螺旋伞齿铣齿夹具及工艺结构提升(附件)
通过这次的毕业设计，我明白了为了做好一篇毕业设计的来之不易。我这次只是做了一个小的毕业设计，很难想象那些花四年，六年，八年甚至更多时间来做设计，发表文章的人，他们所付出的艰辛和汗水。这次我毕业设计的题目是《螺旋伞齿铣齿夹具及工艺结构提升》，并且设计的是铣床夹具。在所选择的工艺中，虽然工序比较分散，但是能够保证加工的精度和刚度。经过最终的校核检验后此方案满足安装稳定，拆装方便，制造工艺性好，铸件的抗压强度刚度和抗振性都较好的这些基本要求。工序选择也满足工序集中，便于流水作业，达到降低生产的基本要求的效果。关键词 螺旋伞齿，铣齿夹具，工艺提升，设计校核目 录
1 绪论 1
2 夹具设计 2
2.1 钻2—φ5孔夹具设计 2
2.2 计算夹紧力，设计夹紧机构 4
2.3 夹具体的设计5
2.4 绘制家具装配总图6
2.5 标注尺寸和公差配合7
3 工艺结构 7
3.1 零件的分析 8
3.2 确定毛坯、画毛坯图图2 9
3.3 工艺规程设计及提升11
结论29
致谢 30
参考文献31
1 绪论
我国国内的夹具始于20世纪60年代，当时建立了面向机械行业的天津组合夹具厂，和面向航空工业的保定向阳机械厂，以后又建立了数个生产组合夹具元件的工厂。在当时曾达到全国年产组合夹具元件800万件的水平。20世纪80年代以后，两厂又各自独立开发了适合NC机床、加工中心的孔系组合夹具系统，不仅满足了我国国内的需求，还出口到美国等国家。当前我国每年尚需进口不少NC机床、加工中心，而由国外配套孔系夹具，价格非常昂贵，现大都由国内配套，节约了大量外汇。
从国际上看俄国、德国和美国是组合夹具的主要生产国。当前国际上的夹具企业均为中小企业，专用夹具、可调整夹具主要接受本地区和国内订货，而通用性强的组合夹具已逐步成熟为国际贸易中的一个品种。有关夹具和组合夹具的产值和贸易额尚缺乏统计资料，但欧美市场上一套用于加工中心的夹具，而组合夹具的大型基础件尤其昂贵。由于我国在组合夹具技术上有历史的积累和性能价格比的优势，随着我国加入WTO和制造业全球
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br /> 从国际上看俄国、德国和美国是组合夹具的主要生产国。当前国际上的夹具企业均为中小企业，专用夹具、可调整夹具主要接受本地区和国内订货，而通用性强的组合夹具已逐步成熟为国际贸易中的一个品种。有关夹具和组合夹具的产值和贸易额尚缺乏统计资料，但欧美市场上一套用于加工中心的夹具，而组合夹具的大型基础件尤其昂贵。由于我国在组合夹具技术上有历史的积累和性能价格比的优势，随着我国加入WTO和制造业全球一体化的趋势，特别是电子商务的日益发展，其中蕴藏着很大的商机，具有进一步扩大出口良好前景。
研究协会的统计表明，目前中、小批多品种生产的工件品种已占工件种类总数的85％左右。现代生产要求企业所制造的产品品种经常更新换代，以适应市场的需求与竞争。然而，一般企业都仍习惯于大量采用传统的专用夹具，一般在具有中等生产能力的工厂，里约拥有数千甚至近万套专用夹具；另一方面，在多品种生产的企业中，每隔3~4年就要更新50~80％左右专用夹具，而夹具的实际磨损量仅为10~20％左右。
近些年来，随着数控机床、加工中心、柔性制造单元、柔性制造系统等现代加工设备的广泛应用，使传统的机械加工的指导方法发生了重大变革，夹具的功能已经从过去的装夹、定位、引导刀具，转变为装夹、定位。而数字化的设备加工功能的广大化。给今后夹具的快速定位、快速装夹提出了更高的要求。夹具是机械加工不可缺少的部件，在机床技术向高速、高效、精密、复合、智能、环保方向发展的带动下，夹具技术正朝着高精、高效、模块、组合、通用、经济方向发展。
专家们建议组合夹具行业加强产、学、研协作的力度，加快用高新技术改造和提升夹具技术水平的步伐，创建夹具专业技术网站，充分利用现代信息和网络技术，与时俱进地创新和发展夹具技术。主动与国外夹具厂商联系，争取合资与合作，引进技术，这是改造和发展我国组合夹具行业较为行之有效的途径。
2 夹具设计
图2-1零件图
2.1 钻2—φ5孔夹具设计
2.1.1 明确材料明确工艺装备设计任务书
通过观看该零件的工艺装备任务书，我知道在工厂对该零件的加工指标为每年5000~10000件，须大批量生产该零件类型。通过阅读零件图与工厂所给的工艺过程简表可知，如果要用φ5孔的麻花钻完成一次加工，那么降低对φ5孔的加工精度要求。需要注意的是，形位精度这一点在夹具设计中尤为重要，比如该零件的两个孔的形位精度是有要求的，即两孔的轴线夹角为90°。基于以上要求，在钻孔时，合适的衬套与钻套的选择是我们在加工要求和生产计划过程必须考虑到的。在设计夹具时，由于工件自身的形状是一阶梯轴类零件，因此需注意两点：定位问题和工件形状。
2.1.2 确定定位夹紧设计方案
“在保证零件加工质量的基础上，结构简单，操作方便，效率高，生产成本低”。这是我们在确定夹具设计方案的时候首先明确的夹具设计的基本原则。只有在了解原则的基础上，才能再进行综合分析。
众所周知，要确定具体的定位方案，需要有明确的步骤。首先分析零件的结构特点，然后是尺寸精度与零件的形位精度，接着是配合关系，最后根据六点定位原则，结合实际零件的加工精度的要求，来确定最终的定位方案。为了保证加工的轴线精度，避免出现元件刚度过低的情况，在φ28外圆上钻两个φ5孔时，夹紧体应该不能距φ28端面太远。为了起到支承作用和定位作用，V型块支承件的添加显得尤为重要，所以需要添加在φ35孔所在φ28轴的另一端，靠近伞齿轮背端面。在锥齿轮的后端面上，限制了其x方向的自由度和y自由度和z方向的自由度。另外，Y、Z方向的自由度与Y、Z方向的自由度的限制由定心套在夹紧力的作用下进行限制。因此V型块支承件和定心套（在夹紧力作用下）是限制工件自由度的关键。除此之外，为可保证两孔的形位精度（两个φ5孔的轴线夹角为90°），需要一个定位器。以上操作完成后，不仅要满足零件的工艺设计要求，还可以满足最初的设计要求，定位夹紧，5的工件自由度也很好的限制。如图2-2。
图2-2伞齿毛坯图
2.1.3 确定并设计导向元件
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（使工件在安装中能）组成。在该刀具和夹具的相对位置被确定时，该部件需要在钻模上设置。钻模套的作用体现在引导刀具且防止刀具在加工过程中发生偏移。适当的钻模套的选择可以确保工艺的安全，提高工作效率。为了提高工艺系统的刚度和保证被加工孔的位置精度，在这里首先明确加工孔的数目是2个，其次了解加工的位置特殊性（互相垂直），设计初我们需要设计两个钻套，并且在装配的过程中务必使其中心线自由垂直。
再次阅读工厂的工艺装备任务书可知，市场对该该轴类零件需求及厂里的生产要求是每一年5000~10000件，这类的需求导致该轴类零件的大批大量生产。如此大批
大量的生产必然会
1 绪论 1
2 夹具设计 2
2.1 钻2—φ5孔夹具设计 2
2.2 计算夹紧力，设计夹紧机构 4
2.3 夹具体的设计5
2.4 绘制家具装配总图6
2.5 标注尺寸和公差配合7
3 工艺结构 7
3.1 零件的分析 8
3.2 确定毛坯、画毛坯图图2 9
3.3 工艺规程设计及提升11
结论29
致谢 30
参考文献31
1 绪论
我国国内的夹具始于20世纪60年代，当时建立了面向机械行业的天津组合夹具厂，和面向航空工业的保定向阳机械厂，以后又建立了数个生产组合夹具元件的工厂。在当时曾达到全国年产组合夹具元件800万件的水平。20世纪80年代以后，两厂又各自独立开发了适合NC机床、加工中心的孔系组合夹具系统，不仅满足了我国国内的需求，还出口到美国等国家。当前我国每年尚需进口不少NC机床、加工中心，而由国外配套孔系夹具，价格非常昂贵，现大都由国内配套，节约了大量外汇。
从国际上看俄国、德国和美国是组合夹具的主要生产国。当前国际上的夹具企业均为中小企业，专用夹具、可调整夹具主要接受本地区和国内订货，而通用性强的组合夹具已逐步成熟为国际贸易中的一个品种。有关夹具和组合夹具的产值和贸易额尚缺乏统计资料，但欧美市场上一套用于加工中心的夹具，而组合夹具的大型基础件尤其昂贵。由于我国在组合夹具技术上有历史的积累和性能价格比的优势，随着我国加入WTO和制造业全球
*好棒文|www.hbsrm.com +Q: ￥351916072￥
br /> 从国际上看俄国、德国和美国是组合夹具的主要生产国。当前国际上的夹具企业均为中小企业，专用夹具、可调整夹具主要接受本地区和国内订货，而通用性强的组合夹具已逐步成熟为国际贸易中的一个品种。有关夹具和组合夹具的产值和贸易额尚缺乏统计资料，但欧美市场上一套用于加工中心的夹具，而组合夹具的大型基础件尤其昂贵。由于我国在组合夹具技术上有历史的积累和性能价格比的优势，随着我国加入WTO和制造业全球一体化的趋势，特别是电子商务的日益发展，其中蕴藏着很大的商机，具有进一步扩大出口良好前景。
研究协会的统计表明，目前中、小批多品种生产的工件品种已占工件种类总数的85％左右。现代生产要求企业所制造的产品品种经常更新换代，以适应市场的需求与竞争。然而，一般企业都仍习惯于大量采用传统的专用夹具，一般在具有中等生产能力的工厂，里约拥有数千甚至近万套专用夹具；另一方面，在多品种生产的企业中，每隔3~4年就要更新50~80％左右专用夹具，而夹具的实际磨损量仅为10~20％左右。
近些年来，随着数控机床、加工中心、柔性制造单元、柔性制造系统等现代加工设备的广泛应用，使传统的机械加工的指导方法发生了重大变革，夹具的功能已经从过去的装夹、定位、引导刀具，转变为装夹、定位。而数字化的设备加工功能的广大化。给今后夹具的快速定位、快速装夹提出了更高的要求。夹具是机械加工不可缺少的部件，在机床技术向高速、高效、精密、复合、智能、环保方向发展的带动下，夹具技术正朝着高精、高效、模块、组合、通用、经济方向发展。
专家们建议组合夹具行业加强产、学、研协作的力度，加快用高新技术改造和提升夹具技术水平的步伐，创建夹具专业技术网站，充分利用现代信息和网络技术，与时俱进地创新和发展夹具技术。主动与国外夹具厂商联系，争取合资与合作，引进技术，这是改造和发展我国组合夹具行业较为行之有效的途径。
2 夹具设计
图2-1零件图
2.1 钻2—φ5孔夹具设计
2.1.1 明确材料明确工艺装备设计任务书
通过观看该零件的工艺装备任务书，我知道在工厂对该零件的加工指标为每年5000~10000件，须大批量生产该零件类型。通过阅读零件图与工厂所给的工艺过程简表可知，如果要用φ5孔的麻花钻完成一次加工，那么降低对φ5孔的加工精度要求。需要注意的是，形位精度这一点在夹具设计中尤为重要，比如该零件的两个孔的形位精度是有要求的，即两孔的轴线夹角为90°。基于以上要求，在钻孔时，合适的衬套与钻套的选择是我们在加工要求和生产计划过程必须考虑到的。在设计夹具时，由于工件自身的形状是一阶梯轴类零件，因此需注意两点：定位问题和工件形状。
2.1.2 确定定位夹紧设计方案
“在保证零件加工质量的基础上，结构简单，操作方便，效率高，生产成本低”。这是我们在确定夹具设计方案的时候首先明确的夹具设计的基本原则。只有在了解原则的基础上，才能再进行综合分析。
众所周知，要确定具体的定位方案，需要有明确的步骤。首先分析零件的结构特点，然后是尺寸精度与零件的形位精度，接着是配合关系，最后根据六点定位原则，结合实际零件的加工精度的要求，来确定最终的定位方案。为了保证加工的轴线精度，避免出现元件刚度过低的情况，在φ28外圆上钻两个φ5孔时，夹紧体应该不能距φ28端面太远。为了起到支承作用和定位作用，V型块支承件的添加显得尤为重要，所以需要添加在φ35孔所在φ28轴的另一端，靠近伞齿轮背端面。在锥齿轮的后端面上，限制了其x方向的自由度和y自由度和z方向的自由度。另外，Y、Z方向的自由度与Y、Z方向的自由度的限制由定心套在夹紧力的作用下进行限制。因此V型块支承件和定心套（在夹紧力作用下）是限制工件自由度的关键。除此之外，为可保证两孔的形位精度（两个φ5孔的轴线夹角为90°），需要一个定位器。以上操作完成后，不仅要满足零件的工艺设计要求，还可以满足最初的设计要求，定位夹紧，5的工件自由度也很好的限制。如图2-2。
图2-2伞齿毛坯图
2.1.3 确定并设计导向元件
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（使工件在安装中能）组成。在该刀具和夹具的相对位置被确定时，该部件需要在钻模上设置。钻模套的作用体现在引导刀具且防止刀具在加工过程中发生偏移。适当的钻模套的选择可以确保工艺的安全，提高工作效率。为了提高工艺系统的刚度和保证被加工孔的位置精度，在这里首先明确加工孔的数目是2个，其次了解加工的位置特殊性（互相垂直），设计初我们需要设计两个钻套，并且在装配的过程中务必使其中心线自由垂直。
再次阅读工厂的工艺装备任务书可知，市场对该该轴类零件需求及厂里的生产要求是每一年5000~10000件，这类的需求导致该轴类零件的大批大量生产。如此大批
大量的生产必然会
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