K76-变速箱壳体铣面夹具设计【含CAD图纸、PROE三维】

毕业设计(论文)任务书设计（论文）课 题 名 称变速箱壳体铣面夹具设计学生姓名 院（系） 工学院 专 业 机制指导教师 职 称 副教授 学 历 本科毕业设计（论文）要求：1.设计态度端正，思路清晰，技术路线科学合理；2.夹具应能保证工件的加工精度要求； 3.夹具结构应力求简单、合理，便于制造、装配、调整、检验、维修等； 4 夹具应操作简便、省力、安全可靠；5.夹具设计图纸量应达到 A01.5 张以上。6.编制设计说明书 1 份。 （5000 字左右）毕业设计（论文）内容与技术参数：1.设计及绘制夹具装配图；2.设计及绘制夹具零件图；3.编制设计说明书 1 份；4.绘制加工件的零件图或工序图。毕业设计（论文）工作计划：1.（2008 年 11 月）下达任务；2.（2008 年 12 月）详细阅读加工件零件图、了解产品生产工艺过程；（现场参观）3.（2009 年 3 月） 收集设计资料、拟定夹具的结构方案；4.（2009 年 3 月）设计及绘制夹具装配图、夹具零件图、按规定格式和要求编制设计说明书；5.（5 月上旬）打印图纸、制作答辩演示文件、准备毕业答辩。接受任务日期 年 11 月 10 日 要求完成日期 年 4 月 30 日学 生 签 名 年 月 日指导教师签名 年 月 日院长（主任）签名 年 月 日- 1 -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.- 2 -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 -各位老师大家下午好！,题目：变速箱壳体铣面夹具设计,-江西农业大学2009届毕业设计学 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,一. 设计任务,本次设计为设计一变速箱壳体铣面手动专用夹具，壳体是铸件，毛坯材料为QT-450-10。要求年生产能力为5000件，为中批量生产。具体如下图（1）：图（1）,二. 铣床夹具的特点,铣削加工的切削用量和切削力一般较大，切削力的大小和方向也是变化的，而且又是断续切削，因而加工时冲击和振动较严重。所以对于此次所设计的夹具，要特别注意工件定位稳定性和夹紧可靠性；夹紧装置要能产生足够的夹紧力，手动夹紧时要有良好的自锁能力；夹具上各组成元件的强度和刚度要高。另外，由于铣削的切屑较多，夹具上应有足够的排屑空间，应尽量避免切屑堆积在定位支承面上。因此，定位支承面应高出周围的平面（可参考底板图纸），而且在夹具体内尽可能做出便于清除切屑和排出冷却液的出口。,三对加工工件进行工艺分析,在铣削端面前，变速箱壳体的上下表面与两定位孔都已加工好。对于上下表面其加工精度要求保证平面度为0.28，粗糙度为6.3，两表面间距离为165.15mm；对于两定位孔则是先钻，再通过铰刀精铰至10.20mm.在加工侧端面时，侧端面尺寸要求为，表面粗糙度为3.2，分析可知由铣削直接加工就可达到要求。,四定位方案设计,4.1 工件与夹具体的定位工件与夹具体的定位是间接通过定位块来实现的。定位块通过自己本身及定位插销12、四个内六角圆柱头螺钉16、衬套11实现与底板的定位。而对于工件与定位块的定位，为限制工件沿Z轴的移动自由度、工件绕X轴的转动自由度及工件绕Y轴的转动自由度，我们需用工件的下表面作为第一定位基准；为限制工件沿X轴方向的移动自由度、沿Y轴方向的移动自由度，需将工件上内孔1作为第二定位基准；同时为限制工件绕Z轴的转动自由度，需将工件上内孔2作为第三定位基准，这样就限制了工件的六个不定度，达到完全定位，而这种定位方式也就是我们常说的“一面两孔” 定位。,4.2 夹具体与机床的定位,夹具体与机床的定位是通过两个定向键9、内六角圆柱头螺钉10，以及T型螺杆与压板将夹具体固定在机床导轨上，实现定位。具体情况如下图（2） ：图（2）,4.3 定位误差计算,在机械加工中，产生加工误差的因素很多，而其中与夹具相关的误差有夹具相对于机床成形运动的位置误差，夹具相对于刀具位置的误差，工件在夹具中的定位误差，工件在夹具中被夹紧时产生的夹紧误差，夹具磨损所造成的加工误差等，而我们此处的话，只对工件在夹具中的定位误差做一简单计算。,对于一面两孔的定位，如下图（3） ：,图（3）,可查机床夹具设计手册表1112得： 基准位置误差：式中： 为第一定位孔的公差， 为圆柱销的公差；为第二定位孔的公差， 为菱形销的公差；第一定位孔与圆柱销间的最小间隙；第二定位孔与菱形销间的最小间隙；为转角误差。 基准不重合误差：,又因圆柱销尺寸为 ，菱形销尺 为 ，圆柱销与定位孔1的配合为 ，菱形销与定位孔2间的配合为 。由此可得 由此可知，此定位方式 能够满足加工要求。,五夹紧方案设计,此次设计，我们用螺旋夹紧机构对工件进行夹紧，螺旋夹紧机构的结构是由底板1、六角螺母2、可调支柱3、双头螺杆4、压缩弹簧5、平垫圈6、移动压板7、平底螺母8、定向键9、螺钉10构成。在对工件进行夹紧前，可先将可调支柱、六角螺母、双头螺杆、平底螺母拧松，待工件装上之后，通过压板压住工件，再分别拧紧可调支柱、六角螺母、双头螺杆、平底螺母，再加上定位块、圆柱销、菱形销、衬套的定位，实现对工件的夹紧与松开。,根据工件尺寸，对压板的尺寸可初步拟定为厚度为25mm，长155mm，再据工件尺寸、压板尺寸、双头螺杆尺寸大小，可选M20X2.5的平底螺母作为压紧螺母。夹紧方案的确定如右图（4）所示（局部图）：图（4）,5.1铣削力的计算,对于此零件，我们可用万能铣床X62W对其进行加工，所选铣刀为镶齿套式面铣刀，刀具材料为高速钢W18Cr4V.因工件材料为QT450-10,硬度为HBS185.则可查机床夹具设计手册表129得：计算公式为： 其中P-铣削力（N）；-在调整高速钢铣刀铣削时，考虑工件材料及铣刀类型系数，其值查表1210选取, 此处为 =294；,t-铣削深度(mm); -每齿进给量（mm/齿）; D-为铣刀直径（mm）; B-铣削宽度（mm）;z-为铣刀齿数; -为用高速钢铣削时，考虑工件材料机械性能不同的修正系数，对于QT450-10有 .查金属切削手册表912可得 Sz= 0.3，查表97可得D125mm,Z=14,又因工件的铣削深度为2.5mm,铣削宽度为110mm.所以,5.2 夹紧力的计算,查机械夹具设计手册表1211可得 夹紧力计算公式： 其中K-安全系数;P-切削力（N）;-为夹紧元件与工件间的摩擦系数; L、H、l-工件受力大概尺寸， 其中L=82.575mm， H165.15mm， l=52.5mm, 具体如右图（5）：图（5）,又因安全系数 其中 -考虑工件材料及加工余量均匀的基本安全系数;-加工性质系数;-刀具钝化程度系数;-切削特点系数;-夹紧力的稳定性系数;-手动夹紧时的手柄位置系数;-仅有力矩使工件与支承面接触的情况系数。,查机械夹具设计手册表121和表122和表1212得:则代入夹紧力计算公式代入夹紧力计算公式,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。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度，是可行的。,六夹具体设计与其它装置设计,6.1 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；2、结构简单，具有良好的工艺性；3、尺寸要稳定；4、便于排屑。,基于此，选夹具的结构为铸造结构，材料为45钢，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（6）所示：（具体见夹具体零件图）图（6）,6.2 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）所示（局部图）：图（7）,七技术条件制定,1.圆柱销中心和菱形销中心到D面的距离之差为105.01。 2. 菱形销相对于夹具体表面的垂直度要求为。 3.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。,八夹具精度分析,夹具误差必须满足如下公式： 其中 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 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。查表可知：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 =0.0350.035 由此判定，夹具精度符合要求。,九.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。本夹具操作简单，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。对此夹具各个零件的装配关系见下图（8）：,十.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。,致 谢,此次毕业设计可以圆满地完成，我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和帮助,也要感谢吴彦红老师中途对我CAD图的指正，以及我周围的同学朋友，感谢他们提出宝贵的意见和建议。另外，我还要感谢在大学期间所有传授我知识的老师，是你们的悉心教导使我有了良好的专业基础知识，这也是毕业设计得以完成的基础。虽然大学即将结束,但学习是人一生的事,在以后的工作中,我一定努力学习,不辜负老师同学对我的期待,也为社会做出自己的一份贡献。,学校代码：学 号: 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：学 号：专 业：年 级：指导教师：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- 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- 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- 3 -三铣床夹具的主要类型与特点3.1 铣床夹具的主要类型铣床夹具主要用于加工零件上的平面、凹槽、键槽、缺口、花键、齿轮及各种成形面等。由于铣削加工通常是夹具随工作台一起作进给运动，有时也作圆周进给运动，因此铣床夹具的结构，按进给方式不同铣床夹具可分为直线进给式、圆周进给式和靠模进给式三种类型。3.2 铣床夹具的特点铣削加工的切削用量和切削力一般较大，切削力的大小和方向也是变化的，而且又是断续切削，因而加工时冲击和振动较严重。所以对于此次所设计的夹具，要特别注意工件定位稳定性和夹紧可靠性；夹紧装置要能产生足够的夹紧力，手动夹紧时要有良好的自锁能力；夹具上各组成元件的强度和刚度要高。另外，由于铣削的切屑较多，夹具上应有足够的排屑空间，应尽量避免切屑堆积在定位支承面上。因此，定位支承面应高出周围的平面（可参考底板图纸） ，而且在夹具体内尽可能做出便于清除切屑和排出冷却液的出口。四对加工工件进行工艺分析在铣削端面前，变速箱壳体的上下表面与两定位孔都已加工好。对于上下表面其加工精度要求保证平面度为 0.28，粗糙度为 6.3，两表面间距离为 165.15mm；对于两定位孔则是先钻，再通过铰刀精铰至 10 mm.在加工侧端面时，侧端面尺寸要求为 ，表面粗糙度为 3.2，分析可知由铣削0.2直接加工就可达到要求。五定位方案设计5.1 工件与夹具体的定位工件与夹具体的定位是间接通过定位块来实现的。定位块通过自己本身及定位插销 12、四个内六角圆柱头螺钉 16、衬套 11 实现与底板的定位。而对于工件与定位块的定位，为限制工件沿 Z 轴的移动自由度、工件绕 X 轴的转动自由度及工件绕 Y 轴的转动自由度，我们需用工件的下表面作为第一定位基准；为限制工件沿 X 轴方向的移动自由度、沿 Y 轴方向的移动自由度，需将工件上内孔 1 作为第二定位基准；同时为限制工件绕 Z 轴的转动自由度，需将工件上内孔 2 作为第三定位基准，这样就限制了工件的六个不定度，达到完全定位，而这种定位方式也就是我们常说的“一面两孔” 变速箱壳体铣面夹具设计- 4 -定位。5.2 夹具体与机床的定位夹具体与机床的定位是通过两个定向键 9、内六角圆柱头螺钉 10，以及 T 型螺钉与压板将夹具体固定在机床导轨上，实现定位。定位方案示意具体情况如下图 5-1：图 5-15.3 定位误差计算在机械加工中，产生加工误差的因素很多，而其中与夹具相关的误差有夹具相对于机床成形运动的位置误差，夹具相对于刀具位置的误差，工件在夹具中的定位误差，工件在夹具中被夹紧时产生的夹紧误差，夹具磨损所造成的加工误差等，而我们此处的话，只对工件在夹具中的定位误差做一简单计算。定位误差由基准位置误差和基准不重合误差组成。基于此，对于一面两孔的定位，如下图 5-2：变速箱壳体铣面夹具设计- 5 -图 5-2可查机床夹具设计手册表 1112 得：基准位置误差 （5.1）*() 1minDWYDd11i22minDdJtgL （5.2）式中： 为第一定位孔的公差， 为圆柱销的公差；1D1d为第二定位孔的公差， 为菱形销的公差；2 2第一定位孔与圆柱销间的最小间隙；1min第二定位孔与菱形销间的最小间隙；2为转角误差。*JW又因圆柱销尺寸为 ，菱形销尺寸为 ，圆柱销与定位孔 1 的配合为 ，0.80.81 76Gh菱形销与定位孔 2 间的配合为 ，两定位孔尺寸为 。76Gh0.246由此可得 *()11minDWYDd变速箱壳体铣面夹具设计- 6 -0.18.0.632= 对于基准不重合的误差有： （5.3）12d0.8.4则定位误差 （5.4）*()DWY10.32.04.36T工11min22min*DdDdJWtgL10.32.051t= .7由此可知，此定位方式能够满足加工要求。六夹紧方案设计由于螺旋夹紧机构具有结构简单、制造容易、夹紧可靠、扩力比大、夹紧行程不受限制等特点，所以在手动夹紧装置中被广泛使用，而对于此次设计，即可用螺旋夹紧机构对工件进行夹紧，在这螺旋夹紧机构的结构是由底板 1、六角螺母 2、可调支柱3、双头螺杆 4、压缩弹簧 5、平垫圈 6、移动压板 7、平底螺母 8 构成。在对工件进行夹紧前，可先将可调支柱、六角螺母、双头螺杆、平底螺母拧松，待工件装上之后，通过压板压住工件，再分别拧紧可调支柱、六角螺母、双头螺杆、平底螺母，再加上定位块、圆柱销、菱形销、衬套的定位，实现对工件的夹紧与松开。根据工件尺寸，对移动压板的尺寸可初步拟定为厚度为 25mm，长 155mm，再据工件尺寸、压板尺寸、双头螺杆尺寸大小，可选 M20X2.5 的平底螺母作为压紧螺母。变速箱壳体铣面夹具设计- 7 -夹紧方案的确定如下图 6-1 所示（局部图）：图 6-16.1 铣削力的计算对于此零件，我们可用万能铣床 X62W 对其进行加工，所选铣刀为镶齿套式面铣刀，刀具材料为高速钢 W18Cr4V.因工件材料为 QT450-10,硬度为 185HBS.则可查机床夹具设计手册表 129得：计算公式为： （6.1）1.0.721.0.9Pz PCtsDBzK其中 P-铣削力（N） ；-在调整高速钢铣刀铣削时，考虑工件材料及铣刀类型系数，其值查表PC1210 选取, 此处为 =294；PC变速箱壳体铣面夹具设计- 8 -t-铣削深度(mm)，指铣刀刀齿切入和切出工件过程中，接触弧在垂直走刀方向平面中测得的投影长度; -每齿进给量（mm/齿）; zsD-为铣刀直径（mm）; B-铣削宽度（mm） ，指平行于铣刀轴线方向测得的切削尺寸;z-为铣刀齿数;-为用高速钢铣削时，考虑工件材料机械性能不同的修正系数，对于 QT450-PK10： 。0.5().9871HB查金属切削手册表 912 可得 ，查表 97 可得 D125mm,Z=14,又因0.3zs工件的铣削深度为 2.5mm,铣削宽度为 110mm.所以 1.0.721.0.9Pz PCtsBzK1.0.929453514.876N6.2 夹紧力的计算查机械夹具设计手册表 1211 可得夹紧力计算公式 （6.2）1KPLWuHl其中 K-安全系数; P-为切削力（N）;-为夹紧元件与工件间的摩擦系数;1L、H、l-工件受力大概尺寸，其中 L82.575mm，H165.15mm，l=52.5mm,具体如下图 6-2：变速箱壳体铣面夹具设计- 9 -图 6-2又因安全系数 （6.3）0123456KKK其中 -考虑工件材料及加工余量均匀的基本安全系数;0-加工性质系数;1-刀具钝化程度系数;2-切削特点系数;3-夹紧力的稳定性系数;4K-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.KKK。1u则 01234561.0.2634代入夹紧力计算公式 1KPLWuHl变速箱壳体铣面夹具设计- 10 -2.63410782.5.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）：变速箱壳体铣面夹具设计- 11 -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变速箱壳体铣面夹具设计- 12 -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）Tjdjwd3222dw 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。变速箱壳体铣面夹具设计- 13 -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- 14 -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- 15 -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- 16 -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：http:/bbs.cmiw.cn/index.php.17 野火论坛：http:/www.proewildfire.cn/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- 17 -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 和 帮 助 ,也 要 谢 谢 吴 彦 红 老 师 中 途 对 我 CAD 图 的 指 正 ， 以及 我 周 围 的 同 学 朋 友 ， 感 谢 他 们 提 出 宝 贵 的 意 见 和 建 议 。 另 外 ， 我 要 感 谢 在 大 学期 间 所 有 传 授 我 知 识 的 老 师 ， 是 你 们 的 悉 心 教 导 使 我 有 了 良 好 的 专 业 基 础 知 识 ，这 也 是 毕 业 设 计 得 以 完 成 的 基 础 。虽然大学即将结束,但学习是人一生的事,在以后的工作中,我一定努力学习,不辜负老师同学对我的期待,做出自己的一份事业，也为社会做出自己的一份贡献。 毕业设计(论文)任务书设计（论文）课 题 名 称变速箱壳体铣面夹具设计学生姓名 院（系） 工学院 专 业 机制指导教师 职 称 副教授 学 历 本科毕业设计（论文）要求：1.设计态度端正，思路清晰，技术路线科学合理；2.夹具应能保证工件的加工精度要求； 3.夹具结构应力求简单、合理，便于制造、装配、调整、检验、维修等； 4 夹具应操作简便、省力、安全可靠；5.夹具设计图纸量应达到 A01.5 张以上。6.编制设计说明书 1 份。 （5000 字左右）毕业设计（论文）内容与技术参数：1.设计及绘制夹具装配图；2.设计及绘制夹具零件图；3.编制设计说明书 1 份；4.绘制加工件的零件图或工序图。毕业设计（论文）工作计划：1.（2008 年 11 月）下达任务；2.（2008 年 12 月）详细阅读加工件零件图、了解产品生产工艺过程；（现场参观）3.（2009 年 3 月） 收集设计资料、拟定夹具的结构方案；4.（2009 年 3 月）设计及绘制夹具装配图、夹具零件图、按规定格式和要求编制设计说明书；5.（5 月上旬）打印图纸、制作答辩演示文件、准备毕业答辩。接受任务日期 年 11 月 10 日 要求完成日期 年 4 月 30 日学 生 签 名 年 月 日指导教师签名 年 月 日院长（主任）签名 年 月 日- 1 -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.- 2 -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 -