减速器箱体镗夹具设计1

减速器箱体镗夹具设计1 镗床夹具设计为了提高劳动生产率，保证加工质量，降低劳动强度，需要设计专用夹具。

这里介绍对工序：精镗∅62H7轴承孔的镗床夹具。

本夹具将用于T68卧式镗床。

刀具为硬质合金镗刀，对该孔进行加工。

2 工件加工工艺分析加工内容：精镗减速箱体上与∅17.5H7定位基准孔相互垂直的∅62H7孔，为了保证其加工精度，在镗孔前所有的表面均已加工达到规定的尺寸和位置精度要求。

镗模要保证以下精度：该孔的内壁粗糙度要求为1.6，并且该孔的尺寸的下偏差均为0mm，上偏差均为0.03mm。

3 定位方案及定位元件设计根据零件结构分析设计出：定位方案为一面两销定位.底面A面由于之前已经加工了，故可以用它做为定位方案的一面。

这样可以限制Z方向的移动与X，Y方向的转动。

一个圆柱销限制了Y向的移动和X向的移动。

另外,还有Z向的转动未限制。

因此在零件的左前端面加一支撑钉来限制Z向的转动。

故,该工件的六个自由度被完全限制了。

同时，此方案采用菱形销可以很好解决误差的问题，将定位面和定位销和夹具体做成一体可使结构简单，其作用和定位原理如上所述。

4 夹紧方案及夹紧元件设计由于该工序为孔加工，在镗削时，切向力垂直于底座，可以帮助工件夹紧。

根据工件加工分析，两端面均有孔需要镗削加工，所以轴向力只有用两个相互垂直的压板（螺旋式）的加紧力和工件自身的重力一起产生的摩擦力来克服。

整个夹紧力压在表面上。

整个夹紧机构采用回转压板式螺旋夹紧机构。

这里采用手动方式压紧，手动夹紧简单、方便。

故此时选择手动式压板的夹紧机构作为此镗孔的夹紧机构。

此时不需要对夹紧力进行计算。

4.1.6 镗套的设计镗套的结构型式和精度直接影响被加工孔的精度。

常用的镗套有以下两类：①固定式镗套固定式镗套与钻套基本相似，它固定在镗模的导向支架上而不随镗杆一起转动。

镗杆与铿套之间有相对移动和相对转动，使接触面之间产生摩擦和磨损。

图4.1所示是固定式镗套的两种结构，其中A型镗套无润滑装置，易于磨损，只适用于低速偿削。

B型镗套带有润滑油杯，镗套内孔上有油槽．可注油脂润滑，加工时可适当提高切削速度。

固定式铿套的优点是外形尺寸小．结构简单．镗套中心位置精度高。

因此．一般扩孔、镗孔时．广泛应用固定式馒套。

固定式锤套结构巳标准化，可查阅有关手册。

图4.1 固定式镗套②回转式镗套回转式镗套带有可旋转部分。

镗杆与镗套之间只有相对移动而无相对转动、使两者之间的摩擦磨损大大降低．避免了高速镗孔时因发热而出现的“咬死”现象。

因此、回转式镗套一般应用在高速锤孔或因镗杆直径较大时线速度超过20m/min的场合。

根据回转部分安装的位置不同．可分为内滚式回转镗套和外滚式回转镗套。

图4.2所示是在同一根镗杆上采用两种回转式镗套的结构。

图中的后导向a‘采用的是内滚式镗套。

前导向b采用的是外滚式镗套。

图4.2 回转式镗套在钻床夹具中，钻套一般布置在被加工孔的前面．而镗模上镗套的位置则应按零件结构和加工要求确定。

表4—1所示为铿套的布置形式与持点。

故可参照文献《实用机械加工工艺手册》表8-70选择：镗套（JB/T 8046.1-1995），其镗套的长度可以计算得：mm 90mm 104~78522~5.12~5.162。

取）（）（的镗套长度===d L φ引导形式：①单面前导向其结构如下图4.3所示：图4.3 单面前导向镗套在刀具前方，镗杆与机床主轴刚性连接，适用与加工D>60mm,L<D 的通孔.(0.51)h D =:,(1.53)H D =:②单面双导向其结构如下图4.4所示：图4.4 单面双导向两个镗套布置在工件的一侧，镗杆与机床主轴浮动连接，(1.55)L l ≥:，12(12)H H d ==:故在本设计中采用前种方式：4062~3162)1~5.0()1~5.0(，取===D h切削力及夹紧力计算切削力：根据文献<<金属切削原理>>查表4—1得：切削力公式：9.81(60)FZ FZ FZ x n y Z FZ FZ F C ap f k ν=⨯ 式(4.1) 式中 0.1ap mm =0.15/f mm r =根据文献<<金属切削原理>>查表4—1得：92FZ C =， 1.0FZ x =，0.75FZ y =，0FZ n =根据文献<<金属切削原理>>查表4—3得： 0.8() 1.04190FZ HB K == 将以上数据带入式（3.3）得切削力如下：即：9.81(60)22.53FZ FZ FZ x n y Z FZ FZ F C ap f k N ν=⨯=在计算切削力时，必须把安全系数考虑在内。

安全系数1234K K K K K =。

其中：1K 为基本安全系数2.0；2K 为加工性质系数1.1；3K 为刀具钝化系数1.1；4K 为动力源波动系数1.5。

所以 '2 1.11.11.522.5381.78()v F KF N ==⨯⨯⨯⨯=夹紧力：根据文献<<金属切削原理>>查表1-2-35得：'12[()]Q o z M W r tg r tg ϕαϕ=∙++ 式(4.2) 式中：o η——除螺旋外机构的效率，其值为95.0~85.0，取为0.9。

'r ——螺杆端部与工件间的当量摩擦半径（mm ）,其值视螺杆端部的结构形式而定参见根据文献<<机床夹具设计图册>>查表1-2-20。

取为'r =01ϕ——螺杆端部与工件间的摩擦角（。

）。

1ϕ=0 '2ϕ——螺旋副的当量摩擦角（。

），'22cos tg arctg ϕϕβ=，式中2ϕ为螺旋副的摩擦角（。

），β为螺纹牙型半角（。

），参见根据文献<<机床夹具设计图册>>查表1-2-22。

β=0，'2ϕ='832。

图4.5 夹紧力受力分析图根据工件受力切削力、夹紧力的图4.5，找出在加工过程中对夹紧最不利的瞬间状态，按静力平衡原理计算出理论夹紧力。

最后为保证夹紧可靠，再乘以安全系数作为实际所需夹紧力的数值。

单个螺旋夹紧时产生的夹紧力按下式计算：'12'()Z o QL W r tg r tg ϕαϕ=++式(4.3) 式中： o W —单个螺旋夹紧产生的夹紧力；Q —原始作用力；L —作用力力臂；α—螺纹升角；由根据文献<<机床夹具设计图册>>查表1-2-21得：0122'α=z r —螺纹中径之半；由根据文献<<机床夹具设计图册>>查表1-2-21得： 6.675z r =其余符号意义与以前相同由以上数值可以算得夹紧力如下：'121088.16459.740.001429.43'()0 6.675954'Z o o QL W N r tg r tg tg ϕαϕ⨯⨯===+++ 则'12[()]468.8[0 6.675954']500.27o Q o z M W r tg r tg tg N ϕαϕ=∙++=+=由上述计算易得：F M Q >所以此时的夹紧机构满足要求因此采用该夹紧机构工作是满足要求的。

5镗杆的直径与长度镗杆的直径一般取孔径的0.7到0.8倍左右。

采用前后双导向结构，镗杆的工作长度最好等于导向部分直径的10倍，最大不超过20倍。

∅62:镗杆直径43.2-49.6取为45此时镗杆的大致长度可算得为675mm 。

6夹具体的设计夹具体底座的长度根据工件的尺寸与镗套的长度尺寸来确定。

镗模与孔端面之间的距离取为40mm.夹具体底座的尺寸为：长：500mm宽：362mm至于夹具体的高度要根据箱体的高度来确定。

7 镗套的设计采用回转式镗套回转式镗套带有可旋转部分。

镗杆与镗套之间只有相对移动而无相对转动、使两者之间的摩擦磨损大大降低．避免了高速镗孔时因发热而出现的“咬死”现象。

因此、回转式镗套一般应用在高速锤孔或因镗杆直径较大时线速度超过20m/min 的场合。

而在这次的设计中，考虑到孔的分布情况，镗套的引导形式采用双面单导向，并且采用滚动式回转镗套。

∅62镗套长度：0.75d=46.2mm （滚动式）8 夹具精度分析计算定位误差计算定位误差（Δdw ）=基准不重合误差（Δdw ）+基准位移误差（Δjy ） 基准不重合误差（Δdw ）：在此夹具中定位基准与设计基准是重合的，所以基准不重合误差为0。

因此只要计算基准位置误差。

基准位置误差：该项误差等于孔销配合的最大间隙（H7/n6），即：Δdw=Δjw=1max D -1min d =(0.03-0.015)mm=0.015mm9 镗孔夹具的装配说明镗孔夹具中所要镗的孔是一水平放置的孔，所以此时只需要一个镗杆就可以了。

在加工时，旋紧螺母夹紧螺旋压板，使摆动压块夹紧工件进行镗孔。

在镗孔时，两刀具的旋转直径要与孔的直径匹配。