铣键槽专用夹具设计论文.doc

兰州职业技术学院毕业设计1II兰州职业技术学院毕业设计I摘要机械制造工艺装备设计是一个非常重要的学习环节，它一方面要求我们通过设计能获得综合应用过去所学过的全部课程进行工艺及结构设计的基本能力，另外，这也是以后做好毕业设计进行一次综合训练和准备。为了提高劳动生产率，保证加工质量，降低劳动法强度，需做一种专用夹具，省去加工中繁琐的工序。我们已经学习了机械制造工艺和夹具，对夹具设计有了初步的了解。对于一种批量较大的产品可设计制造一种专业夹具，操作迅速方便，减少了工人的劳动量，可获得较高的加工精度和生产率，对工人的技术水平要求也相对较低。但专用夹具设计制造周期长、夹具制造费用较高。专用夹具的针对性极强、没有通用性，很明显只能适用于产品相对稳定的大批量生产中。关键词：设计，专用夹具，V形块目录1专用夹具介绍12夹具设计任务22.1产品零件图22.2零件的重点技术要求22.3键槽的位置精度33夹具设计方案确定33.1定位方式及元件选择43.2加紧装置设计54定位误差的分析与计算75夹具的装配8毕业总结8致谢11参考文献12附录131311专用夹具介绍专用夹具是为了适应某一工件的某一工序加工的要求而专门设计制造的,其功能主要有下列几个方面:1.保证工件被加工表面的位置精度,例如与其他表面间的距离，精度,平行度,同轴度等。对于外形比较复杂,位置精度要求比较高的工件,使用通用夹具进行加工往往难以达到精度要求。2.缩短了工序时间,从而提高了劳动生产率。进行某一工序所需要的时间,其中主要包括加工工件所需要的机动时间和装卸工件等所需要的辅助时间两部分。采用专用夹具后,安装工件和转换工位的工作都可以大为简化,不再需要画线和找正,缩短了工序的辅助时间并且节省了画线这个工序,从而提高了劳动生产率.在生产中由于采用了多工件平行加工的夹具,使同时加工的几个工件的机动时间将与加工一个工件的机动时间相同。采用回转式多工位连续加工夹具,可以在进行切削加工某个工件的同时,进行其它工件的装卸工作,从而使辅助时间与机动时间相重合。总之,随着专用夹具的采用和进一步改善,可以有效地缩短工序时间,满足生产不断发展的需要。3.采用专用夹具还能扩大机床的工艺范围。例如在普通车床上附加镗模夹具后,便可以代替镗床工作;装上专用夹具后可以车削成型表面等,以充分发挥通用机床的作用。4.减轻劳动强度,保障安全生产。根据生产需要,采用一些气动,液压或其它机械化,自动化程度较高的专用夹具,对于减轻工人的劳动强度,保障生产安全和产品的稳质高产都有很大作用。加工大型工件时,例如加工车床床身上,下两面上的螺孔,需要把床身工件翻转几次进行加工,劳动强度大而且不安全。采用电动回转式钻床家具后,就能够达到提高生产效率,减轻劳动强度,保障生产安全的目。2夹具设计任务2.1产品零件图2.2零件的重点技术要求产品叫轴类零件，为模锻件，本工序铣削一个键槽，其长度为80mm，宽度为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。2.3槽的位置精度加工槽的宽度为14mm，且两个侧面相对于中心面A对称度为0.02mm；加工槽的深度为5.5±0.8mm。3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，要实现加工槽两侧面相对中心面对称的要求，根据基准重合选择A、C2个面作为定位基准，限制了4个自由度，为了不使工件左右移动，用顶尖限制其一个自由度，采用不完全定位即可。如图1：（图1）3.1定位方式及元件选择用V形块（如图2）及其顶尖(如图1)实现定位。如图2所示（图2）3.2加紧装置设计3.2.1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。3.2.2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M摩=M切。铣削力矩M_切的计算。根据《切削用量简明手册》，得：其中CFZ=68.2，ae=18，Z=4设：af=0.15，ap=7.25所以=68.2×180.86×0.150.72×18-0.86×7.25×4=4942（N）夹紧力的计算。由V形块定位夹紧力计算公式得：取K=2.0.f=0.25得FKW总=4912.69（N）由于该夹具采用双压板夹紧机构，故每支压板只承受总夹紧力的一半，所以没根夹紧螺栓所承受的夹紧力：FWK=2456.