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1、 前 言 隨著機(jī)床加工精度的提高，為了降低定位誤差，提高加工精度，對(duì)夾具的制造精度要求相當(dāng)提高。為了適應(yīng)不同零件的需要和經(jīng)濟(jì)性，夾具有不同的型號(hào)，以及不同檔次的精度標(biāo)準(zhǔn)提供選擇。 本設(shè)計(jì)是結(jié)合目前實(shí)際生產(chǎn)中，通用夾具不能滿足生產(chǎn)要求，而專門設(shè)計(jì)的一種銑床夾具，主要包括夾具的定位方案，夾緊方案，夾具體與定位鍵的設(shè)計(jì)及加工精度等方面來分析。 這個(gè)夾具具有其自身的優(yōu)點(diǎn)，夾具體結(jié)構(gòu)簡單，操作方便。具有精準(zhǔn)的定位。 通過這次課設(shè)計(jì)，使我進(jìn)一步理解了以前所學(xué)過的理論知識(shí)及怎樣運(yùn)用這些知識(shí)。 一 零件的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)

2、 十字軸式萬向聯(lián)軸器是一種最常用的聯(lián)軸器。利用其結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)由兩個(gè)叉形頭及十字軸通過滾動(dòng)軸承構(gòu)成。其最大的特點(diǎn)是各向位移補(bǔ)償能力強(qiáng)，結(jié)構(gòu)緊湊，傳動(dòng)效率高，維修保養(yǎng)方便。 1.1主要技術(shù)要求 根據(jù)任務(wù)書要求重點(diǎn)保證 1 軸ф 2 軸ф22的圓度公差在0.01以內(nèi)。 3 相鄰兩軸的垂直度在ф0.03以內(nèi)。 1.2零件材料 零件材料為20CrMnTi，成分均勻穩(wěn)定，淬透帶窄、晶粒細(xì)小、純凈度高、表面質(zhì)量良好、熱頂鍛性能優(yōu)良等優(yōu)點(diǎn)。是性能良好的滲碳鋼，淬透性較高，經(jīng)滲碳淬火后具有硬而耐磨的表面與堅(jiān)韌的心部，具有較高的低溫沖擊韌性，焊接性中等，正火后切削性良好，用于制造截面<

3、30mm的承受高速、中等或重載荷、沖擊及摩擦的重要兩件，如齒輪、齒圈、齒輪軸十字頭等。 1.3確定毛坯類型及制造方法 由于零件材料為20CrMnTi，形狀規(guī)則，因此選用鍛造毛坯。 零件形狀及尺寸如圖所示，精度等級(jí)為IT14，機(jī)加工前應(yīng)正火消除內(nèi)應(yīng)力。 1.4機(jī)械加工工藝路線 工序1 車1軸至尺寸精度 工序2 鉆中心孔ф40 工序3 擴(kuò)孔至ф46保證尺寸精度，銑端面 工序4 銑軸達(dá)到尺寸要求要求 1.5零件圖 二 夾具設(shè)計(jì)方案的確定 2.1確定定位方案 工件的定位是通過工件上的定位表面與夾具上的定位元件的配合或接

4、觸來實(shí)現(xiàn)的。定位基準(zhǔn)是確定工件位置時(shí)所依據(jù)的基準(zhǔn)，它通過定位基面所體現(xiàn)。工件以平面與定位元件接觸時(shí)，工件上實(shí)際存在的面是定位基面，它的理想狀態(tài)是定位基準(zhǔn)。如果工件上實(shí)際存在的平面形狀誤差很小，可認(rèn)為定位基面與定位基準(zhǔn)重合。同樣，定位元件以平面限位時(shí)，如果形狀誤差很小，也可以認(rèn)為限位基面與限位基準(zhǔn)重合。工件在夾具上定位時(shí)，理論上定位基準(zhǔn)與限位基準(zhǔn)應(yīng)重合，定位基面與限位基面應(yīng)接觸。 2.2定位裝置選擇 定位元件的作用是要使工件在夾具中具有準(zhǔn)確和確定不變的位置，在保證加工要求的情況下，限制足夠的自由度。 1．對(duì)定位元件的基本要求 （1）足夠的精度 定位元件應(yīng)具有足夠的精度，以保證工件的

5、定位精度。 （2）較好的耐磨性 由于定位元件的工作表面經(jīng)常與工件接觸和磨擦，容易磨損，為此，要求定位元件工作表面的耐磨性要好，以保持使用壽命和定位精度。 （3）足夠的強(qiáng)度和剛度 定位元件在受工件重力、夾緊力和切削力的作用時(shí)，不應(yīng)變形和損壞，因此，要求定位元件有足夠的剛度和強(qiáng)度，否則會(huì)影響工件定位精度。 （4）較好的工藝性 定位元件應(yīng)便于制造、裝配和維修。 （5）便于清除切屑 定位元件的工作表面形狀應(yīng)有利于清除切屑，以防切屑嵌入影響精度。 2．常用定位元件及所能限制的自由度 常用定位元件可按工件定位基準(zhǔn)面的形狀分為以下幾種： （1）用于平面定位的定位元件 包括固定支承（

6、支承釘和支承板）、自位支承、可調(diào)支承和輔助支承等。 （2）用于外圓柱面定位的定位元件 包括V形塊、定位套和半圓定位座等。 （3）用于孔定位的定位元件 包括定位銷（圓柱定位銷和圓錐定位銷）、圓柱心軸和小錐度心軸等。 2.3夾緊方案選擇 工件定位之后，在鉆孔加工之前，必須用夾緊裝置將其夾緊，以保證工件在加工過程中，在切削力、重力、慣性力等的作用下不產(chǎn)生位移或振動(dòng)，影響加工質(zhì)量，甚至使加工無法順利進(jìn)行。因此，作為夾具重要組成部分的夾緊裝置的合理選用與設(shè)計(jì)至關(guān)重要。夾緊裝置也是機(jī)床夾具的重要組成部分，對(duì)夾具的使用性能和制造成本等有很大的影響。 2.4夾緊裝置 夾緊機(jī)構(gòu)的三要素是

7、夾緊力方向的確定、夾緊力作用點(diǎn)的確定、夾緊力大小的確定。 對(duì)夾緊機(jī)構(gòu)的基本要求如下： ①、夾緊作用準(zhǔn)確，處于夾緊狀態(tài)時(shí)應(yīng)能保持自鎖，保證夾緊定位的安全可靠。 ②、夾緊動(dòng)作迅速，操作方便省力，夾緊時(shí)不應(yīng)損害零件表面質(zhì)量" ③、夾緊件應(yīng)具備一定的剛性和強(qiáng)度，夾緊作用力應(yīng)是可調(diào)節(jié)的。 ④、結(jié)構(gòu)力求簡單，便于制造和維修。 夾緊裝置的組成： 夾緊裝置的結(jié)構(gòu)形式很多。但就其組成來說，一般夾緊裝置都是由力源裝置、中間傳力機(jī)構(gòu)和夾緊裝置三大部分組成。 （1）力源裝置 提供原始作用力的裝置稱為力源裝置，常用的力源裝置有液壓裝置、氣動(dòng)裝置、電磁裝置、電動(dòng)裝置、真空裝置等。 （2）中間傳力機(jī)

8、構(gòu) 是將力源裝置產(chǎn)生的力以一定的大小和方向傳遞給夾緊元件的機(jī)構(gòu)。中間傳力機(jī)構(gòu)在傳遞力的過程中起著改變力的大小、方向、作用點(diǎn)和自鎖的作用。 （3）夾緊元件 是夾緊裝置的最終執(zhí)行元件（即夾緊件），它與工件直接接觸，把工件夾緊。 2.5鉆孔的導(dǎo)向裝置 鉆床夾具中鉆頭的導(dǎo)向采用鉆套，鉆套有固定鉆套、可換鉆套、快換鉆套和特殊鉆套四種，固定鉆套是直接壓入鉆模板或夾具體的孔中，過盈配合，位置精度高，結(jié)構(gòu)簡單，但磨損后不易更換，適合于中小批生產(chǎn)中只鉆一次的孔。對(duì)于連續(xù)加工的孔，如鉆-擴(kuò)-鉸的孔加工，則要采用可換鉆套或快換鉆套。根據(jù)該零件的加工特點(diǎn)和生產(chǎn)類型，選用固定鉆套可滿足加工要求。

9、 2.6對(duì)刀裝置 在銑床夾具上一般都設(shè)計(jì)有對(duì)刀裝置以方便對(duì)刀。對(duì)刀裝置由對(duì)刀塊和塞尺組成。對(duì)刀塊用來確定夾具和刀具的相對(duì)位置，使用塞尺是為了防止對(duì)刀時(shí)碰傷刀刃和對(duì)刀塊工件表面。使用時(shí)，將塞尺塞人刀具與對(duì)刀裝置之間，根據(jù)接觸的松緊程度來確定刀具相對(duì)于夾具的最終位置。 2.7夾具體裝置設(shè)計(jì) 1. 夾具體是夾具的基本件，它既要把夾具的各種元件、機(jī)構(gòu)、裝置連接成一個(gè)整體，而且還要考慮工件裝卸的方便。因此，夾具體的形狀和尺寸主要取決于夾具各組成件的分布位置、工件的外形輪廓尺寸以及加工的條件等。在設(shè)計(jì)夾具體時(shí)應(yīng)滿足以下基本要求。 ①、具有足夠的強(qiáng)度和剛度。 ②、結(jié)構(gòu)簡單、輕便，在保證

10、強(qiáng)度和剛度前提下結(jié)構(gòu)盡可能簡單緊湊，體積小、質(zhì)量輕和便于工件裝卸。 ③、安裝穩(wěn)定牢靠。 ④、結(jié)構(gòu)的工藝性好，便于制造、裝配和檢驗(yàn) ⑤、尺寸要穩(wěn)定且具有一定精度。 三 夾具體設(shè)計(jì) 工序1 工序1加工圖 工序1夾具圖 用三爪卡盤夾1軸平斷面并車粗車2軸，掉頭以2軸做定位基準(zhǔn)粗精車1軸達(dá)到尺寸要求，并掉頭把2軸精車達(dá)到尺寸要求。保證1軸和2軸圓度在0.01的范圍內(nèi)。 工序2 以1軸和2軸做定位基準(zhǔn)，3軸和4軸做輔助定位。用導(dǎo)向鉆

11、套鉆ф40的孔。保證孔在中心軸線上。 導(dǎo)向鉆套夾具 工序2夾具裝配圖 工序2夾具爆炸圖 工序3 以1軸和2軸做定位基準(zhǔn)，3軸和4軸做輔助定位。擴(kuò)孔ф46達(dá)到尺寸要求，銑斷面兩面厚210-0.5mm 銑端面夾具圖 夾具爆炸圖 工序4 銑另外兩根軸，使四根軸的垂直度達(dá)到尺寸要求 工序4夾具裝配圖 工序4夾具爆炸圖 設(shè)計(jì)小結(jié) 本次課程設(shè)計(jì)是在學(xué)完了機(jī)械制造裝備設(shè)計(jì)及機(jī)床夾具設(shè)計(jì)課程，并進(jìn)行了生產(chǎn)實(shí)習(xí)的基礎(chǔ)上進(jìn)行的一個(gè)實(shí)踐環(huán)節(jié)，它要求我們?nèi)娴鼐C合運(yùn)用本課程及有關(guān)選修課程的理論和時(shí)間知識(shí)，進(jìn)行機(jī)床夾具設(shè)計(jì)。

12、 本次設(shè)計(jì)實(shí)際上對(duì)我們所學(xué)課程的一次綜合運(yùn)用，涉及到的知識(shí)有工程材料與熱加工工藝、機(jī)械設(shè)計(jì)、機(jī)械精度設(shè)計(jì)與檢測、金屬切削機(jī)床、金屬切削原理與刀具等，許多以往比較含糊的東西，在這次訓(xùn)練中也得到澄清。通過本次訓(xùn)練，我們可以結(jié)合生產(chǎn)實(shí)習(xí)中學(xué)到的實(shí)踐知識(shí)，獨(dú)立地分析和解決工藝問題，初步具備設(shè)計(jì)一個(gè)中等復(fù)雜程度零件的工藝規(guī)程的能力。 現(xiàn)在，我們能夠根據(jù)被加工零件的技術(shù)要求，運(yùn)用夾具設(shè)計(jì)的基本原理和方法，擬訂夾具設(shè)計(jì)方案，完成夾具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，提高了我們結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的能力。 本次設(shè)計(jì)之后，我們運(yùn)用有關(guān)手冊、規(guī)范、圖表等技術(shù)資料的能力大大提高，此外，我們識(shí)圖、制圖、運(yùn)算和編寫技術(shù)文件的基本技能也大大加強(qiáng)。 這

13、次課程設(shè)計(jì)是畢業(yè)設(shè)計(jì)前的最后一次課程設(shè)計(jì)，它必將對(duì)我們以后的工作和學(xué)習(xí)產(chǎn)生重要的影響，這次課程設(shè)計(jì)中的所學(xué)所得也必將牢記在心。我想以后的工作再苦再累也不過如此，在以后的工作中我會(huì)發(fā)揚(yáng)本次課程設(shè)計(jì)的艱苦奮斗精神，用老師教給的知識(shí)認(rèn)真完成每一項(xiàng)艱巨的任務(wù)。 參 考 文 獻(xiàn) [1] 東北重型機(jī)械學(xué)院編．機(jī)床夾具設(shè)計(jì)手冊（第二版）．上海：上?？茖W(xué)技術(shù)出版社，1988 [2] 龔定安，蔡建國主編．機(jī)床夾具設(shè)計(jì)原理．西安：陜西科學(xué)技術(shù)出版社，1992 [3] 李家寶主編．夾具設(shè)計(jì)．北京：機(jī)械工業(yè)出版社，1965 [4] 路亞衡主編．機(jī)械制造工藝學(xué)．武漢：華中理工大學(xué)出版社，1985 [5] 劉友才主編．機(jī)床夾具設(shè)計(jì)．北京：機(jī)械工業(yè)出版社，1992 [6] 吳宗澤主編．機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)手冊．北京：高等教育出版社，1999 [7] 李華主編．機(jī)械制造技術(shù)．北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2005 13