I摘要銑削加工一般用于加工平面、溝槽、缺口以及成型曲面。銑床夾具也是最常見的夾具。由于銑削是切削力較大，沖擊和振動也較嚴重，因此要求銑床夾具的夾緊力較大，夾具各組成部分的強度和剛度較高。本文在查閱相關(guān)文獻的基礎(chǔ)上，針對待加工工件的加工要求，確定了工件的定位方案及夾緊方案，并進行了夾具夾緊力及定位精度的分析計算，確定了夾具體的結(jié)構(gòu)及尺寸并通過繪圖軟件完成了銑床夾具裝配圖及零件圖的設(shè)計。關(guān)鍵詞：銑床夾具，凸輪軸，溝槽，V形塊II目錄1緒論-12現(xiàn)代夾具的發(fā)展-32.1柔性夾具的主要發(fā)展方向-32.2夾具的發(fā)展趨勢-32.3組合夾具的應(yīng)用-43設(shè)計任務(wù)-54工件定位設(shè)計-64.1方案選擇-64.2V形塊的設(shè)計-84.3定位誤差的計算-105工件的夾緊設(shè)計-125.1夾緊裝置的組成-125.2夾緊機構(gòu)的選擇-125.3夾緊力的計算-136連接元件和夾具體的設(shè)計-146.1連接元件的設(shè)計-146.2夾具體的設(shè)計-157感受與總結(jié)-168參考文獻-17銑削凸輪軸半圓形鍵槽的夾具設(shè)計11緒論機床夾具是在切削加工中，用以準確確定工件位置，并將其牢固地夾緊的工藝裝備。它的主要作用是：可靠地保證工件的加工精度，提高加工效率，減輕勞動強度，充分發(fā)揮和擴大機床的工藝性能。因此，機床夾具在機械制造中占有重要的地位。機床夾具設(shè)計是工藝裝備設(shè)計中的一個重要組成部分，是保證產(chǎn)品質(zhì)量和提高勞動生產(chǎn)率的一項重要技術(shù)措施。在設(shè)計過程中，應(yīng)深入生產(chǎn)實際，進行調(diào)查研究，吸取國內(nèi)外的先進技術(shù)，制定出合理的設(shè)計方案，一般夾具設(shè)計步驟如下：1.深入生產(chǎn)實際調(diào)查研究在深入生產(chǎn)實際調(diào)查研究中，應(yīng)掌握下面一些資料。1）工件圖紙：詳細閱讀工件圖紙，了解工件被加工表面的技術(shù)要求，該件在機器中的位置和作用，以及裝配中的特殊要求。2）工藝文件：了解工件的工藝過程，本工序的加工要求，工件已加工面及待加工面的狀態(tài)，基準面選擇的情況，可用的機床設(shè)備的主要規(guī)格，與夾具連接部分的尺寸及切削用量等。3）生產(chǎn)綱領(lǐng)：夾具的結(jié)構(gòu)形式應(yīng)與工件批量大小相適應(yīng)，做到經(jīng)濟合理。4）制造與使用夾具的情況：有無通用零部件可供選用；工廠有無壓縮空氣站；制造和使用夾具的工人的技術(shù)狀況等。2.確定工件的定位方法和刀具的導向方式工件在夾具中的定位應(yīng)符合定位原理。合理地設(shè)置定位件和導向件。設(shè)計定位件和導向件時，應(yīng)盡量采用通用標準。3.確定工件的夾緊方式和設(shè)計夾緊機構(gòu)夾緊力的作用點和方向應(yīng)符合夾緊原則。進行夾緊力的分析和計算，以確定夾緊元件和傳動裝置的主要尺寸。4.確定夾具其他部分的結(jié)構(gòu)形式如分度裝置、對刀元件和夾具體等。5.繪制夾具總裝配圖在繪制總裝配圖時，盡量采用1：1比例，主視圖應(yīng)選取面對操作者的工作位置。繪圖時，先用紅線或雙點劃線畫出工件的輪廓和主要表面，如定位表面，夾緊表面和被加工表面等。其中，被加工表面用網(wǎng)紋線或粗實線畫出加工余量。工件在夾具上可看成是一個假想的透明體，按定位元件、導向元件、夾緊機構(gòu)、傳動裝置等順序，畫出具體結(jié)構(gòu)，最后畫夾具體。6.標注各部分主要尺寸、公差配合和技術(shù)要求7.標注零件編號及編制零件明細表銑削凸輪軸半圓形鍵槽的夾具設(shè)計2在標注零件編號時，標準件可直接標出國家標準代號。明細表要注明夾具名稱、編號、序號、零件名稱及材料、數(shù)量等。8.繪制夾具零件圖拆繪夾具零件圖的順序和繪制夾具總裝配圖的順序相同。在機床上加工工件時，為了要使該工序所加工的表面，能達到圖紙規(guī)定的尺寸、幾何形狀以及與其他表面的互相位置精度等技術(shù)要求，在加工前，必須首先將工件裝好夾牢。把工件裝好就是要在機床上確定工件相對刀具的正確加工位置。工件只有處在這一位置上接受加工，才能保證其被加工表面達到工序所規(guī)定的各項技術(shù)要求。在夾具設(shè)計的術(shù)語中，把工件裝好稱為定位。把工件夾牢，就是指在已經(jīng)定好的位置上將工件可靠地夾住。以防止在加工時工件因受到切削力、離心力、沖擊和振動等的影響，發(fā)生不應(yīng)有的位移而破壞了定位。在夾具設(shè)計的術(shù)語中把夾牢工件稱做夾緊。由此可知，工件裝夾的實質(zhì)，就是在機床上對工件進行定位和夾緊。裝夾工件的目的，則是通過定位和夾緊而使工件在加工過程中始終保持其正確的加工位置，以保證達到該工序所規(guī)定的加工技術(shù)要求。在機械制造過程中，用來固定加工對象，使之占有正確的位置，以接受施工或檢驗的裝置，都可以統(tǒng)稱為夾具。例如：焊接過程中用于拚焊的焊接夾具；檢驗過程中用的檢驗夾具；裝配過程中用的裝配夾具；機械加工中用的機床夾具等，都屬于泛指的夾具范疇。銑削凸輪軸半圓形鍵槽的夾具設(shè)計32現(xiàn)代夾具的發(fā)展2.1柔性夾具的主要發(fā)展方向由于經(jīng)濟和技術(shù)的發(fā)展以及數(shù)控、加工中心機床的特點,對機床夾具的使用性能和結(jié)構(gòu)提出了更高更新的要求,需要一種結(jié)構(gòu)簡單、精度高、強度高和通用性好、適應(yīng)性強、柔性高的新型夾具系統(tǒng)。這種夾具能適應(yīng)不同的機床、不同的產(chǎn)品或同一產(chǎn)品不同的規(guī)格型號,能最大限度地滿足各種機床夾具的需要。以組合夾具為基礎(chǔ)的柔性夾具就是根據(jù)以上的要求設(shè)計制造的,這種柔性夾具的特點是:元件規(guī)格統(tǒng)一化、元件性能多功能化、元件結(jié)構(gòu)簡單化、模塊化、夾緊工件快速自動化、重復使用可調(diào)化、組裝管理微機化。柔性夾具是現(xiàn)代夾具的一個主要發(fā)展方向。柔性夾具是由一套預先制造好的各種不同形狀、不同尺寸規(guī)格、不同功能的系列化、標準化元件、合件組裝而成的。柔性夾具元件、合件具有較好的互換性和較高的精度及耐磨性。柔性夾具能保證工件在規(guī)定的坐標位置上準確定位和牢固的夾緊,也就是說能保證工件相對于機床坐標原點具有準確和穩(wěn)定可靠的坐標位置。這種夾具具有較高的剛度和精度,在粗加工時能承受較大的切削用量,以充分發(fā)揮數(shù)控、加工中心機床的生產(chǎn)能力,在精加工時能更好地保證工件定位基準和加工表面的位置精度,還能根據(jù)數(shù)控、加工中心機床的要求保證夾具應(yīng)允許刀具接近盡可能更多的被加工表面甚至全部被加工表面,可減少機床的停機時間,在夾具上還能一次裝夾多個工件同時依次加工,可以減少夾具、刀具、工件系統(tǒng)的調(diào)整時間,還能減少刀具的更換次數(shù)和刀具的調(diào)整時間,更好地發(fā)揮數(shù)控、加工中心機床的高效性能。柔性夾具元件可以通過組裝、使用、拆卸、再組裝重復使用。柔性夾具元件分三個系列:槽系列夾具元件、孔系列夾具元件、光面系列夾具元件。2.2夾具的發(fā)展趨勢a夾具元件多功能模塊化能單獨使用也能與其他元件組合在一起使用的多功能模塊化單元體的比例將進一步增加。如現(xiàn)在使用的各種定位夾緊座、定位壓緊支承、精密虎鉗等模塊式單元體具有定位、夾緊以及調(diào)節(jié)的綜合功能,可以一件單獨使用,也可以幾件組裝在一起使用,T形基礎(chǔ)、方箱能組裝成一次能裝夾多件相同或不相同的工件的夾具,使用這種夾具可以減少機床的停機時間,最大限度發(fā)揮數(shù)控、加工中心機床的高效性能。銑削凸輪軸半圓形鍵槽的夾具設(shè)計4b高強度、高剛性、高精度為了提高勞動生產(chǎn)率,縮短工件的加工工時,工件的加工已向著高速、大切削量方向發(fā)展,工序高度集中,工件定位夾緊后要依次完成銑、鉆、鏜等多工序的加工。切削力的大小、方向在不斷地變化,這就需要柔性夾具本身要有較高的使用強度和剛度,才能滿足工件的加工精度。c專用夾具、組合夾具、成組夾具一體化現(xiàn)代化加工設(shè)備的多功能化,使工藝過程高度集中、工件一次定位裝夾后能完成多工序加工,這就需要一種通用而又能重復使用的組合可調(diào)式的夾具系統(tǒng),它是由一系列統(tǒng)一化、標準化的元件和合件組成,利用這些元件、合件組裝成各種不同形式、不同結(jié)構(gòu)、可重復使用的夾具,供單件或中小批量生產(chǎn)使用。這種夾具系統(tǒng)保留了組合夾具的各種優(yōu)點,組裝又像專用夾具那樣簡單可靠,又有可調(diào)整元件,保留了成組夾具的優(yōu)點。為了便于夾具與機床定位連接,夾具基體有統(tǒng)一標準的定位連接位置,使之專用、組合、成組夾具向著一體化、組合化方向發(fā)展,以滿足現(xiàn)代化加工設(shè)備的需要。d工件夾緊快速化、自動化為縮短工件加工中的輔助時間,減輕工人的勞動強度,工件的裝夾、拆卸也需要機械化、自動化。工件的夾緊由原來的單一功能的壓緊件、緊固件發(fā)展為可以調(diào)整的模塊,以便實現(xiàn)快速組裝和快速夾緊。對于批量大的一些零件的加工,液壓夾具、氣動夾具可實現(xiàn)工件自動化快速夾緊。2.3組合夾具的應(yīng)用隨著機械制造業(yè)的飛速發(fā)展，產(chǎn)品的更新?lián)Q代越來越快，傳統(tǒng)的大批量生產(chǎn)模式逐步被中小批量生產(chǎn)模式所取代，機械制造系統(tǒng)欲適應(yīng)這種變化需具備較高的柔性。國外已把柔性制造系統(tǒng)(FMS)作為開發(fā)新產(chǎn)品的有效手段，并將其作為機械制造業(yè)的主要發(fā)展方向。柔性化的著眼點主要在機床和工裝兩個方面，組合夾具是工裝柔性化的重點。隨著科學技術(shù)的日新月異，先進制造技術(shù)不斷得到發(fā)展。柔性制造技術(shù)、集成制造技術(shù)將是現(xiàn)代先進制造技術(shù)發(fā)展的主流。未來制造過程將變得更智能化，制造企業(yè)適應(yīng)市場的能力更強。柔性制造技術(shù)由于其高效、靈活的特性使其成為實施敏捷制造、并行工程、精益生產(chǎn)和智能制造系統(tǒng)的基礎(chǔ)，且應(yīng)用日益廣泛，已成為整個機構(gòu)制造領(lǐng)域的核心技術(shù)，而組合夾具由于其靈活性，已成為現(xiàn)代夾具的主要發(fā)展方向，在制造業(yè)中發(fā)揮著重要作用。銑削凸輪軸半圓形鍵槽的夾具設(shè)計53設(shè)計任務(wù)待加工工件及加工要求：要求設(shè)計一臥式銑床夾具，加工凸輪軸的半圓形鍵槽。該零件的技術(shù)要求為：大端直徑40h6mm，加工段直徑28.450-0.1mm，半圓形槽深5+10，半徑為14mm，槽寬501.002.0mm,鍵槽的對程度公差為0.1。凸輪軸的軸線對于機床工作臺面的水平度誤差為0.02，鍵槽的表面粗糙度為3.2。夾具體的基本要求：1）能保證工件的加工要求保證加工質(zhì)量，是必須首先滿足的要求。保證加工質(zhì)量的關(guān)鍵，就在于正確選定定位基準、定位方法和定位元件。必要時需進行誤差的分析計算。2）能提高生產(chǎn)率，降低成本應(yīng)盡量采用各種快速高效的結(jié)構(gòu)，縮短輔助時間，提高生產(chǎn)率。同時盡可能采用標準元件