设计图上所示工件铣槽工序的专用夹具1

设计图上所示工件铣槽工序的专用夹具1

《机床夹具》课程设计作业

班 级： 08级数控技术（三）班

姓 名： 梁聪 学 号： 20080102122 日 期： 2010年07月10日

柳州职业技术学院机电工程系

设计图上所示工件铣槽工序的专用夹具1

《机床夹具》课程设计说明书

设计题目：

设 计 者： 梁聪 指导教师：

柳州职业技术学院机电工程系

设计图上所示工件铣槽工序的专用夹具1

《机床夹具》课程设计说明书

机床夹具设计

图1 筷子零件图

设计图上所示工件铣槽工序的专用夹具，零件材料为45号钢。 根据前面所述的夹具设计方法，现将此铣槽夹具的设计过程如下：

（一）明确设计任务，收集原始资料

（1）明确设计任务

由夹具设计任务书中铣槽工序图（见工序卡中工序图）可知，本工序加工要求如下：

1）槽宽28mm；

2）槽底至工件的水平轴线的位置尺寸28mm； 3）槽子两侧面对 28mm孔轴线的对称度0.06mm。

该工序在卧式铣床上用三面刃铣刀加工，零件属中批量生产。 （2）收集原始资料 1）零件加工工艺过程

①铣前后两端面 X61卧铣 ②铣底面、顶面 X61卧铣 ③铣两侧面 X61卧铣 ④钻、铰 28孔 Z535立钻 ⑤铣槽 X61卧铣

由加工工艺知，零件其它表面均在铣槽工序前完成加。

0.10

0.20

0.0270

0.0270

设计图上所示工件铣槽工序的专用夹具1

2）铣槽工序的工序卡（见表1.1）

（二）确定夹具结构方案

（1）确定定位方案，设计定位元件 1）验证基准选择的合理性

由工序简图知，该工序限制了工件六个自由度。现根据加工要求来分析其必须限制的自由度数目及基准选择的合理性。坐标系如图下

为保证工序尺寸28mm，应以孔德轴线定位，限制工件Z ， X ，Y 。

为保证槽子两侧面对 28mm孔轴线的对称度，应选 28孔轴线、A面和B面定位，需限制工件X，Y，Z。

根据工件的加工要求，该工序必须限制工件

五个自由度，但为了方便地控制刀具的走刀位置，还应限制Y自由度。因而工件的六个自由度都被限制。由分析知，要使定位基准与设计基准相重合，所选定位基准应是 28mm孔和A面，与工序图相同。 2）选择定位元件

由工序简图知本道工序工件的定位面是后平面B、底面A和 28mm孔。夹具上相应的定位元件选为支承板、支承钉和菱形定位销（见图右）。

3）确定定位元件尺寸、极限偏差和定位元件间位置尺寸及其极限偏差

定位平面B所用的定位支承板参考国标

《夹具零部件》中的定位支承板进行设计。定位底平面的定位支承钉以及菱形定位销按实际需要在国标《夹具零部件》中选取。

现需确定支承钉定位表面到菱形定位销中心的名义尺寸及其极限偏差LJ=L [T(LJ)/2](图a)。其中L取工件相应尺寸42 0.05的水平尺寸，公差取42 0.05公差的1/4，极限偏差双向对称标注，就有L [T(LJ)/2]= 23 0.02mm

es(d)

最后确定菱形定位销圆柱部分的直径及其极限偏差dei(d) ，由表2.1查得b=5，按式（2.46）可计算菱形定位销和定位孔配合的最小间隙 min 为 min =b/D（T(LJ)+ T(LK)）=5/28(0.1+0.025) 0.0223mm 菱形定位销圆柱部分的直径 d=D- min =28-0.0223=27.9777mm

es(d)

公差按0.021选取，就有dei=

28 (d)= 27.978

0.2

0.0270 0.0270

0.0270

0.021

0.022 0.043

设计图上所示工件铣槽工序的专用夹具1

4）分析计算定位误差 ①槽宽28的定位误差

该尺寸由铣刀直接保证，不存在定位误差。 ②槽底至工件底面位置尺寸28的定位误差

平面定位时，基准位移误差忽略不计，△PY=0.054.定位基准与设计基准重合，△PB=0.1。

△PD =△PB + △PY =0.1+0.054=0.154 ③槽子两侧面对 28 孔轴线的对称度0.06的定位误差 工件以 28孔轴线定位，定位基准和设计基准重合，△PB =0.1 。但菱形定位销圆柱部分直径 28和定位孔 28 配合时产生的最大间隙

△PB =T(D)+T(d)+ min =0.027+0.021+0.0223=0.0703mm将直接影响对称度要求。

△P约为对称度允差的1/2，应采取措施减小该项误差。

此时，定位基准与设计基准重合，△PB = 0。平面定位，基准位移误差忽略不计，△PY =0。

△P（0.1）=△PB +△PY =0 5）减少对称度定位误差的措施 ①改变定位方案

为了提高槽子两侧面对 28孔轴线的对称度，用圆柱销代替菱形销

定位，并且将原定位底面的两个固定定位支承钉改为一个可移动的定位支承板（图左）。此时，圆销和孔的最小配合间隙可取得尽可能小，故可减小槽子对 28孔轴线对称度的定位误差。但该定位方案因为定位基准（ 28孔轴线）和设计基准（工件底面）不重合，使工序尺寸 产生了△P=+0.08的误

差，方案不能保证42的加工要求。且夹具结构复杂，操作不方便，故此方案不宜采用。

②提高原方案定位精度

原方案对称度定位误差的主要来源为 △PB =T(D)+T(d)+ min 其中：T(D)=0.027，T(d)=0.021， min=0.0223,T(D)和 min都较大，T(D)是 28孔的加工公差，而由公式 min =[b x (T(LJ)+ T(LK))]/D可知,

min

0.1

0.20

0.0270

0.022 0.043

0.0270

设计图上所示工件铣槽工序的专用夹具1

的值与孔心距和销心距的公差都有关。T(LJ)是根据夹具加工经济精度选择的再提高精度就经济，T(LK)是工件 28孔的加工方法钻、铰达到的经济精度，若要提高T(LK)的精度就可能涉及到要采用其它工艺措施的问题。故采取如下措施：

（a）提高菱形定位销圆柱部分的制造精度

将菱形定位销圆柱部分精度提高到IT6级，这时T(d)=0.013，△PB =T(D)+T(d)+ min=0.027+0.013+0.223=0.0623mm，0.0623mm仍接近加工允差的1/2。

（b）在提高菱形定位销圆柱部分精度的基础上，将 28孔的精度提高到IT8级。

这时，孔的尺寸及公差为 28，T(D)=0.027。△PB =T(D)+T(d)+ min=0.021+0.013+0.0223=0.056mm，有约0.12mm的加工精度预留量，是可以保证对称度的加工要求的。而通过钻、铰加工仍能保证 14 孔的加工要求。

（2）确定夹紧方式，设计夹紧机构 1）计算切削力及所需夹紧力

工件在加工时的受力情况如图下所示。加工时，工件受到切削合力F`的作用，F`可分解为水平和垂直方向的切削分力FH 和FV，FH和FV可通过切向铣削力FZ分别乘一个系数来得到。在对称铣削情况下，

FH=(1~1.2)FZ，FV=(0.2~0.3)FZ FZ = 9.81 CFZ a a0f.72 d ap Z KFZ

a=3，d=100，ap=12，af=0.15，已知：Z=12，CFZ=68.3

0.3

=（0.65/0.736）0.3 =0.965 KFZ=（ /0.736）

0.860.72-0.86

x 12 x FZ = 9.81 x 68.3 x 3 x 0.15 x 100

12 x 0.965 = 1159N

水平分力 FH =1.1FZ =1275N 垂直分力 FV = 0.3 FZ =348N

由于工件主定位面是B面，故选择夹紧力的作用方向为水平方向作用于B面上，当夹紧力水平作用于工件上时，所需要的计算夹紧力JO为

JO= FH +（FV /f）=1275+（348/0.15）=3595N 实 …… 此处隐藏：2214字，全部文档内容请下载后查看。喜欢就下载吧 ……