加工轴类零件专用夹具设计

加工轴类零件专用夹具设计毕艳茹王志勃卢志珍（淮安信息职业技术学院江苏淮安223003）摘要：夹具在铣床有着重要的作用，其设计要求比较严格，精度比较高。主要介绍典型轴类零件减速器轴键槽铣削夹具设计过程及主要参数分析，通过确定生产类型，选择夹具类型，定位装置、夹紧装置、夹紧机构和夹紧力的计算等。关键词：夹具类型；定位方案；夹紧装置；夹紧力计算中图分类号：TG751文献标识码：A文章编号：1671－7597（2012）1110066－01工序尺寸公差：=0.20（mm）1夹具类型的选择工序尺寸公差：=0.2（mm）由于该轴类工件生产为中批量生产，且工件体积小，结构不复杂，故拟定选用简单的V形块定位螺旋压板夹紧机构。2夹紧装置设计2.1夹紧机构根据该产品是中批量生产，因此夹具的夹紧机构也同样不宜太复杂，自动化程度也不能太高，采用螺纹压板夹紧机构，采用M12螺栓作为夹具夹紧螺栓。2.2夹紧力的计算根据理论力学的力平衡理论，夹紧摩擦力矩应与铣削力矩平衡，即2.2.1铣削力矩的计算1.1定位方案的确定工件以外圆和端面在V形块上和止动定位销定位，限制五个自由度。由于V形块定位精度高，工件轴向位置用止动定位销定位，能保证加工精度。另外，夹紧力方向与切入方向（垂直进刀）一致，且夹紧力在主要定位支承面内，定位夹紧可靠，如下图1-1所示。图1-1定位方案图1.2定位误差分析选用标准V形块定位，不计其制造误差，所以工件采用和55f7两外圆表面定位时，只有定位基准面的制造误差，造成工件定位中心偏移，产生基准位移误差，而且方向不定，由此可知：考虑到定位基准面制造时的尺寸公差，圆柱度误差，圆跳动误差等随机误差等综合因素的影响，所以用概率叠加法计算基准位移误差：由此可知，两定位基准沿Z轴方向最大位移分别为0.0204mm和0.021mm，并且影响其键槽深度方向的尺寸精度。2.2.2夹紧力的计算查文献中的形块定位夹紧力计算公式得取K=2.0，f=0.25由于该夹具采用双压板夹紧机构，故每支压板只承受总夹紧力的一半，所以每根夹紧螺栓所承受的夹紧力：2.2.3选择夹紧螺栓直径根据夹紧力方向和作用点的选择原则，依照定位方案的确定，选用两只M12×150螺栓作为夹紧螺栓，且置于工件的同一侧，铣削键槽垂直进刀时，切削力与夹紧力方向相同，和分别作用在定位支承A和B两V形块上（如上图1-1所示）。切削扭矩使工件转动，为防止工件发生转动，夹具夹紧机构应有足够的摩擦力矩与之平衡。铣削时，若两压板与工件接触处的摩擦力矩忽略不计，铣削第一个键槽切入最深处时，轴向力最大，为最不利因素。假若作用在P点（如下图2-1所示），将此处作为验算依据，在垂直于铣刀轴线平面内，根据力矩平衡，对支点B取矩，即（1-1）（1-2）故采用此定位方案精度足够。（2-1）（2-2）（2-3）∑66（下转第46页）码管或64个独立LED和64个按键，内置有连击计数器，可控扫描出单位时间内的各传感器的所主要感应的气体浓度。检测数值位数并且可控任一键的连击次数，提供键盘中断信号，无需外即时更新至节点的12864显示器上。检测过程中可以使用按键接元件即可直接驱动LED，该芯片抗干扰能力强，在工业测控或上位机随时根据需要更改报警限值。当所测中出现任何气中被广泛使用。体、温湿度超过所设限值时，打开本地声光报警器，并同时驱声光警示部分采用高亮闪烁放光极管和长音型喇叭，这样动换气系统加速室内空气流动，将污染气体排放至室外。系统微控制器就只需要提供一个电平信号而不需要过多的占用微控可依据上位机的要求，实时将节点所测各气体的浓度通过串行制器资源就能分别完成声光警示效果。口所接射频网络反馈至上位机，描绘曲线。其主要工作流程如2.5换气系统图2所示。室内空气的污染源来源复杂，4小结种类多。在室内的空气流动性差，室内空气质量的好坏对人们的身体健康明显高于室外环导致污染源所散发出的有毒有害气境，其空气质量问题逐渐被人们所关注，本室内空气质量监测体在室内积累，浓度不断提升。对器从人体对室内环境的安全性、舒适性需求，以使用传感器对于室内环境空气质量的调节主要除室内空气中有害气体检测为主要手段，实时监测室内空气质了及时清除污染源外，通风是较好量，当空气质量不符合要求时，自动启动换气和报警装置，为的改善室内空气质量的方法。本系室内人群提供警示的同时，主动加快室内外空气流动，改善室统中通过光耦隔离方式，采用过零内质量。双向可控硅型光耦MOC3041，集光本仪器具有监测准确度高、体积小、使用方便、性能价格电隔离、过零检测、过零触发于一比高等优点，使得该测温装置在居家、公共场所都有着很广阔身，避免了输入输出通道同时控制的应用前景。双向可控硅的触发的缺陷，保护了参考文献：MCU的端口。[1]莫洁芳，室内环境空气质量自动监测方法研究[J].科技创新导3系统程序设计报，2010.本监测器的主要程序设计主要[2]徐后坤、胡木林、谢长生、李金艳，基于μPSD3234A单片机的包含了硬件系统的初始化，包括开手持式气体检测仪[J].设计参考，2006，8（10）：41-44.机后初始化LM3S1F16，系统显示和[3]施京毅，基于气体传感器阵列的多气体检测及应用[D].西安：西警示模块的自检，本过程由人工进北工业大学检测技术及自动化装置，2001.行判断并通过按键进行系统自检通[4]崔九思，室内空气污染监测方法[M].北京：化学工业出版社，过确认。系统确认通过后，传感器2002.基本达到热平衡，气体感测系统开[5]StellarisLM3S1F16MicrocontrollerDataSheet[M].始工作。系统在读取气体传感器的com/,2012.信息时，应先读取当前环境的温湿[6]StellarisWareDriverLibraryUser'sGuide[M].度情况，气敏传感器实时将数据反2011.馈到MCU，LM3S1F16驱动片内A/D转[7]金纯、罗祖秋、罗凤等，ZigBee技术基础及案例分析[M].北京：换器工作，分别多次读取各传感器国防工业出版社，2008.2的信息并进行转换，转换结果经过[8]ZLG7290IC接口键盘及LED驱动器[M].广州致远电子有限公司，2004.软件进行数据平滑滤波并计算，得图2系统程序主要流程图参考文献：设为顺时针方向。[1]李洪，机械加工工艺手册，北京：北京出版社，1990.[2]赵如福，金属机械加工工艺人员手册，上海：上海科学技术出版社，1990.[3]哈尔滨工业大学、上海工业大学主编，机械制造工艺学（第三分又根据下图2-2，由力矩平衡原理，得册轴箱体丝杆加工），北京：北京出版社，1982.[4]孙丽媛，机械制造工艺及专用夹具设计指导，北京：冶金工业出版社，2003.[5]吴中泽、罗圣国，机械设计课程设计手册（第二版），北京：高即A处螺栓需要承受556N的夹紧力。由文献查得，螺栓直等教育出版社，1998.径为12mm时，帯手柄螺母夹紧达3510N，远远大于所需夹紧[7]吴中泽，机械设计师手册（上下册），北京：机械工业出版社，力，故选用M12×150螺栓作为夹紧螺栓，安全可靠。2002.[8]宋殷，机床夹具设计，广州：华南理工大学出版社，1990.作者简介：毕艳茹，女，汉族，辽宁沈阳人，中级职称，现任江苏省淮安信息图2-1铣削受力图2-2夹紧力职业技术学院教师，研究方向：机械工程。（2-4）（2-5）46（上接第66页）