斜齿轮轴机械工艺课程设计

表面及所用的机床、刀具、量具等。

其次是根据设计任务书收集有关材料。 2）拟定夹具结构方案与绘制夹具图

A）确定工件的定位方案，设计定位装置。 B）确定工件的夹紧方案，设计夹紧装置。

C）确定夹具与机床的连接方式，设计连接元件及安装基面。 D）绘制夹具图，并标注尺寸。 3）进行必要的分析计算

工件的加工精度较高时，应进行工件加工精度分析。有动力装置的夹具，需计算夹紧力。当有几种夹具方案时，可进行经济分析，选用经济效益较好的方案。 4）绘制夹具装配总图

夹具的总装配图应按国家标准绘制。绘图比例采用1:1。总图应把夹具的工作原理、各种装置的结构及其相互关系表达清楚。

夹具总图的绘制次序如下：

A）用双点划线将工件的外形轮廓、定位基面、夹紧表面及加工表面绘制在各个视图的合适位置上。在总图中，工件可看作透明体，不遮挡后面夹具的线条。

B）依次绘出定位装置、夹紧装置、其它装置、夹具体及连接元件和安装基面。

C）标注必要的尺寸、公差和技术要求。 D）编制夹具明细表及标题栏 6）绘制夹具零件图

夹具中的非标准零件均要画零件图，并按夹具总图的要求，确定零件的尺寸、公差及技术要求。

10.5夹具的工作原理与结构设计 10.5.1对定位元件的基本要求 1) 足够的精度

由于工件的定位是通过定位副的接触（或配合）实现的，定位元件上限位基

面的精度直接影响工件的定位精度，因此，限位基面应有足够的精度，以适应加工的要求。

2) 足够的强度和刚度

定位元件不仅限制工件的自由度，还有支撑元件、承受夹紧力和切削力的作用，因此，因有足够的强度和刚度，以免使用中变形或损毁。

3) 耐磨性好

工件的装卸会磨损定位元件的限位基面，导致定位精度下降。定位精度下降到一定程度时，定位元件必须更换，否则，夹具不能继续使用。为了延长定位元件的更换周期，提高夹具的使用寿命，定位元件应有较好的耐磨性。

4) 工艺性好

定位元件的结构应力求简单、合理，便于加工、装配和更换。 10.5.2定位方案与定位元件

工件在夹具中定位的任务是：使同一工序中的一批工件都能在夹具中占据正确的位置，工件位置的正确与否，用加工要求来衡量，能满足加工要求的为正确，不能满足加工要求的为不正确。一批工件逐个在夹具上定位时，各个工件在夹具中占据的位置不可能完全一致，也不必要求它们完全一致，但各个工件的位置变动量必须控制在加工误差所允许的范围之内。

该设计为了满足钻孔的需要，在定位过程中需要保证零件的上下表面与水平面平行，轴的中心线与水平面垂直，保证?12mm孔的位置。由于定位基准为零件的中心线，采用V形块定位，满足了定位基准的要求。同时下面采用水平面定位，水平面与零件的外圆面线接触，配合起来使零件不会发生移动或左右偏转的情况，满足加工要求。

10.5.3对夹紧装置的基本要求：

1）夹紧过程中，不改变工件定位后占据的正确位置。

2）夹紧力的大小适当，一批工件的夹紧力要稳定不变。既要保证工件在整个加工过程中的位置稳定不变，振动小，又要是工件不产生过大的夹紧变形。夹紧力稳定可减小夹紧误差。

3）夹紧装置的复杂程度应与工件的生产纲领相适应。工件生产批量越大，允许设计越复杂、效率越高的夹紧装置。

工艺性好，使用性好。其结构力求简单，便于制造和维修。夹紧装置的操作应当方便、安全、省力。

在夹紧工件的过程中，夹紧作用的效果会直接影响工件的加工精度、表面粗糙度以及生产效率。因此，设计夹紧装置应遵循以下原则：

（1）工件不移动原则

夹紧过程中，应不改变工件定位后所占据的正确位置。

（2）工件不变形原则

夹紧力的大小要适当，既要保证夹紧可靠，又应使工件在夹紧力的作用下不致产生加工精度所不允许的变形。

（3）工件不振动原则

对刚性较差的工件，或者进行断续切削，以及不宜采用气缸直接压紧的情况，应提高支承元件和夹紧元件的刚性，并使夹紧部位靠近加工表面，以避免工件和夹紧系统的振动。

（4）安全可靠原则

夹紧传力机构应有足够的夹紧行程，手动夹紧要有自锁性能，以保证夹紧可靠。

（5）经济实用原则

夹紧装置的自动化和复杂程度应与生产纲领相适应，在保证生产效率的前提下，其结构应力求简单，便于制造、维修，工艺性能好；操作方便、省力，使用性能好。

夹紧机构---传递夹紧力，它是直接与工件接触完成夹紧作用的最终执行元件。要使动力装置所产生的力或人力正确地作用到工件上，需有适当的传递机构。在工件夹紧过程中起力的传递作用的机构，称为夹紧机构。

夹紧机构在传递力的过程中，能根据需要改变力的大小、方向和作用点。手动夹具的夹紧机构还应具有良好的自锁性能，以保证人力的作用停止后，仍能可靠地夹紧工件。

10.5.4夹紧方案的选择

由于是轴用两个V形块夹住齿轮轴，为了使其快速夹紧使用类似台虎钳的夹紧机构（见零件图和装配图）。限制5个自由度。 10.5.4.1钻削切削力

需要钻孔零件的材料为45号钢，含碳量为0.42~0.50属于亚共析钢。 45号钢力学性能：抗拉强度≥600Mp；屈服强度≥355Mp；伸长率 δ≥17%；断面收缩率 ψ ≥40%；硬度：调制处理200~300HB。

钻削切削力的计算公式如下表：

表1 钻削切削力的计算公式

工件 材料 加工 方法 刀具 材料 高速钢 切削扭矩 计算公式 切削力 计算公式 结构钢和铸钢 钻 M?0.34D2f0.8Kp .90.8M?0.88Da0Kp pfFf?667DF0.7KP .30.7Ff?371a1Kp Pf?b=736MPa 耐热钢 （HB141） 灰铸铁 （HB190） 可锻铸铁（HB120） 铜合金

扩钻 钻 M?0.40D2f0.7Kp Ff?1402Df0.7KP M?0.21D2f0.8Kp 硬质合金 扩钻 钻 高速钢 硬质合金 高速钢 Ff?419Df0.8KP Ff?412D1.2f0.75KP .20.4Ff?231a1KP pfM?0.12D2f0.8Kp M?0.83D2a0.75f0.8KP pM?0.21D2f0.8KP M?0.098D2.2f0.8KP Ff?425Df0.8KP Ff?319D1.2f0.75KP Ff?309Df0.8KP M?0.12D2f0.8Kp 钻削时的进给量

f：0.15~0.32mm/r，取f=0.2mm/r

由表可知，切削扭矩的计算公式

M?0.34D2f0.8Kp （式