轴上键槽专用夹具设计书

机械制造工艺学

课程设计说明书

设计题目“传动轴上键槽专用夹具设计”

班级：机制131

学生：徐仕阳

指导老师：梁春光

职业技术学院

年月

零件图

一、专用夹具作用分析

专用夹具是为零件的某一道工序加工而设计制造的，在产品相对稳定、批量较大的生产中使用；在生产过程中它能有效地降低工作时的劳动强度、提高劳动生产率、并获得较高的加工精度。夹具的设计质量的高低，应以能否稳定地保证工件的加工质量，生产效率高，成本低，排屑方便，操作安全、省力和制造、维护容易等为其衡量指标。正确地设计并合理的使用夹具，是保证加工质量和提高生产率，从而降低生产成本的重要技术环节之一。

二、任务分析

1.设计任务

（1）设计轴键槽铣削夹具

（2）加工工件两件如图1所示

（3）生产类型：单件生产

（4）毛坯：模锻件

（5）工艺容;本工序在?62mm和?48mm两处分别铣削键槽，工序图如图2所示。在进行本工序前，定位基准?48mm和?60mm的外圆一加工，达到图纸技术要求。该工序所用设备为X53T型立式升降台铣床，刀具选择标准键槽铣刀，本工序选用?14e8和?18e8键槽铣刀。（6）工序的加工要求：键槽宽为18mm键槽深度为7mm以及键槽宽14mm，槽深为5.5mm。键槽中心平面与轴颈中心线的平行度误差为标准误差，对称度误差为0.040mm。

图一、轴零件图

图二、键槽铣削工序图

2.设计步骤

1）夹具类型的选择

由于该工件生产为单件生产，且工件体积小，结构部复杂，从经济耐用的要求考虑，本工序加工夹具不宜太复杂，自动化程度不宜太高。故拟定选用简单的V形块定位螺旋压板加紧机构。

2）定位装置的设计

（1）定位装置的确定。

方案一：以?60外圆表面自定心三爪卡盘与活动顶尖定位，限制X ,Y,Z,Z`,四个自由度。这种定位无法保证轴尺寸精度，再由于加紧力方向与切削力方向不一致，切削力远离定位支撑面，加紧不稳定，如图3所示。

图样三、

方案二：工件以外圆和端面在V形块上和止动定位销定位，限制X,Y,Y`,Z,Z`五个自由度。由于V形块定位精度高，工件轴向位置用止动定位销定位，能保证加工精度。另外，加紧力方向与切入方向9垂直进刀）一致，且夹紧力在主要定位支撑面，定位夹紧可靠，如图4所示。从以上两个方案比较来看，方案二明显地优于方案一，故采用方案二作为本工序的定位方案。

图样四、

（2）定位误差分析。

选用标准V形块定位，不计其制造误差，所以工件采用?48mm和?60mm两外圆表面定位时，只有定位基准面的制造误差造成工件定位偏移，产生基准位移误差，而且方向不定，由此可知：

=0 ??2=0

?

圆

??1=0.707?d1=0.028（mm）

??2=0.707?d2=0.021（mm）

考虑到定位基准面制造时的尺寸公差、圆柱度误差、圆跳动误差等随机误差综合因素的影响，所以用概率叠加法计算基准位移误差： ?`?2=√0.028+0.025+0.0212=0.0437(mm)

??2=?`?2=0.021(mm)

由此可知，两定位基准沿Z 轴方向最大位移分别为0.021mm 和0.0437mm ，并且影响其键槽深度方向的尺寸精度。

工序尺寸48?0.010.03；公差：?1=0.04（mm ）

工序尺寸60?0.010.02；公差?2=0.03（mm ）

??1=??1=0.021<1

3?1=0.057(mm)

??2=??2=0.0437<1

3?2

=0.057(mm) 故采用此定位方案精度足够。

3.加紧装置设计

1)夹紧机构

根据该产品是单件小批量生产，因此夹具的夹紧机构也同样不宜太复杂，自动化程度也不能太高，采用螺旋压板夹紧机构，采用M12螺栓作为夹具夹紧螺栓。

2)夹紧力的计算

根据理论力学的力学平衡理论，夹紧摩擦力矩应与铣削力矩平衡，即?摩=?切。

(1) 铣削力矩?切的计算。根据《切削用量简明手册》，得：

??=?????0.86??0.72?0?0.86???

其中???=68.2，??=18，Z =4