,λ0=-10°;
2.选择切削用量
(1)决定铣削深度αp，由于加工余量不大，故可在一次走到内切完，则αp=h=2mm；
(2)决定每齿进给量f z，采用不对称端铣以提高进给量。

根据表3.5，使用YT15
硬质合金铣刀，铣床功率为7.5kw（《工艺手册》表9.1-3）时，
f z=0.09～0.18mm/Z
但采用不对称端铣，故取f z=0.18mm/Z；
(3)选择铣刀磨钝标准及刀具寿命，根据表3.7，铣刀刀齿后刀面最大磨损量为
1.2mm，由于铣刀直径d0=80mm，故刀具平均寿命T=180min（表3.8）；
(4)决定切削速度V c和每分钟进给量V f
V c=C v d0q v
T mαp x v f z y vαe u v Z p v k v
其中C v=186，q v=0.2，x v=0.1，y v=0.4，u v=0.2，p v=0，m=0.2，k r=1.25；所以V c=162.6m/min
(5)确定机床主轴转速
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n s =1000V c πd 0=1000×162.6π×80=647.3r/min 查机床说明书，与647.3r/min 相近的机床转速为725，取n w =725r/min ，所以实际切削速度为V c =182.12m/min, V fs =f Z ⋅n w ⋅Z =625.5m/min, 取V fw =755m/min, 故实际每齿进给量f z =0.21mm/Z ；
(6) 计算基本工时：
t m =L V fw
式中L=l+y+Δ，l=20mm ，根据表3.26，不对称安装铣刀，入切量及超切量y+Δ=5mm ，则L=25mm ，故
t m =25755min=0.03min
工序XXV ：铣两平端面，宽42±0.2mm ，保证15±0.2mm 。

本工序采用查表法计算切削速度；
图7 工序XXV 简图
加工材料-35CrMo ，δb =980MPa ，锻件，有外皮；
工件尺寸-宽度αe =45mm,长度l=20mm ；（见图7）
加工要求-选用标准硬质和经端铣刀铣削，加工余量h=2mm ；
机床——XA6132W 卧铣
1. 刀具选择
(1) 根据表1.2，选择YT15硬质合金刀片（两把）（工件材料为合金结构钢）；
(2) 根据《工艺手册》表9.2-25，铣削深度αp =2≤4mm 时，
端铣刀直径d 0为80mm ，αe =20mm,但已知铣削宽度αe =45mm ，故应根据铣削宽度αe ≤50mm ，选择d 0
=160mm
（满足铣刀安装到主轴上后的几何关系），由于采用标准硬质合金三面刃铣
刀，故选择齿数Z=10（表9.2-14）。

(3)铣刀几何形状：（表3.2）
由于δb=980MPa，故选择K r=60°，K rε=30°,K r’=5°,α0=8°(假定αcmax>0.008mm)，
α0’=10°,λs=-15°,λ0=-10°;
2.选择切削用量
(1)决定铣削深度αp，由于加工余量不大，故可在一次走到内切完，则αp=h=2mm；
(2)决定每齿进给量f z，采用不对称端铣以提高进给量。

根据表3.5，使用YT15
硬质合金铣刀，铣床功率为7.5kw（《工艺手册》表9.1-3）时，
f z=0.09～0.18mm/Z
但采用不对称端铣，故取f z=0.18mm/Z；
(3)选择铣刀磨钝标准及刀具寿命，根据表3.7，铣刀刀齿后刀面最大磨损量为
1.2mm，由于铣刀直径d0=160mm，故刀具平均寿命T=150min（表3.8）；
(4)决定切削速度V c和每分钟进给量V f以及主轴转速
查表9.4-22，到d0=160mm，Z=10，αp≤0.19mm/Z,铣削宽度αe≤45mm时，铣
削速度V=72m/min,铣削功率P m=2.76kw，此时
n s=1000V cπd0=1000×72
π×160=143.3r/min
查XA6132W机床说明书，选择机床转速为150，取n w=150r/min，所以实际切
削速度为V c=75.36m/min, V fs=f Z⋅n w⋅Z=270m/min, 取V fw=300m/min, 故实
际每齿进给量f z=0.2mm/Z；
(5)检验机床功率
P m<P M
(6)计算基本工时：
t m=L V fw
式中L=l+y+Δ，l=20mm，根据表3.26，不对称安装铣刀，入切量及超切量
y+Δ=5mm，则L=25mm，故
t m=25300min=0.08min
三、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，同时，为了适应这套转型生产线中的设备，利用通用机床来完成零件加工，需要设计专用夹具。

经过与指导老师之间的商讨，选择设计第XXV道工序——铣R10两端面的铣床夹具。

本夹具将用于XA6132W卧式铣床。

刀具为两把合金硬质钢镶齿三面刃铣刀，对工件的两个端面同时进行加工。

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(一)问题提出
本夹具主要用来铣R10凸台的两个端面，这两个端面对ϕ45.1孔有一定的技术要求。

在设计本夹具时，主要考虑如何提高劳动生产效率，降低劳动强度，而精度不是问题。

(二)夹具设计
1. 定位基准的选择
由零件图可知，R10凸台两端面间距尺寸42±0.2mm ，相对于ϕ45.1主销孔的中心线对称，同时也默认要求平行于轴颈的中心线，其设计基准为ϕ45.1主销孔的中心线。

为了使定位误差为零，因此选用以ϕ45.1主销孔和ϕ28轴颈为主要定位基准，端面G 为浮动定位基面。

为了提高加工效率，决定用两把镶齿三面刃铣刀对两个R10凸台端面同时进行加工。

为了减轻劳动强度，缩短辅助时间，同时又考虑气压不足的紧急情况，采用气动夹紧和手动加紧皆可的夹具形式（见图8）。

图8 夹具效果图
2. 切削力及夹紧力计算
刀具:YT15镶齿三面刃铣刀，ϕ160mm ，Z=10
F =C F αp x F f z y F αp u F Z d 0q F n w F （见《切削手册》表3.28）
其中：C F =2450，αp =2mm ，x F =1.1，f Z =0.2，y F =0.8，αe =45mm ，u F =0.9
，
d0=160mm，q F=1.1，w F=0.1，Z=10
所以F=2450×21.1×0.20.8×450.9×10
1601.1×1500.1=1016（N）
=2F=2032（N）
因为使用两把铣刀，所以F
实
水平分力：F H=0.3F实=610(N)
竖直分力: F V=1.1F实=2235(N)
在计算切削力时，必须把安全系数考虑在内。

安全系数K=K1K2K3K4其中：K1为基本安全系数1.5；
K2为加工性质系数1.1；
K3为刀具钝化系数1.1；
K4为断续切削系数1.1。

所以F’=K FF HH=2235×1.5×1.1×1.1×1.1=4462(N) 水平切削力两把刀互相抵消
为克服竖直切削力，实际加紧里N应为
N(f1+f2)=KF H
所以N=KF H f1+f2
其中f1及f2为夹具定位面及加紧面上的摩擦系数，f1=f2=0.25。

则
N=44620.5=8924（N）
选优气缸——铰链机构（结构形式见图9，结构简图见图10）
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图9 结构形式
图10 结构简图
其中，2f1×sin10°=F Q
f2cos10°=F′
f1=f2
所以F Q=2tan10°F′=3147（N）<0.5M×π×502=3925（N）
故本夹具可安全工作。

3.定位误差分析
(1)定位元件尺寸及公差的确定。

夹具的主要定位元件为一轴，该轴的尺寸与公差规定为∅45.1−0.0250；限制工件转动的定位元件为一圆柱销，该销的尺寸与公差为∅250+0.021；
(2)零件规定的两端面间距的尺寸与公差为42±0.2mm。

当零件安装在夹具上时，
两端面间距方向上的最大间隙为
Δb=+0.05-（-0.025）=0.075≪0.4
即最大间隙能满足零件精度要求。

(3)计算两端面与轴颈中心线的最大平行度误差(见图11、图12)
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图11 尺寸链
图11 定位误差
挡销中心线相对与主定位销中心线的位置尺寸与误差为41.5±0.2mm；
当工件安装在夹具上，∅28−0.03−0.15轴颈靠上挡销，实现定位，此时，最大偏角为Δα=arctan[（15.907-15）/120]=0.43°，满足自由公差的要求。

(4)夹具设计及操作的简要说明
采用铰链机构，以简单的机构形式成功实现增力。

采取较小直径的气缸即可满足要求；采用手动、气动两种方式独立加紧，进一步提高工作效率。

夹具上装有对刀块，可使夹具在一批零件的加工之前很好地对刀（与塞尺配合使用）；同时，夹具体底面上的一对定位键可使整个夹具在机床工作台上有一正确的安
装位置，以利于铣削加工。

16。