【《某矩形花键孔内齿轮工艺加工的夹具设计分析案例》2800字】

某矩形花键孔内齿轮工艺加工的夹具设计分析案例目录TOC\o"1-2"\h\u17115某矩形花键孔内齿轮工艺加工的夹具设计分析案例 1168791.1夹具要求 1166821.2定位元件的选择 3231701.3夹紧装置的选择 4256211.4夹具装配图 4139441.5夹具零件图 5虽然夹具的种类和机构类型很多，但是其技术要求和基本构成的部分是一样的。都是由定位元件定位，夹紧装置夹紧，夹具体支撑，和其他元件及装置如，对刀、导向元件，连接元件辅助。。其中，定位元件和夹紧装置一个保证了工件位于机床上的正确位置，一个保证了工件可以固定在正确位置，所以定位元件和夹紧装置是一个夹具里面最重要的组成部分。所以基于之前的工艺文件，本次的夹具设计是针对工件在进行内齿轮插削加工时的专用夹具。1.1夹具要求作为工艺系统重要的一环，夹具需要满足很多要求，结合零件图和工艺规程设计，本次夹具的设计是对矩形花键孔内齿轮的内齿轮加工部分进行专用夹具设计，所以需要满足一下要求：（1）工件可以完全固定，在插齿加工时零件不移动且没有阻碍的完成在该工序的任务。所以本夹具的定位元件应该和花键孔配合。（2）能够减少辅助作业的工时,提高了劳动效率。（3）这样可以大大减轻企业和工人的疲劳强度,降低了生产前的准备工作时间1.1.1夹具体要求（1）夹具体作为安装夹具上各个元件和装置的基础件，本身应该有一定的精度。在夹具体的重要表面必须要有一定的表面粗糙度和精度要求，尤其是位置精度要求；如果夹具体采取焊接或者锻造的材料，那么夹具体则要进行脱火处理。（2）一个合格的夹具的夹具体要有足够的强度和刚度支撑，避免因为过大的切削力或夹紧力导致的变形和振动。（3）按照夹具体的设计要求来看来看夹具的结构应该尽可能的紧凑，结构工艺性要好，它的重要表面应该便于加工，且工艺性应该好，还要便于检验，制造和装配。（4）夹具应该方便排屑。夹具体上若是存有过量积屑而又无法及时排除,就可能会严重地影响到工件在夹具上的定位与夹紧,所以我们在进行设计时应该要有一个斜面或者是缺口用来排除。基于以上的夹具体特点，本次专用夹具的夹具体的毛坯材料采用铸造夹具体，铸造的夹具体的抗压性和刚度以及抗震性都优于其他的夹具体毛坯材料。但是生产周期较长，制造成本高。在可选取的材料中，灰铸铁的应用最为常见，所以夹具体的毛坯材料选择灰铸铁（HT200）。1.1.2夹具的结构夹具由于需要完成插齿加工，所以需要在机床上旋转，令插齿机可以完成加工。所以需要有一个有莫氏锥度五号的心轴。为了令工件固定在夹具上，夹具在工作台上还应该有一个和工件的花键孔有配合的凸台，用以定位和固定。最后为了使工件固定在工作台上，在工作台上的孔内，存在两个螺栓，并在螺栓上各有一个压板，用来压紧工件，同时压板上的螺母为工件提供夹紧所需要的力。1.1.3夹具总图的尺寸、公差和技术要求（1）夹具的尺寸夹具的夹具体是一个凸台为∅46×38的圆柱，工作台是一个∅170×30的大圆台在直径方向还有两个通孔来固定螺栓，心轴是一个是Morse5#的心轴，以上三个部分为一体的。压板是为50×35的厚度为10mm的B型压板，压板上的孔为∅8，所以选用的螺栓为∅8×65的螺栓，固定的六角螺母为∅10×6的螺母。（2）夹具的公差为了保证所加工的内齿轮的加工精度和尺寸要求，夹具体的凸台应该与工件的花键孔配合为基孔制配合，查表可知，选择过盈配合ϕ46H7k6，所以夹具体的凸台的小径尺寸为夹具体的端面全跳动为7级精度。凸台侧面对工作台有垂直度要求为7级。（3）夹具的表面粗糙度由于凸台的侧面和压板的下表面需要与已经加工好的花键孔进行接触，所以选择较高的精度，表面粗糙度确定为Ra3.2。其余的表面粗糙的定为Ra6.4。（4）夹具的技术要求夹具的高度调节依靠于螺母在螺栓上的相对位置。夹具为专用夹具，只能进行高度的调节，压板的高度依靠螺母的位置进行调节，螺母相对于工作台的位置越远，夹具所固定的工件高低越高。装配时保证工作台表面清洁。防止因为工作台表面问题导致工件在夹具中出现装夹误差。夹具的装配方法：先将工件放置在工作台上，将螺栓由两个通孔穿过后将压板由螺母固定在工件上。1.2定位元件的选择1.2.1定位元件的基本要求（1）和其他元件和装置相比，定位元件需要有足够高的精度等级。定位元件工作表面的精度直接影响零件的稳定性和定位精度，所以定位元件的精度一般比较高。（2）定位元件的强度和刚度要求比较高。（3）定位元件的耐磨性要比较好。由于需要不断装卸工件，需要一直对定位元件进行摩擦，所以定位元件的耐磨性要要比较好。1.2.2定位方式和定位元件将工件放置在工作台的凸台上，限制了工件在X，Y轴方向上的移动和转动，压板在上方限制了工件的在Z轴方向上的移动。工件绕Z轴进行的转动，是由整个夹具体一起转动的。所以定位元件是工作台的凸台和两个工件上方的压板，定位方式是工件以内孔定位。1.3夹紧装置的选择1.3.1夹紧装置的要求（1）夹紧装置的结构应该尽可能的简单，方便替换和制造。（2）夹紧机构在夹紧过程中不能使工件在夹具上产生移动。（3）夹紧力的大小要选择一个合理的数值，过小的夹紧力会导致工件在加工过程中不稳定，而夹紧力过大有可能造成对工件的破坏。（4）夹紧机构的操作应该省力，方便，安全，不可以违背夹具的设计初衷。1.3.2夹紧力的确定（1）夹紧力作用点和方向的选择夹紧力的作用点在工件上方的压板处，两个压板都受力。夹紧力的方向是向下的，以限制工件在Z轴方向上的移动，也与切削力一致。（2）夹紧力的大小该夹具的夹紧机构应该是螺旋夹紧机构，螺旋夹紧机构的特点是自锁性好，夹紧力大。而且在夹具上存在两个螺旋夹紧机构，所以各承担一半的夹紧力。1.4夹具装配图夹具的装配图只是对所设计的夹具的基本结构，以及夹具上各个零件之间的装配关系和基本尺寸进行一个展示。不需要严格按照零件图的三视图要求绘制。在夹具的装配图中的技术要求也不需要像之后的零件图中详细说出夹具各个零件的公差关系，只需要交代出夹具的装配方法和要求。夹具的装配上只需要标记出定位元件的配合公差，其他零件的公差和表面粗糙度等关系在单独的零件图上表现。图1.1装配图图1.2装配图俯视图图1.3装配图侧视图1.5夹具零件图由于夹具的装配图只能大概表示出各个零件的配合关系和主要尺寸，对于夹具的零件的具体尺寸和形位公差不能清晰的表示，所以需要对夹具的组成零件分别单独绘制零件图。1.5.1夹具体零件图夹具的夹具体是由定位凸台，工作台和微锥心轴组成的。其中定位凸台需要与花键配合，所以需要较高的精度。图1.4夹具体零件图图1.5夹具体正视图1.5.2压板零件图压板在夹具中起固定夹具沿z轴方向移动的作用，同时配合螺母和螺栓起固定作用，由于下表面与零件表面接触，所以下表面的精度略高于侧边。压板选择C型移动压板，设计标准参考JB/T8010.1-1999。图1.6压板零件图图1.7压板俯视图1.5.4螺母零件图螺母为标准件，由于压板的公称尺寸为∅