轴承座夹具课程设计说明书

机电及自动化学院《制造工艺学》夹具设计课程设计铣轴承座上表面夹具设计

姓名：

学号： 0811111032

专业：机械电子

届别： 2008级

指导老师：

2011 年 12 月23日—2012年01月11日

前言

轴承座的用途

轴承座的作用：轴承座是用来支撑轴承的，固定轴承的外圈，仅仅让内圈转动，外圈保持不动，始终与传动的方向保持一致（比如电机运转方向），并且保持平衡。

因为此零件为大批量生产，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。

由于所学知识有限，设计能力有限，在设计中难免会有许多错误和不足，恳请老师给予批评指正。

目录

摘要 (1)

一、夹具设计任务及要求

1.1 轴承座的重要技术要求 (1)

1.2 精度及批量分析 (1)

二、夹具设计方案的确定 (2)

2.1 零件工艺分析 (3)

2.2 基准面的选择 (3)

2.3 定位原理及定位方案的选择及实现 (3)

2.4夹紧方式及元器件的选择 (4)

2.5 夹具总方案 (6)

三、定位误差及夹紧分析与计算 (7)

3.1 影响加工精度的因素 (7)

3.2 保证加工精度 (8)

3.3 夹紧力的数值计算 (8)

四、夹具装配图 (10)

感谢 (11)

参考文献 (12)

摘要

本设计的内容是设计粗铣15 +0.05的平面夹具，零件材料为HT200。选用的铣刀为YG6硬质合金端铣刀。

一、夹具设计任务及要求

1.轴承座上平面的重要技术要求：

15+0.05的上平面与Φ30的孔平行度公差为0.03mm;

15+0.05的上平面与Φ30的孔位置度公差为0.01mm;

15+0.05的上平面平面度公差为0.008mm;

15+0.05的上平面的粗超度为1.6；

2.精度及批量分析

（1）本工序有一定位置精度要求，属于批量生产，使用夹具加工是适当的。

（2）考虑到生产批量不是很大，因而夹具结构应尽可能的简单，以减少夹具的制造成本。

二、夹具设计方案的确定

2.1工艺分析

在粗铣铣上底面时，该面相对于底面的尺寸精度和本身表面粗糙度不是很高，由立式铣床直接加工就可以达到要求，其中该面的表面精度由刀具的保证，面的位置精度由设计的夹具来保证。

由于两半平面的平面度要求比较高，公差为0.008，所以为保证这要求，一地面为定位面。而对于15mm的上平面的基准主要是Φ30的孔的中心线，所以也要以其为基准，以消除误差！总体要求如下：

2.2.基准面的选择（夹具体方式的确定）

夹具体是夹具的基本件，它既要把夹具的各种元件、机构、装置连接成一个整体，而且还要考虑工件装卸的方便。因此，夹具体的形状和尺寸主要取决于夹具各组成件的分布位置、工件的外形轮廓尺寸以及加工的条件等。在设计夹具体时应满足以下基本要求。

具有足够的强度和刚度。

结构简单、轻便，在保证强度和刚度前提下结构尽可能简单紧凑，体积小、质量轻和便于工件装卸。

安装稳定牢靠。

结构的工艺性好，便于制造、装配和检验

尺寸要稳定且具有一定精度。

清理方便。

达到零件所须的技术要求

故本方案的基准面轴承座底面为基准面。

2.3 定位原理及定位方案的选择及实现

1.工件的定位原理

自由物体在空间直角坐标系中有六个自由度，即沿OX,OY,OZ三个轴向的平动自由度和三个绕轴的转动自由度。要使工件在夹具体中具有准确和确定不变的位置，则必须限制六个自由度。工件的六个自由度均被限制的定位叫做完全定位；工件被限制的自由度少于六个，但仍然能保证加工要求的定位叫不完全定位。根据零件的技术要求：定位方案确定为两面一孔定位。

2.定位方案的选择及实现

由分析知，零件的定位方案有如下两种：

方案一：采用轴承座底面限制3个自由度，左前端面侧限制两个自由度及Φ30mm孔定位一个自由度；

方案二：采用轴承座底面限制3个自由度，左前端面侧限制两个自由度及左侧面限制一个自由度

比较两种定位方案：方案一的定位中用到设计基准Φ30mm的孔，能减少加工误差，而且夹紧比较方便，可靠。方案二的定位没有用到设计基准Φ30mm的孔，造成基准不重合误差，而且因为切削力主要垂直向下的，所以方案二没有很好的利用左前端面来定位，夹紧。方案二的夹紧需要另外设计，比较浪费材料！所以，选择方案一，比较合理。

具体定位方案如下：

3.定位原件的选择

根据定位及夹紧的要求，Φ30mm孔选择菱形销限制1个自由度；下表面选择两个支撑板，限制2个自由度；左端面选择一个支撑钉，联合菱形销限制2个自由度。

2.4．夹紧方式及元器件的选择

1.夹紧机构的三要素是夹紧力方向的确定、夹紧力作用点的确定、夹紧力大笑的确定。

对夹紧机构的基本要求如下：

夹紧作用准确，处于夹紧状态时应能保持自锁，保证夹紧定位的安全可靠。

夹紧动作迅速，操作方便省力，夹紧时不应损害零件表面质量

夹紧件应具备一定的刚性和强度，夹紧作用力应是可调节的。

结构力求简单，便于制造和维修。

2.在本次设计的零件中，考虑到是粗铣，只要是收到向下的切削力，所以当用下平面起支撑和定位作用，所以应该用两个支撑板来定位，支撑！

如下：