毕业设计（论文）-开合螺母机加工工艺及铣床夹具设计.doc

I 开合螺母机加工工艺及铣床夹具设计开合螺母机加工工艺及铣床夹具设计 摘要 本次毕业设计主要介绍了开合螺母的加工工艺流程以及车削专用夹具的设 计 工作内容包括主要分为工艺过程设计以及夹具设计两个部分 加工工艺过程设计中主要工作包括 对开合螺母结构进行了分析 对生产 工艺进行了分析 制定了加工工艺路线 确定了重要工序尺寸 加工余量 切 削用量 车床以及刀具 最后完成了加工工艺过程卡和加工工序卡 夹具设计中主要工作包括 分析任务要求 确定夹具体型式 分析定位原理与 定位误差 确定加紧方案 计算加工过程中切削力 夹紧力并对其进行了校核 设计了夹具的主要零件 关键字 关键字 开合螺母 工艺设计 夹具设计 全套图纸加扣 3012250582 II III 目 录 摘 要 I 第一章 工艺设计 1 1 1 分析 研究零件图 和实物 进行工艺审查 1 1 2 选择毛坯制造方式 1 1 3 拟定工艺路线 2 1 4 机械加工工序设计 4 1 4 1 机械加工余量 工序尺寸及毛坯尺寸的确定 4 1 4 2 确定各工序的切削用量及基本工时 5 第二章 夹具设计 14 2 1 机床夹具概论 14 2 1 1 夹具简介 14 2 1 2 机床夹具的概念 14 2 2 机床夹具的功能 14 2 2 1 机床夹具的主要功能 14 2 2 2 机床夹具的特殊功能 15 2 3 机床夹具在机械加工中的作用 15 2 4 机床夹具的组成 15 2 5 夹具设计的基本要求 16 2 6 机床夹具的分类 16 2 7 机床夹具的设计特点和设计要求 16 2 7 1 机床夹具的设计特点 16 2 7 2 机床夹具的设计要求 17 2 8 夹具设计方法和步骤 17 2 8 1 研究原始资料 明确设计任务 17 2 8 2 夹具结构和方案的设计 17 2 8 3 夹具设计方案提出 18 2 8 4 夹具设计方案确定 19 2 9 钻削力及夹紧力计算 20 2 9 1 切削力及夹紧力的计算 20 2 9 2 定位误差分析 21 2 9 3 夹具设计及操作的简要说明 21 第三章 夹具总图的绘制 23 IV 参考文献 27 致 谢 28 1 第一章第一章 工艺设计工艺设计 1 1 分析 研究零件图 和实物 进行工艺审查 1 零件的作用 题目所给定的零件是 CA6140 车床上的开合螺母 开合螺母是用于接通和 断开从丝杠传来的运动 车削螺纹时 将开合螺母合上 丝杠通过开合螺母传 动溜板箱和刀架 否则就将开合螺母脱开 车削螺母时 顺时针方向转动手柄 通过轴带动曲线槽盘转动 曲线槽盘上的曲线槽盘形状 通过圆柱销带动上半 螺母在溜板箱体后面的燕尾形导轨内上下移动 使其相互靠拢 将开合螺母和 丝杠啮合 若逆时针方向转动手柄 则两半螺母相互分离 开合螺母和丝杠脱 开 槽盘的曲线槽是一段圆弧 此圆弧在接近槽盘中心部分的倾斜角比较小 目的是使开合螺母闭合能自锁 不会因为螺母上的径向力而自动脱开 2 零件的材料及性能 零件材料为 HT15 33 灰铸铁 考虑到灰铸铁 的抗缺口敏感性 减震性和耐 优良等特点 因此应该选用铸件 以便使开合螺母在使用中耐磨性良好 保证零件 工作可靠 3 分析零件结构的工艺性 由于零件年产量为 3000 件 已达到成批生产的水平 而且离心铸造 免除了砂模和制模的设备 以及减少了铸工车间的面积 生产成本就有了降低 这样得来的铸件具有紧密与微细的颗粒结构及较好的机械性能 因此采用离心 铸造 这从提高生产率 保证加工精度来考虑也是应该的 1 2 选择毛坯制造方式 1 毛坯生产类型 确定毛坯类型为 3000 件 年 查找参考资料拟定此生产类型的参考数据为 中批 工作制度 8 小时 班制 2 毛坯铸造形式 2 将融化了的金属浇注到旋转着的模型中 由于离心力的作用 金属液粘贴 于模型的内壁上 凝结后所得铸件外形与模型内壁的形状相同 使用这种方法 可以毋需浇注口 故能显著地减少金属的消耗 由于免除了砂型和制模的设备 以及减少了铸工车间的面积 生产成本就有了降低 而所得逐渐则具有紧密与 微细的颗粒结构及较好的机械性能 3 毛坯精度尺寸 查机械加工工艺手册得灰铸铁刀具切入金属层的厚度应大于表面层厚度 即大于 1mm 小于 4mm 由此 确定灰铸铁铸件精度等级为 2 级 指尺寸精度和表面光洁度要求较 高 或者大批 中批生产的铸件 4 确定毛坯铸件的重量 通过计算 最后确定毛坯的重量为 4 079Kg 确定重量偏差为 7 5 确定机械加工余量 确定 2 级铸铁件的机械加工余量 顶面加工余量为 4 0mm 底面及侧面加 工余量为 3 0mm 6 确定铸铁件的尺寸偏差 由机械加工工艺手册查得 2 级铸铁件尺寸偏差为 0 8mm 1 3 拟定工艺路线 1 选择定位基准 基面选择是工艺规程设计中的重要工作之一 基面选择的正确与合理 可 以使加工质量得到保证 生产率得到提高 否则不但加工工艺过程中的问题百 出 更有甚者 还会造成零件大批报废 使生产无法正常进行 粗基准的选择 对象开合螺母这样的零件来说 选择好粗基准是至关重要 的 按照有关粗基准的选择原则 即当零件有不加工表面时 应以这些不加工 表面作粗基准 若零件有若干个不加工表面时 则应以与加工表面要求相对位 置精度较高的不加工表面作为粗基准 现在选取燕尾为粗基准 利用左 右两个定位块和一个削边销对其进行限 制 以消除六个不定度 达到过定位 对于精基准而言 主要应该考虑基准重 合的问题 2 制定工艺路线 3 制定工艺路线的出发点 是应该使零件的几何形状 尺寸精度及位置精度 等技术要求能得到妥善的保证 在生产纲领已确定为成批生产的条件下 可以 考虑采用万能性机床配以专用工夹具 并尽量使工序集中来提高生产率 除此 之外 还应当考虑经济效果 以便使生产成本尽量下降 工艺路线方案一 工序 铸造 清砂 热处理 清砂 涂漆 划线 铣燕尾及空刀槽 磨燕尾及空刀槽 粗镗 精镗 粗铰 精铰 52H7 孔并倒角 1 5 x 45 钻 扩钻 粗铰 精铰 2 x 12 孔 粗车 半精车 精车一端面 粗车 半精车 精车另一端面 切断 去毛刺 清洗 检验 入库 路线方案二 工序 铸造 清砂 热处理 清砂 涂漆 4 划线 粗车 半精车 精车一端面 粗镗 精镗 粗铰 精铰 52H7 孔并倒角 1 5 x 45 粗车 半精车 精车另一端面 铣燕尾及空刀槽 磨燕尾及空刀槽 钻 扩钻 粗铰 精铰 2 x 12 孔 切断 去毛刺 清洗 检验 入库 3 工艺方案的比较与分析 上述两个工艺方案的特点在于 方案一是先加工燕尾及空刀槽 然后以此 为基准加工孔 52H7 而方案二是先加工两端面 再加工 52H7 孔 两者相 比较 可以看出 先加工燕尾及空刀槽 然后以此为基准加工孔 52H7 这时 的位置精度较易保证 并且定位及装夹等比较方便 1 4 机械加工工序设计 1 4 1 机械加工余量 工序尺寸及毛坯尺寸的确定 开合螺母 零件材料为 HT15 33 灰铸铁 毛坯重量为 4 公斤 生产类型 为中批生产 采用离心铸造毛坯 2 级精度 根据上述原始材料及加工工艺 分别对各加工表面的机械加工余量 工序 尺寸及毛坯尺寸确定如下 1 52H7 孔 精铰至 52H7 表面粗糙度为 Ra1 6um 工序余量为 2z 0 08 粗铰至 51 92mm 2z 0 42 精镗至 51 5mm 2z 1 5 粗镗第二次至 50mm 2z 3 粗镗至 47m 2z 7 1 2 12 孔 铰至 12mm 2z 0 15 5 扩钻至 11 85mm 2z 0 85 钻至 11 2z 11 2 一端面 精车至 97 2z 0 8 半精车至 97 8 2z 1 2 粗车至 99 2z 6 3 另一端面 精车至 95 2z 0 5 半精车至 96 5 2z 0 5 粗车至 96 2z 1 1 4 2 确定各工序的切削用量及基本工时 工序 铣燕尾及空刀槽 1 粗铣燕尾 v 6m min 0 1m s ns 1000v dw 1000 40 0 8r s 47 8r min 1 0 3 14 按机床选取 nw 0 79 r s 47 5r min 实际切削速度切削工时 3 14 40 0 19 0 43 10001000 dwnw vm s l1 8 7 表 1 11 12 t0 158 3s 2 64min 175 28 7 0 53mz ll s 2 精铣燕尾 v 6m min 0 1m s ns 0 8r s 47 8r min w 1000v1000 0 1 d3 14 40 按机床选取 nw 0 79 r s 47 5r min 实际切削速度 v dw nw 1000 3 14 40 0 79 1000 0 43m s 6 切削工时 l1 6 3 t0 153s 2 6min 1l l75 26 3 0 53mzs 3 铣退刀槽 s 0 02 0 03 选 s 0 02mm v 47m min 0 78m s ns 4 14r s 248r min w 1000v1000 0 78 d3 14 60 按机床选取 nw 4 r s 240r min 实际切削速度 v 0 75m s 45m min wwd n3 14 60 4 10001000 切削工时 l1 5 9 l2 4 sm sz z n 0 02 4 36 2 88 t0 3 785s 0 06min 121 5 94 2 88m lll s 4 粗铣端面 选择高速钢套式面铣刀 每齿进给量 sz 0 1 0 2 选 sz 0 1mm v 56m min 0 92m s ns 3 7r s 222r min w 1000v1000 0 93 d3 14 80 按机床选取 nw 4 2r s 252r min 实际切削速度 v 1 01m s 61m min wwd n3 14 80 4 2 10001000 切削工时 l1 37 5 l2 2 sm sz z n 0 1 18 3 7 0 37 7 t0 185s 3min 122937 52 0 37m lll s 5 精铣端面 铣刀每转进给量 0 10 0 12 选 s0 0 12mm v 56m min 0 9m s ns 3 7r s 222r min w 1000v1000 0 92 d3 14 80 按机床选取 nw 4 2r s 252r min 实际切削速度 v 1 01m s 61m min wwd n3 14 80 4 2 10001000 切削工时 l1 37 5 l2 2 sm sz z n 0 1 18 3 7 0 37 t0 185s 3min 122937 52 0 37m lll s 工序 磨燕尾及空刀槽 保证粗糙度为 1 6 精度为 7 级 选择卧轴矩台平面磨床 M7130 1 磨轮的选择 磨料 黑色炭化硅 粒度 36 46 硬度 ZR1 Z1 结合剂 陶瓷 结构 5 6 用磨轮端面磨平面的切削用量 工件运动速度 v 8 15m min 选 v 10m min 工作台磨削深度进给量 st 0 065 毫米每行程 st 与工件材料相关的次数为 k 1 05 用磨轮端面磨平面的切削动力 8 切削动力 N 10 3 千瓦 切削动力的修正系数 与工件材料有关 K2 0 9 用磨轮圆周粗磨平面的切削用量 工作台单行程的进给量 Sb 16 224 毫米每行程 工作台单行程的磨削深度进给量 St 0 025 毫米每行程 St 的修正系数 K1 0 86 切削工时 t0 lhk To 1000vszt L 磨削计算长度 矩台用磨轮圆周磨 L l1 20 矩台用磨轮端面磨 L l1 DM 10 l1 工件磨削面长度 DM 磨轮直径 h 加工余量 k 平面磨系数 v 工作台往复运动的速度 St 磨削深度进给量 Z 同时加工的工件数量 T01 0 36min t0 22 320 100 2 1 0 lhk 1000vszt1000 0 065 3 T02 0 35min t0 13 320 100 2 1 0 lhk 1000vszt1000 0 065 3 T03 0 15min t0 126 10 100 2 1 0 lhk 1000vszt1000 0 065 3 T T01 T02 T03 0 36 0 35 0 15 0 86min 工序 钻 52H7 孔并倒角 1 5 45 9 1 粗镗第一次至 47mm 选择硬质合金可调节浮动镗刀 B 25 H 12 进给量 S 1 6 2 0 选 S 1 6mm r v 62 6m min n 398r min 6 63r min 切削工时 l1 1 7 l2 3 0 l 105 t D d1 2 47 40 2 3 5mm t0 10 34s 0 17min 12105 1 73 0 16 6 63 lll s n 粗镗第二次至 50mm S 1 6 2 0 选 S 2 0mm r v 56 6m min n 360r min 6r min 切削工时 l1 0 87 l 105 t D d1 2 50 47 2 1 5mm t0 9 07s 0 15min 121050 873 0 2 0 6 lll s n 精镗至 52m S 1 6 2 0 选 S 1 6mm r v 62 6m min n 398r min 6 63r min 切削工时 l1 0 58 l 105 t D d1 2 51 5 50 2 0 75mm t0 10 24s 0 17min 121050 583 0 1 6 6 63 lll s n 工序 钻 2 12 孔 选择直柄麻花钻 GB1436 78 钻到 11 0mm S 0 22 0 28 S 0 25mm r v 28m min 0 47m s n 894r min 7 95r s 10 ns 1000v 切削工时 l1 0 05 l2 39 l 105 t D d1 2 52 51 92 2 0 04mm ns 13 6r s 816r min w 1000v1000 0 47 d3 14 11 按机床选取 nw 800r s 13 3r min 实际切削速度 v 0 46m s wwd n3 14 11 13 3 10001000 切削工时 l1 3 4 l2 1 5 L 20 t0 7 49s 0 13min 12203 4 1 5 13 3 0 25w lll n s 扩孔钻至 11 85 S 0 7 0 9 S 0 7mm r v 22 2m min n 472r min 按机床选取 nw 460r min 7 67r s 实际切削速度 0 29m s wwd n3 14 11 85 7 67 10001000 v 切削工时 l1 0 58 l2 1 5 l 20 4 11s 0 07min 12 0 200 58 1 5 7 67 0 7w lll t n s 铰至 12 选用锥柄机用铰刀 D 12 S 1 7 mm r v 10m min n 318r min 5 3r s 切削工时 l1 0 05 l2 18 l 20 5 14s 0 09min 12 0 200 05 18 1 7 5 3w lll t n s 11 工序 车端面 粗车至 99mm S 0 3 0 5 mm r 选 s 0 4 mm r V 118m min 1 97m s 9 65r s 597r min w 1000v1000 1 97 d3 14 65 sn 按机床选取 nw 8 6r s 516 r s 实际切削速度为 1 76m s 105m min wwd n3 14 65 8 6 10001000 v l 105 99 2 3mm l1 3 l2 2 l3 5 L d 2 l1 l2 l3 32 5 3 2 5 42 5mm t0 L s n i 42 5 0 4 8 6 2 24 72s 0 4min 半精镗至 97 8mm S 0 3 0 5 mm r 选 s 0 3 mm r V 35m min 0 58m s 2 84r s 171r min w 1000v1000 0 58 d3 14 65 sn 按机床选取 nw 2 5r s 150 r s 实际切削速度为 0 51m s 30 615m min wwd n3 14 65 2 5 10001000 v l 0 6 l1 1 l2 1 l3 5 L d 2 l1 l2 l3 32 5 1 1 5 39 5mm t0 L s n i 39 5 0 3 2 5 1 52 7s 0 88min 精车至 97mm S 0 3 0 5 mm r 选 s 0 3 mm r 12 V 35m min 0 58m s 2 84r s 171r min w 1000v1000 0 58 d3 14 65 sn 按机床选取 nw 2 5r s 150 r s 实际切削速度为 0 51m s 30 615m min wwd n3 14 65 2 5 10001000 v l 0 4 l1 1 l2 1 l3 5 11 4 L d 2 l1 l2 l3 32 5 1 1 5 39 5mm t0 L s n i 39 5 0 3 2 5 1 52 7s 0 88min 倒角 1 5 45 S 0 15 0 25 mm r 选 s 0 2 mm r v 12 25 m min 0 58m s 选 v 20 m min 0 33m m 2 02r s 121r min w 1000v1000 0 33 d3 14 52 sn 按机床选取 nw 120r min 2 r s l 0 75 l1 0 4 tm l l1 nw s 0 75 0 4 2 0 2 2 87min 172 5s 工序 切断 选用锯片铣刀 D 175mm 8 38 齿数 8 38 S 0 03 0 04 mm r 选 s 0 03 mm r v 34m min 0 57m s 2 412r s 144r minmin w 1000v1000 0 57 d3 14 75 sn 实际切削速度为 0 59m s 35m min wwd n3 14 75 2 5 10001000 v 13 l1 6 l2 4mm Sm Sz Z n 0 03 40 2 5 3mm 49s 0 82min 12 0 83614 3m lll t s 14 第二章第二章 夹具设计夹具设计 2 1 机床夹具概论 夹具是一种装夹工件的工艺装备 它广泛地应用于机械制造过程的切削加 工 热处理 装配 焊接和检测等工艺过程中 在金属切削机床上使用的夹具统称为机床夹具 在现代生产中 机床夹具 是一种不可缺少的工艺装备 它直接影响着加工的精度 劳动生产率和产品的 制造成本等 故机床夹具设计在企业的产品设计和制造以及生产技术准备中占 有极其重要的地位 机床夹具设计是一项重要的技术工作 2 1 1 夹具简介 夹具是一种装夹工件的工艺装备 它广泛地应用于机械制造过程的切削加 工 热处理 装配 焊接和检测等工艺过程中 在金属切削机床上使用的夹具统称为机床夹具 在现代生产中 机床夹具 是一种不可缺少的工艺装备 它直接影响着加工的精度 劳动生产率和产品的 制造成本等 故机床夹具设计在企业的产品设计和制造以及生产技术准备中占 有极其重要的地位 机床夹具设计是一项重要的技术工作 2 1 2 机床夹具的概念 在机械制造厂的生产过程中用夹安装工件使之固定在正确的位置上 完成 其切削加工 检验 装配 焊接等工作 所使用的工艺装备称为夹具 2 2 机床夹具的功能 在机床上用夹具装夹工件时 其主要功能是使工件定位和夹紧 然而 由 于各类机床加工方式的不同 有些机床夹具还具有一些特殊的功能 2 2 1 机床夹具的主要功能 定位 确定工件在夹具中占有正确的过程 定位是通过工件定位基准面与 夹具定位元件的定位面接触或配合实现的 正确的定位可以保证工件加工面的 尺寸和位置精度要求 夹紧 工件定位后将其固定 使其在加工过程中保持定位位置不变的操作 由于工件在加工时 受到各种力的作用 若不将工件固定 则工件会松动 脱 15 落 因此 夹紧为工件提供了安全 可靠的加工条件 2 2 2 机床夹具的特殊功能 1 对刀 调整刀锯切削刃相对工件或夹具的正确位置 如铣床夹具中的对刀 块 它能迅速地确定铣刀相对于夹具的正确位置 2 导向 如钻床夹具中的钻模板和钻套 能迅速地确定钻头的位置 并引导 其进行钻削 导向元件制成模板形式 故钻床夹具常称为钻模 镗床夹具也具 有导向功能 2 3 机床夹具在机械加工中的作用 在机械加工中 使用机床夹具的目的主要有以下六个方面 然而 在不同 的生产条件下 应该与不同的侧重点 夹具设计时应综合考虑加工的技术要求 以达到预期的效果 1 保证加工精度 用夹具装夹工件时 能稳定地保证加工精度 并减少对其 它生产条件的依赖性 故在精密加工中广泛地使用加紧厂 并且它还是全面质 量管理的一个重要环节 夹具能保证加工精度的原因是由于工件在夹具中的位置和夹具对刀具 机 床的切削成形运动的位置被确定 所以工件在加工中的正确位置得到保证 从 而夹具能满足工件的加工精度要求 2 提高劳动生产率 使用夹具后 能使工件迅速地定位和夹紧 并能够显著 地缩短辅助时间和基本时间 提高劳动生产率 3 改善工人的劳动条件 用夹具装夹工件方便 省力 安全 当采用气压 液压等夹紧装置时 可减轻工人的劳动强度 保证安全生产 4 降低生产成本 在批量生产中使用夹具时 由于劳动生产率的提高和允许 使用技术等级较低的工人操作 故可明显地降低生产成本 5 保证工艺纪律 在生产过程中使用夹具 可确保生产周期 生产调度等工 艺秩序 例如 夹具设计往往也是工程技术人员解决高难度零件加工的主要工 艺手段之一 6 扩大机床工艺范围 这是在生产条件有限的企业中常用的一种技术改造措 施 如在车床上拉削 深孔加工等 也可用夹具装夹以加工较复杂的成形面 2 4 机床夹具的组成 机床夹具因被加工工件的加工表面不同或使用机床种类的不同而有各种不 同的结构形式 但就机床夹具体结构而言 大致可分为以下几个部分 定位元 16 件 夹紧装置 导向对刀元件 连接元件 装置和元件 夹具体 2 5 夹具设计的基本要求 1 稳定地保证工件的加工技术要求 2 提高机械加工的劳动条件 3 结构简单 便于制造和维修 4 作安全 方便 2 6 机床夹具的分类 1 按夹具的通用特征分类 这是一种基本的分类方法 主要反映夹具在不同生产类型中的通用特性 故也是选择夹具的主要依据 目前 我国常用的分类有通用夹具 专用夹具 可调夹具 组合夹具和自动化生产用夹具等五大类 2 按夹具使用的机床分类 这是专用夹具设计所用的分类方法 如车床 铣床 刨床 钻床 镗床 磨床 齿轮加工机床 拉床等夹具 设计专用夹具时 机床的类别 组别 型 别和主要参数均已确定 它们不同点是机床的切削成形运动不同 故夹具与机 床的连接方式不同 它们的加工精度要求也不相同 2 7 机床夹具的设计特点和设计要求 2 7 1 机床夹具的设计特点 机床夹具设计与其它装备设计比较 有较大的差别 主要表现在下列五个方面 1 要有较短的设计和制造周期 一般没有条件对夹具进行原理性试验和复 杂的计算工作 2 夹具的精度一般比工件的精度高 2 3 倍 3 夹具和操作工人的关系特别密切 要求夹具与生产条件和操作习惯密切 结合 4 夹具在一般情况下是单件制造的 没有重复制造的机会 通常要求夹具 在投产时一次成功 5 夹具的社会协作制造条件较差 特别是商品化的元件较少 设计者要 熟悉夹具的制造方法 以满足设计的工艺性要求 显然 注意这些问题是很重要的 这将有利于保证夹具的设计 制造质量 17 2 7 2 机床夹具的设计要求 设计夹具时 应满足下列四项基本要求 1 保证工件的加工精度要求 即在机械加工工艺系统中 夹具要满足以下 三 项要求 工件在夹具中的正确定位 夹具在机床上的正确位置 刀具的 正确位置 2 保证工人的操作方便 安全 3 达到加工的生产率要求 4 满足夹具一定的使用寿命和经济性要求 2 8 夹具设计方法和步骤 2 8 1 研究原始资料 明确设计任务 本次是 CA6140 车床开合螺母铣断 根据任务说明书 采用摇臂钻床和卧 式铣床 所以 夹具是安装在工件台上的 2 8 2 夹具结构和方案的设计 本夹具主要用于铣断 并且铣开的表面与 52 的孔有一定的公差要求 又在 加工本道工序时 的孔已经进行了加工 因此 在本道工序中主要考虑 20mm 加工面与 52 孔之间的要求 其次是考虑如何提高劳动生产率 保证加工质量 降低劳动强度 18 2 8 3 夹具设计方案提出 图图 2 12 1 方案一方案一 19 图 2 2 夹具方案二 2 8 4 夹具设计方案确定 选择方案二 方案二在方案一上增加了四处改动 1 改 U 盘槽 使弯头压板可与平动 卸载工件时 只需拧松螺母 就可移动 弯头压板 2 加长弯头压板 方案一的弯头压板压在工件上的厚度太小 会出现压紧又 3 自动松掉的情况 增加支承板 方案一未加支承板 一旦工作台表现磨损 就需换掉整个夹 具 方案二只要更换支承板即可 4 加大通孔直径 使调节支承螺杆不会卡死在通孔里 20 2 9 钻削力及夹紧力计算 2 9 1 切削力及夹紧力的计算 刀具 高速钢细齿圆锯片铣刀 直径 齿数 Z 50 又由 切削 160 o dmm 手册 表 3 28 中的公式 FFF F xyu Fpze nw oF C afaZ F d q 其中 30 F C 1 0 F x 0 65 F y 0 83 F u 0 F w 0 83 F q Z 50 160 o dmm 4 p amm 12 e amm 0 025 z fmm z 所以 F 63 5N 水平分力 1 163 5 1 169 9 H FFN 垂直分力 0 30 3 63 519 1FVFN 又在计算切削力时 必须把安全系数考虑在内 安全系数 1234 KK K K K 其中 K1 为基本安全系数 1 5 K2 为加工性质系数 1 2 K3 刀具钝化系数 1 2 K4 为切削特点系数 断续切削 1 2 所以 F KFH 69 9x1 5x1 2x1 2x1 2 181 2N 为了克服水平方向的力 实际的夹紧力为 N f1 f2 KFH 其中 f1 为螺母与螺杆间的摩擦系数 f2 为工件与螺杆头 或压板 间的摩擦系数 又查得 f1 和 f2为 1 6 则 12 H KF N ff 所以 181 2 566 0 160 16 NN 又选择的螺旋夹紧机构的基本尺寸如下 根据 机床夹具设计 第三版表 1 2 20 1 2 21 1 2 22 1 2 23 查得 r 0 12Mmm 1pmm 5 675 z rmm 136a 30 tg L 120mm Q 30N 2 9 50 2 0 15 则 可以提供的夹紧力为 21 12 z QL w r tgr a 所以 3140Nw 120 30 5 675 1369 50 tg 又由 机床夹具设计 第三版表 1 2 24 查得 当螺纹的公称直径为 12mm 时 螺栓许用的夹紧力为 5690N 由以上的数据可知 所选的螺旋机构提供的夹紧力大于所需的 且满足螺 栓的许用夹紧力 故本夹具可以安全工作 2 9 2 定位误差分析 1 定位元件尺寸及公差的确定 本夹具的定位元件为一圆柱销和一菱形 销 其参数由 机床夹具设计手册 图 5 3 及其表选 两定位销的尺寸及公 差为 定位销的公差取 h8 0 0 033 20mm 2 零件图样规定 的孔的中心线与孔的中心线的长度误差 20mm 5