铣削摇臂插销体十字通槽夹具设计

-xx. a-刖B工装夹具就是用夹具将需要加工的零件准确定位和可靠夹紧，便于工序的快 速顺利进行并且保证要加工零件的结构精度方面要求的匚艺装备。工装夹具对提 高产品质量，减轻工人的劳动强度，加速生产实现机械化、自动化进程等方面起 着非常重要的作用。工装夹具的主要作用有以下几个方面：（1）准确、可靠的定位和夹紧，可以减轻甚至取消下料和划线工作。减小制 品的尺寸偏差，提高了零件的精度和可换性。（2）有效的防止和减轻了零件变形。（3）使工件处于最佳的加工部位，工艺缺陷明显降低，加工速度得以提高。（4）以机械装置代替了手匚装配零件部位时的定位、夹紧及工件翻转等繁重 的工作，改善了工人的劳动条件。本次课程设计所做的夹具是铳床夹具。铳床夹具均安装在工作台上，随机床 工作台做进给运动工。主要由定位装置，连接装置，对刀装置，夹具体，连接元 件，对刀元件组成。铳削加工时，切削力较大，又是断续切削，震动比较大，因 此铳床夹具的夹紧力要求较大，夹具刚度，强度要求都比较高前言 一、夹具设计任务及要求1.1 摇臂插销体零件图1. 2摇臂插销体的重点技术要求分析二、铳削摇臂插销体加工工序夹具设计方案的确定1、基准面的选择（夹具体方式的确定） 2、定位原理及定位方案的选择及实现 3、夹紧方式及元器件的选择 4、夹具总装结构三、定位误差及夹紧分析与计算1、定位误差计算 2、切削力及夹紧力的计算I、夹具工作原理（操作）简介10五、参考文献六、附件铳削摇臂插销体十字通槽的夹具设计一、夹具设计任务及要求1.1 摇臂插销体零件图由零件图可知，零件为典型的义架类零件，材料为ZG45,年产量2000件， 属中批量生产，毛坯铸造，其他各表面己经加工过或为不加工表面，整个零件精 度度不高，十字通槽位置要求严格，。内孔中14H8加工精度高可作为主要定位 基准面。铳削十字通槽除了注意保证尺寸准确外还要注意两个槽先后加工快捷可 靠，可在卧式铳床上用三面刃铳刀加工。1.2 摇臂插销体的重点技术要求分析1.公差要求（1）一个槽的中心线在中10和30Hli的中心线上，另一个槽的中心线则垂直2,精度及批量分析（1）本工序有一定位置精度要求，属于批量生产，使用夹具加工是适当的。（2）考虑到生产批量不是很大，因而夹具结构应尽可能的简单，以减少夹具的 制造成本。二、夹具设计方案的确定2.1 基准面的选择（夹具体方式的确定）夹具体是夹具的基本件，它既要把夹具的各种元件、机构、装置连接成一个 整体，而且还要考虑工件装卸的方便。因此，夹具体的形状和尺寸主要取决于夹 具各组成件的分布位置、工件的外形轮廓尺寸以及加工的条件等。在设计夹具体 时应满足以下基本要求。具有足够的强度和刚度。结构简单、轻便，在保证强度和刚度前提下结构尽可能简单紧凑，体积 小、质量轻和便于工件装卸。安装稳定牢靠。结构的工艺性好，便于制造、装配和检验尺寸要稳定且具有一定精度。清理方便。2.2 定位原理及定位方案的选择及实现1 .工件的定位原理自由物体在空间直角坐标系中有六个自由度，即沿OX, OY, 0Z三个轴向的平 动口由度和三个绕轴的转动自由度。要使工件在夹具体中具有准确和确定不变的 位置，则必须限制六个自由度。工件的六个自由度均被限制的定位叫做完全定位: 件被限制的自由度少于六个，但仍然能保证加匚要求的定位叫不完全定位。2 .定位方案的选择A方案一：以614H8内圆柱曲面、622的端面、和630H11内圆柱曲面限制 六个自由度，为完全定位。比较两种方案，方案二装夹定位误差大，因为零件为铸件大寸外圆柱面的精度 要求不高。而方案一使用经过精加工的内圆柱面作为主要的基准就能很好的保证 加工精度，且符合基准重合原则，夹紧力方向垂直主要定位面，也符合夹紧力确 定原则。故方案一比方案二好。2.3 夹具类型的选择本工序铳槽采用直线进给式铳床夹具，并采用分度装置做到一次装夹，同时 加工2个槽。2.4 夹紧方式及元器件的选择夹紧机构的三要素是夹紧力方向的确定、夹紧力作用点的确定、夹紧力大小 的确定。对夹紧机构的基本要求如下：夹紧作用准确，处于夹紧状态时应能保持H锁，保证夹紧定位的安全可 靠。夹紧动作迅速，操作方便省力，夹紧时不应损害零件表面质量夹紧件应具备一定的刚性和强度，夹紧作用力应是可调节的。结构力求简单，便于制造和维修。为简化结构，确定采用调整V型块夹紧。2. 5夹具总装结构根据被加工零件的结构特征，选择定位基准，实现六点定位原理，。以614H8内 圆柱面为重要定位面，用定位销和内孔间隙配合形成定位，限制Y方向移动、Y方向转动、X方向移动、X方向转动这四个自由度；台肩面与工件端面良好接触限 制Z方向的移动、，菱形销限制Z方向的转动，属于完全定位,能保证十字通槽的精度、对称度及正确的位置夹具总装图三、定位误差与夹紧分析及计算3.1定位误差计算1.定位：定位精度高低直接关系到加工质量的好坏，因此对定位误差分析是必要 的。一般零件的加工误差由夹具制造精度、夹具安装误差和夹具的定位误差三部 分决定，它们对定位误差的影响均等，因此只要定位误差不超过零件制造公差的 三分之一，就说明夹具的定位精度能满足加工精度的要求。而定位误差主要由于 两个方面决定：一方面定位基准是否与设计基准重合，即基准不重合误差，若重 合，则基准不重合误差AB为零；否则存在基准不重合误差；另一方面来自于工 件定位面相对定位基准面的位移误差，即基准位移误差Y o定位误差AD = AB + AY其中：AD一定位误差：AB 一基准不重合误差：AY 一基准位移误差。本套夹具定位基准为工件的轴线，和设计基准一致，基准重合，因此基准不重合 误差AB：。槽宽尺寸为自由公差按IT12级，则其公差为： Y=Es-ei=+O. 018-(-0. 034) =0. 052所以 D=0. 052M，故该夹具加匚安全。I、夹具工作原理（操作）简介:对此夹具各个零件的装配关系见夹具总装图，下面我们来分析与说明它的工 件原理：安装工件时，先将开槽长圆柱紧定螺钉和压紧螺钉旋松，移动调整V型 块，使工件可以正确的安装定位，然后旋紧压紧螺钉并用螺母锁紧，接着用开槽 长圆柱紧定螺钉将调整V型块锁死，转动分度盘的手柄通过手柄轴上的齿轮与定 位销上齿条的配合使定位销离开分度盘从而使分度盘可以转动，然后转动分度盘 到适合加工的角度，转动手柄锁紧分度盘，就可以加工第一个槽了当一个槽加工 完毕后，重复上面的动作，使分度盘可以转动并使分度盘回转90 ,旋转手柄锁 紧分度盘后即可进行第二个槽的加工。工件卸下时，先将开槽长圆柱紧定螺钉旋 松，接着旋松紧定螺钉，移动调整V型块，即可将工件取出o本夹具操作简单，省时省力，装卸工件时只需靠开槽长圆柱紧定螺钉和压紧螺 钉的松紧即可轻松实现。五、参考文献1、金属切削机床夹具设计图册册南京市机械研究所编机械工业出版社 1983 年2、金属切削机床夹具设计手册上海柴油机厂工艺设备研究所编机械工业出 版社1984年3、现代夹具设计手册朱耀祥等编机械工业出版社2009年4、机械制造技术基础卢秉恒主编 机械工业出版社2009年5、互换性与测量技术基础李军主编华中科技大学出版社2007年6、机械制图大连理I：大学I：程画教研室编高等教育出版社2006年六、附件夹具总装图1张、零件图3张