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第4章 設計銑左端面的夾具設計
4.1 提出問題
利用本夾具定位毛坯銑削工件左端面。由于是第一道工序,工序5,其他表面都未曾加工。由于左端面要進行鉆孔,而銑削上下表面要以花鍵孔的中心線為工序基準,所以花鍵孔的中心線與左端面的垂直度也應有所要求,因此銑削左端面牽涉到之后的各道工序,保證左端面與花鍵孔中心線的垂直度為重點。
4.2 夾具設計
4.2.1 定位基準的選擇
擬定加工路線的第一步是選擇定位基準。定位基準的選擇必須合理,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?;鶞蔬x擇不當往往會增加工序或使工藝路線不合理,或是使夾具設計更加困難甚至達不到零件的加工精度(特別是位置精度)要求。因此我們應該根據(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。此零件圖沒有較高的技術(shù)要求,也沒有較高的平行度和對稱度要求,所以我們應考慮如何提高勞動效率,降低勞動強度,提高加工精度
由零件圖可知,其工序基準為其相對應端面,因此,選擇小端面為定位基準
4.2.2 定位誤差的分析
與機床夾具有關的加工誤差,一般可用下式表示:
式(2.10)
由參考文獻[16]《機床夾具設計手冊》可得:
⑴、平面定位定心的定位誤差 :
⑵、夾緊誤差 : 式(2.11)
其中接觸變形位移值:
式(2.12)
⑶、磨損造成的加工誤差:通常不超過
⑷、夾具相對刀具位置誤差:取
誤差總和:
從以上的分析可見,所設計的夾具能滿足零件的加工精度要求。
4.2.3 銑削力及夾緊力計算
F=Cp ap0.83 fz0.65 D-0.83BzKp
F—銑削力
Cp—在用高速鋼銑刀銑削時,考慮工件材料及銑刀類型的系數(shù),其值查表
Ap——銑削深度
D——銑刀直徑
Fz——每齒進給量
B——銑削寬度
Z——銑刀齒數(shù)
Kp——用高速鋼銑刀銑削時,考慮工件材料機械性能不同的修正系數(shù)對與結(jié)構(gòu)鋼,鑄鋼;Kp=(σb/736)0.8,對于灰鑄鐵:Kp=(HB/190)0.55
計算得銑削力為5100N,
由夾緊機構(gòu)產(chǎn)生的實際夾緊力應滿足下式:
P=K·F
式中,安全系數(shù)
為基本安全系數(shù)1.5;
為加工性質(zhì)系數(shù)1.1;
為刀具鈍化系數(shù)1.2;
為斷續(xù)銑削系數(shù)1.2。
所以 (N)
4.2.4 夾具設計說明
所需的實際夾緊力為12117N是比較大的,為了使得整個夾具結(jié)構(gòu)緊湊而簡單
如前所述,應該注意提高生產(chǎn)率,但該夾具設計采用了手動夾緊方式,在夾緊和松開工件時比較費時費力。由于該工件體積小,工件材料易切削,切削力不大等特點。經(jīng)過方案的認真分析和比較,選用了手動夾緊方式(螺旋夾緊機構(gòu))。這類夾緊機構(gòu)結(jié)構(gòu)簡單、夾緊可靠、通用性大,在機床夾具中很廣泛的應用。
此外,當夾具有制造誤差,工作過程出現(xiàn)磨損,以及零件尺寸變化時,影響定位、夾緊的可靠。為防止此現(xiàn)象,支承釘采用可調(diào)節(jié)環(huán)節(jié)。以便隨時根據(jù)情況進行調(diào)整。