轴上键槽专用夹具设计书.doc

机 械 制 造 工 艺 学
课程设计说明书
设计题目 “传动轴上键槽专用夹具设计”

班 级：机制131
学 生：徐仕阳
指导老师：梁春光
绵阳职业技术学院
年 月

零件图
一、专用夹具作用分析
专用夹具是为零件的某一道工序加工而设计制造的，在产品相对稳定、批量较大的生产中使用；在生产过程中它能有效地降低工作时的劳动强度、提高劳动生产率、并获得较高的加工精度。夹具的设计质量的高低，应以能否稳定地保证工件的加工质量，生产效率高，成本低，排屑方便，操作安全、省力和制造、维护容易等为其衡量指标。正确地设计并合理的使用夹具，是保证加工质量和提高生产率，从而降低生产成本的重要技术环节之一。
二、任务分析

（1）设计轴键槽铣削夹具
（2）加工工件两件如图1所示
（3）生产类型：单件生产
（4）毛坯：模锻件
（5）工艺内容;本工序在mm和48mm两处分别铣削键槽，工序图如图2所示。在进行本工序前，定位基准和的外圆一加工，达到图纸技术要求。该工序所用设备为X53T型立式升降台铣床，***选择标准键槽铣刀，本工序选用14e8和18e8键槽铣刀。
（6）工序的加工要求：键槽宽为18mm键槽深度为7mm以及键槽宽14mm，。键槽中心平面与轴颈中心线的平行度误差为标准误差，。
图一、轴零件图
图二、键槽铣削工序图

1）夹具类型的选择
由于该工件生产为单件生产，且工件体积小，结构部复杂，从经济耐用的要求考虑，本工序加工夹具不宜太复杂，自动化程度不宜太高。故拟定选用简单的
V形块定位螺旋压板加紧机构。
2）定位装置的设计
（1）定位装置的确定。
方案一：以60外圆表面自定心三爪卡盘与活动顶尖定位，限制X
,Y,Z,Z`,四个自由度。这种定位无法保证轴尺寸精度，再由于加紧力方向与切削力方向不一致，切削力远离定位支撑面，加紧不稳定，如图3所示。
图样三、
方案二：工件以外圆和端面在V形块上和止动定位销定位，限制X,Y,Y`,Z,Z`五个自由度。由于V形块定位精度高，工件轴向位置用止动定位销定位，能保证加工精度。另外，加紧力方向与切入方向9垂直进刀）一致，且夹紧力在主要定位支撑面内，定位夹紧可靠，如图4所示。从以上两个方案比较来看，方案二明显地优于方案一，故采用方案二作为本工序的定位方案。
图样四、
（2）定位误差分析。
选用标准V形块定位，不计其制造误差，所以工件采用两外圆表面定位时，只有定位基准面的制造误差造成工件定位偏移，产生基准位移误差，而且方向不定，由此可知：
（mm）
（mm）
考虑到定位基准面制造时的尺寸公差、圆柱度误差、圆跳动误差等随机误差综合因素的影响，所以用概率叠加法计算基准位移误差：
(mm)
(mm)
由此可知，
，并且影响其键槽深度方向的尺寸精度。
工序尺寸；公差：（mm）
工序尺寸；公差（mm）
(mm)
(mm)
故采用此定位方案精度足够。

1)夹紧机构
根据该产品是单件小批量生产，因此夹具的夹紧机构也同样不宜太复杂，自动化程度也不能太高，采用螺旋压板夹紧机构，采用M12螺栓作为夹具夹紧螺栓。
2)夹紧力的计算
根据理论力学的力学平衡理论，夹紧摩擦力矩应与铣削力矩平衡，即。
铣削力矩的计算。根据《切削用量简明手册》，得：
其中
设：
所以

（N）
夹紧力的计算。由V形块定位夹紧力计算公式得：
取K==
得（N）
由于该夹具采用双压板夹紧机构，故每支压板只承受总夹紧力的一半，所以没根夹紧螺栓所承受的夹紧力：
(N)
选择夹紧螺栓直径。
根据夹紧力方向和作用点的选择原理。依照方案二;选用两只M12150的螺栓作为夹紧螺栓。且置于工件的同一侧，铣削键槽垂直进刀时，切削力与夹紧力方向相同，和分别作用在定位支撑A和B两V形块上(如图3所示)。切削扭矩使工件转动。为防止工件发生转动，夹具夹紧机构应有足够的摩擦力矩与之平衡。
铣削时，若两压板与工件接触处