减速箱体工艺设计与工装设计(2)

3）使工件上各加工表面总的金属切除量最小；

（3）作为粗基准的表面，应尽量平整，没有浇口，冒口或飞边等其它表面缺陷，

以便定位准确；

（4）同一尺寸方向上的粗基准表面只能使用一次；

精基准的选择原则：

（1）基准重合原则

（2）基准统一原则

（3）互为基准原则

（4）自为基准原则

3．4．1夹具设计研究原始资料

1、研究加工工件图样

了解该工件的结构形状．尺寸．材料．热处理要求，主要是表面的加工精度．表面粗糙度及其他技术要求

2、熟悉工艺文件，明确以下内容

（1）毛坯的种类．形状．加工余量及其精度。

（2）工件的加工工艺过程，工序图，本工序所处的地位，本工序前已加工表面

的精度及表面粗糙度，基准面的状况。

（3）本工序所使用的机床．刀具及其他辅助工具的规格。

（4）本工序所采用的切削用量。

3．4．2拟定夹具的结构方案

1．确定夹具的类型

2．确定工件的定位方式及定位元件的结构

工件的定位方式主要取决于工件的加工要求和定位基准的形状．尺寸。分析加工工序的技术条件和定位基准选择的合理性，遵循六点定位原则，按定位可靠．结构简单的原则，确定定位方式。常见的定位方式有平面定位．内孔定位．外圆定位和组合表面（一面两销）定位等。在确定了工件的定位方式后，即可根据定位基面的形状，选取相应的定位元件及结构。

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（1）平面定位

在夹具设计中常用的平面定位元件有固定支承．可调支承．自位支承及辅助支承，其中固定支承又可分为支承钉和支承板。

3、工件的夹紧方式，计算夹紧力并设计夹紧装置

夹紧机构应保证工件夹紧可靠．安全．不破坏工件的定位及夹压表面的精度和粗糙度。在设计夹紧装置时必须合理选择夹紧力的方向和作用点，必要时还应进行夹紧力的估算。

(1)切削力的计算(Ca吃刀量f进给量v切削速度k修正系数)

0.75

Fz=9.81Cafvk=9.81×180×0.2×40×10×（300/190）×0.55×1.8=1561.18N

0.9

Fy=9.81Cafvk=9.81×94×0.2×40.750×10×（300/190）×1.3×1.63=1795.36N

1.2

Fx=9.81Cafvk=9.81×54×0.2

22×420.650×10×（300/190）×1.1×0.7=1092.82N

故总的切削力F=【〔Fz_+Fy+Fx〕】开平方根=2618.27N

(2)夹紧力的计算

Fwk=KM/LF（Fwk实际夹紧力,M切削力矩,L压板长度,F进给量）

=0.1×2618.27×20/50×0.2=523.65N

在确定夹紧力的大小时，为简化计算，通常将夹具和工件看成一个刚性系统。根据工件所受切削力。夹紧力（大型工件还应考虑重力，惯性力等）的作用情况，找出加工过程中对夹紧最不利的状态，按静力平衡原理计算出理论夹紧力，最后再乘以安全系数。用压板夹紧工件端面Fwk=KM/LF（Fwk实际夹紧力，K安全系数）

表3-2常见夹紧形式所需的夹紧力计算公式

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(2)夹紧装置的设计

夹紧装置的设计实际上是一个综合性的问题，确定夹紧力的大小．方向和作用点时，必须全面考虑工件的结构．工艺方法．定位元件的结构与布置等因素。要求夹紧装置动作迅速，操作安全省力，结构简单．易于制造并且体积小．刚度好，有足够的夹紧行程和装卸工件的间隙。常见的夹紧机构有斜锲机构．螺旋机构．偏心机构等。也可采用机动夹紧如液压．气动夹紧等。

1）螺旋机构

螺旋机构由于其结构简单．自锁性好．扩力比大且夹紧行程不受限制，广泛应用于夹具的夹紧装置。夹紧力基本计算公式为W=QL/tan(α+β1)0.5d+rtanβ2螺纹中径，r磨擦半径

4．确定刀具的导向方式或对刀装置表3-49~表3-62为常用的对刀元件和导向元件（机械制造技术课程设计），供设计时选用

5．确定夹具体的结构类型

夹具上的各种装置和元件通过夹具体连接成一个整体，因此夹具体的形状及尺寸取决于夹具各种装置的布置及夹具与机床的连接。

（1）对夹具体的要求

1）有适当的精度和尺寸稳定性

2）有足够的强度和刚度

3）结构工艺性好

4）排屑方便

5）在机床上安装稳定可靠

（2）夹具体毛坯的类型

1）型材夹具体

2）铸造夹具体

3、4、3

1夹具总图设计式中d绘制总装图的注意问题

（1）尽可能采用1：1的比例，以求直观不会产生错觉。

（2）被加工工件用双点画线表示，在图中作透明体处理，它不影响夹具元件的投影。加工面的加工余量可用粗实线表示。

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（3）视图的数量应以能完整．清晰地表示出整个结构为原则。为直观起见，一般常以操作者在加工时所面对的视图为主观图。

（4）工件在夹具中应处于夹紧状态。

2绘制总装图的步骤

（1）布置定位元件

（2）布置导向．对刀元件

（3）设计夹紧装置

（4）设计夹具体

（5）完成总装图

3夹具总图上尺寸及精度、位置精度与技术要求的标注

（1）夹具总图上应标注的尺寸和相互位置关系有如下五类

1）定位副本身的精度和定位副之间的联系尺寸及精度；

2）对刀元件或导向元件与定位元件之间的联系尺寸；

3）夹具体与机床的连接面以及定位元件与工件表面之间的联系尺寸；

4）夹具外形的最大轮廓尺寸；

5）配合尺寸。

（2）尺寸公差的确定原则

为满足加工精度要求，夹具本身应有较高的精度。由于目前分析计算方法不够完善，因此夹具的有关公差仍按经验来确定。如果生产规模较大，要求夹具具有一定寿命，夹具的有关公差可取得小些；对加工精度较低的夹具，则取较大的公差。一般可按以下原则选取（下述文中的δk为工件相应公差）；

1）夹具上的尺寸和角度公差取（1/2~1/5）δk；

2）夹具上的位置公差取（1/2~1/3）δk；

3）当加工未注公差工件时取±0.1mm；

4）未注形位公差的加工面，按GB/T11-1984中13级精度的规定选取。

注意夹具有关公差均应在工件公差带的中间位置，即不管工件偏差对称与否，都要将其化成双向对称偏差，然后取其值的1/2~1/5，以确定夹具上有关的基本尺寸和公差。

4夹具公差与配合的选择

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夹具的公差与配合应符合有关国家标准，常用的配合种类与公差等级如表3-5所示。具体的配合确定，有标准规定的可直接选用，没有规定的可按表3-5选用

表3-5夹具常用配合种类和公差等级

5各类机床夹具的公差和技术要求的确定

由于各类机床的加工工艺特点和夹具与机床的连接方式的不同，对夹具也有不同的要求，为了便于说明问题，根据其各自不同的特点，通常分车、磨床夹具，铣、刨床夹具和钻、镗床夹具三大类。

（1）铣、刨床夹具公差和技术要求的制订

表3-14镗套的公差与配合

配合表面加工方法粗镗精镗

镗杆与镗套H7/h6,H7/g6H6/h5,H6/g5

镗套与衬套H7/g6,H7/h6H6/g5,H6/h5

衬套与支架H7/n6,H7/s6H7/n6,H7/r6

回转镗套与镗杆的配合多采用H7/h6或H6/h5。当精度要求较高时，配合间隙应小于0.01mm。

镗套内、外圆的同轴度，一般小于0.005~0.01mm。精加工时，镗套内孔圆度公差取工件加工孔圆度公差的1/6~1/5。

镗杆直径可按经验公式选取，也可根据镗孔直径直接从表3-15中选取：

d=(0.7~0.8)D式中d为镗杆直径；D为工件被加工孔的直径

表3-15镗杆直径与镗孔孔径的关系

工件孔径镗杆直径

40~5032

51~7040

71~8550

单位mm

101~14080

141~200100

86~10060

此处省去NNNNN需要更多更完整的图纸和说明书请联系秋3053703061

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