传动轴花键轴零件的工艺及夹具设计全套图纸

1、目录课程设计说明书正文错误！未定义书签。一零件的分析，并进行结构工艺性审查11.1 零件的作用21.2 零件的结构特点21.3 确定主要、次要加工表面及其加工方法3二生产纲领和生产类型，确定工艺的基本特征3三确定毛坯的制造形式以及绘制毛坯图3四拟定工艺路线41 一）基准的选择42 二）确定表面的加工方法以及加工余量53 三）制定工艺路线54 四）工艺设备的选择75 五）填写工艺过程卡7五确立切削用量及基本工序86 工序一下棒料87 工序二夹一端车端面，钻中心孔B3/7.5并校中心孔98 工序三掉头装夹，车端面，保证总长170mm104工序四以中心孔定位装夹工件。粗车外圆各部分。去毛刺119 工

2、序五半精车45、51外圆，精车中40外圆，并倒角1210 工序六以中心孔定位装夹工件，精车中35外圆1311 工序七一夹一顶装加工件，铳花键1412 工序八热处理：调制处理淬火，淬硬深度1.52.5HRC301513 工序九以两中心孔定位装夹工件，粗磨，精磨1614 工序十按图样要求检查各部尺寸及精度并入库1715 填写机械加工工序卡片17六夹具的设计176.1 确定设计方案186.2 确定夹具的结构方案，绘制结构草图。186.3 审查方案与改进设计196.4 夹具的精度分析:196.5 夹具的精度验算206.6 夹具体零件的设计206.7 铳花键的对刀:216.8 加紧机构设计226.9 操

3、作夹具动作说明22七课程设计心得体会22参考文献23机械加工工序卡片1HicrosoftWord9.033KB1机版加工工序卡片芝fflicro-softWord9.二883KB机械加工工序卡片3MicrosoftWard9.mkbJI机械加工工序卡片4HicroEoftWord454KB机械加工工序卡片S祜croscftWord9.422KB机犍加工工序卡片BMicrosoftWord9.41SKB机械加工工序卡片TKicrosoftIcrdS.415KB机械加工工序卡片8MicrosoftWord9.,411KB机械加工工艺过程卡片Microsoftfford9.机械加工工序卡片1口Mic

4、rosoftWord9.32灯机械加工工序卡片gHicroscftWord9,.82XBd夹具零件图1(R4)XutoCAll图理DWG193期设计说明书MicroscftWordS.335KB夹具装配图（Al）AutoCAD图形135KB毛胚图尔0AutoCAD图形T7KB常d夹具零件圉2笫）AuHW图形DWG5S0工夹具零件图3以唠AutoCAD图理DWG7零件图（M）Li，：二怪!年DWG104KB住到物花博需卷怦的"】工艺及夹具设计：耐'tros亚t9;传动轴花韩轴零件的工艺及浜具设计梏的K压箱文件一零件的分析，并进行结构工艺性审查零件的分析包括零件结构及其工艺性分析

5、和零件的技术要求的分析该零件是轴类零件，外圆柱面和内孔需要在普通车床上进行车削。同时它也是花键轴，键槽部分需要用铳床铳出。零件的技术要求分析是制订工艺规程的重要环节。主要包括三方面的内容：(1)精度分析，包括被加工表面的尺寸精度、形状精度和相互位置精度的分析。(2)表面粗糙度及其他表面质量要求的分析。(3)热处理要求和其他方面要求(如动平衡、去磁等)的分析。首先进行精度分析，题目中的花键轴有两个同轴度的要求，精度比较高，需要比较精密的夹具去装夹零件加工；花键槽侧面还有一个平行度要求，不仅要求有一定的装夹精度，还要一定的机床和刀具精度。而花键槽的高度精度很高，需要特殊加工才能满足，如外圆磨削。其

6、余尺寸用普通车床就可满足。然后进行表面粗糙度及其他表面质量要求的分析。可以看出的是花键轴中花键槽的表面粗糙度要求比较高，达到0.8,其余大都是3.2,这需要先在普通车床上进行粗车、半精车、精车，最后通过外圆磨削实现。最后进行热处理要求和其他方面要求的分析。这个花键轴的花键槽部分需要淬硬深度为1.52.5,硬度要HRC30这要考虑需要进行表面淬火，需要注意的是选择淬火的时机，需要将淬火安排在合适的工序中1.1零件的作用题目所给的零件是花键传动轴，起传动的作用。2.2零件的结构特点花键轴的键槽部分有硬度要求，键槽部分和35光轴的精度要求较高，因此在半精车后应先铳键槽，将键槽部分调质处理后，最后粗磨

7、和精磨键槽部分和35光轴。3.3确定主要、次要加工表面及其加工方法38键槽部分和35光轴部分为主要加工表面，在经过粗车和半精车后需要调质处理再粗磨和精磨；其他的加工表面为次要加工表面，经过粗车、半精车和精车。二生产纲领和生产类型，确定工艺的基本特征零件的生产纲领N=Q<nx（1+a%+b%）=324（件）式中-产品的生产纲领Q=300（件）；- -每台车床中该零件的数量n=1；- -备品的百分率a%=5%- -废品的百分率b%=3%生产类型为大批量生产，毛坯制造方法为自由锻，其精度中等，加工余量中等；用部分通用机床和部分高生产率机床；先采用三爪卡盘粗加工，后以中心孔和内孔定位精加工；较多

8、采用专用夹具。三确定毛坯的制造形式以及绘制毛坯图毛坯的选择不仅影响毛坯制造的工艺、设备及制造费用，而且对零件机械加工工艺、生产率和经济性也有很大影响。选择毛坯要从机械加工和毛坯制造两个方面综合考虑，以求得到最佳效果。确定毛坯的主要任务是：根据零件的技术要求、结构特点、材料、生产纲领等方面的要求、合理地确定毛坯的种类、毛坯的制造方法、毛坯的尺寸等。根据零件要求和生产要求应选择锻件毛坯。锻件适用于强度要求高、形状比较简单的零件毛坯。锻造方法有自由锻和模锻两种。自由锻毛坯精度低、加工余量大、生产率低，适用于单件小批量生产以及大型零件毛坯。模锻毛坯精度高、加工余量小、生产率高、但成本也高，适用于大批大

9、量生产的中小型零件毛坯。根据生产批量和技术要求，应选择自由锻毛坯进行加工材料是40Mn%构合金钢，选择锻件毛坯，制造方法是自由锻，毛坯形状为圆柱形。确定余量：查金属机械加工工艺人员手册表528,在轴线长度方向和轴向直径的毛坯余量均为4±1mm四拟定工艺路线（一）基准的选择基准的选择包括粗基准和精基准的选择：粗基准的选择应考虑两个问题：一是保证主要加工面有足够而均匀的加工余量和各待加工表面有足够的加工余量；二是保证加工面与不加工面之间的相互位置精度。为了保证加工面与不加工面之间的位置要求，应选不加工面为粗基准。合理分配各加工面的加工余量a.为了保证各加工面都有足够的加工余量，应选择毛坯

10、余量最小的面位粗基准。b.为了保证重要加工面的加工余量均匀，应选重要加工面为粗基准。c.粗基准的选择应尽可能使工件上个加工表面总的金属切除量最小。粗基准应避免重复使用，在同一尺寸方向上通常只允许使用一次。选作粗基准的表面应平整光洁，要避开锻造飞边和铸造浇冒口、分型面、毛刺等缺陷，以保证定位准确，夹紧可靠。精基准的选择选择精基准时，重点是考虑如何减小工件的定位误差、保证工件的加工精度，同时也要考虑工件的装夹方便可靠，夹具结构简单，使零件的制造较为经济、容应遵循的原则：基准重合原则基准统一原则自为基准原则互为基准原则根据此花键轴的要求，该零件既是花键轴又是阶梯轴，其加工精度又要求较高，以此选中心孔

11、B3/7.5做为设计和工艺基准。（二）确定表面的加工方法以及加工余量38键槽部分先粗车后半精车（加工余量1mm,粗铳和精铳键槽，经调质处理后粗磨（加工余量0.6mm、精磨（加工余量0.4mm。35光轴部分先粗车后半精车（加工余量1mm，最后粗磨（加工余量0.6mm、精磨（加工余量0.4mm；其他表面依次粗车、半精车（加工余量1mm和精车（加工余量0.5mm即可。以上工序余量由查表法获得（查金属机械加工工艺人员手册），由于本设计规定的零件为小批量生产，应该采用调整加工。因此在计算最大、最小加工余量时应按调整法加工方式予以确认。（三）制定工艺路线制定工艺路线的出发点，应当是使零件的几何形状、尺寸精

12、度及位置精度等技术要求能得到合理的保证，在生产纲领已经确定的情况下，可以考虑采用万能型机床配以专用工卡具，并尽量使工序集中起来提高生产率。除此之外，还应当考虑经济效果，以便使生产成本尽量降低。工艺路线的拟定是工艺规程制订过程中的关键阶段，是工艺规程制订的总体设计，其主要任务包括加工方法的确定、加工顺序的安排、工序集中与分散等内容。1. 加工方法的选择应考虑因素：按经济精度选择加工方法。工件材料的性质工件的形状和尺寸生产类型生产率和经济性具体生产条件特殊要求2. 加工阶段的划分工艺过程分为四个加工过程： 粗加工阶段 半精加工阶段 精加工阶段 光整加工阶段因为工件既是阶梯轴又是花键轴，根据工件形状

13、和位置精度，应选择粗车一半精车一精车一粗铳花键一精铳花键一调制处理一外圆磨削因为工件是大批量的，而且有一定的位置精度，因此应工序分散3. 加工顺序的安排（1） 机械加工工序的安排原则基面先行先粗后精先主后次先面后孔次要表面可穿插在各阶段进行加工安排加工顺序还要考虑车间设备布置情况（2） 热处理工序的安排预备热处理。包括退火、正火和调制处理，时效处理。最终热处理。包括淬火、渗碳淬火、渗氮、氟化处理根据已知的生产资料，并查阅特种机械加工技术和金属切削工艺学先拟定出两种方案：方案一：粗车一一半精车一一粗磨（除了35光轴部分和38键槽部分需半磨削外，其他外圆精车即可）一一精磨；方案二：粗车一一半精车一

14、一精车一一精细车（只有35光轴部分和38键槽部分需要精细车即金刚车）。制定工艺路线的出发点是：保证质量；表面成形；经济性好；高生产率；减小消耗。而以上两种方案均能达到零件图所要求的公差和粗糙度，虽然方案二的尺寸精度比方案一高，但是方案二的成本高于方案一；综合考虑两种方案的经济性和生产率，应该选择方案一。在生产纲领已经确定的情况下，可以考虑采用万能型机床配以专用工卡具，并尽量使工序集中起来提高生产率。除此之外，还应当考虑经济效果，以便使生产成本尽量降低，方案一的具体工艺路线如下：工序一下料；工序二夹一端车端面，见平即可。钻中心孔B3/7.5,并校中心孔；工序三掉头装夹，车端面，保证总长170mm

15、工序四以中心孔定位装夹工件。粗车外圆各部分。去毛刺；工序五半精车中45外圆、51外圆，精车中40外圆，并倒角；工序六以中心孔定位装夹工件，精车中35外圆；工序七一夹一顶装加工件，铳花键；工序八调制处理淬火，淬硬深度1.52.5。HRC30工序九中心孔定位装夹工件，粗磨，精磨；工序十检查各部分尺寸并入库。（四）工艺设备的选择机床的选择：参考金属机械加工工艺人员手册选择机床型号，铳床一一万能卧式升降台铳床，车床一一CR6150型普通车床，磨一一MMB1312J能磨床。刀具的选择：参考金属切削工艺学选择刀具，车刀一一W18Cr4Vt速钢,牌号W18ffi硬质合金钢车刀，牌号YT15;砂轮一一陶瓷剂平

16、行小砂轮；铳刀一一高速钢尖齿槽铳刀。夹具的选择：三爪卡盘，中心孔及内孔定位夹具。（五）填写工艺过程卡现在已经确定了工艺路线并选定了工艺装备，检查上述内容无误后，可填写工艺过程卡，（工艺过程卡见附表）。五确立切削用量及基本工序1工序一下棒料（1）加工条件：工件材料：40MnB,（rb=0.6GPa机械工程材料表5-6,255-302HB,型钢。机床：CR6150工艺手册表7-4刀具：W18Cr4Vs速钢，牌号W18硬度63-66HRC,A型机夹切断刀：h=20mm,L=125mm（查阅金属切削与刀具）。（2）切削用量：1）切削深度：因为是切断，所以ap=36mm（金属机械加工工艺人员手册表112

17、9）。2）进给量：f=0.20mm/r（金属机械加工工艺人员手册表11-29）。3）查后刀面最大磨损及寿命：查金属机械加工工艺人员手册表11-25,后刀面最大磨损为0.40.6mm,寿命T=60min。4）计算切削速度：由金属机械加工工艺人员手册得：Vc二Cv/Tmapxvfyv算得：Vc=70m/min5）确定机床主轴转速:ns=1000Vc/兀dw=319r/min。按机床说明书，与319r/min相近的机床转速为360r/min,故选360r/min的转速。V=fn=0.20X360=72mm/min所以实际切削速度为v=79mm/min。6) 计算基本工时t亡L/Vf=36/72=0.

18、5min2工序二夹一端车端面，钻中心孔B3/7,5弁较中心孔（1）加工条件：工件材料：40MnB,（rb=0.6GPa机械工程材料，2438HRC型车冈。加工要求：粗车M24X1.58g端面，钻中心孔机床：CR6150工艺手册刀具：硬质合金钢车刀，牌号YT15,硬度78HRC（金属机械加工工艺人员手册表103）;45°端面车刀尺寸：L=140mm,、25mm,b=16mm（金属机械加工工艺人员手册表10-99）;选用带护锥中心钻（B型），d=2.50mm材料为高速钢（查金属机械加工工艺人员手册表10180）,主轴转速n=628r/min,切削深度df=10mm（2）加工要求：车45端

19、面，然后倒头装夹，车38端面，保证总长170mm钻中心孔。（3）切削用量1）切削深度：ap=3mm金属机械加工工艺人员手册表11-26。2）进给量：f=0.25mm/r金属机械加工工艺人员手册表1126。3）查后刀面最大磨损及寿命：查金属机械加工工艺人员手册表1125,后刀面最大磨损为1.01.4mm寿命T=60min。4）计算切削速度：由金属机械加工工艺人员手册2»表8.48,得VC=Cv/Tmapxvfyv=138m/min5）确定机床主轴转速：ns=1000Vc/Ttdw=628r/min按机床说明书与628r/min相近的机床转速为600r/min,故选择600r/min的机

20、床。所以实际切削速度为，v=120m/min,M=fn=0.25x600=150mm/min6） 计算基本工时t市L/Vf=36/150=0.24min查工艺手册表10180,选用带护车t中心钻（B型）d=2.50mm材料为高速钢。主轴转速n=628r/min,切削深度df=10mm3工序三掉头装夹，车端面，保证总长170mm（1）加工条件：工件材料：40MnB,（rb=0.6GPa机械工程材料，2438HRC型车冈。机床：CR6150工艺手册刀具：WC-Ti+C,硬质合金钢车刀，牌号YT15,硬度78HRC（金属机械加工工艺人员手册表103）;95°外圆车刀，L=140mmh=25

21、mmb=16mm（金属机械加工工艺人员手册表10100）。（2）加工要求：粗车外圆各部要保证留有足够的余量，。（3）切削用量：1）切削深度：ap=3mm（金属机械加工工艺人员手册表1126）。2）进给量：f=0.75mm/r（金属机械加工工艺人员手册表1126）。3）查后刀面最大磨损及寿命：后刀面最大磨损为1.01.4mm寿命T=60min（查金属机械加工工艺人员手册表1125）。4）计算切削速度：由金属机械加工工艺人员手册2»表8.48,得：VC=Cv/Tmapxvfyv=123m/min确定机床主轴转速：ns=1000Vc/Ttdw=612r/min根据机床选取n=612r/mi

22、n；M=fn=0.75x600=450mm/min所以实际切削速度为：v=120m/min。粗车不同轴处的切削速度：Vc2=兀dn/1000=90m/min,必=兀dn/1000=87m/minV=4=ddn/1000=69m/min,W=兀dn/1000=60m/minV=6=兀dn/1000=49m/min计算基本工时：t语L/Vf=170/450=0.378min4工序四以中心孔定位装夹工件。粗车外圆各部分。去毛刺1 .加工条件工件材料：40MnB,（rb=0.6GPa机械工程材料，2438HRC型钢。加工要求：粗车外圆各部。机床：CR6150工艺手册刀具：WC-Ti+C。硬质合金钢车刀

23、，牌号YT15,硬度78HRC工艺手册表103。950外圆车刀，L=140mmh=25mmb=16mm工艺手册表10100。2 .切削用量1）切削深度：ap=3mm工艺手册表11262）进给量：f=0.75mm/r工艺手册表11263）查后刀面最大磨损及寿命查工艺手册表1125,后刀面最大磨损为1.01.4mm寿命T=60min。4）计算切削速度由工艺手册2表8.48,得M=Cv/Tmapxvfyv=123m/min5）确定机床主轴转速ns=1000Vc/兀dw=612r/min。根据机床选取n=612r/min。M=fn=0.75x600=450mm/min所以实际切削速度为v=120m/m

24、in。粗车不同轴处白切削速度：W=兀dn/1000=90m/mino鹏3=兀dn/1000=87m/minoVc4=dn/1000=69m/mirbV=5=ddn/1000=60m/minoVc6=兀dn/1000=49m/minb6）计算基本工时tm=L/Vf=260/450=0.577min。5工序五半精车45、51外圆，精车中40外圆，弁倒角（1）加工条件：工件材料：40MnB,（rb=0.6GPa机械工程材料，2438HRC型车冈。机床：CA6140（查金属机械加工工艺人员手册）刀具：WC-Ti+C,硬质合金钢车刀，牌号YT15,硬度78HRC（金属机械加工工艺人员手册表103）;95

25、°外圆车刀，L=140mmh=25mmb=16mm（查金属机械加工工艺人员手册表10100）。（2）加工要求：精车各部尺寸，即除了35光轴部分和38键槽部分其他的外圆尺寸，还有各处倒角。（3）切削用量：1）切削深度：ap=1.6mm（查金属机械加工工艺人员手册表1127）;2）进给量：f=0.14mm/r（金属机械加工工艺人员手册表1127）。3）查后刀面最大磨损及寿命：后刀面最大磨损为0.40.6mm寿命T=60min（查金属机械加工工艺人员手册表1125）。4）计算切削速度：由金属机械加工工艺人员手册2»表8.48,得VC=Cv/Tmapxvfyv=198m/min确定

26、机床主轴转速：ns=1000Vc/Ttdw=955r/min（根据机床选取n=900r/min）Vf=fn=0.14x900=126mm/min所以实际切肖4速度为，v=176m/min5）精车不同轴处的切削速度：Vc2=ttdn/1000=131m/min,3=兀dn/1000=125m/min,Vc4=兀dn/1000=100m/min,V=兀dn/1000=86m/min,Vc6=兀dn/1000=68m/mirb6）计算基本工时tm=L/Vf=2min6工序六以中心孔定位装夹工件，精车中35外圆1. 加工条件：工件材料：40MnB,（Tb=0.6GPa机械工程材料，2438HRC型钢。

27、加工要求：精车各部尺寸，留磨削余量0.4mm各处倒角C1,粗、精车螺纹。机床：CR6150工艺手册刀具：WC-Ti+C。硬质合金钢车刀，牌号YT15,硬度78HRC工艺手册表103。95°外圆车刀，L=140mmh=25mmb=16mm工艺手册表10100。2. 切削用量1）切削深度：ap=1.6mm工艺手册表11272）进给量：f=0.14mm/r工艺手册表11273）查后刀面最大磨损及寿命查工艺手册表1125,后刀面最大磨损为0.40.6mm寿命T=60min。4）计算切削速度由工艺手册2表8.48,得M=Cv/Tmapxvfyv=198m/min5）确定机床主轴转速ns=100

28、0Vc/Ttdw=955r/min。根据机床选取n=900r/min。M=fn=0.14x900=126mm/min所以实际切削速度为v=176m/min。精车不同轴处的切削速度：Vc2=Ttdn/1000=131m/min=V=3=ttdn/1000=125m/mirbVc4=：tdn/1000=100m/minoVc5=兀dn/1000=86m/minoVc6=兀dn/1000=68m/mino6）计算基本工时tm=L/Vf=2min。7工序七一夹一顶装加工件，铳花键1 .加工条件工件材料：40MnB,八=0.6GPa机械工程材料，2438HRC型钢。加工要求：一夹一顶装夹工件，粗、精铳花

29、键。机床：X62W2 .切削用量选取铳刀类型及其参数：根据花键轴参数，选取高速钢尖齿槽铳刀，其直径D=40,铳刀厚度L=18,齿数Z=1&选取每齿进给量af：根据铳刀结构及其参数，加工性质和铳削宽度ae=(120-112)/2=4mm按表选取每齿进给量af=0.04mm/z确定刀具耐久度T:按表18.214确定铳刀耐久度T=120min选取切肖U速度V:根据表18.2-14选取切肖U速度V,按条件D=40;L=1016;Z=16:T=120min和af=0.04mm/z,取V=45m/min,有根据不同的加工条件进行修正计算。按表18.2-19,工件硬度为255302HB寸，取K=1.

30、27,最后确定V=V,KV=45X1.27=57.15m/min。确定铳床主轴转速NN=100V/TtD=1000X57.15/兀X100=181.91r/min根据X62W型铳床说明书，选定N=190r/min最后确定的切削速度为：V=兀X100X190/1000=59r/min确定每分钟进给量V:Vf=AXZXN=0.04X18X190=136.8mm/min。根据X62W诜床说明书，确定V效验机床电动机功率：选取切削功率Pm=1.1kw按公式Pm0qxPe,则1.1<0.85X7.5所以满足要求计算纵向工作台的工作行程长度：L=L+L+L2花键长度L=95mmL=21mm取L2=3

31、mm则L=400+21+3=424mm3 .切削工时计算机动时间：Tm=LN/Vf=424X10/118=35.9min。8工序八热处理：调制处理淬火，淬硬深度1.52.5HRC30(1)加工条件：工件材料为40MnB,(rb=0.6GPa(查模具材料及表面处理表5-6),2438HRC(2)要求：对38键槽部分进行调质处理后达到HRC30要求在粗磨和精磨之后淬硬深度达到1.52.5mm(这一步很重要，调质处理决定了花键轴工作部位的机械性能)(3)计算：此时的调质处理是在磨削之前进行，由于粗磨和精磨后的要保证淬硬深度H=1.52.5mm其工序基准和设计基准不重合，要保证零件的淬硬深度达到1.5

32、2.5mm,所以要计算出此时的淬硬深度h(其中粗磨加工余量为0.6mm精磨加工余量为0.4mm。如下图尺寸链图5-1,尺寸h为封闭环：由特种机械加工技术公式1-1和1-4计算过程如下：基本尺寸：h+19=19.5+1.5,则：h=2mm上偏差：es=1+0.0150.05=1.01mm下偏差：ei=-0.03(-0.01),则ei=-0.01可知此时的淬硬深度h=1.993.01mm(4)调质处理：将45钢(830850)C加热水冷淬火后取出，分别按工艺放入200C、400C>600c的炉内进行回火，回火保温时间30min,出炉空冷。(参考工程材料与成形工艺)55O1OO0,0,-9OO

33、一-59nuo9工序九以两中心孔定位装夹工件，粗磨，精磨(1)加工条件：工件材料为40MnB经调质处理后硬度达到24-38HRC机床：磨床MMB131力能磨床，表明粗糙度0.16um(金属机械加工工艺人员手册表7117)。选取陶瓷剂平行小砂轮，由金属机械加工工艺人员手册中磨料选择各表中，选择结果为WA46KV6P204X6其含义为：砂轮磨料为白刚玉，粒度为46#,硬度为中软1级，陶瓷结齐1J,D=35mmH=10mmd=6mm(金属机械加工工艺人员手册表11281)。(2)加工要求：以两孔定位装夹。粗、精磨38和35外圆至图样尺寸。(3)切削用量：根据金属机械加工工艺人员手册表11172查得，

34、ap=0.0222mm/s,工件纵向进给量fa=0.5mm/r,砂轮速度V=20m/min,转速n=1050r/min。(4)切削工时：当加工一个表面时：t=2LbZbK/1000vfafr(查金属机械加工工艺人员手册表6.2-8)。式中Lb加工面积；乙一一单面加工余量0.2;K一一系数1.10;v工作台移动速度；fa工作台往返一次砂轮轴向进给量；fr一一工作台往返一次砂轮径向进给量。所以：tc=0.8222min10工序十按图样要求检查各部尺寸及精度弁入库使用量具检查工件的尺寸和精度。11填写机械加工工序卡片加工工序设计完之后，要求以表格或者卡片的形式确定下来，以便指导工人操作和用于生产。六

35、夹具的设计在现代制造技术迅猛发展的今天，机床夹具无论在传统机床上还是在数控机床、加工中心上，仍是必不可少的重要工艺装备。通过机床夹具设计，不仅可以培养综合运用已学知识的能力而且可以得到工程设计的初步训练。本次设计的铳花键夹具为前工序的铳削花键所用，该夹具适用于花键铳床。被加工零件的生产批量对工艺过程的制定和夹具设计都有着十分重要的影响。该夹具为大批生产，宜采用简单结构，成本低廉的手动夹具。夹具的设计除了考虑工件的定位和加紧之外，还有考虑夹具如何在机床上定位，以及刀具相对夹具的位置如何得到确定。对本次铳花键夹具而言，在机床上是以夹具体底面与铳床工作台面接触和夹具体上的反向T型槽与铳床工作台上的T

36、型槽配合而定位的。调整刀具和夹具的相对位置是为了保证夹具相对工件有一个正确的位置，以保证工序的加工要求。对本次铳花键夹具而言，在铳床上调刀最方便的方法是直接将刀具对夹具体小轴的顶尖。6.1 确定设计方案在本次的夹具设计中，由于花键在变速器小轴的外圆中径上，小轴外径与其它阶梯小轴直径相差不大，故花键铳刀不宜选得太大，从对工件的结构形状分析可知，加工过程中需要一分度装置，从经济学角度考虑，尽可能不用万能分度头，只需设计一简易分度盘装置即可满足要求。6.1.1 方案一采用三角卡盘和后顶座一夹一顶式，定位并加紧，限制4个自由度。辅以分度装置和火具体支撑。设计底座和铳床T型槽连接。6.1.2 方案二采用

37、一顶芯轴和后顶座两顶芯式定位，限制5个自由度。外加一鸡心夹头和拨盘完成加紧操作，并辅以分度装置和火具体支撑。设计底座和铳床T型槽连接。6.2 确定夹具的结构方案，绘制结构草图。从工件在夹具上定位的角度来考虑两种方案均具有其合理性，从设计难度上考虑，三角卡盘属通用夹具可以直接选用，鸡心夹头和拨盘也可以直接选用，后顶座也很常见，只需要简单的改进，难易程度均适中，其设计都是容易实现的，从力学层性能考虑，三角卡盘定位夹紧夹紧力比较大，故工件轴的强度要求高，适用于高速旋转。在本次的夹具设计中，夹紧力满足分度要求和切削力即可，无需其他力提供扭矩旋转，采用一顶芯轴和后顶座两顶芯式定位，外加一鸡心夹头和拨盘即

38、可完成加工要求，从加工精度等级来考虑，三角卡盘定位没有两顶芯式定位精度高，故本次设计采用方案二，一顶芯轴和后顶座两顶芯式定位，外加一鸡心夹头和拨盘完成加紧操作，并辅以分度装置和火具体支撑。设计底座和铳床T型槽连接。结构简图如下：夹具体结构方案6.3 审查方案与改进设计夹具设计要求除能完成既定的定位夹紧任务以外还要考虑到操作者的操作方便与否，因此夹具也要求人性化设计。考虑到多数操作者都习惯右手用力，因此，将后顶座安装在工件右侧。实现螺旋顶紧。6.4 夹具的精度分析：定位基准的选择：出于定位简单和快速的考虑而且要保证足够的精度，先选用三爪卡盘加紧定位，后选择中心孔B3/7.5和内孔为基准，使工件定

39、位。再使用快速螺旋夹紧机构进行加紧。(1)定位误差，工序基准与定位基准重合，基准不重合误差aB=。，基准位置误差4w=0,因此工件在夹具中定位时位置不准确所造成的加工误差D=Q(2)夹具的制造加工误差夹具的制造及其在机床上的安装不正确所造成的加工误差：Z-A=0.02mm(3)加工过程误差机床的质量，工件的材料，工艺系统的受力分析，热变形等因素所造成的加工误差G=0.02mm工序尺寸1669al的的公差为0.08，其A一八、，一一I,、jA-二分之一为0.05mm。则湎足D/z-a<一63从上述分析可以看出，采用此套夹具满足夹具定位基准的要求。6.5 夹具的精度验算下面仅对小轴的调动公差

40、要求加以验算，影响该项精度的误差因素主要有：6.5.1 定位误差该夹具的定位基准与工序基准重合，定位误差即工件的轴线与夹具体小轴的同轴度误差，可以得到定位=0.01mm6.5.2 夹具的制造安装误差包括轴承套与轴承间的配合精度误差，轴承衬套与花键夹具体小轴的配合精度误差1=0.015mm6.5.3 精度验算忽略其它因素误差即加工误差土0.025略小于公差士0.04的三分之二。故认为该夹具满足其精度验算要求，基本可用。从上述分析可以看出，采用此套夹具满足夹具定位基准的要求。6.6 夹具体零件的设计6.6.1 夹具体底座的设计在实际生产中，铳床夹具底板常常采用铸造的方法，其优点是工艺性好，可以铸造出各种复杂的结构形状，切抗压强