轴套类专用夹具设计设计说明书设计.doc

1、序 言为保证铣两槽5+0.2/ 0mm的铣夹具的初步加工的质量、降低劳动强度、提高生产效率，而设计一套专用夹具（也可用于精铰孔工序）。专用工装夹具及其在生产中的应用：专用夹具是为零件的某一道工序加工而设计制造的，在产品相对稳定、批量较大的生产中使用；在生产过程中它能有效地降低工作时的劳动强度、提高劳动生产率、并获得较高的加工精度。专用夹具的主要作用有以下几个方面：（1）、准确、可靠的定位和夹紧，可以减轻甚至取消下料和划线工作。减小制品的尺寸偏差，提高了零件的精度和可换性 （2）、减少了加工时繁琐的操作，获得较高的生产率和加工精度夹具设计的基本要求： （1）、工装夹具应具备足够的强度和刚度。夹具

2、在生产中投入使用时要承受多种力度的作用，所以工装夹具应具备足够的强度和刚度。 w) y, H! s- e3 （2）、夹紧的可靠性。夹紧时不能破坏工件的定位位置和保证产品形状、尺寸符合图样要求。既不能允许工件松动滑移，又不使工件的拘束度过大而产生较大的拘束应力。 （3）、夹具体应具有良好的加工精度和尺寸稳定性。对于夹具体上用来安装定位元件、对刀（或导向元件）的工作表面，应提出相应的尺寸、几何公差以及粗糙度的具体要求，并作相应的热处理或时效处理。 （4）、有良好的结构工艺性和使用性。家具体上部加工的毛面与工件表面之间应保证有一定的空隙，以免安装时产生干涉，空隙大小可按以下经验数据选取:夹具体是毛面

3、，工件也是毛面；夹具体是毛面，而工件是光面的。 （5）、力求结构简单，装卸方便。在保证强度和刚度的前提下，极可能体积小、重量轻、以便于操作。 （6）、排屑方便。（7）、夹具在机床上安装要稳定、可靠。目 录一、夹具设计任务及分析21、铣两槽5+0.2/ 0mm的零件图22设计任务分析3二、夹具设计方案的确定41、夹具类型（夹具体方式的确定）42、定位方式及定位元件选择53、夹紧方案64、装配方案65、旋转方案及转60度角度加工方案76、夹具总装结构9三、主要零件设计说明91、夹具体92、对刀装置93、夹紧元件94、其他零件9四、夹具精度分析与计算101、零件与心轴的误差102、对刀装置造成的误差

4、103、其他造成的误差10五、夹具的组装及使用说明101、夹具的组装102、使用说明113、补充说明11六、小结11七、参考文献12一、夹具设计任务及分析1、铣两槽5+0.2/ 0mm的零件图零件是各个加工面已经加工好的工件，只差加工两个槽了2设计任务分析1）、本夹具是用来铣出两个5+0.2/ 0mm的槽，两个槽分布在一个圆上，相距60+/-30,并且长度是20mm的通槽。深度是3mm,槽宽5+0.2/ 0，粗糙度是12.5，这两个槽是分布在一个圆柱上，并且这个圆柱是有孔的外径60mm,内径32mm,各个加工尺寸都加工好了的，只有两个槽等待设计夹具来加工。2）、对于这个槽的加工主要是在定位上加

5、工，应该是先加工一个槽，再旋转一个角度再来加工另外的一个槽，同时要保证槽底与孔中心的精度是0/-0.5以及各个槽两个面之间的距离误差为+0.2/0,同时保证粗糙度是12.5。二、夹具设计方案的确定1、夹具类型（夹具体方式的确定）方案一：如图（1）图（1）方案二：如图（2）图（2）方案分析方案一结构简单，但由于心轴过长，在往下的切削力作用下容易造成让刀，影响零件精度，且由于是用螺母来固定，装卸不方便。方案二较方案一结构复杂，但在左右两边都能固定好零件，能有效地抵抗竖直往下的切削力，不易造成让刀，且用的是平口钳的夹紧装置，装卸零件方便。所以经过比较，选择方案二的形状较好。2、定位方式及定位元件选择

6、1)、定位方案一：2)、定位方案二：3）、定位方式及元件的选择以上两种定位都是用心轴来定位。方案一用的元件是心轴外加垫圈跟螺母，方案二则是两个有倒角的元件和一根固定在一边的心轴。较方案一，方案二的定位好些，因为方案二除了有心轴之外，两端还有倒角来定心，使零件有更好的精度，而方案一就没有类似的定心元件。3、夹紧方案要用铣床来加工，故用到平口钳；零件是回转体，且是轴套环状结构，可用心轴定心；为了更好的定心，可在夹具上加上有斜度的部件，本夹具用到的是在轴上加工出一个斜坡，斜坡下连着一个心轴用以定心。要加工出两个成60度的糟，就要求夹具有能旋转的部件，所以用到钢珠来使夹具体在夹紧零件的同时能够回转。设

7、计结构如下图所示：4、装配方案装配的三视图分别如下：主视图俯视图左视图5、旋转方案及转60度角度加工方案在长夹块9和夹板7之间，短夹块10和基架1之间分别放上12颗3mm的钢珠，这样可保证在夹紧零件的同时能旋转加工零件。在长夹块940mm圆柱体表面上a、b处刻有两刻度线，这两刻度线所夹的圆心角成60度。如下图所示：在夹板7一边的中点位置刻上一刻度线。如下图所示：夹板7和长夹块9之间的配合如下图：加工第一个槽是使长夹块9上的一条刻度线与夹板7上的对齐，要加工第二个槽时旋转长夹块9一个锐角，使第二条刻度线与夹板7上的刻度线对齐，这样使长、短夹块带着零件一同旋转了60度。6、夹具总装结构本夹具可以安

8、装在铣床上，通过旋转底座上的轴2使移动块7移动，从而可以夹紧和装卸零件。至于加工零件成60度的两个槽，可旋转9实现，当旋转9时由于有夹紧力，可带动零件和短夹块10旋转。而对刀装置是用到基架1上宽为5mm的槽。三、主要零件设计说明1、夹具体综合考虑了结构合理性、工艺性、经济型、标准化以及各种夹具体的优缺点等，选择夹具体毛坯制造方法为铸造夹具体；考虑到定位精度，要求对底座和轴以及装配工件时有一定的配合精度H6/f5；为了能更好的旋转零件，垫圈6被固定在工件9和10上，而不是与滑块7或基架1有紧密接触，再加上钢珠，可以实现良好的旋转效果。2、对刀装置本夹具的对刀装置位于基架1右边宽度为5mm，深度有

9、25mm的通槽。在刀具没有旋转的情况下可以让刀通过该槽，从而定下了工件坐标x轴的0位置。3、夹紧元件移动块7、工件9和工件10来夹紧零件。旋转轴2可使移动块7前后移动，在工件9和10上的倒角的作用下可夹紧零件。4、其他零件螺母GB/T61702000-M24、垫圈GB/T97.11985*-24-140HV、钢珠。四、夹具精度分析与计算心轴与加工零件的配合公差为30H8/h7，并且所有加工零件除了最外边的两个能得到更好的定心外，其他的都只是靠心轴来定心，再者由于对刀装置宽度为5+0.5 0mm，造成对刀不正对零件中心线而导致铣出来的槽深度没到5mm。旋转装置也有可能因为转不到60度的地方而造成

10、加工出来的两个槽没成60度。1、零件与心轴的误差 轴的公差为32-0.025 -0.05，而零件的孔公差为32+0.039 0,心轴与加工零件配合的最大间隙为：+0.039+0.05=0.089mm，最小间隙为：0+0.025=0.025mm。在竖直切削力的作用下可使加工零件下移0.025mm至0.089mm的距离，所以可得到加工出来的槽深度的公差为至-0.089mm至-0.025mm，由于还有精加工，调好刀具的竖直高度再来一刀即可加工出符合规定的零件槽。2、对刀装置造成的误差而对刀装置的+0.5的误差可使刀偏移加工零件中心线0mm至0.5mm的距离，导致槽底面不水平，并且造成一个与水平方向成

11、一定角度的斜坡。3、其他造成的误差由于各装配零件都存在制造误差，且还有配合误差，导致整个夹具夹加工零件生产加工时存在不可避免的误差。五、夹具的组装及使用说明1、夹具的组装1) 将滑块3套到轴2；2) 将轴2装上基架1，并套上垫圈6和螺母5，拧紧螺母；3) 将12颗3mm的钢珠8装到短夹块10沉孔内，把短夹块10装到基架1；4) 把7装到3上，放下固定钉4；5) 用步骤3）的方法把长夹块9装到7上；6) 将整个夹具固定到铣床上。2、使用说明1) 用工具旋转轴2使夹块移动有一段合适的距离；2) 将6个待加工零件套到长夹块9的心轴上；3) 旋转轴2，夹紧零件；4) 旋转9至其表面上一条刻度线与7上的

12、刻度线对齐，铣完第一个槽；5) 旋转9一个锐角，使第二条刻度线与7上的刻度线对齐，铣完第一个槽。 3、补充说明为使加工零件与夹具能一起无相对运动地旋转，在夹零件时适当夹紧零件，且要尽量使零件表面对齐。六、小结 通过这次的课程设计，使理论与实践更加接近，加深了我对理论知识的理解，强化了生产实习中的感性认识。整体来说，在此次设计中学习到了很多以前没有用心学过的知识，同时也有对课外知识的自主学习，因此在设计中巩固和学习了一部分知识，对以后我们的实际工作都有很现实的意义。 因为此次是首次进行有关制造技术基础的课程设计，对中间所需要的知识掌握不够牢固，同时缺少实际经验，因此设计中间难免会出现不合理和错误的地方，但是这些不合理和错误的地方将是我们在以后实际工作值得借鉴的地方，因此还请老师多多指教，多多指导。七、参考文献1.尹成湖、李保章、杜金萍主编，机械制造技术基础课程设计，高等教育出版社2.周开勤主编，机械零件手册高等教育出版社3.卢秉恒主编机械制造技术基础机械工业出版社，第3版4.王先逵主编，机械制造工艺学，机械工业出版社，第2版5.王绍俊主编，机械制造工艺设计手册机械工业出版社，第1版7.孙本叙、熊万武主编机械加工余量手册国防工业出版社，第一版8.李益民主编机械制造工艺设计简明手册机械工业出版社，第2版312