接头铣槽夹具说明书

1、13级机电一体化技术一班刘和明铣床夹具课程设计说明书 课 程 题 目系 部 电气工程系 班 级 机电1233 姓 名 刘和明 学 号11240312 11240311 指导教师设计时间2014.12.152014.12.26 目 录前言一、零件的分析二、夹具的结构方案设计1、工件的定位方案：选择定位方法和定位元件2、工件的夹紧方案：确定夹紧方法和夹紧装置3、刀具的对刀或导向方案：对刀快、钻套的选择4、夹具体以及其它零件的设计三、总结四、主要参考文献 前 言通过机床工艺及夹具设计，汇总所学专业知识如一体(如机械制造工艺与机床夹具、机械制造装备设计、机械制造技术基础等)。让我们对所学的专业课得以巩

2、固、复习及实用，在理论与实践上有机结合，使我们对各科的作用更加深刻的熟悉与理解，并为以后的实际工作奠定坚实的基础！通过课程设计达到以下目的：1、 能熟练的运用机械制造技术基础的基本理论和夹具设计原理的知识，正确地解决一个零件在加工中的定位，夹紧以及合理制订工艺规程等问题，培养学生分析问题和解决问题的能力。2、通过对零件某道工序的夹具设计，学会工艺装备设计的一般方法。通过学生亲手设计夹具（或量具）的训练，提高结构设计的能力。3、课程设计过程也是理论联系实际的过程，并学会使用手册、查询相关资料等，增强学生解决工程实际问题的独立工作能力。4、培养学生独立思考和独立工作的能力，为毕业后走向社会从事相关

3、技术工作打下良好的基础。 零件的分析一、 零件的作用1、此零件为接头。它位于车床变速机构中，主要起换档，使主轴回转运动按照工作者的要求工作，获得所需的速度和扭矩的作用。2、生产类型：中批生产,铣槽28H11的专用夹具。设计铣槽时用专用铣床夹具。3、刀具：28键槽铣刀（W18Cr4V）。二、零件的工艺性分析该零件由圆柱体组成，所需的尺寸、公差及技术要求齐全。因此涉及到车削、铣削。1、圆柱体30g10的长度为25mm，槽深35mm，零件总长70mm。2、圆柱体30g10中心线与圆柱孔20H7中心线同轴，同轴度误差为0.02mm。3、30g10的底面为零件的定位基准面1。4、圆柱孔6H9距基准面1的

4、距离为13mm，其偏差为0.1mm。5、圆柱孔10距28H11槽底面的距离为23mm。其轴线与6H9的轴线异面垂直。6、上端铣槽深度35mm，铣槽方向与6H9的轴线方向一致，槽宽28mm，、槽的对称度误差为0.12mm。三、主要表面的加工方法由上面分析可知，根据各加工方法的经济精度及机床所能达到的位置精度，并且此接头零件没有复杂的加工曲面，所以根据上述技术要求采用常规的加工工艺均可保证。夹具的结构方案设计一、工件的定位方案：选择定位方法和定位元件1、概述：使用夹具加工工件有多种加工要求，其主要是满足工件被加工表面的工序尺寸和位置精度要求。为此，必须保证工件在加工过程中相对机床切削成形运动有准确

5、的位置。从夹具保证加工精度的原理可知，工件的定位是其中极为重要的一个环节。（1） 基准 基准是零件上用以确定其他点、线、面位置所依据的那些点、线、面。根据作用不同，可将基准做如下分类:（2）设计基准 在零件图上用来确定其他点、线、面位置的基准，称为设计基准。（3）定位基准 加工时工件定位所使用的基准，称为定位基准。（4）定位与夹紧的关系 定位与夹紧是装夹工件的两个有联系的过程。在工件使用定位元件定位以后，工件在夹具中的位置为使在切削力、重力、离心力等外力作用下能保持即定的位置不变，通常使用夹紧机构再妥善的夹紧工件，将工件固定。2、自由度任何一个处于空间的自由状态的工件，对于直角坐标系来说，都具

6、有六个自由度，工件在空间的位置是任意的，即它既能沿OX、OY、OZ三个坐标轴移动，称为移动自由度，分别；又能绕OX、OY、OZ三个坐标轴转动，称为转动自由度3、六点定位原则定位，就是限制自由度。工件的六个自由度如果都被加以限制了，工件在空间的位置就完全被确定下来了。分析工件定位时，通常是用一个支承点限制工件的一个自由度，用合理设置的六个支承点，限制工件的六个自由度，使工件在夹具中的位置完全确定，这就是所说的“六点定位原则”，简称“六点定则”。4、定位方法与定位元件（1）工件的外圆柱面定位有两种基本形式:定心定位和支承定位。定心定位的外圆柱面是定位基面，外圆柱面的中心线是定位基准。在夹具设计中，

7、常用于外圆表面定位的定位元件有定位套、支承板和V形块等。各种定位套对工件外圆表面实现定心定位，支承板对外圆表面的支承定位，V形块则实现对外圆表面的定心对中定位。（2）工件为圆柱套筒类零件，加工槽，其对称度要求较高，并且采用短圆柱销定位。在夹具主要定位元件是短圆柱销。由于短圆柱销定位精度不高，但能保证加工精度。另外，夹紧方向与切入方向（垂直进刀）一致，且夹紧力在主要定位支撑面内，定位夹紧可靠。（3）在本设计方案中，工序尺寸为28H11，槽的对称度为19，槽宽尺寸为28H11。要满足加工要求需限制5个自由度，为YZ方向的移动和XYZ转动。（4）根据工序基准选择的选择原则，考虑到加工以可夹紧的方便可

8、靠牢固性，则选用大外圆底面为定位基准，大外圆底面用大平面限制了3个自由度，孔6限制了2个自由度，采用侧面加紧防止转动，通过综合实际限制了工件的6个自由度。定位元件的布置如图所示二、工件的夹紧方案：确定夹紧方法和夹紧装置在机械加工过程中，工件会受到切削力、离心力、惯性力等的作用。为了保证在这些外力作用下，工件仍能在夹具中保持已由定位元件所确定的加工位置，而不致发生振动和位移，在夹具结构中必须设置一 定的夹紧装置将工件可靠地夹牢。1、夹紧装置的组成及基本要求工件定位后将工件固定并使其在加工过程中保持定位位置不变的装置，称为夹紧装置。（1）夹紧装置的组成由以下三部分组成a、动力源装置 它是产生夹紧作

9、用力的装置。分为手动夹紧和机动夹紧两种。手动夹紧的力源来自人力，用时比较费时费力。为了改善劳动条件和提高生产率，目前在大批量生产中均采用机动夹紧。机动夹紧的力源来自气动、液压、气液联动、电磁、真空等动力夹紧装置。 b、传力机构 它是介于动力源和夹紧元件之间传递动力的机构。传力机构的作用是：改变作用力的方向；改变作用力的大小；具有一定的自锁性能，以便在夹紧力一旦消失后，仍能保证整个夹紧系统处可靠的夹紧状态，这一点在手动夹紧时尤为重。C、夹紧元件 它是直接与工件接触完成夹紧作用的最终执行元件。（2）设计夹紧装置应遵循以下原则：a、工件不移动原则 夹紧过程中，应不改变工件定位后所占据的正确位置。b、

10、工件不变形原则 夹紧力的大小要适当，既要保证夹紧可靠，又应使工件在夹紧力的作用下不致产生加工精度所不允许的变形。 c、工件不振动原则 对刚性较差的工件，或者进行断续切削，以及不宜采用气缸直接压紧的情况，应提高支承元件和夹紧元件的刚性，并使夹紧部位靠近加工表面，】以避免工件和夹紧系统的振动。d、安全可靠原则 夹紧传力机构应有足够的夹紧行程，手动夹紧要有自锁性能，以保证夹紧可靠。e、经济实用原则 夹紧装置的自动化和复杂程度应与生产纲领相适应，在保证生产效率的前提下，其结构应力求简单，便于制造、维修，工艺性能好；操作方便、省力，使用性能好。（3）夹紧力的大小夹紧力的大小，对于保证定位稳定、夹紧可靠，

11、确定夹紧装置的结构尺寸，都有着密切的关系。理论上，夹紧力的大小应与作用在工件上的其它力（力矩）相平衡；而实际上，夹紧力的大小还与工艺系统的刚度、夹紧机构的传递效率等因素有关。其一般根据切削原理的公式求出切削力的大小，必要时算出惯性力、离心力的大小，然后与工件的重力及待求的夹紧力组成静平衡力系，列平衡方程式。因此，实际设计中常采用估算法、类比法和试验法确定所需的夹紧力。（4）夹紧力的方向夹紧力的方向与工件定位的基本配置情况，以及工件所受外力的作用方向等有关。选择时必须遵守以下准则：a、夹紧力的方向应有助于定位稳定，且主夹紧力应朝向主要定位基面。b、夹紧力的方向应有利于减小夹紧力，以减小工件的变形

12、、减轻劳动强度。c、夹紧力的方向应是工件刚性较好的方向。由于工件在不同方向上刚度是不等的。不同、的受力表面也因其接触面积大小而变形各异。尤其在夹压薄壁零件时，更需注意使夹紧力的方向指向工件刚性最好的方向。（5）夹紧力作用点夹紧力作用点是指夹紧件与工件接触的一小块面积。选择作用点的问题是指在夹紧方向已定的情况下确定夹紧力作用点的位置和数目。夹紧力作用点的选择是达到最佳夹紧状态的首要因素。合理选择夹紧力作用点必须遵守以下准则：a、 夹紧力的作用点应落在定位元件的支承范围内，应尽可能使夹紧点与支承点对应，使夹紧力作用在支承上。b、夹紧力的作用点应选在工件刚性较好的部位。这对刚度较差的工件尤其重要，如

13、将作用点由中间的单点改成两旁的两点夹紧，可使变形大为减小，并且夹紧更加可靠。c、夹紧力的作用点应尽量靠近加工表面，以防止工件产生振动和变形，提高定位的稳定性和可靠性。夹紧力三要素的确定，才能最后确定并具体设计出较为理想的夹紧装置。二、 刀具的对刀或导向方案：对刀快、钻套的选择1、对刀原件：对刀块和塞尺2、刀具选择：选择高速钢圆柱铣刀，根据槽口要求，选铣刀直径=12mm，齿数为83、尺寸28H11的对刀尺寸的确定对刀基准: 夹具体表面, 假设塞尺厚度为2mm 则B槽宽度为28.0430.043，故对刀尺寸为4、对刀误差jd jd=HJ +S其中：HJ=0.0156-0.0344=0.0172mm

14、 ； S=0jd=HJ+ S=0.0172+ 0=0.0172mm。对刀时，铣刀与对刀块的对刀面不能接触，留有一定的间距，用塞尺检验调整铣刀的位置来实现对刀，确定夹具与刀具间的相对位置。四、夹具体以及其它零件的设计1、夹具体夹具体是整个夹具的基础和骨架。夹具体的形状和尺寸主要取决于工件的外轮廓尺寸和各类元件与装置的布置情况以及加工性质。其形状和尺寸很多都是非标准的。夹具体设计时应满足以下一些基本要求:（1）有足够的强度和刚度；减轻重量、便于操作；（2）要有良好的结构工艺性和使用性；（3）尺寸稳定，有一定的精度；（4）排屑方便；（5）在机床上安装稳定、可靠；(6)吊装方便、使用安全。夹具体毛坯的

15、类型: 铸造夹具体、焊接夹具体、锻造夹具体、装配夹具体、型材夹具体。对于铸造结构的夹具体，其结构优点是工艺性好，容易获得形状复杂的内、外轮廓，且具有较好的强度、刚度和抗振性。其材料一般用HT150或HT200。2、定位键铣床夹具与铣床工作台连接，使夹具的位置与工作台纵向进给方向平行。夹具的主要连接表面与夹具体的底平面采用定位键连接，两个定位键安装在夹具底面的纵向槽中，用开槽圆柱头螺钉固定。定位键是连接元件，通过定位键与铣床工作台T形槽的配合，确定夹具在机床上的正确位置。定位键还可承受切削扭矩，减轻夹具固定螺栓的负荷，加强夹具在加工过程中的稳定性。 总 结机械制造工艺学课程设计一般安排在完成了大

16、学的全部基础课、技术基础课以及大部分专业课之后。这是进行毕业设计之前的一次综合性复习及理论联系实际的实践训练，对我们的大学生活及以后进入社会参加工作具有重要意义。从中有效地锻炼了我们提出问题、分析问题、解决问题的能力。机械制造业是国民经济的支柱产业，现代制造业正在改变着人们的生产方式、生活方式、经营管理模式乃至社会的组织结构和文化。生产的发展和产品更新换代速度的加快，对生产效率和制造质量提出了越来越高的要求，也就对机械加工工艺等提出了要求。在实际生产中，由于零件的生产类型、形状、尺寸和技术要求等条件不同，针对某一零件，往往不是单独在一种机床上用某一种加工方法就能完成的，而是需要经过一定的工艺过程。因此，