齿轮以节圆定位磨内孔夹具
机械制造工艺学：第三章 机床夹具设计 第四节 各类机床夹具
过渡盘与主轴端部是用短锥 和端面定位，夹具体用止口与 过渡盘定位(大平面加短圆柱 面)，用螺钉夹紧。
3磨床夹具 车床夹具的设计要点同样适
合于内圆磨床和外圆磨床所用 的夹具
二、钻床夹具
1、钻模的类型与典型结构
钻床夹具因大都具有刀具导向装置，习惯上又称为钻模。钻 模一般由钻模板、钻模套、定位元件、夹紧装置和钻模体等组 成。
一、车床与磨床夹具
一、车床与磨床夹具
2、车床夹具的设计要点 1）车床夹具总体结构
夹具结构应尽量紧凑，重心应尽量靠近主轴端。对于弯板式 和偏重的车床夹具，应进行配重调平衡。
2）夹具与机床的联接 联接方式取决于主轴轴端的结 构以及夹具的体积和精度要求
⑴用莫氏锥度配合 夹具体以长锥柄安装
在主轴孔内，其定位精度 高，定位迅速方便，但刚 度低，适于轻切削。
1、钻模的类型与典型结构
翻转式钻模 固定式钻模板 快换钻套
1、钻模的类型与典型结构
盖板式钻模 固定钻套
2、钻模设计要点
1）钻套 刀具引导元件，装在钻模板上，确定刀具的位置和方向，
⑴钻套类型：固定钻套、可换钻套、快换钻套、特殊钻套 ⑵钻套的尺寸和公差
钻套内径根据所用刀具的外径来确定；钻套的高度H影响钻 套的导向性能，同时影响刀具与钻套之间的摩削情况；钻套与 工件之间应留有间隙 2）钻模板
钻模板用于安装钻套，与夹具体的联接方式有固定式、铰链 式、分离式和悬挂式等几种。
3）夹具体 整个夹具的基础零件，一般多为铸件，也可用焊接件。夹具
通过夹具体底面安放在钻床工作台上，可直接用钻套找正并用压 板压紧(或在夹具体上设置耳座用螺栓压紧)。
三、镗床夹具
镗床夹具简称镗模，主要由镗套、镗模支架、镗模底座、以 及必需的定位、夹紧机构组成，多用于在镗床、组合机床(也可 在车床和摇臂钻床)上加工箱体、支座等零件上的精密孔或孔系。 与钻模有很多相似之处。
齿轮类零件加工工艺分析及夹具设计
齿轮类零件加工工艺分析及夹具设计目录摘要 (4)第一章齿轮类零件加工工艺规程编制概述 (5)1.1工艺编制的总体步骤 (5)第二章对齿轮类零件的加工工艺编制及分析 (6)2.1分析齿轮类零件的技术要求 (6)2.2明确毛坯尺寸 (8)2.3拟定工艺路线 (8)2.4设计工序内容 (10)2.5填写工艺文件 (10)第三章对齿轮类零件加工工艺进行合理性分析 (11)第四章夹具设计的要求 (11)4.1 了解夹具设计的总体要求 (11)第五章夹具设计的特点 (12)5.1确定夹具的类型 (12)5.2钻模的主要类型 (12)第六章工件夹紧计算及选择 (13)6.1工件的夹紧 (13)6.2 夹紧力的选择 (13)6.3夹紧力的计算及精度分析 (14)第七章夹具的结构分析及设计 (16)7.1夹具的夹紧和定位 (16)7.2夹具的导向 (17)第八章夹具的总体分析 (17)第九章致谢 (18)摘要齿轮类零件是典型零件之一，它在机械主要用于传动，齿轮类零件主要有齿轮．齿轮轴，涡轮涡杆，在机械领域运用很广泛。
按传动形式分圆柱类齿轮、锥齿轮、齿条等。
按齿形状分：齿轮、齿、字齿等。
按制作方法分：铸造齿轮、烧结齿轮、轧制齿轮等。
我以齿轮加工工艺编制分析齿轮的加工要求，在生产实际中阐述齿轮的工艺过程，及工艺的合理性。
夹具在机械加工中有举足轻重的作用，好的夹具才是保障零件加工的方法。
我从夹具的分析、设计、计算、使用方面概述夹具的用途。
按专业化程度可分为通用夹具、专用夹具、可调夹具、组合夹具、成组夹具、标准夹具、随行夹具、组合机床夹具等。
我这次设计的是盖板式钻夹具。
这是一种专用夹具，专为一工件的一道工序而设计的夹具。
关键词：齿轮、夹具、工艺、设计1.1工艺编制的总体步骤1.分析零件的结构和技术要求（1）分析图样资料①加工工艺表面的尺寸精度和形状精度②各加工表面之间以及加工表面和不加工表面之间的位置精度③加工表面的粗糙度及表面的其他要求④热处理及其他要求（2）零件的结构工艺分析。
齿轮齿条零件机械加工工艺规程及专用夹具设计
齿轮齿条零件机械加工工艺规程及专用夹具设计简介本文档旨在提供关于齿轮齿条零件机械加工的工艺规程和专用夹具设计的指导。
通过本文档，你将了解到齿轮齿条零件的机械加工过程以及设计专用夹具的重要性和方法。
工艺规程齿轮齿条零件的机械加工过程应遵循以下规程：1. 材料准备：选择适当的材料，并根据零件的要求进行切割和加工准备。
2. 机床设备设置：根据加工要求，正确设置机床设备的参数和工具。
3. 零件固定：使用合适的夹具将零件固定在机床上，确保加工的稳定性和精度。
4. 加工操作：根据加工工艺要求进行切削、磨削、车削等操作。
5. 检验与修整：对加工后的零件进行检验，如有必要进行修整，以保证其质量和尺寸精度。
6. 表面处理：根据需要，对零件进行表面处理，如镀铬、镀锌等。
专用夹具设计设计合适的专用夹具是确保齿轮齿条零件机械加工过程的关键。
下面是一些设计专用夹具的重要原则和方法：1. 夹具类型选择：根据零件的形状和加工要求，选择合适的夹具类型，如平面夹具、圆形夹具等。
2. 夹具定位：确保夹具能够准确地定位零件，以保证加工的精度和一致性。
3. 夹具固定：夹具的固定方式应牢固可靠，能够承受加工过程中的力和振动。
4. 夹具材料选择：选择适当的夹具材料，具有足够的强度和耐磨性，同时尽量避免对零件表面的损伤。
5. 夹具调试与测试：在使用之前，对夹具进行调试和测试，确保夹具的性能和可靠性。
总结本文档介绍了齿轮齿条零件机械加工的工艺规程和专用夹具设计的重要性。
通过遵循正确的工艺规程和合理设计专用夹具，可以提高加工效率和质量，确保零件的尺寸精度和稳定性。
斯太尔系列从动锥齿轮内孔加工工艺方法探讨
１ ２ 切 削参数 ．
切 削参数 的不 合理 容 易产 生 表面 应力 ，而且 会 产生 大
量 的 切 削 热 ，导 致 工 件 的 变 形 。 ａ 背 吃 刀 量 ．
图 １
不 同的切 削深 度对 工件 表 面残 余 应 力及 其分 布 的影 响
■ ■ ■ 一 一 一 ● ● ● 一 ■ 一 一 一 一 ● ■ ● 一 ■ 一 一 一 ■ ■ ■ 一 一
不 明显 ，这 主 要是 由于 切 削深 度 的增大 对切 削温 度 和工 件
■ 一 ■ 一 一 ■ ■ ■ ● ■ 一 一 一 ■ 一 ● ■ 一 ■ ■ ■ ● ■ ●
一 ■ 一 ■ ■ 一 一 一 ■ ■
３ 三种 工 艺方 法 综合 比较
３ １ 综 合 比较 ．
＼＼ 项目
备 注 ：① 加工 成 本主要 考 虑 了机床 的初 期投 入成 本和 刀具（ 砂
优 点 ：加 工 成 本 较 低 。
②定位 准确 ，装 夹方便 ，生产效 率 高 ，加 工成 本相 对
较低 ，适 合进 行 大批 量生 产 。 ④相 比卧式 磨床 加工 ，大 大降 低 了工人 劳动 强 度 。
缺点 ：①对夹 具精 度要 求较 高 。② 由于Ｔ面上 有 １ 个 ６
Ｍ１ ， — Ｈ螺纹 孔 ，存在 断续切削 ，对刀具要 求较高 ， ６Ｘ１ ５ ６ 因此 ，批 量加 工前 必 须通 过 实验 ，找到 最为 合理 的机床切
轮 ） 本 。 ② 加 工 所 需 工 时 根 据 加 工 余 量 和 切 削 用量 的 不 同 而 不 同 成
③所 需工 时 包括 工件的装 卸时 间。 由于加 工余量 大小、 用机床 、 ④ 采
热 处 理 等 因 素 的 不 同 ，加 工 所 需 工 时 也 不 同 。
与《径向孔可转位钻模》作者之商榷
３ 压板 ４ 夹具体 ５ 疋位销 ２ ． ．
销 ５组成 。 ～
２ 工艺性分析 ．
＝ ． 二
（）由于工件螺纹底孔较小，故可直接选用本方案 １
中央具体 的 １ 个铣 削平 面作基 准。根据 我公 司加工 的 ０
类似产品工艺，在此处不必对工装进行压紧，只简单地 限制夹具体绕主轴回转即可。
钻套孔插入已加工孔， 对工件进行绕 自 身轴线 回 转定位。 然后转动夹具体 ６ ，直至将所有的螺纹底孔加工 完 。
（）攻螺 纹 ４ 加工 完螺纹底 孔后 ，将工件从 图 ２中
的夹具内取出， 转入下道工序中进行攻螺纹 ， 攻螺纹夹
具如图 ３ 将工件放人夹具体内 （ ２和图 ３的区别在 ： 图
氮化硼刀片。③重新设 计双联齿轮夹具。 常规的双联齿轮磨
５Ｈ Ｃ ０ Ｒ ，具体结构尺寸和技术要求见图 ２ 。装夹前，工 件垂直放入定心夹圈以齿轮小端节圆定位，而后插入和 保持圈连成一体的大端节圆棒，再由专用液压ｊ爪夹紧 定心夹圈，在夹紧力的作用下迫使定心夹圈收缩并 自动
定心夹 紧Ｔ件。
（）由于工件较薄且ｊ件定位选用 中间心轴 及所加 ２ 二 工 出来 的第一个孑作为定位 ，所 以心轴 与工件 的配合应 Ｌ
选问隙配合，这不仅利于装卸，还可以减小Ｔ件变形
量 ，为加工带来便利 。
图
４ 钻套 ．
２
３ 压 板 ． ７ 工 件 ．
１ 定位 心 轴 ２ 带肩螺 母 ． ．
（）由于加工时夹具体需要经 常转 动进行 钻孔 ，所 ３
２ 夹具制造精度的要求 ．
由于齿轮的齿圈径跳大小由本工序直接保证， 所以 夹具定心夹圈的尺寸 精度、位置精度和淬火硬度的高低
尤其覃要 ， 冈此 ，必须严格按照 图样 ，合理安排加 工工 艺，确保定 心夹 圈的加工质量 。同时齿 轮的大小端公 法 线 ｝度尺寸必须按照工艺文件的尺寸严格控制 乇
圆柱直齿双联齿轮磨孔夹具
节圆棒选用 Ｔ ０ ｌＡ材料 ，热处理硬度 ５ ８
６Ｈ ｃ ２ Ｒ ，圆柱度公差为 ００ ５ ｍ，表面粗糙度值 Ｊ ．０ｍ Ｒ ＝
０８ ． ｍ，３件一组节 圆棒外 圆直径必须 一致 ，相差不得
超过 ０ ０５ ｍ。节 圆棒 的位置 ：若 齿轮 齿数 为 ３的倍 ．０ｍ
１ 弹性夹紧夹具结构 ．
４ 小 端固定 销 ５ ． ．大端 夹圈 ６ ．大端节 圆棒 ７ ．大端 固定销
④节圆棒直径和大小夹圈内孔直径 的确定 可以根 据 《 机床夹具设计手册》 直齿圆柱齿轮齿形定位时滚柱 直径及外公切圆直径的计算公式计算得 出。由公式计算
出的节圆棒直径取整即为实 际节 圆棒直径 ，由实际节圆
正效果不好 ，所 以齿轮的大小端公法线长度 尺寸必 须按 照工艺文件的尺寸严格控制 。经过多年的生产验证 ，该
①夹具体
夹 具体选用能热 处理淬 火到 ５Ｈ ｃ以 ５Ｒ
磊 工冷 工 加
ｗｗｗ ｍ ａｃ ｎｉ ｔ ｃ ｈｌ ｓ ． ｏｍ ． ｃｎ
兰！星 堡 丝塑＿
夹具 加 工 的齿 轮齿 圈径 向 圆跳 动能 稳定 在 ９级 以 内
图 １
（ 件） ３ 、小端 固定
销４（ ３件 ） 、大
端 夹圈 ５ 、大端节
圆棒 ６ （ ３件 ） 、 大端 固 定销 ７ （ １ 夹 具体 ２ ３ ． ．小端夹 圈 ３ ．小端 节圆棒
证大小夹圈端面比夹具体端面高出 ３— ｍ ４ ｍ。
件） 、大端 保 持架 ８和压 紧端盖 ９等 组成。夹具体与磨
体１ 、定位板 ２ 、固定 凸轮 ３ 、滑动凸轮 ４ 、端盖 ５ 、大 端节 圆棒 ６ （ ３件） 、大端固定销 ７ （ ） ３件 、大端保持架 ８ 、小端节圆棒 ９ （ ３件） 、小端固定销 １ （ ）和小 ０ ３件
新型通用可调的节圆夹具设计
—
保持架 结构 工艺 性差 ，制造 难度 大 ，夹具 本体 单
性差 。可调 化 、成 组化 是现 代 不 适 应 生 产 的发 展 。 基 于 以上 因
边最 薄 处厚度 只 有 １５ ｍｍ左 右 ，常 出现 装夹 变形 报 废 的现 象。
车。 ”
Ｔ Ｗ 的 另一 类 Ｅ 技 术— — 电控 液压 助 力转 向 （ Ｐ Ｒ ＡＳ Ｅ ＨＳ）已在 欧洲 投 产 ， 为 商用 箱 式 车 配 置， 其 齿 条 承载 高达 １ ８
卡爪
件２ 卡爪 在原 未 卡爪 基础 上 设计 ，增 加 了螺 钉孔 ，
蒸蠢 通 螺 ５定 节 架 位 ； 开 钉 ， 曩 过 钉固 调 支 的 置 松 螺 ５支
架 可 以沿支架 上 的槽左 右移动 ，以适 应 由于 齿数 不 同而节 圆柱位 置 的不 同。浮动杆 在 支架孔 内 自由转 动 ，使 节 圆柱 可 绕 浮 动 杆 转 动 ，适 应 不 同 的 螺旋
点 ，通 用 性 好 ，实 现 了一 种 夹 具加 工 多种 齿 轮 的 目标 ；夹 具 结 构 简 单 可 靠 ，制造 工 艺 性 好 ，大 大减 少专 用 夹 具 品种 和 数量 ，
６ 浮动杆 ； ７ 弹 簧； ８ 节 圆柱 ；９ 齿 轮工 件 一 一 一 一
图 ２ 新型 通 用可调 节 圆夹具 使 用状 态
全球 汽 车安 全 系统 的领 先供 应 商—— 美 国Ｔ Ｗ ５ 集 团近 日宣布 ， 其有 助 于节 能减 排 的 电动辅 助转 向 （ ＡＳ）系统 Ｒ ％车 Ｅ
业务 正得 到进 一步 发展 。
ＴＲ 在该 产 品领 域不 断赢 得 新业 务， 全球 整 车客 户对 其 中的Ｔ ｗ Ｒｗ 带式 （又名齿 轮 式 ）电动 助 力转 向 （ Ｓ）技 术 表 ＥＰ
斯太尔系列从动锥齿轮热后内孔加工工艺方法探讨
行 从 动 锥 齿 轮 热 后 内 孔 加 工 。 从 又 可 以在 很 大程 度 上 消 除Ｔ 由于 进一 步提 高。Ｍ Ｍ 面 Ｔ
各 方 面 比较 来 看 ，三 种 加 工 方 法 热处 理变形对 齿 圈跳动 的影响 。
各有优劣 ，现 主要对这三种 工艺
方 法进行 探讨 。
定位 准确 ，装夹 方便 ，生产 效 率高 ，加工 成本 相对较 低 ，适合 进 行大批量 生产 。 相 比较 卧式磨 床 加工 ，大 大
＼
响 ，并最终 影响到配对 、研 齿等 问题 ，刀具 成本 低 。
后 续加 工。
＼ 目 加 度 所 工精 需工时１ 件） 加工成 劳动 分， 本 强度ｊ
不加】Ｔ ｔＴＴｔ ：面 ｍ ｉ ｉ ｆ
ｌ 、、 加 Ｉ 、 、
③ 由于从动锥齿轮体积大 ，重 三种工 艺方法综合比较
量重 。工人劳动 强度大 。
通过 比 较可 以看出 ，节 圆夹 具 立式磨床
高
５
８
低
Hale Waihona Puke 低 注 ：１加 工成本主 要考虑 了机床 的初期投入成本和 刀具（ ． 砂轮） 成 立式车床加 工 定位 。立式 磨床 加工 工艺 方法具 有 本 。 ２／ Ｔ 所 需 工 时 根 据 ／ Ｔ余 量 和 切 削 用 量 的 不 同 而 不 同 。 ．ｎ Ｊ Ｊ ｎ 从动锥 齿轮 热 后 内孔车 削加工 较 为明显优 势。 ３所 需工 时包括工件的装卸时间。４ 由于加工余量大小、采用机 ． ． 时 ，采 用节 圆夹具 进行定 位 ，气动 实践 表 明 ，从动 锥齿 轮 热后 内 床、热处理等因素的不同 。加工所需工时也不同。
Ｔ ｃ ｎｃ ｅ ｅ ｒｈｔ ｔｙ ｅｉｓＤｒ ｅ ｅ ｅ ａ ｏｅａｔｒ ａ ｅ ｈ ｉｓＲ ｓ ａｃ Ｓｅ ｒ ｒ ｉ ｎＢ ｖ ｌ ｏ Ｓ ｅ ｖ Ｇｅ ｒ ｒ ｆ ｔ Ｂ ｅ Ｈｅ Ｉ
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齿轮以节圆定位磨内孔夹具
我厂新开发产品9505齿轮变速箱，要加工的齿轮零件较多。
由于是大批量生产，不可能采用磨齿工艺，只是将齿形完全加工好，进行热处理，最后以齿轮节圆定位磨内孔以达到图纸要求。
以前均采取校正夹头夹住齿轮外圆在齿槽内放入合适直径的滚柱，用百分表校正外圆和端面，这样不仅加工效率低，且精度也不稳定。
为此，我们设计了一套以齿轮节圆定位磨内孔夹具，较好地解决了齿轮加工中的这
1、夹具的结构
按加工9505-091螺旋齿轮[m=3，z=19．B=20 ，精度8—8b]为例设计的夹具[结构与尺寸如图所示]，主体I上有15。
锥孔、校调面、肩格面对左右端中95磨床夹住外圆均有同轴度、垂直度0．01要求。
夹套3，外锥取I5 与主体1配接触面，取15 是将螺母松开时不会产生自锁。
滚柱4放入齿槽内外圆相切于节圆圆点上，各滚柱最高点形成的外圆必须大于齿轮齿顶外圆，使夹套夹紧力作用在滚柱上而夹紧被加工齿轮，滚柱数量为齿轮齿数一半，再多了意义不大，太少对消除定位误差不利，各滚柱外圆一致性为0，003；因为是螺旋齿轮，故滚柱定位部分不宜过长。
档片5与铁丝6等分焊接成隔离圈，装入滚柱成一体。
2、操作过程
将夹具体I装于内圆磨四爪卡盘内，校正15。
锥孔与其端面在0．01mm 以内，在装入夹套3注意定向销不能在通槽内，拧上螺母2 其次，擦净齿轮定位面，放入隔离圈(滚柱定位)一起装入夹具内，靠紧B面，旋紧螺母，将扳杆7插入螺母孔内增力夹紧齿轮即可进行加工。
3、使用效果
夹具主要由夹具体、夹套、滚柱等组成，结构简单易制，操作比较方便，在热处理变形不太大的情况下，能稳定达到图纸齿圈跳动技术要求，
比表精加工提高效率1～2倍，现在每加工一件需时6～8分钟，按每天两班推算一人一机就能满足年加工三万件要求。