倒檔齒輪加工工藝及插鍵槽工裝夾具設(shè)計參考素材

喜歡就充值下載吧。資源目錄里展示的全都有，下載后全都有，有疑問咨詢 設(shè) 計 說 明 書 題目：倒檔齒輪加工工藝及插鍵槽（6正負(fù)0.015）工裝夾具設(shè)計 班 級： 姓 名： 指導(dǎo)教師： 前言我們在大學(xué)期間學(xué)完專業(yè)所有課程后所要進(jìn)行的一個重要環(huán)節(jié)，這是我們對所學(xué)課程的一次深入的全面的總復(fù)習(xí)，也是一次理論聯(lián)系實際的訓(xùn)練。因此，它在幾年的學(xué)習(xí)中占有重要的地位。是利用所學(xué)知識解決實際問題能力的具體體現(xiàn)。此次設(shè)計既是對我們的一次鍛煉，也是一次挑戰(zhàn)。在設(shè)計過程中，通過搜集和整理相關(guān)資料、查閱大量的手冊、國家標(biāo)準(zhǔn)和相關(guān)技術(shù)政策，不僅使我們增長了見識，也開闊了視野。畢業(yè)設(shè)計的課程也是一次綜合性的理論聯(lián)系實際的訓(xùn)練過程，是我們從學(xué)校走向工作崗位的一個過度環(huán)節(jié)。我希望能夠通過這次畢業(yè)設(shè)計，對將來要從事的工作進(jìn)行一次適應(yīng)性訓(xùn)練，希望在設(shè)計中能夠鍛煉自己獨(dú)立工作和綜合分析的能力，為今后工作打下一個堅實的基礎(chǔ)，樹立一個良好的開端，這個階段也將在我的大學(xué)生活中留下深刻的印象。就我而言，希望通過這次課程設(shè)計，對自己今后從事的工作，進(jìn)行一次適應(yīng)性訓(xùn)練，通過設(shè)計鍛煉自己分析問題、解決問題的能力，為今后的工作打下一個良好的基礎(chǔ)由于能力所限，設(shè)計中尚有許多不足之處，希望各位教師給予批評指教，敬請尊敬的院領(lǐng)導(dǎo)和專業(yè)教師提出寶貴意見和建議！ 目錄一、零件圖的分析1.1零件的功用1.2圖紙的完整性和正確性1.3零件的技術(shù)要求分析1.4零件的結(jié)構(gòu)工藝性分析二、毛坯的選擇2.1確定毛坯種類及制造方法2.2毛坯的形狀及加工總余量三、定位基準(zhǔn)的選擇3.1精基準(zhǔn)的選擇3.2粗基準(zhǔn)的選擇四、工藝路線的擬定4.1表面加工方法的選擇4.2確定加工工藝路線（要求兩套工藝方案）4.3工藝方案的技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析五、確定工序加工余量、工序尺寸及公差5.1選擇工序加工余量5.2計算工序尺寸及公差六、確定切削用量及工時定額七、設(shè)計體會與收獲八、參考文獻(xiàn)書目 一、 零件圖的分析 1. 1零件的功用用來傳遞的運(yùn)動和動力，改變轉(zhuǎn)向傳遞扭矩從而使汽車實現(xiàn)反向行使1.2圖紙的完整性和正確性本零件各表面的加工并不困難。齒輪零件圖樣由兩個剖視圖組成，視圖正確、完整，尺寸、公差及技術(shù)要求齊全。零件內(nèi)、外輪廓描述清楚完整，零件圖的粗實線、細(xì)實線、點化線的線型均符合于國家標(biāo)準(zhǔn)；有利于加工時的數(shù)據(jù)分析和計算，零件材料為45鋼。1.3零件的技術(shù)要求分析零件圖的尺寸比較多，但尺寸的標(biāo)注多而不亂。圖紙當(dāng)中有對齒面粗糙度和孔面粗糙度的要求為3.2，齒部熱處理45-52HRC，齒圈徑向跳動公差為0.08mm，還有一些技術(shù)要求倒角為C2.5、未標(biāo)注為1*450，零件表面光潔、精度等級8GK。1.4零件的結(jié)構(gòu)工藝性分析1.4.1零件結(jié)構(gòu)本產(chǎn)品是一個雙聯(lián)齒輪零件，該零件是由兩個不同的齒廓組成，一個為m=4,z=17的齒廓一個為m=5,z=19的齒廓，由40mm的圓柱的連接在一起。零件有20mm的孔和寬6mm的鍵槽。1.4.2結(jié)構(gòu)工藝性分析零件的結(jié)構(gòu)工藝性是指所設(shè)計的零件在滿足使用要求的前提下，制造的方便性、可行性和經(jīng)濟(jì)性，即零件的結(jié)構(gòu)應(yīng)方便加工時工件的裝夾、對刀、測量，結(jié)構(gòu)越簡單,工藝性越好。結(jié)構(gòu)形式應(yīng)盡量簡化。可以提高切削效率等。根據(jù)零件的外形尺寸105100mm，所以選擇110*105的毛坯。鉆孔結(jié)構(gòu)相對簡單，選擇合適的轉(zhuǎn)速和進(jìn)給速率，就可以將此結(jié)構(gòu)作出為了便于裝配零件并去掉毛刺，軸端應(yīng)制出45的倒角。零件表面硬度的分析硬度表示材料抵抗硬物體壓入其表面的能力。它是金屬材料的重要性能指標(biāo)之一。一般硬度越高，耐磨性越好。調(diào)質(zhì)45-52HRC，該鋼具有較高的硬度和耐磨性，淬火時變形較小。具有良好的沖載能力，使用時進(jìn)行熱處理。二、 毛坯的選擇2.1確定毛坯種類及制造方法輸出軸為傳動零件，要求有一定的強(qiáng)度，該零件的材料為45鋼，輪廓尺寸不大，形狀并不復(fù)雜，又屬于大批生產(chǎn)，故毛坯可采用模鍛成型。這對于提高生產(chǎn)效率、保證加工質(zhì)量也是有利的。 毛坯尺寸通過確定加工余量后決定。2.2毛坯的形狀及加工總余量毛坯的形狀 毛坯的總余量主要面尺寸零件尺寸總余量毛坯尺寸76外圓76682105外圓1055110404040100長100510515厚15318三、 定位基準(zhǔn)的選擇基面的選擇是工藝規(guī)程的設(shè)計中重要工作之一?；孢x擇得正確、合理，可以保證加工質(zhì)量，提高生產(chǎn)效率。否則就會使加工工藝規(guī)程問題百出，嚴(yán)重的還會造成零件大批報廢，是生產(chǎn)無法進(jìn)行。3.1精基準(zhǔn)的選擇本零件是帶孔的雙聯(lián)齒輪，孔是其設(shè)計基準(zhǔn)和測量基準(zhǔn)。為避免因基準(zhǔn)不重合而產(chǎn)生的誤差，應(yīng)選孔為定位基準(zhǔn)，即遵循“基準(zhǔn)重合”的原則。即選孔及一端面為精基準(zhǔn)。3.2粗基準(zhǔn)的選擇由于本零件的表面都需要加工，而孔作為精基準(zhǔn)應(yīng)先加工，因此應(yīng)先加工出一外圓及一個端面為粗基準(zhǔn)。四、 工藝路線的擬定4.1表面加工方法的選擇本零件的加工面有外圓、內(nèi)孔、端面、齒面、鍵槽，材料為45鋼。參考機(jī)械制造工藝設(shè)計簡明手冊，加工方法選擇如下：（1） 齒圈外圓面：為標(biāo)注公差尺寸，根據(jù)GB1800-97規(guī)定其公差等級為IT14，表面粗糙度為，需粗車、半精車（表1.4-6）（2）40mm外圓面：為標(biāo)注公差尺寸，根據(jù)GB1800-97規(guī)定其公差等級為IT14，表面粗糙度為，需粗車、半精車（表1.4-6）（3）mm內(nèi)孔：公差等級為IT7，表面粗糙度，根據(jù)表1.4-7，加工方法選用鉆、粗鉸、精鉸。（4）端面：本零件的端面為回轉(zhuǎn)體端面，尺寸精度、表面粗糙度未作要求，只需粗車即可。（5）齒面：齒輪模數(shù)分別為4、5，齒數(shù)分別為17、19，精度都為8GK螺旋圓錐齒輪刀盤銑齒即可（表1.4-16、表1.4-17）。（6）鍵槽：槽寬和槽深的公差等級分別為IT9和IT12，需粗插、精插（表1.4-17）4.2確定加工工藝路線（要求兩套工藝方案）工藝路線的擬訂，為了保證達(dá)到零件的幾何形狀、尺寸精度、置精度及各項技術(shù)要求，必須制定合理的工藝路線。制定工藝路線的出發(fā)點，應(yīng)當(dāng)是使零件的幾何形狀、尺寸精度及位置精度等技術(shù)要求能得到合理的保證。在生產(chǎn)綱領(lǐng)已確定為大批生產(chǎn)的條件下，盡量使工序集中來提高生產(chǎn)效率。除此之外，還應(yīng)考慮經(jīng)濟(jì)效果，以便降低生產(chǎn)成本。齒輪的加工工藝路線一般是先進(jìn)行尺坯的加工，然后在進(jìn)行齒面的加工。齒坯加工包括個圓柱表面及端面的加工，按照先加工基準(zhǔn)面及先粗后精的原則，齒坯加工可按下述工藝路線進(jìn)行：工藝路線方案一：工序10:毛坯進(jìn)行正火熱處理工序20：粗車各外圓及各端面工序30：鉆孔20mm工序40：粗鉸20mm工序50：調(diào)質(zhì)工序60：精鉸20mm工序70：半精車外圓 及各端面工序80：銑齒輪工序90：粗插鍵槽工序100: 精插鍵槽工序110: 高頻淬火工序120：修正工序130：終檢工藝路線方案二：工序10:毛坯進(jìn)行正火熱處理工序20:銑平面工序30：鉆孔工序40粗鉸工序50：粗車各外圓工序60：調(diào)質(zhì)工序70：半精車外圓 及各端面工序80：精鉸20mm工序90：粗插鍵槽工序100：精插鍵槽工序110: 銑齒輪工序120: 高頻淬火工序130：修正工序140：終檢工藝路線的比較分析： 第二條工藝路線不同于第一條工藝路線是把平面銑出來，并將孔與外圓柱面的加工進(jìn)行了互換，其它的先后順序均沒有變化。零件的基準(zhǔn)有所變化，第一條工藝路線，直接車出端面，有利于保證精度減小誤差，節(jié)省拆裝時間；再者先加工孔，確定了精基準(zhǔn)，符合基準(zhǔn)重合原則，有利于提高其他部分的加工精度。 第二條工藝路線，增加了銑平面，要換床，拆裝過程中會產(chǎn)生誤差，先加工外圓柱面再加工孔，改變了精基準(zhǔn)，以外圓柱面為精基準(zhǔn)，違反了基準(zhǔn)重合原則。從保證精度的前提下，我們選擇了第一條工藝路線進(jìn)行生產(chǎn)。4.3工藝方案的技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析齒圈外圓面及40mm 外圓和兩端面都未標(biāo)注公差尺寸，根據(jù)GB1800-97規(guī)定其公差等級為IT14，表面粗糙度為，粗車、半精車（表1.4-6）即能達(dá)到要求，20mm孔為公差等級為IT工方法選用鉆、粗鉸、精鉸（表1.4-7）即能達(dá)到要求；和鍵槽槽寬和槽深的公差等級分別為IT9和IT10，需粗插、精插（表1.4-17）即能達(dá)到要求，兩齒部齒面精度都為8GK螺旋圓錐齒輪刀盤銑齒即可（表1.4-16、表1.4-17）。從經(jīng)濟(jì)性分析不需要過精的加工即可， 五、 確定工序加工余量、工序尺寸及公差5.1選擇工序加工余量工序加工余量（直徑）工序尺寸IT公差粗車76mm端面2mm103mm11+0.220粗車76m2.9mm77.1mm13+0.460粗車40mm4mm41mm13+0.390粗車76mm齒厚15mm2mm16mm11+0.110粗車105mm端面2mm101mm11+0.220粗車105mm3.9mm106.1mm13+0.540粗車105mm齒厚15mm2mm16mm11+0.110鉆孔20mm18mm18mm130-0.33粗鉸20mm1.94mm19.94mm100-0.084精鉸20mm0.06mm20mm8+0.0270半精車外圓76mm端面0.5mm100.5mm9+0.0870半精車外圓76mm1.1mm76mm100-0.12半精車外圓40mm1mm40mm100-0.1半精車76mm齒厚15mm0.5mm15mm9+0.0430半精車外圓105mm端面0.5mm100mm9+0.0870半精車外圓105mm1.1mm105mm100-0.14半精車105mm齒厚15mm0.5mm15mm9+0.0430粗插鍵槽5.6*2.45.6*2.4精插鍵槽0.4*0.46*2.85.2計算工序尺寸及公差粗車76端面：L=105-2=103IT為11公差為粗車76mm ：=80-3.9=77.1 IT為13 公差為粗車40mm外圓：=45-4=41IT 為13公差為粗車76齒厚15：L=18-2=16IT為11公差為粗車105齒厚：L=18-2=16IT為11公差為粗車105端面：L=103-2=101IT為11公差為粗車105：=110-3.9=106.1IT為13公差為鉆孔20：=0+18=18IT為13公差為粗鉸20：=18+1.94=19.94IT為10公差為精鉸20：=19.94+0.06=20IT為8公差為半精車外圓76端面：L=101-0.5=100.5IT為9公差為半精車外圓76：=77.1-1.1=76IT為10公差為半精車外圓40：=41-1=40IT為10公差 為半精車76齒厚15：L=15.5-0.5=15IT為9公差為半精車105齒厚：L=15.5-0.5=15IT為9公差為半精車外圓105端面：L=100.5-0.5=100IT為9公差為半精車外圓105：=106.1-1.1=105IT為10公差為粗插鍵槽精插鍵槽（3） 確定切削用量及基本工時工序1：車端面，鉆頂尖孔。加工條件：45鋼正火，模鍛。加工要求：粗車直徑65mm端面及鉆中心孔。機(jī)床：C620-1臥式車床。刀具：刀片材料YT15，刀桿尺寸16*25mm2，Kr=90，ro=15， ao=12， r=0.5mm。計算切削用量：粗車端面：已知毛胚長度方向的加工余量為4mm，考慮到鍛模拔模斜度，則長度方向的加工余量Zmax=7.5mm。分兩次加工，ap=3mm。進(jìn)給量f根據(jù)切削手冊查得當(dāng)?shù)稐U尺寸16*25mm2，且工件直徑為65mm時：f=0.5-0.7mm/r，則選取f=0.5mm/r。計算切削速度 根據(jù)切削手冊查得切削速度公式為：Vc=Cv*Kv/Tmapxvfyv （1） 其中：Cv=242，Xv=0.15，yv=0.35，m=0.2。修正系數(shù)Kv為：Kv=KmvKsvKkrvKkvKBv （2） Vc=(242*1.44*0.8*1.04*0.81*0.97)/(600.2*30.15*0.50.35)=108.6(m/min)確定機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速：Ns=1000Vc/3.14*dw （3）將數(shù)值代入，機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速為532r/min。取與532r/min相近的機(jī)床轉(zhuǎn)速為600m/min。切削工時，根據(jù)工藝手冊查表可得：Tm=(l+l1+l2+l3)/nwf （4）代入數(shù)值可得：Tm=0.45(min)。工序2：粗車加工。粗車直徑為65mm的軸段，切削深度 單邊余量為1.25mm，可以一次切除。進(jìn)給量 根據(jù)切削手冊查得，f=0.5mm/r。計算切削速度：Vc=Cv*Kv/Tmapxvfyv(m/min)代入數(shù)值可得，Vc=118(m/min)確定主軸轉(zhuǎn)速ns=1000*118/3.14*65=578(r/min)按機(jī)床選取n=600r/min所以實際的切削速度為132m/min。檢驗機(jī)床功率 主切削力Fc根據(jù)切削手冊所示公式計算Fc=CFapxffyfVcnfKfc （5）CF=2795，xFc=1.0,yFc=0.75,nFc=-0.15,Fc=2795*1.5*0.50.75*122-0.15*0.94*0.89Fc=1012.5(N)切削時消耗功率為：Pc=FcVc/6*104 （6）代入數(shù)值得：Pc=2.06（kw）由切削手冊得知C620-1主電機(jī)功率為7.8kw，當(dāng)主軸轉(zhuǎn)速為600r/min，主軸傳遞得最大功率為5.5kw，所以機(jī)床功率足夠，可以正常加工。校驗機(jī)床進(jìn)給系統(tǒng)強(qiáng)度 已知主切削力為1012.5N，則徑向切削力為：FP=CFp*apxffyfVcnfKFp （7）CFp=1940,xFp=0.9,yFp=0.6,nFp=-0.3,Fp=1940*1.50.9*0.50.6*122-0.3*0.897*0.5=197(N)而軸向力為：Ff=CFf*afxf*fyf*Vcnf*KFf （8）CFf=2880,xFf=1.0,yFf=0.5,nFf=-0.4，代入數(shù)值為Ff=480(N)。取機(jī)床導(dǎo)軌與床鞍之間的摩擦系數(shù)為0.1，則切削力在縱向進(jìn)給方向?qū)M(jìn)給機(jī)構(gòu)的作用力為：F=Ff+u(Fc+Fp)代入數(shù)值算得F=600(N)。而機(jī)床縱向進(jìn)給機(jī)構(gòu)可以承受的最大縱向力為3530N，故可以正常功能工作。切削工時：T=(l+l1+l2)/nf其中 l=86，l1=4，l2=0，所以t=0.3（min）車削直徑為72mm的軸段的外圓切削深度單邊余量為1.25mm，可以一次切除。進(jìn)給量 根據(jù)切削手冊查得，f=0.5mm/r。計算切削速度：Vc=Cv*Kv/Tmapxvfyv代入數(shù)值可得，Vc=118(m/min)確定主軸轉(zhuǎn)速： n=1000Vc/3.14dwn=(1000*118)/(3.14*72)=521(r/min) 按機(jī)床選取n=600r/min 。切削工時：T=(l+l1+l2)/nf其中 l=60，l1=4，l2=0，所以t=0.21（min）粗車直徑為75mm的軸段的外圓切削深度單邊余量為1.25mm，可以一次切除。進(jìn)給量 根據(jù)切削手冊查得，f=0.5mm/r。計算切削速度：Vc=Cv*Kv/Tmapxvfyv代入數(shù)值可得，Vc=118(m/min)確定主軸轉(zhuǎn)速：n=(1000*118)/(3.14*75)=501.6(r/min) 按機(jī)床選取n=600r/min 。切削工時：T=(l+l1+l2)/nf其中 l=74，l1=4，l2=0，所以t=0.26（min）粗車直徑為80mm的軸段的外圓切削深度單邊余量為1.25mm，可以一次切除。進(jìn)給量 根據(jù)切削手冊查得，f=0.5mm/r。計算切削速度：Vc=Cv*Kv/Tmapxvfyv(m/min)代入數(shù)值可得，Vc=118(m/min)確定主軸轉(zhuǎn)速：n=(1000*118)/(3.14*80)=469.7(r/min) 按機(jī)床選取n=480r/min 。切削工時：T=(l+l1+l2)/nf其中 l=86，l1=4，l2=0，所以t=0.375（min）粗車直徑為75mm的軸段的外圓切削深度單邊余量為1.25mm，可以一次切除。進(jìn)給量 根據(jù)切削手冊查得，f=0.5mm/r。計算切削速度：Vc=Cv*Kv/Tmapxvfyv(m/min)代入數(shù)值可得，Vc=118(m/min)確定主軸轉(zhuǎn)速：n=(1000*118)/(3.14*75)=501.6(r/min) 按機(jī)床選取n=600r/min 。切削工時：T=(l+l1+l2)/nf其中 l=46，l1=4，l2=0，所以t=0.16（min）工序3：精車加工。精車直徑為65mm的軸段，切削深度單邊余量為1mm，可以一次切除。進(jìn)給量 根據(jù)切削手冊查得，f=0.2mm/r。計算切削速度：Vc=Cv*Kv/Tmapxvfyv(m/min)代入數(shù)值可得，Vc=218(m/min)確定主軸轉(zhuǎn)速：n=(1000*218)/(3.14*65)=1068(r/min) 按機(jī)床選取n=1000r/min 。切削工時：T=(l+l1+l2)/nf其中 l=86，l1=4，l2=0，所以t=0.45（min）精車直徑為72mm的軸段的外圓切削深度單邊余量為1mm，可以一次切除。進(jìn)給量 根據(jù)切削手冊查得，f=0.2mm/r。計算切削速度：Vc=Cv*Kv/Tmapxvfyv(m/min)代入數(shù)值可得，Vc=218(m/min)確定主軸轉(zhuǎn)速：n=(1000*218)/(3.14*72)=964(r/min) 按機(jī)床選取n=1000r/min 。切削工時：T=(l+l1+l2)/nf其中 l=60，l1=4，l2=0，所以t=0.32（min）精車直徑為75mm的軸段的外圓切削深度單邊余量為1mm，可以一次切除。進(jìn)給量 根據(jù)切削手冊查得，f=0.2mm/r。計算切削速度：Vc=Cv*Kv/Tmapxvfyv代入數(shù)值可得，Vc=218(m/min)確定主軸轉(zhuǎn)速：n=(1000*218)/(3.14*75)=926(r/min) 按機(jī)床選取n=1000r/min 。切削工時：T=(l+l1+l2)/nf其中 l=74，l1=4，l2=0，所以t=0.39（min）精車直徑為80mm的軸段的外圓切削深度單邊余量為1mm，可以一次切除。進(jìn)給量 根據(jù)切削手冊查得，f=0.2mm/r。計算切削速度：Vc=Cv*Kv/Tmapxvfyv代入數(shù)值可得，Vc=218(m/min)確定主軸轉(zhuǎn)速：n=(1000*218)/(3.14*80)=868(r/min) 按機(jī)床選取n=1000r/min 。切削工時：T=(l+l1+l2)/nf其中 l=86，l1=4，l2=0，所以t=0.45（min）精車直徑為75mm的軸段的外圓切削深度單邊余量為1mm，可以一次切除。進(jìn)給量 根據(jù)切削手冊查得，f=0.2mm/r。計算切削速度：Vc=Cv*Kv/Tmapxvfyv代入數(shù)值可得，Vc=218(m/min)確定主軸轉(zhuǎn)速：n=(1000*218)/(3.14*75)=926(r/min) 按機(jī)床選取n=1000r/min 。切削工時：T=(l+l1+l2)/nf其中 l=46，l1=4，l2=0，所以t=0.25（min）工序4：插削鍵槽。削軸外鍵槽選用高速鋼鍵槽插刀，d=20mm ,z=2,參考數(shù)控機(jī)床與編程Vc=30m/min。機(jī)床轉(zhuǎn)速：Ns=1000*30/3.14*20=477(r/min)。每分鐘進(jìn)給量：fm=0.08*2*480=76.8(mm/min)。機(jī)動時間：tm=9/76.8=0.21(min)。2.3 夾具的設(shè)計為了提高生產(chǎn)效率，保證加工質(zhì)量，降低勞動強(qiáng)度，需要設(shè)計專用夾具。這樣，在產(chǎn)品固定且批量較大的生產(chǎn)中，可以較大的提高生產(chǎn)效率和加工精度。且批量生產(chǎn)中工件的加工精度能夠趨于一致。2.3.1 問題的提出本夾具用來加工軸類零件外鍵槽。鍵槽與工件外圓表面有位置要求。加工本工序時，零件外圓柱面已經(jīng)精車過，主要考慮如何保證鍵槽與工件外圓表面的位置精度要求。2.3.2 夾具的設(shè)計（1） 定位基準(zhǔn)的選擇由零件的工藝分析可知，軸外鍵槽與軸外圓表面有對稱度要求。零件外圓已經(jīng)精車過，則應(yīng)以零件外圓柱表面為定位基準(zhǔn)。為了簡化夾具的結(jié)構(gòu)，方便操作，準(zhǔn)備采用手動夾緊。（2） 確定定位元件工件以外圓柱面作為定位基準(zhǔn)時，根據(jù)外圓柱面的完整程度，加工要求及安裝方式，可以在V形塊，定位套，半圓套及圓錐套中定位。本夾具是用來加工軸類零件的外鍵槽的，定位基準(zhǔn)直徑與長度均較大，且銑削加工是多刀多刃斷續(xù)切削，切削用量和切削力都較大，且切削力的方向變化不斷，加工時極易產(chǎn)生振動。因此選用長V形塊作為定位元件，其定位支撐面積大，定位可靠。V形塊定位的優(yōu)點：對中性好，可以使工件的定位基準(zhǔn)軸線對中在V形塊兩斜面的對稱面上，不會發(fā)生偏移而且安裝方便；應(yīng)用范圍廣泛，不論定位基準(zhǔn)是否經(jīng)過加工，不論是否完整，都可以采用V形塊定位。V形塊上兩斜面間的夾角一般選用60，90，和120。隨著V形塊的夾角的增大，其定位誤差減小，但夾角過大時，又會引起工件定位不穩(wěn)定，綜合兩方面考慮選擇90的V形塊。本夾具中采用的定位元件如圖1所示，V形塊與工件接觸的平面其表面粗糙度要求較高，工件定位誤差較小，且夾具的使用壽命更長，定位更為可靠5。（3）確定夾緊機(jī)構(gòu)及夾緊元件夾緊機(jī)構(gòu)常用的有斜楔，螺旋，偏心等夾緊機(jī)構(gòu)，它們都是根據(jù)斜面加緊原理來實現(xiàn)夾緊工作的。但是本工序采用數(shù)控銑床加工，考慮到切削力的方向變化不斷，加工時極易產(chǎn)生振動等因素。不采用偏心夾緊機(jī)構(gòu)，而采用螺旋壓板組合夾緊機(jī)構(gòu)。 圖1 V形塊主視圖本夾具采用的夾緊機(jī)構(gòu)。其制造簡單，夾緊行程大擴(kuò)力比大，自鎖性能好，適合于手動夾緊。運(yùn)用雙頭螺桿壓板系統(tǒng)可以沿橫向移動而只起壓緊作用。（4）切削力及夾緊力的計算F=CFapxffzyfaeuf （10）Cf=650,ap=3mm，xF=1.0，fz=0.08，yF=0.72，ae=9mm，uf=0.86，do=22mm，qF=0.86，wF=0，z=2所以F=141.27(N)。實際切削力為： F=F*K1K2K3K （11）實際夾緊力為F=291(N)選用壓板V形塊夾緊機(jī)構(gòu):F=(2*M*K)/(D*f)*（sin45）/（1+sin45） （12）其中：安全系數(shù)K=3，壓板尺寸為D=24，摩擦系數(shù)為f=0.16，M=500。需要夾緊力為F=531.25（N）。可以安全工作。（5）確定定位鍵銑床夾具底面應(yīng)該設(shè)置兩個定位鍵。通過定位鍵與銑床工作臺T形槽的配合，使夾具上定位元件的工作表面相對于銑床工作臺的進(jìn)給方向具有正確的位置關(guān)系。定位鍵的位置相距越遠(yuǎn)，定位精度越高。除了定位外，定位鍵還能承受部分切削轉(zhuǎn)矩，增加夾具的穩(wěn)定性。定位鍵有矩形和圓柱型兩種，矩形更為常用。故此采用矩形定位鍵。矩形定位鍵有A型和B型。A型比B型更為常用，且B型與銑床工作臺的T形槽配合，但較易磨損，故選用A型定位鍵6。本夾具采用的定位鍵如圖2所示。 圖2 定位鍵（6）夾具體的設(shè)計夾具體上應(yīng)該設(shè)置耳座，方便夾具體在工作臺上的固定。本夾具體的尺寸較小，可以在兩端各設(shè)置一個耳座。但若是夾具體尺寸較大，則應(yīng)該在夾具體兩邊各攝制兩個耳座，以固定夾具體。本夾具采用的耳座如圖3所示。圖3 耳座夾具體用于連接，固定夾具上各定位與夾緊元件及裝置，使其成為一個整體的基礎(chǔ)件。本夾具采用的定位元件是V形塊，為了避免零件裝夾時發(fā)生干涉。故此，本夾具體上的槽的寬度設(shè)計應(yīng)該大于V形塊的設(shè)計尺寸，則工件可以正常裝夾，這樣的設(shè)計是正確合理的。本夾具的夾具體主視圖如圖4，左視圖如圖5所示。圖4 夾具體主視圖圖5 夾具體左視圖（7）定位誤差分析工件以外圓柱面在V形塊上定位時，若不考慮V形塊的制造誤差，則工件定位基準(zhǔn)在V形塊的對稱面上，因此工件中心線在水平方向上的位移為零。但在垂直方向上，因為工件外圓有制造誤差，而產(chǎn)生基準(zhǔn)位移。軸外圓直徑為80mm，其上偏差為0mm，下偏差為-0.15mm其值為：基準(zhǔn)位移誤差=0.053mm；工序基準(zhǔn)選在上母線或是下母線時，工序基準(zhǔn)與定位基準(zhǔn)不重合，其誤差值為：基準(zhǔn)不重合誤差=0.075mm；工序基準(zhǔn)選在下母線時，工序尺寸為H3，定位誤差最小。其值為：定位誤差=基準(zhǔn)位移誤差-基準(zhǔn)不重合誤差=0.022mm；已知鍵槽的深度為9上偏差為+0.2mm，下偏差為0mm。定位誤差值滿足要求。2.4 夾具設(shè)計及操作的簡要說明本夾具屬于銑床夾具，直接安裝在工作臺上。工件以外圓柱面在V形塊上定位，擰緊雙頭螺桿，使壓板夾緊工件。采用螺旋壓板夾緊機(jī)構(gòu)，其結(jié)構(gòu)簡單，夾緊行程大擴(kuò)力比大，自鎖性能好，適合于手動夾緊。運(yùn)用雙頭螺桿壓板系統(tǒng)可以沿橫向移動而只起壓緊作用。操作方便快捷。采用V形塊作為定位元件，對中性好，定位誤差小，應(yīng)用廣泛。采用本夾具加工軸類零件的外鍵槽，對稱度誤差較小，可以適應(yīng)實際生產(chǎn)加工。本設(shè)計結(jié)構(gòu)合理，制造容易，定位可靠，對中精度高，操作方便，可以大大提高軸外鍵槽的對稱度，同時還能提高鍵槽其他方面的加工精度，具有較高的實用價值。需要指出的是，本設(shè)計從夾具的設(shè)計，制造，定位這些環(huán)節(jié)上討論了提高鍵槽加工對稱度的問題，實際上影響軸外鍵槽加工對稱度的因素有很多。比如：（1）因為定位因素造成的鍵槽對稱平面與軸的縱向?qū)ΨQ面不重合，引起對稱度誤差。（2）因為受力不均衡，導(dǎo)致銑刀微量變形引起的對稱度誤差。（3）機(jī)床的精度與剛度不足引起的對稱度誤差。（4）工件的質(zhì)量低，引起的對稱度誤差。（5）刀具的刃磨出現(xiàn)誤差所引起的對稱度誤差。（6）運(yùn)動副的間隙引起的對稱度誤差。上述原因都會對工件的加工精度造成影響，故使用本夾具時，必須考慮其他因素，對于相關(guān)的環(huán)節(jié)作以必要的改進(jìn)，才能達(dá)到較高的加工精度。3 鍵槽的傳統(tǒng)加工工藝與傳統(tǒng)加工方式3.1 加工鍵槽的傳統(tǒng)工藝與傳統(tǒng)工藝分析3.1.1 傳統(tǒng)工藝運(yùn)用傳統(tǒng)工藝加工軸外鍵槽如圖6所示：現(xiàn)將銑刀垂直進(jìn)給移向工件，到一定深度后，將縱向進(jìn)給切至鍵槽全長；再進(jìn)行垂直進(jìn)給，然后反向縱向進(jìn)給，反復(fù)多次直至切刀要求深度。3.1.2 傳統(tǒng)工藝分析運(yùn)用傳統(tǒng)工藝加工軸外鍵槽會帶來兩個弊端：其一垂直切削分力加大，引起刀具撓度和轉(zhuǎn)角加大，這樣就加劇鍵槽側(cè)面傾斜，另外順銑與逆銑時產(chǎn)生的不對稱變形，這些都會給對稱度帶來不利影響。其二吃深較大，銑刀與工件接觸弧長，切削沿前刀面滑動時間較長，因此前后刀面同時磨損，而后刀面磨損尤為嚴(yán)重，這樣鍵槽寬度尺寸會受到影響，同時減少刀具重磨次數(shù)?；谝陨蟽牲c，此工藝對于加工軸外鍵槽的效果較差。3.2 軸外鍵槽的傳統(tǒng)加工方式圖6 傳統(tǒng)加工方式圓軸類外鍵槽通常使用鍵槽銑刀或立銑刀加工，如圖6所示。用鍵槽銑刀銑削封閉式鍵槽時，一般用抱鉗裝夾工件或v型體裝夾工件夾緊工件前必須校正夾具在工作臺中的位置，然后利用螺栓與工作臺T型槽連接。鍵槽長度進(jìn)給量由工作臺縱向進(jìn)給手輪控制，深度進(jìn)給由工作臺升降進(jìn)給手柄來控制，寬度由銑刀直徑控制。其工作循環(huán)如圖6所示；先將銑刀垂直進(jìn)給移向工件，切削少量的深度，將工件縱向進(jìn)給切至鍵槽的全長；再進(jìn)行垂直進(jìn)給，然后方向縱向進(jìn)給，反復(fù)多次直至完成。用傳統(tǒng)的工藝方法和普通銑床來加工精度要求不是很高的鍵槽，應(yīng)用較為廣泛，隨處可見。3.3 傳統(tǒng)加工方式分析用傳統(tǒng)的工藝方法和普通銑床來加工精度要求不是很高的軸外鍵槽，應(yīng)用較為廣泛。運(yùn)用傳統(tǒng)工藝加工軸外鍵槽，在精度要求較高，尺寸范圍變化大的時候存在如下弊端：（1） 質(zhì)量穩(wěn)定性差 夾具在工作臺中的位置是引起鍵槽的對稱平面與軸的縱向?qū)ΨQ面不重合的重要因素，在加工中若工件長度的變化沒有任何規(guī)律性，工作臺上中央T型槽磨損量不均衡，必然會影響夾具定位的準(zhǔn)確性，進(jìn)而造成鍵槽定位的不準(zhǔn)確，引起質(zhì)量穩(wěn)定性較低。（2） 生產(chǎn)效率低因為工件上對稱度要求越高，就對機(jī)床的定位精度要求高，而且對工件在夾具上的定位精度要求也越高，因此調(diào)試難度就會加大。（3） 運(yùn)動剛性差普通銑床調(diào)節(jié)環(huán)節(jié)多，引起誤差的幾率高（如梯形絲杠與螺母之間的間隙調(diào)整；刀桿與主軸連接的間隙調(diào)整等），導(dǎo)致相對運(yùn)動剛性差。此外，由作用于銑刀刀刃上的不均衡切削力導(dǎo)致銑刀的微量變形也會引起對稱度誤差。5 結(jié)束語鍵槽加工，對稱度是關(guān)鍵問題。在普通機(jī)床上加工軸外鍵槽時，采用傳統(tǒng)工藝，會引起刀具的微量變形，從而影響加工精度。在數(shù)控機(jī)床上加工外鍵槽時，采用“之”字形走到路線，可以改善刀具受力，從而提高了加工精度。在數(shù)控機(jī)床上加工，比普通機(jī)床效率高，質(zhì)量穩(wěn)定性好，也可以適應(yīng)在較大的直徑范圍內(nèi)加工軸外鍵槽，適應(yīng)性與靈活性更強(qiáng)。生產(chǎn)加工完這一種（或這一批）零件后，需要更換為另一種（或另一批）零件時，只需要更換新的零件加工程序。所以數(shù)控機(jī)床是產(chǎn)品更新?lián)Q代頻繁時代的首選柔性設(shè)備。在大批大量的加工生產(chǎn)中采用專用夾具裝夾工件，縮短了輔助時間，提高了生產(chǎn)效率，使批量生產(chǎn)中的精度趨于一致。本夾具的設(shè)計，結(jié)構(gòu)合理，制造容易，定位可靠，對中精度高，操作方便，可以大大提高軸外鍵槽的對稱度，同時還能提高鍵槽其他方面的加工精度，具有較高的實用價值。我的畢業(yè)設(shè)計題目是數(shù)控加工鍵槽的工裝設(shè)計。在畢業(yè)設(shè)計過程中，將所學(xué)的夾具設(shè)計，工藝知識，以及數(shù)控知識相結(jié)合，掌握一定的設(shè)計方法和技巧。了解了軸外鍵槽加工中的一些相關(guān)問題。熟悉相關(guān)的繪圖軟件，提高了夾具設(shè)計水平。通過該課題的設(shè)計，進(jìn)一步強(qiáng)化了我的專業(yè)知識，比較全面的將大部分的知識點融會貫通，是對所學(xué)知識的一次全面的復(fù)習(xí)；在設(shè)計中遇到的問題教材中不一定有，只有通過查資料，請教老師解決，增加了經(jīng)驗。同時該課題的設(shè)計是參加工作前的一次實戰(zhàn)演習(xí)，熟悉夾具設(shè)計的基本過程，了解夾具設(shè)計的一些常見的問題，為以后工作打下一定的基礎(chǔ)。通過這次畢業(yè)設(shè)計，將對我在夾具設(shè)計方面的應(yīng)用和發(fā)展情景的認(rèn)識有著重要的作用，對我的專業(yè)知識的升化和以后從事夾具設(shè)計有著重要的意義。致謝本文是在指導(dǎo)老師的悉心指導(dǎo)下完成的。指導(dǎo)老師具有嚴(yán)謹(jǐn)?shù)闹螌W(xué)態(tài)度，豐富的實踐經(jīng)驗，在治學(xué)及做人方面使我受益匪淺。衷心感謝幫助過我的每一位老師和同學(xué)。參考文獻(xiàn)1楊書子，機(jī)械加工工藝師手冊M，北京：機(jī)械工業(yè)出版社，20042上海金屬切削技術(shù)協(xié)會，金屬切削手冊M，上海：上海科學(xué)技術(shù)出版社，20043李洪，機(jī)械加工工藝手冊M，北京：機(jī)械工業(yè)出版社，19904方昆凡，公差與配合手冊M，北京：機(jī)械工業(yè)出版社，19995王光斗，王春福，機(jī)床夾具設(shè)計手冊M，上海：上?？茖W(xué)技術(shù)出版社，20006東北重型機(jī)械學(xué)院，機(jī)床夾具設(shè)計手冊M，上海：上?？茖W(xué)技術(shù)出版社，19797吳宗澤，機(jī)械設(shè)計手冊M，哈爾濱：黑龍江科學(xué)技術(shù)出版社，19878劉文劍，曹天河，趙維，夾具工程師手冊M，哈爾濱：黑龍江科學(xué)技術(shù)出版社，19879上海金屬切削技術(shù)協(xié)會，金屬切削手冊M，上海：上?？茖W(xué)技術(shù)出版社，198410周永強(qiáng)，高等學(xué)校畢業(yè)設(shè)計指導(dǎo)M，北京：中國建材工業(yè)出版社，200211黃如林，切削加工簡明實用手冊M，北京：化學(xué)工業(yè)出版社，200412余光國，馬俊，張興發(fā)，機(jī)床夾具設(shè)計M，重慶：重慶大學(xué)出版社，199513東北重型機(jī)械學(xué)院，洛陽農(nóng)業(yè)機(jī)械學(xué)院，長春汽車廠工人大學(xué)，機(jī)床夾具設(shè)計手冊M，上海：上?？茖W(xué)技術(shù)出版社，198014李慶壽，機(jī)械制造工藝裝備設(shè)計適用手冊M，銀州：寧夏人民出版社，199115廖念釗，莫雨松，李碩根，互換性與技術(shù)測量M，中國計量出版社，200016樂兌謙，金屬切削刀具，機(jī)械工業(yè)出版社，200517王先逵，機(jī)械制造工藝學(xué)，機(jī)械工業(yè)出版社，200618吳明友.數(shù)控機(jī)床加工技術(shù).M.南京:東南大學(xué)出版社,200019杜家熙.數(shù)控機(jī)床編程與機(jī)構(gòu).M.北京:中國國際商務(wù)出版社,200320楊有君.數(shù)字控制技術(shù)與數(shù)控機(jī)床.M.北京:機(jī)械工業(yè)出版社,1999