变速齿轮箱箱体加工工装设计加工工艺及铣侧面夹具设计

I摘要变速齿轮箱箱体零件加工工艺及夹具设计是包括零件加工的工艺设计、工序设计以及专用夹具的设计三部分。在工艺设计中要首先对零件进行分析，了解零件的工艺再设计出毛坯的结构，并选择好零件的加工基准，设计出零件的工艺路线；接着对零件各个工步的工序进行尺寸计算，关键是决定出各个工序的工艺装备及切削用量；然后进行专用夹具的设计，选择设计出夹具的各个组成部件，如定位元件、夹紧元件、引导元件、夹具体与机床的连接部件以及其它部件；计算出夹具定位时产生的定位误差，分析夹具结构的合理性与不足之处，并在以后设计中注意改进。关键词工艺，工序，切削用量，夹紧，定位，误差IIABSTRACTAUTOMOBILEGEARBOXCOVERPARTSPROCESSINGANDFIXTUREDESIGNPROCESSDESIGN,INCLUDINGMACHININGPROCESSDESIGNANDFIXTURETHREEINPROCESSDESIGNSHOULDFIRSTOFALLPARTSFORANALYSIS,TOUNDERSTANDPARTOFTHEPROCESSTODESIGNBLANKSTRUCTURE,ANDCHOOSETHEGOODPARTSMACHININGDATUM,DESIGNTHEPROCESSROUTESOFTHEPARTSTHENTHEPARTSOFEACHSTEPINTHEPROCESSTOTHESIZECALCULATION,THEKEYISTODETERMINETHECRAFTEQUIPMENTANDTHECUTTINGDOSAGEOFEACHWORKINGPROCEDUREDESIGNTHENTHESPECIALFIXTURE,THEFIXTUREFORTHEVARIOUSCOMPONENTSOFTHEDESIGN,SUCHASTHECONNECTINGPARTPOSITIONINGDEVICES,CLAMPINGELEMENT,AGUIDEELEMENT,FIXTUREANDMACHINETOOLSANDOTHERCOMPONENTSPOSITIONINGERRORCALCULATEDBYTHEANALYSISOFFIXTURE,JIGSTRUCTURETHERATIONALITYANDTHEDEFICIENCY,PAYATTENTIONTOIMPROVINGANDWILLDESIGNINKEYWORDSPROCESS,PROCESS,CUTTINGDOSAGE,CLAMPING,POSITIONINGIII目录1序言12零件的分析221零件的形状222零件的工艺分析23工艺规程设计431确定毛坯的制造形式432基面的选择433制定工艺路线4331工艺路线方案一5332工艺路线方案二5333工艺方案的比较与分析634选择加工设备和工艺装备7341机床选用7342选择刀具7343选择量具735机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的确定736确定切削用量及基本工时94铣侧面夹具设计2241问题的提出2242夹具设计22421夹具体设计22422定位基准的选择22423定位方案和元件设计23424定位误差的计算23IV425夹紧力计算24426夹紧机构的设计26427定向键与对刀装置设计27428确定夹具体结构尺寸和总体结构29429夹具设计及操作的简要说明304210CAE应力分析结果30总结33参考文献34致谢全套设计加197216396或40133982835VVIVII11序言机械制造业是制造具有一定形状位置和尺寸的零件和产品，并把它们装备成机械装备的行业。机械制造业的产品既可以直接供人们使用，也可以为其它行业的生产提供装备，社会上有着各种各样的机械或机械制造业的产品。我们的生活离不开制造业，因此制造业是国民经济发展的重要行业，是一个国家或地区发展的重要基础及有力支柱。从某中意义上讲，机械制造水平的高低是衡量一个国家国民经济综合实力和科学技术水平的重要指标。变速齿轮箱箱体零件加工工艺及夹具设计是在学完了机械制图、机械制造技术基础、机械设计、机械工程材料等的基础下，进行的一个全面的考核。正确地解决一个零件在加工中的定位，夹紧以及工艺路线安排，工艺尺寸确定等问题，并设计出专用夹具，保证尺寸证零件的加工质量。本次设计也要培养自己的自学与创新能力。因此本次设计综合性和实践性强、涉及知识面广。所以在设计中既要注意基本概念、基本理论，又要注意生产实践的需要，只有将各种理论与生产实践相结合，才能很好的完成本次设计。本次设计水平有限，其中难免有缺点错误，敬请老师们批评指正。22零件的分析21零件的形状题目给的零件是变速齿轮箱箱体零件，主要作用是起连接作用。零件的实际形状如上图所示，从零件图上看，该零件是典型的零件，结构比较简单。具体尺寸，公差如下图所示。22零件的工艺分析由零件图可知，其材料为HT200，该材料为灰铸造，具有较高强度，耐磨性，耐热性及减振性，适用于承受较大应力和要求耐磨零件。变速齿轮箱箱体零件主要加工表面为1粗铣底面、半精铣，表面粗糙度值AR为32。2粗铣、半精铣上端面，表面粗糙度值32。3车外圆，表面粗MARM糙度值32。4车内孔及圆弧，及表面粗糙度值32。5两侧面粗糙度AR值63、125，面粗糙度值63。AR变速齿轮箱箱体共有两组加工表面，他们之间有一定的位置要求。现分述如下1底部端面的加工表面这一组加工表面包括端面，内圆，倒角钻孔并攻丝。这一部份只有端面有633的粗糙度要求。其要求并不高，粗车后半精车就可以达到精度要求。而钻工没有精度要求，因此一道工序就可以达到要求，并不需要扩孔、铰孔等工序。2端面的加工表面这一组加工表面包括端面，粗糙度为32；的端面，并带有倒角；中心孔。其要求也不高，粗车后半精车就可以达到精度要求。其中，内圆直接在车床上做镗工就行了。43工艺规程设计本变速齿轮箱箱体假设年产量为10万台，每台车床需要该零件1个，备品率为19，废品率为025，每日工作班次为2班。该零件材料为HT200，考虑到零件在工作时要有高的耐磨性，所以选择铸铁铸造。依据设计要求Q100000件/年，N1件/台；结合生产实际，备品率和废品率分别取19和025代入公式得该工件的生产纲领N2XQN1（1238595件/年31确定毛坯的制造形式零件材料为HT200，铸件的特点是液态成形，其主要优点是适应性强，即适用于不同重量、不同壁厚的铸件，也适用于不同的金属，还特别适应制造形状复杂的铸件。考虑到零件在使用过程中起连接作用，分析其在工作过程中所受载荷，最后选用铸件，以便使金属纤维尽量不被切断，保证零件工作可靠。年产量已达成批生产水平，而且零件轮廓尺寸不大，可以采用砂型铸造，这从提高生产效率，保证加工精度，减少生产成本上考虑，也是应该的。32基面的选择基面选择是工艺规程设计中的重要工作之一，基面选择的正确与合理，可以使加工质量得到保证，生产效率得以提高。否则，不但使加工工艺过程中的问题百出，更有甚者，还会造成零件大批报废，使生产无法正常进行。粗基准的选择，对像变速齿轮箱箱体这样的零件来说，选好粗基准是至关重要的。对本零件来说，如果外圆的端面做基准，则可能造成这一组内外圆的面与零件的外形不对称，按照有关粗基准的选择原则即当零件有不加工表面时，应以这些不加工表面做粗基准，若零件有若干个不加工表面时，则应以与加工表面要求相对应位置精度较高的不加工表面做为粗基准。对于精基准而言，主要应该考虑基准重合的问题，当设计基准与工序基准不重合时，应该进行尺寸换算，这在以后还要专门计算，此处不在重复。33制定工艺路线制定工艺路线的出发点，应当是使零件的几何形状、尺寸精度及位置精度等技术要5求能得到合理的保证。在生产纲领已经确定为成批生产的条件下，可以考虑采用万能性机床配以专用夹具，并尽量使工序集中来提高生产率。除此以外，还应当考虑经济效果，以便使生产成本尽量下降。331工艺路线方案一10铸造铸造20时效时效30涂底漆涂底漆40粗铣粗铣底部大端面50精铣精铣底部大端面60粗铣粗铣顶部凸台端面70精铣精铣顶部凸台端面80铣削铣削D向端面90钻扩铰钻扩铰底部283孔,钻685孔,钻816沉孔100钻攻丝钻1/827扣布锥孔110钻扩铰钻扩铰左侧13、135、16台阶孔120钻扩铰钻扩铰右侧13、135、16台阶孔130铣削铣削侧面凸台面150钻孔钻凸台6孔150粗车粗车顶部35内部圆弧轮廓及倒角机加工160精车精车顶部35内部圆弧轮廓及倒角机加工170去毛刺去毛刺180检查检查332工艺路线方案二10铸造铸造20时效时效30涂底漆涂底漆40粗铣粗铣底部大端面50精铣精铣底部大端面660粗铣粗铣顶部凸台端面70精铣精铣顶部凸台端面80铣削铣削D向端面90粗镗粗镗顶部35内部圆弧轮廓及倒角机加工100精镗精镗顶部35内部圆弧轮廓及倒角机加工110钻扩铰钻扩铰底部283孔,钻685孔,钻816沉孔120钻攻丝钻1/827扣布锥孔130钻扩铰钻扩铰左侧13、135、16台阶孔140钻扩铰钻扩铰右侧13、135、16台阶孔150钻孔钻凸台6孔160去毛刺去毛刺170检查检查333工艺方案的比较与分析上述两个方案的特点在于方案一的定位和装夹等都比较方便。方案二采用镗床加工，需要要及时更换刀具，因为有些工序在车床上也可以加工，镗、钻孔等等，需要换上相应的刀具。因此综合工艺方案，取优弃劣，具体工艺过程如下10铸造铸造20时效时效30涂底漆涂底漆40粗铣粗铣底部大端面50精铣精铣底部大端面60粗铣粗铣顶部凸台端面70精铣精铣顶部凸台端面80铣削铣削D向端面90钻扩铰钻扩铰底部283孔,钻685孔,钻816沉孔100钻攻丝钻1/827扣布锥孔110钻扩铰钻扩铰左侧13、135、16台阶孔120钻扩铰钻扩铰右侧13、135、16台阶孔130铣削铣削侧面凸台面7150钻孔钻凸台6孔150粗车粗车顶部35内部圆弧轮廓及倒角机加工160精车精车顶部35内部圆弧轮廓及倒角机加工170去毛刺去毛刺180检查检查34选择加工设备和工艺装备341机床选用工序是粗车、和精车。各工序的工步数不多，成批量生产，故选用卧式车床就能满足要求。本零件外轮廓尺寸不大，精度要求属于中等要求，选用最常用的CA6140卧式车床。参考根据机械制造设计工工艺简明手册表427。工序是钻孔，选用Z525摇臂钻床。342选择刀具在车床上加工的工序,一般选用硬质合金车刀和镗刀。加工刀具选用YG6类硬质合金车刀，它的主要应用范围为普通铸铁、冷硬铸铁、高温合金的精加工和半精加工。为提高生产率及经济性,可选用可转位车刀GB5343185,GB5343285。钻孔时选用高速钢麻花钻，参考机械加工工艺手册（主编孟少农），第二卷表102147及表10253可得到所有参数。343选择量具本零件属于成批量生产，一般均采用通常量具。选择量具的方法有两种一是按计量器具的不确定度选择；二是按计量器的测量方法极限误差选择。采用其中的一种方法即可。35机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的确定“变速齿轮箱箱体”零件材料为HT200，查机械加工工艺手册（以后简称工8艺手册），表2217各种铸铁的性能比较，灰铸造的硬度HB为143269，表2223灰铸造的物理性能，HT200密度7273（），计算零件毛坯的重量约为23CMG。KG表31机械加工车间的生产性质同类零件的年产量件生产类别重型（零件重2000KG）中型（零件重1002000KG）轻型（零件重1202506040顶、侧面底面铸孔的机械加工余量一般按浇注时位置处于顶面的机械加工余量选择。根据上述原始资料及加工工艺，分别确定各加工表面的机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸。36确定切削用量及基本工时切削用量一般包括切削深度、进给量及切削速度三项。确定方法是先是确定切削深度、进给量，再确定切削速度。现根据切削用量简明手册（第三版，艾兴、肖诗纲编，1993年机械工业出版社出版）确定本零件各工序的切削用量所选用的表格均加以号，与机械制造设计工工艺简明手册的表区别。工序10、20、30铸造时效处理无切削加工，无需计算工序40、50粗铣、精铣底部大端面机床铣床X52K刀具面铣刀硬质合金材料，材料，齿数。15YT0DM5Z单边余量Z3MM所以铣削深度PA2M精铣面余量Z10MM铣削深度P10每齿进给量取取铣削速度FA5/FZ28/VMS每齿进给量取取铣削速度FMF84710机床主轴转速N1024760197/MIN31VNRD按照文献，取5/IR实际铣削速度V31407249/06DNVS进给量FV18560712/FFAZNMS工作台每分进给量M/45INFV,取A60切削工时被切削层由毛坯可知，L14L68LM刀具切入121053LDA6012刀具切出取2LM走刀次数为1机动时间1JT1242036MIN75JMLF机动时间1JT126819IJLF所以该工序总机动时间105INJJTT工序60、70粗铣、精铣顶部凸台端面机床铣床X52K刀具面铣刀硬质合金材料，材料，齿数。15YT0DM5Z单边余量Z3MM所以铣削深度PA3M精铣面余量Z10MM11铣削深度PA10M每齿进给量取取铣削速度F5/FZ28/VMS每齿进给量取，取铣削速度FF847机床主轴转速N1024760197/IN31VNRD按照文献，取5/MIR实际铣削速度V31407249/06DNVS进给量FV18560712/FFAZNMS工作台每分进给量M/45INFV取A60切削工时被切削层由毛坯可知，L14L68LM刀具切入121053LDA6012刀具切出取2LM走刀次数为1机动时间1JT1242036MIN75JMLF机动时间1JT126819IJLF所以该工序总机动时间105INJJTT工序80铣削D向端面机床铣床X52K刀具面铣刀硬质合金材料，材料，齿数，此为粗15YT0DM5Z齿铣刀。12单边余量Z3MM所以铣削深度PA3M精铣面余量Z10MM铣削深度P10每齿进给量取取铣削速度FA5/FZ28/VMS每齿进给量取取铣削速度FMF847机床主轴转速N1024760197/IN31VNRD按照，取5/IR实际铣削速度V31407249/06DNVMS进给量FV18560712/FFAZNS工作台每分进给量M/45MINFV取A60切削工时被切削层由毛坯可知，L14L68L刀具切入121053LDA6012M刀具切出取2L走刀次数为1机动时间1JT1242036IN75JMLF机动时间1JT126819MIJLF所以该工序总机动时间105INJJTT13工序90钻扩铰底部283孔,钻685孔,钻816沉孔机床立式钻床Z525刀具根据选高速钢锥柄麻花钻头。钻孔83切削深度PA415M进给量取。FRF/30切削速度取。V8S机床主轴转速N，10046539/MIN312VNRD按照文献，取/IR所以实际切削速度V1426305/0DS切削工时被切削层L42M刀具切入1171059622RDLCTGKCTGM刀具切出取L4L32走刀次数为1机动时间1JT605IN3JLFN铰孔83刀具选择扩孔钻头（硬质合金锥柄麻花材料）。片型号E403切削深度PA135M进给量取。F06/FR切削速度取。V4S机床主轴转速N1006278/MIN3149VNRD14按照文献取50/MINR所以实际切削速度V31497502/06DMS切削工时被切削层L42刀具切入有11197208632RDDLCTGKCTGM刀具切出，取LM42L3走刀次数为1机动时间2JT016IN5JLFN工序100钻1/827扣布锥孔机床立式钻床Z525刀具根据选高速钢锥柄麻花钻头。切削深度PA6M进给量取。FRF/30切削速度取。V48S机床主轴转速N，1006539/MIN3142VNRD按照文献，取/IR所以实际切削速度V1426305/0DS切削工时被切削层L42M刀具切入1171059622RDLCTGKCTGM刀具切出取L4L32走刀次数为115机动时间1JT426305MINJLFN刀具选择扩孔钻头（硬质合金锥柄麻花材料）。片型号E403切削深度PA135进给量取。F06/FMR切削速度取。V4S机床主轴转速N1006278/IN3149VNRD按照文献取5/MIR所以实际切削速度V3149502/06DMS切削工时被切削层L42刀具切入有11197208632RDDLCTGKCTGM刀具切出，取LM42L3走刀次数为1机动时间2JT016IN5JLFN工序130钻扩铰左侧13、135、16台阶孔本工序采用计算法。表35高速钢麻花钻的类型和用途标准号类型直径范围（MM）用途GB143685直柄麻花钻20200在各种机床上，用钻模或不用钻模钻孔GB143785直柄长麻花钻10315在各种机床上，用钻模或不用钻模钻孔16GB143885锥柄麻花钻301000在各种机床上，用钻模或不用钻模钻孔GB143985锥柄长麻花钻50500在各种机床上，用钻模或不用钻模钻孔选用Z525摇臂钻床，查机械加工工艺手册孟少农主编，查机表2437钻头的磨钝标准及耐用度可得，耐用度为4500，表1025标准高速钢麻花钻的直径系列选择锥柄长，麻花钻，则螺旋角30，锋交2118，后角A10,横800F0刃斜角50，L197MM,L116MM。01表36标准高速钢麻花钻的全长和沟槽长度（摘自GB613785）MM直柄麻花钻直径范围LL111801320151101表37通用型麻花钻的主要几何参数的推存值（根据GB613785）（）DMM2F86180030118124060表38钻头、扩孔钻和铰刀的磨钝标准及耐用度（1）后刀面最大磨损限度MM钻头直径D0（MM）刀具材料加工材料20高速钢铸铁0508（2）单刃加工刀具耐用度TMIN刀具直径D0（MM）刀具类型加工材料刀具材料1120钻头（钻孔及扩孔）铸铁、铜合金及合金高速钢60钻头后刀面最大磨损限度为0508MM刀具耐用度T60MIN确定进给量17查机械加工工艺手册孟少农主编，第二卷表104高速钢钻头钻孔的进给量为F025065,根据表413中可知，进给量取F060。ZMRM确定切削速度查机械加工工艺手册孟少农主编，表10417高速钢钻头在灰铸造（190HBS）上钻孔的切削速度轴向力，扭矩及功率得，V12，参考机械加工IN工艺手册孟少农主编，表10410钻扩铰孔条件改变时切削速度修正系数K10，R085。MVTVV121032（3850MIN17）则131（3NIR18）查表4212可知，取N150MINR则实际切削速度118V实确定切削时间查机械加工工艺手册孟少农主编，表10443，钻孔时加工机动时间计算公式T（3IFNLLW119）其中LL5L23F2MDRKCOTWM1M则T913S工序110钻扩铰底部19、21、26台阶孔机床立式钻床Z525刀具钻扩铰右侧13、135、16台阶孔。先钻13孔底孔。9切削深度PA45M进给量取。FRF/30切削速度取。V8S253110DN01436057318机床主轴转速N，100486539/MIN317VNRD按照文献，取/IR所以实际切削速度V1476305/0DS切削工时被切削层L42M刀具切入1171059622RDLCTGKCTGM刀具切出取L4L32走刀次数为1机动时间1JT605IN3JLFN扩孔刀具选择扩孔钻头（硬质合金锥柄麻花材料）。片型号E403切削深度PA135M进给量取。F06/FR切削速度取。V4S机床主轴转速N1006278/MIN3149VNRD按照文献取5/IR所以实际切削速度V3149502/06DS切削工时被切削层L42M刀具切入有11197208632RDDLCTGKCTGM19刀具切出，取2LM41ML32走刀次数为1机动时间2JT016IN5JLFN工序140、150粗车顶部35内部圆弧轮廓及倒角已知加工材料灰铸铁CA6140普通车床所可转位车刀YG6硬质合金材料。根故选刀杆尺寸，刀片厚度为。HBM2516M54确定加工深度PA一次走刀内完成确定进给量F根据加工手册可知刀杆尺寸为，进给量0510M1625PAM4FRM按进给量在工艺手册可知07FRCA6140进给力3530。MAXFN，时，PA4F750RRK045进给力950。R实际进给力为95011115（1FF17N2）所选可用。FRM70选择磨钝标准耐用度根据加工手册，最大磨损量取为，车刀寿命。M51TMIN60确定加工速度0V故20TVVK63（10018492013）MIN48120（1NDC10127IR4）根据CA6140车床选择1250NMIR这时实际速度为CV（1C10CD01257MIN5）校验机床功率由加工手册，加工速度HBS160245PA3FR750时，MIN50VCPKW7实际功率为1712（1306）在CA6140上进行，最后用量为375，PAMFR70NMI125RSR08VMIN50精车加工所可转位车刀YG6硬质合金材料。选刀杆尺寸，刀片厚度为。HB251654确定加工深度PA可在一次走刀内完成确定进给量F根据加工手册可知刀杆尺寸为，M1625PAM421进给量0510FRM按CA6140进给量07CA6140进给机构允许进给力3530。AXFN95011115故所选可用。F17FRM70选择刀具磨钝标准及耐用度根据加工手册车刀后刀面磨损量，车刀寿命。M5TIN6确定加工速度0V当硬质合金刀度200219铸件，15YTHBS，加工速度。PAM4FR75VIN63TVVK63001849201MI48120（3NDC127INR13）根据CA6140车床1250IR实际速度为CV（3C10CDN01257MIN14）校验机床功率由加工手册加工速度时，IN50MVCPKW71加工功率修正系数07309，KRCPCRK0时间功率为1712C73K125，PAMFR0NMI125RSR08VMIN50224铣侧面夹具设计41问题的提出为了提高劳动生产率和降低生产成本，保证加工质量，降低劳动强度，需要设计专用夹具。对于铣侧面夹具设计，由于对加工精度要求不是很高，所以在本道工序加工时，主要考虑如何降低生产成本和降低劳动强度。42夹具设计421夹具体设计设计夹具，首先要仔细分析加工零件的技术要求，运用夹具设计的基本原理和方法，拟定夹具设计方案；在满足加工精度的条件下，合理的进行安装、定位、夹紧；在完成夹具草图后，进一步考虑零件间的连接关系和螺钉、螺母、定位销等的固定方式，设计合理的结构实现个零部件间的相对运动；根据零件的使用要求，选择相应的材料。完成钻床夹具的所有设计后，用AUTOCAD进行二位图形的绘制，首先画装配图，然后从装配图上拆画零件图，标注相关尺寸及技术要求，最后进行论文撰写、整理、修改完成该毕业设计。422定位基准的选择在加工中用作确定工件在夹具中占有正确位置的基准，称为定位基准。据夹具手册知定位基准应尽可能与工序基准重合，在同一工件的各道工序中，应尽量采用同一定位基准进行加工。该零件以三面定位，滑鞍上的装配基准为平面，而它们又是滑鞍上其他要素的设计基准，因此以这些装配基准平面作为定位基准，避免了基准不23重合误差，有利于提高滑鞍各主要表面的相互位置精度。有零件图可知,根据本道工序，选底面和侧面为定位基准。423定位方案和元件设计根据以上零件的结构分析以及定位基准的选择，可得定位基准为平面，因此可选择定位元件为支承板,如图41定位支承板所示。根据工序图及对零件的结构的分析，本道工序需限制4个自由度，为了增加定位的可靠行，实际限制了其6个自由度。本夹具采用6点定位原则，用两个固定的支撑板作为一大平面即D面，限制了工件的两个旋转自由度和一个移动自由度；用W面作为一小平面，限制了工件的一个旋转自由度和一个移动自由度；用一个底面C来限制了工件上下移动自由度。424定位误差的计算定位误差11MINDWD12I2MINDDDJARCTGL图41定位支承板24其中，1052DM20D，D3DM，ININ46DW032J夹紧误差COSMINAXYJ其中接触变形位移值1962NHBZYRAZKNCL查5表1215有。104,0,42,07AZBKCCOS28JYM磨损造成的加工误差通常不超过MJ05夹具相对刀具位置误差取AD1误差总和0853JWM从以上的分析可见，所设计的夹具能满足零件的加工精度要求。425夹紧力计算根据工件受力切削力、夹紧力的作用情况，找出在加工过程中对夹紧最不利的瞬间状态，按静力平衡原理计算出理论夹紧力。最后为保证夹紧可靠，再乘以安全系数作为实际所需夹紧力的数值。即FKW安全系数K可按下式计算有256543210KK式中为各种因素的安全系数，查参考文献5表可得612120130156C5223PK12013015F所以有98KCWFN763P1590KF螺旋夹紧时产生的夹紧力按以下公式计算有210TGTQLWZ式中参数由参考文献5可查得6276ZR90105229螺旋夹紧力048WN该夹具采用螺旋夹紧机构，用螺栓通过弧形压块压紧工件，受力简图如下163图41受力简图由表得原动力计算公式261001KLWL26即0478230932751KWLNL由上述计算易得K由计算可知所需实际夹紧力不是很大，为了使其夹具结构简单、操作方便，决定选用手动螺旋夹紧机构。426夹紧机构的设计采用螺旋直接夹紧或与其他元件组合实现夹紧工件的机构，统称螺旋夹紧机构。由于这类夹紧机构简单，夹紧可靠，通用性大，故在机床夹具中得到广泛运用。它的主要缺点是夹紧和松开工件时比较费力。本夹具采用移动压板进行夹紧，同时保证了夹紧可靠和动作迅速的要求。同时，由于移动压板标准件，可直接购买，降低了夹具的制造成本。夹紧力的计算单个螺旋夹紧时产生的夹紧力按下列计算210TGRTQLWZ式中W0单个螺旋夹紧产生的夹紧力（N）；Q原始作用力（N）；L作用力臂（MM）；螺杆端部与工件间的当量摩擦半径（MM），其值视螺杆端部的R结构形式而定，参见机床夹具设计手册第三版表1220；螺杆端部与工件间的摩擦角（）；1螺纹中径之半（MM）；ZR27螺旋升角（），参见机床夹具设计手册第三版表1221；螺旋副的当量摩擦角（），式中为螺旋副的摩擦角（），22为螺纹牙型半角（），参见机床夹具设计手册第三版表1222。427定向键与对刀装置设计定向键安装在夹具底面的纵向槽中，一般使用两个。其距离尽可能布置的远些。通过定向键与铣床工作台T形槽的配合，使夹具上定位元件的工作表面对于工作台的送进方向具有正确的位置。定向键可承受铣削时产生的扭转力矩，可减轻夹紧夹具的螺栓的负荷，加强夹具在加工中的稳固性。根据GB220780定向键结构如图所示O图41夹具体槽形与螺钉根据T形槽的宽度A18MM定向键的结构尺寸如表44表44定向键BLHHD1夹具体槽形尺寸282B公称尺寸允差D允差4公称尺寸允差D2H18001200352512412451800195对刀装置由对刀块和塞尺组成，用来确定刀具与夹具的相对位置。塞尺选用平塞尺，其结构如图43所示标记四周倒圆图43平塞尺塞尺尺寸参数如表45表45塞尺公称尺寸H允差DC3000602529428确定夹具体结构尺寸和总体结构夹具体夹具的定位、引导、夹紧装置装在夹具体上，使其成为一体，并能正确的安装在机床上。夹具体是将夹具上的各种装置和元件连接成一个整体的最大最复杂的基础件。夹具体的形状和尺寸取决于夹具上各种装置的布置以及夹具与机床的连接，而且在零件的加工过程中，夹具还要承受夹紧力、切削力以及由此产生的冲击和振动，因此夹具体必须具有必要的强度和刚度。切削加工过程中产生的切屑有一部分还会落在夹具体上，切屑积聚过多将影响工件的可靠的定位和夹紧，因此设计夹具体时，必须考虑结构应便于排屑。此外，夹具体结构的工艺性、经济性以及操作和装拆的便捷性等，在设计时也应加以考虑。夹具体设计的基本要求（1）应有适当的精度和尺寸稳定性夹具体上的重要表面，如安装定位元件的表面、安装对刀块或导向元件的表面以及夹具体的安装基面，应有适当的尺寸精度和形状精度，它们之间应有适当的位置精度。为使夹具体的尺寸保持稳定，铸造夹具体要进行时效处理，焊接和锻造夹具体要进行退火处理。（2）应有足够的强度和刚度为了保证在加工过程中不因夹紧力、切削力等外力的作用而产生不允许的变形和振动，夹具体应有足够的壁厚，刚性不足处可适当增设加强筋。（3）应有良好的结构工艺性和使用性夹具体一般外形尺寸较大，结构比较复杂，而且各表面间的相互位置精度要求高，因此应特别注意其结构工艺性，应做到装卸工件方便，夹具维修方便。在满足刚度和30强度的前提下，应尽量能减轻重量，缩小体积，力求简单。（4）应便于排除切屑在机械加工过程中，切屑会不断地积聚在夹具体周围，如不及时排除，切削热量的积聚会破坏夹具的定位精度，切屑的抛甩可能缠绕定位元件，也会破坏定位精度，甚至发生安全事故。因此，对于加工过程中切屑产生不多的情况，可适当加大定位元件工作表面与夹具体之间的距离以增大容屑空间对于加工过程中切削产生较多的情况，一般应在夹具体上设置排屑槽。（5）在机床上的安装应稳定可靠夹具在机床上的安装都是通过夹具体上的安装基面与机床上的相应表面的接触或配合实现的。当夹具在机床工作台上安装时，夹具的重心应尽量低，支承面积应足够大，安装基面应有较高的配合精度，保证安装稳定可靠。夹具底部一般应中空，大型夹具还应设置吊环或起重孔。工件装夹方案确定以后，根据定位元件及夹紧机构所需要的空间范围及机床工作台的尺寸，确定夹具体的结构尺寸，然后绘制夹具总图。详见绘制的夹具装配图。429夹具设计及操作的简要说明如前所述，应该注意提高生产率，但该夹具设计采用了手动夹紧方式，在夹紧和松开工件时比较费时费力。由于该工件体积小，经过方案的认真分析和比较，选用了手动夹紧方式（螺旋夹紧机构）。这类夹紧机构结构简单、夹紧可靠、通用性大，在机床夹具中很广泛的应用。此外，当夹具有制造误差，工作过程出现磨损，以及零件尺寸变化时，影响定位、夹紧的可靠。为防止此现象，选用可换定位销。以便随时根据情况进行