铣槽专用夹具设计.doc

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1、精品文档，仅供学习与交流，如有侵权请联系网站删除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： 指导教师：柳州职业技术学院机电工程系目录一、 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5 1.1.1 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6 2.1.1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、2 确定夹紧方式，设计夹紧机构11 1）计算切削力和所需夹紧力11 2）设计夹紧机构并验算夹紧力12 3）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专 业班 级姓 名学号设计题目铣槽专用夹具导老师设计条件零件简图（含材料、质量及毛坯种类）、中批量生产序号尺寸74尺寸75尺寸尺寸尺寸175762767737778478795798067475设计要求1 夹具总装图一张（A1图）、指定零件图一张（A4图）；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

3、机床夹具课程设计任务书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铣槽工序的工序图1可知，本工序加工要求如下：1） 槽宽mm；2） 槽底至孔轴线的位置尺寸mm；3） 槽两侧面对轴孔线的对称度0.06mm；4） 表面粗糙度。该工序在卧式铣床上用三面刃铣刀加工。零件属中批量生产。1.1.2 收集原始资料1） 零件加工工艺过程 铣前后两端面 X61 卧铣 铣底面、顶面 X61 卧铣 铣两侧面 X61 卧铣 钻、铰孔 Z535立钻 铣槽 X61 卧铣由加工工艺知，零件其他表面均在铣槽工序前完成加工。2.1 确定夹具结构方案2.1.1确定定位方案，设计

4、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，应以D面定位，限制工件。 为保证槽两侧面对孔轴线的对称度，应选孔轴线，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

5、以B面做定位基准时，基准不重合，不能满足 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。 孔定位，限制工件（ ） 的自由度。 实现完全定位，并且孔轴线与尺寸设计基准重合，孔轴线与槽两侧面对称度0.06mm基准重合。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和孔，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)和菱形定位销(B25X16GB2203-80)。见

6、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 现需确定支承钉定位表面到定位销中心的名义尺寸及其极限偏差：其中， 所以， 后确定菱形销圆柱部分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： =菱形销圆柱部分的直径： 取公差则有 。5） 分析计算定位误差a) 槽宽mm的定位误差 该尺寸由铣刀直接保证，不存在定位误差。b) 槽底至孔轴线的位置尺寸mm；的定位误差： 因为，基准重合。 则 又 底面有支承钉定位， 所以基准位移误差 即 c) 槽两侧面对轴孔线的对称度0.06mm定位误差。工件以孔轴线定位，定位基准和设计基准重合， 6) 减小

7、对称度定位误差的措施： 改变定位方案 为提高槽两侧面对孔轴线的对称度，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，故可减小槽对孔孔轴线对称度的定位误差，但该定位方案因为定位基准（孔轴线）和设计基准（工件底面）不重合，使工序尺寸mm产生了的误差， 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：其中， 与都较大，是孔的加工公差，而由公式可知，的值与孔心距和销心距的公差有关，是根据夹具加工经济精度选择的，再提高精度就不经济了，可是工件孔

8、的加工方法钻、铰达到的经济精度，若要提高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 仍大于（b） 在提高菱形定位销圆柱部分的基础上，将孔的精度提高到IT6级。这时， 孔的尺寸及误差为 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，而通过钻铰加工仍能保证的加工要求。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）.计算切削力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，可分解为水平和垂直方向的切削力FH 和Fr, FH 和Fr可通过切向铣削力FZ分别乘

9、一个系数来得到，在对称铣削的情况下，FH=（1-1.2）FZ， FY=(0.2-0.3)FZ 已知 所以 水平分力 垂直分力 由于工件主定位面为B面，故选择夹紧力的作用方向作用于B面上，当夹紧力水平作用于工件上时，所需要的计算夹紧力为: 1275+(348/0.15)=3595 N 实际所需夹紧力与计算夹紧力之间的关系为: (K为安全系数） 查【1】得，K=2.5 2） 设计加紧机构并验算机构所能产生的夹紧力 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)为铰链压板机构，当铰链压板转开时，装卸工件及

10、清理切屑都很方便，这种结构较好。 图(b)的夹紧机构所能产生的夹紧力 由图7的压板受力分析图计算得： 其中 - 夹紧机构效率取0.9 Q - 螺栓的许用夹紧力 选定 ，根据【1】表3.3查得当螺纹公称直径M=12时，Q=5620 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（间隙等于3mm塞尺厚度），并把它安装在夹具体的竖直板上，根据所选X61型铣床T型槽的宽度，决定选用国标GB2206-80 宽度B=14 ，公差带为 的型两个定位键来确定夹具体在机床上的位置。 夹具选用灰铸铁的铸造夹具体，其基本厚度为20mm ，并要在夹具体底部两端设计出供型槽用螺栓紧固夹具的U型耳座。3.1 绘制夹具总图 夹具总图与一个零件图见附件A1和A4图纸。4.1 参考文献【1】 机床夹具设计手册 第二版【2】 机械制造技术基础5.1总结：共 页 第 页【精品文档】第 8 页