6206轴承内圈内卡弹簧夹具的设计说明书11 4.9改重.doc
大红鹰,6206轴承内圈内卡弹簧夹具的设计(带CAD图）
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1分 类 号 密 级 宁宁波大红鹰学院毕业设计(论文)6206 轴承内圈内卡弹簧夹具的设计所在学院机械与电气工程学院专 业机械设计制造及其自动化班 级13 机自 1 班姓 名薛家耀学 号1322230138指导老师张玉环 2017 年 3 月 31 日2诚诚 信信 承承 诺诺我谨在此承诺：本人所写的毕业设计（论文） 6206 轴承内圈内卡弹簧夹具的设计均系本人独立完成，没有抄袭行为，凡涉及其他作者的观点和材料，均作了注释，若有不实，后果由本人承担。 承诺人（签名）： (手签) (手签) 2017 年 3 月 31 日I摘 要本文是对 6206 轴承内圈零件加工应用及加工的工艺性分析，完成零件的分析，毛坯种类选择，以及基准的选择，再制定加工工艺路线；根据要求，通常情况下，确保平面的加工精度相比起孔更能容易一些。正是根据这个原因，编制工艺的时候采用先加工面然后再加工孔即通常所谓的“先面后孔”的原理。其次，是逐一对每一道工序工步详细分析和计算，以及切削用量；之后再设计夹具。选择正确的加工方法，设计合理的加工工艺过程。此外还对零件的工序的加工设计了专用夹具.机床夹具的种类很多，其中，使用范围最广的通用夹具，规格尺寸多已标准化，并且有专业的工厂进行生产。而广泛用于批量生产，专为某工件加工工序服务的专用夹具，则需要各制造厂根据工件加工工艺自行设计制造。本论文夹具设计的主要内容是设计内卡弹簧夹具的设计夹具。关键词：6206 轴承内圈，加工工艺，加工方法，工艺文件，夹具IIAbstractThis paper is the analysis technology of 6206 bearing inner parts processing application and processing, mainly including the parts diagram analysis, the choice of blank, parts of the fixture and process planning, tool selection, cutting dosage, processing documents. Select the correct processing method, design a reasonable process. In addition to the part of the working process of the design of a special fixtureThere are many types of machine tool fixture, of which the most widely used universal fixture, specifications and sizes have been standardized, and a professional factory production. And widely used in mass production, for a special workpiece processing process of special fixture, the need for various manufacturing processes according to the workpiece design and manufacture. The main content of this paper is to design the fixture design fixture design fixture clamping spring.Key words: 6206 bearing inner ring, processing technology, processing method, process documents, fixtureIII目 录摘 要.IABSTRACT.II1 序言.11.1 机床夹具的现状.11.2 夹具的特点 .21.3 机床夹具的设计意义 .21.4 机床夹具的作用 .32 零件的分析.52.1 零件的工艺分析.52.2 零件的工艺要求.53 工艺规程设计.73.1 加工工艺过程 .73.2 确定各表面加工方案 .73.3 影响加工方法的因素 .73.4 确定定位基准 .73.4.1 粗基准的选择.73.4.2 精基准选择的原则.83.5 工艺路线的拟订 .83.6 6206 轴承内圈加工工艺过程设计.84 6206 轴承内圈内卡弹簧夹具设计.104.1 夹具设计要求说明 .104.2 夹具的优点.104.3 夹头与定位环 .114.4 夹具的受力计算 .134.5 夹具的加工精度分析 .164.6 气缸的设计计算 .173）零件壁厚的设计.18IV4.7 切削力及切削力矩的计算与分析 .214.8 确定夹具体结构尺寸和总体结构 .23结 论.24参考文献.25致谢.261 序言11 序言1.1 机床夹具的现状设计夹具和使用夹具是一种重要的措施，可以更快的促进生产的发展。通过这次对零件进行工艺和专用夹具的设计，实现对大学四年理论只是的检验，把学到的理论与实际应用结合，未来自己进一步发展良好基础。通过这次对零件进行工艺和专用夹具的设计，实现对大学四年理论只是的检验，为以后参加工作做好铺垫，也为未来自己进一步的发展打好良好的基础。更多的优化设计产品设计夹具设计是毕业设计进行的一次重要并且全面的检查，是对大学所有课程的理论和实践方面的培训学到的专业知识进行整合。到目前为止，夹具仍是重要的机电工具，用户只需要按品种，选择购买规格。根据夹具的范围，可分为一般固定、可调式固定和专用夹具。虽然工装夹具和产品息息相关，需要根据产品的不同做出改变，通常模具的特殊性质已经成为一个独立的行业;夹具是先进的当代设计的组合和符合节约资源的原则。需要根据产品的不同做出改变，通常模具的特殊性质已经成为一个独立的行业。所以它是未来夹具技术的发展的一个重要方向。机床夹具一般是指用于固定工件和夹紧的工具以及各种设备的集合，通常被称为辅助工具。通过这次对零件进行工艺和专用夹具的设计，实现对大学四年理论只是的检验，为以后参加工作做好铺垫，也为未来自己进一步的发展打好良好的基础。本文结合理论知识点，完成定位，夹紧并得出合理工艺路线，规划工件，更多的优化设计产品。通过实际调研和搜集相关资料数据和相关的关于工艺及夹具设计的数据结合起来，对零件的基本结构和功能作用方面来进行理解，零件转型过程分析若要确定齿面零件加工中的应用方法。这个课题也培养自己自学和创造的能力，这个是全面、 实用的项目，涉及广泛的知识。这种设计是，当我们从所有的主要课程，技术课程大学毕业和专业课进行。设计和大学课程及相关应用软件及整体综合深达审查的所有教训，但实际训练的理论。主屏幕是一个研磨机零件，其作为叶轮的高速旋转的作用导致撞击在筛网，以产生针木纤维。我查了学校的其余部分，保证了基本的设计。为了适应科学技术的快速发展，我们在短短几年内需更新大量的专用夹具，这样即提高了加工的成本，也造成了材料的浪费，为了减少这种情况，我们可以采用数控机床的柔性化制造技术。宁波大红鹰学院毕业设计（论文）21.2 夹具的特点1）保证工件的加工精度2）提高生产效率3）工艺性好生产属于小批量生产。4）使用性好5）经济型好除考虑专用夹具本身结构简单，标准化程度高，成本低廉外，还应根据生产纲领对夹具方案进行必要的经济分析，以提高夹具在生产中的经济效益。确定各表面加工方案，在选择各表面孔的加工方法时，需综合考虑以下因素：（1）要考虑各表面的精度和质量要求，根据各加工表面的技术要求，选择加工方法及分几次加工。（2）根据生产类型来选择，在大批量生产中可使用专用的高效率的设备；在单件小批量生产中则使用常用设备和一般加工方法。（3）要考虑被加工材料的性质。（4）要考虑工厂或车间的实际情况，同时也应考虑不断改进现有的加工方法和设备，推广新技术，提高工艺水平。（5）此外，还要考虑一些其他因素，如加工表面的物理机械性能的特殊要求，工件形状和重量等。1.3 机床夹具的设计意义这种设计是，当我们从所有的主要课程，技术课程大学毕业和专业课进行。设计和大学课程及相关应用软件及整体综合深达审查的所有教训，但实际训练的理论。主屏幕是一个研磨机零件，其作为叶轮的高速旋转的作用导致撞击在筛网，以产生针木纤维。我查了学校的其余部分，保证了基本的设计。这样做的目的是：A.巩固大学里学习知识; B.加强我们的数据访问，熟悉必要的信息; C.作业中，自身锻炼得以加强; D.通过网状的金属零件制造系统的设计，使我们的钢铁制造流程规划，确定系统方案论证，加工份额计算工艺尺寸，技术文件和呼叫准备的不同方面技校等，通过全面的培训。初步设计配部分中等较难系统。F.从侧面看，装配图，让我们用 CAD 可以更好的看出来。1 序言3设计，诸如第一的主要内容，以及使用 AutoCAD 软件绘制相邻理解屏幕的第二部分，并作为图画等，以便确定生产的类型，接着过程分析的技术要求，以确定的类型和格式“想写作。a.由于零件图和分析过程的一部分，产品装配图屏幕系统功能的一部分，你应该明白的地方零件或装配体中的主要技术要求公用部分的零部件或组件在明确的部分，目标都没地方吧，要采取措施制定过程，以确保使用的条款。理解的结构和零件的形状，硬度和温度等，了解技术侧的主要特征，系统特征的总体概念的形成。所有的技术要求应整理 3。b.生产程序部分，确定生产的类型基于该绘制表查找表明，对于作物的网眼部分，根据生产要求将确定的部分是在生产。c.确定类型和制作粗糙的方法在选定网格零件图的基础上，网格处理部分的加工特性和技术指标都满足，生产经济的部分，如何选法拉利不行了吧了吧择，往往，选择透镜制造过程中会考虑以下几点：材料技术性能，坯料尺寸，形状和在制作节目的短，部分，以及其他新的，新工艺，新技术，空间。d.尺寸和公差e.工艺路线制备工艺路线包括：定位基准的选择; 定于的步骤; 分割处理部分。F。每一步，确定津贴的计算步长和宽容克 选择任意工艺设备和机床，测量仪器等设备小时。找出采伐限额的步骤的金额和时间。1.4 机床夹具的作用在各钢制造，服务将在过程，提高生产效率。为了在良好的条件和使用的各种工艺设备，公知的固定装置工作。当工件加工，以确保准确性，工作将被适当地定位，在工件和机床必须纠正这种情况，这个过程被称为“定位”。为了保护在一个地方而言食品的情况下，这将是第一个工件装夹，称为进程“夹紧”。这两个过程被称为“安装”。实现安装机器，任务“机床用电。” 许多类型的机床夹具，该夹具使用陷阱的范围最广，如使用车床和三名士兵和铣床，平面台钳。和大规模生产，对于工件加工系统的工作原理特殊夹具，它可通过任宁波大红鹰学院毕业设计（论文）4何工业制造完成。夹具起着加工中起重要作用，它被广泛使用。归纳起来有：1，工件，产品符合加工精度是至关重要的服务和加工夹具是确保工件的相对位置的精确度。作为夹具直接定位的一个结果是，自己的就行你想你就这么虚拟世界买家具，可以精确地确定工件相对损失工具和运动之间的模具的位置关系，但它是影响较小由多种他可以用可靠的质量保证体系。2，使用夹具，并增加加工过程中工件的刚性，使得使用大量损失，并且划线省略取向，等等，从而使所述辅助安装工作大大减少，也可以显著提高用户的工作效率，降低成本。3，改善工人的工作条件，使用专业使用的夹具安装工件定位容易而且又快，夹紧力可以增大。4，在生产线上，平衡报告，以促进这个过程，而一些来处理一个特定的时间长度要求的工作，可以使用多地点或高效夹具，提高生产效率，报告可以什么是正确的。2 零件的分析52 零件的分析2.1 零件的工艺分析6206 轴承内圈是一个很重要的零件，因为其零件尺寸比较小，结构形状较复杂，但其加工孔和底面的精度要求较高，此外还有6206 轴承内圈小端面端要求加工，对精度要求也很高。几何形状精度和相互位置精度，以及各表面的表面质量均影响机器或部件的装配质量，进而影响其性能与工作寿命，因此它们的加工是非常关键和重要的。2.2 零件的工艺要求一个好的结构不但要应该达到设计要求，而且要有好的机械加工工艺性，也就是要有加工的可能性，要便于加工，要能够保证加工质量，同时使加工的劳动量最小。而设计和工艺是密切相关的，又是相辅相成的。设计者要考虑加工工艺问题。工艺师要考虑如何从工艺上保证设计的要求。图 2.1 零件图该加工有七个加工表面：平面加工包括零件底面、底部平面；孔系加工包括小孔。宁波大红鹰学院毕业设计（论文）6 以平面为主有： 零件外圈的粗、精铣加工，其粗糙度要求是；2 . 3Ra 6206 轴承内圈端面的粗、精铣加工，其粗糙度要求是。2 . 3Ra单边余量一般在，结构细密，能承受较大的压力，占用生产的面积较小。13mm上面主要是对零件零件的结构、加工精度和主要加工表面进行了分析，选择了其毛坯的的制造方法为铸造和中批的批量生产方式，从而为工艺规程设计提供了必要的准备。3 工艺规程设计73 工艺规程设计3.1 加工工艺过程由以上分析可知，该零件零件的主要加工表面平面，孔。一般来说，是确认了孔精度的精度的平面的平面。因此，零件，过程的主要问题，尺寸和孔精度的位置是确保对应孔和尺寸精度确保与平面的关系。上述的一些技术分析后的条件：处理要求不太高，精度部分尺寸、图形、位置精度条件非常高。3.2 确定各表面加工方案对于我们设计零件的加工工艺来说，应选择能够满足平面孔系和孔加工精度要求的加工方法及设备。除了从加工精度和加工效率两方面考虑以外，也要适当考虑经济因素。在满足精度要求及生产率的条件下，应选择价格较底的机床。3.3 影响加工方法的因素 要考虑加工表面的精度和表面质量要求，根据各加工表面的技术要求，选择加工方法及分几次加工。 根据生产类型选择，在大批量生产中可专用的高效率的设备。在单件小批量生产中则常用通用设备和一般的加工方法。如、柴油机连杆小头孔的加工，在小批量生产时，采用钻、扩、铰加工方法；而在大批量生产时采用拉削加工。 要考虑被加工材料的性质，例如：淬火钢必须采用磨削或电加工；而有色金属由于磨削时容易堵塞砂轮，一般都采用精细车削，高速精铣等。 要考虑工厂或车间的实际情况，同时也应考虑不断改进现有加工方法和设备，推广新技术，提高工艺水平。 此外，还要考虑一些其它因素，如加工表面物理机械性能的特殊要求，工件形状和重量等。宁波大红鹰学院毕业设计（论文）83.4 确定定位基准3.4.1 粗基准的选择选择时，主要考虑保证各加工表面有充足的余量，使不加工的面和加工的面间的尺寸、位置符合图纸要求。3.4.2 精基准选择的原则 基准重合原则。 基准统一原则。 互为基准的原则。对淬火后的齿轮磨齿，是以齿面为基准磨内孔，再以孔为基准磨齿面，这样能保证齿面余量均匀。3.5 工艺路线的拟订在保证零件尺寸公差、形位公差及表面粗糙度等技术条件下，成批量生产可以考虑采用专用机床，以便提高生产率。但同时考虑到经济效果，降低生产成本，拟订三个加工工艺路线方案。3.6 6206 轴承内圈加工工艺过程设计根据各表面加工要求和各种加工方法所能达到的经济精度，现定加工方法与方案如下：内圈：内圈：工步号加工内容刀具号刀具名称刀具规格刀具材料主轴转速进给速度加工方式程序号1.夹持毛坯2.光出端面粗车外径40.7（深度16mm）T010135菱形刀片93主偏角硬质合金1000r/min0.2自动000023粗车沟道T020235菱93主硬质1000r/min0.15自动000023 工艺规程设计9形刀片偏角合金4.粗车内径 30 深度16T030335菱形刀片93主偏角硬质合金1000r/min0.15自动000025.掉头装夹 40.7 外径35菱形刀片93主偏角硬质合金6.光出端面控制外径精车外径 40.7T010135菱形刀片93主偏角硬质合金1000r/min0.2自动000027.精车沟道T040435菱形刀片93主偏角硬质合金1000r/min0.15自动000028.精车内径 30T030335菱形刀片93主偏角硬质合金1000r/min0.15自动000024 206 轴承内圈内卡弹簧夹具的设计夹具设计104 6206 轴承内圈内卡弹簧夹具设计4.1 夹具设计要求说明车床夹具主要用于加工 6206 轴承内圈内卡弹簧夹具的设计,通过液压或气压使内圈内卡弹簧夹具的夹头涨大卡住轴承内圈,该夹具使用在 CK6140 车床上面，而车床夹具的主要特点是工件加工表面的中心线与机床主轴的回转轴线同轴。（1） 安装在车床主轴上的夹具。这类夹具很多，有通用的三爪卡盘、四爪卡盘，花盘，顶尖等，还有自行设计的心轴；专用夹具通常可分为心轴式、夹头式、卡盘式、角铁式和花盘式。这类夹具的特点是加工时随机床主轴一起旋转，刀具做进给运动.花盘式车床夹具 又称花盘，上面开有若干个 T 形槽，安装定位元件、夹紧元件和分度元件等辅助元件，可加工形状复杂工件的外圆和内孔。这类夹具不对称，要注意平衡。（2） 安装在托板上的夹具。某些重型、畸形工件，常常将夹具安装在托板上。刀具则安装在车床主轴上做旋转运动，夹具做进给运动。由于后一类夹具应用很少，属于机床改装范畴。而生产中需自行设计的较多是安装在车床主轴上的专用夹具，所以零件在车床上加工用专用夹具。4.2 夹具的优点新夹具结构如图 4-2 所示, 它由 1-缸体；2-连接体；3、4、9-螺栓；5-轴；6-轴承内圈；7-轴；8-螺钉；10-套筒这几个主要部分组成。工件的夹紧是由机床给拉杆一个轴向力,带动夹头沿导向圆柱移动, 使夹头涨大, 实现工件的定心并夹紧,在夹紧的瞬间,夹头带动工件向左移动,使工件端面紧靠定位环端面,保证工件的轴向定位精度。卸工件时,由机床给拉杆一个相反轴向力, 使夹头弹性收缩, 即可取下工件。新夹具有如下优点：1.用刚性较高的夹具体来支撑夹头、定位环等零件, 使整个夹具系统刚性好, 能承受较大外力, 从而保证其定位精度。2.将夹紧和轴向定位元件分开,提高了夹具的定心和轴向定位精度。3.夹具本身能够限制行程, 消除了空卡时夹头的掉瓣现象。4 206 轴承内圈内卡弹簧夹具的设计夹具设计114.更换夹头方便, 从而使机床主轴精度得到保护, 并提高了加工效率。图 4-1 车床夹具1-缸体；2-连接体；3、4、9-螺栓；5-轴；6-轴承内圈；7-轴；8-螺钉；10-套筒4.3 夹头与定位环新夹具中的定位环和夹头为更换件,也是两个重要元件。在一定范围内更换定位环和夹头, 即可夹持不同尺寸工件。下面分别对夹头和定位环加以说明。用来制造夹头的材料, 应具备强度高,弹性好与热处理变形小, 常用的材料有或等。夹头经热处理后, 其头部夹紧部分硬度要求为 HRC5560,尾部薄壁部和导向部为HRC4045。此外, 夹头的基本工作面应经过精磨。夹头锥度的大小对定心夹紧性能影响较大。为此, 我们取夹头上的锥角之半为,夹具体上锥角之半角为如图 4-3 所示。采用这种配合, 工件在夹紧过程1008 300108 30中, 环形接触面有加快的趋势, 同时,夹具体锥度小端先与夹头接触, 增加了夹具体外锥角与夹头内锥角之间的间隙, 使夹头在夹萦时有了一个可以变形的空间, 保证夹头与工件表面接触均匀, 从而既消除了工件表面的夹持痕迹, 又可以延长夹头的使用寿命。宁波大红鹰学院毕业设计（论文）12图 4-3 夹头锥度通常, 为增加夹具刚度, 在夹头的导向部分与夹紧部分之间需设计成薄壁锥形, 并开三条直槽如图 4-4。这样的夹头, 其损坏往往发生在由夹紧部分到薄壁锥形的过渡处（即图 4-4I-I 一截面处） 。为避免这个问题, 我们在修改设计时, 特在夹头的薄壁锥形部分增开三条短槽如图 4-5 所示, 使夹头的变形臂增大（即图 4-5 中变形起点由 I-I 截面移动 II-II 截面） ，从而改善了夹头的掉瓣现象。定位环经常与工件接触, 易磨损而降低定位精度。因此,为提高定位环工作表面的耐磨性, 一般常用 T8A 工具钢（淬硬至 HRC5055）或 45 号钢淬硬至（HRC4045） 。来制造。此外,使用前还应对定位环端面进行修光。图 4-4 原来设计的弹簧夹头4 206 轴承内圈内卡弹簧夹具的设计夹具设计13图 4-4 新设计的弹簧夹头4.4 夹具的受力计算1.轴向拉力 Q 的计算夹具由定位环限制工件轴向位移, 作用在夹头上的轴向拉力 Q 用下式计算: (4-1)12()tg()QRtg式中 一工件的夹紧力R 一夹爪的弹性变形力,一夹头锥角之半一夹头与工件之间的摩擦系数时夹头夹爪受力如图 4-5 所示。12ftg图 4-5 轴向拉力 Q 计算宁波大红鹰学院毕业设计（论文）142.弹性变形力 R 的计算（见图 4-6） (4-2)32111110.375(D h)2sin(sincos)EnfhRaaa式中，一每瓣夹爪所占扇形角之半；1a n 一夹爪瓣数；一材料弹性模数（牛顿/毫米2） ；1a一夹头夹爪弯曲部分的外径（毫米） ；D一夹头夹爪弯曲部分的厚度（毫米）;h一夹头与工件间径向间隙之半（毫米）;f一由夹头夹爪中心至瓣根的距离（毫米）;l图 4-6 弹性变形力 R 计算当，上式可简化为：5212.2 10/,En牛顿毫米时 （4-3）33nDhh fRKlA AA牛顿三瓣夹爪；3312000LDhh fPlA AA牛顿4 206 轴承内圈内卡弹簧夹具的设计夹具设计15即=3，n12000nK 四瓣夹爪；334000Dhh fRlA AA牛顿即=4，n4000nK 六瓣夹爪；33800Dhh fRlA AA牛顿即=6，n800nK 3.夹紧力的计算（如图 4-7 所示） （4-4）2244xKMPfD一所需的夹紧力（牛顿）,K 一安全系数, 粗加工 K=2.53.0；精加工 K=1.52.0一夹头和工件间的摩擦系数；fM-切削力矩（牛顿毫米） ；D-工件直径（毫米） ；轴向切削力（牛顿）xP图 4-7 夹紧力计算宁波大红鹰学院毕业设计（论文）164.5 夹具的加工精度分析工件在新夹具中的定位基准与工艺要求基本重合,所以,在加工过程中没有基准不符误差产生。工件的轴向定位由定位环保证,而定位环在使用前已用刀具修正,所以,夹具的轴向定位误差为零工件的轴向误差,完全取决于安装精度及机床主轴精度。工件的定心由夹头完成,夹头的内锥面与夹具体外锥面环形接触,导向柱面各项径向跳动误差为,使t夹头的中心线绕锥面接触环的中心线转动,被夹持的工件最外点则向相反方向偏转另外,导向部分的间隙 Y 也会使工件一一夹头系统在切削力作用下,向一边偏移。这两种偏移的总和为（Y+） 。工件被夹紧时,则工件的整个夹具工件系统刚性加强,不考虑挠t曲变形,则工件的误差如图 4-7 所示可用下式表示：工112YtL工图 4-7 工件的误差式中，-工件由于夹具误码差影响的径向误差；工Y-导向部分的间隙；-导向圆柱各次积累径向跳动；tL-导向部分到接触环处的向距离；4 206 轴承内圈内卡弹簧夹具的设计夹具设计17-工件最外端离开接触环处的轴向距离。l从上式可以看出，工件伸出截止长（即 越大） ，则径向误差也越大。l4.6 气缸的设计计算设计要求是做任何设计的依据，气动夹具设计时要明确气动传动系统的动作和性能要求，这里一般要考虑以下几方面：1）该设备中，哪些运动需要液压或气压传动完成，各执行机构的运动形式及动作幅度；2）对液压或气压装置的空间布置、安装形式、重量、外形尺寸的限制等；3）执行机构载荷形式和大小；4）执行机构的运动速度，速度变化范围以及对运动平稳性的要求；5）各执行机构的动作顺序，彼此之间的联锁关系，实现这些运动的操作或控制方式；6）自动化程度、效率、温升、安全保护、制造成本等方面的要求；7）工作环境方面的要求，如温度、湿度、振动、冲击、防尘、防腐、抗燃性能等；另外对主机的功能、用途、工艺流程也必须了解清楚，力求设计的系统更加切合实际。1）初选气缸的工作压力16工作压力是确定执行元件结构参数的主要依据，它的大小影响执行元件的尺寸和成本，甚至整个系统的功能。在此气动夹具设计中，因采用企业气源作为动力，一般空气的压力为0.50.8Mpa。所以选定工作压力为 0.5Mpa。2）确定气缸的主要结构参数本气缸采用单向作用气缸。最大负载即为上面所求值，F=18906N，其缸径计算公式为:264418906D6.317103.140.510Fmp式中:F - 活塞杆上的推力，N- -气缸工作压力，MPaP宁波大红鹰学院毕业设计（论文）18D-气缸缸体直径，m 查设计8手册，按气缸内径系列将以上计算值圆整为标准直径，取D=63mm。由,可得活塞杆直径:3 . 02 . 0/DdmmDd5 .1913)3 . 02 . 0(圆整后，取活塞杆直径校核，按公式mmd18)4/(21dF有:5 . 0)/14(Fd 其中，MPa120NF7501则:5 . 0)120/4904(d1828. 2满足实际设计要求。3）零件壁厚的设计零件直接承受压缩空气压力，必须有一定厚度。一般气缸零件壁厚与内径之比小于或等于1/10，其壁厚可按薄壁筒公式计算: 2/pDP式中:- 零件壁厚，mm- 气缸内径，mmD- 实验压力，取, PapPPPp5 . 1材料为:ZL3,=3MPa代入己知数据，则壁厚为: 2/pDP)(5 . 6)1032/(1066565mm取，则零件外径为:mm5 . 7)(8025 . 7651mmD4）活塞行程的确定由夹具设计中对零件进行装夹的移动距离可知，为了便于工件的装夹，移动压板所需要的行程为15mm，气缸装在移动夹板的另一端，由杠杆原理可知，气缸移动的距离不小于是25mm，为了确保气缸安全工作，取气缸的工作行程为25mm。5）气动传动原理图拟定由于只有一个工作气缸，且气缸的快速前进和快速后退速度可取相同，并没有采4 206 轴承内圈内卡弹簧夹具的设计夹具设计19用多种工速，因而气动传动原理图相对简单，其传动原理图如图4-8所示，所需要的气动元件规格如表4-1所示。各通行机构的调速，这种方法的特点是结构简单效果好。为简化气路，减少电磁阀的数量，各工作气缸缓冲均采用液压缓冲器10，这样可以省去电磁阀和切换节流阀或行程节流阀的气路阻尼元件。电磁阀的通径，是根据各工作气缸速度，行程，尺寸计算出所需压缩空气流量，与选用的电磁阀在压力状态下的公称使用流量相适应来确定的。序号型号规格名称数量1QF-44手动截止阀12储气缸13QSL-26-S1分水滤气器14QTY-20-S1减压阀15QIU-20-S1油雾器16YJ-1压力继电器1724D2H-10-S1二位五通电磁滑阀18单向节流阀19QGSC D-63X25-25-K-LB气缸1图 4-8 气动传动原理图9表 4-1 气路元件表宁波大红鹰学院毕业设计（论文）20使用快速螺旋定位机构快速夹紧，调节夹紧力调节装置，即可指定可靠的夹紧力。气缸的参考资料，网址： /content/product/66/QGSC.html6）夹具装备图上应标注的技术要求(1)定位元件的定位面间相互位置精度。 (2)定位元件的定位表面与夹具安装基面、定向基面间的相互位置精度。 (3)定位表面与导向元件工作面间的相互位置精度。 (4)各导向元件的工作面间的相互位置精度。 (5)夹具上有检测基准面的话，还应标注定位表面，导向工作面与该基准面间的位置精度。 对于不同的机床夹具，对于夹具的具体结构和使用要求，应进行具体分析，订出具体的技术要求。设计中可以参考机床夹具设计手册以及同类的夹具图样资料。7）对零件编号，填写标题栏和零件明细表： 每一个零件都必须有自己的编号，此编号是唯一的。在工厂的生产活动中，生产部件按零件编号生产、查找工作。 完整填写标题栏，如装配图号、名称、单位、设计者、比例等。 完整填写明细表，一般来说，加工工件填写在明细表的下方，标准件、装配件填写在明细表的上方。注意，不能遗漏加工工件和标准件、配套件。8）机床夹具应满足的基本要求包括下面几方面：9)安全、方便、减轻劳动强度 机床夹具要有工作安全性考虑，必要时加保护装置。要符合工人的操作位置和习惯，要有合适的工件装卸位置和空间，使工人操作方便。大批量生产和工件笨重时，更需要减轻工人劳动强度。10)排屑顺畅 机床夹具中积集切屑会影响到工件的定位精度，切屑的热量使工件和夹具产生热变形，影响加工精度。清理切屑将增加辅助时间，降低生产率。因此夹具设计中要给予排屑问题充分的重视。11)机床夹具应有良好的强度、刚度和结构工艺性 机床夹具设计时，要方便制造、检测、调整和装配，有利于提高夹具的制造精度。4 206 轴承内圈内卡弹簧夹具的设计夹具设计214.7 切削力及切削力矩的计算与分析对执行元件的工况进行分析，就是查明每个执行元件在各自工作过程中的速度和负载的变化规律。通常是求出一个工作循环内各阶段的速度和负载值列表表示，必要时还应作出速度、负载随时间（或位移）变化的曲线图（称为速度循环图、负载循环图和功率循环图） 。在一般情况下，液压和气压系统中气缸承受的负载由六部分组成，即工作负载、导轨摩擦负载、功率、惯性负载、重力负载、密封负载和背压负载，前五项构成了气缸所要克服的机械总负载。这里为了方便起见，只是将铣削时产生的铣削力矩作为气缸的工作负载，其余的负载这里没有考虑（只需要按照一定的工作方式进行计算即可） 。根据加工需要，该系统的工作循环也较为简单：快速前进快速后退原位停止。根据调查研究和工作系统要求，快速前进和快速后退的速度约为 4.5m/min，不考虑换向及启动时间、动静摩擦系数等因素，气缸的机械效率 取 0.9。由于本道工序主要完成花键孔的两端面加工，为后续花键孔的加工提供良好的基准，且在铣削过程中由于铣刀所产生的铣削力对工件的附加转矩会造成工件的加工误差，因而必须对工件所受的铣削力和铣削力矩进行计算分析，从而设计出符合要求的夹紧装置。对气缸的设计计算主要是以铣削力矩为主进行理论计算，以工件加工中所需的夹紧力来设计气缸的结构参数，以实现工件快速装夹所需要的行程来确定气缸的理论行程，因而需要对工件所受的夹紧力和夹具的结构进行分析。1）切削力的计算切削力的计算可通过试验的方法，测出各种影响因素变化是的切削力数据，加以处理得到的反映各因素与切削力关系的表达式，称为切削力计算的经验公式。在实际中使用的切削力经验公式有两种：一是指数公式；二是单位切削力。这里为了方便起见，以单位切削力进行切削力的计算。单位切削力是指单位切削面积上的主切削力，用 kc表示。 粗车切削力：查现代机床夹具设计P104 表，得车削切削力计算公式： 宁波大红鹰学院毕业设计（论文）22圆周分力 Fc = 902 Kp径向分力 Fp = 2383Kp轴向分力 Ff =3326Kp其中背吃刀量 2.3mmf每转进给量 0.16mmVc切削速度 m/min 60Kp修正系数 1.08 所以切削时的各切削力Fc1= 566.8N Fp2=801.5N Ff3= 416.4N精车切削力：背吃刀量 0.5mmf每转进给量 0.13mmVc切削速度 m/min 38Kp修正系数 1.08所以切削时的各切削力Fc1= 105.45N Fp2= 57.23N Ff3= 97.96N4.8 确定夹具体结构尺寸和总体结构夹具体设计的基本要求（1）应有适当的精度和尺寸稳定性夹具体上的重要表面，如安装定位元件的表面、安装对刀块或导向元件的表面以及夹具体的安装基面，应有适当的尺寸精度和形状精度，它们之间应有适当的位置精度。为使夹具体的尺寸保持稳定，铸造夹具体要进行时效处理，焊接和锻造夹具体要进行退火处理。（2）应有足够的强度和刚度 为了保证在加工过程中不因夹紧力、切削力等外力的作用而产生不允许的变形和4 206 轴承内圈内卡弹簧夹具的设计夹具设计23振动，夹具体应有足够的壁厚，刚性不足处可适当增设加强筋。（3）应有良好的结构工艺性和使用性夹具体一般外形尺寸较大，结构比较复杂，而且各表面间的相互位置精度要求高，因此应特别注意其结构工艺性，应做到装卸工件方便，夹具维修方便。在满足刚度和强度的前提下，应尽量能减轻重量，缩小体积，力求简单。（4）应便于排除切屑在机械加工过程中，切屑
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