機(jī)床夾具工藝設(shè)計(jì)說明書正文

1、中北大學(xué)課程設(shè)計(jì)說明書 目錄 1. 序言 2 1. 1課題背景及發(fā)展趨勢(shì) 2 1. 2夾具的基本結(jié)構(gòu)及夾具設(shè)計(jì)的內(nèi)容 2 2. 萬向節(jié)滑動(dòng)叉工藝規(guī)程設(shè)計(jì) 4 2 1零件的分析 4 2. 1. 1萬向節(jié)滑動(dòng)叉的用途 4 2. 1. 2零件的工藝分析 4 2. 2工藝規(guī)程的設(shè)計(jì) 5 2. 2. 1確定毛坯的制造形式 5 2. 2. 2基面的選擇 5 2. 2. 3確定工藝路線 5 2. 2. 4機(jī)械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的確定 8 2. 2. 5確定切削用量及基本工時(shí) 1 1 3專用夾具設(shè)計(jì) 26 3. 1 夾具分析 26 3. 2 夾具設(shè)計(jì) 27 3. 2. 1定位基準(zhǔn)的選擇 27 3.

2、2. 2切削力及夾緊力的計(jì)算 27 3. 2. 3定位誤差分析 28 3. 2. 4夾具設(shè)計(jì)及操作的簡(jiǎn)明說明 29 4. 結(jié)束語 30 參考文獻(xiàn) 32 15 序言 機(jī)械加工工藝及夾具課程設(shè)計(jì)是對(duì)所學(xué)專業(yè)知識(shí)的一次鞏固，是在 進(jìn)行社會(huì)實(shí)踐之前對(duì)所學(xué)各課程，尤其是機(jī)械制造工藝學(xué)課程的一 次深入的綜合性的總復(fù)習(xí)，也是理論聯(lián)系實(shí)際的訓(xùn)練。 機(jī)床夾具已成為機(jī)械加工中的重要裝備。機(jī)床夾具的設(shè)計(jì)和使用是 促進(jìn)生產(chǎn)發(fā)展的重要工藝措施之一。隨著我國(guó)機(jī)械工業(yè)生產(chǎn)的不斷發(fā)展, 機(jī)床夾具的改進(jìn)和創(chuàng)造已成為廣大機(jī)械工人和技術(shù)人員在技術(shù)革新中 的一項(xiàng)重要任務(wù)。 1.1課題背景及發(fā)展趨勢(shì) 材料、結(jié)構(gòu)、工藝是產(chǎn)品設(shè)計(jì)的物質(zhì)技

3、術(shù)基礎(chǔ)，一方面，技術(shù)制約 著設(shè)計(jì)；另一方面，技術(shù)也推動(dòng)著設(shè)計(jì)。從設(shè)計(jì)美學(xué)的觀點(diǎn)看，技術(shù)不 僅僅是物質(zhì)基礎(chǔ)還具有其本身的“功能”作用，只要善于應(yīng)用材料的特 性，予以相應(yīng)的結(jié)構(gòu)形式和適當(dāng)?shù)募庸すに?，就能夠?chuàng)造出實(shí)用，美觀， 經(jīng)濟(jì)的產(chǎn)品，即在產(chǎn)品中發(fā)揮技術(shù)潛在的“功能”。 技術(shù)是產(chǎn)品形態(tài)發(fā)展的先導(dǎo)，新材料，新工藝的出現(xiàn)，必然給產(chǎn)品 帶來新的結(jié)構(gòu)，新的形態(tài)和新的造型風(fēng)格。材料，加工工藝，結(jié)構(gòu)，產(chǎn) 品形象有機(jī)地聯(lián)系在一起的，某個(gè)環(huán)節(jié)的變革，便會(huì)引起整個(gè)機(jī)體的變 化。 工業(yè)的迅速發(fā)展，對(duì)產(chǎn)品的品種和生產(chǎn)率提出了愈來愈高的要求， 使多品種，對(duì)中小批生產(chǎn)作為機(jī)械生產(chǎn)的主流，為了適應(yīng)機(jī)械生產(chǎn)的這 種發(fā)展趨勢(shì)，必

4、然對(duì)機(jī)床夾具提出更高的要求。 1.2夾具的基本結(jié)構(gòu)及夾具設(shè)計(jì)的內(nèi)容 按在夾具中的作用，地位結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，組成夾具的元件可以劃分為以 下幾類： (1) 定位元件及定位裝置； (2) 夾緊元件及定位裝置(或者稱夾緊機(jī)構(gòu))； （3）夾具體； （4）對(duì)刀，引導(dǎo)元件及裝置（包括刀具導(dǎo)向元件，對(duì)刀裝置及靠模裝 置等）； （5）動(dòng)力裝置； （6）分度，對(duì)定裝置； （7）其它的元件及裝置（包括夾具各部分相互連接用的以及夾具與 機(jī)床相連接用的緊固螺釘，銷釘，鍵和各種手柄等）； 每個(gè)夾具不一定所有的各類元件都具備，如手動(dòng)夾具就沒有動(dòng)力裝 置，一般的車床夾具不一定有刀具導(dǎo)向元件及分度裝置。同樣，按照加工 等方面的要求，

5、有些夾具上還需要設(shè)有其它裝置及機(jī)構(gòu)，例如在有的自 動(dòng)化夾具中必須有上下料裝置。 專用夾具的設(shè)計(jì)主要是對(duì)以下幾項(xiàng)內(nèi)容進(jìn)行設(shè)計(jì)：（1）定位裝置的 設(shè)計(jì)；（2）夾緊裝置的設(shè)計(jì)；（3）對(duì)刀-引導(dǎo)裝置的設(shè)計(jì)；（4）夾具體 的設(shè)計(jì)；（5）其他元件及裝置的設(shè)計(jì)。 2 萬向節(jié)滑動(dòng)叉工藝規(guī)程設(shè)計(jì) 2.1零件的分析 2. 1. 1萬向節(jié)滑動(dòng)叉的用途 題目所給的零件是萬向節(jié)滑動(dòng)叉，主要作用：一是傳遞扭矩；二是 由本零件可以調(diào)整傳動(dòng)軸的長(zhǎng)短及其位置。零件的兩個(gè)叉部有兩個(gè) 39 0.027 0.010 mm的孔，用以安裝滾針軸承并與十字軸相連，起萬向聯(lián)軸節(jié)的作 用。零件65mm外圓內(nèi)與39mm花鍵孔、傳動(dòng)軸端部的花鍵軸

6、相配合， 用于傳遞動(dòng)力。 2. 1. 2零件的工藝分析 “萬向節(jié)滑動(dòng)叉”共有兩組加工表面，它們之間有一定的位置精度 要求?，F(xiàn)分述如下： （1）以39mm孔為中心的加工表面。這一組表面包括：兩個(gè) 39 0.010mm的孔及其倒角，尺寸以1180o.o7mm與兩個(gè)孔39 0.020 mm相垂直的平 面，還有在平面上的四個(gè)M8螺孔。其中，主要加工表面為39 0.020mm的 兩個(gè)孔。 （2）以50 mm花鍵孔為中心的加工表面。這一組加工表面包括： 5O00.039 mm十六矩形花鍵孔，55mm階梯孔，以及 62m m的外圓表面和 M 60 1mm的外螺紋表面。 這兩組加工表面之間有一定的位置精度要求

7、，主要是： （1）5000.039mm花鍵孔與39 0.0?7 mm二孔中心連線的垂直度公差為 100:0. 2 ； （2）39mm二孔外端面對(duì)39mm孔垂直度公差為0.1mm; （3）5000.039mm花鍵槽寬中心線與39mm中心線偏轉(zhuǎn)角度公差為2。 由以上分析可知，對(duì)于這兩組加工表面而言，可以先加工其中一組 表面，然后借助于專用夾具加工另一組表面，并且保證它們之間的位置 精度要求。 2.2工藝規(guī)程的設(shè)計(jì) 2. 2. 1確定毛坯的制造形式 零件的材料為45鋼。由于該零件在工作過程中經(jīng)常承受交變載荷 和沖擊性載荷，因此使用鍛件，保證工作可靠。由于年產(chǎn)量為10000件， 結(jié)合生產(chǎn)實(shí)際，取備品率

8、和廢品率分別為10%和2%,則該零件生產(chǎn)量為 N=10000X (1 + 10%) X (1 + 2%)= 11 200,達(dá)到了大批生產(chǎn)的水平；而且零件 的輪廓尺寸不大，故可以采用模鍛成形。這對(duì)提高生產(chǎn)率、保證加工質(zhì) 量也是有利的。 2. 2. 2基面的選擇 (1 )粗基準(zhǔn)的選擇：對(duì)于一般的軸類零件而言，以外圓作為粗基 準(zhǔn)是完全合理的。但對(duì)本零件來說，如果以 65 mm外圓表面做基準(zhǔn)， 則可能造成這一組內(nèi)外圓柱表面與零件的叉部外形不對(duì)稱。按照有關(guān)粗 基準(zhǔn)的選擇原則，選取叉部?jī)蓚€(gè)39 0.020mm孔的不加工外輪廓表面作為粗 基準(zhǔn)，利用一對(duì)39 0.027 mm短V型塊支承這兩個(gè)的外輪廓做主要定

9、位面， 以消除x、x、y、y四個(gè)自由度；再用一對(duì)自動(dòng)定心的窄口卡爪夾持在 65mm的外圓柱面上，用以消除z、z兩個(gè)自由度，達(dá)到完全定位。 (2)精基準(zhǔn)的選擇：主要考慮到基準(zhǔn)重合的問題。當(dāng)設(shè)計(jì)基準(zhǔn)與 工序基準(zhǔn)不重合時(shí)，應(yīng)該進(jìn)行尺寸換算。 2. 2. 3確定工藝路線 表2. 1工藝路線方案 工序1 車外圓62mm,60mm,車螺紋 M60 1 mm 工序2 兩次鉆孔并擴(kuò)鉆花鍵底孔 42mm,锪沉頭孔55mm 工序3 倒角5 30 工序4 鉆Rc1/ 8底孔 工序5 拉花鍵孔 工序6 粗銑39mm二孔端面 工序7 精銑39mm二孔端面 工序8 鉆擴(kuò)銑兩個(gè)39mm孔至圖樣尺 寸并锪倒角2 45 工序9

10、 鉆M8mm底孔6. 8 mm,倒角120 工序10 攻螺紋 M8mm, Rc1/8 工序11 沖箭頭 表2. 2工藝路線方案 工序1 粗銑39mm二孔端面 工序2 精銑39mm二孔端面 工序3 鉆39mm二孔 工序4 鏜39mm二孔 工序5 精鏜39mm二孔，倒角2 45 工序6 車外圓62mm,60mm, 車 螺紋M60 1 mm 工序7 鉆鏜孔43mm,并锪沉頭孔 55mm 工序8 倒角5 30 工序9 鉆Rc1/8底孔 工序10 拉花鍵孔 工序11 鉆M 8底孔6.8mm ,倒角120 工序12 攻螺紋 M8mm，Rc1/8 工序13 沖箭頭 工序14 終檢 工藝路線的比較與分析： 上

11、述兩個(gè)工藝方案的特點(diǎn)在于：方案一是先加工以花鍵孔為中心的 組表面然后以此為基面加工 39mm二孔；而方案二與其相反，先加工 39mm孔，然后再以此二孔為基準(zhǔn)加工花鍵孔及其外表面。仔細(xì)考慮零 件的技術(shù)要求以及可能采取的加工手段后，發(fā)現(xiàn)仍有問題，主要表現(xiàn)在 39mm兩個(gè)孔及其端面加工要求上。照顧原有加工路線中裝夾較方便的 特點(diǎn)和修正由于基準(zhǔn)不重合造成的加工誤差，最后確定的加工路線如 下： 表2. 3工藝路線方案三 工序1 車端面及外圓62mm、 60mm，并車螺紋 M 60 1 mm，以兩個(gè)叉耳外輪廓及65mm外圓 為粗基準(zhǔn)，選用CA6140臥式車床和專用夾 具。 工序2 鉆、擴(kuò)花鍵底孔 43mm

12、 ，并锪沉頭孔 55mm。以 62mm外圓為基準(zhǔn)，選用 C365L 轉(zhuǎn)塔機(jī)床。 工序3 內(nèi)花鍵孔5 30倒角，選用CA6140車床 和專用夾具。 工序4 鉆錐螺紋Rc1/8底孔，選用Z525立式 鉆床及專用鉆模。 工序5 拉花鍵孔。 工序6 粗銑39mm二孔端面，以花鍵孔定位， 選用X62臥式銑床加工。 工序7 鉆、擴(kuò)39mm二孔及倒角，以花鍵孔及 端面定位，選用Z535立式鉆床加工。 工序8 粗、精鏜39mm二孔，選用T740型臥式 金剛躺床及專用夾具加工，以花鍵內(nèi)孔及端 面定位。 工序9 磨39mm二孔端面，保證尺寸1180.07mm, 以39mm孔及花鍵孔定位，選用M7130平面 磨床及

13、專用夾具。 工序10 鉆叉部四個(gè)M 8mm螺紋底孔并倒角。選 用Z525立式鉆床及專用刀具，以花鍵孔及 39mm孔定位。 工序11 攻螺紋4 M8mm及Rc1/8。 工序12 沖箭頭。 工序13 終檢。 2.2.4機(jī)械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的確定 萬向節(jié)滑動(dòng)叉的材料是45鋼，硬度207241HB,毛坯質(zhì)量約為 5.3kg，生產(chǎn)類型為大批生產(chǎn)，采用在鍛錘上合模模鍛毛坯。根據(jù)參考 文獻(xiàn)2表12-11選取起模斜度為7 ，表12-12選取各處圓角，詳細(xì)數(shù) 值見毛坯圖。 根據(jù)上述原始資料及加工工藝，分別確定各加工表面的機(jī)械加工余 量、工序尺寸及毛坯尺寸如下： 1）外圓表面（62 mm 及M 60

14、1mm ） Rz200 m 考慮其加工長(zhǎng)度為90mm，預(yù)期連接的非外圓加工表面直徑為 65mm，為簡(jiǎn)化模鍛毛坯的外形，現(xiàn)直接取其外圓表面直徑為65mm。 62mm表面為自由尺寸公差，表面粗糙度值為Rz200 m，只要求粗加工， 此時(shí)直徑余量2Z =3mm已能滿足加工要求。 2）外圓表面沿軸線長(zhǎng)度方向的加工余量及公差（M60 1mm端面） 經(jīng)計(jì)算，鍛件質(zhì)量mf約為3.4kg，鍛件質(zhì)量與鍛件外輪廓包容體質(zhì) 量 mN相同，則s = mf/mN = 1，由參考文獻(xiàn)1表2-10，得鍛件形狀復(fù)雜 系數(shù)為S,，45號(hào)鋼含碳0.45%，由參考文獻(xiàn)1表2-11得鍛件材質(zhì)復(fù)雜 系數(shù)取M1，鍛件輪廓尺寸為12018

15、0mm,由參考文獻(xiàn)1表2-12得長(zhǎng)度 方向公差值及其極限偏差為2.5 0.8。由參考文獻(xiàn)1表2-15，水平方向單 邊加工余量為2.02.5mm，取為2.5mm。 3）兩內(nèi)孔39 0.027 0.010m m （叉部） 毛坯為實(shí)心，不沖孔。兩內(nèi)孔精度要求介于IT 7IT 8之間，由參考 文獻(xiàn)8表2. 3-9及表2.3-12可確定工序尺寸及加工余量為： 鉆孔： 25mm ； 鉆孔： 37mm， 2Z= 1 2mm ； 擴(kuò)孔： 38.7mm， 2Z = 1. 7mm ； 粗鏜: 38.9mm ,2Z 0.2mm ； 精鏜: 39 薦7m m， 2Z = 0. 1 m m ； 4） 花鍵孔（16500

16、0.039mm43 00.16mm 5 0 0.048mm） 要求花鍵孔外徑定心，故采用拉削加工。 內(nèi)孔尺寸為 Aomm，根據(jù)參考文獻(xiàn)8表2.3-8確定孔的加工余量 分配： 鉆孔：25mm ； 鉆孔： 41mm ； 擴(kuò)孔：43mm ； 拉花鍵孔：165O00.039 mm43 00.16mm 50 0.048 mm，花鍵孔要求外徑定心， 拉削 時(shí)的加工余量2Z = 7mm,即Z = 3. 5 mm。 5）39 0；027 m m二孔外端面的加工余量（計(jì)算長(zhǎng)度為1180.07mm） 經(jīng)計(jì)算，鍛件質(zhì)量 mf約為1.9kg，鍛件外輪廓包容體質(zhì)量 mN約 為5. 7kg，則S=mmN = 1/3，由參

17、考文獻(xiàn)1表2-10，得鍛件形狀復(fù)雜系 數(shù)為S2，但由于鍛件沖孔深度較大，故提高一級(jí)為S3， 45號(hào)鋼含碳 0.45%，由參考文獻(xiàn)1表2-11得鍛件材質(zhì)復(fù)雜系數(shù)取M1，鍛件輪廓尺寸 為3080mm,由參考文獻(xiàn)1表2-12得加工方向公差值及其極限偏差為 2.0 1o.3mm。由參考文獻(xiàn)1表2-15，厚度方向單邊加工余量為1.72.2mm , 取為2. 2mm。 由參考文獻(xiàn)2表5-11取磨削余量單邊為0.2mm，磨削公差即零 件公差為-0. 07m m。 銑削的公稱余量(單邊)為：Z= ( 2. 0-0. 2) mm = 1. 8mm。由參考 文獻(xiàn)2表5-13，取本工序的加工精度為IT 12級(jí)，因此

18、可知本工序的銑 削加工尺寸偏差為-0. 35mm (入體方向)。 由于毛坯及以后各道工序的加工都有加工誤差，因此所規(guī)定的加工 余量其實(shí)只是名義上的加工余量。實(shí)際上加工余量有最大最小之分。 由于本設(shè)計(jì)規(guī)定的零件為大批生產(chǎn)，應(yīng)該采用調(diào)整法加工，因此在 計(jì)算最大、最小加工余量時(shí)，應(yīng)按調(diào)整法加工方式予以確定。 極限尺寸的計(jì)算： 毛 坯名義 尺寸：(118 2 2.2)mm 122.4mm 毛 坯最大 尺寸：(122.4 1.3 2)mm 125mm 毛坯最小尺寸：(122.4 0.7 2)mm 121mm 粗銑后 的最大尺寸：(118 0.2 2)mm 118.4mm 粗銑后的最小尺寸：(11 8.4

19、-0. 35)mm = 118. 05mm 磨后尺寸與零件圖尺寸相同，即1 1800.07 mm 最后將上述計(jì)算的工序間尺寸及公差整理成表2. 4如下所示: 表2. 4加工余量計(jì)算表 加工尺寸及 工序公差 鍛件毛坯（39二端 面，零件尺寸1 1800.07） 粗銑二端 面 磨二端 面 加工前 尺寸 最 大 125 11 8.4 最 小 121 11 8.05 加工后 尺寸 最 大 125 11 8. 4 11 8 最 小 121 11 8. 05 11 7.93 加工余量（單 邊） 2 大 最 3 0.2 小 最 1.21 0.085 加工公差（單 邊） + 1.3 -0. 7 0. 3/2

20、0.07/2 2. 2. 5確定切削用量及基本工時(shí) 1工序1 :車削端面、外圓及螺紋 本工序采用計(jì)算法確定切削用量。 （1）加工條件 工件材料：45鋼正火，Rm 0.60GPa，模鍛 加工要求：粗車60mm端面及60mm、 62mm外圓，表面粗糙度值 Rz 為 200 m；車螺紋 M 60 1mm。 機(jī)床：CA6140臥式車床。 刀具：刀具材料為P10，由參考文獻(xiàn)8表3. 1-1選刀桿尺寸為 16mm 25mm，主偏角90，削角0 15，后角0 12，刀尖圓弧半徑 rR 0.5mm 。 60螺紋車刀：刀片材料為W18Cr4V （2）計(jì)算切削用量 1）粗車M60 1mm端面 確定端面最大加工余量

21、。已知毛坯長(zhǎng)度方向的加工余量為 2.5 1.7 mm ,考慮到7的模鍛起模斜度，則毛坯長(zhǎng)度方向的最大加工余量 Zmax 4 2.5 1.78.2mm。但實(shí)際上，由于以后還要鉆花鍵底孔，因此端 面不必全部加工，而可留出一個(gè)40mm心部，待以后加工鉆孔時(shí)去掉， 故此時(shí)實(shí)際端面的最大的加工余量可zmax 5.8mm計(jì)算，分兩次加工，背 吃刀量ap = 3mm。由參考文獻(xiàn)2表5-17查得長(zhǎng)度加工公差為IT 12級(jí)， 取-0. 46m m （入體方向）。 確定進(jìn)給量？。根據(jù)參考文獻(xiàn)5表3-32 知，當(dāng)?shù)稐U尺寸為 mv 切削速度的計(jì)算公式為 CuKv Uc Tmapu f 式中，Cv =242， Xv =

22、0. 15， yv 修正系數(shù) K v k mv k sv k kv k krv k bv 1.44 ksv 0.8， kkv1.04， kkrv 0.81， kbv Uc 242 600.2 30.15 0.50.35 1.44 0.97。 0.8 1.04 0.81 0.97m/ min 16mm 25mm， ap 3mm，工件 直徑為60m m時(shí)，進(jìn)給 f =050. 7mm/r 由參考文獻(xiàn)8表4.2-9，??？ = 0.5mm/r。 可得： 計(jì)算切削速度。由參考文獻(xiàn)2表14-1,14-2， =1 08. 6m/m in 確定機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速。機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速為： 532 r/min 1000uc1

23、000 108.6 ,. nsr/min dw65 根據(jù)參考文獻(xiàn)8表4.2-8，與532r/mi n相近的機(jī)床轉(zhuǎn)速為480r/min 及560r/mi n.現(xiàn)選nw = 560r/mi n。如果選取480r/m in，則速度損失較大。 所以實(shí)際切削速度Uc實(shí)114.35r/min。 計(jì)算切削工時(shí)。參考參考文獻(xiàn)8表6.2-1，?。?mm 12.5mm 65 40 切端面時(shí)，h=23mm,取為2mm ;有臺(tái)階12 = 0, ls 0 tm l li I2 Is nw 12.5 2 560 0.5 2min 0.1036 min 2）粗車62 mm外圓，同時(shí)校驗(yàn)機(jī)床功率及進(jìn)給機(jī)構(gòu)強(qiáng)度 背吃刀量：?jiǎn)芜?/p>

24、余量Z = 1.5mm，可一次切除，故ap = 1.5mm 進(jìn)給量：參考文獻(xiàn)5表3-32得進(jìn)給量為0. 50. 7，選用f 0.5mm/r 計(jì)算切削速度。將上述有關(guān)數(shù)據(jù)代入切削速度計(jì)算公式，得 _Cv m xv T ap Kv 242 020150.35 601.50.5 1.44 0.8 0.81 0.97m/min 116m/ min 機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速。由上述計(jì)算可知主軸轉(zhuǎn)速為 568r/min 1000Uc1000 116 ,. nsr/min dw65 按參考文獻(xiàn)8表4.2-8選取n = 56 0r / mi n。所以實(shí)際切削速度： dn / 實(shí)m/min vc 實(shí) 1000 校驗(yàn)機(jī)床功率

25、。主切削力 122m/ min FC CfcSp xFc yFc VFCKFc 查參考文獻(xiàn)2表14-314-5可知， CFc 2795, xFc 1.0, YFc 0.75,z 0.15; F c KFc kmpkkr , kmp 0.75 nF 600 0.94, kkr 0.89 650 所以， Fc 1433 1.5 0.50.75 122 0.15 0.94 0.89N1012.5N 切削時(shí)消耗功率為 1012.5 122W 6 104 1.056KW 由參考文獻(xiàn)8表4. 2-7可知，機(jī)床主電動(dòng)機(jī)功率為7. 8KW當(dāng)主軸 轉(zhuǎn)速為560r/ mi n時(shí)，主軸傳遞的最大功率為5. 3KW,

26、所以機(jī)床功率足 夠。 校驗(yàn)機(jī)床進(jìn)給強(qiáng)度。已知主切削力Fc=112.5N,由參考文獻(xiàn)2 表14-3,14-4，可得：徑向切削力為： XFp CFpap yFp zFp Vc KFp， KFp k k mpkr C 194Qx0.9, y 0.6, z 0.3; F Pr Pr Pr P Fc kmpkkr , kmp （Rm）nF （65Q） 1.35 600 650 0.897,kkr 0.5 =0. 1，則切削力在縱向進(jìn)給方 而軸向切削力為 f t C F.at f yFt zF vc tKr , k Ft KFf kmp kkr CFf 2880, x F f j0,yFf 0.5, z

27、F f 0.4; kmp 1.0 600 650 0.923, kkr 1.17 軸向切削力 Ff 2880 1.5 0.50.2 122 0.4 0.923 1.17N480N 所以 Fp 1940 1.50.9 0.506 122 0.3 0.897 0.5N195N 取機(jī)床導(dǎo)軌與床鞍之間的摩擦因數(shù)？ 向?qū)M(jìn)給機(jī)構(gòu)的作用力為 F F f f(Fc Fp) 480 0.1 (10125 195) 600N 而機(jī)床縱向進(jìn)給機(jī)構(gòu)可承受的最大縱向力為3530N,故可正常工作 3)車 Uc Cv m XvXv T ap f tm l 11 12 nw 6 0 mm Kv 90 4 560 0.5 0

28、.336 min 圓柱面 242 020750.35 601.50.5 1.44 0.8 0.81m/min 159m / min 計(jì)算切削工時(shí)，由參考文獻(xiàn)8表6.2-1，可得： 中北大學(xué)課程設(shè)計(jì)說明書 ap 1mm,由參考文獻(xiàn)5表3-32及參考文獻(xiàn)8表4.2-9取進(jìn)給量f 0.5mm/r,表面粗糙度為Ra 6.3 m, 刀尖圓弧半徑 r 0.5mm,則切削速度 v 為：ns 1000Vc1000 159r/min 843r / min Vcd60 按參考文獻(xiàn)8表4. 2-8取nw 900r / mi n,則此時(shí)Vc實(shí)169.6m/mi n 切削工時(shí) tm l l1 J nwf 20 4 90

29、0 0.5 0.053min “2 17 4）車螺紋M60 1mm 由于螺距P = 1mm，且為單頭螺紋，所以工件轉(zhuǎn)一轉(zhuǎn)，刀具應(yīng)走過 個(gè)螺距即進(jìn)給量f fw 1m/r。 定粗車螺紋式av 0.17mm， 計(jì)算切削速度。取刀具壽命T = 60 min，采用高速鋼螺紋車刀，規(guī) 走到次數(shù)i=4;精車螺紋時(shí)av 0.08mm，走到次 Cv cm XvPv 數(shù) i 2，則 UcTmaPvp kv, kv kmpkkr 式中， 查參考文獻(xiàn)7表21、23、 24、 2. 1-12.1-4 及表 2. 1-6 得 ，Cv 11.8， m = 0. 11， Xv =0. 70， Pv = 0. 3， p= 1，

30、 kmp = 1.11， kkr = 0. 75。 所以粗車螺紋時(shí)的切削速度為 600.11 01：0.7 10.3 1.11 精車螺紋時(shí)的切削速度為 Uc粗 0.75 m/mi n = 21.57m/min Uc細(xì) 0.11 60 確定主軸轉(zhuǎn)速。 11.8 0.080.7 1 粗車螺紋時(shí)主要轉(zhuǎn)速 麗 1.11 0.75m/ m in =36.8m/m in 1000Uc粗 D 1000 21.57 r/m i n =114. 4r/m i n 60 按參考文獻(xiàn)8表 4.2-8 取 nw1 125r / min 實(shí)際切削速度 比實(shí)粗= 23. 56r/m i n 1000uc 精 粗車螺紋時(shí)的

31、主軸轉(zhuǎn)速 1000 36.8. 60 r/min = 1 95r/m i n 中北大學(xué)課程設(shè)計(jì)說明書 按參考文獻(xiàn)8表 4.2-8nw2 200r/mi n 實(shí)際切削速度nc實(shí)精37.7 m/m i n 計(jì)算切削加工工時(shí)。查參考文獻(xiàn)8表 6.2-14， I,(1 2)p 1 2， 取切入長(zhǎng)度I, 2mm |225,取為2mm，,粗車螺紋工時(shí) l l1 l215 3 2 tm1 -2 i40.64 min nw1 fw125 1 精車螺紋工時(shí)： I l1 l215 3 2 tm2- - i2min 0.2min nw2fw 125 1 所以車削螺紋的總工時(shí)為： tm tm1 tm2 0.84min

32、 2 .工序2 :鉆擴(kuò)花鍵底孔 43mm及锪沉頭孔55mm 本工序選用轉(zhuǎn)塔車床C365L。 (1)鉆孔中 25mm 由參考文獻(xiàn)5表3-38，選擇I組為0.390.41，由參考文獻(xiàn)8表4.2-3 取 fw = 0.41mm/r。 由參考文獻(xiàn)5表3-39得，uc 12.25m/mi n 1000uc 1000 12.25 nsr /min 155r /min dw25 查參考文獻(xiàn)8表4.2-2，選取nw 136r/min。 所以實(shí)際切 削速度uc實(shí)dwnw m/min 10.68m/min 1000 1000 l h 12152 8 4 切削工時(shí)：tm 1-min 3 min nw fw136 0

33、.41 25 式中查參考文獻(xiàn)4附表 22得：|1 號(hào)cot(118/2) 12= 8.59.5，取 l1 8mm,l2 4mm, l 152mm。 (2)鉆孑L 41mm 由參考文獻(xiàn)5表3-44得，利用鉆頭進(jìn)行擴(kuò)孔時(shí)，其進(jìn)給量與切削 速度與鉆同樣尺寸的實(shí)心孔時(shí)的進(jìn)給量與切削速度之關(guān)系是 f (1.21.8)f 鉆 1 1 Uc (23)u鉆 式中，f鉆，u鉆 加工實(shí)心孔時(shí)的進(jìn)給量與切削速度 39 查參考文獻(xiàn)5表3-39知，f鉆 0.6 0.7mm/r u 鉆 12.25m/min 并令 fw 1.2f鉆 0.76mm /r，按參 考文獻(xiàn)8表 4. 2-3 取 f 0.76mm/r Uc 0.4

34、u 鉆7.7r/min 1000uc ns D 1000 7.7 按參考文獻(xiàn)8表4.2-2選取 nw 58r / min 所以實(shí)際切削速度為Uc實(shí) -r /min5.9r / min _58 m/min 7.47 m/min 1000 由參考文獻(xiàn)8表625知，h冒8譚)12 5.8 6.8 ，取 l1 6mm,l21 2mm,l 152mm，則切削工時(shí)為： tm 152 6 2min= 3. 57min 0.76 59 (3)擴(kuò)花鍵底孔 43mm 由參考文獻(xiàn) 5表 3-44知擴(kuò)孔鉆孑L 43mm孔時(shí)的進(jìn)給量 f (0.6 0.7) (2.2 2.4) 1.32 1.68mm/r，并 由參考文獻(xiàn)

35、8表 4.2-3 根據(jù)機(jī)床 規(guī)格選f 1.68mm/r 由參考文獻(xiàn)5表3-49知，擴(kuò)孔、鉆擴(kuò)孔時(shí)的切削速度為 uc0.4 u 鉆 其中，u鉆為用鉆頭鉆同樣尺寸實(shí)心孔的切削速度。故 uc 0.4 19.25m/min 7.7m/min ns 1000 77r/min 4.3 57r / min 查參考文獻(xiàn)8表4.2-2選取為 nw 58r / min l1 3mm，l21.5mm，則切削工時(shí)為 1.61 min 丄 1523 1.5. tmmin 58 1.68 (4) 锪圓柱式55mm 查參考文獻(xiàn)5表 3-44知，锪沉頭孔時(shí)進(jìn)給量及切削速度約為鉆孔 3f鉆 1 0.6mm/ r 0.2mm/r

36、 3 查參考文獻(xiàn)8表 4.2-3選取 fw 0.21mm/ r 1 25m/min 8.33m/min 3 查參考文獻(xiàn)8表 1000uc ns 4.2-2，取 型r/min 48r/min 55 nw 44r/min，所以實(shí)際切削速度 Dnw Uc實(shí) 1000 tm l l1 J nw 8 2 44 0.21 min 1.08 min 55 48 m /min 8.29m/ min 1000 由于h 2mm，l 2 0mm,l 8mm，則切削工時(shí)為 本工步中，加工55mm沉頭孔的測(cè)量長(zhǎng)度由于工藝基準(zhǔn)與設(shè)計(jì)基準(zhǔn) 不重合，故需要進(jìn)行尺寸換算。加工完畢后應(yīng)保證尺寸45mm。 尺寸鏈如下圖1所示，尺寸

37、45mm為封閉環(huán)，給定尺寸185mm及 45mm，由于基準(zhǔn)不重合，加工時(shí)應(yīng)保證尺寸A。 1 右1 1 1951 圖1 尺寸鏈 A （185 45） mm 140mm 因封閉環(huán)公差等于各組成環(huán)公差之和，即 T（45） T（185） T（14O） 現(xiàn)由于尺寸鏈比較簡(jiǎn)單，故分配公差采用等公差法。尺寸45mm按 自有尺寸取公差等級(jí)IT 1 6，其公差T45 1.6mm，并令譏仙 T（i40） 0.8mm。 3. 工序3:43mm內(nèi)孑L 5 30倒角 本工序采用臥式車床CA6140。由于最后的切削寬度很大,故按成型 車削確定進(jìn)給量。按參考文獻(xiàn)6表7-1知進(jìn)給量為0. 040. 09,取 fv 0.08m

38、m/ r 當(dāng)采用高速車刀時(shí)， 切削速度為Vc 16m/min 100Vc 型118r/min 43 查參考文獻(xiàn)8表4. 2- 8 選取 nw 125r / min, 則此時(shí)的實(shí)際切削速度為Vc實(shí) Dnw 1000 m/min 16.875m/ min 由于丨5mm, l1 3mm,則切削工時(shí)為: 丨丨1 5 3 125 0.08 0.865 min 4. 工序4 :鉆錐螺紋Rc1/ 8底孑L （8. 8 mm） 根據(jù)參考文獻(xiàn)5表 3- 38 與參考文獻(xiàn)8表 4. 2-15 選取 w 0.10mm/r ,vd 25m/ min 所以鉆床主軸轉(zhuǎn)速 ns 1000Vc 1000 25 904r/mi

39、n D8.8 按參考文獻(xiàn)8表4. 2- 16選取nw 680r/min tm nw f 實(shí)際切削速度 Dn8.8 680 實(shí) m/ min 18.8m/min v 1000 1000 由于丨11mm,l1 4mm, 12 3mm,則切削工時(shí)為： l li I2 114 3 680 0.11 0.24min 5.工序5:拉花鍵孔 本工序采用臥式拉床L6120 0 查參考文獻(xiàn)3表4- 34 , 4- 35得，拉花鍵孔氏花鍵拉刀的單面齒升 量為0. 06mm,拉削速度乂 0.06m/s 切削工時(shí) Zb1 k 1000Vcf Zz 式中：Zb單面余量3. 5mm； l拉削表面長(zhǎng)度，1 40mm； 考慮

40、校準(zhǔn)部分的長(zhǎng)度系數(shù)，取1. 2; k考慮機(jī)床返回行程系數(shù)，取1. 4 ; Vc拉削速度，m/ mi n ; f拉刀單面齒升量； z拉刀同時(shí)工作齒數(shù)，z = p 由于拉刀齒距 p (1.5 2.5) I 1.35.140mm 18mm 所以，拉刀同時(shí)工作齒數(shù)z= 1 = 1408 p 16 剛3.5 140 1.2 1.4. 貝 Utmin 0.373min 1000 3.6 0.06 9 6.工序6:粗銑 39 mm二孔端面，保證尺寸 118.40.22mm 本工序采用臥式銑床X62。 由參考文獻(xiàn)5表 3-37知銑削每齒進(jìn)給量為 0. 040. 06 ,取 fz 0.06mm 由參考文獻(xiàn)5表3

41、- 36知切削速度為2035刊s,取為27m/s。 采用高速鋼鑲齒三面刃銑刀，dw 225mm,齒數(shù)z 20,則主軸轉(zhuǎn)速 現(xiàn)采用 X62臥式銑床，根據(jù)參考文獻(xiàn)8表 4. 2- 39 取 1000Vm dw 1000 27 38r/min 225 nw 37.5r/mi n,故實(shí)際切削速度為 、dw% 225_m /min 26.5m/ min 1000 1000 當(dāng)nw 37.5r/min時(shí)，工作臺(tái)的每分鐘進(jìn)給量fm應(yīng)為 m f zznw .6 20 37.5mm/min 45mm/min 查參 考文獻(xiàn)8表4. 2-40，有f47.5m/min,故直接選用該值。 m 由于是粗銑，故整個(gè)銑刀刀盤

42、不必銑過整個(gè)工件，利用作圖法，可 得出的行程為丨l1 l2105mm,則切削工時(shí)為 tm 丨丨1丨2 105. min 47.5 2.21 min 7工序7:鉆、擴(kuò)39 mm二孔及倒角 本工序采用立式鉆床Z535。 (1 )鉆孔 25mm 確定進(jìn)給量f。由參考文獻(xiàn)5表3-38得，當(dāng)鋼的抗拉強(qiáng)度 Rm 8OOMPa,d0 25mm 時(shí)，f 0.39 0.47mm/r。由于本零件在加工時(shí) 25mm 孔 時(shí)屬于低剛度零件，故進(jìn)給量應(yīng)乘系數(shù) 0. 75， 則 f (0.390.47)mm/r 0.75 (0.29 0.35)mm/r，根據(jù)參考文獻(xiàn)8表 4.2-16，現(xiàn) 取 fw 0.25mm/r 0

43、切削速度。根據(jù)參考文獻(xiàn)5表3-39，查得uc 18m/min 所以 ns 1000uc dw 1000 18r /min 229r/min 25 根據(jù)參考文獻(xiàn)8表4.2-15中，取nw 195r/min，故實(shí)際切削速度為 Uc實(shí) 1000 195 25 m/min 15.3m/min 1000 切削工時(shí)。丨19mm, l1 9mm, l2 3mm，則 切丄上理2 min nw fw195 0.25 0.635 min 以上為鉆一個(gè)孔時(shí)的切削時(shí)間，故本工序的切削工時(shí)為： tm tm1 2 0.635 min 2 1.27 min (2) 擴(kuò)鉆37mm孔 利用37mm的鉆頭對(duì)25mm的孔進(jìn)行擴(kuò)鉆。

44、根據(jù)參考文獻(xiàn)5表3-44 的規(guī)定，擴(kuò)鉆的切削用量可以根據(jù)鉆孔的切削用量選取，貝U f (1.2 1.8) f 鉆(1.2 1.8) 0.65 0.75mm/r = ( 05850. 87) mm/r 根據(jù)參考文獻(xiàn)8表4.2-16，選取fw = 0.57mm/r。切削速度為 1 11 1/ 、 uc ( )比占=()12m/min = ( 64) m/min 2 32 3 主軸轉(zhuǎn)速為n$(51.634)r/min ，并按參考文獻(xiàn)8表 4.2-15取 nw = 68r/mi n。 實(shí)際切削速度為 Uc實(shí) 7.9m/min 0W匹 3L_68m/min 1000 1000 由 于丨 19mm,h 5

45、mm,l2 3mm ,則鉆一個(gè)孔的切削工時(shí)為 tm1 0.69 min 丨丨1丨219 5 3. min nw fw68 0.57 當(dāng)擴(kuò)鉆兩個(gè)孔時(shí)，切削工時(shí)為 tmtm1 20.69 min 2 1.38 min (3) 擴(kuò)鉆 38.7mm 采用38.7mm專用擴(kuò)孔鉆，查參考文獻(xiàn)5表3- 38選取III組進(jìn)給量 為 0. 30. 35，取為 0.32?？芍?進(jìn)給量 f 2.2 2.40.32mm/r 0.7 0.77 mm/r。 參考文獻(xiàn)8表 4. 2- 16，取 f 0.72mm/r。 查參考文獻(xiàn)8表4.2-15取機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速nw 68r/min，其切削速度 uc實(shí) 8.26m/min。 于

46、I 19mm,l1 3mm，切削工時(shí)為 t m1 h I 12 nf 19 2 68 0.72 min =0. 49min 當(dāng)加工兩個(gè)孔時(shí)：tm 2 0.490.98 (4) 倒角2 45雙面 采用90锪鉆，為縮短輔助時(shí)間，取倒角時(shí)的主軸轉(zhuǎn)速與擴(kuò)孔是相 同，n=68r/mi，手動(dòng)進(jìn)給。 8. 工序8:半精鏜、精鏜3 9_Xmm二孔 本工序選用T740金剛鏜床。 (1 )半精鏜孔至38. 9mm。 選擇P2 0鏜刀，單邊余量Z=0. 1 mm, 一次鏜取全部余量，ap 0.1mm。 查 參 考 文 獻(xiàn) 5 表 3- 34 取 進(jìn) 給 量 f 0.1mm/r,根據(jù)表42-25,確定金剛鏜床的切削

47、速度為Vc 100m/min,則 ns 10Vc D 1000 100 816r /min 39 切削速度、主軸 轉(zhuǎn)速可以作為實(shí)際加工時(shí)使用的進(jìn)給量 由于T740金剛鏜床進(jìn)給量、主軸轉(zhuǎn)速為無極調(diào)速，故以上進(jìn)給量、 切削速度Vc實(shí)、轉(zhuǎn)速n 由于 l 19mm,l1 3mm, l2 4mm,則兩個(gè)孔的加工工時(shí)為 226 2 min 0.64min w nw 816 o*1 (2) 精鏜孔至3939 -00爲(wèi)mm 選擇 P05鏜刀，由于精鏜與半精鏜孔共用一個(gè)鏜桿，利用金剛鏜床 同時(shí)對(duì)工件進(jìn)行半精、精鏜孔，故切削用量及工時(shí)均與精鏜相同。 ap 0.05mm f0.1mm/r；nw 816r/min；v

48、c實(shí) 100m/min；tm 0.64min。 9. 工序9：磨39 mm二孔端面，保證尺寸1 1 8 00.07 mm 選用 M3170平面磨床，使用專用磨床夾具。 (1 )選擇砂輪。根據(jù)參考文獻(xiàn)8表3. 2- 13. 2- 10，選取砂輪型 號(hào)為WA046KV6 P350 40 127。其含義為：砂輪磨料為白剛玉WA，粒硬度 為46，硬度為中軟1級(jí)K，陶瓷結(jié)合劑V, 6號(hào)組織，平型砂輪，砂輪尺 寸 為 350 mm 40mm 127mm(d B D)。 (2)切削用量的選擇。砂輪轉(zhuǎn)速門砂1500r/mi n,則Vc砂27.5m/s。按參 考文獻(xiàn)7取得： 軸向進(jìn)給量f 0.5 B 20mm/

49、d a 工件速度 10m/min 徑向進(jìn)給量 fr 0.015mm/d (3)計(jì)算基本工時(shí)。查參考文獻(xiàn)8表6. 2- 8得，當(dāng)加工2個(gè)表面 時(shí)，加工工時(shí)為： 2LbZbK lOOOVwfafr 式中：L加工長(zhǎng)度，73 mm ； b加工寬度，68mm; Zb單邊加工余量，0.2mm； K系數(shù)，1.10 代入有關(guān)數(shù)據(jù)得： 2min 7.28 min 2 73 68 1.1 1000 10 20 0.015 10. 工序10:鉆螺紋底孔46. 8mm,并倒角120 本工序采用立式鉆床Z525。 根據(jù)參考文獻(xiàn)5表3- 38第II組為0. 1 10. 13，由參考文獻(xiàn)8 表 4. 2-16 選取為 0.

50、 11mm/ r 根據(jù)參考文獻(xiàn)5表3- 39得 Vc 20m/min 1000 Vc 100020 所以，cr /mi n 950r/min s D6.7 根據(jù)參 考文獻(xiàn)8表 4. 2- 1 5 取 nw 960r / min,故vc實(shí) 20.2m/min。 由于丨19mm,h 3mm,l2 1mm,則4個(gè)螺紋孔切削工時(shí)為 l I1 lo19 3 1 m44min 0.96min tmf nw960 0.1 倒角仍取n 960r / min,手動(dòng)進(jìn)給。 11. 工序1 1 : 攻螺紋4 M 8mm及Rc1 / 8 12. 本工序采用立式鉆床Z525。 攻螺紋M8時(shí)，進(jìn)給量匚P 1mm/r，攻R

51、c1/8螺紋時(shí)，進(jìn)給量 f2 P2 0.94mm/r， R、F2分別為工件螺距 由于公制螺紋M8mm與錐螺紋Rc1/8外徑相差無幾，故切削量一律按 加工 M8選取,故 vc 0.1m/s 6m/min 所以 ns 238r / min 按參考文獻(xiàn)8表4. 2-15選取nw 195r/ mi n,則vc實(shí)4.9m/ min 由于I 19mm,l1 3mm,l2 3mm,攻M 8孔的工時(shí)為 tm1 (i 2 4(19 3 3 2 4min 1.03min 195 1 nw 由于l 11mm, l1 3mm,l 2 0,攻RC1/8孔的工時(shí)為 b_211_32min 0.15min 2195 0.9

52、4 最后， 將以上各工序切削用量、工時(shí)定額的計(jì)算結(jié)果，連同其他加 工數(shù)據(jù)，一并填入機(jī)械加工工藝過程卡片及機(jī)械加工工序卡片中，另附。 3 專用夾具設(shè)計(jì) 為了提高勞動(dòng)生產(chǎn)率，保證加工質(zhì)量，降低勞動(dòng)強(qiáng)度，需要設(shè)計(jì)專 用夾具。 選取第6道工序粗銑39mm兩孔端面，進(jìn)行銑床夾具的設(shè)計(jì)。 本夾具將用于X62臥式銑床。為提高加工效率，刀具采取兩把高速鋼鑲 齒三面刃銑刀，對(duì)工件的兩個(gè)端面同時(shí)進(jìn)行加工。 3.1夾具分析 本夾具主要用來粗銑39 mm二孔端面，這兩個(gè)端面對(duì)39 mm孔及 花鍵孔都有一定的技術(shù)要求。但加工到本道工序時(shí)，39mm孔尚未加 工，而且這兩個(gè)端面在工序9還要進(jìn)行磨削加工。因此，在本道工序加

53、工時(shí)，主要應(yīng)考慮如何提高勞動(dòng)生產(chǎn)率，降低勞動(dòng)強(qiáng)度。 3.2夾具設(shè)計(jì) 3. 2. 1定位基準(zhǔn)的選擇 39mm二孔端面應(yīng)對(duì)花鍵孔中心線有平行度及對(duì)稱度要求，其設(shè) 計(jì)基準(zhǔn)為花鍵孔中心線。為了使定位誤差為零，應(yīng)該選擇以花鍵孔定位 的自動(dòng)定心夾具。但這種自動(dòng)定心夾具在結(jié)構(gòu)上過于復(fù)雜，因此這里只 選用以花鍵孔為主要定位基面，限制5個(gè)自由度，實(shí)現(xiàn)定位。為夾緊方 便，同時(shí)不至于過定位，增加一個(gè)小平面限制Z方向移動(dòng)自由度，從而， 實(shí)現(xiàn)了工件的完全定位。 為了提高加工效率，現(xiàn)決定用兩把高速鋼鑲齒三面刃銑刀對(duì)兩個(gè) 39mm孔端面同時(shí)進(jìn)行加工，同時(shí)，為了縮短輔助時(shí)間，降低工人切削 工作強(qiáng)度，決定采用氣動(dòng)夾緊。 3.

54、2. 2切削力及夾緊力的計(jì)算 高速鋼鑲齒三面刃銑刀，225mm z = 20,則由參考文獻(xiàn)7 表22可得， 切削力為 qF wF d。N 式中， cf 650,ap 3.1mm, 乂尸 1.0, fz 0.08mm, y 0.72,ae 40mm ZF 0.86, d0 225mm, qF 0.86,wF 0, z 20,所以 650 3.1 0.080.72 400.86 20 225 0.86 1456 N 當(dāng)采用兩把銑刀時(shí)，F(xiàn)實(shí)2F 2912N 水平分力Fh1.1 F實(shí)3203 N 垂直分力Fv 0.3F實(shí)873N 在計(jì)算切削力時(shí)， 必須考慮安全系數(shù)K， 由參考文獻(xiàn)3表5-21， Xfy

55、FzF CF ap fzaez F k1基本安全系數(shù)，1.5; k2加工性質(zhì)系數(shù)，1.1; k3刀具鈍化系數(shù)，1.1; k4斷續(xù)切削系數(shù)，1.1; 則F KFh 1.5 1.1 1.1 1.1 3203N6395N 參考文獻(xiàn)5表4-4，選用氣缸一斜楔夾緊機(jī)構(gòu)，楔角 =10,其結(jié) 構(gòu)形式選用IV型，則擴(kuò)力比i =3. 42。為克服水平切削力，實(shí)際夾緊力Fn 應(yīng)為 Fn( f1 f2) KFh 所以 Fn KF H 式中，f1及f2為夾具定位面基面夾緊面上的摩擦因數(shù)，取 f1 f20.25。貝U 6395 FnN 12790N 0.5 選用中1 00mm氣缸。當(dāng)壓縮空氣單位壓力 P=0. 5 MP

56、a時(shí)，氣缸推 力為3900N。由于已知斜楔機(jī)構(gòu)的擴(kuò)力比i =3. 42,故由氣缸產(chǎn)生的實(shí)際 夾緊力為 FN實(shí) 3900i3900 3.4213338N 此時(shí)Fn實(shí)已大于所需的12790N的夾緊力，故本夾具可安全工作。 3. 2. 3定位誤差分析 1 )定位元件尺寸及公差確定。本夾具的主要定位元件為一花鍵軸， 該定位花鍵軸的尺寸與公差規(guī)定為與本零件在工作時(shí)與其相配花鍵軸 的尺寸與公差相同。即為16 43H11 50H8 5H10mm。 2 )計(jì)算最大轉(zhuǎn)角。零件圖中的50o0039 mm花鍵孔鍵槽寬中心線與 39 0.027兩孔中心線轉(zhuǎn)角公差為2。由于39mm孔中心線應(yīng)與其外端面垂 直，故要求39

57、mm孔端面之垂線應(yīng)與50 mm花鍵孔鍵槽寬中心線轉(zhuǎn)角公 差為2。此項(xiàng)技術(shù)要求主要應(yīng)由花鍵槽寬配合中的側(cè)向間隙保證： bmax 0.0480.065 mm 0.113mm 因此而引起的零件最大轉(zhuǎn)角為 0 113 tanbmax -一 0.00452 R 25 所以0.258 即最大側(cè)隙能滿足零件的精度要求。 3）計(jì)算39mm二孔外端面銑加工后與花鍵孔中心線的最大平度誤 差。零件花鍵孔與定位心軸外徑的最大間隙為： bmax 0.160.029 mm 0.199mm 當(dāng)定位花鍵軸的長(zhǎng)度取100mm時(shí)，則由上述間隙引起的最大傾角 為0.199/1 00此即為由于定位問題而引起的39mm孔端面對(duì)花鍵孔中心 線的最大平行度誤差，由于39mm孔外端面以后還要進(jìn)行磨削加工，故 上述平行度誤差值可以允許。 3. 2. 4夾具設(shè)計(jì)及操作的簡(jiǎn)明說明 如前所述，在設(shè)計(jì)夾具時(shí)，為提高勞動(dòng)生產(chǎn)率，降低工人勞動(dòng)強(qiáng)度, 應(yīng)著眼于機(jī)動(dòng)加緊，本道工序的銑床夾具就選擇了氣動(dòng)夾緊方式。本工 序由于是粗加工，切削力極大，為了夾緊工作，勢(shì)必要增大氣缸直徑， 而這將是使整個(gè)夾具過于龐大。因此，應(yīng)設(shè)法降低切削力。目前采取的 措施有