軸上鍵槽專用夾具設(shè)計書

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1、實用文檔 機(jī)械制造工藝學(xué) 課程設(shè)計說明書 設(shè)計題目 “傳動軸上鍵梢專用夾具設(shè)計” 班級：機(jī)制131 學(xué)生：徐仕陽 指導(dǎo)老師：梁春光 綿陽職業(yè)技術(shù)學(xué)院 年 月 文案大全 零件圖 一、專用夾具作用分析 專用夾具是為零件的某一道工序加工而設(shè)計制造的， 在產(chǎn)品相對 穩(wěn)定、批量較大的生產(chǎn)中使用；在生產(chǎn)過程中它能有效地降低工作時 的勞動強(qiáng)度、提高勞動生產(chǎn)率、并獲得較高的加工精度。夾具的設(shè)計 質(zhì)量的高低，應(yīng)以能否穩(wěn)定地保證工件的加工質(zhì)量，生產(chǎn)效率高，成 本低，排屑方便，操作安全、省力和制造、維護(hù)容易等為其衡量指標(biāo)。 正確地設(shè)計并合理的使用夾具，是保證加工質(zhì)量和提高生產(chǎn)率

2、，從而 降低生產(chǎn)成本的重要技術(shù)環(huán)節(jié)之一。 二、任務(wù)分析 1.設(shè)計任務(wù) (1)設(shè)計軸鍵梢銃削夾具 (2)加工工件兩件如圖1所示 (3)生產(chǎn)類型：單件生產(chǎn) (4)毛坯：模鍛件 (5)工藝內(nèi)容;本工序在 mm和48mm兩處分別銃削鍵梢，工序 圖如圖2所示。在進(jìn)行本工序前，定位基準(zhǔn) 和 的外圓 一加工，達(dá)到圖紙技術(shù)要求。該工序所用設(shè)備為 X53T型立式升降臺 銃床，刀具選擇標(biāo)準(zhǔn)鍵梢銃刀，本工序選用14e8和18e8鍵梢銃刀。 (6)工序的加工要求：鍵梢寬為 18mm鍵梢深度為7mm以及鍵梢 寬14mm,梢深為5.5mm。鍵梢中心平面與軸頸中心線的平行度誤差 為標(biāo)準(zhǔn)誤差，對稱度誤差為

3、 0.040mm。 圖一、軸零件圖  圖二、鍵梢銃削工序圖 2.設(shè)計步驟 1)夾具類型的選擇 由于該工件生產(chǎn)為單件生產(chǎn)，且工件體積小，結(jié)構(gòu)部復(fù)雜，從經(jīng)濟(jì)耐 用的要求考慮，本工序加工夾具不宜太復(fù)雜，自動化程度不宜太高。 故擬定選用簡單的V形塊定位螺旋壓板加緊機(jī)構(gòu)。 2)定位裝置的設(shè)計 (1)定位裝置的確定。 方案一：以60外圓表面自定心三爪卡盤與活動頂尖定位，限制 X ,丫22四個自由度。這種定位無法保證軸尺寸精度，再由于加緊力方 向與切削力方向不一致，切削力遠(yuǎn)離定位支撐面，加緊不穩(wěn)定，如圖 3所示。 圖樣三、 方案二：工件以外圓和端面在 V形塊上和止動定位銷

4、定位，限制 X,Y,Y',Z,比個自由度。由于V形塊定位精度高，工件軸向位置用止動 定位銷定位，能保證加工精度。另外，加緊力方向與切入方向 9垂直 進(jìn)刀）一致，且夾緊力在主要定位支撐面內(nèi)，定位夾緊可靠，如圖 4 所示。從以上兩個方案比較來看，方案二明顯地優(yōu)于方案一，故采用 方案二作為本工序的定位方案。 選用標(biāo)準(zhǔn)V形塊定位，不計其制造誤差，所以工件采用 和 兩外圓表面定位時，只有定位基準(zhǔn)面的制造誤差造 成工件定位偏移，產(chǎn)生基準(zhǔn)位移誤差，而且方向不定，由此可知： 圓 (mm) (mm) 考慮到定位基準(zhǔn)面制造時的尺寸公差、 圓柱度誤差、圓跳動誤差等隨 機(jī)誤差綜合因素的影響，

5、所以用概率疊加法計算基準(zhǔn)位移誤差： (mm) (mm) 由此可知，兩定位基準(zhǔn)沿 Z軸方向最大位移分別為 0.021mm和 0.0437mm,并且影響其鍵梢深度方向的尺寸精度。 工序尺寸 ；公差： (mm) 工序尺寸 ；公差 (mm) —— (mm) —— (mm) 故采用此定位方案精度足夠。 3.加緊裝置設(shè)計 1)夾緊機(jī)構(gòu) 根據(jù)該產(chǎn)品是單件小批量生產(chǎn)，因此夾具的夾緊機(jī)構(gòu)也同樣不宜太復(fù) 雜，自動化程度也不能太高，采用螺旋壓板夾緊機(jī)構(gòu)，采用 M12螺 栓作為夾具夾緊螺栓。 2)夾緊力的計算 根據(jù)理論力學(xué)的力學(xué)平衡理論，夾緊摩擦力矩應(yīng)與銃削力矩平衡，即 摩 切° (

6、1) 銃削力矩 切的計算。根據(jù)《切削用量簡明手冊》，得： 其中 設(shè)： ， 所以 (N) (2) 夾緊力的計算。由V形塊定位夾緊力計算公式得： 切 總 取 K=2.0.f=0.25 得總 (N) 由于該夾具采用雙壓板夾緊機(jī)構(gòu)，故每支壓板只承受總夾緊力的一半， 所以沒根夾緊螺栓所承受的夾緊力： (N) (3) 選擇夾緊螺栓直徑。 根據(jù)夾緊力方向和作用點的選擇原理。依照方案二；選用兩只 M12 150的螺栓作為夾緊螺栓。且置于工件的同一側(cè)，銃削鍵梢垂 直進(jìn)刀時，切削力 與夾緊力 方向相同，和分別作用在定位支撐 A和B兩V形塊上(如圖3所示)。切削扭矩 切使工件轉(zhuǎn)動。為防止工 件

7、發(fā)生轉(zhuǎn)動，夾具夾緊機(jī)構(gòu)應(yīng)有足夠的摩擦力矩與之平衡。 銃削時，若兩壓板與工件接觸處的摩擦力矩忽略不計， 銃削第一個鍵 梢切入嘴深處時，軸向力最大，為最不利因素，假若作用在 P點(如 圖4所示)，將此處作為驗算依據(jù)，在垂直于銃刀軸線平面內(nèi)，根據(jù) 力矩平衡原理，對支點B取矩，即 =0,設(shè) 為順時針方向。 ， ， 切 得： （N） 又根據(jù)圖5,由力矩平衡原理，得： 得： （N） 即A處螺栓需要承受556N的夾緊力。當(dāng)螺栓直徑為12mm時， 帶手柄螺母夾緊達(dá)3510N,遠(yuǎn)大于所需夾緊力，故選用 M12X150螺 栓作為夾緊螺栓，安全可靠。 （4）繪制夾具結(jié)構(gòu)如圖 夾具總裝備

8、圖如圖6所示 圖樣六、 5 .確定夾具具體技術(shù)要求和有關(guān)尺寸、公差配合 (1) V形塊安裝基面與夾具底座接合表面平面誤差 0.02mm。 (2) V形塊軸線與導(dǎo)向定位鍵中心平面平行度在 100mm內(nèi)為 0.05/mm。對稱度在 100mm 內(nèi)為 0.04/mm。 (3)止動定位銷定位面與夾具安裝基面的垂直度 0.01mm。 (4) V形塊與夾具體底座裝合定位銷公差配合 H7/s6. (5)導(dǎo)向定位銷與夾具體底座裝配取 18H7/h9. 6 .夾具精度分析 (1)與尺寸 和 有關(guān)的精度分析。要保證 和 尺 寸方向的精度，必須控制夾具與銃床工作臺在垂直方向的安裝誤差和

9、V形塊與夾具體底座安裝誤差，以及垂直方向位移誤差 和 如圖 七所示的安裝形式。 圖樣七、 由此可知，引起起安裝誤差的是V形塊安裝平面與底座上接觸平面 和夾具體底座下平面與機(jī)床工作臺的平面度誤差， 即 與 共同作 用的結(jié)果。 由于 ==0.02mm, =0.0201 =0.021, 允=——=-0.2=0.067 (mm) 因止匕 = + + =0.02+0.02+0.021=0.061 ( mm ) -0.067mm 故夾具滿足設(shè)計要求。 (2)定位導(dǎo)向鍵中心平面與工件軸心線平行度誤差和對稱度誤差 的分析。若忽略V形塊本身定位誤差的影響，影響該平行度誤差和對 稱度誤

10、差的因素則為夾具體在銃床工作臺安裝時間定位導(dǎo)向鍵制造 誤差。由圖1-21可知，導(dǎo)向定位鍵與夾具體公差配合為 ， 兩鍵距離為323mm。 兩鍵梢公差： ==0.021 兩鍵公差： ==0.043 鍵與梢配合最小間隙： = =0 【機(jī)械制造工藝】 根據(jù)公式 由圖1-22可知，定位導(dǎo)向鍵中心平面與工件軸心平行度誤差和對稱 度誤差分別為 與 。 故精度也達(dá)到了設(shè)計要求。 (3)鍵梢寬度精度分析。由于銃削刀具按標(biāo)準(zhǔn)刀具選取，分別為 和 兩種規(guī)格成型刀具，一次成型，而鍵梢寬度分別為 和 。 尺寸公差 工件=0.043mm,刀具公差 刀=0.027mm,刀 工件同樣 達(dá)到精度要求。 7、繪制非標(biāo)準(zhǔn)件零件圖及編寫 將定位方案設(shè)計、夾緊方案設(shè)計、主要結(jié)構(gòu)標(biāo)準(zhǔn)化處理、其他結(jié)構(gòu) 設(shè)計、總體設(shè)計、精度分析等比較詳細(xì)地記述下來，作為設(shè)計說明書 的內(nèi)容。