軸上鍵槽專用夾具設(shè)計(jì)書

1、實(shí)用文檔機(jī)械制造工藝學(xué)課程設(shè)計(jì)說明書設(shè)計(jì)題目“傳動(dòng)軸上鍵梢專用夾具設(shè)計(jì)”班級(jí)：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(jì)制造的， 在產(chǎn)品相對(duì) 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(shí) 的勞動(dòng)強(qiáng)度、提高勞動(dòng)生產(chǎn)率、并獲得較高的加工精度。夾具的設(shè)計(jì) 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(jì)并合理的使用夾具，是保證加工質(zhì)量和提高生產(chǎn)率，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(jì)任務(wù)

2、(1)設(shè)計(jì)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：?jiǎn)渭a(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(tái) 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(duì)稱度誤差為 0.040mm。圖一、軸零件圖圖二、鍵梢銃削工序圖2.設(shè)計(jì)步驟1)夾具類型的選擇由于該工件生產(chǎn)為單件生產(chǎn)

3、，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(dòng)化程度不宜太高。 故擬定選用簡(jiǎn)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(jì)(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(dòng)頂尖定位，限制 X ,丫22四個(gè)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(dòng)定位銷定位，限制X,Y,Y',Z,比個(gè)自由度。由于V形塊定位精度高，工件軸向位置用止動(dòng)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

4、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(gè)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(jì)其制造誤差，所以工件采用和兩外圓表面定位時(shí)，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(shí)的尺寸公差、 圓柱度誤差、圓跳動(dòng)誤差等隨機(jī)誤差綜合因素的影響，所以用概率疊加法計(jì)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) (

5、mm) (mm)故采用此定位方案精度足夠。3.加緊裝置設(shè)計(jì)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(dòng)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(jì)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°(1) 銃削力矩 切的計(jì)算。根據(jù)切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)，得：其中設(shè)：，所以(N)(2) 夾緊力的計(jì)算。由V形塊定位夾緊力計(jì)算公式得： 切 總?cè)?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

6、螺栓直徑。根據(jù)夾緊力方向和作用點(diǎn)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(shí)，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(dòng)。為防止工 件發(fā)生轉(zhuǎn)動(dòng)，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(shí)，若兩壓板與工件接觸處的摩擦力矩忽略不計(jì)，銃削第一個(gè)鍵梢切入嘴深處時(shí)，軸向力最大，為最不利因素，假若作用在P點(diǎn)(如圖4所示)，將此處作為驗(yàn)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(duì)支點(diǎn)B取矩，即 =0,設(shè) 為順時(shí)針方向。， 切得：（N）又根據(jù)圖5,由力矩平衡原理，得：得：

7、（N）即A處螺栓需要承受556N的夾緊力。當(dāng)螺栓直徑為12mm時(shí)，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(duì)稱度在 100mm 內(nèi)為 0.04/mm。(3)止動(dòng)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18H

8、7/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(tái)在垂直方向的安裝誤差和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(tái)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(jì)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(duì)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(duì)稱度誤差的因素則為夾具體在銃床工作臺(tái)安裝時(shí)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(duì)稱度誤差分別為與。故精度也達(dá)到了設(shè)計(jì)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，