机械制造技术基础说明书(4)

实际切削速度V?，由式（1.2）有：被切削层长度l：l?25mm 刀具切走刀次数为1 机

tj?V???d0n1000?3.14?6?350?6m/min1000

刀具切入长度l1：l1?(1~3)f?3?1?3mm

出间

tj长，

度由

l2：式

（

l2?(2~3)f?3?1?3mm

动时1.5）

n有：

l?l1?l2l?l1?l225?3?325?3?3????0.08mifnfn01?3501?350

§4机床夹具设计实例子（钻4小孔夹具）

4.1问题的提出

利用本夹具主要用来钻、铰加工顶面的四孔，其中包括钻顶面四

孔（其中包括钻孔4??10mm和扩孔2??13mm，铰孔2??10mm，以及孔2??20，?13mm）。加工时除了要满足粗糙度要求外，还应满足孔轴线对底平面的平行度公差要求。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。

4.2定位基准的选择

由零件图可知：顶面四孔的轴线与左侧面和后侧面的尺寸要求要求，在对孔进行加工前，底平面进行了铣加工，后侧面也是一直都不加工的侧面，因此，选后侧面和左侧面为定位精基准（设计基准）来满足CA6140机床后托架顶面四孔加工的尺寸要求。

由零件图可以知道，图中对孔的的加工没有位置公差要求，所以我们选择左侧面和后侧面为定位基准来设计钻模，从而满足孔轴线和两个侧面的尺寸要求。工件定位用底面和两个侧面来限制5个自由度。

4.3切削力及夹紧力的计算

机床：立式钻床Z535 计算公式 Ff=CFdozFfyFkF

因为加工材料为灰铸铁，查表可得则CF=410 do=10 ZF=1.2 yF=0.75 代入上式 可得Ff=870.3N 因在计算切削力时，须把安全系数考虑在内。

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安全系数 K=K1K2K3K4 其中：K1为基本安全系数1.5 K2为加工性质系数1.1 K3为刀具钝化系数1.1 K4 为断续切削系数1.1 所以 F=KFf=1680N

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，决定选用偏心轮夹紧机构。 偏心轮的夹紧力为

W=

QLN

?tg?1?tg??p??2??QLW?N

?tg??p?2???R，?1=?2=?，cos?p2e2D1tg?=f=0.15，力臂L=（2-2.5）D，tg?p≈=X?,则得特定

DD147如取转轴至夹紧力P的回转半径??的情况夹紧力为

W=(9≈11)Q N

如果手动作用力为150N，则可查表的1900N

W0??WK,

因此采用该夹紧机构工作是可靠的。

4.4定位误差分析

该夹具以底面、侧面和左侧面为定位基准，要求保证孔轴线与左侧面间的尺寸公差。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。

孔与左侧面为线性尺寸一般公差。根据国家标准的规定，由参考文献[15]《互换性与技术测量》表1?25可知：

取m（中等级）即 ：尺寸偏差为15?0.2、107?0.3 由[16]《机床夹具设计手册》可得：

⑴、定位误差：定位尺寸公差??0.2mm，在加工尺寸方向上的投影，这里的方向与加工方向一致。即：故?D.W?0.2mm

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⑵、夹紧安装误差，对工序尺寸的影响均小。即： ?j?j?0 ⑶、磨损造成的加工误差：?j?M通常不超过0.005mm

⑷、夹具相对刀具位置误差：钻套孔之间的距离公差，按工件相应尺寸公差的五分之一取。即?D?A?0.06mm

误差总和：?j??w?0.265mm?0.5mm

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。

4.5偏心轮夹紧机构

从理论上说，圆偏心轮下半部分整个轮廓曲线上的任何一点都可

o以用来夹紧工件。相当于偏心轮转过180，夹紧总行程为2倍的偏心

11?6距。但实际上为防止松夹和咬死，常取圆周上的4圆弧，即相当于

圆偏心轮转角为60?90所对的圆弧作为工作段。

如图§4.8偏心轮，偏心轮AB工作段为当手柄逆时针转动时，以A达到最大极限尺寸的工件，以B点夹紧最小极限尺寸的工件。

oo图2偏心轮工作行程图

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4.6夹具设计及操作的简要说明

设计夹具时，应该注意提高劳动生产率避免干涉。应使夹具结构简单，便于操作，降低成本。提高夹具性价比。偏心轮夹紧就能达到本工序的要求。本夹具的最大优点就是结构简单紧凑。夹具的夹紧力不大，故使用手动夹紧。

1、底座 2、六角头螺栓 3、六角头螺栓 4、钻套螺钉 5、快换钻套 6、衬套 7、六角头支承 8、六角螺母 9、这承钉 10、支承钉

11、定位销 12、圆偏心轮 13、连接螺栓

图3钻床夹具示意图

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图3钻床夹具的工作原理简述如下：

将工件放在夹具体上，以左端面为定位基准，后托架底面侧面为限位基准，因此，后托架左侧面底面侧面接触夹具体上的支承钉来实现定位，采用圆偏心轮夹紧机构，利用弹簧的弹力，来实现夹紧工件。用六角支承来实现辅助支承，保证起到支承的作用，增加加工零件的刚度。5为快换钻套作为刀具的导向元件，4为钻套螺钉用于紧固快换钻套。

结 论

通过本次的毕业设计，使我能够对书本的知识做进一步的了解与学习，对资料的查询与合理的应用做了更深入的了解，本次进行工件的工艺路线分析、工艺卡的制定、工艺过程的分析、铣镗钻夹具的设计与分析，对我们在大学期间所学的课程进行了实际的应用与综合的学习。

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