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1、机电及自动化学院专业课程综合设计设计题目:输出轴铣削键槽夹具设计姓名:学号:班级:年级:指导教师:2016年10月前言本说明书是根据输出轴上键槽的加工过程所需夹具的设计原理编写的。主要包括任务介绍、方案选择、定位误差分析、确定加紧机构和夹具体设计等内容。该说明将从实际生产需要方面来介绍本次的设计任务,将提出两种设计方案供参考,并从中选择较为合理的设计方案进行设计。本次设计中,用到许多基础理论,查阅大量关于机械制造方面文献进行分析和设计。《专业课程综合设计课程设计》安排在大四上学期,是在我们学完了《机械制造工艺学》、《机械设计》、《互换性测量技术》
2、等主要专业基础课,参加了金工实习、认知实习、生产实习,经过了机械设计、机械制造技术基础课程设计之后进行的又一次实践性环节,是对所学理论知识的又一次更系统更全面的应用、巩固与深化。马上就要步入社会,接触真正的生产加工,所以这次设计是个很好的锻炼机会。目录前言31任务介绍42夹具设计52.1确定定位方案52.2定位误差分析62.3确定对刀装置62.4确定夹紧机构82.5夹具体设计102.6夹具总体装配尺寸确定113总结12参考文献13“输出轴轴铣削槽”专用夹具设计1、任务介绍工件图(1)零件的功用:轴是机器中的重要零件之一,用来支持旋转的机械零件。根
3、据承受载荷的不同,轴可分为转轴、传动轴和心轴三种。转轴既传递转矩又承受弯矩,如齿轮减速器中的轴;传动轴只传递转矩而不承受弯矩或弯矩很小。如汽车的传动轴;心轴只承受弯矩而不传递转矩,如铁路车辆的轴、自行车的前轴。按轴线的形状轴还可分为:直轴、曲轴和挠性钢丝轴。曲轴常用于往复式机械中。轴类零件上的键槽和键构成键连接,键是用来连接轴与轴上传动件径向或者是轴向固定,以便传动件与轴一起转动传动转矩和旋转运动。轴上键槽的加工精度高,则键在键槽中固定良好,连接可靠。(2)产品的重点技术要求分析:产品叫输出轴,为锻件,本工序铣削一个键槽,其长度为32mm,宽度为
4、14mm,深度为5.5mm,设计其专用夹具。在加工槽时,槽的尺寸精度和表面粗糙度要求不是很高,由铣削直接加工就可以达到要求,其中槽的宽度由刀具的尺寸保证,槽的深度尺寸和位置精度由设计的夹具来保证。槽的位置包括如下两方面要求:1、加工槽的宽度为14mm,且两个侧面相对于中心面A对称度为0.02mm;2、加工槽的深度为5.5±0.8mm。2夹具设计2.1方案选择:方案一:用平口钳装夹工件。用该方式简便易操作。a.方案分析:该方案不合理,当工件直径有变化时,工件的轴线位置在左右(水平位置)和上下方向都会发生变动,在采用定距切削时,会影响轴槽的深度和对称
5、度。如图4-1。图2-1b.方案二:用V形垫铁装夹把圆柱形工件放置在V形垫铁内,并用压板固。方案三:用分度头定中心装夹,如图。对比分析后,由于是输出轴,我决定使用V字型夹具,并在顶上加固定,一端固定一端挂扣。V槽一端固定。在计算过之后再决定一条固定是否足够。即选方案2.夹具设计方案确定根据加工槽两侧面相对于中心面对称要求,需要限制工件X方向转动自由度、Y方向转动自由度和Z方向转动自由度;根据加工槽宽度和深度要求,需要限制工件X方向移动自由度和Z方向移动自由度。但考虑到加工时工件定位的稳定性,可以将六个不定度全部限制。工件相对中心面对称,要实现加工
6、槽两侧面相对中心面对称的要求,用两个短V形块限制了4个自由度,为了不使工件左右移动,用定位轴限制其一个自由度,采用不完全定位即可。如下图3.1所示:图3.11、基准面的选择、夹具体方式的确定选用A、C以及端面作为基准。2、定位方式及元件选择用V形块及其定位轴实现定位。3、夹紧方式及元件选择夹紧方式采用铰链压板夹紧,如图3.2所示图3.2计算切削力刀具:高速钢直齿三面刃铣刀。D=80mm.Z=189.81Cf.afyF.aeuf.zFznf.KfzCf30,Xf1.0,yF0.65,uF0.83,wF0,qF0.83ap16mm,ae
7、8mm,af0.15,KFZ0.67.F9.813016Z0.15800.6580.830.8318fKz=2448N校核定位销:FFAr222481121040.60MPa[45]QLW10根据公式:tg()d/2rtg2可知直径为10mm的螺杆和m10的螺母能满足夹紧力的要求。夹紧力:由于工作状态原因,切削力与夹紧力在空间上是相互垂直的。压板提供的夹紧力足以夹紧,故无须验算。4、装配方案我们要保证的第一个精度是槽的宽度14mm关于工件厚度方向上的对称中心的对称性为0.02,第二个精度为槽的深度即尺寸5.5mm。所以对导引
8、元件初步设计方案为一个圆柱。+5、夹具结构图夹具结构如3.3图所示图3.3四、定位误差的分析与计算工件在夹具中定位产生的定位误差,其值应