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半軸銑Φ38端面的銑床夾具設(shè)計(jì)

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更新時(shí)間：2014-08-29
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半軸銑Φ38端面的銑床夾具設(shè)計(jì)
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。
由指導(dǎo)老師的分配，決定設(shè)計(jì)第00道工序粗銑半軸Φ38mm外左端面的銑床夾具。
1. 問題的提出
本夾具主要用于銑左端面，精度要求不高，因?yàn)楹竺孢€有精加工，因此本道工序加工精度要求不高，為此，只考慮如何提高生產(chǎn)效率上，精度則不予考慮。
2 .定位基準(zhǔn)的選擇
擬定加工路線的第一步是選擇定位基準(zhǔn)。定位基準(zhǔn)的選擇必須合理，否則將直接影響所制定的零件加工工藝規(guī)程和最終加工出的零件質(zhì)量。基準(zhǔn)選擇不當(dāng)往往會(huì)增加工序或使工藝路線不合理，或是使夾具設(shè)計(jì)更加困難甚至達(dá)不到零件的加工精度（特別是位置精度）要求。因此我們應(yīng)該根據(jù)零件圖的技術(shù)要求，從保證零件的加工精度要求出發(fā)，合理選擇定位基準(zhǔn)。此道工序后面還有精加工，因此本次銑沒有較高的技術(shù)要求，也沒有較高的平行度和對(duì)稱度要求，所以我們應(yīng)考慮如何提高勞動(dòng)效率，降低勞動(dòng)強(qiáng)度，提高加工精度。我們采用Φ38外圓面為定位基準(zhǔn)，為了提高加工效率，縮短輔助時(shí)間，決定用簡(jiǎn)單的螺母作為夾緊機(jī)構(gòu)。

3. 切削力及夾緊力計(jì)算
（1）刀具：采用高速鋼立銑刀 φ50mm
機(jī)床： X51立式銑床，銑的功率4.5kw
由[3] 所列公式得

查表 9.4—8 得其中： 40Cr材料的硬度在這里我們?nèi)?900HB
修正系數(shù) =1

為走刀量
為銑削深度
B為銑削寬度B=38，
Z為銑刀齒數(shù)Z=4，
D為銑刀直徑 D=50
代入上式，可得 p=1081.8N

因在計(jì)算切削力時(shí)，須把修正系數(shù)考慮在內(nèi)，上面我們已經(jīng)算出，修正系數(shù)為1，所以實(shí)際切削力P=1081.8N。

（2）夾緊力的計(jì)算
用壓板和V型塊夾緊工件，切削力的計(jì)算工式為

我們選用的標(biāo)準(zhǔn)V型塊a=90°
其中f為支承面上的摩擦系數(shù)，支承面為平面，f=0.16～0.25，在這里我們?nèi)=0.20
K為安全系數(shù)，粗加工時(shí)，K=2.5～3.0,在這里取2.5
D為工件直徑，D=38
M為切削扭矩：M=PL
L= =13.433mm
M=PL=14531.8N.mm
=126.7N
W遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于p,夾緊力滿足要求
經(jīng)校核：滿足強(qiáng)度要求，夾具安全可靠，
使用快速螺旋定位機(jī)構(gòu)快速人工夾緊，調(diào)節(jié)夾緊力調(diào)節(jié)裝置，即可指定可靠的夾緊力
4 . 定位誤差分析
對(duì)于定位元件，因?yàn)槎ㄎ换鶞?zhǔn)為外圓，故選擇長(zhǎng)V型塊作為定位元件。
至于使用的V型塊個(gè)數(shù)，應(yīng)使用2個(gè)V型塊進(jìn)行定位。一個(gè)位固定長(zhǎng)V型塊，它主要限制了y軸的旋轉(zhuǎn)、位移和z軸的旋轉(zhuǎn)、位移四個(gè)自由度，保證了孔的尺寸精度，另一塊為滑動(dòng)長(zhǎng)V型塊，防止過定位的形成。
一批工件在卡具中定位時(shí)，各個(gè)工件所占據(jù)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，而形成誤差，即工件定位時(shí)造成的加工表面相對(duì)工序基準(zhǔn)的誤差。
形成原因有兩個(gè)，一是由于定位基準(zhǔn) 與設(shè)計(jì)基準(zhǔn)不重合而造成。二是定位基準(zhǔn)與限位基準(zhǔn)不重合而造成。
根據(jù)零件圖可知，T=0.127mm， Td=0.20mm，，。 2
已知孔的形狀公差為0.127，根據(jù)經(jīng)驗(yàn)公式，易知此結(jié)果符合。
5.定向鍵與對(duì)刀裝置設(shè)計(jì)
定向鍵安裝在夾具底面的縱向槽中，一般使用兩個(gè)。其距離盡可能布置的遠(yuǎn)些。通過定向鍵與銑床工作臺(tái)T形槽的配合，使夾具上定位元件的工作表面對(duì)于工作臺(tái)的送進(jìn)方向具有正確的位置。
根據(jù)GB2207—80定向鍵結(jié)構(gòu)如圖所示：

圖 3.3 夾具體槽形與螺釘圖
根據(jù)T形槽的寬度 a=28mm 定向鍵的結(jié)構(gòu)尺寸如下：
表 3.1 定向鍵數(shù)據(jù)表
B L H h D
夾具體槽形尺寸

公稱尺寸允差允差
公稱尺寸允差D
28 -0.013 -0.033 40 16 6 9 6 27 +0.021 8
對(duì)刀裝置由對(duì)刀塊和塞尺組成，用來確定刀具與夾具的相對(duì)位置。
本工序是用來銑工件左端面的，所以選用方形對(duì)刀塊，對(duì)刀塊的圖形 ...

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