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连杆螺钉加工工艺设计(带CAD图）,连杆,螺钉,加工,工艺,设计,CAD
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西安航空职业技术学院 毕业设计论文西安航空职业技术学院西安航空职业技术学院毕毕 业业 设设 计（论计（论 文）文）论文题目：论文题目： 连杆螺钉工艺及其夹具设计连杆螺钉工艺及其夹具设计 所属系部：所属系部： 航空制造工程学院航空制造工程学院指导老师：指导老师： 周养萍周养萍 职称：职称： 副教授副教授学生姓名：学生姓名： 薛明明薛明明 班级、学号班级、学号: : 141015-08141015-08专专 业：业： 机械制造与自动化机械制造与自动化西安航空职业技术学院制西安航空职业技术学院制2016 年 11 月 25 日西安航空职业技术学院 毕业设计论文0【摘要】本次设计是对连杆螺钉工艺及其夹具设计。连杆螺钉是柴油机中的重要零件之一。其主要用来紧固连杆大头和连杆盖，在柴油机工作时，连杆螺钉承受着活塞组的往复惯性力和连杆组的旋转惯性力，这样的功能决定了它既是传力结构，又是运动件，这就要求它应有足够的疲劳强度和结构刚度。因此，不能单靠加大连杆尺寸来提高其承受能力，须综合材料选用、结构设计、热处理及表面强化等因素来确保两岸的可靠性。关键词关键词：连杆螺钉，加工工艺，专用夹具西安航空职业技术学院 毕业设计论文1AbstractAbstractThis design is for connecting rod bolt technology and fixture design. Connecting rod bolt is one of the important parts of diesel engine. Mainly used for fastening the big and connecting rod cap, while she was working in a diesel engine connecting rod bolt under the piston group reciprocating inertia force and the rotation of the connecting rod set of inertia force, this determines the function of it is force structure, and moving parts, it requires that it should have enough fatigue strength and stiffness. So, cant count on connecting rod sizes to improve its capacity, must be comprehensive material selection, structure design, on both sides of the factors such as heat treatment and surface strengthening to ensure reliability.Key words：Connecting rod bolts, processing technology, special fixture西安航空职业技术学院 毕业设计论文2目目 录录摘摘 要要.I IABSTRACTABSTRACT.2 21. .零件的分析零件的分析.41.1 零件的工艺分析 .42.2.工艺规程设计工艺规程设计.4 2.1 确定毛坯的制造形式 .42.2 基准的选择 .42.3 工艺路线的制定 .42.4 机械加工余量，工序尺寸及毛坯尺寸的确定 .5 2.4.1 铣直径 45MM端尺寸为 42MM的平面.14 2.4.2 铣45 外圆削边的夹具.15 2.4.3 夹具使用说明.17 2.4.4 铣工艺凸台夹具.18 2.4.5 夹紧机构.18 2.4.6 夹紧力的计算.18 2.4.7 操作的简要说明.19 2.4.8 结构分析.19 结束语.20 谢词.21 文献.22西安航空职业技术学院 毕业设计论文31.1. 零件的分析零件的分析1.11.1 零件的工艺分析零件的工艺分析连接螺钉共有 3 组加工表面，它们之间有一定的位置要求，具体分述如下：1.以 45 和 34 为中心的加工表面。这一组加工表面包括：所有外圆及倒角、退刀槽、两端面。2.以 45 为中心的加工表面。主要包括：45 上的削边。3. M302-6g 加工表面。主要包括： 2-6 孔。这 3 组加工表面之间有着一定的位置要求，具体如下：45 外圆侧面与 34 有垂直度要求跳动 0.015mm，M302-6g 螺纹与 34 跳动公差为 0.04mm；34 圆度与圆柱度公差为 008mm由以上分析可知，对于这 3 组加工表面而言，可以先加工其中一组表面，然后再加工其他两组表面，并保证它们之间的位置精度要求。2.2.工艺规程设计工艺规程设计2.12.1 确定毛坯的制造形式确定毛坯的制造形式根据零件的工作情况，零件的材料为 40Cr， 要承受较大的循环载荷、冲击载荷等，所以毛坯形式采用锻件，其晶粒细小，较均匀、致密，可以保证零件的工作可靠，由于零件为中批生产，为了提高生产率，保证加工质量，故采用模锻成型。2.22.2 基准的选择基准的选择粗基准的选择。由于该零件为普通的轴类零件，故选外圆为粗基准。精基准的选择，选轴前端的圆锥孔和后端孔倒角作为精基准。2.32.3 工艺路线的制订工艺路线的制订制定工艺路线的出发点，应使零件的几何形状精度、 尺寸精度、位置精度等技术要求得到保证。 在生产纲领成批生产的条件下， 可以考虑采用通用机床和专用夹具尽量使工序集中而提高生产率，除此还应考虑，经济效果使成本最低。1. 工艺路线方案一：工序号工序内容工序一下料工序二锻造工序三热处理 （正火）西安航空职业技术学院 毕业设计论文4工序四 车端面，钻中心孔工序五半精车 45、30、34 外圆及其倒角工序六铣前端 42 的平台达到图纸要求工序七钻 2-6 孔工序八精车 34 外圆工序九粗磨外圆 34工序十车螺纹 M30工序十一精磨外圆 34 至图纸要求工序十二钳工工序十三检验2. 工艺方案路线二工序号工序内容工序一下料工序二锻造工序三热处理 （正火）工序四车平面，车两端中心孔工序五粗车两端外圆工序六热处理（调质）工序七车两端工艺凸台及半其外圆工序八半精车各外圆工序九车螺纹 M30工序十精磨 34 外圆工序十一铣 45 端尺寸 42 的平台达到图纸要求工序十二钻 2-6 孔工序十三铣去两端工艺凸台工序十四钳工，去除锐边毛剌工序十五检验经分析比较，方案一比方案二多增加了一道工序热处理，并且增加了工艺零件两端的凸台，方案二更容易保证零件图的尺寸要求，故采用方案二。2.42.4 机械加工余量，工序尺寸及毛坯尺寸的确定机械加工余量，工序尺寸及毛坯尺寸的确定该零件的材料为 40Cr，硬度为 HB220-250， 生产类型为中批生产，西安航空职业技术学院 毕业设计论文5采用在锻锤上合模模锻生成毛坯。根据上述原始资料及加工工艺，用查表法分别确定各加工表面的机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸。为简化模锻毛坯的外形，取直径为 30 的各段的毛坯尺寸与 34 相同。1.毛坯直径的确定，查机械制造工艺手册以下简称工艺手册表 1-27名义直径（mm）表面加工方法直径余量（mm）45粗车2.6半精车0.5精车0.334粗车2.2半精车0.45精车0.3粗磨0.1精磨0.06毛坯直径的确定： 工件直径 45，公差为 0.015，机械加工总余量为：2(2.6+0.5+0.3) 23.4毛坯尺寸为 51.8mm。 工件直径 34，公差 0.013，机械加工总余量：2(2.2+0.45+0.3+0.1+0.06) 23.11毛坯尺寸为 40.22mm取毛坯直径为 52mm，41mm。2.毛坯长度 L 的确定：查工艺手册表(1-52)可知 45 的长度方向的加工余量为 2.0mmL1=17mm34 及以后的外圆长度方向的加工余量为 3.25mmL2178.25总长 L17+178.25=195.25mm，根据工艺需要两端增加 7mm 的加工艺凸台，因此毛坯总长度为 210m西安航空职业技术学院 毕业设计论文6模锻斜度为 7。查（工艺手册表 1-51）3.毛坯过渡圆角的确定查（工艺手册表 1-51） 取 L1段过渡到 L2段的毛坯圆角半径 R5mm毛坯的内圆角半径取 R5mm，外圆角半径取 2mm。2.5 确定切削用量及基本工时 车端面，钻中心孔，粗车各外圆工序（如未特别注明，本工序相关数据的出示切削用量手册的车削用量选择）1. 车端面 （1）.加工条件工作材料： 40Cr 钢正火，b0.735GPa，模锻。加工要求：车两端面，打中心孔，粗车各外圆表面机床： C620-1 卧式车床刀具： 刀片材料 YT15 ， 刀杆尺寸 1625mm Kr90, r010,。12, s0,r1.0mm.（2）.计算切削用量 a.粗车 45 端面，用计算法切削深度： 加工总余量2.0mm，留余量 0.5mm，单边余量 0.75mm，一次走刀，ap0.75mm进给量： 根据表 4 选 f0.6-0.9mm/r。按 C620-1 机床说明书选 f=0.52mm/r 表 26计算切削速度：见表 21 根据表 10，车刀耐用度 t60minV（1-mTmapxvfyv）Kv式中 Cv=242，xv0.15，yv0.35，m0.20KvKMv KtvKkrvKsvKTvKKv其中 Ktv1.0（表 21-6），Kkrv0.81（表 21-7），KSV0.8（表 21-5），KTv1.0（表 11），KKv1.24（表 21-9），KMv0.637/b0.637/0.7350.87（表 21-1）v=（242/601-0.236000.20.750.150.520.35）0.871.00.81西安航空职业技术学院 毕业设计论文70.81.01.241.623m/s确定机床主轴转速： ns1000v/dw 10001.623/(3.1445)5.38r/s（323r/min）按 C620-1 机床说明书（表 26），与 323r/min 相近的机床转速为 305r/min及 370r/min，现选 nw370r/min，所以实际切削速度VnWdw/1000 370963.14/1000111.53r/min（1.86r/s）切削工时工艺手册表 7-1： T左Ll1l2/nf 式中 L96/248，l14，l20T左48+4+0/0.523700.27min（16.2s）T右Ll1l2/nf， 式中 L96-72/212，l14，l20T右12+4+0/0.523700.083min（5s）b.车 30 端面： 切削深度： 加工总余量3.25mm，留余量 0.5mm，单边余量 2.75mm，一次走刀，ap2.75mm主轴转速和进给量： 为了提高生产率，在不影响加工质量的情况下，取与车 45 端面时的主轴转速和进给量。即 n370r/min，f0.52mm/r。所以实际切削速度: Vdwns/10003.1472370/100083.65m/min（1.394m/s）切削工时工艺手册表 7-1： TLl1l2/nf，式中 L72/236，l14，l20T3640/0.523700.21min（12.6s）2.车外圆 粗车 45 外圆。要求校验机床功率及进给强度切削深度： 单边余量 Z2.76mm，一次走刀。ap2.76mm，进给量： 查表 4，f0.6-0.9mm/r。按机床说明书取 f=0.6mm/r。计算切削速度：按表 21 V（1-mTmapxvfyv）Kv，式中Cv=242，xv0.15，yv0.35，m0.20，KvKMv KtvKkrvKsvKTvKKv其中 Ktv1.0（表 21-6），Kkrv0.81（表 21-7），KSV0.8（表 21-5），KTv1.0（表 11），KKv1.0（表 21-9），KMv0.637/b0.637/0.7350.87（表 21-1）V（242/601-0.236000.22.760.150.60.35）0.871.00.81西安航空职业技术学院 毕业设计论文80.81.01.01.03m/s（61.8m/min）确定主轴转速： ns1000v/dw 100061.8/3.1430205.02r/min按机床选取 n230r/min，所以实际切削速度VnWdw/1000 3.1445230/100032.5m/min （1.94m/s）校验机床功率： 由表 22 中查得：PmFzV10-3KW,式中 Fz可由表 13 查出，当b0.569-0.951GPa，ap2.0mm，f0.6mm/r，V1.66m/s 时，Fz2350N，切削力 Fz的修正系数为 KKrFz0.89，Kr0Fz1.0（表 22-3）故 Fzc23500.89=2091.5NPmc FzV10-32091.51.1610-32.43kw,按机床说明书，当n230r/min 时，机床主轴允许功率 PE5.9kw，因 PmcPE故所选切削用量可在 C620-1 车床上进行。校验机床进给系统强度： 根据 C620-1 机床说明书，其进给机构允许走刀力 Fmax3530N,由表 16，当b0.669-0.794GPa，ap2.8mm，f0.75mm/r，V1.66m/s，Kr90时，走刀力 Fxc760N。切削时 Fx的修正系数为 Kr0Fx1.0，KsFx1.0，KKrFx1.17（表 22-3）故实际走刀力为 Fxc7601.01.01.17889.2N，则所选f0.6mm/r 的进给量可用。切削工时工艺手册表 7-1： TLl1l2/nf，式中 L35.5，l14，l23T35.5+4+3/2300.60.31min（18.6s）考虑到该零件台阶面较多，如若各台阶面都采用不同的转速和不同的进给量，则效率不高，故在不影响加工质量的情况下， 粗车该轴时，采用主轴转速230r/min，粗车进给量 f0.6mm/r。粗车 34 外圆切削深度： 单边余量 2.59mm，一次走刀，ap2.59mm进给量 f=0.6mm/r主轴转速 n=230r/min，所以实际切削速度VnWdw/1000=3.1472230/1000=52m/min（0.87m/s）切削工时：西安航空职业技术学院 毕业设计论文9 TLl1l2/nf，式中 L400.5，l14，l20T400.5+4/2300.6=2.93min粗车 30 外圆切削深度： 单边余量 2mm，一次走刀，ap2mm进给量 f=0.6mm/r主轴转速 n=230r/min，所以实际切削速度VnWdw/1000=3.1466.82230/1000=48.26m/min（0.804m/s）切削工时： TLl1l2/nf，式中 L45，l14，l20T45+4/2300.6=0.36min半精车 34 外圆切削深度 ap0.45mm进给量：因表面粗糙度 Ra=0.8，r=1.0mm。为了保证质量，查表6，f=0.20.3mm，按机床说明书取 f=0.25mm/r。计算切削速度： 根据表 21Vc=（Cv/601-mTmapXvfyv）Kv， 式中Cv=291，Xv=0.15，yv=0.2，m=0.2。KvKMv KtvKkrvKsvKTvKKv 。其中 KMv=0.637/0.735=0.87，Ktv=1.0，Kkrv=1.0，Ksv=0.8，KTv=1.0，KKv=1.0Vc=（291/601-0.236000.20.450.150.250.35）0.871.01.00.81.01.02.21m/s（132.6m/min）确定主轴转速： ns1000v/dw 1000132.6/3.1466.82632r/min按机床选取 n610r/min，所以实际切削速度VnWdw/1000 3.1466.82610/1000127.99m/min （2.13m/s）切削工时： TLl1l2/nf，式中 L60，l14，l20T64+4+0/6100.250.446min（26.76s）半精车 45切削深度 ap0.45mm西安航空职业技术学院 毕业设计论文10进给量与主轴转速： 与 88.88 相同，即 f=0.55mm/r，n=370r/min所以实际切削速度VnWdw/1000 3.1446.5370/100054m/min （0.9m/s）切削工时： TLl1l2/nf，式中 L35，l14，l20T35+4+0/3700.550.192min（11.5s）半精车 30切削深度 ap0.45mm进给量与主轴转速： 与 45 相同，即 f=0.55mm/r，n=370r/min,所以实际切削速度: VnWdw/1000 3.1443.5370/100050.54m/min （0.84m/s）切削工时： TLl1l2/nf，式中 L45，l14，l20T100+4+0/3700.550.51min（30.6s）钻 6（如未特别注明，本工序相关数据的出示切削手册的孔加工削用量选择）钻孔 6mm。要求校验机床的功率和扭矩。选择钻头： 选莫氏锥柄麻花钻，其直径 d0=20mm，钻头几何形状（表 1 及表 2）：双锥修磨横刃、棱带，=30，2=118，21=70，0=10，=50。切削用量：进给量： 根据表 5，当钢的 b0.784GPa，d=20m 时，f=0.350.43mm/r，按机床取 f=0.43mm/r.切削速度：根据表 11，b=0.735GPa 的 40Cr 钢加工性属 7 类。由表 10，当加工性为第 7 类，f0.49mm/r，双横刃磨的钻头，d0=20mm 时，Vt=0.30m/s（18m/min），切削速度的修正系数：KTV=1.0（表 10），西安航空职业技术学院 毕业设计论文11 KCV=1.0（表 23），Klv=1.0（表 23），Ktv=1.0（表 21-6）。故 V=0.30主轴转速： n=1000V/dw 100018/3.1420286.6r/min按机床说明书去取 nW=400r/min，所以实际切削速度为： VnWdw/1000 3.146400/10007.536m/min （0.45m/s）校验机床功率及扭矩： 根据表 17，当 f0.51mm/r，d021mm 时，Mt=76.81Nm。扭矩的修正系数 KMM=1.11，KWM=1.0，故 Mc=76.811.1=85.26Nm。根据钻床说明书，当n=400r/min 时，Mm=115.8Nm。据表 19，当b=0.6670.804GPa，d0=20mm，f0.38mm/r，V0.29m/s 时，Pm=1.7Kw。根据钻床说明书，PE=4.50.81=3.645Kw。由于 McMm，PmPE，故选择的切削用量可用。粗精铣 45mm 端削边（如未特别注明，本工序相关数据的出示切削手册的铣削用量选择）1.粗铣： 选择铣刀：采用错齿三面刃盘铣刀，齿数为 18。耐用度 T=7200s（表 8）机床：X62W 铣床切削用量： 进给量 af：根据 X62W 铣床说明书（表 24），其功率为 7Kw。属中等系统刚度。根据表 3，af=0.080.15mm/z，现取 af=0.15mm/z。切削速度和每秒进给量 vf： 根据表 9，当 d=100mm，z=18，ap=1240mm，ae1=4mm，af0.18mm/z 时，vt=0.35m/s，nt=1.13r/s，vft=1.40mm/r各修正系数为 KMv=KMn=KMvf=0.69，KSv=KSn=KSvf=0.8，KZv=KZn=0.9，KZvf=2.7所以 v=vtKv=0.350.690.80.9=0.17m/sn=ntKn=1.130.690.80.9=0.56r/svf=vftKvf=1.400.690.82.7=2.087mm/r根据机床取 nc=0.625r/s，vfc=2.5mm/s，因此实际切削速度和每齿进给量为： vc=dnc=/1000=3.141000.625/1000=0.196m/svfc=vfc/ncz=2.5/0.62518=0.22mm/z切削工时： TL/vf，式中 Ll+y+，l45，根据表 19，y+=23mm西安航空职业技术学院 毕业设计论文12T45+23/0.50.746min（91s）切槽 321.选用刀具： W18Cr4V，几何形状：h1=20，h=25，H1=18，B=3r0=7，0=5。车刀耐用度 T=3600s（表 10）2.切削用量： 切削深度：ap=1.5mm进给量： 查工艺手册表 3-16，f=0.10.14mm/r主轴转速： 为了缩短辅助时间，取主轴转速 n=460r/min，所以实际切削速度v=nd/1000 3.1445460/100065m/min （1.1m/s）切削工时： 工艺手册表 7-1TL/nf，式中 Ld-d1/2+l1，l14，L=45-42/2+4=5.5T5.5/4600.120.10min（6s）倒角： 采用 45车刀，为了缩短辅助时间，取倒角时的主轴转速 n=460r/min，手动进给。车螺纹: 切削速度：当公称直径 D=30mm，螺距 P=2，查工艺手册表 3-57 及切削手册表 21，粗车螺纹的速度 v=0.6m/s，并规定粗车螺纹时 ap0.17，走刀次数 i=4；精车螺纹的速度 v=1.066m/s，精车时 ap0.08，走刀次数 i=2。确定主轴转速：粗车螺纹时： n1=1000v/d=10000.6/3.1430=4.25r/s（255r/min）按机床取 n=230r/min，实际切削速度： v=dn/1000=3.1430230/1000=32.50m/min精车螺纹时： n2=1000v/d=10001.066/3.1430=7.54r/s（452.4r/min）按机床取 n=460r/min，实际切削速度：v=dn/1000=3.1430460/1000=65m/min（1.08m/s）切削工时： 取切入长度 l1=3mm，西安航空职业技术学院 毕业设计论文13粗车螺纹的工时： t1=（l+l1/nf）i=（40+3/2301.5）4=0.41min（24.6s）精车螺纹的工时： t2=（l+l1/nf）i=（32+3/4501.5）2=0.10min（6s）粗精磨外圆 34（本工序未特别注明，数据均出自工艺手册）:1.粗磨外圆 34：选择砂轮： 见表 3-9197，表 4-10，其结果为 GB50ZR1A6P60063305。切削用量：表 4-11n砂=1110r/min，v砂=3.146001110/1000=2091.24m/min（34.854m/s）轴向进给量 fa=0.7B=0.763=44.1mm（双行程）（P175）工件速度 vw=0.45m/s（表 3-101）径向进给量 fr=0.025mm/双行程切削工时： t=2lZbk/nfBf双 ， 式中 l=64，Zb=0.1，k=1.1t=2640.11.1/111044.10.025=0.012min（0.72s）精磨 34:选择砂轮：参照有关资料及工艺手册表 3-9197。其结果为GB70R2A3P20326切削用量： n砂=11000r/min，v砂=3.142011000/1000=690.8m/min（11.5m/s）轴向进给量 fa=（0.250.7）B=（0.250.7）32=822.4mm，取 fa=20mm工件速度 vw=50m/min（表 3-107）径向进给量 fr=0.006mm/双行程切削工时： t=2lZbk/nfBf双 ， 式中 l=20，Zb=0.06，k=1.1t=2200.061.1/11000200.006=0.002min（0.12s）2.4.12.4.1 铣直径铣直径 45mm45mm 端尺寸为端尺寸为 42mm42mm 的平面：的平面：加工条件： 工件材料： HT200，铸造。机床：X62w 铣床。查参考文献7表 3034刀具：西安航空职业技术学院 毕业设计论文14 硬质合金三面刃圆盘铣刀（面铣刀），材料：， ，齿数15YT100Dmm，此为粗齿铣刀。8Z 因其余量： Z=3mm所以铣削深度：pa 2pamm每齿进给量：fa 根据参考文献3表 2.4-75，取铣削速度：参照参考文献0.12/famm ZV7表 3034，取。1.33/Vm s由式 2.1 得机床主轴转速：n10001000 1.33 60254 /min3.14 100Vnrd按照参考文献3表 3.1-74 300 /minnr实际铣削速度 ：v 3.14 100 3001.57/10001000 60dnvm s进给量：fV 0.12 8 300/604.8/ffVa Znmm s 工作台每分进给量： mf4.8/288/minmffVmm smm：a 根据参考文献7表 2.4-81,60amm被切削层长度 ：l 由毛坯尺寸可知， 60lmm刀具切入长度：1l 式（2.2）2210.5()(1 3)lDDa220.5(10010060 )(1 3)1113mm刀具切出长度：2l 取mml22走刀次数为 1根据参考文献9切削工时： =249/(37.53)=2.21min2t根据参考文献5表 2.5-45 可查得铣削的辅助时间20.41ft铣平台的总工时： t=2.62min2.4.22.4.2 铣铣 4545 外圆削边的夹具外圆削边的夹具西安航空职业技术学院 毕业设计论文15（一）问题的提出本夹具要用于铣槽 45 外圆削边，精度等级为 IT12 级，面粗糙度为6.3。本道工序只铣一次即达到各要求，因此，在本道工序加工时，我们应首先考虑保证平面的各加工精度，如何提高生产效率，降低劳动强度。 （二）夹具设计 对夹具主要有两大要求：一是夹具应具有足够的精度和刚度；二是夹具应有可靠的定位基准。选用夹具时，通常考虑以下几点：尽量选用可调整夹具、组合夹具及其它通用夹具，避免采用专用夹具，以缩短生产准备时间。 1 在成批生产时才考虑采用专用夹具，最好结构简单可靠、制造容易。 2 装卸零件要迅速方便，以减少机床的停机时间。 3 夹具在机床上安装要准确可靠，以保证工件在正确的位置上加工。根据基准统一的原则,我采用设计基准来作为我们的定位基准,即采零件的34 外圆作为定位基准夹紧方式的确定,我考虑了各种各样的方案,都觉得不理想.最后我选用了在 V 形块与压板的螺旋夹紧方法。.定位基准的选择:拟定加工路线的第一步是选择定位基准。定位基准的选择必须合理，否则将直接影响所制定的零件加工工艺规程和最终加工出的零件质量。基准选择不当往往会增加工序或使工艺路线不合理，或是使夹具设计更加困难甚至达不到零件的加工精度（特别是位置精度）要求。因此我们应该根据零件图的技术要求，从保证零件的加工精度要求出发，合理选择定位基准。此零件图没有较高的技术要求，也没有较高的平行度和对称度要求，所以我们应考虑如何提高劳动效率，降低劳动强度。34 的外圆和其两端面都已加工好，为了使定位误差减小，选择已加工好的 34 外圆和其端面作为定位精基准，来设计本道工序的夹具.1切削力和夹紧力计算（1）刀具： 高速钢铣刀 160mm z=24机床： x61W 型万能铣床 由3 所列公式 得 FVFzFwqueyzXpFndzafaCF0查表 9.48 得其中： 修正系数0 . 1vk 30FC83. 0Fq0 . 1FX z=24 65. 0Fy83. 0Fu8Pa0Fw西安航空职业技术学院 毕业设计论文16 代入上式，可得 F=889.4N 因在计算切削力时，须把安全系数考虑在内。安全系数 K=4321KKKK其中：为基本安全系数 1.51K 为加工性质系数 1.12K 为刀具钝化系数 1.13K 为断续切削系数 1.14K 所以 NKFF7 .1775（2）夹紧力的计算 选用夹紧螺栓夹紧机 由FKffN21 其中 f 为夹紧面上的摩擦系数，取25. 021 ff F=+G G 为工件自重zP NffFN4 .355121夹紧螺栓： 公称直径 d=20mm，材料 45 钢 性能级数为 6.8 级 MPaB1006MPaBs480108螺栓疲劳极限： MPaB19260032. 032. 01极限应力幅：MPakkkma76.511lim许用应力幅： MPaSaaa3 .17lim螺栓的强度校核：螺钉的许用切应力为 ss s=3.54 取s=4 得 MPa120 满足要求 8 . 2242cHdF MPadNc1543 . 12经校核： 满足强度要求，夹具安全可靠， 使用快速螺旋定位机构快速人工夹紧，调节夹紧力调节装置，即可指定可靠的夹紧力2.4.32.4.3 夹具使用说明夹具使用说明: :西安航空职业技术学院 毕业设计论文17先用螺母上旋，把压板移开，然后放上零件，再固定把零件靠在一端的挡板侧面，最后把活动螺母旋进去通过压板把零件压在 V 形块上面，把整个夹具放到机床工作台上,用夹具体上的 U 形槽对准机床的 T 形槽.用螺栓和压板把夹具体固定在机床上. 当加工零件时,把零件放到夹具体上,把零件固定在夹具上,.再通过旋转螺母。夹紧零件.夹紧力的大小通过手工来调节。当零件在机床上加工完成后,再通过旋转螺母使其与 V 形块分开,再用手去轻轻移动压板,使零件能从夹具体上拿下来,在用同样的方法加工下一个零件.2.4.42.4.4 铣工艺凸台夹具铣工艺凸台夹具: :工件的装夹指的是工件的定位和夹紧。工件的夹具中定位的任务是：使同一工序中的一批工件都能在夹具中占据正确的位置。工件位置的正确与否，用加工要求衡量。能满足加工要求的为正确，不能满足加工要求的为不正确。一批工件逐个在夹具上定位时，各个工件在夹具中占据的位置不可能完全一致，也不必要求它们完全一致，但各个工件的位置变动时必须控制在加工要求所允许的范围之内。将工件定位后的位置固定下来，称为夹紧。工件夹紧的任务是：使工件在切削力、离心力、惯性力和重力的作用下不离开已经占据的正确位置，以保证机械加工的正常进行。2.4.52.4.5 夹紧机构夹紧机构: : 根据该产品是批量生产，因此夹具的夹紧机构不用太过复杂，自动化程度也不能太高，采用螺旋压板夹紧机构，采用 M10 螺栓作为夹具夹紧手柄。2.4.62.4.6 夹紧力的计算夹紧力的计算: : 根据理论力学的力平衡理论，夹紧摩擦力矩应与铣削力矩平衡，即 M 摩=M切。铣削力矩 M 切的计算和夹紧力的计算 (1)切削力的计算(C a 吃刀量 f 进给量 v 切削速度 k 修正系数) Fz=9.81Cafvk=9.811800.24 10 （300/190）0.551.8=1561.18N西安航空职业技术学院 毕业设计论文18Fy=9.81Cafvk=9.81940.2 4 10 （300/190）1.31.63=1795.36NFx=9.81Cafvk=9.81540.2 4 10 （300/190）1.10.7=1092.82N 故总的切削力 F=【Fz_+ Fy + Fx 】开平方根=2618.27N(2)夹紧力的计算Fwk=KM/LF（Fwk 实际夹紧力,M 切削力矩,L 压板长度,F 进给量） =0.1 2618.2720 /500.2=523.65N 在确定夹紧力的大小时，为简化计算，通常将夹具和工件看成一个刚性系统。根据工件所受切削力。夹紧力（大型工件还应考虑重力，惯性力等）的作用情况，找出加工过程中对夹紧最不利的状态，按静力平衡原理计算出理论夹紧力，最后再乘以安全系数。此夹具图形如附图2.4.72.4.7 操作的简要说明操作的简要说明在设计夹具时，为降低成本，可选用手动螺钉夹紧，本道工序的铣床夹具就是选择了手动螺旋板夹紧机构。由于本工序是粗加工，切削力比较大，为夹紧工件，势必要求工人在夹紧工件时更加吃力，增加了劳动强度，因此应设法降低切削力。可以采取的措施是提高毛坯的制造精度，使最大切削深度降低，以降低切削力。夹具上装有对刀块，可使夹具在一批零件的加工之前很好地对刀（与塞尺配合使用）2.4.82.4.8 结构分析结构分析 按设计步骤，先在各视图部位用双点划线画出工件的外形，然后围绕工件的布置定位，加紧和导向元件再进一步考虑零件的装卸，各部件结构单元的划分，加工时操作的方便和结构工艺性的问题使整个夹具设计形成一个整体。1、夹具采用分铸式铸件组合的结构。铸造简单，刚性较好。为保证铸件壁厚均匀，内腔掏空；为减少加工面，各部件的结合面处设置铸件凸台。2、定位板和定位钉安装在夹具体的底面与侧面并通过夹具体的孔与底面的平行度，保证工件底面与夹具底面的平行度。西安航空职业技术学院 毕业设计论文19结结 束束 语语本次设计总体来说较为
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