拖拉机半轴壳铣床夹具设计

1、摘 要机床夹具是在金属切削加工中,用以准确地确定工件位置,并将其牢固地夹紧,以接受加工的工艺设备. 本着夹得快,夹得牢,夹得准的设计原则和在经济,高效的市场观念指导下进行本次毕业设计。 汽车半轴壳是汽车的重要部件之一。它既要承受车体和车载的全部质量，还要承受汽车在行驶过程中由于道路不平而引起的冲击力和扭矩，并要保证在行驶过程中不发生变形，而半轴在其内旋转自如。由拖拉机半轴壳零件图可知零件的基本结构和加工要求。该工件铸成后要达到图纸所示的加工要求要分三阶段完成，第一阶段需车削四个端面和两个外圆；车削后第二阶段铣削三个端面，其中两个是为了钻孔而做的前期工作，而有10度倾角要求的端面是零件结构的要求

2、。完成前两阶段加工后再对两个端面钻通孔，各端面孔的位置要求为均布。据些分析设计铣床夹具。关键词： 铣削 夹具 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 目录1绪论11.1前 言11.2 课题总体任务概述12 工件的加工工艺分析43.夹具的结构设计53.1定位方案选择及定位元件设计53.2定位误差分析73.3夹具对定方案的确定84.绘制夹具总图(见图纸)94.1铣削力的计算94.1.1圆盘铣刀.94.1.2粗齿锥柄立铣刀.104.2夹紧力的计算105. 确定夹具的主要尺寸,公差及技术要求125.1 夹具总图上应标尺寸,公差125.

8、2 夹具总图应标注的技术条件126.总结137.参考文献148致谢15- iii -1绪论1.1前 言机床夹具是在金属切削加工中,用以准确地确定工件位置,并将其牢固地夹紧,以接受加工的工艺设备.它的主要作用是:可靠地保证工件的加工质量,提高加工效率,减轻劳动强度,充分发挥和扩大机床的工艺性能.因此,机床夹具在机械制造中占有重要的地位.夹具是机械加工不可缺少的部件，在机床技术向高速、高效、精密、复合、智能、环保方向发展的带动下，夹具技术正朝着高精、高效、模块、组合、通用、经济方向发展。本着夹得快,夹得牢,夹得准的设计原则和在经济,高效的市场观念指导下进行本次毕业设计.在满足生产技术要求和现有生产

9、设备配置的前提下,合理,优化设计夹具装置.使得所设计的夹具简便,快捷,低廉,高效.“工欲善其事，必先利其器”，这是我国历史上劳动人民在生产斗争中对工具重要性所作的结论。在现代化生产中，工具（工装夹具）的作用也是如此。 在机械制造工业中，为了达到保证产品质量、改善劳动条件、提高劳动生产率及降低成本的目的，在工艺过程中，除机车等设备外，还大量使用这种工艺装备。它包括机具、模具、刀具、辅助工具及测量工具等。因此，广义地说，夹具是一种保证产品质量并便利和加速工艺过程的一种工艺装备。不同的夹具，其结构形式、工作情况、设计原则都不相同，但就其数量和在生产中所占的位置来说，应以“机床夹具”为先。 所谓机车夹

10、具就是机车上所使用的一种辅助设备，用它来准确地确定工件与刀具的相对位置，即将工件定位和夹紧，以完成加工所需要的相对运动。所以机床夹具是用以使工件定位和夹紧的机床附加装置。鉴于目前机械加工中大多是采用通用的机床加上各种夹具、辅助工具及刀具等进行产品的生产，工艺准备工作比较繁重，夹具设计和制造的工作量显得更为突出，往往成为生产准备工作的关键。因此，提高夹具设计水平，缩短设计时间，就成为生产准备中的一个重要问题。要做好夹具设计工作，应当具备必要的基本知识，掌握合理的设计方法，了解产品的具体条件。此外，还应考虑到夹具的制造工艺，并与产品工艺规程和刀具、辅助工具和测量工具设计相联系。1.2 课题总体任务

11、概述汽车半轴壳是汽车的重要部件之一，汽车的行驶是由发动机通过中间传动轴，将动力传送到汽车后桥的后半轴，再有后半轴带动车轮完成的。后桥上，左右两侧各有一支半轴壳管，其一端与后桥壳压配成一体，另一端安装有轮毂轴承。它既要承受车体和车载的全部质量，还要承受汽车在行驶过程中由于道路不平而引起的冲击力和扭矩，并要保证在行驶过程中不发生变形，而半轴在其内旋转自如。因此，对半轴壳在重要配合表面的精度和整体结构的刚度和强度要求较高。 在本次毕业设计中, 所要求加工的工件为一铸铁拖拉机半轴壳零件，其材料为QT400-15铸铁材料。由拖拉机半轴壳零件图可知零件的基本结构和加工要求。该工件铸成后（工件零件图参见附录

12、）要达到图纸所示的加工要求要分三阶段完成，第一阶段需车削四个端面和两个外圆，并满足各端面的平面度和垂直度的要求及前后两外圆的同轴度要求,作为后面加工的主要定位基准；车削后第二阶段铣削三个端面，其中两个是为了钻孔而做的前期工作，而有10度倾角要求的端面是零件结构的要求。完成前两阶段加工后再对两个端面钻通孔，各端面孔的位置要求为均布，并且为了保证连接紧凑，法兰面不光滑平整的情况下需要在通孔周围刮深0.518的孔。在前期车好端面和钻好孔的情况下，可以方便的利用其对钻两排孔进行定位。整个加工工艺过程可用下表表示工序号工序名称工序内容设备1粗车端面、外圆粗车左端面、外圆车床2粗车端面、外圆粗车右端面、外

13、圆车床3半精车端面、外圆半精车左右端面、外圆车床4铣圆柱面 铣4个28mm的端面铣床5 铣圆柱面铣36mm的端面铣床6铣斜面铣10度倾角的端面铣床7钻孔钻左端面6个10.5mm的均布通孔钻床8钻孔钻右端面8个10.5mm的均布通孔钻床9钻孔钻4个11深24的孔钻床10攻丝在11的孔中攻M12-6H深20的螺纹钻床加工该零件的夹具设计由我和其它两位同学负责设计。其中本人负责铣床夹具的设计。.在同学完成上道车削加工工序的基础上,工件已达到的尺寸,位置精度如图1-2-1所示：可以看出，左右两端面和外圆的尺寸，位置精度要求高，为重要的配合表面。也可作为本道工序的参考定位基准。在铣削加工中,对，4-的端

14、面进行铣削,并在端面铣削出斜面.在设计过程中,夹具特点必须与机床相匹配。 图1-1位置精度图铣床专用夹具的设计特点(1) 由于铣削过程不是连续切削,且加工余量较大,切削力较大而方向随时都可能在变化。所以夹具应有足够的刚度和强度,夹具的重心应尽量低,夹具的高度和宽度之比应为11.25,并应有足够的排屑空间。(2) 夹紧装置要有足够的刚度和强度,保证必需的夹紧力,并有良好的自锁功能,一般在铣床夹具上特别是粗铣,不宜采用偏心夹紧。(3) 夹紧力应作用在工件刚度较大的部位上,工件与主要定位元件的定位表面接触刚度要大。当从侧面压紧工件时,压板在侧面的着力点应低于工件的侧面支承点。(4) 为了调整和确定夹

15、具与铣刀的相对位置,应正确选用对刀装置,对刀装置在使用塞尺方便和易于观察的位置,并应在铣刀开始切入的一侧。(5) 切屑和冷却液应能顺利排出,必要是要开排屑空。(6) 为了调整和确定夹具与机床工作台轴线的相对位置,在夹具体的底面应具有两个定向键,定向键与工作台型槽宜用单面贴合,当工作台型槽平整时可采用圆柱销,精度高的或重型夹具宜采用夹具体上的找正基面。根据上述特点结合实际设计本道工序的夹具,具体步骤如下所述。 2 工件的加工工艺分析 分析图纸可知，工件在上道车削工序中已加工并达到要求的尺寸包括的外圆，表面粗糙度为6.3。的外圆尺寸，表面粗糙度为3.2。两外圆的端面的表面粗糙度均为6.3，且左右两

16、外圆的同轴度为。与的外圆端面的平面度为0.06，且与两外圆的中心线的垂直度要求均为0.08，为了方便描述，今设A代表的外圆表面，B代表的端面，C代表的端面，D代表的外圆表面，如图2-1所示。 图2-11.在铣削斜面和端面时，应该保证的中心线垂直于设计基准，且该中心线是钻孔加工工序中的工序基准，铣削端面是为便于钻孔，因此，在铣削加工过程中，位置度要求较高，而两待加工表面的粗糙度要求较低。2.铣削4-时，工序图上并未就平面度和位置度作严格要求，表面粗糙度为12.5。说明此项形位要求较低，只要加工到一定程度便于下道工序钻孔即可，因此，不必做重点要求。3.夹具的结构设计3.1定位方案选择及定位元件设计

17、分析零件的结构及尺寸要求可知，在加工428的高度90时应以两孔之间的轴线为工序基准；在加工26是的斜面时应以C面为工序基准，高度120时应以两孔之间的轴线为工序基准；在加工36是高度53时应以两孔之间的轴线为工序准。所以在加工时两孔之间的轴线是非常重要的工序基准。根据基准重合的原则，可以用外圆面D为定位基准，这样在加工尺寸90、120、53时，定位基准与工序基准重合；在加工斜面时用C面为定位基准，则工序基准与定位基准重合。=1250 =3250 经校核，满足强度和刚度要求。夹具装配图: 见图纸夹具元件零件图: 见图纸 具体装夹方式: 见图纸5. 确定夹具的主要尺寸,公差及技术要求 5.1 夹具

18、总图上应标尺寸,公差 (1).夹具的最大轮廓尺寸: 560mm 280mm 209mm；(2).定位键的定位表面精度及两定位键的位置公差分别为0.8,； (3)夹具体定向槽与定向键的配合为20或；(4)辅助底板与定位元件的配合为18；(5) 辅助底板与止位销的配合为。5.2 夹具总图应标注的技术条件 (1)夹具体的六个凸台的表面粗糙度为1.6,平面度为0.01； (2)辅助底板的平行度公差为0.03/100； (3)夹具体与辅助底板的转动是通过弧型槽实现的,弧型槽与固定定位销的配合为。6.总结通过此次毕业设计，使我在资料的准备、设计的规划、思维创新和自学能力等方面都有了较大的提高。并且在毕业前

19、使个人能力有了一个飞跃。设计期间，我多次到工厂参观学习，对夹具的设计和工作用途有了较为深刻的认识，并熟悉了多种应用软件，为这次毕业设计提供了较丰富的实践经验。设计过程中，通过查找资料、方案设计、工艺分析、软件应用（PRO/E、CAD、UG）等使得我对夹具的设计和图纸的绘制有了更加深刻的认识和了解，为我今后工作学习提供了宝贵的经验。鉴于本人的知识水平和实践经验所限，在设计和装配这套铣床夹具上存在有许多不足的地方，如夹紧机构的连动性、底板的强度、夹紧的稳定性等方面都比较粗糙和不完善，恳请各位老师批评指正。7.参考文献1 机床夹具设计手册 上海科学技术出版社,19882 王启平 机床夹具设计 哈尔滨工业大学出版社 19953 陶崇德, 葛鸿翰编. 机床夹具设计(第二版). 上海科学技术出版社 19894 职工大学机制