最终版芯轴铣削夹具设计说明书

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1、机械制造技术课程设计说明书要按照给你的模板做，应该是B5的纸张，页边距、字体以及大小、行间距等按照模板设计题目：制定心轴零件的加工工艺， 设计铣90度斜槽的铣床夹具专 业： 机械电子工程 班 级： 机工11-1 学 号： 1130120101 姓 名： 艾名越 指导教师： 陶福春 机械工程系2014年 11 月 20 日目录第一章 绪论31.1心轴概念31.2心轴分类3第二章 工艺方案的分析及确定32.1零件的分析32.2过程工艺分析32.3确定各表面的加工方法，拟定加工工艺路线6第三章 夹具83.1夹具设计及特点论述83.2夹具的装配133.3夹具优缺点的分析及改进14参考文献14结论14致

2、谢15 第一章 绪论11心轴概念心轴，用来支撑转动零件只承受弯矩而不传递扭矩，有些心轴转动，如铁路车辆的轴等，有些心轴则不转动，如支撑滑轮的轴等。1.2心轴分类根据轴工作时是否转动，心轴又可分为转动心轴和固定心轴。转动心轴：工作时轴承受弯矩，且轴转动。固定心轴：工作时轴承受弯矩，且轴固定。根据轴所起的作用与所承受的载荷，可分为心轴、转轴及传动轴；其中心轴只承受弯矩而不传递扭矩；转轴既承受弯矩又传递扭矩；传动轴只传递扭矩而不承受弯矩，或弯矩很小。 第二章 工艺方案的分析及确定每一章都要单独的起页，2.1零件的分析2.1.1零件的作用本零件是一轴类零件，左侧端面有90台阶面需要再本次夹具设计中进行

3、加工，左侧端面有内孔分布，应当是依靠端面定位使用。使90台阶面与35外圆进行配合使用2.1.2零件的工艺分析零件的主要技术要求分析如下：（参阅附图1）由零件图可知，零件主要在轴外圆35、台阶面、内孔53有较高的精度要求其余外圆处均为自由公差，要求不高2.1.3零件的工艺性分析和零件图的审查 零件视图正确，足够表达直观、清楚、绘制符合国家标准，尺寸公差及技术要求的标注齐全、合理 主要加工表面及要求 芯轴外圆为35（+0.16，0），光洁度要求为0.8，左端小肩面外圆为40，右端有一1.7x33的沉割槽 芯轴台阶面为不对称，即不与轴线相平行分布，台阶面为90度，其与水平线所成角度分别为64，26

4、芯轴左侧端面内孔孔径为53（+0.074,0）其与右端外圆35应有同轴度要求0.02，左侧段外圆直径为77 左侧端面均匀分布有5-M8，分度线直径为642.2过程工艺分析2.2.1选择毛坯本零件是用于传动需要有较高的强度及韧性并且由于直径分布较为均匀属于小型轴类零件，故由参考文献（5）表22，23可知，其生产类型为大批生产。毛坯的类型为型材（圆制棒料）。由于45钢的经济性比较高，并且采用圆钢下料的模式。查机械加工工艺与夹具及相关机械设计手册确定个加工表面的加工余量如下表所示：加工表面基本尺寸加工余量数值说明外圆表面35，402mm车削加工外圆表面77mm3mm车削加工内圆表面53mm2mm内圆

5、车刀文中所有的表格都要有表号和名称，表格中的温习小一号，用三线表（即不要表格最左右的两条线） 零件图删除2.2.2定位基准的选择由于在本次加工工序过程中要经过粗车、精车、磨削、铣削多道工序并且需要多次装夹定位所以需要再两个-三个基准之间相互切换使用，当然两个基准之间首先要保证一定的精度要求，本次芯轴加工过程中基准选择是外圆35及外圆77机械加工工艺过程卡片产品型号零件图号产品名称这个表格需要调整，按页面调整零件名称芯轴共12页第3页材 料 牌 号45毛 坯 种 类单件毛坯外形尺寸80x130每毛坯件数1每 台 件 数1备 注 工 序 号 工 名 序 称 工 序 内 容 车 间 工 段设 备工

6、艺 装 备 工 时 准终 单件1铸造铸造单件80x130铸造铸造模具留3毫米加工余量2粗车A.三爪卡盘上活，校正外圆1. 车右侧外圆35，40及其肩面至422. 光出尺寸125右侧端面B.调头夹持35外圆，校正外圆1. 车外圆77至802. 车尺寸125左侧端面，倒角1x45金工小件C620-1 游标卡尺、90外圆车刀、内孔车刀，矫正表架，百分表3热处理T235热处理热处理调质处理4精车A.三爪卡盘上活，校正外圆，允差0.021.车右侧外圆35及其肩面放磨余量0.25-0.32.车外圆40及其肩面至尺寸要求3.车沉割槽1.7x33至尺寸，倒角至要求4.车尺寸125右侧端面至尺寸B.调头夹持35

7、外圆段，校正外圆，允差0.021.车外圆77至尺寸要求2.车内孔53深5至尺寸要求3.车尺寸125左侧端面，至总长4.倒角1x45至要求金工小件C620-1 游标卡尺、外圆车刀、内孔车刀，矫正表架，百分表5磨夹持外圆77段，校正35外圆，允差0.02磨外圆35及其肩面至尺寸要求外圆磨千分尺（25-40），6铣铣削工模上活，以35外圆面及其肩面定位，校正铣台阶面，保证尺寸90（64+26）立铣专用铣削工模，立铣刀7钳工钻攻5xM8-7H台钻钻头：6.7，丝锥：M88钳工钻2-8x90（铜片纸保护35外圆面装夹）台钻90锥柄麻花钻89处理发蓝热处理10检验入库标记处数更改文件号签 字 日 期标记处

8、数更改文件号签 字 日 期 设 计（日 期） 校 对（日期） 审 核（日期） 标准化（日期） 会 签（日期）2.3确定各表面的加工方法，拟定加工工艺路线（1）工艺路线方案一：工序1.割单件80x130工序2.A.三爪卡盘上活，校正外圆1.车右侧外圆35，40及其肩面至422.光出尺寸125右侧端面B.调头夹持35外圆，校正外圆1.车外圆77至802.车尺寸125左侧端面，倒角1x45工序3.T235工序4.A.三爪卡盘上活，校正外圆，允差0.021.车右侧外圆35及其肩面放磨余量0.25-0.32.车外圆40及其肩面至尺寸要求3.车沉割槽1.7x33至尺寸，倒角至要求4.车尺寸125右侧端面至

9、尺寸B.调头夹持35外圆段，校正外圆，允差0.021.车外圆77至尺寸要求2.车内孔53深5至尺寸要求3.车尺寸125左侧端面，至总长4.倒角1x45至要求工序5.夹持外圆77段，校正35外圆，允差0.02磨外圆35及其肩面至尺寸要求工序6.铣削工模上活，以35外圆面及其肩面定位，校正铣台阶面，保证尺寸90（64+26）工序7.划线工序8. 钻攻5xM8-7H钻2-8x90（铜片纸保护35外圆面装夹）工序9.发蓝(2)工艺路线方案二：工序1.割单件80x130工序2.A.三爪卡盘上活，校正外圆3. 车右侧外圆35，40及其肩面至424. 光出尺寸125右侧端面B.调头夹持35外圆，校正外圆3.

10、 车外圆77至80车尺寸125左侧端面，倒角1x45工序3.T235工序4.A.三爪卡盘上活，校正外圆，允差0.021.车右侧外圆35及其肩面放磨余量0.25-0.32.车外圆40及其肩面至尺寸要求3.车沉割槽1.7x33至尺寸，倒角至要求4.车尺寸125右侧端面至尺寸B.调头夹持35外圆段，校正外圆，允差0.021.车外圆77至尺寸要求2.车内孔53深5至尺寸要求3.车尺寸125左侧端面，至总长4.倒角1x45至要求工序5.台虎钳上活，垫铜片，夹持外圆面，校正转动铣头至26，铣台阶面，保证尺寸90（64+26）工序6.划线工序7.钻攻5xM8-7H钻2-8x90（铜片纸保护35外圆面装夹）工

11、序8.发蓝方案对比：上述两个工艺方案的特点在于：方案一在于直接用车床进行精加工后使用磨床进行磨削精加工需要定位的35圆柱外表面有利于定位和最后铣削90台阶面：方案二则没有经过磨削而是直接车削到位对基准不利对后续加工有较大影响，故选择方案一 第三章 夹具要求同上3.1夹具设计及特点论述3.1.1主要部件有铣削夹具底座、半圆定位座、铰链座、铰链销、半圆压板、M16螺柱、螺钉、压板、M16螺母3.1.2各个零部件的作用铣削夹具底座：底座的底部U型槽负责安装整个夹具安装至机床工作台固定，右侧斜面及台阶供半圆定位座安装固定使用，角度是54。左侧斜面角度与水平是成26与工件轴线垂直，主要安装螺柱、半圆定位

12、座、铰链座图需要有图号和图名称，所有的都一样的要求，后面的都要给出，编号的原则是按章章节排号，如第一章用：图1-1，,3.。，第二章用图2-1,2,3.。等等。半圆定位座：主要利用自身半圆凹槽定位工件直径35的圆柱及其肩面限制工件三个自由度，使用半圆形的承载形状可以有效保护工件精加工表面，防止损伤铰链座：负责链接半圆压板和整个夹具的链接。保证半圆压板可以和工件外圆进行正确的咬合并压紧铰链销：链接半圆压板和铰链座，使得两者可以自由转动，方便装夹进行半圆压板：通过中间的小半圆槽压实工件外圆35段，对工件进行定位螺柱：直径M16的螺柱主要负责固定于夹具底座，另一端用过螺母及其垫片压实半圆压板，拧送螺

13、母可以顺利开启半圆压板。直径M10的螺栓主要负责顶部压板的固定和放松定位螺钉：固定半圆定位座、铰链压板；顶部螺钉主要负责顶起支点供压板压紧压板：负责在顶部对工件进行压紧和放松工作垫片：使螺母压紧力均布分布螺母：通过螺柱锁紧各方向定位件3.1.3夹具工作过程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。 E; r O3 p) X7 C# | 对夹紧机构的基本要求如下：+ K2 C H( z( N4 S4 6 G( f 、夹紧作用准确，处于夹紧状态时应能保持自锁，保证夹紧定位的安全可靠。8 P 1 O) T3 C $ L H# m 、夹紧动作迅速，操作方便省力，夹紧时不

14、应损害零件表面质量 / k8 l5 U5 P x, m、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。+ E9 g ) A/ k# f+ N 、结构力求简单，便于制造和维修。1.拧开M16螺母，取出垫片后，露出U形缺口，沿着铰链方向拉起半圆压板2.将工件圆柱段放入底部半圆定位座内，用工件的大肩面贴紧半圆定位座上端3.合上半圆压板，圆口对准自然合入工件外圆35，并用螺母和垫圈重新固定压板4.利用顶部压板压紧工件的顶端，使得工件肩面贴实半圆定位块上顶面。5.拆卸时，转动左侧段外圆螺母M16，取下垫片，拉起半圆压板可以取出工件本设计采用普通螺母螺纹螺旋夹紧机构夹紧，此机构机构简单，容易制造，

15、而且由于螺旋升角小，螺旋夹紧机构的自锁性能好，夹紧力和夹紧行程都较大，从零件加工工序和受力分析，主要是少量切向力和轴向力，夹具定位了主要的轴向，并利用摩擦定位了切向受力。3.2夹具的装配夹具的装配要求$ W W; w9 k8 _$ Y& q& p* Y. t (1)、将半圆定位座使用4-M10螺钉固定并预紧，并在预紧状态下，轻轻敲打定位座，使定位座右侧端面紧紧贴实夹具底座斜面的台阶面处，使用划针在定位销钉下划线定位，去除定位块并打出销钉孔，重新安装半圆定位块并用销钉敲死定位块的位置，防松，同时也保证在重新安装时的重复定位精度 H& H9 U# w4 J/ _) |（2）、将转销座使用2-M10

16、螺钉固定在夹具的右侧台阶上，转销座背面需要基本对齐夹具座的右侧面，穿入销钉后固定半圆压板。放下压板利用半圆弧压实尝试压实工件，重新调整转销座的位置并固定锁紧螺钉 b! B2 w$ h4 Z/ D2 G! b（3）、安装顶部的顶起螺钉，使用螺钉和垫片预压紧工件，调整顶起螺钉的高度（4）、依次安装左侧螺栓、螺母M10、垫片、螺母M10 3.3夹具优缺点的分析及改进夹具优点：1.此机构简单，锁紧有效，价格低廉，容易制造2.由于螺旋升角小，螺旋夹紧机构的自锁性能好，夹紧力和夹紧行程都较大3.可以加工其他类似的轴类类似相同角度要求的零件4.铰链装置可以减小劳动强度，操作方便，装夹工件速度快夹具缺点1.需

17、要完全抬起压板才能拿出工件，不方便2.顶部压板因为实在斜面上，有重力干扰，也可以更改为铰链方便操作夹具改进措施将顶部铰链更改为铰链连接方式参考文献1 曾庆福.机械制造工艺学M.清华大学出版社，19892 赵如福.金属机械加工工艺人员手册M.上海科学技术出版社，20003 王启平.机床夹具设计 M. 哈尔滨工业大学出版社，19964 陈宏钧.车工实用技术M.机械工业出版社，20045 艾兴.切削用量简明手册M.机械工业出版社，2004单独一页结论单独一页，结论主要写设计任务要求你做什么，你怎么做的，和得到什么样的结论，别的不要写。在这次历时三个星期的课程设计中，发现自己在理论与实践中有很多的不足

18、，自己知识中存在着很多漏洞，看到了自己的实践经验还是比较缺乏，理论到实践的能力还急需提高。让我认识到了仔细认真的重要性。这次课程设计让我们更能注意到细枝末节。这次课设使我对机床夹具设计有了更深刻的理解，特别使其中的技术要求。同时感觉到了细节的重要性。有时候我们我们错的并不是理论，而是我们很容易忽略的线型和该删掉的线我们没有删掉。作为一个设计者不仅应掌握良好的专业知识，有一个认真仔细的心态，还有有一个冷静的心态，遇到问题不能慌乱，不知所措首先根据工件的加工要求，我选择了钻床，因此加工方向式垂直与水平面的。然后工件主要定位部分为直径为30mm的中心孔和一侧端面，用长销小平面定五个自由度。虽然没有满

19、足六个自由度的要求，但是不影响机床夹具的工作。因为被加工件需要钻2个孔不限制Z向的旋转会增进效率。最后是将定位销和支承板固定在夹具体上，利用销定位、螺柱、螺母和内六角螺钉进行定位、夹紧。这样将工件稳固的夹紧在机床上，能更方便，准确的进行钻孔加工。通过以上这些步骤，此机床夹具可以正常工作，此项设计方案可实施。通过精度验算可知，此项机床夹具可施行。工件的定位、夹紧符合要求。在设计的过程中，虽然感觉到了我的不足之处，但是我也学到了不少东西。在一定程度上，使我对以前学习过的东西有了加深理解和熟练操作。课程设计是机械专业学习的一个重要的、总结性的理论和实践相结合的教学环节，是综合运用所学知识和技能的具体

20、实践过程。通过本次夹具设计，我对所学的专业知识有了更深刻的理解和认识。课程设计内容源于生产实践，使得课程设计和实践得到了充分的结合，有利于培养解决工程实际问题的能力。上学期在沈飞进工厂实习或参观的时候对夹具也有所了解，而这次课程设计的经历，使我对夹具有了更深刻的认识。致谢单独页在这次的课程设计中，我首先要感谢我的指导老师，他们严谨细致、一丝不苟的作风一直是我工作、学习中的榜样，使我不仅接受了全新的思想观念，树立了宏伟的学术目标，领会了基本的思考方式，掌握了通用的研究方法，循善诱的教导和不拘一格的思路给予我无尽的启迪。感谢曾经帮助过和教育过我的老师们，是你们严以律己、宽以待人的崇高风范，朴实无华、平易近人的人格魅力，与无微不至、感人至深的人文关怀使我的大学生活不在感到孤立无助，使我在大学四年里学到了扎实的专业知识，使我的毕业设计能够顺利的完成。我还要感谢学校的领导，由于你们的领导，学校有了长足的发展，在这四年里改变了自己的思维方式，锻炼了自己各方面的能力，确定了今后自己的发展目标。15