半轴铣Φ38端面的铣床夹具设计及夹具设计说明书【全套CAD图纸+说明书】【课设资料】
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半轴铣
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夹具设计
为了提高劳动生产率，保证加工质量，降低劳动强度，需要设计专用夹具。
由指导老师的分配，决定设计第00道工序粗铣半轴Φ38mm外左端面的铣床夹具。
1. 问题的提出
本夹具主要用于铣左端面，精度要求不高，因为后面还有精加工，因此本道工序加工精度要求不高，为此，只考虑如何提高生产效率上，精度则不予考虑。
2 .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。此道工序后面还有精加工，因此本次铣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，提高加工精度。我们采用Φ38外圆面为定位基准，为了提高加工效率，缩短辅助时间，决定用简单的螺母作为夹紧机构。
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第 1 页 共 11 页 夹具设计 为了提高劳动生产率，保证加工质量，降低劳动强度，需要设计专用夹具。 由指导老师的分配，决定设计第 00 道工序 粗 铣 半轴 38mm外左端面 的铣床夹具。 1. 问题的提出 本夹具主要用于铣 左 端面 ，精度要求 不高， 因为后面还有精加工，因此本道工序加工精度要求不 高，为此， 只考虑如何提高生产效率上，精度则不予考虑。 2 .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。此道工序后面还有精加工，因此本次铣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，提高加工精度。我们采用 38 外圆面为定位基准，为了提高加工效率，缩短辅助时间，决定用简单的螺母作为夹紧机构。 nts第 2 页 共 11 页 3. 切削力及夹紧力计算 （ 1）刀具： 采用 高速钢 立 铣刀 50mm 机床： X51 立式铣床 ，铣的功率 4.5kw 由 3 所列公式 得 BZDCpp 86.072.086.0 查表 9.4 8 得其中： 40Cr 材料的硬度在这里我们取 1900HB 修正系数 53.0)190/( HBkp =1 4.668pC 为走刀量 12.0 为 铣削深度 5.1 B为铣削宽度 B=38， Z为铣刀齿数 Z=4， D为铣刀直径 D=50 代入上式，可得 p=1081.8N 因在计算切削力时，须把 修正系数考虑在内，上面我们已经算出，修正系数为 1，所以实际切削力 P=1081.8N。 （ 2） 夹紧力的计算 用压板和 V型块夹紧工件，切削力的计算工式为 nts第 3 页 共 11 页 22sin1 sin2 DfMKW 我们选用的标准 V 型块 a=90 其中 f 为 支承面上的摩擦系数，支承面为平面，f=0.16 0.25，在这里我们取 f=0.20 K为安全系数，粗加工时， K=2.5 3.0,在这里取 2.5 D 为工件直径， D=38 M 为切削扭矩： M=PL L=2sin2 D=13.433mm M=PL=14531.8N.mm 22sin1 sin2 DfMKW =126.7N W远远小于 p,夹紧力满足要求 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 4 . 定位误差分析 对于定位元件，因为定位基准为外圆，故选择长 V 型块作为定位元 件。 至于使用的 V 型块个数，应使用 2 个 V 型块进行定位。一个位固定长 V 型块，它主要限制了 y 轴的旋转、位移和 z 轴的旋转、位移四个自由度，保证了孔的尺寸精度，另一块为滑动长 V 型块，防止过定位的形成。 一批工件在卡具中定位时，各个工件所占据的位置不完全一致，因此使加工后，各工件加工尺寸的不一致，而形成误差，即nts第 4 页 共 11 页 工件定位时造成的加工表面相对工序基准的误差。 形成原因有两个，一是由于定位基准 与设计基准 不重合而造成。二是定位基准与限位基准不重合而造成。 根据零件图可知， T=0.127mm， Td=0.20mm， 90a 。04.012s in12TDW d ）（2 已知孔的形状公差为 0.127，根据经验公式， T51T31DW 易知此结果符合。 5.定向键与对刀装置设计 定向键安装在夹具底面的纵向槽中，一般使用两个。其距离尽可能布置的远些。通过定向键与铣床工作台 T 形槽的配合，使夹具上定位元件的工作表面对于工作台的送进方向具有正确的位置。 根据 GB2207 80 定向键结构如图所示： o图 3.3 夹具体槽形与螺钉图 根据 T 形槽的宽度 a=28mm 定向键的结构尺寸如下 ： nts第 5 页 共 11 页 表 3.1 定向键数据表 B L H h D 1h 夹具体槽形尺寸 2B2h公称尺寸 允差 允差 公称尺寸 允差 D 28 -0.013 -0.033 40 16 6 9 6 27 +0.021 8 对刀装置由对刀块和塞尺组成，用来确定刀具与夹具的相对位置。 本工序是用来铣工件左端面的，所以选用方形对刀块，对刀块的图形和尺寸如下： nts第 6 页 共 11 页 塞尺选用平塞尺，其结构如下图所示： 标记 四周倒圆nts第 7 页 共 11 页 图 3.5 平塞尺图 塞尺尺寸为： 表 3.2 平塞尺尺寸表 公称尺寸 H 允差 d C 3 -0.006 0.25 6 .夹具设计及操作简要说明 如前所述，在设计夹具时，应该注意提高劳动生产率避免干涉。应使夹具结构简单，便于操作 ，降低成本。提高夹具性价比。本道工序为铣床夹具选择了 铰链压板的夹紧方式。本工序为铣切削余量小，切削力小，所以一般的手动夹紧就能达到本工序的要求。 本夹具的最大优点就是结构简单紧凑。 夹具的夹紧力不大，故使用手动夹紧。为了提高生产力，使用 铰链压板的 夹紧机构。 铣 夹具装配图如下： nts第 8 页 共 11 页 夹具体附图如下 nts第 9 页 共 11 页 总 结 课程 设计即将结束了，时间虽然短暂但是它对我们来说受益菲浅的，通过这次的设计使我们不再是只知道书本上的空理论，不再是纸上谈兵，而是将理论和实践相结合进行实实在在的设计，使我们不但巩固了理论知识而且掌 握了设计的步骤和要领，使我们更好的利用图书馆的资料，更好的更熟练的利用我们手中的各种设计手册和 AUTOCAD 等制图软件，为我们踏入设计打下了好的基础。 课程 设计使我们认识到了只努力的学好书本上的知识是不够的，还应该更好的做到理论和实践的结合。因此同学们非常感谢老师给我们的辛勤指导，使我们学到了好多，也非常珍惜学院给我们的这次设计的机会，它将是我们毕业设计完成的更出色的关键一步。 nts第 10 页 共 11 页 致 谢 这次课程 设计使我收益不小，为我今后的学习和工作打下了坚实和良好的基础。但是，查阅资料尤其是在 查阅切削用量手册时，数据存在大量的重复和重叠，由于经验不足，在选取数据上存在一些问题，不过我的指导老师每次都很有耐心地帮我提出宝贵的意见，在我遇到难题时给我指明了方向，最终我很顺利的完成了毕业设计。 这次课程 设计成绩的取得，与指导老师的细心指导是分不开的。在此，我衷心感谢我的指导老师，特别是每次都放下她的休息时间，耐心地帮助我解决技术上的一些难题，她 严肃的科学态度，严谨的治学精神，精益求精的工作作风，深深地感染和激励着我。从课题的选择到项目的最终完成， 她 都始终给予我细心的指导和不懈的支持。多少个日日夜夜， 她 不仅在学业上给我以精心指导，同时还在思想、生活上给我以无微不至的关怀，除了敬佩 指导 老师的专业水平外， 她 的治学严谨和科学研究的精神也是我永远学习的榜样，并将积极影响我今后的学习和工作。在此谨向 指导 老师致以诚挚的谢意和崇高的敬意。 nts第 11 页 共 11 页 参 考 文 献 1. 切削用量简明手册 ,艾兴、肖诗纲主编 ,机械工业出版社出版，1994 年 2.机械制造工艺设计简明手册，李益民主编，机械工业出版社出版， 1994 年 3.机床夹具设计，哈尔滨工业大学、上海工业
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