轴上键槽专用夹具设计书

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曲柄轴车床夹具设计方案说明书

曲柄轴车床夹具设计零件图：一、前言《机械制造工艺学》课程设计是学完了《机械制造工艺学》、《机床夹具设计》、《金属切削机床与刀具》等主要专业课程，并进行了生产实习此后进行的一个实践性环节，是应用所学基础理论、专业知识与技术去解析和解决生产实责问题的一次综合训练。

我希望经过此次课程设计能牢固、扩大和增强自己所学到的理论知识与技术，提高自己设计计算、制图、编写技术文件的能力，学会正确使用技术资料、标准手册等工具书，并设计中培养理论联系本质、严肃认真的工作作风和独立工作能力、为今后进行毕业设计和毕业后从事技术工作打下一个优异的基础。

车床夹具：在车床上用来加工工件内、外辗转面及端面的夹具。

本次设计的夹具重要针对曲柄轴的独爱夹具设计。

而且，从加工时工件上所受的切削力来考虑，夹紧点凑近加工面，夹紧力方向与切削力方向相反，可以抵消部分切削力，有利于提高加紧刚性。

二、夹具设计解析，提出设计任务书<1）设计要求：1.设计课题：曲柄轴独爱部分车床专用夹具设计2.生产纲领：年产量8000 件，中批或大批量生产<2）设计思想与设计方案的比较1）零件加工工艺路线下料 --调质 --粗车夹头 <端面） --中心孔 -粗车外圆 <同心部分，留余量） -- 磨 -铣键槽 --以铣键槽定位，用独爱夹具定位，车独爱部分 -磨-检验2）设计思想依照零件的加工图纸可以知道，零件在车曲柄轴独爱部分时要用曲柄轴的键槽定位，尔后设计一个专用的独爱夹具，车零件的独爱部分，使其满足图纸的尺寸精度要求。

本工序的加工条件为：工件其他表面以及倒角都均已加工，达设计图要求。

该工序加工时，主要应试虑要保证零件独爱的中心线与车床的辗转中心，独爱距为 0.8.3）设计方案方案 1：可复位车独爱轴夹具 ----- 用零件的键槽定位， 0.8 的独爱距实现方法为设计一个独爱盘，在定盘上搬动。

独爱盘的搬动是有定位销在定盘销孔里的搬动实现，独爱盘两边设置推块，用螺丝的拧动来推动独爱盘的搬动，当独爱盘处在最左端时，推盘的中心与车床的轴心重合，当独爱盘处在最右端时，独爱盘的中心与车床的中心独爱距为。

减速箱轴键槽铣床夹具设计

目录前言 (1)设计任务书 (2)一、设计思想和方案对比 (3)1.1设计思想 (3)1.2定位夹紧方案对比选择 (3)1.3对刀装置选择 (5)1.4夹具体选择 (5)二、定位分析与定位误差计算 (5)2.1定位分析 (5)2.2定位误差计算 (5)三、对刀及导引装置设计 (6)四、夹紧机构设计与夹紧力计算 (6)4.1夹紧机构设计 (6)4.2夹紧力计算 (6)五、夹具操作说明 (7)心得体会 (8)参考文献 (9)装配图级零件图························（见附图）前言通过机床工艺及夹具设计，汇总所学专业知识如一体(如《公差于配合》、《机械制造装备设计》、《机械制造技术基础》等)。

让我们对所学的专业课得以巩固、复习及实用，在理论与实践上有机结合，使我们对各科的作用更加深刻的熟悉与理解，并为以后的实际工作奠定坚实的基础！设计的目的：机械制造技术基础课程设计,是在学完机械制造技术基础及夹具设计原理课程，取得感性知识后进行的一项教学环节；在老师的指导下，要求在设计中能初步学会综合运用以前所学过的全部课程，并且独立完成的一项工程基本训练。

同时，也为以后搞好毕业设计打下良好基础。

通过课程设计达到以下目的：1、能熟练的运用机械制造技术基础的基本理论和夹具设计原理的知识，正确地解决一个零件在加工中的定位，夹紧以及合理制订工艺规程等问题，培养学生分析问题和解决问题的能力。

2、通过对零件某道工序的夹具设计，学会工艺装备设计的一般方法。

通过学生亲手设计夹具（或量具）的训练，提高结构设计的能力。

3、课程设计过程也是理论联系实际的过程，并学会使用手册、查询相关资料等，增强学生解决工程实际问题的独立工作能力。

夹具设计说明书

机械制造夹具设计说明书学院: 机械与电气工程学院班级：机械姓名：学号：完成日期：2014 年12 月20 日夹具的用途：为了提高劳动生产率，保证加工质量，需要设计一些稳固工件以便于加工的夹具，本夹具具有两个用途：通过两个V形夹夹住圆柱类工件进行定心,用来钻孔等，防止工件在加工过程中震动;还可以用来固定圆柱类工件进行手工加工，如锯，打磨等。

本夹具夹住工件的尺寸要求应在Ф32-Ф40之间。

夹紧机构：在确定夹紧的方向、作用点的同时，要确定相应的夹紧机构。

确定夹紧机构要注意以下几方面的问题：1.安全性：夹紧机构应具备足够的强度和夹紧力，以防止意外伤及夹具操作人员。

2.手动夹具夹紧机构的操作力不应过大，以减轻操作人员的劳动强度。

3.夹紧机构的行程不宜过长，以提高夹具的工作效率。

4.手动夹紧机构应操作灵活、方便。

结构分析:所设计的夹具装配图如下所示：零件组成：1 V形块夹爪:用来夹住工件的零件，它夹住工件的两个面粗糙度不宜过低，因为限制工件自由度的有些就要靠摩擦力限制的。

2 压缩弹簧：可以使两个V形夹爪自动松开，型号为2×8×40右3 夹爪轴：装配有套筒，轴承套，螺母，垫圈，与夹爪具间隙配合，承受的载荷很大，冲击力主要来源于加工零件时对夹爪的载荷的变化，因而轴的材料应具有很高的耐冲击和耐磨强度。

4.轴套:这个轴承套是套在夹爪轴上的5.标准螺母：代号为GB/T 6170-2000 M10，夹具中共用了6个。

6.隔套：是套装夹爪上用来防止夹爪轴滑动的，一边顶住在机座上。

7.弹簧垫圈：代号为GB/T 859-1987 M10，主要是用来防松的8.双面偏心轮：两个夹爪的转动就是靠双面凸轮的转动来实现转动以夹住工件的，其外圆弧表面的粗糙度要低，并且耐磨强度很高，因为其要和推杆摩擦滑动来运作的。

其上键槽是与型号为键 5×12 GB/T 1096-2003相配合的。

9.推杆：上面有方形凸起，可以防止在工作过程中发生转动，半圆表面是与双面偏心轮相切配合，为高副接触，集中力很大，特别是有冲击力时容易出现塑性变形，于是所用材料必须是耐磨，硬度很高的。

铣床加工零件键槽专用夹具设计

序号（学号）：020*******吉林农业大学发展学院铣床加工零件键槽专用夹具设计姓名钱井鹏学院汽车机械工程学院专业械设计制造及其自动化班级2009级（2）班迟宏伟指导教师2013 年04 月08 日铣床加工零件键槽专用夹具设计[摘要]铣削加工一般用于加工平面、沟槽、缺口以及成形曲面。

铣床夹具也是一种常用夹具。

该设计的夹具是用于在卧式铣床上对于凸轮轴铣半圆键槽的专用夹具,主要由夹具体、定位元件(V型块)、夹紧元件(压板)、夹紧机构(斜楔联动夹紧)等组成。

在设计中,分析了零件图、夹具的结构特点、夹具工作原理,计算了定位误差、夹紧力,从而保证了该专用夹具能够用于加工该工件的可靠性、高效性。

专用夹具也有很大的应用空间,即通过专用夹具达到定位准确、夹紧迅速、操作快捷等优点,易于保证，并通过绘图软件完成了铣床夹具装配图及零件图的设计。

[关键词]：铣床夹具、凸轮轴、沟槽、V形块（空一行）The Milling Part keyway dedicated fixture design[Abstract] generally used for milling machining plane, grooves, gaps and forming surface. Milling jig is also a common fixture. The design of the fixture is used in horizontal milling machine, the Woodruff keyway special fixtures for camshaft milling, mainly by the specific folder, the positioning element (V-block), the clamping element (plate), the clamping mechanism (wedge linkage folder tight). In the design, analysis of the parts diagram, the structural characteristics of the jig, the jig working principle, to calculate the positioning error, the clamping force, thus ensuring the reliability, efficiency the dedicated fixture can be used to processing the workpiece. The special fixture also has a great use of space, by special fixtures to achieve accurate positioning, clamping rapid and efficient operation, etc., easy to guarantee and milling fixture assembly drawing and parts diagram design and mapping software.Keywords: milling fixture, camshaft, groove, V-shaped block目录1.绪论---------------------------------------------52.现代夹具的发展-----------------------------------72.1柔性夹具的主要发展方向--------------------------72.2夹具的发展趋势----------------------------------82.3组合夹具的应用----------------------------------83.零件的分析----------------------------------------94.工件定位设计--------------------------------------104.1方案选择-----------------------------------------104.2V形块的设计--------------------------------------114.3定位误差的计算-----------------------------------125.工件的夹紧设计------------------------------------135.1夹紧装置的组成-----------------------------------135.2夹紧机构的选择-----------------------------------145.3夹紧力的计算-------------------------------------156.对刀元件和夹具体的设计----------------------------166.1对刀装置的设计-----------------------------------166.2夹具体的设计-------------------------------------177.感受与总结-----------------------------------------188.参考文献-------------------------------------------19附录一：英文原文-------------------------------------------5 附录二：英文译文-------------------------------------------61.绪论夹具是一种装夹工件的工艺装备，它广泛地应用于机械制造过程的切削加工、热处理、装配、焊接和检测等工艺过程中。

135°键槽铣削夹具的设计

135°键槽铣削夹具的设计【摘要】随着国内制造行业的迅猛发展，机械加工工艺被推广和运用，工装夹具在制造生产中已经被广泛的应用。

工装夹具既可以保证工件的制造精度，又能够提高生产效率，还能有效的降低工人的劳动强度，从根本上降低制造成本，为企业创造可观的经济效益。

本文针对在普通立铣床完成轴上铣削两个夹角为135°键槽此工艺要求，设计一个专用夹具。

零件为批量生产，要求夹具能够快速夹紧，减少对刀时间，最终有效的提高生产效率。

【关键词】夹具；铣键槽；键槽夹角135°0 引言夹具是在加工过程中保证工件在加工时对刀具及成形运动具有正确的相对位置，并将工件牢固地夹紧的一种工艺装备。

夹具的主要作用是：保证和提高产品质量（制件可以更准确的进入加工位置）；提高劳动效率（减少人工安装调整工件的时间）；扩大机床的使用范围；改善劳动条件，降低产品成本。

夹具分为通用夹具和专用夹具，本文以普通立铣床加带有夹角度135°两键槽的轴为例，设计一个加工键槽的专用夹具，解决了在普通立铣床批量加工该轴的装夹费时、对刀慢、加工效率低的问题。

1 装夹方式分析根据图1分析，该轴类零件载加工过程中的装夹较困难，由于机用平口钳装夹不能保证两键槽135°±1°的角度精度要求，故不能使用机用平口钳装夹；如采用分度头装夹，由于装夹易造成误差影响了键槽的精度，且装夹校正费时。

在保证工件的加工精度的前提下，可根据轴加工工艺设计一个专用夹具，可减少装夹时间、提高装夹精度，从而大幅提高生产效率。

2 夹具设计、加工与安装夹具是工艺装备中的一个重要组成部分，是确保产品质量及提高生产效率的一项重要技术内容。

夹具的设计基本原则为：确保工件的定位、夹紧的可靠性，有效的实现快速夹紧、减少对刀时间，实现提高加工效率的设计目的。

该轴类零件在普通立铣床上主要是加工出宽6mm、深3mm的两个键槽，同时保证两键槽夹角135°±1°。

铣键槽夹具设计说明书

夹具设计说明书目录（1）定位方案论证 (2)（2）定位误差分析 (3)（3）夹紧力校核 (3)（4）设计小结 (4)一、定位方案论证首先来确定定位方案和夹紧方案，一般来说，铣键槽只需限制5个自由度，即轴向旋转的自由度无需消除，但由于轴末端的外圆上有10个均布的Φ20的孔，并且有位置度要求，所以为了铣这键槽必须限制6个自由度。

方案一由于铣键槽这道工序在这整个输出轴加工工序中比较靠后，所以可以利用以加工部位进行定位。

由于轴末端10个孔已加工完，可以“一面两销”限制6个自由度进行定位，1个大平面限制3个自由度，1个短销限制2个自由度，再加1个削边销限制1个自由度，总共6个自由度全部消除，为了能够承受加工时的切削力，所以在有键槽的外圆下端使用调节支撑钉作辅助支撑，2个销为非标准件可以拧上螺母用来夹紧。

方案二考虑到输出轴本身的结构特点，属于轴类零件，故采用2个短V型块限制4个自由度，在轴的前端加上支撑钉限制1个自由度，使输出轴不能左右移动，最后利用轴末端已加工好的孔使用定位插销，限制1个自由度，使之不能轴向旋转。

夹紧装置采用铰链压紧装置。

经比较方案一虽然一面两销的定位方案比较容易，但是为了夹紧，2个销使用的是非标准件，另外键槽的定位基准是轴的前端，如果使用方案一，基准不重合，造成过大的定位误差。

而定位方案二比较合理，不但消除所有的自由度，并且在前端使用支撑钉定位基准与设计基准重合，减少了定位误差，夹紧方式可靠。

故最终采用方案二作为定位夹紧方案。

二、定位误差的计算加工键槽有2个尺寸要求，1个是键槽宽度相对中心线的对称度要求，由于此次定位方案使用V形块定位，通过V形块的对中性，对工件没有影响，所以定位误差为0.另一个是深度，有定位误差V形块△jb=0.02/2=0.01△jw=0.02/(2*sin(90/2))=0.014△dw=0.014-0.01=0.004三、夹紧力校核当夹紧机构所能提供的最大夹紧力大于工件定位所需的夹紧力时，夹紧机构夹紧可靠，故在校核夹紧力时应分别计算工件定位所需的夹紧力和夹紧机构所能提供的最大夹紧力。

X62W铣床主轴的机械加工工艺规程及铣键槽夹具设计

优秀设计20**届毕业设计（论文）材料院(系)、部：学生姓名：指导教师：职称专业：班级：学号：20**年 5 月20**届毕业设计（论文）课题任务书院(系)：专业：指导教师学生姓名课题名称X62W铣床主轴机械加工工艺规程与铣键槽专用夹具设计内容及任务一、设计（论文）依据及主要技术指标1.铣床主轴零件及相关的装配图2.生产纲领：中批生产（年产量为1000件）3.工作制：单班制工作二、设计内容1零件图：1张2毛坯图：1张3机械加工工艺卡（含过程卡与工序卡）：1套4专用夹具：１副；(含专用夹具装配图、夹具体零件图及相关的非标准零件图)5设计计算说明书：１份三、设计中应注意的问题：１、各种能力的培养设计中应结合课题，独立思考，努力钻研，不得照搬照抄，盲目设计，应注重分析问题和解决问题能力的培养，灵活综合运用所学知识。

２、良好的工作作风的形成设计工作是一项细致、复杂、涉及面很广的工作，既需要广博的知识，更需要严肃、认真、一丝不苟的设计作风。

3、学会查阅各种资料包括上Internet网查找相关的设计资料，获得的最新信息与权威资料。

拟达到的要求或技术指标１、材料牌号，形位公差，粗糙度，图纸的标题栏及明细表都宜采用新图标；２、零件机加工工艺路线应设计多方案（至少２个），比较后选最佳方案；３、应保证重要表面的加工质量与精度；４、机床设备等选用，应考虑其经济性，宜采用通用机床和专用工具夹；５、设计应以独立完成为主，图纸表达要正确清晰，计算正确，能借助各种工具书和技术资料获得所需的正确数据；６、同一课题组的专用夹具不得一样；7、说明书应内容完整，字迹工整，语言简练，文字通顺。

说明书中应重点包括设计方案的分析与论证，考虑问题的出发点和最后选择的依据，必要的计算过程，其他说明等。

进度安排起止日期工作内容备注2.25——3.153.16——3.223.23——5.165.13——5.23毕业设计调研集中实习毕业设计答辩时间3周1周8周10天主要参考资料［１］徐嘉元，曾家驹.机械制造工艺学［M］.机械工业出版社1997.8［２］联合编写组.机械设计手册［M］.化学工业出版社1987.12［３］赵家齐.机械制造工艺学课程设计指导书［M］.机工版 1987.10［４］哈尔滨工业大学李益民主编.机械制造工艺设计简明手册［M］机工版.2005.7 ［５］王启平主编.机床夹具设计［M］.哈工大出版社 1985.12［６］东北重型机械学院.机床夹具设计手册［M］.上海科学技术出版社1980.1 ［７］孟少安.机械加工工艺手册［M］.机械工业出版社1991.9［８］刘文举.汽车传动与行使部分检修问答［M］.人民邮电出版社 1997.5 ［９］唐艺等.汽车构造与修理图解［M］.机械工业出版社1992.4［10］侯家驹.汽车制造工艺学［M］.机械工业出版社1991.8［11］徐灏.机械设计手册［M］.机械工业出版社1991.9［12］周昌治，杨忠鉴，赵之渊.机械制造工艺学［M］.重庆大学出版社 1994.10 ［13］肖继德，陈宁平.机床夹具设计［M］.机械工业出版社 2005.3［14］孙丽媛.机械制造工艺及用夹具设计指导［M］.冶金工业出版社 2002.5 ［15］杨叔子.机械加工工艺师手册［M］.机械工业出版社 2002.1［15］朱龙根.机械零件设计手册［M］.机械工业出版社 2005.8［16］四川大学研究所.机床夹具设计图册［M］.机械工业出版社 2003.10 ［17］章跃.机械制造专业英语［M］.机械工业出版社 2002.4教研室意见年月日院(系)主管领导意见年月日20**届毕业设计说明书题目:X62W铣床主轴机械加工工艺规程与铣键槽专用夹具设计院(系)、部：学生姓名：指导教师：职称专业：班级：完成时间：摘要在机械制造工业中，由于被加工零件形状和表面以及精度要求不同而发展、产生了种类繁多的金属切削机床。

新版加工中心铣键槽编程(轴铣键槽专用夹具)

一、概述机床夹具是在金属切削加工中，用以准确的确定工件位置，并将其牢固地加紧，以接受加工的工艺装备。

它的主要作用是：可靠的保证工件的加工质量，提高加工效率，减轻劳动强度，充分发挥和扩大机床的工艺性能，因此，机床夹具在机械制造中占有重要的地位。

二、设计目的1) 综合运用已学过的机床夹具设计及有关课程的理论知识以及生产实习中所获得实际知识，根据被加工零件的要求，设计既经济合理又能保证加工质量的夹具。

2)培养结构设计能力，掌握结构设计的方法和步骤。

3)学会使用各种手册、图册、设计表格、规范等各种标准技术资料，能够做到熟练运用。

4)能熟练运用机械制造技术课程中的基本理论，正确地解决一个零件在加工中的加工基准的选择；定位、夹紧；加工方法选择以及合理安排工艺路线，保证零件的加工质量。

5）进一步培养机械制图、分析计算、结构设计、编写技术文件等基本技能。

三、被加工零件的结构特点及指定工序的加工要求被加工零件为一个输出轴，材料为45钢如图所示：工序13 铣键槽至尺寸被加工零件整体结构比较简单，此零件具有轴盘类结合的结构，中批生产，精度要求较高，故加工过程分为粗加工阶段，半精加工阶段和精加工阶段，以保证加工精度要求。

大椎内孔虽然距轴端为40mm，仍可用顶尖孔定位，保证各部位置+精度，使装夹方便。

由于结构特点，加工中需要使用中心架装夹。

要求Φ75，+外圆在每一批加工中的工序尺寸要一致，以减少装夹工件的找正时间。

配钻工序，应在装配时与结合件一起加工，不能作单独加工。

本次题目是设计加工输出轴工序13，即铣键槽的专用夹具。

此键槽相对中心有的对称度要求，宽度16，轴底端到键槽底端50，轴的前端为此键槽的定位0 0基准，由于是阶梯轴，夹紧部分可由后面的外圆来承担。

四、设计方案的讨论首先来确定定位方案和夹紧方案，一般来说，铣键槽只需限制5个自由度，即轴向旋转的自由度无需消除，但由于轴末端的外圆上有10个均布的Φ20的孔，并且有位置度要求，所以为了铣这键槽必须限制6个自由度。

铣键槽夹具设计

一序言 (2)二生产过程与机械加工工艺过程 (3)三二、夹具设计任务 (4)四三、夹具设计方案确定 (6)五四、定位误差的分析与计算 (8)六五、夹具的装配要求 (9)七六、夹具使用说明 (9)八谢词................................................................................................................... 错误!未定义书签。

序言机械制造工艺装备设计是一个非常重要的学习环节，它一方面要求我们通过设计能获得综合应用过去所学过的全部课程进行工艺及结构设计的基本能力，另外，这也是以后做好毕业设计进行一次综合训练和准备。

为了提高劳动生产率，保证加工质量，降低劳动法强度，需做一种专用夹具，省去加工中繁琐的工序。

我们已经学习了机械制造工艺和夹具，对夹具设计有了初步的了解。

对于一种批量较大的产品可设计制造一种专业夹具，操作迅速方便，减少了工人的劳动量，可获得较高的加工精度和生产率，对工人的技术水平要求也相对较低。

但专用夹具设计制造周期长、夹具制造费用较高。

专用夹具的针对性极强、没有通用性，很明显只能适用于产品相对稳定的大批量生产中。

一、生产过程与机械加工工艺过程生产过程是指将原材料转变为成品的全过程。

它包括原材料的运输、保管于准备，产品的技术、生产准备、毛坯的制造、零件的机械加工及热处理，部件及产品的装配、检验调试、油漆包装、以及产品的销售和售后服务等。

机械工工艺过程是指用机械加工方法改变毛坯的形状、尺寸、相对位置和性质使其成为零件的全过程。

机械加工工艺过程的基本单元是工序。

工序又由安装、工位、工步及走刀组成。

规定产品或零件制造过程和操作方法等工艺文件，称为工艺规程。

机械加工工艺规程的主要作用如下：1.机械加工工艺规程是生产准备工作的主要依据。

根据它来组织原料和毛坯的供应，进行机床调整、专用工艺装备的设计与制造，编制生产作业计划，调配劳动力，以及进行生产成本核算等。

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机械制造工艺学
课程设计说明书
设计题目“传动轴上键槽专用夹具设计”
班级：机制131
学生：徐仕阳
指导老师：梁春光
职业技术学院
年月
零件图
一、专用夹具作用分析
专用夹具是为零件的某一道工序加工而设计制造的，在产品相对稳定、批量较大的生产中使用；在生产过程中它能有效地降低工作时的劳动强度、提高劳动生产率、并获得较高的加工精度。

夹具的设计质量的高低，应以能否稳定地保证工件的加工质量，生产效率高，成本低，排屑方便，操作安全、省力和制造、维护容易等为其衡量指标。

正确地设计并合理的使用夹具，是保证加工质量和提高生产率，从而降低生产成本的重要技术环节之一。

二、任务分析
1.设计任务
（1）设计轴键槽铣削夹具
（2）加工工件两件如图1所示
（3）生产类型：单件生产
（4）毛坯：模锻件
（5）工艺容;本工序在∅62mm和∅48mm两处分别铣削键槽，工序图如图2所示。

在进行本工序前，定位基准∅48mm和∅60mm的外圆一加工，达到图纸技术要求。

该工序所用设备为X53T型立式升降台铣床，刀具选择标准键槽铣刀，本工序选用∅14e8和∅18e8键槽铣刀。

（6）工序的加工要求：键槽宽为18mm键槽深度为7mm以及键槽宽14mm，槽深为5.5mm。

键槽中心平面与轴颈中心线的平行度误差为标准误差，对称度误差为0.040mm。

图一、轴零件图
图二、键槽铣削工序图
2.设计步骤
1）夹具类型的选择
由于该工件生产为单件生产，且工件体积小，结构部复杂，从经济耐用的要求考虑，本工序加工夹具不宜太复杂，自动化程度不宜太高。

故拟定选用简单的V形块定位螺旋压板加紧机构。

2）定位装置的设计
（1）定位装置的确定。

方案一：以∅60外圆表面自定心三爪卡盘与活动顶尖定位，限制X ,Y,Z,Z`,四个自由度。

这种定位无法保证轴尺寸精度，再由于加紧力方向与切削力方向不一致，切削力远离定位支撑面，加紧不稳定，如图3所示。

图样三、
方案二：工件以外圆和端面在V形块上和止动定位销定位，限制X,Y,Y`,Z,Z`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，加紧力方向与切入方向9垂直进刀）一致，且夹紧力在主要定位支撑面，定位夹紧可靠，如图4所示。

从以上两个方案比较来看，方案二明显地优于方案一，故采用方案二作为本工序的定位方案。

图样四、
（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∅48mm和∅60mm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偏移，产生基准位移误差，而且方向不定，由此可知：
=0 ∆∅2=0
∆
圆
∆∅1=0.707∅d1=0.028（mm）
∆∅2=0.707∅d2=0.021（mm）
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综合因素的影响，所以用概率叠加法计算基准位移误差： ∆`∅2=√0.028+0.025+0.0212=0.0437(mm)
∆∅2=∆`∅2=0.021(mm)
由此可知，两定位基准沿Z 轴方向最大位移分别为0.021mm 和0.0437mm ，并且影响其键槽深度方向的尺寸精度。

工序尺寸48−0.010.03；公差：∅1=0.04（mm ）
工序尺寸60−0.010.02；公差∅2=0.03（mm ）
∆∅1=∆∅1=0.021<1
3∅1=0.057(mm)
∆∅2=∆∅2=0.0437<1
3∅2
=0.057(mm) 故采用此定位方案精度足够。

3.加紧装置设计
1)夹紧机构
根据该产品是单件小批量生产，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，采用螺旋压板夹紧机构，采用M12螺栓作为夹具夹紧螺栓。

2)夹紧力的计算
根据理论力学的力学平衡理论，夹紧摩擦力矩应与铣削力矩平衡，即∅摩=∅切。

(1) 铣削力矩∅切的计算。

根据《切削用量简明手册》，得：
∅∅=∅∅∅∅∅0.86∅∅0.72∅0−0.86∅∅∅
其中∅∅∅=68.2，∅∅=18，Z =4
设：∅∅=0.15，∅∅=7.25
所以∅∅=∅∅∅∅∅0.86∅∅0.72∅0−0.86∅∅∅
=68.2×180.86×0.150.72×18−0.86×7.25×4
=4942（N ）
(2) 夹紧力的计算。

由V 形块定位夹紧力计算公式得：
∅∅∅总=∅∅∅=
2∅∅切∅∅.sin ∅2⁄1+sin ∅2⁄
取K=2.0.f=0.25
得∅∅∅总=4912.69（N ）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，所以没根夹紧螺栓所承受的夹紧力：
∅∅∅=2456.35(N)
(3) 选择夹紧螺栓直径。

根据夹紧力方向和作用点的选择原理。

依照方案二;选用两只M12×150的螺栓作为夹紧螺栓。

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撑A 和B 两V 形块上(如图3所示)。

切削扭矩∅切使工件转动。

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嘴深处时，轴向力最大，为最不利因素，假若作用在P 点（如图4所示），将此处作为验算依据，在垂直于铣刀轴线平面，根据力矩平衡原理，对支点B 取矩，即∑∅∅=0，设∅∅为顺时针方向。

+∅∅−∅∅=0
∅
切
=∅∅
∅∅=0，AB=200，∅
切
得：∅∅∅=222.4(N)
又根据图5，由力矩平衡原理，得：
∅∅2+∅∅−∅∅1=0
∅∅2=0，∅∅=∅∅1
得：∅∅∅∅=556(N)
即A处螺栓需要承受556N的夹紧力。

当螺栓直径为12mm时，带手柄螺母夹紧达3510N，远大于所需夹紧力，故选用M12X150螺栓作为夹紧螺栓，安全可靠。

图样五、铣削受力图
（4）绘制夹具结构如图
夹具总装备图如图6所示。

图样六、
5.确定夹具具体技术要求和有关尺寸、公差配合
（1）V形块安装基面与夹具底座接合表面平面误差0.02mm。

（2）V形块轴线与导向定位键中心平面平行度在100mm为0.05/mm。

对称度在100mm为0.04/mm。

(3)止动定位销定位面与夹具安装基面的垂直度0.01mm。

（4）V形块与夹具体底座装合定位销公差配合H7/s6.
（5）导向定位销与夹具体底座装配取18H7/h9.
6.夹具精度分析
（1）与尺寸53−0.20和39.50.20有关的精度分析。

要保证53−0.20和39.50.20尺寸方向的精度，必须控制夹具与铣床工作台在垂直方向的安装误差和V形块与夹具体底座安装误差，以及垂直方向位移误差∆∅1和∆∅2如
图七所示的安装形式。

图样七、
由此可知，引起起安装误差的是V形块安装平面与底座上接触平面和夹具体底座下平面与机床工作台的平面度误差，即∆∅1与∆∅2共同作用的结果。

由于∆∅1=∆∅2=0.02mm, ∆∅1=0.0201<∆∅1=0.021，
∆
∅允=1
3∅∅
=1
3
×0.2=0.067（mm）
因此∆∅=∆∅1+∆A2+∆∅2=0.02+0.02+0.021=0.061（mm）<∆∅∅∅-0.067mm
故夹具满足设计要求。

（2）定位导向键中心平面与工件轴心线平行度误差和对称度误差的分析。

若忽略V形块本身定位误差的影响，影响该平行度误差和对称度误差的因素则为夹具体在铣床工作台安装时间定位导向键制造
误差。

由图1-21可知，导向定位键与夹具体公差配合为18∅7h9⁄，两键距离为323mm 。

两键槽公差：∅D1=∅D2=0.021
两键公差：∅d1=∅d2=0.043
键与槽配合最小间隙：∅1min =∅2min =0
【机械制造工艺】
根据公式
tanθ=∅d1+∅d2+∅1min +∅D1+∅D2+∅2min 2∅=0.021+0.043+0.021+0.0432×323=0.02100
由图1-22可知，定位导向键中心平面与工件轴心平行度误差和对称度误差分别为0.05100⁄与0.04100⁄。

故精度也达到了设计要求。

（3）键槽宽度精度分析。

由于铣削刀具按标准刀具选取，分别为∅18e8和∅14e8两种规格成型刀具，一次成型，而键槽宽度分别为18p9和14p9。

尺寸公差∅工件=0.043mm ，刀具公差∅刀=0.027mm ，∅刀<∅工件同样达到精度要求。

7、绘制非标准件零件图及编写
将定位方案设计、夹紧方案设计、主要结构标准化处理、其他结构设计、总体设计、精度分析等比较详细地记述下来，作为设计说明书的容。