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1、前 言隨著機床加工精度的提高，為了降低定位誤差，提高加工精度，對夾具的制造精度要求相當提高。為了適應不同零件的需要和經濟性，夾具有不同的型號，以及不同檔次的精度標準提供選擇。本設計是結合目前實際生產中，通用夾具不能滿足生產要求，而專門設計的一種銑床夾具，主要包括夾具的定位方案，夾緊方案，夾具體與定位鍵的設計及加工精度等方面來分析。這個夾具具有其自身的優(yōu)點，夾具體結構簡單，操作方便。具有精準的定位。通過這次課設計，使我進一步理解了以前所學過的理論知識及怎樣運用這些知識。一 零件的結構特點十字軸式萬向聯軸器是一種最常用的聯軸器。利用其結構的特點由兩個叉形頭及十字軸通過滾動軸承構成。其最大的特點是各
2、向位移補償能力強，結構緊湊，傳動效率高，維修保養(yǎng)方便。1.1主要技術要求根據任務書要求重點保證1 軸2 軸22的圓度公差在0.01以內。3 相鄰兩軸的垂直度在0.03以內。1.2零件材料零件材料為20CrMnTi，成分均勻穩(wěn)定，淬透帶窄、晶粒細小、純凈度高、表面質量良好、熱頂鍛性能優(yōu)良等優(yōu)點。是性能良好的滲碳鋼，淬透性較高，經滲碳淬火后具有硬而耐磨的表面與堅韌的心部，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
3、鍛造毛坯。零件形狀及尺寸如圖所示，精度等級為IT14，機加工前應正火消除內應力。1.4機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40工序3 擴孔至46保證尺寸精度，銑端面工序4 銑軸達到尺寸要求要求1.5零件圖二 夾具設計方案的確定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觸來實現的。定位基準是確定工件位置時所依據的基準，它通過定位基面所體現。工件以平面與定位元件接觸時，工件上實際存在的面是定位基面，它的理想狀態(tài)是定位基準。如果工件上實際存在的平面形狀誤差很小，可認為定位基面與定位基準重合。同樣，定位元件以平面限位時，如果形狀誤差很小，也可以認
4、為限位基面與限位基準重合。工件在夾具上定位時，理論上定位基準與限位基準應重合，定位基面與限位基面應接觸。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對定位元件的基本要求（1）足夠的精度 定位元件應具有足夠的精度，以保證工件的定位精度。（2）較好的耐磨性 由于定位元件的工作表面經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，不應變形和損壞，因此，要求定位元件有足夠的剛度和強度，否則會影響工件定位精度。（
5、4）較好的工藝性 定位元件應便于制造、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（支承釘和支承板）、自位支承、可調支承和輔助支承等。（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生
6、位移或振動，影響加工質量，甚至使加工無法順利進行。因此，作為夾具重要組成部分的夾緊裝置的合理選用與設計至關重要。夾緊裝置也是機床夾具的重要組成部分，對夾具的使用性能和制造成本等有很大的影響。2.4夾緊裝置夾緊機構的三要素是夾緊力方向的確定、夾緊力作用點的確定、夾緊力大小的確定。對夾緊機構的基本要求如下： 、夾緊作用準確，處于夾緊狀態(tài)時應能保持自鎖，保證夾緊定位的安全可靠。、夾緊動作迅速，操作方便省力，夾緊時不應損害零件表面質量 、夾緊件應具備一定的剛性和強度，夾緊作用力應是可調節(jié)的。、結構力求簡單，便于制造和維修。夾緊裝置的組成：夾緊裝置的結構形式很多。但就其組成來說，一般夾緊裝置都是由力源裝
7、置、中間傳力機構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、氣動裝置、電磁裝置、電動裝置、真空裝置等。（2）中間傳力機構 是將力源裝置產生的力以一定的大小和方向傳遞給夾緊元件的機構。中間傳力機構在傳遞力的過程中起著改變力的大小、方向、作用點和自鎖的作用。（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鉆孔的導向裝置 鉆床夾具中鉆頭的導向采用鉆套，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，結構簡單，但磨損后不易更換，適合于中小批生
8、產中只鉆一次的孔。對于連續(xù)加工的孔，如鉆-擴-鉸的孔加工，則要采用可換鉆套或快換鉆套。根據該零件的加工特點和生產類型，選用固定鉆套可滿足加工要求。2.6對刀裝置 在銑床夾具上一般都設計有對刀裝置以方便對刀。對刀裝置由對刀塊和塞尺組成。對刀塊用來確定夾具和刀具的相對位置，使用塞尺是為了防止對刀時碰傷刀刃和對刀塊工件表面。使用時，將塞尺塞人刀具與對刀裝置之間，根據接觸的松緊程度來確定刀具相對于夾具的最終位置。2.7夾具體裝置設計1. 夾具體是夾具的基本件，它既要把夾具的各種元件、機構、裝置連接成一個整體，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
9、形輪廓尺寸以及加工的條件等。在設計夾具體時應滿足以下基本要求。、具有足夠的強度和剛度。、結構簡單、輕便，在保證強度和剛度前提下結構盡可能簡單緊湊，體積小、質量輕和便于工件裝卸。、安裝穩(wěn)定牢靠。、結構的工藝性好，便于制造、裝配和檢驗、尺寸要穩(wěn)定且具有一定精度。三 夾具體設計工序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軸做定位基準粗精車1軸達到尺寸要求，并掉頭把2軸精車達到尺寸要求。保證1軸和2軸圓度在0.01的范圍內。工序2以1軸和2軸做定位基準，3軸和4軸做輔助定位。用導向鉆套鉆40的孔。保證孔在中心軸線上。 導向鉆套夾具工序2夾具裝配圖工序2夾具爆炸圖工序3
10、以1軸和2軸做定位基準，3軸和4軸做輔助定位。擴孔46達到尺寸要求，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到尺寸要求工序4夾具裝配圖工序4夾具爆炸圖設計小結本次課程設計是在學完了機械制造裝備設計及機床夾具設計課程，并進行了生產實習的基礎上進行的一個實踐環(huán)節(jié)，它要求我們全面地綜合運用本課程及有關選修課程的理論和時間知識，進行機床夾具設計。本次設計實際上對我們所學課程的一次綜合運用，涉及到的知識有工程材料與熱加工工藝、機械設計、機械精度設計與檢測、金屬切削機床、金屬切削原理與刀具等，許多以往比較含糊的東西，在這次訓練中也得到澄清。通過本次訓練，我
11、們可以結合生產實習中學到的實踐知識，獨立地分析和解決工藝問題，初步具備設計一個中等復雜程度零件的工藝規(guī)程的能力?，F在，我們能夠根據被加工零件的技術要求，運用夾具設計的基本原理和方法，擬訂夾具設計方案，完成夾具結構設計，提高了我們結構設計的能力。本次設計之后，我們運用有關手冊、規(guī)范、圖表等技術資料的能力大大提高，此外，我們識圖、制圖、運算和編寫技術文件的基本技能也大大加強。這次課程設計是畢業(yè)設計前的最后一次課程設計，它必將對我們以后的工作和學習產生重要的影響，這次課程設計中的所學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發(fā)揚本次課程設計的艱苦奮斗精神，用老師教給的知識認真完成每一項艱巨的任務。參 考 文 獻1 東北重型機械學院編機床夾具設計手冊（第二版）上海：上?？茖W技術出版社，19882 龔定安，蔡建國主編機床夾具設計原理西安：陜西科學技術出版社，19923 李家寶主編夾具設計北京：機械工業(yè)出版社，19654 路亞衡主編機械制造工藝學武漢：華中理工大學出版社，19855 劉友才主編機床夾具設計北京：機械工業(yè)出版社，19926 吳宗澤主編機械設計課程設計手冊北京：高等教育出版社，19997 李華主編機械制造技術北京：機械工業(yè)出版社，200513
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