变速箱壳体铣面夹具设计

学校代码： 10410学 号: 20050416本 科 毕 业 设 计题目： 变速箱壳体铣面夹具设计 学 院： 工 学 院 姓 名： 陈亮 学 号： 20050416 专 业： 机械设计制造及其自动化 年 级： 机制 052 班 指导教师： 樊十全 二 OO 九年 五 月变速箱壳体铣面夹具设计摘 要为对变速箱壳体端面铣削加工，我们进行此次专用夹具设计。变速箱零件为铸件，零件形状复杂，在定位时，选一面两销的定位方式定位，并以操作简单的手动夹紧方式夹紧，其机构设计简单，方便且能满足要求。关键词：变速箱壳体，铣面加工，专用夹具，设计Design of Clamping Device for The Gearbox Shell Face MillingAbstract: This design is about the shell of the gearbox face milling clamp design.The parts is casting ,and it have complex shape.When processesing,we need take it in right position,so we chooses locate mode which two sells at the same time, and operates the simple manual clamp way clamp, its organization design is simple, the convenience also can satisfy the request. Key words:Shell of The Gearbox,Milling Face, Unit Clamp,Design of Clamping Device.变速箱壳体铣面夹具设计 QQ251133408 有图纸目 录一.前言 - 1 -二设计任务 .- 2 -三铣床夹具的主要类型与特点 .- 3 -3.1 铣床夹具的主要类型 .- 3 -3.2 铣床夹具的特点 .- 3 -四对加工工件进行工艺分析 .- 3 -五定位方案设计 .- 3 -5.1 工件与夹具体的定位 .- 3 -5.2 夹具体与机床的定位 .- 4 -5.3 定位误差计算 .- 4 -六夹紧方案设计 .- 6 -6.1 铣削力的计算 .- 7 -6.2 夹紧力的计算 .- 8 -七夹具体与其它装置设计 - 10 -7.1 夹具体设计 - 10 -7.2 其它装置设计 - 11 -八技术条件制定 - 12 -九夹具精度分析 - 12 -十.夹具工作原理简介 .- 13 -十一.总结 .- 14 -参 考 文 献 .- 15 -致 谢 - 16 -变速箱壳体铣面夹具设计 QQ251133408 有图纸- 1 -一.前言夹具最早出现在 18 世纪后期，随着科学技术的不断进步，夹具已从一种辅助工具发展成为门类齐全的工艺装备。在机床上对工件进行加工时,为了保证加工表面相对其它表面的尺寸和位置精度,首先需要使工件在机床上占有准确的位置,并在加工过程中能承受各种力的作用而始终保持这一准确位置不变。前者称为工件的定位,后者称为工件的夹紧,这一整个过程统称为工件的装夹。在机床上装夹工件所使用的工艺装备称为机床夹具。而机床夹具按专业化程度可分为通用夹具、专用夹具、组合夹具、成组夹具。它在保证产品优质、高产、低成本，充分发挥现有设备的潜力，以便工人掌握复杂或精密零件加工技术，以减轻繁重的体力劳动等诸方面起着巨大的作用。因此，机床夹具的设计和使用是促进生产迅速发展的重要工艺措施之一。夹 具 通 常 由 定 位 元 件 （ 确 定 工 件 在 夹 具 中 的 正 确 位 置 ） 、 夹 紧 装 置 、 对 刀 引导 元 件 (确 定 刀 具 与 工 件 的 相 对 位 置 或 导 引 刀 具 方 向 )、 分 度 装 置 （ 使 工 件 在 一 次安 装 中 能 完 成 数 个 工 位 的 加 工 ， 有 回 转 分 度 装 置 和 直 线 移 动 分 度 装 置 两 类 ） 、 连接 元 件 以 及 夹 具 体 （ 夹 具 底 座 ） 等 组 成 。对于此次要加工的变速箱，由于传统铣削变速箱壳体端面所使用的夹具复杂、生产效率低、工人工作强度大、夹具通用性低等特点，故需设计一种能满足现代化生产的专用夹具。当然，由于自己知识的缺陷，设计时考虑的不够周全，存在一些错误，还请各位老师和同学指正，我将做到虚心接受，努力提高自己。变速箱壳体铣面夹具设计 QQ251133408 有图纸- 2 -二设计任务设计题目：变速箱壳体铣面夹具设计姓 名 陈亮 班 级 机制 052 学号 20050416设计题目 变速箱壳体铣面夹具设计 指导老师 樊十全零件名称 变速箱壳体 材料 QT450-10生产类型 中批量生产 毛坯 铸件生产纲领 年生产量 5000 件设计任务 零件简图如下图 2-1，本工序铣削加工变速箱壳体侧端面，设计铣床手动专用夹具。图 2-1 变速箱壳体铣面夹具设计 QQ251133408 有图纸- 3 -此处省略 NNNNNNNNNNNN 字。如需要完整说明书和 CAD 图纸等.请联系 QQ251133408 专业为您服务.本设计已通过答辩！完整机械毕业设计全套下载地址爱问：/f/23304420.html 带来不便请见谅！ -切削特点系数;3K-夹紧力的稳定性系数;4-手动夹紧时的手柄位置系数;5-仅有力矩使工件与支承面接触的情况系数。6查机械夹具设计手册表 121 和表 122 和表 1212 得:013456.3,.0,.,.,.3,.0,1.KKKK。1u则 01234561.0.2634代入夹紧力计算公式 1KPLWuHl2.6340782.5.N因螺旋夹紧机构是通过平底螺母来实现夹紧，若手柄长度为 240mm，作用力为100N,则可查机械夹具设计手册表 1225 得螺母夹紧力 N。0795W所以有 ，故此夹紧装置能满足加工所需的夹紧力，能保证工件的加工精KW0度，是可行的。七夹具体与其它装置设计变速箱壳体铣面夹具设计 QQ251133408 有图纸- 4 -7.1 夹具体设计夹具体是夹具的基础件。在夹具体上，要安装组成该夹具所需要的各种元件、机构和装置等。设计时应满足以下基本要求：1、应有足够的强度和刚度：保证在加工过程中，夹具体在夹紧力、切削力等的作用下，不致产生不允许的变形和振动；2、结构简单，具有良好的工艺性：在保证强度和刚度的条件下，力求结构简单，体积小，重量轻，特别是对于移动或翻转的夹具，其重量不应太大（一般不超过 10KG） ，以便于操作；3、尺寸要稳定：对于铸造夹具体，要进行时效处理，对于焊接夹具体，要进行退火处理，以消除内应力，以保证夹具体加工尺寸的稳定；4、便于排屑：为防止加工中切屑积在定位元件工作表面或其他装置中，而影响工件的正确定位和夹具的正常工作，在设计夹具体时，要考虑切屑的排除问题。基于此，选夹具的结构为铸造结构，材料为 45 钢，夹具体进行时效处理，根据工件、定位元件、夹紧装置、对刀引导元件以及其他辅助机构和装置在总体上的配置，夹具体的外形尺寸大致可确定为长 430mm，宽 200mm,厚 23mm。如下图 7-1 所示：（具体见夹具体零件图）：图 7-17.2 其它装置设计铣床夹具依靠夹具体底面和定向键侧面与机床工作台上平面及 T 型槽相连接，以变速箱壳体铣面夹具设计 QQ251133408 有图纸- 5 -保证定位元件对工作台和导轨具有正确的相对位置。为了减小安装时的偏斜角 的误差，安装定向键时应当使它们靠向 T 型槽的同一侧。对定向键的设计方案如下图 7-2 所示（局部图）：图 7-2对定向键的直角部分都倒 1*45的倒角，在夹具体与定向键的连接部分中的直角开出凹槽，如图中的小凹槽。定向键与夹具体采用螺钉连接，对于定向键的大小，根据铣床工作台最大行程 700*260*320，我们可以确定向键的尺寸，具体见定向键零件图。八技术条件制定1.圆柱销中心和菱形销中心到 D 面的距离之差为 116.01mm。2. 菱形销相对于夹具体表面的垂直度要求为 。0.23.夹具体侧面与基准面 A 的垂直度要求 0.02，与基准 C 与基准 D 的公共连线的平行度要求为 0.025。九夹具精度分析夹具误差必须满足如下公式：（9.1）Tjdjwd3222变速箱壳体铣面夹具设计 QQ251133408 有图纸- 6 -dw 是定位误差： dw=0.032;jw 是基准位置误差： jw=0.004;jd 是铣床夹具的对刀误差：jd =Sh （9.2）S塞尺的制造误差；h对刀块工作表面至定位元件的尺寸公差。查机床夹具设计手册塞尺基本尺寸可知：S=0.014。因为对刀块是用就地加工法加工的，所以可以认为：h=0。由此我们可知： jd=0.014得 =0.035222(0.3)(0.4)(0.14)0.035 3T工可知,夹具精度符合要求。十.夹具工作原理简介下面我们来分析与说明它的工件原理:工件通过菱形销、圆柱销固定在定位块上，而定位块又通过定位插销和内六角圆柱头螺钉与夹具体相联，对于螺旋夹紧机构是通过六角螺母固定在夹具体上。在夹具体的底平面上安装定向键用于与铣床工件台面的连接与定位。装工件时，只要把平底螺母松开一点，并将移动压板向左移动一点即可把工件放上去，拧紧即可，开始对工件的进行铣面加工。卸载工件时，松开平底螺母，移动压板左移，即可卸载。操作简单，省时省力，装卸工件时只需靠平底螺母的松紧和移动压板的移动即可轻松实现。通过上述分析得出 :本套夹具定位准确可靠 ,拆卸工件方便 ,加工质量稳定 ,提高了生产效率 ,降低了生产成本 ,减轻了工人的劳动强度 是可行的。对此夹具各个零件的装配关系见下图 10-1：变速箱壳体铣面夹具设计 QQ251133408 有图纸- 7 -图 10-1十一.总结此次毕业设计是我们从大学理论学习走向实际工作应用的重要一步。从最初的选题，开题到计算、绘图直到完成设计。其间，查找资料，向老师请教，与同学交流，反复修改图纸，每一个过程都是对自己能力的一次检验和充实。在设计过程中,我对专业基础知识有了一次系统的复习 和巩固，同时也学会了查找相关资料与标准，学会了分析数据，提高了自己的 CADPRO-E 的制图能力，也能更熟练的运用 OFFICE 办公软件， 懂得了许多经验公式的获得是前人不懈努力的结果。但是毕业设计也暴露出自己专业基础的很多不足之处 ，比如缺乏综合应用专业知识的能力，设计分析不全面,运用各种工具不熟 ，等等，当然这的话还在自己在以后的工作学习中不断完善。总之, 通过这次设计，我了解了变速箱壳体铣面的加工方法，熟悉了变速箱壳体铣变速箱壳体铣面夹具设计 QQ251133408 有图纸- 8 -面夹具的设计步骤，锻炼了自己工程设计的实践能力，也培养了自己独立思考分析问题的意识,相信这对于我以后的工作学习是有很大帮助。参 考 文 献1 王启平主编. 机床夹具设计M. 哈尔滨工业大学出版社，20052 东北重机,洛阳工学院，一汽职工大学编.机械夹具设计手册M.上海科学技术出版社，19903 陆剑中.孙家宁主编. 金属切削原理与刀具M. 机械工业出版社，20054 刑闽芳主编. 互换性与技术测量M. 清华大学出版社.20005 王秀伦主编. 机床夹具设计M. 国防工业出版社. 19836 曾志新,吕明主编. 机械制造技术基础M. 武汉理工大学出版社.20017 杨忠明，朱家诚主编.机械设计M.武汉理工大学出版社.20018 吴宗泽主编.机械零件设计手册M.机械工业出版社.2003变速箱壳体铣面夹具设计 QQ251133408 有图纸- 9 -9 徐圣群主编. 简明机械加工工艺手册M. 上海科学技术出版社.199110 于就泗，齐发主编.机械工程材料M.大连理工大学出版社,200311 谭建荣主编.图学基础教程M.高等教育出版社，199912 余桂英，郭纪林主编.Auto CAD 2006 中文版实用教程M.大连理工出版社.200613 戴曙主编.金属切削机床M.机械工业出版社.199314 上海柴油机厂工艺设备研究所编.金属切削机床夹具设计手册M.机械工业出版社.198415 上海市金属切削技术协会编. 金属切削手册M. 上海科学技术出版社，198416 中国机械社区：/index.php.17 野火论坛：/index.php.18 燕春南.浮动夹紧铣削夹具的设计. 机床与液压J，2008 年 01 期.19 李兆东.一种万能铣夹具设计.山东建筑工程学院学报J， 2006 年 03 期.20 窦广勇，胡延凤.单向阀专用铣夹具的设计.通用机械J， 2004 年 08 期.变速箱壳体铣面夹具设计 QQ251133408 有图纸- 10 -致 谢此次毕业设计可以圆满地完成， 要 感 谢 我 的 指 导 老 师 樊 十 全 ,感 谢 他 在 整 个 设计 过 程 中 给 予 我 的 指 导