镗孔夹具设计

2 2 镗孔夹具设计 2 2 1 原始质料分析 利用本夹具主要用来镗加工孔 加工时除了要满足粗40 2 30 5 25 糙度要求外 还应满足孔轴线对底平面的平行度公差要求 为了保证技术要求 最关键是找到定位基准 同时 应考虑如何提高劳动生产率和降低劳动强度 2 2 2 定位基准的选择 由零件图可知 孔 的轴线与底平面有平行度公差要求 40 2 30 5 25 在对孔进行加工前 底平面进行了粗铣加工 因此 选底平面为定位精基准 设计基准 来满足平行度公差要求 孔 的轴线间有位置公差 选择左侧面为定位基准来设40 2 30 5 25 计镗模 从而满足孔轴线间的位置公差要求 工件定位用底平面和两个侧面来 限制六个自由度 2 2 3 切削力及夹紧力的计算 镗刀材料 硬质合金镗刀 5YT 刀具的几何参数 60 粗 K 90 精 K 10 0 s 80 由参考文献 17 机床夹具设计手册 查表可得 321 圆周切削分力公式 式 24 PpC KfaF 75 0 902 式中 mmap0 2 rmmf 5 0 式 25 rpspoppkmpp KKKKKK 查表得 取 421 176 HB4 0 n 即07 1 mp K 由表可得参数 621 94 0 pk K 0 1 op K 0 1 sp K 0 1 rp K 即 53 1070NFC 同理 径向切削分力公式 式 26 PpP KfaF 75 0 9 0 530 式中参数 77 0 pk K 0 1 op K 0 1 sp K 0 1 rp K 即 53 485NFP 轴向切削分力公式 式 27 Ppf KfaF 4 0 451 式中参数 11 1 pk K 0 1 op K 0 1 sp K 0 1 rp K 即 12 759NFf 根据工件受力切削力 夹紧力的作用情况 找出在加工过程中对夹紧最不 利的瞬间状态 按静力平衡原理计算出理论夹紧力 最后为保证夹紧可靠 再 乘以安全系数作为实际所需夹紧力的数值 即 FKWK n mp HB K 150 安全系数 K 可按下式计算 由式 16 有 6543210 KKKKKKKK 式中 为各种因素的安全系数 见 机床夹具设计手册 表 60 KK 可得 121 25 2 0 10 13 12 10 12 12 1 C K 7 20 10 13 12 12 12 12 1 P K 81 20 10 13 12 125 1 2 12 1 f K 所以 由式 17 有 69 2408NFKW CCK 由式 18 有 93 1310NFKW PPK 由式 19 有 13 2133NFKW ffK 螺旋夹紧时产生的夹紧力按以下公式计算 由式 20 有 式中参数由参考文献 17 机床夹具设计手册 可查得 33 9 675 5 z r 90 1 059 2 631 其中 140 mmL 80 NQ 螺旋夹紧力 5830 0 NW 该夹具采用螺旋夹紧机构 用螺栓通过弧形压块压紧工件 受力简图如下 图 3 弧形压块受力简图 由表得 原动力计算公式 2621 即 式 26 由上述计算易得 KK WW 由计算可知所需实际夹紧力不是很大 为了使其夹具结构简单 操作方便 决定选用手动螺旋夹紧机构 2 2 4 误差分析与计算 该夹具以两个平面定位 要求保证孔轴线与左侧面间的尺寸公差以及孔轴 线与底平面的平行度公差 为了满足工序的加工要求 必须使工序中误差总和 等于或小于该工序所规定的工序公差 孔轴线与左侧面为线性尺寸一般公差 根据国家标准的规定 由参考40 116 229 0 0 1 L l WW K 04 11279 116 98 0 229583000 N l LW WK 21 0 tgtg QL W z mmtghH gWD 0068 0 2 文献 8 互换性与技术测量 表可知 251 取 中等级 即 尺寸偏差为m3 037 由 17 机床夹具设计手册 可得 1 定位误差 两个垂直平面定位 当时 侧面定位支承钉离底平 90 面距离为 侧面高度为 且满足 则 hH 2 夹紧误差 由式 22 有 其中接触变形位移值 式 27 mm yjj 0128 0 cos 磨损造成的加工误差 通常不超过 Mj mm005 0 夹具相对刀具位置误差 取 AD mm01 0 误差总和 mmmm wj 35 0 0586 0 从以上的分析可见 所设计的夹具能满足零件的加工精度要求 2 2 5 夹具设计及操作的简要说明 本夹具用于在镗床上加工 CA6140 车床后托架侧面的三个孔 以底面为基准 对三孔进行粗精加工 采用手动夹紧方式