齿轮轴机械加工工艺规程设计.docx

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1、 本科毕业论文（设计）（理工类）论文题目：齿轮轴机械加工工艺规程设计姓名：毛萌磊学号：173104910115班级：1701（专升本）班年级：2017级专业：机械设计制造及其自动化学 院：机械设计制造及其自动化学院指导教师：胡郑重副教授完成时间：2019年 5 月6日作者声明本毕业论文（设计）是在导师的指导下由本人独立撰写完成的，没有剽窃、抄袭、造假等违反道德、学术规范和其他侵权行为。对本论文（设计）的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。因本毕业论文（设计）引起的法律结果完全由本人承担。毕业论文（设计）成果归武昌工学院所有。特此声明作者专业：机械设计制造及其自动化）作者学号

2、：173104910115作者签名： 齿轮轴机械加工工艺规程设计 毛萌磊Design of Processing Procedure for Gear Shaft maomenglei摘要产品生产制造质量与加工零件夹具精度及其结构呈正相关，精度高、结构优的加工零件夹具将可以有效保障产品制造质量，加工夹具重要性可见一斑。然而，在当前工业企业生产、制造过程中，却频繁因加工夹具设计及应用不当，造成产品生产质量降低的消极现象，影响加工制造效率，与产品制造成本的提高，无法为工业企业创造更多价值。基于此，为了使工业企业能够获取更高的经济收益，促使中国工业制造业的稳健发展，对轴类加工夹具设计及应用方略的研究

3、分析就显得尤为重要关键词：工艺；轴；夹具 AbstractProduct manufacturing quality and processing parts fixture accuracy and structure are positive correlation, high precision, structure of the processing parts fixture can effectively ensure the quality of product manufacturing, processing fixture significance can be infer

4、red. However, in the current production and manufacturing process of industrial enterprises, due to the improper design and application of processing fixture frequently, the negative phenomenon of product production quality is reduced, which affects the processing and manufacturing efficiency and th

5、e improvement of product manufacturing cost, and cannot create more value for industrial enterprises. Based on this, in order to enable industrial enterprises to obtain higher economic benefits and promote the steady development of Chinas industrial manufacturing industry, it is particularly importa

6、nt to research and analyze the design and application of shaft processing fixtureKey words: shaft ；process；fixture目录1 绪论51.1 国内齿轮夹具现状51.2 本次设计主要研究内容62 零件的分析62.1 零件的作用62.2 零件的工艺分析72.3工艺规程设计83 铣16槽夹具设计243.1 铣床专用夹具的主要类型243.2 铣床专用夹具的设计要点243.3 夹紧装置243.4 专用夹具的基准选择253.5 机床夹具的说明253.6 铣床夹具的分类263.7 铣削专用夹具的设计要

7、点263.8 铣床夹具的安装263.9研究原始质料273.10定位基准的选择273.11 切削力及夹紧分析计算273.12 误差分析与计算293.13 定向键与对刀装置设计303.14 夹具设计注意说明314 结论31致谢32参考文献1零件图夹具装配图1 绪论产品生产制造质量与加工零件夹具精度及其结构呈正相关，精度高、结构优的加工零件夹具将可以有效保障产品制造质量，加工夹具重要性可见一斑。然而，在现在的工厂加工零件的过程中，却频繁因加工夹具设计及应用不当，造成产品生产质量降低的消极现象，影响加工制造效率，提高产品制造成本，无法为工业企业创造更多财富。基于此，我们要提高生产效率，加速发展，对于轴

8、类零件的分析和加工已经迫在眉睫。1.1 国内齿轮夹具现状1.1.1 国内发展现状 随着经济的发展，我国的机床夹具也在不断发展。但是，机床的通用性和精确性一直是夹具发展的问题。有的公司对机床进行创新和改进。目前，主要有:组合夹具、夹具组、自动化装置和数控机场夹具。1.1.2 国外发展现状 从国际上看组合夹具大部分还是来自发达国家。市面上还是以中小型为主。工厂和地方都是使用专用夹具和可调整夹具，在国际中通用的还是组合夹具等功能性较强的。1.1.3 国内外机床夹具发展现状随着现代加工业对于工件制造要求越要越高，如今，夹具主要发展走向的标准，紧凑，高效率和灵活性。在科技的冲击和发展下，技术含量更高的机

9、床夹具将会出现。我们为机床夹具发展应该注重现代化的要素。促进机械行业发展1.2 本次设计主要研究内容本文设计的是齿轮轴夹具,此夹具设计主要分为三方面通过对相关书籍和规范的查阅，了解零件作用零件工艺规程设计专用夹具设计2 零件的分析2.1 零件的作用我们应该对齿轮轴进行设计，如图2.1。齿轮轴一般在传动系统中与蜗轮配合使用，作用以传递动力和连接两轴运动为主。其中有两段与轴承支持的内圈配合。轴头与在另一侧的键槽用于连接耦合到传递运动和力。图 2.12.2 零件的工艺分析我们可以在部分图中发现齿轮轴的部分：它的加工面透四个，其中对于这几个面一些特殊位置有要求。我们对这几个面的加工如下：1）以两端为中

10、心的加工表面我们对这零件加工需要：对中心孔的两边和对端面和倒棱的处理。由于后面的加工定位基准是加工中心孔轴线，我们要注意其尺寸标准，在处理表面是两端的中心孔的情况要严谨细微。2）以外圆面为中心的加工表面该基面的加工表面包括，并在轴部的外周上的一个键槽。主加工面是轴部和一个键槽，用于连接所述耦合的键和齿轮。3）以两个轴段外圆面为中心的加工表面要加工的表面为：两个轴段的端面及一边倒角和另一边定位轴肩。我们在加工起支撑作用的轴承内圈时其主要为两个轴段的外圆面，4）以分度圆直径为齿轮中心的加工表面这一组的加工表面包括：以齿轮中心为主的分度圆。当加工这四组的时候，考虑位置的影响，主要是：公共基准定位两段

11、中心孔轴线，在加工轴头、两个轴段外圆面的时候，在加工完成之后做圆跳动。键槽两侧面考虑公共基准AB的对称度影响。经过我们反复分析得出，保证形状精度要求的前提下， 我们加工这四个表面，首先对两段中心孔进行加工，之后用两孔的中心轴线为基准，夹具定位，再加工其他面2.3工艺规程设计2.3.1 确定毛坯的制造形式因为传动过程之中会被受力和载荷，还有振动这些因素影响，所以选用40Cr钢来制造蜗杆的零件，来确保金属纤维足够坚韧，让零件稳当地承载载荷。无论是从加大生产效率或者是从加工的精度来考虑，都应该选择模锻成型来生产零件，毕竟零件的轮廓尺寸较，产量也比较大。2.3.2 基面的选择基面的选择在工艺规程之中是

12、不可缺少的一环。只有合理地选择了基面才能保证生产率和加工成果的质量，反之，会有五花八门的问题。严重会浪费时间和零件（1）精基准的选择在定基准重合的前提下。用两个中心孔的中心线为精基准，在定位的时候设计工序和基准重合来达到降低误差。（2）粗基准的选择如果是普通的轴类零件，我们可以选择外圆作为粗基准，这没有任何问题。由于制造的零件有差异。粗基准选择最大外圆面，这是因为零件的表面全都需要加工。2.3.4制定工艺路线制定工艺路线稍必须考虑全面，保证零件的长度，位置精度达到要求，几何形状也必须满足一定的要求。如何最大化减少耗资也是一个问题。如果已经定好生产纲领，可以设计工序来加大生产率，使用专用夹具来协

13、助万能机床加工1.工艺路线方案一10锻 造20去飞边30粗车齿轮轴的右端面，粗车外圈为60mm，65mm，80mm，141.78，留有2mm加工余量40粗车齿轮轴左端面，保证全长，粗车外圆60mm、75mm、留2mm 加 工余量50调质处理60半精车齿轮轴右端面，半精车外圆60mm、65mm、80mm、141.78 ，其中外圆60mm、65mm留0.5mm加工余量，把其它面加工到尺寸标准。70对齿轮轴左端面的外圆60mm、外圆75mm半精车，半精车前者留0.5m加工余量，后者加工到要求尺寸80铣键槽，选择两个60mm 外圆面作为基准。90插齿轮100对外圆60mm、65mm粗、精磨右端面，并且

14、需要磨制过渡圆角。110对左端面及外圆75mm粗、精磨120打磨光滑130校检140存放2.工艺路线方案二10锻 造20去飞边30齿轮轴右端面粗车，外圆60毫米、65毫米、80毫米、141.78毫米粗车 ，留2mm加工余量40粗车齿轮轴左端面，保证全长，粗车外圆60mm、75mm、留2mm加工余量50调质处理60对外圈60mm、65mm先粗车再半精车，两者在加工中保留0.5mm的加工余量。在粗车削齿轮轴的右端，对于80mm、141.78mm也进行粗车和半精车达到尺寸要求。70铣键槽，基准用两个60mm 外圆面。80对齿轮轴左端面的外圆60mm、外圆75mm半精车，半精车前者留0.5mm加工余量

15、，后者加工到要求尺寸。90 插齿轮100粗、精磨右端面及外圆60mm、65mm，以及磨制过渡圆角。110粗、精磨左端面及外圆75mm。120打磨光滑130校检140存放3.工艺路线方案的比较与分析对上面两个方案综合考虑：方案一是所有零件一起加工，操作方便，减少失误；方案二是不同零件在不同车床上加工。在分析后选择方案一10锻 造20去飞边30粗车齿轮轴右端面，粗车外圆60mm、65mm、80mm、141.78 ，留2mm加工余量 40粗车齿轮轴左端面，保证全长，粗车外圆60mm、75mm、留2mm加工余量50调质处理60对外圈60mm、65mm先粗车再半精车，两者在加工中保留0.5mm的加工余量

16、。在粗车削齿轮轴的右端，对于80mm、141.78mm也进行粗车和半精车达到尺寸要求。70对齿轮轴左端面的外圆60mm、外圆75mm半精车，半精车60毫米的留0.5mm加工余量，后者加工之后为图纸要求80铣键槽，用两个60mm 外圆面作基准。90插齿轮100对右端面和60mm、65mm外圆粗、精磨，再过渡的时候需要圆角110对左端面及外圆75mm粗、精磨120去毛刺130检验140入库我们应在零件的加工中考虑其特点。例如，我们的轴段的定位肩是和轴承相匹配，在定位肩模锻件上加工定位肩有一定的困难。此时，我们可以选择用车床。这需要我们单独进行操作。综合分析可得出工艺路线方案为：工艺一：锻造工艺二：

17、去飞边工艺三：以作外圆面为粗基准车端面，打中心孔。选择六角车床工艺四：粗齿轮轴的所有外圆表面都基于中心孔轴线。 选择普通车床工艺五：基于中心孔轴线，有两个定位肩和两个轴段释放槽。 选择普通车床工艺六：调制工艺七：对轴线上的各轴段半精车。精基准定中心孔轴线。选择普通车床工艺八：倒角工艺九：当铣键槽时，我们可以选择两个外圆面为基准，使用一般立式铣床，夹具用特殊的。工艺十：当车螺纹时，我们可以选择两个外圆面为基准，采用普通车床，使用专用夹具。工艺十一：淬火工艺十二：以两个中心孔的中心线为标准先对轴头、两个轴段外圆面及螺纹面粗磨，在连接的部分要有过渡圆角。采用普通磨床。工艺十三：以两个中心孔的中心线为

18、标准，轴头和轴的两边的外圆周，还有螺纹表面加工， 使用普通的磨床。工艺十四：对螺纹面处理工艺十五：去毛边工艺十六：检查之后放仓库2.3.5机械加工余量，工序尺寸及毛坯尺寸的确定选择40Cr钢作蜗杆的原材料，硬度为217255HBS，生产规模是大中型，使用模锻，精度等级13。根据原始数据和加工技术，每个加工表面的加工余量，工艺尺寸和毛坯尺寸确定如下1.轴段外圆面需要对该轴加工，车磨和半精加工达到表面粗糙度为1.6。 在加工中留有半径为2Z = 3.5mm。2. 轴段沿轴线长度方向的加工余量对于长度应留有4mm，模锻斜度为5。3直径65轴段外圆面我们可以对这段轴粗车，半精车，在表面粗糙度没有说明的

19、条件下，要加工半径余量是2Z=3.5mm。4直径65轴段沿轴线长度方向的加工余量留有3.5mm的长度，斜度为5的模锻，外圆角半径为2。2.3.6确定切削用量2.3.6.1工序30 队齿轮轴右端面粗车，留2mm加工余量来对外圆粗车60mm、65mm、80mm、141.78 我们选择YG6硬质合金可转位车刀。切削用量简明手册表1.1在（表1.30）中，在CA6140机床允许的范围，厚度为。车削刀具的几何形状被选择为具有倒角前刀面，前角=，背部角度=，主偏角=，副偏角=，刃倾角=，刀尖圆弧半径=。表1.1.确定切削深度刀具一次可以切削，所以 = （式2.1）.确定进给量由切削加工简明实用手册可知表1

20、.4刀具尺寸=，工件半径50200之间时， 进给量=0.51.0查机械制造工艺设计手册可知CA6140机床进给量（表4.29）： =0.7进给速度要低于机械的机构强度，之后需要按表1-30进行。=3530是CA6140可以给的进给力根据表1.21 表1.2 根据表1.2，强度在174207时，=时，径向进给力：=950。切削时的修正系数为=1.0，=1.0，=1.17（表1.292），故真正进给力： =950=1111.5（式2.2）因为在加工过程中机器最大的进给量大于切割期间的进给力，所以=。.选择刀具磨钝标准及耐用度表1.9根据切削用量简明使用手册表1.9车削后刀具的最大磨损量为1.5mm

21、刀具寿命=.确定切削速度我们可以查到切削速度。表1.11由切削用量简明使用手册表1.11，当硬质合金刀加工硬度200219的铸件，切削速度=。切削速度的修正系数为=1.0，=0.92，0.8，=1.0，=1.0（见表1.28），故：=63 （式2.3） =120 （式2.4）由CA6140车床使用选择 =125这个时候为：= （式2.5）.校验机床功率查表计算切削的功率。表1.25由“切削用量简明使用手册”中表1.25，=，时， =切削功率的修正系数=0.73，=0.9，因此真正功率： =1.7=1.2 （式2.6）根据表1.30，当=时，机床最大功率为=，因此我们在CA6140车床上加工零件

22、，最后应该切削：=3.75，=，=，=2.3.6.2 工序40 粗车齿轮轴左端面，保证全长，粗车外圆60mm、75mm、留2mm加工余量1、加工条件（1）选择刀具1） 选择直头焊接式外圆车刀2）依据，根据表1.1，车床CA6140的中心高度，刀厚为4.5毫米，刀杆为BxH=16mmX25mm。3）依据，根据表1.2，45钢毛坯用YT15硬质合金刀加工4）由中车刀几何形状如表A表A 车刀几何形状角度刀角名称符号范围取值主偏角kr304545副偏角101515前角51010后角585刃倾角00倒棱前角-10 -15-10倒棱宽度0.4（0.30.8）f10.40.80.5确定切削深度ap 由于粗加

23、工余量仅为2.9mm，由此可以一次切削，故 ap=2.9mm进给量根据表1.4，在粗钢中，刀柄的尺寸为16mmX25mm，ap = 2.9mm，工件直径小于40mm， 依据，由CA6140车床的操作规则可知 要验证车床结构强度是不是大于进给机构允许的进给力：由中CA6140车床的操作说明得其进给机构允许的进给力为。依据，根据表1.2，当钢的强度=570670MPa， (预计)时，进给力为N。依据，根据表1.29-2，切削时的修正系数为=1.0，=1.0，=1.0，所以真正进给力 N （式2.7）因为车床进给机构工作中的进给量大于切削期间的进给力，所以进给速率可以为。车刀磨钝标准及耐用度T由中表

24、1.9，可以使用刀具的最小后刀面（1.01.4），使用时长是T=60min。确定切削速度由中表1.2，切削速度的修正系数为=1.0，=1.0，=0.8，=1.0，=1.0，所以 =0.94 由中表1.2，切削速度的计算 故 =110m/min （式2.8） r/min （式2.9）由中CA6140车床的使用说明可知，选择 此刻真正切削速度为 =120m/min （式2.10）得到应该切削量: 2.3.6.3 工序60对外圈60mm、65mm先粗车再半精车，两者在加工中保留0.5mm的加工余量。在粗车削齿轮轴的右端，对于80mm、141.78mm也进行粗车和半精车达到图纸要求。1、加工条件（1）

25、选择刀具1） 选择直头焊接式外圆车刀2）由表1.1，选择16mmX25mm的刀杆，厚度为4.5mm对粗钢加工3）依据，根据表1.2，选择YT15硬质合金刀具对45钢毛坯加工4）依据，根据表1.3，车刀几何形状如表12表12 车刀几何形状角度刀角名称符号范围取值主偏角kr304545副偏角101515前角51010后角585刃倾角00倒棱前角-10 -15-10倒棱宽度0.4（0.30.8）f10.40.80.5（2）选择切削用量 1）、确定切削深度ap 走刀可以走完粗加工的2.9mm，故 ap=2.9mm2）、进给量依据，根据表1.4，使用16mmX25mm刀杆对零件粗车，ap=2.9mm，在

26、工件半径小于20mm时， 依据，根据CA6140车床的使用说明书选择 要保证车床的进给量可以满足确定的进给量，所以我们要对此作对比：由中CA6140车床的操作说明书可以得到进给机构允许的进给力为。由中据表1.2，钢的强度在570670MPa之间， (预计)时，进给力为N。由中表1.29-2，在切削过程中的修正系数为=1.0，=1.0，=1.0，所以真正进给力为 N （式2.11）在切削过程中的机构允许进给力大于车床进给力，所以可以用的进给量 3）、车刀磨钝标准及耐用度T由中表1.9，我们采用最小的后刀面磨损量（1.01.4），车刀具使用时长为60min。4）、确定切削速度由中表1.2，切削速度

27、的修正系数为=1.0，=1.0，=0.8，=1.0，=1.0，故 =0.94 由中据表1.2，切削速度的计算 故 =110m/min （式2.12） r/min （式2.13）由中CA6140车床的操作说明书，使用 此刻真正切削速度为 =120m/min （式2.14）得到应该切削量:。2.3.6.4工序70 对齿轮轴左端面的外圆60mm、外圆75mm半精车，半精车前者留0.5mm加工余量，后者加工到要求尺寸1、加工条件(1)、选择刀具 再保证精度的前提下我们刀具选择和粗车相同（刀厚、尺寸、形状）（2）、背吃刀量ap 查，得半精车余量ap=0.9mm1）、进给量表1.6由中表1.6，材料为碳钢

28、，当表面粗糙度为，（预计）时，。 依据，根据CA6140车床的使用说明书选择 2）、车刀磨钝标准及耐用度T 由中表1.9，采用后刀面允许磨损量为0.5毫米的车刀,刀具的寿命T=60min。3）、切削速度 由中表1.2，可查得切削速度的修正系数为=1.0，=1.0，=0.8，=1.0，=1.0，故 =0.94 依据，根据表1.27，切削速度的计算 故 =158m/min （式2.15） r/min （式2.16）依据，根据CA6140车床的使用说明书，选择 这时实际切削速度为 =97m/min （式2.17）最后确定切削量:2.3.6.5工序80 粗铣键槽机床的选择：X52K型铣床（1）选择刀具

29、：查，根据表2.1-72，因为铣削宽度，可查得立铣刀 2）查，根据表2.1-20，选择7:24锥柄立铣刀，正式要求L=198mm，正式要求l=63mm，粗齿数为4。（2）选择切削用量1）决定铣削深度 在工件加工过程铣削深度每次都很小。故均可以一次性走完，则粗铣削时为3.4mm。2）决定每齿进给量 查，根据表2.1-72，当铣削宽度=12mm时，铣刀的每齿进给量，取，所以。3）选择铣刀磨钝标准及刀具寿命 由表2.1-75，采用高速钢立铣刀，粗铣，后刀面的最大磨损限度为0.30.5mm，查，根据表2.1-76，可选用，耐用度T=90min的高速钢立铣刀4）决定切削速度 由表2.1-77可查得：=1

30、.18，=1.0，=0.9，=1.2，=1.0，=1.25（铣削余量较小时，） 计算铣削速度： 查，根据表2.1-77可查得： 所以 m/min （式2.18） r/min （式2.19） 由中表3.30，X52K型铣床操作可知，选择： 此刻真正切削速度为 m/min （式2.20）2.3.6.6精铣键槽（1）选定的机床，刀具的型号和尺寸与粗铣相同（2）选择切削用量1）对铣削深度的确定根据，可查得精铣=0.6mm。2）决定每齿进给量 查，根据表2.1-72，当铣削宽度时，铣刀每次进给量，取，所以 mm/r3）选择铣刀磨钝标准及刀具寿命 查，由表2.1-75，采用立铣刀，高速钢铣刀，精铣，后刀面

31、的最大磨损限度为0.20.25mm，查，根据表2.1-76，可查得选用，耐用度T=90min的高速钢立铣刀4）决定切削速度 查，由表2.1-77可查得：，（铣削余量较小时，） 铣削速度计算公式： 查，根据表2.1-77，可查得： 得出 m/min （式2.21） r/min （式2.22） 由中表3.30得出 XK5532型数控铣床的使用数据，选择： 这时实际切削速度为 m/min （式2.23）2.3.6.7工序100: 对右端面、外圆60毫米、65毫米进行粗、精磨，并且要有过渡圆角。 1）确定磨削深度=0.5mm 2）确定进给量,取f= 0.05mm/r3）根据机床选n=2667r/min

32、，计算出= =2093.6m/min （式2.24）4） 基本时间=，故 =0.195min （式2.25） 5) 计算,由表可知协作时间=0.2min,准备地方=0.3min,空闲时间=0.1min 则=0.195+0.2+0.3+0.1=0.795min （式2.26） 6）小结综上所述，选择磨床M114W，机床主轴转速为2667转/分钟，Vc为2093.6m/min，进给速度f = 0.05mm/h，AP为0.4mm，电机时间为0.195min，辅助时间为0.2min。3 铣16槽夹具设计3.1 铣床专用夹具的主要类型（一）直线送进的专用铣床夹具 这种夹具一般安装在铣床上。铣床工作时时直

33、线移动。在进行洗涤工作时，这种类型的铣削夹具可以和连杆夹紧机构和气动装置一起工作，这会提高效率。在一些复杂的情况也可以使用多件多工位夹具，这样可以在机器加工和上下零件过程中操作其他。（二）圆周送进的专用铣床夹具 圆周铣削方法的进给运动是连续的，工件的装载与卸载可以在不停止的情况下进行。 所以很多工厂为提高效率使用这种 在进入铣削夹具的圆周进给的设计时，应充分考虑使沿圆周布置的工件尽可能的紧凑，夹具的尺寸与质量一定，防止铣刀的空转；为方便工人操作和节约工时，可以设置手柄来转盘周围，夹紧应多采用气压和液压。3.2 铣床专用夹具的设计要点（一）设计时考虑夹具在工作中受加工过程和切削力的影响，我们要足

34、够刚度和硬度防止在工作时方向改变，选择重心低的夹具，夹具宽为长的1.25倍，留一定空间来排屑。（二） 为保证夹紧力和自锁性。我们要考虑装置的强度的刚度。偏心夹紧夹具一般不在在铣床进行粗铣时使用。（三） 在工件的刚性部分作用夹紧力。在主定位元件的定位表面工件和之间的作用力非常高。如果有力对侧面做工时，受力点要低于零件侧面的支撑点（四）在选择刀具时考虑夹具与铣刀的相对作用，以便装置方便。用铣刀的尾部试刀对工件切削，用塞尺测量。（五）在必要时可以用孔来排出切屑和切削液。（六）在夹具的底面设两个方向来保证夹具和零件的位置还要机床工作台轴线准确。 桌子的方向和T形槽应该是单面的。 可以使用圆柱销的前提是

35、工作台的T形槽表面是平稳。 对于高精度或重型固定装置，底座要和夹具对应3.3 夹紧装置 我们必须设置夹紧装置夹紧工件，防止在加工过程中受外力时改变其相对位置 1.夹紧装置的组成 夹紧装置一般由三部分组成，在设计中我们要设计夹紧装置的组成部件（1）夹紧元件和夹紧机构。夹紧力的产生是由夹紧元件和工作面挤压产生以保证夹紧装置的力度（2）中间传动机构。该机构可以通过改变夹紧元件和力源之间的力的方向达到增加或减小力的功能。 不仅如此，在原始力消失后可以自锁，防止工件掉落。（3）力源装置。一般用气动或电动，液压等装置来作为夹紧装置的力源。2.夹紧装置的基本要求(1)夹紧装置首先考虑操作时安全，而且要通俗易

36、懂，工作方便(2)工件位置要求严格。夹紧时，不能将其从固定位置移除（3）力源装置控制夹紧力是合适的。它不会在加工过程中造成损坏或变形，也不会引起振动或移动（4)夹紧装置的复杂性和自动化程度必须根据工件的产量和批号进行调整。3.4 专用夹具的基准选择 可以由压板限制零件的自由度轴，夹具一个轴上的自由度则侧面定位来限制。可调部分安装在夹具体上，滑块上的可换定位销来限制住的转动可达到限制目的。支座X轴方向上的自由度可以用可换定位销来限制，为方便调节的安装在夹具上我们可以用底板或者是夹具体上的面为定位基准，最后选择用底板是因为底板的定位误差有点小。3.5 机床夹具的说明机床夹具可以让工件在加工过程中不

37、会被外力影响而改变其相对位置。这样会在下刀的时候比较准确。3.5.1 机床夹具的种类可以按车床种类对夹具分类：车床，铣床、床架、钻床、磨床、自动机床和数控机床夹。机床夹具功能性又可以分为五种:常用夹具、专用夹具、多功能夹具、可调夹具和托盘在一定的程度上，我们对不同零件都可以使用万能夹具，像三爪卡盘、平面虎钳、等。这是为专用夹具作附件而提供在一些特定的过程需要为工件设计和制造专业夹具。专业夹具用于批量生产，我们也主要研究这一些。3.5.2 机床夹具的组成1为保持工件在工作时位置不变，我们必须要用夹紧元件和夹紧装置2可以根据分度装置、导向或工具设定部件，以及夹具和机床之间的连接部件来保证其他装置或

38、部件各种固定装置。整个过程用距离切削。把工具块和测隙规通常设置在固定装置上，在准备加工的零件上很简单的操作工具3夹钳，作为机床夹钳的基本零件，把夹钳的所有零件整合成一体，在机器上式由他把夹钳安装上4我们可以用定位元件和定位板来确定工件的具体位置。定位轴承组件的定位精度也会影响零件的精度。常用的一般是支撑钉、支撑板等。3.6 铣床夹具的分类最常见的夹具是铣削夹具。主要对表面精加工，作用于花键和机加工零件上的各种模制表面。 铣削夹具可分为三种进给模式：直线进给型，圆周进给型和进给型。 最常使用线性馈电夹具另外，我们一般把夹具分三种：普通铣削夹具，特殊铣削夹具和组合铣削夹具; 我还可以依照自动化不同

39、和夹紧电源的不同以及夹紧工件的数量进行分类。3.7 铣削专用夹具的设计要点1夹具和铣刀的位置调节通过悬挂工具装置实现。 塞尺的使用应该处于易于查看的位置并且便于工具设定装置。 铣刀的切削点位于工件的末端。2我们应在地面和夹具之间设置两个定位键保证夹具和机床工作台轴线之间的相对位置3我们设计夹具必须有一定的刚度和强度以保证在加工余量和切削力方向的随时变化中不会变形。4在工件的刚性部分作用夹紧力。在主定位元件的定位表面工件和之间的作用力非常高。如果有力对侧面做工时，受力点要低于零件侧面的支撑点5芯片和冷却剂应顺利排出，必要时应打开排水孔6夹具装置必须要有足够大的夹紧力和自锁性能3.8 铣床夹具的安

40、装在底板2平面内的铣床台上放置铣床夹具，以确保刀具的正确位置;铣床底部设有两个定位键，在铣床台的T形槽内安装定位键，与其配合确定零件处于水平面。刀是正确的。夹具用T型螺钉固定。对定位键与T形槽的匹配有可能会因为定位表面与铣床夹具安装面之间的位置误差，会让定位面和通道方向匹配不吻合，之后会安装错误。为了减少安装误差，可以提高位置精度和与部件的匹配精度。可以使定位键的一侧与T形槽接触来提高安装精度。安装精度可方便我们之间找到定位面直接用于安装夹具。如果有任何困难，可以在夹具上找到正面使用。 3.9研究原始质料该夹具主要用于18槽的粗加工和精加工，应考虑槽两侧的平行度和中心线的对称要求。 通过对对定

41、位参考的确定来保证满足铣削该凹槽时的技术要求。 同时，应想到如何提高效率并节约成本。3.10定位基准的选择每个工件有六个自由度，我们要对自由度进行限制。 现在，由加工过程，我们要确定自由度数和选择的理由。（1）对于Z方向的移动和X方向的旋转我们要限制来保证。（2）我们可以保证Z方向的旋转，X方向的移动和Y方向的旋转来确保18和槽表面的对称性（3）通过限制Y方向的移动确保肩部的长度和键槽的右端为5。3.11 切削力及夹紧分析计算刀具：错齿三面刃铣刀（硬质合金） 对刀具进行研究： 铣削切削力的公式可以得出： （式3.1）有： （式3.2）由于零件在外力的影响下可能出现最不好力矩状态，由静平衡原理计

42、算理论夹紧力。然后，在夹紧状态下，把k和F作积，即： 我们可以下面的式子得到K： 其中：是安全系数在不同条件下的值，由机床夹具设计书籍中121可知其公式参数： 由此可得： （式3.3）所以 （式3.4）从计算得出实际所要夹紧力很小。在综合考虑之后选择用手动螺钉夹紧机构。由网络可以知道，在拧紧移动板时产生的夹紧力可以由计算：在螺钉夹紧时产生的夹紧力由得出：我们可以查出： 上述： 螺旋夹紧力：为让工件受到螺栓和弧形压块的挤压力够大，我们可以用螺旋夹紧机构，受力分析如下图由表得：原动力计算公式 即： （式3.5）由上述计算易得： 从上面可以看出真正需要的夹紧力非常小。所以我们可以用手动螺钉夹紧机构。3.12 误差分析与计算注：V型块夹角=90。基准位移误差：把V形块中放置工件表面。 工件定位面外径公差为，对于同一系列零件，当零件的半径由最小D-D增加到D时，我们设计的定位基准可以让零件在上下运动而左右无位移，当工件变大，可以用数学几何分析参考位移误差：Y=基准不重合误差： 在图B中我们的的定位标准和设计标准不一样。当定位基准不变化，工件的最小半