機(jī)械制造技術(shù)課程設(shè)計(jì)-換擋軸加工工藝及銑齒夾具設(shè)計(jì)

摘要銑床是機(jī)加工中使用比較多的一種加工工具，而在銑床加工工具中，換擋軸銑床加工工具中一個(gè)使用性很高的一個(gè)零件。在機(jī)械加工中，換擋軸會(huì)直接影響機(jī)械加工的精度等級(jí)，零件的加工好壞，精度是否達(dá)到都與換擋軸的精度關(guān)系密切。因此設(shè)計(jì)換擋軸的夾具精度是非常重要的，依托于換擋軸的夾具進(jìn)行加工換擋軸，這樣精度要求才可以達(dá)到，并且可以用于大批量的生產(chǎn)。本次設(shè)計(jì)換擋軸的銑齒夾具設(shè)計(jì)，因此需要對(duì)換擋軸設(shè)計(jì)專用銑齒夾具。在設(shè)計(jì)銑齒夾具時(shí)，需要考慮到銑齒的精度要求，設(shè)計(jì)夾具時(shí)需要結(jié)合換擋軸的材料特性，加工工藝等進(jìn)行設(shè)計(jì)，分析材質(zhì)的處理，需要用到的去應(yīng)力加工，熱處理硬度，車削加工的車削力。只有清楚這一些列的加工工藝，才能在設(shè)計(jì)夾具的時(shí)候?qū)⑦@些因素考慮進(jìn)去，達(dá)到銑齒的精度。本次設(shè)計(jì)換擋軸的銑齒夾具主要步驟可以將其分為，首先對(duì)零件的作用以及特性的分析介紹，其次是對(duì)換擋軸的工藝進(jìn)行分析，分析選擇出最佳的工藝方案，最后根據(jù)加工工藝分析結(jié)果設(shè)計(jì)專用的換擋軸銑齒夾具。以上是本次設(shè)計(jì)換擋軸夾具的整體步驟。關(guān)鍵詞：精度等級(jí)、專用夾具、加工工藝、車削力目錄TOC\o"1-3"\h\u緒論 3第一章零件分析 41.1零件的作用 41.2零件材料 41.3零件的工藝分析 41.3.1零件結(jié)構(gòu)分析 41.3.2零件的加工表面與技術(shù)要求 51.3.3零件工藝特點(diǎn)、技術(shù)關(guān)鍵以及采取措施 5第二章零件工藝規(guī)程的設(shè)計(jì) 62.1制定零件工藝規(guī)程的原則與技術(shù)要求依據(jù) 62.2生產(chǎn)類型確定 72.3零件毛坯制造的選擇 82.4工藝路線的制定 82.4.1加工方法的選擇 82.4.2基準(zhǔn)的選擇 82.4.3加工工藝的比例 92.5機(jī)床工序設(shè)計(jì) 102.5.1指定工序余量，尺寸，公差及表面粗糙度的確定 102.5.2機(jī)床設(shè)備、刀具、夾具、切削用量的選擇 102.6工時(shí)定額的計(jì)算 11第三章夾具設(shè)計(jì) 123.1概述 123.2定位方案的選擇與定位元件的設(shè)計(jì) 133.3夾緊方案的選擇與機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì) 133.4夾具體類型的選擇 143.5夾具體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 153.6夾具定位誤差分析 17總結(jié) 18參考文獻(xiàn) 19緒論在機(jī)械加工中，會(huì)遇到很多的零件加工圓孔或者修內(nèi)圓孔的退刀槽，這時(shí)一般的加工機(jī)械可能就加工不了，尤其是對(duì)內(nèi)圓孔的退刀槽的加工，這種就需要用到鏜床。鏜床主要的作用就是對(duì)圓孔的鏜削加工，對(duì)一般圓孔進(jìn)行擴(kuò)孔、對(duì)一些大的板材進(jìn)行圓孔加工、以及加工螺紋孔等。隨著時(shí)代的發(fā)展，機(jī)械加工工藝的提升，鏜床也隨之不斷的進(jìn)化。在最早的時(shí)期，鏜床的動(dòng)力來源是通過水力的驅(qū)動(dòng)實(shí)現(xiàn)加工轉(zhuǎn)動(dòng)的，這種動(dòng)力受水流影響，及其的不穩(wěn)定，對(duì)加工的精度控制很難控制。在18世紀(jì)，瓦特利用蒸汽機(jī)的原理為機(jī)床提供動(dòng)力，這種加工精度在原水力的基礎(chǔ)上提高了很多，它的主要的受限是來自于對(duì)蒸汽氣缸的加工，氣缸的加工精度直接影響。到19世紀(jì)后期，德國生產(chǎn)出了第一款臥式鏜床，該款臥式鏜床應(yīng)用廣泛，應(yīng)用于在很多機(jī)械加工領(lǐng)域。后面的臥式鏜床都是在此基礎(chǔ)上進(jìn)行改進(jìn)優(yōu)化。到20世紀(jì)初，誕生了坐標(biāo)鏜床，該類型的鏜床的誕生在一定程度上很大的提高了鏜床的加工精度，此類的鏜床得益于其他的工業(yè)發(fā)展，在這個(gè)時(shí)期先后出現(xiàn)了高精密的鐘表儀器等，因此在生產(chǎn)坐標(biāo)鏜床的工藝與選用的零部件上精度都有大幅的提升。隨著時(shí)代的發(fā)展，電子產(chǎn)品的產(chǎn)生，電子顯示屏的出現(xiàn)，應(yīng)用于鏜床上，實(shí)現(xiàn)了自動(dòng)化的控制，并且精度和自動(dòng)化程度都很高,生產(chǎn)加工的效率得以大大提高,有利于大批量生產(chǎn)。根據(jù)鏜床的分類可以將鏜床分為臥式鏜床、坐標(biāo)鏜床、落地鏜床、坐標(biāo)鏜床等幾種類型的鏜床。根據(jù)以上的鏜床的分類，可以分析這些鏜床的特點(diǎn)：臥式鏜床：誕生最好的鏜床之一，因此是使用上和使用評(píng)率上是非常的高，比較適用于生產(chǎn)數(shù)量不大，對(duì)精度要求一般的零件。坐標(biāo)鏜床：它的精度是非常高的，具有高精度的的定位功能，可以使用于對(duì)一些高精度的孔進(jìn)行加工生產(chǎn)，應(yīng)用于工件的定位，劃線等。金剛鏜床：該類鏜床根據(jù)名字可以知道，采用的刀具為高硬度的刀具，因此可以加工一些硬度高的工件，車削粗糙度低，對(duì)零件的表面光潔度有很好的效果，可以用于大批量的生產(chǎn)加工。落地鏜床：該類型的鏜床是可以承載較重或者尺寸較大的工件，對(duì)于大尺寸的加工有很好的加工特性。該類型的鏜床一般用于重型機(jī)械的加工。零件分析1.1零件的作用換擋軸是一個(gè)至關(guān)重要的零部件，銑床的加工精度，銑床的運(yùn)行特性等都會(huì)受到銑床的影響。銑床的主要作用可以分解為：主軸組件與軸承裝在套筒內(nèi)。主軸在套筒內(nèi)做旋轉(zhuǎn)主運(yùn)動(dòng)，套筒在主軸箱的導(dǎo)向孔內(nèi)做直線進(jìn)給運(yùn)動(dòng)。

主軸組件工作時(shí)，用其中的夾緊裝置將夾緊在主軸箱內(nèi)，提高主軸部件的剛度。主軸做旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)時(shí)，裝在數(shù)控機(jī)床結(jié)構(gòu)主軸前端平旋盤上的徑向滑塊帶動(dòng)刀具做徑向進(jìn)給運(yùn)動(dòng)[2]。因此在對(duì)換擋軸的加工上，對(duì)表面粗糙度的要求、尺寸精度的要求和形位公差的要求是非常高的，結(jié)合實(shí)際的應(yīng)用，加工的誤差徑向圓跳動(dòng)的公差≦0.02mm，對(duì)于高精度零件，表面光潔度的也需要達(dá)到0.02-0.04之間，由尺寸關(guān)系可以知道該類型的零件屬于大尺寸的零件，因此在加工上誤差控制是很關(guān)鍵的，對(duì)圓筒狀的零件，壁厚的尺寸精度控制也是很重要的。1.2零件材料換擋軸的材料選用應(yīng)該滿足主軸的應(yīng)用于零件的作用特性進(jìn)行選擇，主軸相配合，在配合的過程中相對(duì)的轉(zhuǎn)動(dòng)，因此需要承受高的轉(zhuǎn)速與一定的應(yīng)力，因此在材料的選擇為45。1.3零件的工藝分析換擋軸的加工需要根據(jù)加工治具和加工機(jī)床等進(jìn)行工藝的設(shè)計(jì)和分析。1.3.1零件結(jié)構(gòu)分析換擋軸的結(jié)構(gòu)上主要為圓柱狀的結(jié)構(gòu)，圓外設(shè)計(jì)有階梯軸與錐形面。換擋軸的整體長度達(dá)到270mm精度誤差需要控制在正負(fù)0.05mm之間，換擋軸的直徑為22mm。由零件圖可以知道，本次設(shè)計(jì)的銑齒面位于換擋軸的一端，銑齒部位會(huì)對(duì)換擋軸的壁厚有所減小，因此在此處夾具的設(shè)計(jì)應(yīng)該考慮到因銑齒造成壁厚厚度減少等原因?qū)Q擋軸產(chǎn)生的形變影響。圖1.1換擋軸零件圖1.3.2零件的加工表面與技術(shù)要求換擋軸加工類型為銑削加工，加工為銑齒面，結(jié)合機(jī)床等加工工藝，必須充分了解零件的加工要求。從上面的零件圖可知,對(duì)表面粗糙度的要求、形位公差的要求和尺寸精度的要求是非常高的，結(jié)合實(shí)際的應(yīng)用，加工的誤差徑向圓跳動(dòng)的公差≦0.02mm，對(duì)于高精度零件，表面光潔度的也需要達(dá)到0.02-0.04之間，領(lǐng)阿金的齒距精度需要控制在正負(fù)0.016mm之間。由尺寸關(guān)系可以知道該類型的零件屬于大尺寸的零件，因此在加工上誤差控制是很關(guān)鍵的，對(duì)圓筒狀的零件，壁厚的尺寸精度控制也是很重要的。1.3.3零件工藝特點(diǎn)、技術(shù)關(guān)鍵以及采取措施根據(jù)《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》了解到，機(jī)械加工的工藝主要包括:鑄造、機(jī)械加工、鍛造、沖壓、焊接、熱處理、表面處理等工藝,本次設(shè)計(jì)可以知道，鏜床主軸套是需要銑齒面，那么根據(jù)以上的工藝方法可以選擇到，本次設(shè)計(jì)的選擇的是機(jī)械加工等工藝，通過對(duì)換擋軸的銑削加工進(jìn)行改變換擋軸的形狀，從而得到我們需要得到的產(chǎn)品外形。圖1.2鏜床主軸套零件尺寸圖由以上分析零件的作用，知道零件的的作用與運(yùn)行狀態(tài)，了解零件的特性，零件具有一定的硬度，高精度等基本的特性，結(jié)合工廠加工條件，以及機(jī)床的加工精度等信息合理制定工藝步驟。分析零件圖紙上的一些重要尺寸以及重要的公差和行為公差。通常情況下，生產(chǎn)綱領(lǐng)決定零件的分類。零件加工的工藝路線，主要包括基準(zhǔn)面的選擇,加工面的加工方法，加工的工序等。最后進(jìn)行機(jī)床的選擇，選擇合適的加工機(jī)床，選擇合適的加工刀具，計(jì)算加工余量與加工誤差以及機(jī)床的銑削速度。第二章零件工藝規(guī)程的設(shè)計(jì)2.1制定零件工藝規(guī)程的原則與技術(shù)要求依據(jù)工廠在生產(chǎn)加工零件的時(shí)候往往采用工藝規(guī)程的標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行加工，工藝規(guī)程可以作為一種參考文件，作為在機(jī)加工的時(shí)候進(jìn)行參考的標(biāo)準(zhǔn)，管理人員根據(jù)此工藝規(guī)程進(jìn)行作業(yè)安排與布置，加工人員可以根據(jù)工藝規(guī)程進(jìn)行參照加工，因此在工藝人員制定相關(guān)的工藝規(guī)程時(shí)，需要考慮本廠的加工情況進(jìn)而合理的制定工藝規(guī)程，這樣有效的提升了加工的效率與工時(shí)。工藝規(guī)程設(shè)計(jì)制定原則有以下幾點(diǎn)：工藝人員設(shè)計(jì)制定的工藝規(guī)程必須符合本廠的加工水平與加工精度，因此在設(shè)計(jì)加工加工工藝規(guī)程時(shí)，還需要滿足被加工的零件的精度以及零件的使用功能等等。制定的工藝規(guī)程應(yīng)該符合加工生產(chǎn)要求，符合大批量生產(chǎn)規(guī)范。制定工藝規(guī)程應(yīng)該充分結(jié)合人力，物力，加工機(jī)床等因素，充分發(fā)揮機(jī)械加工的工時(shí)效率。制定的工藝規(guī)程在操作上需要盡量簡單，便于工人操作加工，便于生產(chǎn)安排協(xié)調(diào)。工藝規(guī)程的技術(shù)要求：要制定工藝規(guī)程的計(jì)算要求，就需要先了解工藝規(guī)程的組成，根據(jù)組成制定相應(yīng)的技術(shù)要求。工藝規(guī)程的組成主要包括：機(jī)械加工工藝規(guī)程，工序，安裝零件，工位，公步等。通過以上工藝規(guī)程的組成，根據(jù)選擇依據(jù)，選擇合適的加工工藝，合適的機(jī)械加工方法，制定幾人組加工，工件的裝夾方式，選擇加工刀具，制定銑削轉(zhuǎn)速等。2.2生產(chǎn)類型確定生產(chǎn)類型的確定是零件加工的一項(xiàng)重要分類，確定之前需要了解零件的加工數(shù)量，根據(jù)加工數(shù)量進(jìn)行分類，根據(jù)加工數(shù)量可以分為單件、成批和大量生產(chǎn)[6],根據(jù)成批生產(chǎn)中數(shù)量還可以分為小批量、中批量和大批量生產(chǎn)。查閱有關(guān)的生產(chǎn)分類,根據(jù)下圖加工類型進(jìn)行分類。圖2.1機(jī)加工加工類型本次設(shè)計(jì)的換擋軸零件根據(jù)使用的數(shù)量，一般使用的數(shù)量在100件左右每年，那么可以根據(jù)上圖的加工分類，可以將改生產(chǎn)類型進(jìn)行分成批生產(chǎn)中的小批量生產(chǎn)。2.3零件毛坯制造的選擇有本次設(shè)計(jì)圖紙可以知道，換擋軸材料為結(jié)構(gòu)類鋼材，材料牌號(hào)為：45，由于形狀為圓狀，因此在選擇原材料上，選用圓鋼進(jìn)行初加工，由于最后需要的外形尺寸選擇直徑24×274mm，那么在原材料尺寸選擇上，需要大于這個(gè)基本尺寸，留出足夠的余量和材料的規(guī)格，那么可以選擇為直徑24×274mm的棒材。圖2.2外圓表面加工余量2.4工藝路線的制定2.4.1加工方法的選擇有本次設(shè)計(jì)圖紙可以知道，換擋軸材料為結(jié)構(gòu)類鋼材，材料牌號(hào)為：45，可以根據(jù)該類材料選擇加工方法。選擇加工方法上需要選擇合適的，因?yàn)閷?duì)于一個(gè)零件的加工可以有很多種不同的加工方法，那么選擇的加工方法不同也就會(huì)是加工的時(shí)間有所不同。工藝人員需要根據(jù)零件的特征和零件的零件加工精度來選擇最合適的加工方法,用最高效的時(shí)間和效率來完成對(duì)零件的加工，同時(shí)也需要減輕工人的操作。2.4.2基準(zhǔn)的選擇加工的首先是對(duì)零件的定位，對(duì)零件的基準(zhǔn)的一個(gè)選擇，選擇合適的基準(zhǔn)面加工才能得到加工合格的零件。那么基準(zhǔn)面又分為粗基準(zhǔn)面和精基準(zhǔn)面。往往在選擇粗基準(zhǔn)面的時(shí)候，都是應(yīng)用于原材料，對(duì)毛坯的基準(zhǔn)面的選擇為粗基準(zhǔn)面。精基準(zhǔn)面的選擇是對(duì)加工后的表面，只有加工后的表面才能被選擇為精基準(zhǔn)面，那樣的基準(zhǔn)面精度才能得到保證。粗基準(zhǔn)的選擇原則：粗基準(zhǔn)是用于第一道工序使用的，因此在這道工序上使用的加工精度是不需要高的。一般滿足條件的都可以，那么選擇粗基準(zhǔn)有以下幾點(diǎn)原則：位置精度原則，位置精度原則應(yīng)該選擇零件的不加工面為基準(zhǔn)，且相對(duì)被加工面要有一定的位置精度保證。加工余量合理的分配，選擇的基準(zhǔn)應(yīng)該保證加工的準(zhǔn)確性，然后就是保證加工有足夠的余量。選擇的基準(zhǔn)應(yīng)該便于裝夾，使用便于方便，夾具固定可靠。2.4.3加工工藝的比例根據(jù)加工的精度，可以知道鏜床主軸套的精度等級(jí)達(dá)到為IT4級(jí)，屬于高精度的零件體，制定加工工藝時(shí)必須考慮粗加工、半精加工、精加工等。各個(gè)加工工序的步驟主要內(nèi)容可以分為：1：粗加工，在換擋軸的毛坯基礎(chǔ)上進(jìn)行車削加工，粗加工時(shí)，對(duì)鏜床主軸套的尺寸留有足夠的尺寸余量，為后面的加工留足余量。2：半精加工，通過粗加工初步形成需要的尺寸輪廓，在經(jīng)過半精加工，使加工的尺寸更加的精確。3:精加工，在半精加工的基礎(chǔ)上進(jìn)行微量的銑削加工，以達(dá)到零件的表面度，粗糙度，公差精度等。本次設(shè)計(jì)的換擋軸外圓面要求粗糙度精度非常的高，因此在加工完后，還需要加入研磨工序，通過研磨，以使零件的表面達(dá)到使用的精度的要求。2.5機(jī)床工序設(shè)計(jì)2.5.1指定工序余量，尺寸，公差及表面粗糙度的確定劃線，在φ24mm274mm的毛坯一端劃中心線。鉗工，按線鉆中心孔。粗車1，粗車外圓φ24mm至φ22.8mm（調(diào)頭后注意接平）。熱處理1，調(diào)質(zhì)處理，硬度達(dá)到HBS257。半精車1，在工件打標(biāo)號(hào)的一端割下一個(gè)6mm的試片，工件的相應(yīng)端再打同樣的標(biāo)號(hào)，待試片的金相組織檢驗(yàn)合格以后轉(zhuǎn)入到下道程序。半精車2，車外圓φ22.8mm至φ22+0.02+0.04mm，表面粗糙度Ra值5μm(調(diào)頭后注意接平半精車3，車兩端面至270±0.2mm尺寸，切槽，倒角45度。粗磨1，兩端以45°倒角進(jìn)行定位，粗磨外園（φ22+0.02+0.04mm）至尺寸

φ22mm,表面粗糙度Ra值為0.8μ銑，粗精銑齒條，在中經(jīng)上留磨量0.50+0.1mm,齒面粗糙度Ra值5μ磨齒1，粗磨齒條，在中經(jīng)上留精磨量0.20+0.05mm，齒面粗糙度Ra值1.25μ磨齒2，以外圓和端面進(jìn)行定位安裝，精磨齒條至圖紙要求。2.5.2機(jī)床設(shè)備、刀具、夾具、切削用量的選擇本次設(shè)計(jì)的換擋軸，由于加工的數(shù)量有限，因此在機(jī)床設(shè)備的選擇上，應(yīng)該選擇常用的且易于加工的機(jī)床設(shè)備。機(jī)床的選擇應(yīng)該滿足機(jī)床的一般選擇原則進(jìn)行選擇。查閱機(jī)床的相關(guān)參數(shù)明細(xì)，根據(jù)以上的加工工序和加工余量可以選擇出，本次設(shè)計(jì)選擇的有普通車床C6140，立式銑床X5030，外圓磨床M1432A，萬能外圓磨床，F(xiàn)13×1000等相關(guān)加工機(jī)床。機(jī)床刀具的選擇，本次設(shè)計(jì)選擇都加工刀具都是選擇為常用的刀具，無特殊刀具的選擇，鉆孔采用中心鉆頭1×60°；車端面時(shí)采用端面車刀；車外圓時(shí)采用外圓車刀;車內(nèi)圓時(shí)采用內(nèi)圓車刀,磨圓選擇砂輪；精銑齒輪選擇齒輪銑刀；研磨選用三點(diǎn)式磨具，磨料選用粒度為W3.5的碳化硼B(yǎng)C[8]；研磨內(nèi)孔選用可調(diào)式磨具，磨料選用粒度為W3.5的碳化硼B(yǎng)C。切削用量的選擇，本工序的選擇時(shí)根據(jù)零件圖紙的尺寸精度進(jìn)行選擇，結(jié)合以上的選擇各種的刀具進(jìn)行適量的余量管控。切削余量的選擇原則是，要盡可能大的預(yù)留鉆孔的深度，選擇一個(gè)較大的給進(jìn)量，選擇合適的切向轉(zhuǎn)速。切向深度的選擇ap：該加工余量的選擇應(yīng)該是在考慮到后面半精加工與精加工的切削余量，每一道工序都應(yīng)該為后面的加工余量留有足夠的余量空間。進(jìn)給量f選擇：給進(jìn)量的選擇依據(jù)是主要根據(jù)零件的材料的硬度與應(yīng)力大小進(jìn)行選擇。2.6工時(shí)定額的計(jì)算粗車外圓φ24，計(jì)算單邊余量根據(jù)計(jì)算結(jié)果，本次設(shè)計(jì)留1mm的加工余量。確定給進(jìn)量f：f的選擇時(shí)根據(jù)機(jī)械加工工藝進(jìn)行選擇，一般取值范圍在0.6~0.9mm之間，本次設(shè)計(jì)取f=0.8mm/r，根據(jù)切削速度與主軸的關(guān)系，查表可以得到v=1.33~1.83mm/s。那么可以換算出v=1.5mm/s=90m/min，所以可以根據(jù)公式計(jì)算：本處應(yīng)該選擇整數(shù)：n=270r/min。由車床C6140的技術(shù)參數(shù)表取n=260r/min。根據(jù)以上的轉(zhuǎn)速可以計(jì)算出實(shí)際的切削速度：因此可以選擇各個(gè)參數(shù)值為：粗加工鉆孔計(jì)算：切削深度查表確定進(jìn)給量f，f選擇數(shù)值范圍為0.45~0.55mm/r。本次設(shè)計(jì)選擇f=0.48mm/r。根據(jù)設(shè)計(jì)表參數(shù)，選擇切削速度v=0.25mm/s=1.5m/min。那么根據(jù)這些參數(shù)可以計(jì)算出：根據(jù)車床的技術(shù)參數(shù)，n=132r/min。由數(shù)據(jù)計(jì)算實(shí)際的切削速度；根據(jù)計(jì)算結(jié)構(gòu)，選擇各個(gè)加工用量為：銑齒面切肖速度v=35.00-85.00m/min,取v=50.00m/min，進(jìn)給量f=0.3mm/r，切肖深度ap=5.5mm。計(jì)算主軸轉(zhuǎn)速根據(jù)銑床X5030的轉(zhuǎn)速參數(shù)表，可以選擇n=800r/min。計(jì)算實(shí)際的切削速度，那么可以得出銑齒面的各個(gè)參數(shù)：第三章夾具設(shè)計(jì)3.1概述在日常加工中，對(duì)于一些特殊的零件，或者要求精度較高的零件，往往會(huì)通過夾具固定來進(jìn)行車削加工，以保證加工的精度要求。夾具也可以分為很多種，根據(jù)零件的不同可以分為成組、專用、通用和組合夾具，每一種夾具使用的特性有所差別。通用夾具使用范圍是比較廣的，適用于很多的零件加工。專用夾具使用性就是有針對(duì)性的，針對(duì)于某一種零件；成組夾具使用的是成組性，應(yīng)用于一些固定的形狀；組合夾具是以少量的機(jī)加工為主，配合標(biāo)準(zhǔn)件選擇使用，使用成本較低；隨性夾具是自動(dòng)線夾具的一種，可以夾具零件做一個(gè)流水線式的運(yùn)動(dòng)。根據(jù)加工的零件的不同選擇不同的加工夾具進(jìn)行加工生產(chǎn)。3.2定位方案的選擇與定位元件的設(shè)計(jì)要確定定位方案，就需要先了解定位零件的基本要求：具體有以下幾點(diǎn)要求：①夾具定位要精確；②夾緊動(dòng)作要簡便，迅速，結(jié)構(gòu)要簡單；③夾具要有一定的強(qiáng)度，不能有形變產(chǎn)生。要對(duì)換擋軸進(jìn)行定位，就需要做到6自由度的完全定位，這樣才能通過夾具的定位，達(dá)到加工的精度要求。因本次設(shè)計(jì)的齒銑齒面夾具，那么夾具體需要在設(shè)計(jì)時(shí)考慮到鏜床的結(jié)構(gòu)，需要做到一定的支撐，防止變形，防止銑齒精度誤差等。3.3夾緊方案的選擇與機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)夾具體夾緊方案的選擇，通過夾具體的組成設(shè)計(jì)原則，本著夾具體設(shè)計(jì)要點(diǎn)。整個(gè)方案可分為夾緊元件，定位元件，引導(dǎo)元件，夾具體等元件組成。以上的元件分別組成了整個(gè)夾具的設(shè)計(jì)組成元素，通過定位夾緊相配合等，實(shí)現(xiàn)對(duì)鏜床主軸套的夾緊定位。通過引導(dǎo)元件實(shí)現(xiàn)對(duì)夾具體的固定和易于安裝防止加工過程中的形變產(chǎn)生。本次定位元件設(shè)計(jì)考慮換擋軸的外形為圓形，因此在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)上，定位元件以圓弧形結(jié)構(gòu)為主，采用與換擋軸外形一樣的圓弧結(jié)構(gòu)進(jìn)行夾緊，保證精度的要求。通過螺栓固定的方式，對(duì)換擋軸的固定夾緊，利用V行槽限制換擋軸的上下運(yùn)動(dòng)，利用限位塊限制鏜床主軸套的前后移動(dòng)，在設(shè)計(jì)中心軸固定換擋軸左右的移動(dòng)，從而達(dá)到限制6個(gè)方向的自由度，達(dá)到完全限制的目的。圖3.1換擋軸夾具定位圖圖3.2換擋軸夾具定位左視圖3.4夾具體類型的選擇有以以上的夾具體類型分類，結(jié)合夾具的設(shè)計(jì)。本次設(shè)計(jì)的換擋軸為高端精度的零件，精度等級(jí)為IT4級(jí)，因此從夾具體分類的區(qū)別來看，其他的夾具體類型不太實(shí)用與如何高精度的零件加工，因此在設(shè)計(jì)夾具是，應(yīng)該選擇專用夾具，專用夾具就是針對(duì)該換擋軸零件專門設(shè)計(jì)，有比較好的實(shí)用性，既滿足了設(shè)計(jì)的要求，也達(dá)到了加工的精度，而且專用夾具在使用時(shí)夾緊方便，夾緊迅速，可以節(jié)約大量的公時(shí)，提高了生產(chǎn)效率，并且適合用在大批量的生產(chǎn)加工中，因此本次設(shè)計(jì)夾具需要專門定制設(shè)計(jì)，對(duì)換擋軸設(shè)計(jì)專用夾具。3.5夾具體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)結(jié)合換擋軸的齒面精度要求，齒距的精度要求在0.016范圍之內(nèi)，行為公差垂直度為0.02，結(jié)合給定的數(shù)據(jù)要求，設(shè)計(jì)計(jì)算需要的數(shù)值。夾緊力的計(jì)算：CFZ為切削力系數(shù)。CFZ=68.2ae為切削寬度，ae=5mmaf為每齒進(jìn)給量，af=0.05mmd0為刀具直徑，d0=10mmap為切削深度，ap=6.5mmZ為銑刀齒數(shù)，Z=8有上面的計(jì)算公式可以得出計(jì)算FH計(jì)算Fv那么需要計(jì)算夾緊力，夾緊力的大小是需要固定住鏜床主軸套，夾緊力的公式為:防止工件軸向移動(dòng)的夾緊力公式為：安全系數(shù)K在這里可以取值范圍為2.5~3，T為扭矩，a為V性塊夾角，a=90°F為軸向力，F(xiàn)=1995.6N，u為摩擦因數(shù)，u=0.12，根據(jù)以上公式可以計(jì)算得到：有軸向夾緊力計(jì)算公式可以得到：3.6夾具定位誤差分析（1）定位元件尺寸及公差確定。鏜床夾具設(shè)計(jì)主要采用的是定位銷結(jié)合平面設(shè)計(jì)相配合。（2）工件的工序基準(zhǔn)為孔心，當(dāng)工件布置與定位夾具上，采用的定位基準(zhǔn)是按照銷的定位精度來定，那么最大的誤差就是定位銷與孔配合的誤差。本夾具是用于一般銑床加工換擋軸的零件，因此采用定位定位需要保證工件與夾具保持固定接觸。此時(shí)可求出孔心在接觸點(diǎn)與銷中心連線方向上的最大變動(dòng)量為孔徑公差多一半。工件的定位基準(zhǔn)為孔心。工序尺寸方向與固定接觸點(diǎn)和銷中心連線方向相同，則其定位誤差為：Td=Dmax-Dmin本次設(shè)計(jì)換擋軸銑齒夾具定位是以中心軸為定位，定位公差為74mm，為了滿足工序的加工要求，必須使工序中誤差總和等