十字軸夾具設(shè)計(jì)說(shuō)明書new

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1、 前 言 隨著機(jī)床加工精度的提高，為了降低定位誤差，提高加工精度，對(duì)夾具的制造精度要求相當(dāng)提高。為了適應(yīng)不同零件的需要和經(jīng)濟(jì)性，夾具有不同的型號(hào)，以及不同檔次的精度標(biāo)準(zhǔn)提供選擇。 本設(shè)計(jì)是結(jié)合目前實(shí)際生產(chǎn)中，通用夾具不能滿足生產(chǎn)要求，而專門設(shè)計(jì)的一種銑床夾具，主要包括夾具的定位方案，夾緊方案，夾具體與定位鍵的設(shè)計(jì)及加工精度等方面來(lái)分析。 這個(gè)夾具具有其自身的優(yōu)點(diǎn)，夾具體結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，操作方便。具有精準(zhǔn)的定位。 通過(guò)這次課設(shè)計(jì)，使我進(jìn)一步理解了以前所學(xué)過(guò)的理論知識(shí)及怎樣運(yùn)用這些知識(shí)。 一 零件的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)

2、 十字軸式萬(wàn)向聯(lián)軸器是一種最常用的聯(lián)軸器。利用其結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)由兩個(gè)叉形頭及十字軸通過(guò)滾動(dòng)軸承構(gòu)成。其最大的特點(diǎn)是各向位移補(bǔ)償能力強(qiáng)，結(jié)構(gòu)緊湊，傳動(dòng)效率高，維修保養(yǎng)方便。 1.1主要技術(shù)要求 根據(jù)任務(wù)書要求重點(diǎn)保證 1 軸ф 2 軸ф22的圓度公差在0.01以內(nèi)。 3 相鄰兩軸的垂直度在ф0.03以內(nèi)。 1.2零件材料 零件材料為20CrMnTi，成分均勻穩(wěn)定，淬透帶窄、晶粒細(xì)小、純凈度高、表面質(zhì)量良好、熱頂鍛性能優(yōu)良等優(yōu)點(diǎn)。是性能良好的滲碳鋼，淬透性較高，經(jīng)滲碳淬火后具有硬而耐磨的表面與堅(jiān)韌的心部，具有較高的低溫沖擊韌性，焊接性中等，正火后切削性良好，用于制造截面<

3、30mm的承受高速、中等或重載荷、沖擊及摩擦的重要兩件，如齒輪、齒圈、齒輪軸十字頭等。 1.3確定毛坯類型及制造方法 由于零件材料為20CrMnTi，形狀規(guī)則，因此選用鍛造毛坯。 零件形狀及尺寸如圖所示，精度等級(jí)為IT14，機(jī)加工前應(yīng)正火消除內(nèi)應(yīng)力。 1.4機(jī)械加工工藝路線 工序1 車1軸至尺寸精度 工序2 鉆中心孔ф40 工序3 擴(kuò)孔至ф46保證尺寸精度，銑端面 工序4 銑軸達(dá)到尺寸要求要求 1.5零件圖 二 夾具設(shè)計(jì)方案的確定 2.1確定定位方案 工件的定位是通過(guò)工件上的定位表面與夾具上的定位元件的配合或接

4、觸來(lái)實(shí)現(xiàn)的。定位基準(zhǔn)是確定工件位置時(shí)所依據(jù)的基準(zhǔn)，它通過(guò)定位基面所體現(xiàn)。工件以平面與定位元件接觸時(shí)，工件上實(shí)際存在的面是定位基面，它的理想狀態(tài)是定位基準(zhǔn)。如果工件上實(shí)際存在的平面形狀誤差很小，可認(rèn)為定位基面與定位基準(zhǔn)重合。同樣，定位元件以平面限位時(shí)，如果形狀誤差很小，也可以認(rèn)為限位基面與限位基準(zhǔn)重合。工件在夾具上定位時(shí)，理論上定位基準(zhǔn)與限位基準(zhǔn)應(yīng)重合，定位基面與限位基面應(yīng)接觸。 2.2定位裝置選擇 定位元件的作用是要使工件在夾具中具有準(zhǔn)確和確定不變的位置，在保證加工要求的情況下，限制足夠的自由度。 1．對(duì)定位元件的基本要求 （1）足夠的精度 定位元件應(yīng)具有足夠的精度，以保證工件的

5、定位精度。 （2）較好的耐磨性 由于定位元件的工作表面經(jīng)常與工件接觸和磨擦，容易磨損，為此，要求定位元件工作表面的耐磨性要好，以保持使用壽命和定位精度。 （3）足夠的強(qiáng)度和剛度 定位元件在受工件重力、夾緊力和切削力的作用時(shí)，不應(yīng)變形和損壞，因此，要求定位元件有足夠的剛度和強(qiáng)度，否則會(huì)影響工件定位精度。 （4）較好的工藝性 定位元件應(yīng)便于制造、裝配和維修。 （5）便于清除切屑 定位元件的工作表面形狀應(yīng)有利于清除切屑，以防切屑嵌入影響精度。 2．常用定位元件及所能限制的自由度 常用定位元件可按工件定位基準(zhǔn)面的形狀分為以下幾種： （1）用于平面定位的定位元件 包括固定支承（

6、支承釘和支承板）、自位支承、可調(diào)支承和輔助支承等。 （2）用于外圓柱面定位的定位元件 包括V形塊、定位套和半圓定位座等。 （3）用于孔定位的定位元件 包括定位銷（圓柱定位銷和圓錐定位銷）、圓柱心軸和小錐度心軸等。 2.3夾緊方案選擇 工件定位之后，在鉆孔加工之前，必須用夾緊裝置將其夾緊，以保證工件在加工過(guò)程中，在切削力、重力、慣性力等的作用下不產(chǎn)生位移或振動(dòng)，影響加工質(zhì)量，甚至使加工無(wú)法順利進(jìn)行。因此，作為夾具重要組成部分的夾緊裝置的合理選用與設(shè)計(jì)至關(guān)重要。夾緊裝置也是機(jī)床夾具的重要組成部分，對(duì)夾具的使用性能和制造成本等有很大的影響。 2.4夾緊裝置 夾緊機(jī)構(gòu)的三要素是

7、夾緊力方向的確定、夾緊力作用點(diǎn)的確定、夾緊力大小的確定。 對(duì)夾緊機(jī)構(gòu)的基本要求如下： ①、夾緊作用準(zhǔn)確，處于夾緊狀態(tài)時(shí)應(yīng)能保持自鎖，保證夾緊定位的安全可靠。 ②、夾緊動(dòng)作迅速，操作方便省力，夾緊時(shí)不應(yīng)損害零件表面質(zhì)量" ③、夾緊件應(yīng)具備一定的剛性和強(qiáng)度，夾緊作用力應(yīng)是可調(diào)節(jié)的。 ④、結(jié)構(gòu)力求簡(jiǎn)單，便于制造和維修。 夾緊裝置的組成： 夾緊裝置的結(jié)構(gòu)形式很多。但就其組成來(lái)說(shuō)，一般夾緊裝置都是由力源裝置、中間傳力機(jī)構(gòu)和夾緊裝置三大部分組成。 （1）力源裝置 提供原始作用力的裝置稱為力源裝置，常用的力源裝置有液壓裝置、氣動(dòng)裝置、電磁裝置、電動(dòng)裝置、真空裝置等。 （2）中間傳力機(jī)

8、構(gòu) 是將力源裝置產(chǎn)生的力以一定的大小和方向傳遞給夾緊元件的機(jī)構(gòu)。中間傳力機(jī)構(gòu)在傳遞力的過(guò)程中起著改變力的大小、方向、作用點(diǎn)和自鎖的作用。 （3）夾緊元件 是夾緊裝置的最終執(zhí)行元件（即夾緊件），它與工件直接接觸，把工件夾緊。 2.5鉆孔的導(dǎo)向裝置 鉆床夾具中鉆頭的導(dǎo)向采用鉆套，鉆套有固定鉆套、可換鉆套、快換鉆套和特殊鉆套四種，固定鉆套是直接壓入鉆模板或夾具體的孔中，過(guò)盈配合，位置精度高，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，但磨損后不易更換，適合于中小批生產(chǎn)中只鉆一次的孔。對(duì)于連續(xù)加工的孔，如鉆-擴(kuò)-鉸的孔加工，則要采用可換鉆套或快換鉆套。根據(jù)該零件的加工特點(diǎn)和生產(chǎn)類型，選用固定鉆套可滿足加工要求。

9、 2.6對(duì)刀裝置 在銑床夾具上一般都設(shè)計(jì)有對(duì)刀裝置以方便對(duì)刀。對(duì)刀裝置由對(duì)刀塊和塞尺組成。對(duì)刀塊用來(lái)確定夾具和刀具的相對(duì)位置，使用塞尺是為了防止對(duì)刀時(shí)碰傷刀刃和對(duì)刀塊工件表面。使用時(shí)，將塞尺塞人刀具與對(duì)刀裝置之間，根據(jù)接觸的松緊程度來(lái)確定刀具相對(duì)于夾具的最終位置。 2.7夾具體裝置設(shè)計(jì) 1. 夾具體是夾具的基本件，它既要把夾具的各種元件、機(jī)構(gòu)、裝置連接成一個(gè)整體，而且還要考慮工件裝卸的方便。因此，夾具體的形狀和尺寸主要取決于夾具各組成件的分布位置、工件的外形輪廓尺寸以及加工的條件等。在設(shè)計(jì)夾具體時(shí)應(yīng)滿足以下基本要求。 ①、具有足夠的強(qiáng)度和剛度。 ②、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、輕便，在保證

10、強(qiáng)度和剛度前提下結(jié)構(gòu)盡可能簡(jiǎn)單緊湊，體積小、質(zhì)量輕和便于工件裝卸。 ③、安裝穩(wěn)定牢靠。 ④、結(jié)構(gòu)的工藝性好，便于制造、裝配和檢驗(yàn) ⑤、尺寸要穩(wěn)定且具有一定精度。 三 夾具體設(shè)計(jì) 工序1 工序1加工圖 工序1夾具圖 用三爪卡盤夾1軸平斷面并車粗車2軸，掉頭以2軸做定位基準(zhǔn)粗精車1軸達(dá)到尺寸要求，并掉頭把2軸精車達(dá)到尺寸要求。保證1軸和2軸圓度在0.01的范圍內(nèi)。 工序2 以1軸和2軸做定位基準(zhǔn)，3軸和4軸做輔助定位。用導(dǎo)向鉆

11、套鉆ф40的孔。保證孔在中心軸線上。 導(dǎo)向鉆套夾具 工序2夾具裝配圖 工序2夾具爆炸圖 工序3 以1軸和2軸做定位基準(zhǔn)，3軸和4軸做輔助定位。擴(kuò)孔ф46達(dá)到尺寸要求，銑斷面兩面厚210-0.5mm 銑端面夾具圖 夾具爆炸圖 工序4 銑另外兩根軸，使四根軸的垂直度達(dá)到尺寸要求 工序4夾具裝配圖 工序4夾具爆炸圖 設(shè)計(jì)小結(jié) 本次課程設(shè)計(jì)是在學(xué)完了機(jī)械制造裝備設(shè)計(jì)及機(jī)床夾具設(shè)計(jì)課程，并進(jìn)行了生產(chǎn)實(shí)習(xí)的基礎(chǔ)上進(jìn)行的一個(gè)實(shí)踐環(huán)節(jié)，它要求我們?nèi)娴鼐C合運(yùn)用本課程及有關(guān)選修課程的理論和時(shí)間知識(shí)，進(jìn)行機(jī)床夾具設(shè)計(jì)。

12、 本次設(shè)計(jì)實(shí)際上對(duì)我們所學(xué)課程的一次綜合運(yùn)用，涉及到的知識(shí)有工程材料與熱加工工藝、機(jī)械設(shè)計(jì)、機(jī)械精度設(shè)計(jì)與檢測(cè)、金屬切削機(jī)床、金屬切削原理與刀具等，許多以往比較含糊的東西，在這次訓(xùn)練中也得到澄清。通過(guò)本次訓(xùn)練，我們可以結(jié)合生產(chǎn)實(shí)習(xí)中學(xué)到的實(shí)踐知識(shí)，獨(dú)立地分析和解決工藝問題，初步具備設(shè)計(jì)一個(gè)中等復(fù)雜程度零件的工藝規(guī)程的能力。 現(xiàn)在，我們能夠根據(jù)被加工零件的技術(shù)要求，運(yùn)用夾具設(shè)計(jì)的基本原理和方法，擬訂夾具設(shè)計(jì)方案，完成夾具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，提高了我們結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的能力。 本次設(shè)計(jì)之后，我們運(yùn)用有關(guān)手冊(cè)、規(guī)范、圖表等技術(shù)資料的能力大大提高，此外，我們識(shí)圖、制圖、運(yùn)算和編寫技術(shù)文件的基本技能也大大加強(qiáng)。 這

13、次課程設(shè)計(jì)是畢業(yè)設(shè)計(jì)前的最后一次課程設(shè)計(jì)，它必將對(duì)我們以后的工作和學(xué)習(xí)產(chǎn)生重要的影響，這次課程設(shè)計(jì)中的所學(xué)所得也必將牢記在心。我想以后的工作再苦再累也不過(guò)如此，在以后的工作中我會(huì)發(fā)揚(yáng)本次課程設(shè)計(jì)的艱苦奮斗精神，用老師教給的知識(shí)認(rèn)真完成每一項(xiàng)艱巨的任務(wù)。 參 考 文 獻(xiàn) [1] 東北重型機(jī)械學(xué)院編．機(jī)床夾具設(shè)計(jì)手冊(cè)（第二版）．上海：上?？茖W(xué)技術(shù)出版社，1988 [2] 龔定安，蔡建國(guó)主編．機(jī)床夾具設(shè)計(jì)原理．西安：陜西科學(xué)技術(shù)出版社，1992 [3] 李家寶主編．夾具設(shè)計(jì)．北京：機(jī)械工業(yè)出版社，1965 [4] 路亞衡主編．機(jī)械制造工藝學(xué)．武漢：華中理工大學(xué)出版社，1985 [5] 劉友才主編．機(jī)床夾具設(shè)計(jì)．北京：機(jī)械工業(yè)出版社，1992 [6] 吳宗澤主編．機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)手冊(cè)．北京：高等教育出版社，1999 [7] 李華主編．機(jī)械制造技術(shù)．北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2005 13