2013凸轮轴铣槽夹具说明书

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大限度发挥数控、加工中心机床的高效性能。

b．高强度、高刚性、高精度

为了提高劳动生产率,缩短工件的加工工时,工件的加工已向着高速、大切削量方向发展,工序高度集中,工件定位夹紧后要依次完成铣、钻、镗等多工序的加工。切削力的大小、方向在不断地变化,这就需要柔性夹具本身要有较高的使用强度和刚度,才能满足工件的加工精度。

c．专用夹具、组合夹具、成组夹具一体化

现代化加工设备的多功能化,使工艺过程高度集中、工件一次定位装夹后能完成多工序加工,这就需要一种通用而又能重复使用的组合可调式的夹具系统,它是由一系列统一化、标准化的元件和合件组成,利用这些元件、合件组装成各种不同形式、不同结构、可重复使用的夹具,供单件或中小批量生产使用。这种夹具系统保留了组合夹具的各种优点,组装又像专用夹具那样简单可靠,又有可调整元件,保留了成组夹具的优点。为了便于夹具与机床定位连接,夹具基体有统一标准的定位连接位置,使之专用、组合、成组夹具向着一体化、组合化方向发展,以满足现代化加工设备的需要。

d．工件夹紧快速化、自动化

为缩短工件加工中的辅助时间,减轻工人的劳动强度,工件的装夹、拆卸也需要机械化、自动化。工件的夹紧由原来的单一功能的压紧件、紧固件发展为可以调整的模块,以便实现快速组装和快速夹紧。对于批量大的一些零件的加工,液压夹具、气动夹具可实现工件自动化快速夹紧。

1.3 组合夹具的应用

随着机械制造业的飞速发展，产品的更新换代越来越快，传统的大批量生产模式逐步被中小批量生产模式所取代，机械制造系统欲适应这种变化需具备较高的柔性。国外已把柔性制造系统(FMS)作为开发新产品的有效手段，并将其作为机械制造业的主要发展方向。柔性化的着眼点主要在机床和工装两个方面，组合夹具是工装柔性化的重点。

随着科学技术的日新月异，先进制造技术不断得到发展。柔性制造技术、集成制造技术将是现代先进制造技术发展的主流。未来制造过程将变得更智能化，制造企业适应市场的能力更强。柔性制造技术由于其高效、灵活的特性使其成为实施敏捷制造、并行工程、精益生

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产和智能制造系统的基础，且应用日益广泛， 已成为整个机构制造领域的核心技术，而组合夹具由于其灵活性，已成为现代夹具的主要发展方向，在制造业中发挥着重要作用。

2 设计任务

待加工工件及加工要求

要求设计一卧式铣床夹具，加工凸轮轴的半圆形键槽。该零件的技术要求为：大端直径φ40h6mm，加工段直径φ28.450-0.1mm，半圆形槽深5+10，半径为14mm，槽宽5?0.02mm,键槽的对程度公差为0.1。凸轮轴的轴线对于机床工作台面的水平度误差为0.02，键槽的表面粗糙度为3.2。

φ40h6?0.01R141×45°+10+10830223619132×45°1710.1Aφ28.5-0.1055+0.01A+0.025.13

夹具体的基本要求： 1） 能保证工件的加工要求

加工件图--01

保证加工质量，是必须首先满足的要求。保证加工质量的关键，就在于 正确选定定位基准、定位方法和定位元件。必要时需进行误差的分析计算。 2） 能提高生产率，降低成本

应尽量采用各种快速高效的结构，缩短辅助时间，提高生产率。同时尽可能采用标准元件与标准结构，力求结构简单，制造容易，以降低夹具制造成本。 3） 操作方便、省力和安全

在客观条件许可且又经济的前提下，尽可能采用气动、液压和气液等机械化夹紧装置，

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以减轻操作者的劳动强度。操作位置应正确符合操作工人的操作习惯，并注意操作安全。

3 定位方案的设计

在工艺学中已经知道，工件在加工前，必须首先使它在机床上相对刀具占有正确的加工位置，这就是定位。夹具在工件定位过程中起着决定的作用，工件正是通过夹具相对机床、刀具占有正确的加工位置。工件在夹具中定位的目的，就是要使同一批工件在夹具中占有一致的正确加工位置。

要使工件完全定位，就必须限制工件在空间的六个自由度，此即为工件的“六点定位原则”。

在定位设计中，会遇到以下几种情况： （1） 完全定位

限制了工件全部的六个自由度，称为工件的“完全定位”。 （2） 不完全定位

在对工件的加工精度没有影响的情况下，允许少于六点的定位称为“不完全定位。 （3） 欠定位

工件的定位支承点数少于应限制的自由度数，这种工件定位点不足的情况，称为“欠定位“，欠定位在实际生产中是不允许的。 （4） 过定位

工件的某一个自由度同时被两个或多个定位支承点重复限制，这种情况称为“过定位“，也叫”重复定位“。

本设计因加工需要，对六个自由度均有限制的要求，所以选用完全定位。

3.1 定位方案选择

方案一：

工件以φ40和φ28.45两个外圆放在两个V形块上定位，端面轴向定位于挡板上，为控制凸轮与键槽的相对位置，由浮动的V形板来对凸轮的表面做角向定位，从而完成六点定位。

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优点：（1）定位精度高； （2）安装方便； （3）对中性好；

（4）V形块结构已经标准化。

缺点： 结构较复杂，制造要求较高。 方案二：

工件在φ40外圆处以定位套筒定位，端面轴向定位于挡板上，由浮动的V形板来对凸轮的表面做角向定位。

（方案一图）

（方案二图）

优点：（1）元件结构非常简单； （2）制造、安装很方便。 缺点： (1) 定心精度不高；

（2）配合较松时易产生工件倾斜； （3）定位精度不高。 方案三：

凸轮轴两端用两个锥套定位，

由浮动的V形板来对凸轮的表面做角向定位。