铣槽夹具设计
合集下载
相关主题
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
方案Ⅰ：选底平面、工艺孔和大头孔定位，即一面、心轴和棱形销 定位，夹紧方式选用螺母在心轴上夹紧。
方案Ⅱ：选一面两销定位方式，工艺孔用短圆柱销，用棱形销定 位，夹紧方式用操作简单，通用性较强的移动压板来夹紧。
分析比较上面二种方案：方案Ⅰ中的心轴夹紧、定位是不正确的， 孔端是不加工的，且定位与夹紧应分开，因夹紧会破坏定位。
5 铣槽夹具设计
5.1研究原始质料
利用本夹具主要用来粗、精铣20.5槽，该槽对孔的中心线要满足对 称度要求以及其槽两边的平行度要求。在铣此槽时，为了保证技术要 求，最关键是找到定位基准。同时，应考虑如何提高劳动生产率和降低 劳动强度。
5.2定位基准的选择
由零件图可知：在对槽进行加工前，底平面进行了粗、精铣加工， 孔进行了钻、扩、铰加工，进行了粗、精镗加工。因此，定位、夹紧方 案有：
安全系数K可按下式计算：
式中：为各种因素的安全系数，查参考文献[5]1～2～1可知其公式 参数：
由此可得： 所以 由计算可知所需实际夹紧力不是很大，为了使其夹具结构简单、操 作方便，决定选用手动螺旋夹紧机构。 查参考文献[5]1～2～26可知移动形式压板螺旋夹紧时产生的夹紧 力按以下公式计算：螺旋夹紧时产生的夹紧力按以下公式计算有： 式中参数由参考文献[5]可查得： 其中： 螺旋夹紧力： 该夹具采用螺旋夹紧机构，用螺栓通过弧形压块压紧工件，受力简 图如2.1. 由表得：原动力计算公式 即： 由上述计算易得： 由计算可知所需实际夹紧力不是很大，为了使其夹具结构简单、操 作方便，决定选用手动螺旋夹紧机构。
根据GB2207—80定向键结构如图所示：
图5.1 夹具体槽形与螺钉
根据T形槽的宽度 a=18mm 定向键的结构尺寸如表5.4：
表5.4 定向键
B
L
H
公称 尺寸
允差d
允差
hD
公称尺 寸
允差D
夹具体槽形尺 寸
18
～ 0.012
～0.035 25
12 4 12 4.5 18 +0.019 5
对刀装置由对刀块和塞尺组成，用来确定刀具与夹具的相对位置。 由于本道工序是完成拨叉槽精铣加工，所以选用侧装对刀块。根据
此外，当夹具有制造误差，工作过程出现磨损，以及零件尺寸变化 时，影响定位、夹紧的可靠。为防止此现象，选用可换定位销。以便随 时根据情况进行调整换取。
5.3 切削力及夹紧分析计算
刀具：错齿三面刃铣刀（硬质合金） 刀具有关几何参数： 由参考文献[5]5表1～2～9 可得铣削切削力的计算公式：
有： 根据工件受力切削力、夹紧力的作用情况，找出在加工过程中对夹
紧最不利的瞬间状态，按静力平衡原理计算出理论夹紧力。最后为保证 夹紧可靠，再乘以安全系数作为实际所需夹紧力的数值，即：
GB2243—80侧装对刀块的结构和尺寸如图5.2所示：
图5.2 侧装对刀块
塞尺选用平塞尺，其结构如图5.3所示：
图5.3 平塞尺
塞尺尺寸参数如表5.5：
公称尺寸H
表5.Baidu Nhomakorabea 塞尺
允差d
C
3
～0.006
0.25
5.6 夹具设计及操作的简要说明
如前所述，应该注意提高生产率，但该夹具设计采用了手动夹紧方 式，在夹紧和松开工件时比较费时费力。由于该工件体积小，经过方案 的认真分析和比较，选用了手动夹紧方式（螺旋夹紧机构）。这类夹紧 机构结构简单、夹紧可靠、通用性大，在机床夹具中很广泛的应用。
5.5 零、部件的设计与选用
5.5.1定位销选用
本夹具选用一可换定位销和固定棱形销来定位，其参数如下表：
表5.1 定位销
D dH
公称尺寸允差
14～ 18
16
15
～ 0.011
22
5
1
4
M12 4
d dH
表5.2 定位棱销
公称尺寸允差
40～ 50
20
22
+0.034 ～ 65 5 3 8 1 6 1.5 0.023
5.4 误差分析与计算
该夹具以一面两销定位，两定位销孔尺寸公差为。为了满足工序的 加工要求，必须使工序中误差总和等于或小于该工序所规定的尺寸公 差。
与机床夹具有关的加工误差，一般可用下式表示：
由参考文献[5]可得： ⑴ 两定位销的定位误差 ：
其中： ， ， ，
且：L=135mm ，得
⑵ 夹紧误差 ： 其中接触变形位移值： 查[5]表1～2～15有。 ⑶ 磨损造成的加工误差：通常不超过 ⑷ 夹具相对刀具位置误差：取 误差总和： 从以上的分析可见，所设计的夹具能满足零件的加工精度要求。
通过比较分析只有方案Ⅱ满足要求，孔其加工与孔的轴线间有尺寸 公差，选择小头孔和大头孔来定位，从而保证其尺寸公差要求。
铣该槽时其对孔的中心线有对称度以及槽两边的平行度要求。为了 使定位误差达到要求的范围之内，采用一面两销的定位方式，这种定位 在结构上简单易操作。一面即为拨叉底平面；两销为的短圆柱销和的棱 形销。
5.5.2夹紧装置的选用
该夹紧装置选用移动压板，其参数如表5.3：
表5.3 移动压板
公称直径 L
6
45 20 8 19 6.6 7 M6 5
5.5.3 定向键与对刀装置设计
定向键安装在夹具底面的纵向槽中，一般使用两个。其距离尽可能 布置的远些。通过定向键与铣床工作台T形槽的配合，使夹具上定位元 件的工作表面对于工作台的送进方向具有正确的位置。定向键可承受铣 削时产生的扭转力矩，可减轻夹紧夹具的螺栓的负荷，加强夹具在加工 中的稳固性。
方案Ⅱ：选一面两销定位方式，工艺孔用短圆柱销，用棱形销定 位，夹紧方式用操作简单，通用性较强的移动压板来夹紧。
分析比较上面二种方案：方案Ⅰ中的心轴夹紧、定位是不正确的， 孔端是不加工的，且定位与夹紧应分开，因夹紧会破坏定位。
5 铣槽夹具设计
5.1研究原始质料
利用本夹具主要用来粗、精铣20.5槽，该槽对孔的中心线要满足对 称度要求以及其槽两边的平行度要求。在铣此槽时，为了保证技术要 求，最关键是找到定位基准。同时，应考虑如何提高劳动生产率和降低 劳动强度。
5.2定位基准的选择
由零件图可知：在对槽进行加工前，底平面进行了粗、精铣加工， 孔进行了钻、扩、铰加工，进行了粗、精镗加工。因此，定位、夹紧方 案有：
安全系数K可按下式计算：
式中：为各种因素的安全系数，查参考文献[5]1～2～1可知其公式 参数：
由此可得： 所以 由计算可知所需实际夹紧力不是很大，为了使其夹具结构简单、操 作方便，决定选用手动螺旋夹紧机构。 查参考文献[5]1～2～26可知移动形式压板螺旋夹紧时产生的夹紧 力按以下公式计算：螺旋夹紧时产生的夹紧力按以下公式计算有： 式中参数由参考文献[5]可查得： 其中： 螺旋夹紧力： 该夹具采用螺旋夹紧机构，用螺栓通过弧形压块压紧工件，受力简 图如2.1. 由表得：原动力计算公式 即： 由上述计算易得： 由计算可知所需实际夹紧力不是很大，为了使其夹具结构简单、操 作方便，决定选用手动螺旋夹紧机构。
根据GB2207—80定向键结构如图所示：
图5.1 夹具体槽形与螺钉
根据T形槽的宽度 a=18mm 定向键的结构尺寸如表5.4：
表5.4 定向键
B
L
H
公称 尺寸
允差d
允差
hD
公称尺 寸
允差D
夹具体槽形尺 寸
18
～ 0.012
～0.035 25
12 4 12 4.5 18 +0.019 5
对刀装置由对刀块和塞尺组成，用来确定刀具与夹具的相对位置。 由于本道工序是完成拨叉槽精铣加工，所以选用侧装对刀块。根据
此外，当夹具有制造误差，工作过程出现磨损，以及零件尺寸变化 时，影响定位、夹紧的可靠。为防止此现象，选用可换定位销。以便随 时根据情况进行调整换取。
5.3 切削力及夹紧分析计算
刀具：错齿三面刃铣刀（硬质合金） 刀具有关几何参数： 由参考文献[5]5表1～2～9 可得铣削切削力的计算公式：
有： 根据工件受力切削力、夹紧力的作用情况，找出在加工过程中对夹
紧最不利的瞬间状态，按静力平衡原理计算出理论夹紧力。最后为保证 夹紧可靠，再乘以安全系数作为实际所需夹紧力的数值，即：
GB2243—80侧装对刀块的结构和尺寸如图5.2所示：
图5.2 侧装对刀块
塞尺选用平塞尺，其结构如图5.3所示：
图5.3 平塞尺
塞尺尺寸参数如表5.5：
公称尺寸H
表5.Baidu Nhomakorabea 塞尺
允差d
C
3
～0.006
0.25
5.6 夹具设计及操作的简要说明
如前所述，应该注意提高生产率，但该夹具设计采用了手动夹紧方 式，在夹紧和松开工件时比较费时费力。由于该工件体积小，经过方案 的认真分析和比较，选用了手动夹紧方式（螺旋夹紧机构）。这类夹紧 机构结构简单、夹紧可靠、通用性大，在机床夹具中很广泛的应用。
5.5 零、部件的设计与选用
5.5.1定位销选用
本夹具选用一可换定位销和固定棱形销来定位，其参数如下表：
表5.1 定位销
D dH
公称尺寸允差
14～ 18
16
15
～ 0.011
22
5
1
4
M12 4
d dH
表5.2 定位棱销
公称尺寸允差
40～ 50
20
22
+0.034 ～ 65 5 3 8 1 6 1.5 0.023
5.4 误差分析与计算
该夹具以一面两销定位，两定位销孔尺寸公差为。为了满足工序的 加工要求，必须使工序中误差总和等于或小于该工序所规定的尺寸公 差。
与机床夹具有关的加工误差，一般可用下式表示：
由参考文献[5]可得： ⑴ 两定位销的定位误差 ：
其中： ， ， ，
且：L=135mm ，得
⑵ 夹紧误差 ： 其中接触变形位移值： 查[5]表1～2～15有。 ⑶ 磨损造成的加工误差：通常不超过 ⑷ 夹具相对刀具位置误差：取 误差总和： 从以上的分析可见，所设计的夹具能满足零件的加工精度要求。
通过比较分析只有方案Ⅱ满足要求，孔其加工与孔的轴线间有尺寸 公差，选择小头孔和大头孔来定位，从而保证其尺寸公差要求。
铣该槽时其对孔的中心线有对称度以及槽两边的平行度要求。为了 使定位误差达到要求的范围之内，采用一面两销的定位方式，这种定位 在结构上简单易操作。一面即为拨叉底平面；两销为的短圆柱销和的棱 形销。
5.5.2夹紧装置的选用
该夹紧装置选用移动压板，其参数如表5.3：
表5.3 移动压板
公称直径 L
6
45 20 8 19 6.6 7 M6 5
5.5.3 定向键与对刀装置设计
定向键安装在夹具底面的纵向槽中，一般使用两个。其距离尽可能 布置的远些。通过定向键与铣床工作台T形槽的配合，使夹具上定位元 件的工作表面对于工作台的送进方向具有正确的位置。定向键可承受铣 削时产生的扭转力矩，可减轻夹紧夹具的螺栓的负荷，加强夹具在加工 中的稳固性。