机床夹具设计说明
一、工艺规程的设计
、确定毛坯的制造形式
考虑到此零件的工作过程中并有变载荷和冲击性载荷，故可选用铸件或锻件。

但因零件的材料为HT200，不能进行锻造，因此选择铸造。

毛坯零件图如下：
、基准的选择
（1）粗基准的选择。

因为要保证花键的中心线垂直于右端面，所以以Φ40的外圆表面的粗基准。

（2）精基准的选择。

为保证定位基准和工序基准重合，以零件的A面为精基准。

、制定工路线
方案一
工序：
（1）铸胚
（2）粗、精车端面。

（3）钻圆柱孔成Φ20并扩花键底孔到Φ22。

（4）倒两端15°倒角。

（5）粗、精铣削B面。

（6）铣8+00。

03mm的槽。

（7）铣18+的槽。

（8）拉花键。

（9）去毛刺。

（10）终检。

方案二
工序：
（1）铸胚。

（2）粗、精车端面。

以Ф40mm圆柱面为粗基准。

（3）钻圆柱孔成Φ20mm并扩花键底孔到Φ22mm。

以Ф40mm圆柱面为粗基准。

（4）倒两端15°倒角。

以Ф40mm圆柱面为粗基准。

（5）拉花键。

以A面为基准
（6）粗、精铣削B面。

以花键的中心线及A面为基准。

（7）铣8+00。

03mm的槽。

以花键的中心线及A面为基准。

（8）铣18+的槽。

以花键的中心线及A面为基准。

（9）去毛刺。

（10）终检。

方案分析：上述两方案中，工艺方案一把拉花键放在第八道工序。

但此方案中5、6、7工序很难对工件进行精确的定位和加紧。

方案二中，把花键放在第五道工序，这样，方案二中的6、7、8道工序很容易对工件进行定位与加紧即以花键中心线和A面作为6、7、8道工序的定位基准。

此方案定位精度高，专用夹具结构简单、可靠，经小组讨论最后一致认为采用方案二比较合理。

以上工艺过程见机械加工工艺过程综合卡片。

二、专用夹具设计
问题指出
为了提高劳动生产率，保证加工质量，降低劳动强度，需要设计专用夹具。

经过小组讨论及与老师协商，决定设计第7和第8道工序——铣宽为8+00。

03mm和18+槽的铣床夹具。

本夹具将用与X63卧式铣床。

刀具为高速钢直齿三面刃铣刀，来对工件进行加工。

本夹具主要用来铣宽为80+0。

03mm和18+的槽，由于采用精密级高速钢直齿三面刃铣刀，一次铣削，所以主要应该考虑如何提高劳动生产率，降低劳动强度。

夹具设计
（1）定位基准的选择。

由零件图可知，宽为80+0。

03mm和18+的槽，其
设计基准为花键孔中心线和工件的右加工表面（A ）为定位基准。

因此选用工件以加工右端面（A ）和花键心轴的中心线为主定位基准。

为提高加工效率，现决定精密级高速钢直齿三面刃铣刀，一次铣削。

（2）切削力及夹紧力的计算。

刀具：高速钢直齿三面刃铣刀，mm 63φ，14=Z ,则：
F F F F w qr
o u e y z x p F n d Z
a f a C F =（见《切削手册》表）
式中，650=F C ,mm a P 1.3=，0.1=F x ，mm f z 08.0=，mm a e 40=（在加
工面上测量的近似值）86.0=F u ，mm d o 63=，86.0=F q ，
0=F W ,20=Z ,所以：=⨯⨯⨯⨯==86.086.072.00.163
144008.01.3650F F F F w qr o u e y z x p F n d Z
a f a C F (N) 水平分力：52.340593.30951.11.1=⨯==F F H (N)
垂直分力：78.92893.30953.03.0=⨯==F F V (N)
在计算切削力时，必须考虑安全系数K:
4321K K K K K =
式中 1K —基本安全系数，；
2K —加工性质系数，；
3K —刀具钝化系数，；
4K —断续切削系数，。

则 12.679952.34051.11.11.15.1'=⨯⨯⨯⨯==H FF F (N) 实际加紧力N 为
()H KF f f N =+21
所以 2
1f f KF N H += 式中，1f 及2f 为夹具定位面及夹紧面上的摩擦系数，25.021==f f 。

则：
56.339925
.025.012.679921=+=+=f f KF N H （N ） 螺母选用细牙三角螺纹，由《机械设计（第八版）》螺纹连接的预紧力公式，产生的加紧力为
()⎥⎦⎤⎢⎣
⎡--++=202030302032tan /2d D d D f d T F c v ϕψ 其中：T=19000N ·M,d 2=, ψ=2°29′,D 0≈,f c =, v ϕ=(f 为摩擦系数，
无润滑时f ≈～
解得F 0=10405N
因为F 0>N,故本夹具可安全工作。

（3）定位误差分析
由于槽的轴向尺寸的设计基准与定位基准重合，故轴向尺寸无基准不重合度误差。

径向尺寸无极限偏差、形状和位置公差，故径向尺寸无基准不重合度误差。

即不必考虑定位误差，只需保证夹具的花键心轴的制造精度和安装精度。

（4）夹具设计及操作的简要说明
如前所述,在设计夹具时,应该注意提高劳动率.为此,在螺母夹紧时采用开口垫圈,以便装卸。

夹具上装有对刀块装置，可使夹具在一批零件的加工之前很好的对刀（与塞尺配合使用）；以有利于铣削加工。

铣床夹具的装配图及夹具零件图分别见附图3及附图6。

附图3 铣床夹具装配图
附图4 铣床夹具装配效果图（等视图）
附图5 铣床夹具装配效果图（半剖图）
附图6 铣床夹具零件图。