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设计底座内侧两平面铣床卡具说明书班级：机械08-4班姓名：塔尔巴合太特尼别克 学号：20082001444 指导老师：尼加提书记目录第一章 零件工艺分析-31.1整体功用-31.2工艺分析-3第二章 拟定工艺路线-42.1工艺路线-42.2刀具的选择-6第三章 拟定夹具结构方案-73.1夹具-73.2夹具功能设定-73.3工件定位方案-73.4夹紧方案-83.5确定工件夹紧方案及加紧原理-9第四章 夹具总体结构设计-104.1选择或设计夹具零部件-10第五章 夹紧力的计算-115.1切削力的计算-115.2夹紧力的计算-12第六章 夹具使用说明- 16总结-17参考文献-18第一章 零件工艺分析1.1整体功用 此零件为台虎钳钳座（底座）。 零件整体功能为：将台虎钳各个零件安装在底座上，然后将底座安装在工作台上。当然，也可以先安装底座，然后安装台虎钳各个零件。1.2工艺分析 底平面：表面粗糙度Ra6.3，粗加工，半精加工都可以达到。是定位基准，用于安装在工作台上。由于加工各个工序时多以地面定位，所以在加工时底面先加工，加工到半精加工。 沉头孔211 24：表面粗糙度Ra6.3，粗加工即可达到。用于将底座固定在工作台上，M10的螺栓或螺钉通过的11孔进行固定。 上平面：表面粗糙度Ra1.6，半精加工，精加工都可以达到。用于将滑动件安装在上面，有滑动要求，所以要求精度高。用精加工。 两侧平面：表面粗糙度Ra6.3，粗加工，半精加工都可以达到。因为没有配合要求，所以只要粗加工就可以了。 右侧做平面：表面粗糙度Ra6.3，粗加工，半精加工都可以达到。因该面上有两个螺纹孔，用于安装挡块，所以可以采用半精加工。 内测两平面：表面粗糙度Ra6.3，粗加工，半精加工都可以达到。该面与零件为间隙配合，所以半精加工即可。 内侧两下平面：表面粗糙度Ra1.6，半精加工，精加工都可以达到。用于将滑动件安装在上面，有滑动要求，所以要求精度高。用精加工。 左侧孔18 26 Ra1.6和右侧孔12 Ra1.6：表面粗糙度Ra1.6，半精加工，精加工都可。孔12 对孔18 有同轴度要求，在两孔内要装一个滚动轴承，孔内壁要光滑，保证轴的滚动。表面粗糙度要求高。 螺纹孔2M8深14：用于固定安装在右侧做平面上的挡块。第二章 拟定工艺路线2.1工艺路线（1）检查毛胚，去除毛刺工步内容：去除毛胚表面毛刺，保持加工表面基本平整。（2）铣底平面工步内容：粗铣底平面，半精铣底平面。卡具：平口钳方法：铣平面 刀具：盘铣刀基准面：底座体上平面 定位基准：上平面（3）钻孔 沉头孔211 24工步内容：钻孔211 钻224卡具：小平口钳方法：钻 刀具: 11麻花钻 24麻花钻基准面：底座体下底面 定位基准：底面（4）铣上平面工步内容：铣退刀槽，粗铣上平面，半精铣上平面卡具：平口钳方法：铣平面 刀具：盘铣刀基准面：底座体下底面 定位基准：底平面 （5）铣两侧平面工步内容：粗铣两侧平面卡具：专用卡具方法：铣平面 刀具：盘刀基准面：底座体下平面 定位基准：底平面，底面两孔（6）铣右侧左平面工步内容：粗铣右侧左平面卡具：螺旋夹紧机构方法：铣平面 刀具：立铣刀（周铣）基准面：底平面 定位基准：底平面，右侧平面（7）铣内测两平面工步内容：粗铣内测两平面卡具：螺旋夹紧机构方法：铣平面 刀具：立铣刀（周铣）基准面：底平面 定位基准：底平面，前侧平面（8）铣内侧两下平面工步内容：粗铣内测两下平面，精铣内测两下平面卡具：专用夹具方法：铣平面 刀具：三面刃铣刀（盘铣）基准面：上平面 定位基准：上平面与左侧平面（9）左侧孔18 26 Ra1.6工步内容：钻孔18，扩孔18 钻孔26，扩孔26卡具：专用夹具，钻模板方法：钻孔，扩孔刀具：钻刀基准面：底平面定位基准：底平面，左侧平面（10）右侧孔12 Ra1.6工步内容：钻孔12 铰孔 12卡具：专用夹具，钻模板方法：钻孔，铰孔 刀具：钻刀，铰刀基准面：底面 定位基准：底面，左侧面（11） 螺纹孔2M8深14工步内容：钻孔 攻丝卡具：专用夹具，钻模板方法：钻孔 攻丝刀具：钻刀 丝锥基准面：右侧面定位基准：右侧面，底面工件的清洗工步内容：先用刷子清扫，然后用碱水清洗零件的检测工步内容：检测钻削孔的基本尺寸、对称度等。表2-1 零件检测标准序号测量名称测量尺寸测量工具1外观2基本尺寸12F8，18H8游标卡尺3同轴度0.05 A同轴度测量仪2.2刀具的选择 底座的加工主要是平面和孔的加工，需要粗精分开，粗加工时要保证一定的加工效率，而精加工时要保证精度，主要是保证一定的经济效益。具体刀具见表2-2表2-2刀具选择序号加工方法道具名称类型规格1平面铣削盘铣刀机夹可转位75Z72侧面铣削立铣刀高速钢25*93侧两面铣削三面刃铣刀机夹可转位454钻孔麻花钻高速钢6，10，11，16，24，265铰孔 铰刀硬质合金12，186攻丝丝锥硬质合金M8第三章 拟定夹具结构方案3.1夹具 夹具的组成元件1）定位原件及定位装置2）夹紧元件及加紧装置3）卡具体4）对刀，导引元件及装置5）动力装置6）分度，对顶装置7）其它元件及装置（包括夹具各部分相互连接用的以及夹具与机床相连接用的紧固螺钉，销钉，键和各种手柄等）3.2夹具功能设定1）保证表面粗糙度，既保证内侧两平面Ra6.3，以及尺寸，位置等。装加工件时能准确确定工件与刀具，机床之间的相对位置关系，可以保证表面粗糙度。2）夹具要有定位和夹紧功能。 定位：保证工件相对于机床有准确的位置 夹紧：保证工件被加工时不移动。工件在定位的基础上由加工时工件受外力较大（主要是切削力）定位一般会被破坏，这时就需要对工件施加夹紧力，以防止工件移动。3.3工件定位方案 在此工序中陪加工面是内侧两平面，需限制的自由度为X，Y，Z轴的移动，以及X，Y，Z，三个轴的转动。 为了基准重合主定位面选用底平面。底平面限制三个自由度（Z轴移动，X,Y轴转动）。还需要限制X，Y轴移动和Z轴转动，可用左或右侧平面加辅助定位面，在前侧或后侧加定位销或定位板。 3.4夹紧方案1）可用通用夹具，即：虎钳，平口钳，液压虎钳等。但通用夹具没有对刀装置，定位以及钻模。2）一端挡块，底面有定位装置，一端螺旋夹紧装置，如图3.4-13）一端挡块，底面有定位装置，一端偏心夹紧装置，如图3.4-2图3.4-1图3.4-23.5确定工件夹紧方案及加紧原理最终确定用螺旋夹紧装置对工件进行夹紧。用偏心夹紧装置保证内测两平面的位置关系。（一）作用原理螺旋夹紧机构中的螺旋，实际上可看成把斜楔绕在圆柱上，故其加紧原理与斜楔一样，通过转动螺旋，使圆柱体上的斜楔高度发生变化从而产生夹紧力。偏心加紧装置中的偏心轮，实际上可以看成把斜楔变成圆形，由偏心轮的偏心转动。使斜楔高度发生变化从而产生夹紧力。（二）结构特点单个螺旋夹紧结构 这是最简单的一种加紧机构，如图。它的主要元件是螺钉和螺母，夹紧作用可以靠螺母不动而螺钉旋转来达到，或反之。它结构简单，制造容易螺旋升角a4，故自锁性能极好，能耐振，且能保证夹紧行程大。但它操作费时费力，效率低。 螺钉头部能装活动压块装配方式：螺钉头有一段螺纹，只要这段短螺纹拧出压块上的螺纹部分，螺钉头部便落入压块螺孔下方的凹槽中，这样压块就空套在螺钉上能自由摆动，而不会掉下来。使螺钉只受到轴向力作用，而不产生弯曲变形。偏心加紧装置它主要元件是偏心轮，销和固定板，夹紧作用靠固定板固定偏心轮转动来完成。它结构简单，制造容易，行程较小，操作快捷方便，省时省力，效率高。第四章 夹具总体结构设计4.1选择或设计夹具零部件支撑板 标准件材料：T8 按改变1298的规定热处理：HRC5560其他技术按 GB/T2259的规定标记：支撑板 A1280 GB/T2236夹具体 铸件 设计材料：球墨铸铁热处理：HRC3540衬套 标准件 材料：45钢按GB699的规定热处理：HRC3540其他技术按 GB/T2259的规定标记：衬套M1225 GB/T2159光面压块 标准件材料：45钢 按GB699的规定 热处理：HRC 3540其他技术按 GB/T2259的规定标记：螺纹公称直径d=12mm的A型光面压块：压块A12 GB/T8009.1-1999螺旋夹紧螺钉 标准件材料：45钢 按GB699的规定 热处理：3540HRC其他技术按 GB/T2259的规定标记：螺钉CM1280 GB/T2162内六角圆柱头螺钉 标准件性能等级为8.8级，表面氧化标记：螺钉GB7085825对刀块 标准件材料：20钢按GB699的规定热处理：渗碳深度0.81.2mm，HRC5864其他技术按 GB/T2259的规定标记：直角对刀块对刀块GB/T2242圆柱销 标准件材料：35钢按GB699的规定热处理：HRC2838 表面氧化处理其他技术按 GB/T2259的规定标记：销 GB11986 A525定位销 标准件材料：T8钢 按GB699的规定热处理：HRC5560其他技术按 GB/T2259的规定标记：定位销A12f730 GB/T2203第五章 夹紧力的计算5.1切削力计算1）切削力的计算公式在生产中计算切削力的经验公式可以分为两类：一类是指数公式，一类是按单位切削力进行计算的公式。下面以指数公式计算：式中 表示切削分力 公式中系数，根据加工条件由实验确定 表示各因素对切削力的影响程度指数 不同加工条件对各切削力的影响修正系数 背吃刀量（mm） 切削速度（m/s） 进给量（mm/r）由机械制造技术基础表31切削力指数公式中的系数和指数可以查得：=903；=1.0；=0.75；=0.根据工件的材料和刀具的材料选取：=2mm；=0.25mm；=50m/min。从金属切削手册中可以查得=1.5。2）切削力大小的确定由上面的公式及数值可以求得：=213.6N。5.2 夹紧力的计算1）夹紧力的方向在保证安装的真确可靠,减少工件的变形,定位方便和在可以减少所需夹紧力的大小的前提下,此套夹具的夹紧方向和工件重力方向相同和切削方向垂直.工件的定位工作面为水平向上,则工件的夹紧通过支撑板以及螺旋夹紧机构完成.夹紧力的方向为垂直切削方向竖直夹紧。2）夹紧力的计算计算夹紧力时，通常将夹具与工件看成是一个刚性系统。根据工件所受的切削力、夹紧力（大型工件应该考虑工件重力、惯性力等）的作用状况，找出在加工中对夹紧最不利的状态，按静力平衡原理算出理论夹紧力，再乘以安全系数作为实际所需夹紧力。即： （42）式中：实际所需要夹紧力（N）；理论夹紧力（N）；安全系数而安全系数K可以按下式计算： （43）式中：基本安全系数，一般取1.5；加工状态系数（考虑到加工特点的系数）。粗加工：；精加工：；刀具钝化系数（考虑到刀具磨损的系数）。一般，具体数值可按表3-20选取（金属切削机床夹具设计手册），这里取1.15；切削特点系数（考虑切削情况的系数）。连续：；断续：；考虑夹紧动力稳定性系数。手动夹紧：；机动夹紧：；考虑手动夹紧时手柄位置的系数。若手柄位置操作方便，手柄偏转角度范围小时，；若手柄位置操作不方便，手柄转动角度范围大（90）时，；仅在有力矩企图使工件回转时，才应考虑支承面接触情况的系数。若工件是安装在支承钉上，接触面积小时，；若工件是安装在支承板或其它接触面积较大元件上时，。总的安全系数选择范围较大，一般，若夹紧力和切削力方向相反，为保证工件的夹紧可靠，值不应小于2.5。在本设计中，分别取：；。所以：。 （44）为保证可靠夹紧取。根据金属切削机床夹具设计手册知道常见典型夹紧形式所需夹紧力的计算公式，找到与工件以两面一销式并且夹紧力与切削力方向相互垂直（即与本设计的定位方式和夹紧方式一样）相对应的计算公式为： （45）式中：对精加工：；对粗加工：；夹紧元件与工件间的摩擦系数；工件与夹具支承面间的摩擦系数。摩擦系数、的选取：（根据金属切削机床夹具设计手册）表5-1 各种不同接触表面之间的摩擦系数接触表面的形式摩擦系数接触表面均为加工过的光滑表面0.50.25工件表面为毛坯，夹具的支承面为球面0.20.3夹具夹紧元件的淬硬表面在沿主切削力方向有齿纹0.3夹具夹紧元件的淬硬表面在垂直于主切削力方向有齿纹0.4夹具夹紧元件的淬硬表面有相互垂直齿纹0.40.5夹具夹紧元件的淬硬表面有网状齿纹0.70.8取；。由设计知道：。由上所述的数值，带入公式可以求得第六章 夹具使用说明 使用说明：将零件放在支撑板上，旋转把手对零件进行夹紧。 零件中大多数零件是通用件，如果被破坏或者失效可以替换相同的零件。 装配说明：将三个支撑板用M8的内六角螺钉安装在夹具体凸台上。将对刀块安装在夹具体上将衬套装在M20的螺纹孔上将螺栓安装在衬套上，旋入3040mm将压块旋入螺栓顶部将夹具整体安装在机床工作台上工件放在支撑板上，转动把手调螺栓，对工件进行夹紧与拆卸总结经过近四周的不懈努力，我的课程设计终于完成。回想本次设计过程，有喜也有悲。书到用时方恨少，设计过程中，感觉有一些问题力不从心，知识的宽度不够，知识结构不够复杂。 尽管如此，此次毕业设计不仅使自己的实际设计能力得到了很好的锻炼，而且将专业知识、设计能力和实践能力的有机的结合在一起。除此之外，收获更深的应该是夯实并拓宽了设计工装夹具的思路以及对设计的思维原则性和灵活性的锻炼。对我以后从事本专业相关工作有着重要的意义。由于我个人能力的有限，实践知识的匮乏等多方面的原因，加之通过设计我发现我理论知识也真不是太扎实，我的设计的机构在某些方面肯定会还存在问题，与实际应用于生产实践还有一段距离。所以，我很渴望以后能够快速增加自己的知识来弥补今日的缺陷，多从事机械方面的相关工作以增加经验，不断的锤炼自己。这次设计是对自己未来将从事的工作进行的适应性训练，从中锻炼自己的分析问题、解决问题的能力和方法，为后续毕业设计的设计打下基础，为以后社会的工作做好准备。通过这次设计，我认识到自己的不足，学到了好些设计方法，这正是我以后工作所必需的。在设计当中遇到