机械制造综合课程设计-传力杆铣槽12专用夹具设计（全套图纸）.pdf

1 机械制造综合课程设计机械制造综合课程设计 2013- 2014 第 1 学期 题目: 铣槽 12 专用夹具 学 号： 姓 名： 班 级： 指导教师： 成 绩： 机电与汽车工程学院 2013 年 12 月 2 目 录 全套图纸，加全套图纸，加 153893706 设计任务书 1 一、零件的分析 2 1、零件的作用 3 2、零件的工艺分析 4 二、确定生产类型 5 三、确定毛坯 6 四、工艺规程设计 7 1、选择定位基准 7 2、制定工艺路线 9 3、选择加工设备和工艺设备 11 4、机械加工余量、工序尺寸及工时的确定 14 5、机械加工工艺过程卡片、机械加工工序卡片 14 五、夹具设计 16 1、问题的提出 16 2、夹具设计 17 3、定位误差分析 19 4、夹具的装配图见附图 21 3 参考文献 22 心得体会 23 4 机械制造综合课程设计 设计任务书 设计题目：铣槽 12 专用夹具 设计要求：能够根据工序卡片规定的定位夹紧方法，正确选择夹具 元件；能正确进行定位误差和夹紧力计算，合理布置夹 紧力作用点和作用方向并进行夹具精度校核；能够根据 国家制图标准，运用必要的视图完整地表达一个夹具结 构，能正确标注设计尺寸，合理标注技术要求。 生产类型：中批量生产 毛坯类型：模锻件 设计内容：1、绘制产品零件图 2、确定定位及夹紧方案 3、绘制夹具总装图 4、绘制夹具零件图 5、编写设计说明书 5 一、零件的分析 1.1、零件的作用 题目所给的零件是传力杆。主要起传递力和扭矩的作用。 传力杆两端分别与主动和从动构件铰接以传递运动和力。在传动过程中承受交变 载荷。 1.2、零件的工艺分析 零件的主要加工表面是两个侧平面 M/N、孔内表面、铣槽 12 的表面、外轮廓表面。 零件的两个侧平面表面粗糙度 a R 值应不大于 12.5m。 零件要加工小孔孔径为 11 018 . 0 0 + mm，小孔内表面表面粗糙度 a R 值应不大于 1.6 m。零件要加工大孔孔径为 24 033 . 0 0 + mm，大孔内表面表面粗糙度 a R 值应不大于 1.6m。 两孔中心距为 420.02 mm。 零件外轮廓大孔端尺寸 R18 0 08. 0 mm，小孔端尺寸 R14 0 08. 0 ，厚度为 26 03. 0 03. 0 + mm。 在加工槽时，槽的尺寸精度和表面粗糙度要求不是很高，由铣削直接加工就可以 达到要求，其中槽的宽度由刀具的尺寸保证，槽的深度尺寸和位置精度由设计的夹具 来保证。槽的位置包括如下两方面要求： （1） 、加工槽的宽度为 12mm，且两个侧面相对于中心面 A 对称度为 0.1mm； （2） 、加工槽的深度为 320.2mm。 在大孔处有一6 销孔，没有特殊要求，只需按一般钻孔处理。 6 传力杆在工作中承受多向交变载荷的作用，要具有很高的强度。因此，传力杆材 料一般都采用合金钢，如 45 钢、65 钢、40Cr、40MnB 等。在此选用 45 钢。 二、确定生产类型 2.1、生产纲领：指产品的年产量。 N = Qn(1+ a%) (1 + b%) 式中 N-零件的年产量（件/年） ； Q-产品的年产量（台/年） ； n-每台产品中该零件的数量（件/台） ； a%-备品率； b%-废品率。 2.2、生产类型 生产类型有三种：单件生产、成批生产和大量生产。 生产纲领和生产类型的关系类型生产纲领和生产类型的关系类型 生产 类型 零件的年生产纲领/件 重型零件 （30kgy 以上） 中型零件 （430kg） 轻型零件（4kg 一下） 单件 生产 小于 5 小于 10 小于 100 小批 量生产 5100 10200 100500 中批 量生产 100300 200500 5005000 大批 量生产 3001000 5005000 500050000 大量 生产 大于 1000 大于 5000 大于 50000 7 题目给出生产类型为中批量生产。年产量 5000 件。 2.3 各种生产类型的工艺特征 表 2.3 各种生产类型的工艺特征 名称 大批生产 中批生产 单件生产 生产对象 品种较少，数量很 大 品种较多，数量较 多 品种很多， 数量少 零件互换 性 具有广泛的互换 性，某些高精度配合件 用分组选择法装配，不 允许用钳工修配 大部分零件具有互 换性，同时还保留某些 钳工修配工作 广泛采用 钳工修配 毛坯制造广泛采用金属模机 器造型、模锻等 毛坯精度高，加工 余量小 部分采用金属模造 型、模锻等，部分采用 木模手工造型、自由锻 造 毛坯精度中等 广泛采用 木模手工造型、 自由锻造 毛坯精度 低，加工余量大 机床设备 及其布置 采用高效专用机 床，组合机床、可换主 轴箱(刀架)机床、可重 组机床 采用流水线或自动 线进行生产 部分采用通用机 床，部分采用数控机床、 加工中心、柔性制造单 元、柔性制造系统 机床按零件类别分 工段排列 广泛采用 通用机床、重要 零件采用数控 机床或加工中 心，机床按机群 布置 获得规定 加工精度的方 法 在调整好的机床上 加工 一般是在调整好的 机床上加工，有时也用 试切法 试切法 装夹方法高效专用夹具装夹 夹具装夹 通用夹具 装夹，找正装夹 8 工艺装备广泛采用高效率夹 具、量具或自动检测装 置，高效复合刀具 广泛采用夹具，广 泛采用通用刀具、万能 量具，部分采用专用刀 具、专用量具 广泛采用 通用夹具、量具 和刀具 对工人要 求 调整工技术水平要 求高，操作工技术水平 要求不高 对工人技术水平要 求较高 对工人技 术水平要求高 工艺文件工艺过程卡片，工 序卡片，检验卡片 一般有工艺过程卡 片，重要工序有工序卡 片 只有工艺 过程卡片 由上表 2.3 可知，不同的生产类型具有不同的工艺特征。在制订零件机械加工工 艺规程时，必须首先确定生产类型，生产类型确定之后，工艺过程的总体轮廓就勾画 出来了。 由题意可知，该零件为中批量生产，则部分采用通用机床，部分采用数控机床、 加工中心；广泛采用通用刀具、万能量具，部分采用专用刀具、专用量具。 三、确定毛坯 传力杆在工作中承受多向交变载荷的作用，要具有很高的强度。因此，毛坯材料 一般都采用合金钢，如 45 钢、65 钢、40Cr、40MnB 等。在此选用 45 钢。 毛坯用模锻法成型。毛坯的锻造工艺过程。将棒料在炉中加热至 1140-1200C。 先在辊锻机上通过 4 个型槽进行辊锻制坯，然后在锻压机上进行预锻和终锻。锻造好 的毛坯需要经调质处理，使之得到细致均匀的回火索氏体组织，从而改善性能，减少 毛坯内应力。 此外，为提高毛坯的精度，还需要进行热校正、外观缺陷检查、内部探伤、毛坯 尺寸检查等工序，最终获得合格的毛坯。 为节省材料、减少加工余量，同时保证加工精度，毛坯外形锻造成零件外形，外 轮廓留下 2mm 加工余量，即大孔端取 R20，小孔端取 R16；厚度留下 4mm 的加工余 量，取 30mm。 9 四、工艺规程设计 4.1、选择定位基准 4.1.1 设计基准 零件图上用来确定其他点、线、面的位置时所依据的点、线、面其组合，称为设 计基准。 此零件的设计基准中心面 A。 4.1.2 工艺基准 工件的加工、检验、装配过程中所采用的基准称为工艺基准。因此，工艺基准按 其用途不同又可以分为定位基准、测量基准、装配基准、和工序基准。 （1）定位基准 工件在加工时用作定位的基准称为定位基准。根据基准重合的原则应选中心面 A 面作为定位基准，但 A 面实际不存在，故可选工件的两侧面 M 或 N 的任一面作为定位 基准。 （2）测量基准 工件在测量是所采用的基准称为测量基准。 与定位基准重合， 可选工件的两侧面 M 或 N 的任一面作为定位基准。 （3）装配基准 工件在装配时用来确定零件或部件在产品中的相对位置所采用的基准称为装配基 准。与定位基准重合，可选工件的两侧面 M 或 N 的任一面作为定位基准。 （4）工序基准 在工序图上用来确定本工序被加工表面位置所采用的基准称为工序基准。加工侧 面 M 时以侧面 N 为基准； 加工侧面 N 时以侧面 M 为基准； 加工两个孔及销孔时以侧面 N 为基准；加工槽时以侧面 N 为基准。 10 4.2、制定工艺路线 该零件的加工工艺路线是先进行外形的加工，再进行孔、槽的加工。按照先基准 面后其他、先粗后精、先面后孔的原则，传力杆加工可按下面工艺路线进行。 工序 1 锻造毛坯 工序 2 以侧面 N 为基准，粗铣侧面 M; 以侧面 M、N 互为为基准，半精铣侧面 M、 N，保证厚度 26 0.03mm 工序 3 以侧面 N 为基准，钻孔10 工序 4 以侧面 N 为基准，扩孔10 至10.8 工序 5 以侧面 N 为基准，铰孔10.8 至11 工序 6 以侧面 N 为基准，钻孔23 工序 7 以侧面 N 为基准，扩孔23 至23.8 工序 8 以侧面 N 为基准，铰孔23.8 至24 工序 9 以侧面 N、两个孔为基准，铣零件外轮廓，大孔端外轮廓铣至 R=18mm，小 孔端外轮廓铣至 R=14mm 工序 10 以侧面 N、两个孔为基准，铣槽至 12mm 工序 11 以侧面 N、两个孔为基准，钻销孔6 工序 12 倒角、去毛刺 工序 13 检验 4.3、选择加工设备和工艺设备 由零件的加工工艺路线可知，需要铣床、钻床；以及相应铣刀、钻头等刀具；量 具选用普通钢尺、游标卡尺、千分尺；需要 V 型块来定位夹紧。 工序 2，用立式铣床，选用30 端铣刀 工序 3，用立式钻床，选用10 钻头 工序 4，用立式钻床，选用10.8 扩孔钻 工序 5，用立式铣床，选用11 铰刀 工序 6，用立式钻床，选用23 钻头 工序 7, 用立式钻床，选用23.8 扩孔钻 工序 8, 用立式铣床，选用24 铰刀 工序 9，用数控铣床，选用30 立铣刀 工序 10 用立式铣床，选用11.5 立铣刀、12 立铣刀 工序 11，用立式钻床，选用6 钻头 11 工序 12，钳工倒角、去毛刺 4.4、机械加工余量、工序尺寸及工时的确定 机械加工余量、工序尺寸及公差、表面粗糙度如下表 加工表 面 工序双边余量（mm） 工序尺寸及公差（mm） 表面粗糙度（m） 粗 半精 精 粗 半精 精 粗 半精 精 两侧面 3.2 0.8 26.8 1 . 0 1 . 0 + 26 03. 0 03. 0 + 16 12.5 大孔 22 0.8 0.2 23 21 . 0 21. 0 + 23.8 084. 0 084. 0 + 24 033. 0 0 + 32 6.3 1.6 小孔 10 0.8 0.2 10 15. 0 15. 0 + 10.8 06. 0 06. 0 + 11 018 . 0 0 + 32 6.3 1.6 外轮廓 1.2 0.8 R18.8 2 . 0 2 . 0 + R18 0 08. 0 16 12.5 外轮廓 1.2 0.8 R14.8 2 . 0 2 . 0 + R14 0 08. 0 16 12.5 槽 12 11.5 0.5 11.5 1 . 0 1 . 0 + 12 03. 0 03. 0 + 16 6.3 销孔 6 6 16 切削用量的确定： 1、工序 2：由于是铣平面，所以选用端面铣刀，刀具直径为 D=30mm。 粗铣的每齿进给量 f z=0.10mm/z，背吃刀量 a p=1.6mm, 取粗铣的主轴转速为 n1=130r/min。 半精铣的每转进给量 f=1.2mm/r，背吃刀量 ap=0.4mm，取半精铣的主轴转速为 n2=260r/min。故相应的切削速度分别为： 粗加工 V=D n /1000=3.1430130/1000m/min=12.25m/min 半精加工 V=D n/1000=3.1430260/1000 m/min=25.49 m/min 2、工序 3：钻孔，钻头直径 10mm,进给量 f=0.09mm/r,主轴转速,1000r/min，切削 速度 V=31.4m/min; 工序 4：扩孔，钻头直径 10.8mm,进给量 f=0.09mm/r,主轴转速,1000r/min，切削 速度 V=33.9m/min; 12 工序 5：铰孔，铰刀直径:11mm，进给量 f=0.1mm/r,主轴转速 110r/min,切削速度 V =3.8m/min。 工序 6：钻孔，钻头直径 23mm,进给量 f=0.09mm/r,主轴转速,1000r/min，切削速 度 V=69.08m/min; 工序 7：扩孔，钻头直径 23.8mm,进给量 f=0.09mm/r,主轴转速,1000r/min，切削 速度 V=71.59m/min; 工序 8：铰孔，铰刀直径:24mm，进给量 f=0.1mm/r,主轴转速 110r/min,切削速度 V =7.94m/min。 3、工序 9：铣圆弧轮廓，选用立铣刀，刀具直径为 30mm。 粗铣的每齿进给量 f z=0.06mm/z，背吃刀量 a p=0.6mm, 取粗铣的主轴转速为 n1=100r/min，切削速度 V9.42m/min。 半精铣的每转进给量 f=0.8mm/r，背吃刀量 a p=0.4mm,半精铣的主轴转速为 200r/min，切削速度为 V=18.84m/min。 4、工序 10：铣槽 12，选用立铣刀。 粗铣，刀具直径为 11.5mm，每齿进给量 f z=0.06mm/z，背吃刀量 a p=0.5mm, 取 粗铣的主轴转速为 n1=100r/min，切削速度 V=3.61m/min。 半精铣，刀具直径为 12mm，每转进给量 f=0.8mm/r，背吃刀量 a p=0.4mm,半精铣 的主轴转速为 200r/min，切削速度为 V=7.54m/min。 5、工序 11：钻孔，钻头直径 6mm,进给量 f=0.09mm/r,主轴转速,1000r/min，切削 速度 V=18.84m/min 13 4.5、机械加工工艺过程卡片、机械加工工序卡片 机械加工工艺过程卡片 重庆交通大学 机械加工工艺过程卡片 产品型号 产品名称 传力杆 共 1 页 材料牌号 45 钢 毛坯种类 模锻件 毛坯外型尺寸 工序号 工序名 称 工序内容 设 备 工艺装备 1 锻造 锻造毛坯 2 铣 以侧面 N 为基准，粗铣侧面 M; 以侧面 M、N 互 为为基准，半精铣侧面 M、N，保证厚度 26 0.03mm 立式铣床 30 硬质合金端铣刀 3 钻 以侧面 N 为基准，钻孔10 立式钻床 10 麻花钻 4 钻 以侧面 N 为基准，扩孔10 至10.8 立式钻床 10.8 麻花钻 5 铰 以侧面 N 为基准，铰孔10.8 至11 立式铣床 11 铰刀 6 钻 以侧面 N 为基准，钻孔23 立式钻床 23 麻花钻 7 钻 以侧面 N 为基准，扩孔23 至23.8 立式钻床 23.8 麻花钻 8 铰 以侧面 N 为基准，铰孔23.8 至24 立式铣床 24 铰刀 9 铣 以侧面 N、两个孔为基准，铣零件外轮廓，大 孔端外轮廓铣至 R=18mm， 小孔端外轮廓铣至 R=14mm 数控铣床 30 硬质合金立铣刀 10 铣 以侧面 N、两个孔为基准，铣槽至 12mm 立式铣床 11.5、 12 硬质合金 立铣刀 11 钻 以侧面 N、两个孔为基准，钻销孔6 立式钻床 6 麻花钻 12 钳工 钳工倒角、去毛刺 钳工台 规，锉刀 13 检查 按工艺要求 游标卡尺，塞规 14 机械加工工序卡片机械加工工序卡片 重庆交通大学 机械加工工序卡片 产品名称 零件名称 零件图号 传力杆 传力杆 材 料 材料名称 毛坯种类 毛坯尺寸 零件重 每台件数 卡片编号 第 1 页 45 半成品 1 共 6 页 加 工 工 序 图 工序号 2 工序名 铣侧面 M、N 设 备 立式铣床 夹具 V 型块、机用虎钳 工量具 游标卡尺 刃具 30 硬质合金端铣刀 工 步 工步内容及要求 主轴 转速 (r/mi n) 吃刀深 度(mm) 切削速度 (m/min) 进给 量 (mm/r ) 走刀 次数 1 以侧面 N 为基准，粗铣侧面 M 130 1.6 12.25 0.3 1 2 以侧面 M 为基准，粗铣侧面 N 130 1.6 12.25 0.3 1 3 以侧面 N 为基准，半精铣侧面 M 260 0.4 25.49 1.2 1 4 以侧面 M 为基准，半精铣侧面 N 260 0.4 25.49 1.2 1 工艺编制 学号 审 定 会 签 工时定额 校 核 执行时间 批 准 15 机械加工工序卡片机械加工工序卡片 重庆交通大学 机械加工工序卡片 产品名称 零件名称 零件图号 传力杆 传力杆 材 料 材料名称 毛坯种类 毛坯尺寸 零件重 每台件数 卡片编号 第 2 页 45 半成品 1 共 6 页 加 工 工 序 图 工序号 3 工序名 钻孔 设 备 立式钻床 夹具 V 型块、机用虎钳 工量具 游标卡尺 刃具 10 麻花钻 工 步 工步内容及要求 主轴 转速 (r/mi n) 吃刀深 度(mm) 切削速度 (m/min) 进给 量 (mm/r ) 走刀 次数 1 以侧面 N 为基准，划线找中心，钻中心孔 1000 1 2 按中心孔钻孔10 1000 31.4 0.09 1 工艺编制 学号 审 定 会 签 工时定额 校 核 执行时间 批 准 16 机械加工工序卡片机械加工工序卡片 重庆交通大学 机械加工工序卡片 产品名称 零件名称 零件图号 传力杆 传力杆 材 料 材料名称 毛坯种类 毛坯尺寸 零件重 每台件数 卡片编号 第 3 页 45 半成品 1 共 6 页 加 工 工 序 图 工序号 4 工序名 钻孔 设 备 立式钻床 夹具 V 型块、机用虎钳 工量具 游标卡尺 刃具 10.8麻花钻 工 步 工步内容及要求 主轴 转速 (r/mi n) 吃刀深 度(mm) 切削速度 (m/min) 进给 量 (mm/r ) 走刀 次数 1 在孔10 的基础上扩孔至 10.8 1000 33.9 0.09 1 工艺编制 学号 审 定 会 签 工时定额 校 核 执行时间 批 准 17 机械加工工序卡片机械加工工序卡片 重庆交通大学 机械加工工序卡片 产品名称 零件名称 零件图号 传力杆 传力杆 材 料 材料名称 毛坯种类 毛坯尺寸 零件重 每台件数 卡片编号 第 4 页 45 半成品 1 共 6 页 加 工 工 序 图 工序号 5 工序名 铰孔 设 备 立式铣床 夹具 V 型块、机用虎钳 工量具 游标卡尺 刃具 11 铰刀 工 步 工步内容及要求 主轴 转速 (r/mi n) 吃刀深 度(mm) 切削速度 (m/min) 进给 量 (mm/r ) 走刀 次数 1 在孔10.8 的基础上铰孔至 11 110 3.8 0.1 1 工艺编制 学号 审 定 会 签 工时定额 校 核 执行时间 批 准 18 机械加工工序卡片机械加工工序卡片 重庆交通大学 机械加工工序卡片 产品名称 零件名称 零件图号 传力杆 传力杆 材 料 材料名称 毛坯种类 毛坯尺寸 零件重 每台件数 卡片编号 第 5 页 45 半成品 1 共 6 页 加 工 工 序 图 工序号 9 工序名 铣外轮廓 设 备 数控铣床 夹具 专用夹具 工量具 游标卡尺 刃具 30 硬质合金立铣刀 工 步 工步内容及要求 主轴 转速 (r/mi n) 吃刀深 度(mm) 切削速度 (m/min) 进给 量 (mm/r ) 走刀 次数 1 编程，粗铣外轮廓 100 0.6 9.42 0.18 1 2 编程，半精铣外轮廓 200 0.4 18.84 0.8 1 工艺编制 学号 审 定 会 签 工时定额 校 核 执行时间 批 准 19 机械加工工序卡片机械加工工序卡片 重庆交通大学 机械加工工序卡片 产品名称 零件名称 零件图号 传力杆 传力杆 材 料 材料名称 毛坯种类 毛坯尺寸 零件重 每台件数 卡片编号 第 6 页 45 半成品 1 共 6 页 加 工 工 序 图 工序号 10 工序名 铣槽 12 设 备 立式铣床 夹具 专用夹具 工量具 游标卡尺 刃具 11.5、12 硬质合金 立铣刀 工 步 工步内容及要求 主轴 转速 (r/mi n) 吃刀深 度(mm) 切削速度 (m/min) 进给 量 (mm/r ) 走刀 次数 1 11.5 硬质合金立铣刀粗铣槽 100 1 3.61 0.18 30 2 12 硬质合金立铣刀半精铣槽 200 1 7.54 0.8 31 工艺编制 学号 审 定 会 签 工时定额 校 核 执行时间 批 准 20 五、夹具设计 5.1、问题的提出 零件已加工大小孔 24 033 . 0 0 + mm、11 018 . 0 0 + mm，两个侧面也加工完毕。现在需要 在小孔端加工槽，槽的尺寸精度和表面粗糙度要求不是很高，由铣削直接加工就可 以达到要求，其中槽的宽度由刀具的尺寸保证，槽的深度尺寸和位置精度由设计的 夹具来保证。槽的位置包括如下两方面要求： （1） 、加工槽的宽度为 12mm，且两个侧面相对于中心面 A 对称度为 0.1mm； （2） 、加工槽的深度为 320.2mm。 因 此 ， 为 工 序14 、 工 序15设 计 一 个 专 用 夹 具 。 5.2、夹具设计 5.2.1、定位方案设计： 根据加工槽两侧面相对于中心面对称要求，需要限制工件 X 方向转动自由度、Y 方向转动自由度和 Z 方向转动自由 度；根据加工槽宽度和深度要求， 需要限制工件 X 方向移动自由度和 Z 方向移动自由度。但考虑到加工 时工件定位的稳定性，可以将六个 不定度全部限制。 工件相对中心面对称， 要实现 21 加工槽两侧面相对中心面对称的要求，且根据基准重合的原则应选 A 面作为定位基准， 但 A 面实际不存在，故可选工件的两侧面 M 或 N 的任一面作为定位基准，限制三个不 定自由度，此为第一定位基准。 由加工槽深度要求， 方案一：如右图所示 孔 O2及 O1为第二和第三定位基准，通过固定圆柱销及 V 形块实现定位； 方案二：如下图所示 可以选择孔O1及O2为第二和第 三定位基准，通过图中所示的固定 式圆柱销及菱形销实现定位。 经分析，第一种方案以圆柱和 V 形块组合定位时，要受到外圆加 工精度的影响，由于外圆表面系毛 坯铸件不能保证工件的加工要求， 加上 V 形块比较薄且夹住工件一 边，不易夹紧。所以采用第二种方 案， 即以孔 O1及 O2为第二和第三定 位基准，对两孔采用固定式圆柱销 及菱形销定位，此方案实现了工件的完全定位，无重复定位，方案可取。 5.2.2、导引方案设计： 对此方案，我们采用每加工一批工件，只安装调整一次夹具，通过试切数个工件 来对刀的，此种方案对导引方案的要求很高，如下图所示： 我们要保证的第一个精度是槽的宽度12mm关于工件厚度方向上的对称中心的对称 性如，第二个精度为槽的深度即尺寸 A。 所以对导引元件初步设计方案为一个方形的块如右图所示，用于安装在夹具体上。 正确的安装方法见夹具装配图。 5.2.3、夹紧方案设计： 对此工件的铣削加工，我们所采用的是一面和两个定位销的原理，而且我们拟定 22 采用的是手动夹紧，为了节约成本，我们 采用一个压块，一个螺母对其压紧，夹紧 方案的初步确定如右图所示（局部图） ： 根据工件上大孔的尺寸、菱形销、螺 杆的尺寸大小， 我们选用 M10 的压紧螺母， 对压块的尺寸我们拟定为厚度 5mm，直径 为 35mm。具体见附录中的零件图。 计算切削力 刀具：高速钢直齿三面刃铣刀。 D=12mm. Z=18 9.81. . ffFef zfz C a ya uz FK nf = 30,1.0,0.65,0.83,0,0.83CfXfyFuFwFqF= 16,8,0.15,0.67.pefFZamm amm aK= zZ fKF = 83 . 0 80 1883 . 0 865 . 0 15 . 0 163081 . 9 =2448N 校核定位销： 2 FF Ar = 24 1 11 0 2 2 4 8 = 0.60 45 MPa= 根据公式： 201 2/)(tgrdtg LQ W + + =可知直径为 10mm 的螺杆和 M10 的螺母能满 足夹紧力的要求。 夹紧力：由于工作状态原因，切削力与夹紧力在空间上是相互垂直的。螺母提供 的夹紧力足以夹紧，故无须验算。 5.2.4、其它装置设计： 铣床夹具依靠两个对角 M8 螺栓与机床工作台上相连接， 通过两个对角的定位销 （ 6）保证定位元件对工作台和导轨具有正确的相对位置。 23 5.2.5、夹具体设计： 在夹具体设计方面，我们采用了一个直 角块，来进行大体上的定位，而且要设置导 引装置的安装位置，对各个面的要求见零件 图， （右图为夹具体的立体图） 夹具体通过安 装在夹具体上的定向键进而与铣床的工作台 连接，从而实现对夹具的固定。 此夹具在有加强筋的情况下，具有足够 的刚度与强度，安放稳定，工艺性好，实用 安全。 5.2.6、技术条件制定： 1、定位元件 20 和 35 相对于夹具底平面的平行度公差在 100mm 上为 0.03mm。 2、夹具上与短销凸肩接触的垂直面相对于夹具底平面的垂直度公差在全长上为 0.03mm。 5.2.7、夹具工作原理(操作)简介： 对此夹具各个零件的装配关系 见下图，下面我们来分析与说明它的 工件原理：短销通过夹具体上的孔、 本身的螺栓、螺母与夹具体紧紧连 接。菱形销也是能过同样的方法与 夹。具体连接而得到固定，菱形销上 设置一长螺纹，用于压紧螺母对工件 的夹紧。在夹具体的底平面上安装定向键用于与铣床工件台面的连接与定位。工件时， 只要把压紧螺母、压块卸下，即可把工件套上去。利用一面二孔进行定位，当工件套 上去后，先装入压块，再用压紧螺母进行夹紧。这时铣刀在导引装置的引导下对待加 工工件进行加工，并且在导引装置的作用下完成铣床对工件的铣槽工序。 本夹具操作简单，装卸工件时只需靠压板紧定螺栓的松紧即可轻松实现。 5.3、定位误差分析 24 现选取工件上两孔与两定位销的配合均为 H7/g6，则圆柱销的直径尺寸为 11 006 . 0 017 . 0 mm,菱形销的圆弧部分直径尺寸为 24 007 . 0 020 . 0 mm，b=5mm,B=d-3=24mm。圆柱 销与菱形销之间的中心距为 420.02 mm。 工件在夹具中定位产生的定位误差，其值应控制在工件相对尺寸或位置公差的 3 1 5 1 ，为此需对每一项工序加工要求逐一进行分析。 5.3.1、对加工槽深尺寸 A 进行分析 加工槽的深度尺寸的工序基准为工件小孔外圆面的上母线，定位基准为圆柱销中 心线，则 定位（定位（A）=位置+不重 =0.035+0.04=0.075mm 因定位（ 定位（A）值小于工序尺寸公差值（0.6mm）的 5 1 ，故能满足工序加工要求。 5.3.2、对加工槽两侧面对中心面 A 对称度进行分析 加工槽的位置精度对称度的工序基准是中心面 A， 而定位基准为第一基准平面， 这里忽略基准的位移误差，则 定位（对称度） 定位（对称度）=位置+不重=0+0.03=0.03mm 因定位（对称度） 定位（对称度）值小于工序位置精度要求的公差值（0.1mm）的 3 1 ，故能满足工序加 工要求。 5.4、夹具的装配图见附图 25 参考文献 1张世昌等机械制造技术基础（第 2 版） 北京：高等教育出版社，2007 2关慧贞等机械制造装备设计（第 3 版） 北京：机械工业出版社，2009 3白海清典型零件工艺设计北京：北京大学出版社，2012 4卞洪元机械制造工艺与夹具北京：北京理工大学出版社，2010 5陈磊等机械制造工艺北京：北京理工大学出版社，2010 6朱辉等画法几何及工程制图（第 6 版） 上海：上海科学