摘 要

这次毕业设计的主要任务是完成减速器轴承盖夹具设计，内容是利用GKV900立式加工中心加工材料为QT450-10，零件硬度为HB180-220工件所需的手动夹具，加工的工序是粗精铣减速器轴盖底面、上面及钻扩2-φ12孔及倒角。设计纲领是按20000只/年，每年252天两班制，设备开机率85%进行设计。在说明书中详细的描述了减速器轴承盖的加工工艺和定位基准的选择，然后比较各种定位方案，选择出最合理的方案。确定定位所需要的定位元件以及计算定位误差，再计算切削力与夹紧力，确定切削力小于夹紧力。最后把各元件装配起来，详细介绍一下夹具的装配顺序与使用方法。

关键字：夹具；工艺；定位；基准；夹紧

Abstract

The graduation design of the main task is to complete the reducer bearing cap fixture design, the use of GKV900 vertical machining center processing materials for the QT450-10, parts hardness HB180-220 workpiece required for the fixture, the processing process is coarse grinding slow The bottom of the shaft cover, the top and drill 2 - φ12 hole and chamfer. Design program is based on 20000 / year, 252 days each year two classes, equipment operating rate of 85% of the design. In the manual in detail describes the reducer bearing cover processing technology and positioning the choice of benchmarks, and then compare the various positioning options, choose the most reasonable program. Determine the positioning elements needed to locate and calculate the positioning error, and then calculate the cutting force and clamping force to determine the cutting force is less than the clamping force. Finally, the components assembled together, detailing the fixture assembly sequence and use.

Key words: fixture; process; positioning; reference; clamping

目录

1绪论 1

1.1 机床夹具在机械加工中的作用 1

1.2 机床夹具种类 1

1.3 机床夹具的组成 2

1.4机床夹具的发展趋势 2

2减速器轴承盖的工艺规程的制定 3

2.1定位基准的选择 3

2.2减速器轴承盖的机械加工顺序的确定准则 4

2.3轴承盖表面加工方法的确定 6

2.3.1分析工件表面加工顺序 6

2.3.2确定工件加工工序 6

3夹具结构方案 7

3.1各加工表面的定位夹紧方案 7

3.1.1铣底平面定位方案 7

3.1.2铣台阶面的定位方案 8

3.1.3钻孔的定位方案 9

3.2定位元件的选择及定位误差的计算 9

3.2.1铣底平面的定位元件及定位误差计算 9

3.2.2定位误差计算 10

3.2.3铣台阶面夹具定位及定位误差计算 10

3.2.4定位误差计算 12

4夹紧机构的设计 14

4.1铣底平面的夹紧力及夹紧误差的计算 14

4.2铣台阶面夹紧力及夹紧误差计算 16

4.3螺旋夹紧机构的夹紧力计算 18

4.4夹紧机构元件的设计 19

4.4.1压头、压板 19

4.4.2压杆、顶杆、回转螺钉 20

4.4.3拉杆 22

4.4.4手柄螺母和手柄 23

4.5夹具体的设计 23

4.5.1夹具座设计的基本要求 23

4.5.2夹具体毛坯的制造方法 24

4.5.3夹具座结构 24

4.6夹具装配体 25

4.6.1装配顺序 25

4.6.2使用方法 25

4.6.3夹具与机床的连接 26

结论 27

致谢 28

参考文献 29

1绪论

夹具是机械加工中能够使零件保持不动，让其保持正确的位置，便于加工与检测。^[1-3]机床夹具是辅助机床加工的一种设备，它可以让工件和刀具的之间位置正确，即工件在加工中不会因为切削力的影响而改变工件与刀具的相对位置，夹具是一种不仅能提高产品质量还能够提高加工效率的一种工艺装备。机床夹具设计的要求也有很多，第一是要使工件的加工精度能够达到任务要求，第二能够提高生产效率，不仅如此，还需要夹具使用方便，成本较低，结构简单。

1.1 机床夹具在机械加工中的作用

（1）保证加工精度

通过使用夹具，能够较快的确定工件和机床、刀具之间的位置关系，进而提高工件的加工精度，减少一些不必要的误差 ，提高产品的质量。

（2）提高生产率

通过用夹具来完成工件的装夹，能够在短时间里使工件定位与夹紧，因此极大地缩短了不必要的辅助时间；其次使用夹具后很大程度上改善了工件的刚性，所以还能够增大切削量，显著的缩短了加工时间；还能够通过用多工位的夹具，只需要装夹一次，加工多个工位，这样可以减少更换夹具的辅助时间，这些都是夹具提升生产率的方式。通过使用夹具，不仅可以使提高产品的质量和降低产品的废品率，还可以减少工人的数量，节约生产成本。

（3）扩大机床的工艺范围

通过使用专用夹具可以让原来的机床加工多种工艺，这样一个机床就有很多的功能。

（4）减轻工人的劳动强度^[4-6]

1.2 机床夹具种类

机床夹具有许多种类，分类标准不同，则机床夹具分类也会不同。一般是按下面的几种方法来分类：

1. 按夹具的使用特点分类

第一类为通用夹具，第二类为专用夹具，第三类为可调夹具，第四类为组合夹具，第五类为拼装夹具。

1. 按使用机床分类

可分为车床夹具、铣床夹具等等。

1. 按夹紧的动力源分类

可分为手动夹具、气动夹具、液压夹具等。^[7-10]

1.3 机床夹具的组成

（1）定位元件

定位元件是一种可以让工件在夹具中有着正确的位置的元件。

（2） 夹紧装置

夹紧装置是将工件夹住不松动，使工件在加工受力时不会移动，这样让工件一直有着正确的位置。

（3）对刀或导向装置

导向装置可以让刀具每次开始加工时都会在一个地方，减少误差。

1. 连接元件

连接元件能够使夹具连接在机床上，加工时夹具不会移动。

1.4机床夹具的发展趋势

（1）标准化

机床夹具的标准化可以大幅度提高我国工艺生产水平。机床夹具的标准化，能够提高夹具的批量化生产，可以减少生产准备所需要的时间，节约经济成本。

（2）精密化

随着社会的发展，产品精度的要求也逐渐变高，为了提高产品的精度，夹具的精度也要提高。

（3）高效化

通过使用高效化夹具，可以用更少的时间加工出更多的产品，这样使生产率大幅度的升高。高效夹具不仅使用在生产流水线上，还在数控机床得到应用，在数控加工中心上使用高效化夹具，这样会是产品的生产速度提升一个档次。

（4）柔性化

机床夹具可以通过各种组合，来完成各种不同的加工工艺，使机床夹具能应对多种情形。^[11-15]

2减速器轴承盖的工艺规程的制定

2.1定位基准的选择

本次是针对如下零件设计夹具：

图2.1 轴承盖

图2.2 轴承盖

定位基准有粗基准与精基准两种基准，最初工件所有表面没有加工，所以用没有加工过的表面作为基准进行精基准表面的加工，然后用精基准加工各个需要加工的面。拟定工艺路线首先是需要确定精基准，能够用所选的定位基准完成所有的机械加工工艺，，然后再分析怎么用粗基准加工出作为精基准的表面。^[16-17]

精基准的选择:选择精基准时第一需要考虑尽怎么减少工件的定位误差，第二是要降低加工误差，第三是要考虑使夹具的结构不能太复杂，第四节约成本及使用方便。所以精基准需要按照下列原则进行选择：

（1）基准重合原则