文档介绍：夹具设计
设计题目:铣槽夹具
学校:新乡学院
院系:机电工程系
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专用夹具设计
为了提高劳动生产率,保证加工质量,降低劳动强度。在加工拨叉C零件时,需要设计专用夹具。
根据任务要求中的设计内容,需要设计加工底槽夹具及钻、攻丝2-M8螺纹孔夹具各一套。其中加工底槽的夹具将用于卧式镗床,刀具采用三面刃铣刀。
一、问题的提出
利用本夹具主要用来粗、精铣底槽,该底槽侧面对花键孔的中心线要满足尺寸要求以及垂直度要求。在粗铣此底槽时,其他都是未加工表面。为了保证技术要求,最关键是找到定位基准。同时,应考虑如何提高劳动生产率和降低劳动强度。
二、夹具设计
1、定位基准的选择
由零件图可知:粗铣平面对花键孔的中心线有尺寸要求及垂直度要求,其设计基准为花键孔的中心线。为了使定位误差达到要求的范围之内,在此选用特制心轴找中心线,这种定位在结构上简单易操作。
采用心轴定心平面定位的方式,保证底槽加工的技术要求。同时,应加一花键轴定位,防止心轴带动工件在X方向上的旋转自由度。
2、切削力及夹紧分析计算
刀具材料:(高速钢镶齿三面刃铣刀)
刀具有关几何参数:
由《机床夹具设计手册》表1-2-9 可得铣削切削力的计算公式:
式()
查《机床夹具设计手册》表得:
对于灰铸铁: 式()
取, 即
所以
由《金属切削刀具》表1-2可得:
垂直切削力:(对称铣削) 式()
背向力:
根据工件受力切削力、夹紧力的作用情况,找出在加工过程中对夹紧最不利的瞬间状态,按静力平衡原理计算出理论夹紧力。最后为保证夹紧可靠,再乘以安全系数作为实际所需夹紧力的数值。即:
式()
安全系数K可按下式计算:
式()
式中:为各种因素的安全系数,见《机床夹具设计手册》表可得:
所以式()
式()
式()
由计算可知所需实际夹紧力不是很大,为了使其夹具结构简单、操作方便,决定选用手动螺旋夹紧机构。
单个螺旋夹紧时产生的夹紧力按以下公式计算:
式()
式中参数由《机床夹具设计手册》可查得:
其中:
螺旋夹紧力:
易得:
经过比较实际夹紧力远远大于要求的夹紧力,因此采用该夹紧机构工作是可靠的。
3、误差分析与计算
该夹具以平面定位心轴定心,,槽的公差为
mm。为了满足工序的加工要求,必须使工序中误差总和等于或小于该工序所规定的工序公差。
与机床夹具有关的加工误差,一般可用下式表示:
式()
由《机床夹具设计手册》可得:
⑴、平面定位心轴定心的定位误差:
⑵、夹紧误差: 式()
其中接触变形位移值:
式()
⑶、磨损造成的加工误差:通常不超过
⑷、夹具相对刀具位置误差:取
误差总和:
从以上的分析可见,所设计的夹具能满足零件的加工精度要求。
4、夹具设计及操作的简要说明
如前所述,应该注意提高生产率,但该夹具设计采用了手动夹紧方式,在夹紧和松开工件时比较费时费力。由于该工件体积小,工件材料易切削,切削力不大等特点。经过方案的认真分