北京信息科技大学继续教育学院
毕 业 设 计（论 文）
论文题目： 传动轴（1）加工工艺设计及典型夹具分析
教 学 点： 小营校区
指导老师： 职 称： 讲师
学生姓名： 学 号:
专 业： 机械制造技术及其自动化
北京信息科技大学继续教育学院制
年 月 日
I
毕业设计（论文）中文摘要
机械加工工艺流程设计能力是从事机械制造专业的科研、工程技术人员必须具备的基本素质之一。机械加工工艺流程设计作为高等工科院校教学的基本科目，在实践中占有极其重要的地位，工艺流程设计在加深对专业课程基本理论的理解和加强对解决工程实际问题的能力培养方面所发挥的作用是显而易见的。 本设计是齿轮轴的加工工艺流程设计，其结构虽然规则，但是精度要求比较高，所以工艺要求比较复杂。需要粗车、精车、铣车、磨销，其中精车是加工关键。车床加工工艺是以机械制造中的工艺基本理论为基础，结合车床的特点，综合运用多方面的知识解决车床加工过程中面临的工艺问题。 工艺流程是保证机械产品高质量、低成本的一种重要的工艺依据，工艺流程设计在机械加工中就显得更为突出，因此中小型零件加工的流程设计常被选作毕业设计的主要内容之一。 关键词：齿轮轴，工艺流程，粗车 II
毕业设计（论文）外文摘要
Title： THE DESIGN OF WORM SHAFT MACHINTNG PROCESS Abstract： The ability of machine-finishing process design is one of the basic abilities which the machinery manufacture specialized scientific researcher, engineers and technicians are engaged in must be have.The machine-finishing process design as a basical subject that all the higher engineering course colleges and universities teaching took,holding the extremely important position in the practice.The machine-finishing process design has a significantly function which is deepening on the specialized curriculum elementary theory understanding and strengthening the ability to solve the function that the project actual problem. This design is worm shaft's machine-finishing process design， it’s structure is rule, but the accuracy requirement is quite high.needing rough turning, Finish turning，milling, grinding, and rough turning is the key. Finish processing machinery is in the process based on the basic theory, combining the characteristics of Lathe, comprehensive use of various aspects of knowledge to solve Lathe in the process of facing the problem. The machine-finishing process design is an important craft basis that guarantee high grade, low cost machine-finishing. The process design appears more prominent in the machine-finishing,therefore middle and small scale components machine-finishing process design is selected frequently to do graduation project. Keywords ： worm shaft，technical process，rough turning III
目录
一、概述........................................................................................................................................... 1
1 齿轮轴类零件的功用与结构 ............................................................................................. 1 2 齿轮轴类零件的技术要求 ............................................................................................... 1
2.1 加工精度 ................................................................................................................. 1 2.2 表面粗糙度 ........................................................................................................... 2 3 齿轮轴类零件的材料和毛坯 ............................................................................................... 2
3.1齿轮轴类零件的材料 ................................................................................................ 2 3.2齿轮轴类零件的毛坯 ................................................................................................ 3
二 零件分析 ..................................................................................................................................... 3
1技术条件分析 ........................................................................................................................ 3 2工艺路线 ................................................................................................................................ 4
2.1基本加工路线 ............................................................................................................ 4 2.2 典型加工工艺路线 ................................................................................................... 4 3车削步骤的选择 .................................................................................................................... 5 4车削过程程序分析 ................................................................................................................ 8 三、 机床设备及工艺装备的选用 ................................................................................................. 8
1 机床设备的选用 ................................................................................................................. 8 2 工艺装备的选用 ................................................................................................................... 8 四、 加工余量、工序尺寸和公差的确定 ..................................................................................... 9
1轴外圆面φ18的确定如表： ............................................................................................... 9 2轴外圆面φ21的确定如表： ............................................................................................... 9 3轴外圆面φ20js 6的确定如表： ....................................................................................... 9 4轴左边部分外圆面φ34h6的确定如表： ......................................................................... 10 5轴右边部分外圆面φ20js6的确定如表11： .................................................................. 10 6 轴左边部分外圆面φ24k6的确定如表12： ................................................................... 10 五、 切削用量和时间定额的计算 ............................................................................................... 11
1 工序7—半精车齿轮轴各外圆面切削用量的计算 .......................................................... 11 2 工序7—半精车齿轮轴各外圆面时间定额的计算 .......................................................... 12 3 工序11—铣键槽切削用量和时间定额的计算 ................................................................ 14 六、典型夹具分析设计 ................................................................................................................. 14
1应用定位原理几种情况 ...................................................................................................... 14
（1）完全定位 ............................................................................................................... 14 （2）部分定位 ............................................................................................................... 14 （3）过定位（重复定位） ........................................................................................... 15 2确定要限制的自由度 .......................................................................................................... 15 3夹具的作用、定位原理、定位元件选择 .......................................................................... 15 4 定位误差的计算与校核 ..................................................................................................... 16 结束语 ............................................................................................................................................ 18 致 谢 .............................................................................................................................................. 19 参考文献......................................................................................................................................... 20
IV
一、概述
1 齿轮轴类零件的功用与结构
齿轮轴是组成机械的重要零件，也是机械加工中常见的典型零件之一。它支
撑着其它转动件回转并传递扭矩，同时又通过轴承与机器的机架连接。 齿轮轴类零件是旋转零件，其长度大于直径，由外圆柱面、圆锥面、内孔、螺纹及相应端面所组成。加工表面通常除了内外圆表面、圆锥面、螺纹、端面外，还有花键、键槽、横向孔、沟槽等。
图1 齿轮轴
2 齿轮轴类零件的技术要求
2.1 加工精度
1)尺寸精度 齿轮轴类零件的尺寸精度主要指轴的直径尺寸精度和轴
长尺寸精度。按使用要求，主要轴颈直径尺寸精度通常为IT6-IT9级，精密的轴颈也可达IT5级。轴长尺寸通常规定为公称尺寸，对于阶梯轴的各台阶长度按使用要求可相应给定公差。
1
2)几何精度 齿轮轴类零件一般是用两个轴颈支撑在轴承上，这两个轴颈
称为支撑轴颈，也是轴的装配基准。除了尺寸精度外，一般还对支撑轴颈的几何精度（圆度、圆柱度）提出要求。对于一般精度的轴颈，几何形状误差应限制在直径公差范围内，要求高时，应在零件图样上另行规定其允许的公差值。
3)相互位置精度 齿轮轴类零件中的配合轴颈（装配传动件的轴颈）相对于支
撑轴颈间的同轴度是其相互位置精度的普遍要求。通常普通精度的轴，配合精度对支撑轴颈的径向圆跳动一般为0.01-0.03mm，高精度轴为0.001-0.005mm。
此外，相互位置精度还有内外圆柱面的同轴度，轴向定位端面与轴心线的垂直度要求等。
2.2 表面粗糙度
根据机械的精密程度，运转速度的高低，轴类零件表面粗糙度要求也不相同。一般情况下，支撑轴颈的表面粗糙度 Ra值为0.63-0.16 μm ；配合轴颈的表面粗糙度Ra值为2.5-0.63μm
3 齿轮轴类零件的材料和毛坯
3.1齿轮轴类零件的材料
齿轮轴类零件材料的选取，主要根据轴的强度、刚度、耐磨性以及制造工艺性而决定，力求经济合理。
常用的齿轮轴类零件材料有 35、45、50优质碳素钢，以45钢应用最为广泛。对于受载荷较小或不太重要的轴也可用Q235、Q255等普通碳素钢。
对于受力较大，轴向尺寸、重量受限制或者某些有特殊要求的可采用合金钢。如40Cr合金钢可用于中等精度，转速较高的工作场合，该材料经调质处理后具有较好的综合力学性能；选用Cr15、65Mn等合金钢可用于精度较高，工作条件较差的情况，这些材料经调质和表面淬火后其耐磨性、耐疲劳强度性能都较好；若是在高速、重载条件下工作的蜗杆轴类零件，选用20Cr、20CrMnTi、
2
20Mn2B等低碳钢或38CrMoA1A渗碳钢，这些港经渗碳淬火或渗氮处理后，不仅有很高的表面硬度，而且其心部强度也大大提高，因此具有良好的耐磨性、抗冲击韧性和耐疲劳强度的性能。
球墨铸铁、高强度铸铁由于铸造性能好，且具有减振性能，常在制造外形结构复杂的轴中采用。特别是我国研制的稀土——镁球墨铸铁，抗冲击韧性好，同时还具有减摩、吸振，对应力集中敏感性小等优点，已被应用于制造汽车、拖拉机、机床上的重要轴类零件。
3.2齿轮轴类零件的毛坯
齿轮轴类零件的毛坯常见的有型材（圆棒料）和锻件。大型的，外形结构复杂的轴也可采用铸件。内燃机中的曲轴一般均采用铸件毛坯。
型材毛坯分热轧或冷拉棒料，均适合于光滑轴或直径相差不大的阶梯轴。 锻件毛坯经加热锻打后，金属内部纤维组织沿表面分布，因而有较高的抗拉、抗弯及抗扭转强度，一般用于重要的轴。
二 零件分析
1技术条件分析
3
如图所示，是齿轮轴的工作图，零件选用45钢，热处理选用调质HB220~250。毛胚为锻件。工件表面质量较高，Ra0.8~Ra6.3微米不等要求。齿形为法向直廓，轴向模数为m=5，精度等级为8级（GB10089-1988），公法线长度为9.28毫米。压力角为20°。
2工艺路线
2.1基本加工路线
外圆加工的方法很多，基本加工路线可归纳为四条。
① 粗车—半精车—精车
对于一般常用材料，这是外圆表面加工采用的最主要的工艺路线。 ② 粗车—半精车—粗磨—精磨
对于黑色金属材料，精度要求高和表面粗糙度值要求较小、零件需
要淬硬时，其后续工序只能用磨削而采用的加工路线。
③ 粗车—半精车—精车—金刚石车
对于有色金属，用磨削加工通常不易得到所要求的表面粗糙度，因
为有色金属一般比较软，容易堵塞沙粒间的空隙，因此其最终工序多用精车和金刚石车。
④ 粗车—半精—粗磨—精磨—光整加工
对于黑色金属材料的淬硬零件，精度要求高和表面粗糙度值要求很
小，常用此加工路线。
2.2 典型加工工艺路线
齿轮轴的主要加工表面是外圆表面，也还有常见的特特形表面，因此针
对各种精度等级和表面粗糙度要求，按经济精度选择加工方法。 对普通精度的齿轮轴加工，其典型的工艺路线如下：
毛坯及其热处理—预加工—车削外圆—铣键槽—（花键槽、沟槽）—热处理—磨削—终检。 1） 齿轮轴的预加工
轴类零件的预加工是指加工的准备工序，即车削外圆之前的工艺。 校
4
直 毛坯在制造、运输和保管过程中，常会发生弯曲变形，为保证加工余量均匀及装夹可靠，一般冷态下在各种压力机或校值机上进行校直。 2） 齿轮轴加工的定位基准和装夹
① 以工件的中心孔定位 在轴的加工中，零件各外圆表面，锥孔、螺
纹表面的同轴度，端面对旋转轴线的垂直度是其相互位置精度的主要项目，这些表面的设计基准一般都是轴的中心线，若用两中心孔定位，符合基准重合的原则。中心孔不仅是车削时的定为基准，也是其它加工工序的定位基准和检验基准，又符合基准统一原则。当采用两中心孔定位时，还能够最大限度地在一次装夹中加工出多个外圆和端面。
② 以外圆和中心孔作为定位基准（一夹一顶） 用两中心孔定位虽然
定心精度高，但刚性差，尤其是加工较重的工件时不够稳固，切削用量也不能太大。粗加工时，为了提高零件的刚度，可采用轴的外圆表面和一中心孔作为定位基准来加工。这种定位方法能承受较大的切削力矩，是轴类零件最常见的一种定位方法。
③ 以两外圆表面作为定位基准 在加工空心轴的内孔时，（例如：机
床上莫氏锥度的内孔加工），不能采用中心孔作为定位基准，可用轴的两外圆表面作为定位基准。当工件是机床主轴时，常以两支撑轴颈（装配基准）为定位基准，可保证锥孔相对支撑轴颈的同轴度要求，消除基准不重合而引起的误差。
④ 以带有中心孔的锥堵作为定位基准 在加工空心轴的外圆表面时，往往还采用代中心孔的锥堵或锥套心轴作为定位基准。
2.3此零件为批量生产是的工艺路线如下：
下料——锻造——正火——钻中心孔——粗车外圆——调质——研磨中心孔——粗铣齿轮——精铣齿轮——铣键槽——磨外圆——磨齿——检验——入库。
3车削步骤的选择
零件批量加工时车削过程如下
齿轮轴工艺分析
5
工艺过程卡片 产品名称 零件名称 齿轮轴 第 页 车间 工序 1 2 3 材料 投产数量 共 页 工种 锯 锻 车 工步 1 1 1 2 3 4 加工内容及技术条件 按锻造比要求下料，适当直径的棒料 按零件工作图锻造毛胚并正火处理 用三抓卡盘夹持Φ40mm的毛胚处 车端面，钻中心孔B 1mm，即装后顶尖 粗车齿轮外径Φ34mm至Φ36mm 粗车外圆Φ20mm至Φ22mm，粗车Φ18mm处至Φ20mm，粗车Φ21mm处至Φ23mm，粗车Φ24mm处至Φ26mm，粗车Φ12mm处至Φ14mm 各外圆直径留有2mm余量。控制18mm，30 mm，58mm，40mm，69mm,85mm，96mm，156mm各段长度尺寸。 4 车 1 2 工件掉头，用三抓卡盘夹持粗车后Φ40mm外圆 车端面控制156mm总长，钻中心孔B 1mm，即装后顶尖 3 粗车Φ20mm，Φ21mm，Φ34mm处外圆至Φ22mm，Φ23mm，Φ36mm，留有2mm的加工余量，控制58±0.05mm，18mm，30mm各长度尺寸。 6
5 6 7 热 研 1 1 1 2 粗车后工件进行调质处理HB 220~250 调制后进行中心孔研磨 工件安装在两顶尖之间 精车外圆Φ12mm至Φ12.4mm（0.4mm为精车余量） 车 3 4 精车Φ18mm，Φ21mm，Φ20mm外圆至尺寸 车2XΦ14,2XΦ18各一个退刀槽，倒角 8 车 1 2 3 工件掉头安装在两顶尖之间 车Φ18mm，Φ34mmΦ,24mm，外圆至尺寸 精车Φ34mm外圆至Φ34.4mm（0.4mm为留磨余量） 9 铣 1 2 3 工件安装在分度盘上 粗铣齿轮轴 精车精铣齿轮轴至尺寸，控制齿厚尺寸7.701mm 工件装卡在铣床的工作台上 铣键槽5×22mm，控制14.50-0.1mm及距端面尺寸3mm 10 铣 1 2 11 磨 1 2 工件上磨床两顶尖之间 磨外圆Φ18js6mm至尺寸，磨外圆Φ34h11mm至尺寸，保证30mm，14mm。 3 12 磨 1 工件掉头安装在两顶尖上，磨外圆Φ18js6mm 磨齿轮 7
13 检 1 检验尺寸是否合格
4车削过程程序分析
1,齿轮轴精度要求较高，因此工序1锻造后须立即进行正火处理，对后工序热处理先做组织上准备，同时对切削加工也有利。
2,工件毛胚为锻件，加工余量较大，不能采用毛胚进行调质，所以工序3和工序4为粗车加工。主要使工件的调质处理充分发挥作用。
3,工序6是工件经调至后，中心孔有可能有所变形，为保证后工序加工精度，则对中心孔进行研磨加工。
三、 机床设备及工艺装备的选用
由于该轴生产类型为批生产，且采取的工序集中，加设设备以通用机床为主，生产方式为通用机床加辅助夹具为主。工件在各机床上的装卸及及各机床的传送均由人工完成。 1 机床设备的选用
根据该轴的尺寸大小要求，选用卧式车床CA6140,万能外圆磨床MD1420，立式升降台铣床X5032，具体情况如上表所示。 2 工艺装备的选用
工艺装备主要包括刀具、夹具和量具。工艺装备采用通用夹具，通用刀具和通用量具。 （1）刀具的选择：
a 粗车时：合理前角参考值为15—18°，合理后角参考值为6—8°，工艺系统刚性较好时主偏角Kr=75°，副偏角Kr’=5—10°,45钢正火，可以选用YT5的刀具，前角选为16°，后角为5—8°，主偏角75°，刃倾角为0°，副偏角Kr’=5°，刀尖半径为1mm。
b 半精车、精车时：合理前角参考值为13—18°，合理后角参考值为8~10°，工艺系统刚性较好时主偏角Kr=75°，副偏角Kr’=0—5°,45钢调质，可以选用YT15的刀具，前角选为18°，后角为5—8°，主偏角75°，刃倾角为0°，副偏角Kr’=5°，刀尖半径为1mm。
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c 选用车刀时，车端面选用45°端面车刀；车外圆阶梯时，选用90°车刀；在粗车外圆时，选用75°偏刀。车外圆时，使用靠模板车。钻深孔时，选用莫氏锥柄麻花钻；车螺纹时，使用高速钢螺纹车刀。铣键槽使用圆柱键槽铣刀加工。 (2)夹具的选择：加工该零件不需要使用专用夹具，采用通用夹具，如：三爪卡盘及顶尖
（3）量具的选择：游标卡尺（精度为0.02），千分尺。
四、 加工余量、工序尺寸和公差的确定
1轴外圆面φ18的确定如表： 工序名称 工序余量/mm 加工经济精度/mm 精车 粗车 锻造 0.4 2 IT9 IT11 ±2 表面粗糙度Ra/um 6.3 12.5 工序基本尺寸/mm 18 20 40 2轴外圆面φ21的确定如表： 工序名称 工序余量/mm 加工经济精度/mm 精车 粗车 锻造
0.4 2 IT9 IT11 ±2 表面粗糙度Ra/um 6.3 12.5 工序基本尺寸/mm 21 23 40 3轴外圆面φ20js 6的确定如表：
工序名称 磨削 半精车 工序余量/mm 0.4 2 加工经济精度/mm IT6 IT9 表面粗糙度Ra/um 0.3 1.6 工序基本尺寸/mm 20 20.4 尺寸、公差/mm ±0.0065 0 －0.052 粗车 4 IT11 9
12.5 22.4 0 －0.13 锻造
±2 40 4轴左边部分外圆面φ34h6的确定如表： 工序名称 磨削 工序余量/mm 0.4 加工经济精度/mm IT6 表面粗糙度Ra/um 0．8 工序基本尺寸/mm 34 尺寸、公差/mm 0 -0.016 半精车 2 IT9 3.2 34.4 0 －0.032 粗车 4 IT11 12.5 36 0 －0.064 锻造
±2 40 5轴右边部分外圆面φ20js6的确定如表11： 工序名称 磨削 半精车 工序余量/mm 0.4 2 加工经济精度/mm IT6 IT9 表面粗糙度Ra/um 1.6 3.2 工序基本尺寸/mm 20 20.4 尺寸、公差/mm ±0.0065 0 －0.052 粗车 4 IT11 12.5 22.4 0 －0.13 锻造
±2 40 6 轴左边部分外圆面φ24k6的确定如表12： 工序名称 工序余量/mm 加工经济精度/mm 表面粗糙度Ra/um 工序基本尺寸/mm 尺寸、公差/mm 10
磨削 0.4 IT6 0．8 24 +0.015 +0.002 半精车 2 IT9 3.2 24.4 0 －0.052 粗车 4 IT11 12.5 26.4 0 －0.13 锻造
±2 40 五、 切削用量和时间定额的计算
1 工序7—半精车齿轮轴各外圆面切削用量的计算
该工序虽然分了多个工步进行，但每个工步的背吃刀量、进给量和切削速度都相同，因为这些工步都是在一台机床上经一次走刀加工完成的，所以分析一个工步即可。现以半精车E轴外圆面为例，计算切削用量：
1）背吃刀量的确定 半精车E轴外圆面的加工余量为2，由于加工余量为双
边余量，故ap=1mm
2）进给量的确定 由表查得，可取进给量f=0.4mm/r
3）切削速度的确定 根据卧式车床CA6140的切削速度范围，取 V=30m/min，可求得：
n=1000V/πd=318.47r/min，根据机床型号查得转速为n=320r/min，则
V=nπd/1000=30.2m/min
由于各工步加工轴的直径不同，算出的转速也不相同，但都靠近n=320r/min，故可以统一起来取值。 半精车P、Q面切削用量的计算
P、Q面的技术要求相同，都是为了保证表面粗糙度Ra=0.8，而长度方向
的尺寸只要满足基本尺寸要求即可，无需保证公差值。为了简化计算，这里只取Q面作为对象，最后计算结果的两倍即为该工序的最终结果。 A半精车Q面
1） 背吃刀量的确定 因为已知该工步的加工余量为2，ap=1mm,分两次进给。
2）进给量的确定 由表查得，可取进给量f=0.4mm/r
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3）切削速度的确定 根据卧式车床CA6140的切削速度范围，取V=30m/min，可求得：
n=1000V/πd=318.47r/min，
根据机床型号查得转速为n=320r/min，则
V=nπd/1000=30.2m/min
B精车Q面
1)背吃刀量的确定 因为已知该工步的加工余量为0.3，ap=1mm,分两次进给 2）进给量的确定 由表查得，可取进给量f=0.4mm/r
3）切削速度的确定 根据卧式车床CA6140的切削速度范围，取V=30m/min，可求得：
n=1000V/πd=318.47r/min，
根据机床型号查得转速为n=320r/min，则
V=nπd/1000=30.2m/min
2 工序7—半精车齿轮轴各外圆面时间定额的计算
1）半精车E轴外圆面基本时间和辅助时间的确定 基本时间
tj=(L+L1+L2)*i/fn=(30+2+3)*60/(0.4*320)=16.4s 辅助时间
tf=0.15* tj=0.15*16.4=2.5s 2）半精车M轴外圆面基本时间和辅助时间的确定 基本时间
tj=(L+L1+L2)*i/fn=(31+2+3)*60/(0.4*320)=16.9s
辅助时间
tf=0.15* tj=0.15*16.9=2.5s 3）半精车G轴外圆面基本时间和辅助时间的确定 基本时间
tj=(L+L1+L2)*i/fn=(46+2+3)*60/(0.4*320)=23.9s
辅助时间
tf=0.15* tj=0.15*23.9=3.6s
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4）半精车F轴外圆面基本时间和辅助时间的确定 基本时间
tj=(L+L1+L2)*i/fn=(44+2+3)*60/(0.4*320)=23s
辅助时间
tf=0.15* tj=0.15*23=3.4s 5）半精车N轴外圆面基本时间和辅助时间的确定 基本时间
tj=(L+L1+L2)*i/fn=(36+2+3)*60/(0.4*320)=19.2s
辅助时间
tf=0.15* tj=0.15*19.2=2.9s
6）半精车Φ20轴外圆面基本时间和辅助时间的确定 基本时间
tj=(L+L1+L2)*i/fn=(18+2+3)*60/(0.4*320)=10.8s
辅助时间
tf=0.15* tj=0.15*10.8=1.6s 7) 半精车P面基本时间和辅助时间的确定 基本时间
tj=2*20*60/128=18.8 辅助时间
tf=0.15* tj=0.15*18.8=2.8s 8) 半精车Q面基本时间和辅助时间的确定 基本时间
tj=2*20*60/128=18.8 辅助时间
tf=0.15* tj=0.15*18.8=2.8s 综上，工序7总的基本时间
tj总= tj1+ tj2+ tj3+ tj4 +tj5 +tj6 +tj7 +tj8
=16.4+16.9+23.9+23+19.2+10.8+18.8+18.8
13
=147.8s
总的辅助时间
tf总= tf1+ tf2+ tf3+ tf4 +tf5 +tf6 +tf7+tf8
= 2.5+2.5+3.6+3.4+2.9+1.6+2.8+2.8 =22.1s
布置工作地时间
tb=0.05*( tj总+ tf总)=8.5s 休息和生理需要时间
tx=0.03*( tj总+ tf总)=5.1s 准备与终结时间
tz=0.05*( tj总+ tf总)=8.5s 单件时间定额
tdj=tj+tf+tb +tx +tz/m
=147.8+22.1+8.5+5.1+8.5/200=183.5s
3 工序11—铣键槽切削用量和时间定额的计算
1）N轴外圆面上键槽22×5
切削用量的确定：根据图样分析和查表可得：进给量fz=0.1mm/z，给定齿数为5，f=0.5mm/r，背吃刀量ap=2.4，分两次进给，主轴转速取n=190r/min，得：V=14.9m/min
时间定额的确定：基本时间tj=l/f=25×60/95=31.6s，tf=0.15×tj=4.7s
六、典型夹具分析设计
1应用定位原理几种情况
（1）完全定位
工件的六个自由度全部被限制，它在夹具中只有唯一的位置，称为完全定位。 （2）部分定位
工件定位时，并非所有情况下都必须使工件完全定位。在满足加工要求的条件下，少于六个支撑点的定位称为部分定位。
在满足加工要求的前提下，采用部分定位可简化定位装置，在生产中应用很
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多。如工件装夹在电磁吸盘上磨削平面只需限制三个自由度。 （3）过定位（重复定位）
几个定位支撑点重复限制一个自由度，称为过定位。 A、一般情况下，应该避免使用过定位。
通常，过定位的结果将使工件的定位精度受到影响，定位不确定可使工件（或定位件）产生变形，所以在一般情况下，过定位是应该避免的。 B、过定位亦可合理应用
虽然工件在夹具中定位，通常要避免产生“过定位”，但是在某些条件下，合理地采用“过定位”，反而可以获得良好的效果。这对刚性弱而精度高的航空、仪表类工件更为显著。
工件本身刚性和支承刚性的加强，是提高加工质量和生产率的有效措施，生产中常有应用。大家都熟知车削长轴时的安装情况，长轴工件的一端装入三爪卡盘中，另一端用尾架尖支撑。这就是个“过定位”的定位方式。只要事先能对工件上诸定位基准和机床（夹具）有关的形位误差从严控制，过定位的弊端就可以免除。由于工件的支撑刚性得以加强，尾架的扶持有助于实现稳定，可靠的定位，所以工件安装方便，加工质量和效率也大为提高。
2确定要限制的自由度
1.在本设计中，主要是加工外圆，应该限制五个自由度，即零件旋转方向上的自由度不需要限制，属于不完全定位。定位精度取决于机床自身的精度和三抓卡盘的精度。
2.按照加工要求，铣键槽时应限制五个自由度，即沿x轴移动的自由度不需要限制，但若在此方向设置一止推支撑，则可起到承受部分铣削力的作用，故可采用完全定位。
3夹具的作用、定位原理、定位元件选择
1、在生产过程中为了保证产品的质量和生产率，采用了工装夹具，它的主要功能包括以下几个方面：
1）保证和提高产品质量。
2）提高劳动效率（减少人工摆好工件的时间）。 3）扩大工具的操作范围（位置固定了，人员易于操作）。
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4）改造劳动条件，降低产品成本。 2、定位元件的选择
本课题主要是加工外圆，对于轴累零件来说，定位基准主要是外圆，选择的定位元件自然是三抓卡盘。三抓卡盘的优点是定位简单，易于装卸。但定位精度较差，所以在精加工时采用双顶尖定位，用鸡心夹头装夹。定位精度高，能满足此工件φ20js6圆跳动的要求。
4 定位误差的计算与校核
工件在夹具中定位时会产生定位误差，为了有效地控制和最大限度地减小定位误差对加工精度的影响，必须要彻底搞清楚定位误差产生的原因。关于定位误差产生原因有两种：
1、基准不重合误差ΔB 在调整法加工一批工件中，由于工序基准与刀具基准不重合，而导致工序基准有可能产生的最大位置变化量，称作基准不重合误差，用符号ΔB表示。
2、基准位移误差Δy 调整法加工一批工件中，由于定位副制造误差和两者的配合间隙，使工件定位基准相对其理想位置发生位置移动，其有可能产生最大位置移动量，称为基准位移误差，用符号Δy表示。
本夹具采用V型块与挡板定位，定位误差取决于挡块的精度，即基准不重合误差。
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结束语
通过做毕业设计，使我对书本的知识有了更深一步的认识和理解，知道了理论联系实际的重要性；另外，对如何查阅资料与合理利用有了更深入的了解；本次毕业设计过程中进行了工件的工艺路线分析、工艺卡的制定、工艺过程的分析、轴类零件与夹具的设计与分析，是对我在大学期间所学的专业知识的一个检验，也是对所学知识的运用和综合；通过做毕业设计的这个过程，对我以后参加实际工作一定有很好的锻炼意义和指导作用。
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致 谢
在×××悉心指导和同组同学的大力帮助下，经过这段时间的努力设计，完成了此次的毕业设计——专用机械台阶轴和轴套的加工工艺流程设计。
本次设计是在×××全面指导和同学们的通力合作下完成的，设计的全过程无不渗透着×××和自己的努力。在设计中的每一点提高都来源于×××教导和同学们的热情帮助。老师知识的渊博，治学严谨的态度，一丝不苟的作风，对科学研究的热爱以及不断进取的精神，给我们留下了深刻印象，并会对我们以后工作产生深远影响，使我终身受益，与同学们的通力合作,也使我受益匪浅。
在设计过程中，同组同学给予了诸多的帮助和支持。我们共同研究，相互鼓励，使我们之间营造了一个良好的团体协作氛围。同时，也对周围同学的鼓励和支持表示老师们，你们辛苦了，谢谢你们感谢。在我的设计过程中，正是由于老师严谨、求实、细致、认真负责的工作态度和对学生无微不至的关怀，使我在大学里最后的设计中受益匪浅，为以后步入工作岗位打下了坚实的基础。在此感谢指导老师在设计中的辅导与帮助，感谢大学期间所有帮助我的老师和同学。在即将毕业之际，我向各位老师问好：
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