铣槽专用夹具设计

1、机床夹具课程设计作业班级:姓名:学号:日期:柳州职业技术学院机电工程系机床夹具课程设计说明书设计题目:设计者:指导教帅:柳州职业技术学院机电工程系目录、 任务书 4二、机床夹具课程设计说明书1.1明确设计任务，收集原始资料 51.1.1 明确设计任务 51.1.2 收集原始资料 52.1确定夹具结构方案 62.1.1确定定位方案，设计定位元件 61） 验证基准选择的合理性 72）选择两套定位方案进行比较，最终选出合理的定位方案。3） 选择定位元件 84） 确定定位元件的尺寸及偏差 85） 分析定位误差 96） 减少定位误差的措施 92.1.2 确定夹紧方式，设计夹紧机构 111 ）计算切削力和

2、所需夹紧力 112 ）设计夹紧机构并验算夹紧力 123 ）设计对刀见，连接元件 12三、绘制夹具总图 13四、参考文献 13五、总结 13机床夹具课程设计任务书机床夹具课程设计任务书专业设计题目设计条件零件简图（含材料、质量及毛坯种类）、中批量生产序号尺寸74尺寸75尺寸30产027尺寸2700.2尺寸3000.11757629严72700.22800.127677OQ 40.02728028 00.22800.13777827严28 00.22900.14787926严72900.23000.157980书.02725。29 00.2CC 书.130067475CC 书.027 300270

3、0.2CC 书.1 3001夹具总装图一张（A1图）、指定零件图一张（A4图）；设计要求2设计说明书一份（包括零件图分析、定位方案确定、定位误差计算等内容）；3设计时间：6天。审核批准年 月 日评语年 月 日机床夹具课程设计说明书1.1明确设计任务，收集原始资料1.1.1明确设计任务由夹具设计任务书中铢槽工序的工序图1可知，本工序加工要求如下:1) 槽宽湘* mnp2) 槽底至4>25ja027孔轴线的位置尺寸29j°-a mm3) 槽两侧面对拟5曾7轴孔线的对称度0.06mm4) 表面粗糙度Ro = 6.3。该工序在卧式铢床上用三面刃铢刀加工。零件届中批量生产。1.1.2收集

4、原始资料1)零件加工工艺过程 铢前后两端面X61卧铢 铁底面、顶面X61卧铢 铢两侧面X61 卧铢 钻、皎中25#岫了孔 Z535立钻 铢槽尊0*.X61 卧铢由加工工艺知，零件其他表面均在就槽工序前完成加工2.1确定夹具结构方案2.1.1谛I定定位方案，设计定位元件1）验证基准选择的合理性由工序简图可知，该工序限制工件的六个自由度，先根据加工要求来分析其必需限制的自由度数目及基准选择的合理性。坐标系见下图2: 为保证工序尺寸2驻心，应以D面定位，限制工件三。 为保证槽两侧面对 皿弓履财 孔轴线的对称度，应选 中25孔轴线，B面和D面定位，需限制工件。根据工件的加工要求，该工序必须限制四个自由

5、度，但为了方便的控制刀具的走刀位置和保证槽底与 B面的垂直度，还应限制和自由度。2）选择两套定位方案进行比较，最终选出合理的定位方案。方案1: B、C、D三平面定位B面定位，限制工件的（）自由度。C面定位，限制工件的（）自由度。D面定位，限制工件的（）自由度。实现完全定位，但以 B面做定位基准时，基准不重合，不能满足 中25技s 孔与槽两侧面对称度0.06mm的要求。方案2: B、D两平面和孔定位。B面定位，限制工件的（）自由度。D面定位，限制工件的（）自由度。就5孔定位，限制工件（）的自由度。实现完全定位，并且中25孔轴线与尺寸明*心设计基准重合，中拓孔 轴线与槽两侧面对称度0.06mm基准

6、重合。所以通过以上比较：选择方案 2更好，最终选择方案2来实现定位。3）选择定位元件简图知本道工序工件的定位面是后平面 B、底平面D和由25，网队 孑L,查【1】得，夹具上相应的定位元件选为支承板（A10X60GB2236-80）、支承钉（A8X4GB2226-80河菱形定位销（B25X16GB2203-80见下 图3:4）确定元件尺寸，极限偏差和定位元件间位置尺寸及极限偏差 现需地以评专丁定位表面到定位销中心的名义尺寸及其极限偏差：其中，L£ = 42T/2 = 0.25L/2 = 0.25 X 0.10/2 = 0.0125T£ = 0.10所以， 后确定菱形销圆柱部分

7、的直径及其极限偏差，查【2】表10.3得：b=4所以，菱形销和定位孔配合的最小间隙为：,.：,= L 匚 -"-"一.，.菱形销圆柱部分的直径：d= D-% = 25 - 0.020 = 24.98mm取公差一："：则有 d =捎=寺25土甥mm。5）分析计算定位误差a）槽宽淘*-尚部勺定位误差该尺寸由铢刀直接保证，不存在定位误差。b）槽底至中邳岫孔轴线的位置尺寸29 mm的定位误差：因为，基准重合。则-乂 底面有支永钉定位， 所以基准位移误差。即 -'-c）槽两侧面对皿7轴孔线的对称度0.06mm定位误差。工件以中25孔轴线定位，定位基准和设计基准重合，

8、6）减小对称度定位误差的措施:改变定位方案为提高槽两侧面对 中25孔轴线的对称度，用圆柱销代替菱形销定位， 并且将原定位底面的两个定位支承钉改为一个可移动的定位支承板（如图 4）。此时，圆柱销和孔的最小配合间隙可取得尽可能小，故可减小槽对孔 625孔轴线对称度的定位误差，但该定位方案因为定位基准（ 中25孔轴 线）和设计基准（工件底面）不重合，使工序尺寸29mm产生了 D = ±0.05的误差，0.11/3 x 0.2 不满足加工要求，且夹具结构复杂， 操作不便。故此方案不宜采用。提高原方案的定位精度原方案对称度定位误差的主要来源为：B =Td Td Xmin其中，Td =0.027

9、 Td =0.011 Xmin =0.020Td与Xmin都较大，Td是中25孔的加工公差，而由公式 Xmin =bX（Tj +Tg）/D可知，Xmin的值与孔心距和销心距的公差有关，Tj是根据夹具加工经济精度选择的，再提高精度就不经济了，Tg可是工件中25孔的加工方法钻、皎达到的经济精度，若要提高Tg的精度就可能涉及到要采用其他工艺措施的问题，故采取如下措施：（a）将菱形定位销圆柱部分的精度提高到IT5级。这时 Td =0.008 心 MS EU：仍大丁 1/2-0.06（b）在提高菱形定位销圆柱部分的基础上，将 小25孔的精度提高到IT6级'这时，孔的尺寸及误差为&弓=0.

10、013AB = TD4Td+= 0.013 + 0.009 = Q.Q22 < 1/2 X有约0.08mm的加工精度预留量，是可以保证对称度的加工要求的, 而通过钻皎加工仍能保证盟对时的加工要求。综上所述：选用方案（b）2.1.2确定夹紧方式，设计加紧机构1) .#算切削方及所需加紧力工件在加工时的受力情况如下图(5)所示，加工时，工件受到切削 合力”的作用，FT可分解为水平和垂直方向的切削力Fh和Fr, F H和Fr可通过切向铢削力Fz分别乘一个系数来得到，在对称铢削的情况下，Fh=(1-1.2 ) Fz, Fy=(0.2-0.3)F zF, = 9.81 X CFr X a36 X

11、a?72 X X X Z X KF,JLajLbE?LLvGJ已知 . :一一 二=二CFZ = 683 KF2 = (a/0.736)ftJ = (0.7/0.736) = 0,965所以F2 = 9.81 X 6&3 X 3°昭 X 0.15a72 X 100-aB6 X 12 X 12 X 0.965 = 1159 N水平分力一二一一一-：-垂直分力-_-:二由丁工件主定位面为B面，故选择夹紧力的作用方向作用丁B面上，当夹紧力水平作用丁工件上时,所需要的计算夹紧力为：广 一。m1275+(348/0.15)=3595 N实际所需夹紧力与计算夹紧力之间的关系为：J = K

12、Jo (K为安全系数)查【1】得，K=2.5T vt r v aoao2）设计加紧机构并所能产生的夹紧力满足夹紧力水平作用要求的夹紧装置结构方案，可以有图 6的（a）和（b）两种：(a)为螺旋杠杆压板夹紧机构，夹紧时从夹具体背面拧紧夹紧螺母。(b)为皎链压板机构，当皎链压板转开时，装卸工件及活理切屑都很方便，这种 结构较好。图(b)的夹紧机构所能产生的夹紧力fi由图7的压板受力分析图计算得：h = OnQd其中n -夹紧机构效率取0.9Q -螺栓的许用夹紧力选定k+k，根据【1】表3.3查得当螺纹公称直径 M=12寸，Q=5620 NX = 5620 X 0.9 X 2 = 10116 N因为故此夹紧方案可行。3) 设计对刀元件，连接元件及夹具体根据工件表面形状，对刀元件选用夹具零部件国家标准的直角对刀块：GB2242-80，它的直角对刀面应和工件被加工槽相应(间隙等丁3mnS尺厚度)，并把它安装在夹具体的竖直板上，根据所选