拖拉機(jī)半軸殼銑床夾具設(shè)計(jì)

1、摘 要機(jī)床夾具是在金屬切削加工中,用以準(zhǔn)確地確定工件位置,并將其牢固地夾緊,以接受加工的工藝設(shè)備. 本著夾得快,夾得牢,夾得準(zhǔn)的設(shè)計(jì)原則和在經(jīng)濟(jì),高效的市場(chǎng)觀念指導(dǎo)下進(jìn)行本次畢業(yè)設(shè)計(jì)。 汽車(chē)半軸殼是汽車(chē)的重要部件之一。它既要承受車(chē)體和車(chē)載的全部質(zhì)量，還要承受汽車(chē)在行駛過(guò)程中由于道路不平而引起的沖擊力和扭矩，并要保證在行駛過(guò)程中不發(fā)生變形，而半軸在其內(nèi)旋轉(zhuǎn)自如。由拖拉機(jī)半軸殼零件圖可知零件的基本結(jié)構(gòu)和加工要求。該工件鑄成后要達(dá)到圖紙所示的加工要求要分三階段完成，第一階段需車(chē)削四個(gè)端面和兩個(gè)外圓；車(chē)削后第二階段銑削三個(gè)端面，其中兩個(gè)是為了鉆孔而做的前期工作，而有10度傾角要求的端面是零件結(jié)構(gòu)的要求

2、。完成前兩階段加工后再對(duì)兩個(gè)端面鉆通孔，各端面孔的位置要求為均布。據(jù)些分析設(shè)計(jì)銑床夾具。關(guān)鍵詞： 銑削 夾具 工件 定位 精度Tractor rear axle shaft housing milling jig designThe engine bed jig is in the metal machining, with by accurately the definite work piece position, and its clamps reliably, accepts the processing the process unit. In line with clamps qu

3、ickly, clamps the jail, clamps the accurate principle of design and in the economy, under the highly effective market idea instruction carries on this graduation project. The automobile rear axle shaft housing is one of automobile important parts.It already must withstand the complete quality which

4、the chassis and the vehicle carry, but also must withstand the automobile in the travel process because the path does not put down the impulse and the torque which causes, and must guarantee does not have the distortion in the travel process, but the rear axle revolves in among them freely.May know

5、the components by the tractor half axle sleeve detail drawing the basic structure and the processing request.After this work piece casts must achieve the blueprint shows the processing request must divide three stages to complete, the first stage needs the turning four end surfaces and two outer ann

6、uluses. After the turning the second stage milling three end surfaces, but has 10 degree inclination angle request end surface is the components structure request.After completes the first two stage processing to drill through the hole again to two end surfaces, various ends face position request is

7、 the even cloth.According to analysis design milling jig.Key words: Milling jig work piece pointing accuracy 目錄1緒論11.1前 言11.2 課題總體任務(wù)概述12 工件的加工工藝分析43.夾具的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)53.1定位方案選擇及定位元件設(shè)計(jì)53.2定位誤差分析73.3夾具對(duì)定方案的確定84.繪制夾具總圖(見(jiàn)圖紙)94.1銑削力的計(jì)算94.1.1圓盤(pán)銑刀.94.1.2粗齒錐柄立銑刀.104.2夾緊力的計(jì)算105. 確定夾具的主要尺寸,公差及技術(shù)要求125.1 夾具總圖上應(yīng)標(biāo)尺寸,公差125.

8、2 夾具總圖應(yīng)標(biāo)注的技術(shù)條件126.總結(jié)137.參考文獻(xiàn)148致謝15- iii -1緒論1.1前 言機(jī)床夾具是在金屬切削加工中,用以準(zhǔn)確地確定工件位置,并將其牢固地夾緊,以接受加工的工藝設(shè)備.它的主要作用是:可靠地保證工件的加工質(zhì)量,提高加工效率,減輕勞動(dòng)強(qiáng)度,充分發(fā)揮和擴(kuò)大機(jī)床的工藝性能.因此,機(jī)床夾具在機(jī)械制造中占有重要的地位.夾具是機(jī)械加工不可缺少的部件，在機(jī)床技術(shù)向高速、高效、精密、復(fù)合、智能、環(huán)保方向發(fā)展的帶動(dòng)下，夾具技術(shù)正朝著高精、高效、模塊、組合、通用、經(jīng)濟(jì)方向發(fā)展。本著夾得快,夾得牢,夾得準(zhǔn)的設(shè)計(jì)原則和在經(jīng)濟(jì),高效的市場(chǎng)觀念指導(dǎo)下進(jìn)行本次畢業(yè)設(shè)計(jì).在滿(mǎn)足生產(chǎn)技術(shù)要求和現(xiàn)有生產(chǎn)

9、設(shè)備配置的前提下,合理,優(yōu)化設(shè)計(jì)夾具裝置.使得所設(shè)計(jì)的夾具簡(jiǎn)便,快捷,低廉,高效.“工欲善其事，必先利其器”，這是我國(guó)歷史上勞動(dòng)人民在生產(chǎn)斗爭(zhēng)中對(duì)工具重要性所作的結(jié)論。在現(xiàn)代化生產(chǎn)中，工具（工裝夾具）的作用也是如此。 在機(jī)械制造工業(yè)中，為了達(dá)到保證產(chǎn)品質(zhì)量、改善勞動(dòng)條件、提高勞動(dòng)生產(chǎn)率及降低成本的目的，在工藝過(guò)程中，除機(jī)車(chē)等設(shè)備外，還大量使用這種工藝裝備。它包括機(jī)具、模具、刀具、輔助工具及測(cè)量工具等。因此，廣義地說(shuō)，夾具是一種保證產(chǎn)品質(zhì)量并便利和加速工藝過(guò)程的一種工藝裝備。不同的夾具，其結(jié)構(gòu)形式、工作情況、設(shè)計(jì)原則都不相同，但就其數(shù)量和在生產(chǎn)中所占的位置來(lái)說(shuō)，應(yīng)以“機(jī)床夾具”為先。 所謂機(jī)車(chē)夾

10、具就是機(jī)車(chē)上所使用的一種輔助設(shè)備，用它來(lái)準(zhǔn)確地確定工件與刀具的相對(duì)位置，即將工件定位和夾緊，以完成加工所需要的相對(duì)運(yùn)動(dòng)。所以機(jī)床夾具是用以使工件定位和夾緊的機(jī)床附加裝置。鑒于目前機(jī)械加工中大多是采用通用的機(jī)床加上各種夾具、輔助工具及刀具等進(jìn)行產(chǎn)品的生產(chǎn)，工藝準(zhǔn)備工作比較繁重，夾具設(shè)計(jì)和制造的工作量顯得更為突出，往往成為生產(chǎn)準(zhǔn)備工作的關(guān)鍵。因此，提高夾具設(shè)計(jì)水平，縮短設(shè)計(jì)時(shí)間，就成為生產(chǎn)準(zhǔn)備中的一個(gè)重要問(wèn)題。要做好夾具設(shè)計(jì)工作，應(yīng)當(dāng)具備必要的基本知識(shí)，掌握合理的設(shè)計(jì)方法，了解產(chǎn)品的具體條件。此外，還應(yīng)考慮到夾具的制造工藝，并與產(chǎn)品工藝規(guī)程和刀具、輔助工具和測(cè)量工具設(shè)計(jì)相聯(lián)系。1.2 課題總體任務(wù)

11、概述汽車(chē)半軸殼是汽車(chē)的重要部件之一，汽車(chē)的行駛是由發(fā)動(dòng)機(jī)通過(guò)中間傳動(dòng)軸，將動(dòng)力傳送到汽車(chē)后橋的后半軸，再有后半軸帶動(dòng)車(chē)輪完成的。后橋上，左右兩側(cè)各有一支半軸殼管，其一端與后橋殼壓配成一體，另一端安裝有輪轂軸承。它既要承受車(chē)體和車(chē)載的全部質(zhì)量，還要承受汽車(chē)在行駛過(guò)程中由于道路不平而引起的沖擊力和扭矩，并要保證在行駛過(guò)程中不發(fā)生變形，而半軸在其內(nèi)旋轉(zhuǎn)自如。因此，對(duì)半軸殼在重要配合表面的精度和整體結(jié)構(gòu)的剛度和強(qiáng)度要求較高。 在本次畢業(yè)設(shè)計(jì)中, 所要求加工的工件為一鑄鐵拖拉機(jī)半軸殼零件，其材料為QT400-15鑄鐵材料。由拖拉機(jī)半軸殼零件圖可知零件的基本結(jié)構(gòu)和加工要求。該工件鑄成后（工件零件圖參見(jiàn)附錄

12、）要達(dá)到圖紙所示的加工要求要分三階段完成，第一階段需車(chē)削四個(gè)端面和兩個(gè)外圓，并滿(mǎn)足各端面的平面度和垂直度的要求及前后兩外圓的同軸度要求,作為后面加工的主要定位基準(zhǔn)；車(chē)削后第二階段銑削三個(gè)端面，其中兩個(gè)是為了鉆孔而做的前期工作，而有10度傾角要求的端面是零件結(jié)構(gòu)的要求。完成前兩階段加工后再對(duì)兩個(gè)端面鉆通孔，各端面孔的位置要求為均布，并且為了保證連接緊湊，法蘭面不光滑平整的情況下需要在通孔周?chē)紊?.518的孔。在前期車(chē)好端面和鉆好孔的情況下，可以方便的利用其對(duì)鉆兩排孔進(jìn)行定位。整個(gè)加工工藝過(guò)程可用下表表示工序號(hào)工序名稱(chēng)工序內(nèi)容設(shè)備1粗車(chē)端面、外圓粗車(chē)左端面、外圓車(chē)床2粗車(chē)端面、外圓粗車(chē)右端面、外

13、圓車(chē)床3半精車(chē)端面、外圓半精車(chē)左右端面、外圓車(chē)床4銑圓柱面 銑4個(gè)28mm的端面銑床5 銑圓柱面銑36mm的端面銑床6銑斜面銑10度傾角的端面銑床7鉆孔鉆左端面6個(gè)10.5mm的均布通孔鉆床8鉆孔鉆右端面8個(gè)10.5mm的均布通孔鉆床9鉆孔鉆4個(gè)11深24的孔鉆床10攻絲在11的孔中攻M12-6H深20的螺紋鉆床加工該零件的夾具設(shè)計(jì)由我和其它兩位同學(xué)負(fù)責(zé)設(shè)計(jì)。其中本人負(fù)責(zé)銑床夾具的設(shè)計(jì)。.在同學(xué)完成上道車(chē)削加工工序的基礎(chǔ)上,工件已達(dá)到的尺寸,位置精度如圖1-2-1所示：可以看出，左右兩端面和外圓的尺寸，位置精度要求高，為重要的配合表面。也可作為本道工序的參考定位基準(zhǔn)。在銑削加工中,對(duì)，4-的端

14、面進(jìn)行銑削,并在端面銑削出斜面.在設(shè)計(jì)過(guò)程中,夾具特點(diǎn)必須與機(jī)床相匹配。 圖1-1位置精度圖銑床專(zhuān)用夾具的設(shè)計(jì)特點(diǎn)(1) 由于銑削過(guò)程不是連續(xù)切削,且加工余量較大,切削力較大而方向隨時(shí)都可能在變化。所以?shī)A具應(yīng)有足夠的剛度和強(qiáng)度,夾具的重心應(yīng)盡量低,夾具的高度和寬度之比應(yīng)為11.25,并應(yīng)有足夠的排屑空間。(2) 夾緊裝置要有足夠的剛度和強(qiáng)度,保證必需的夾緊力,并有良好的自鎖功能,一般在銑床夾具上特別是粗銑,不宜采用偏心夾緊。(3) 夾緊力應(yīng)作用在工件剛度較大的部位上,工件與主要定位元件的定位表面接觸剛度要大。當(dāng)從側(cè)面壓緊工件時(shí),壓板在側(cè)面的著力點(diǎn)應(yīng)低于工件的側(cè)面支承點(diǎn)。(4) 為了調(diào)整和確定夾

15、具與銑刀的相對(duì)位置,應(yīng)正確選用對(duì)刀裝置,對(duì)刀裝置在使用塞尺方便和易于觀察的位置,并應(yīng)在銑刀開(kāi)始切入的一側(cè)。(5) 切屑和冷卻液應(yīng)能順利排出,必要是要開(kāi)排屑空。(6) 為了調(diào)整和確定夾具與機(jī)床工作臺(tái)軸線(xiàn)的相對(duì)位置,在夾具體的底面應(yīng)具有兩個(gè)定向鍵,定向鍵與工作臺(tái)型槽宜用單面貼合,當(dāng)工作臺(tái)型槽平整時(shí)可采用圓柱銷(xiāo),精度高的或重型夾具宜采用夾具體上的找正基面。根據(jù)上述特點(diǎn)結(jié)合實(shí)際設(shè)計(jì)本道工序的夾具,具體步驟如下所述。 2 工件的加工工藝分析 分析圖紙可知，工件在上道車(chē)削工序中已加工并達(dá)到要求的尺寸包括的外圓，表面粗糙度為6.3。的外圓尺寸，表面粗糙度為3.2。兩外圓的端面的表面粗糙度均為6.3，且左右兩

16、外圓的同軸度為。與的外圓端面的平面度為0.06，且與兩外圓的中心線(xiàn)的垂直度要求均為0.08，為了方便描述，今設(shè)A代表的外圓表面，B代表的端面，C代表的端面，D代表的外圓表面，如圖2-1所示。 圖2-11.在銑削斜面和端面時(shí)，應(yīng)該保證的中心線(xiàn)垂直于設(shè)計(jì)基準(zhǔn)，且該中心線(xiàn)是鉆孔加工工序中的工序基準(zhǔn)，銑削端面是為便于鉆孔，因此，在銑削加工過(guò)程中，位置度要求較高，而兩待加工表面的粗糙度要求較低。2.銑削4-時(shí)，工序圖上并未就平面度和位置度作嚴(yán)格要求，表面粗糙度為12.5。說(shuō)明此項(xiàng)形位要求較低，只要加工到一定程度便于下道工序鉆孔即可，因此，不必做重點(diǎn)要求。3.夾具的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)3.1定位方案選擇及定位元件設(shè)計(jì)

17、分析零件的結(jié)構(gòu)及尺寸要求可知，在加工428的高度90時(shí)應(yīng)以?xún)煽字g的軸線(xiàn)為工序基準(zhǔn)；在加工26是的斜面時(shí)應(yīng)以C面為工序基準(zhǔn)，高度120時(shí)應(yīng)以?xún)煽字g的軸線(xiàn)為工序基準(zhǔn)；在加工36是高度53時(shí)應(yīng)以?xún)煽字g的軸線(xiàn)為工序準(zhǔn)。所以在加工時(shí)兩孔之間的軸線(xiàn)是非常重要的工序基準(zhǔn)。根據(jù)基準(zhǔn)重合的原則，可以用外圓面D為定位基準(zhǔn)，這樣在加工尺寸90、120、53時(shí)，定位基準(zhǔn)與工序基準(zhǔn)重合；在加工斜面時(shí)用C面為定位基準(zhǔn)，則工序基準(zhǔn)與定位基準(zhǔn)重合。=1250 =3250 經(jīng)校核，滿(mǎn)足強(qiáng)度和剛度要求。夾具裝配圖: 見(jiàn)圖紙夾具元件零件圖: 見(jiàn)圖紙 具體裝夾方式: 見(jiàn)圖紙5. 確定夾具的主要尺寸,公差及技術(shù)要求 5.1 夾具

18、總圖上應(yīng)標(biāo)尺寸,公差 (1).夾具的最大輪廓尺寸: 560mm 280mm 209mm；(2).定位鍵的定位表面精度及兩定位鍵的位置公差分別為0.8,； (3)夾具體定向槽與定向鍵的配合為20或；(4)輔助底板與定位元件的配合為18；(5) 輔助底板與止位銷(xiāo)的配合為。5.2 夾具總圖應(yīng)標(biāo)注的技術(shù)條件 (1)夾具體的六個(gè)凸臺(tái)的表面粗糙度為1.6,平面度為0.01； (2)輔助底板的平行度公差為0.03/100； (3)夾具體與輔助底板的轉(zhuǎn)動(dòng)是通過(guò)弧型槽實(shí)現(xiàn)的,弧型槽與固定定位銷(xiāo)的配合為。6.總結(jié)通過(guò)此次畢業(yè)設(shè)計(jì)，使我在資料的準(zhǔn)備、設(shè)計(jì)的規(guī)劃、思維創(chuàng)新和自學(xué)能力等方面都有了較大的提高。并且在畢業(yè)前

19、使個(gè)人能力有了一個(gè)飛躍。設(shè)計(jì)期間，我多次到工廠參觀學(xué)習(xí)，對(duì)夾具的設(shè)計(jì)和工作用途有了較為深刻的認(rèn)識(shí)，并熟悉了多種應(yīng)用軟件，為這次畢業(yè)設(shè)計(jì)提供了較豐富的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)。設(shè)計(jì)過(guò)程中，通過(guò)查找資料、方案設(shè)計(jì)、工藝分析、軟件應(yīng)用（PRO/E、CAD、UG）等使得我對(duì)夾具的設(shè)計(jì)和圖紙的繪制有了更加深刻的認(rèn)識(shí)和了解，為我今后工作學(xué)習(xí)提供了寶貴的經(jīng)驗(yàn)。鑒于本人的知識(shí)水平和實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)所限，在設(shè)計(jì)和裝配這套銑床夾具上存在有許多不足的地方，如夾緊機(jī)構(gòu)的連動(dòng)性、底板的強(qiáng)度、夾緊的穩(wěn)定性等方面都比較粗糙和不完善，懇請(qǐng)各位老師批評(píng)指正。7.參考文獻(xiàn)1 機(jī)床夾具設(shè)計(jì)手冊(cè) 上?？茖W(xué)技術(shù)出版社,19882 王啟平 機(jī)床夾具設(shè)計(jì) 哈爾濱工業(yè)大學(xué)出版社 19953 陶崇德, 葛鴻翰編. 機(jī)床夾具設(shè)計(jì)(第二版). 上?？茖W(xué)技術(shù)出版社 19894 職工大學(xué)機(jī)制