孔夹具设计

课程设计题目：连杆螺钉的夹具设计

题目连杆螺钉的夹具设计

学生姓名汪万兴王森

学号************/0119

分院(系) 机械工程

专业班级机自1103

指导教师刘福庆

完成日期2014/6/27

目录

一、工序零件加工主要技术要求 (4)

二、达到该加工技术要求技术方法 (4)

三、工件在夹具中定位要求 (8)

四、工件定位的定位误差分析和计算 (8)

五、工件夹紧方案设计 (10)

六、夹具总体结构介绍 (11)

七、夹具操作方法介绍 (11)

八、结论 (12)

浙江工业大学之江学院

《机械制造工艺学》课程设计任务书

一、设计题目：连杆螺钉的夹具设计

连杆螺钉零件图：

二、设计具体要求：

①设计零件机床夹具装配图；

第一小组设计铣平面尺寸为42的专用夹具。

②编写设计说明书。

三、完成时间和要求：

①要求每位同学独立完成设计。

②在规定的时间和地点进行并完成设计。

一、本工序零件加工主要技术要求

工件的装夹指的是工件的定位和夹紧。

工件的夹具中定位的任务是：使同一工序中的一批工件都能在夹具中占据正确的位置。

工件位置的正确与否，用加工要求衡量。能满足加工要求的为正确，不能满足加工要求的为不正确。

一批工件逐个在夹具上定位时，各个工件在夹具中占据的位置不可能完全一致，也不必要求它们完全一致，但在各个工件的位置变动时必须控制在加工要求所允许的范围之内。

将工件定位后的位置固定下来，称为夹紧。工件夹紧的任务是：使工件在切削力、离心力、惯性力和重力的作用下不离开已经占据的正确位置，以保证机械加工的正常进行。

二、达到该加工技术要求技术方法

加工条件：

工件材料：HT200，铸造。 机床：X62w 铣床。 查参考文献[7]表30—34

刀具：硬质合金三面刃圆盘铣刀（面铣刀），材料：15YT ，D=100mm ，齿数Z=8，此为粗齿铣刀。 因其余量：Z=3mm

所以铣削深度p a :mm a p 2=

每齿进给量f a :根据参考文献[3]表2.4-75，取z mm a f /12.0=铣削速度V:参照参考文献[7]表30—34，取V=1.33mm/s 由式2.1得机床主轴转速n ：

min /245100

14.360

33.110001000r d V n ≈⨯⨯⨯==

π 按照参考文献[3]表3.1-74 n=300r/min 实际铣削速度v:

s m nd v /57.160

100030010014.31000

≈⨯⨯⨯==π

进给量s mm zn a f /8.460/300812.0V f ≈⨯⨯==

工作台每分进给量m f :min /288/8.4mm s mm V f f m === 根据参考文献[7]表2.4-81,mm a 60=ε 被切削层长度L ：由毛坯尺寸可知L=60mm ， 刀具切入长度1l ：

mm

13~11)3~1()60100(5.0)

3~1()(5.02

2

221=+--=+--=εa D D l

刀具切入长度2l :取mm l 22= 走刀次数为1

根据参考文献[9]切削工时：2t =249/(37.5×3)=2.21min 根据参考文献[5]表2.5-45可查得铣削的辅助时间41.02=f t 铣平台的总工时：t=2.62min

切削力和夹紧力计算

（1）刀具：高速钢铣刀 φ160mm z=24 机床：x61W 型万能铣床 由[3]所列公式 得

F

v

F z F w q u e y z x p F n

d Z

a f a C F

查9.4—8得其中：修正系数 0.1=v k 30=F C

8

02483.065.00.183.0=======p F F F F F a W Z u y X a 代入上式，可得F=889.4N

因在计算切削力时，须把安全系数考虑在内。 安全系数4321K K K K K =

其中：1K 为基本安全系数1.5 2K 为加工性质系数1.1 3K 为刀具钝化系数1.1 4K 为断续切削系数1.1 所以 N KF F 7.1775'==

(2)夹紧力的计算

用夹紧螺栓夹紧机 由'21)(KF f f N =+

其中f 为夹紧面上的摩擦系数，取25.021==f f G P F Z += G 为工件自重 所以，N=3551.4N

夹紧螺栓： 公称直径d=20mm ，材料45钢 性能级数为6.8级 MPa B 1006⨯=σ MPa B s 48010/8=⨯=σσ 螺栓疲劳极限：MPa B 19260032.032.01=⨯==-σσ 极限应力幅：MPa k k k u m 76.51/1lim ==-σσσεσ 螺栓的强度校核：螺钉的许用切应力为]/[][s s στ=

[s]=3.5~4 取[s]=4 得MPa 120][=τ

]

[1543.1][8.2242

2

σπτπ≤=⨯⨯≤=⨯MPa d N

d F

e e

H

满足要求

经校核：满足强度要求，夹具安全可靠。

使用快速螺旋定位机构快速人工夹紧，调节夹紧力调节装置，即可指定可靠的夹紧力。 参考资料

1.《画法几何及工程画图》 教材

2.《机械设计》 教材

3.《金属切削原理》 教材

4.<<材料力学>> 教材

5.<<金属工艺学>> 教材

6.<<机械制造工艺学>> 教材

7.<<机床夹具设计>> 教材

8.<<机床夹具设计手册>> 机械工业出版社 9.<<机械制造工艺学课程设计指导书>> 哈工大出版社 10.<<切削用量手册>> 机械工业出版社 11.<<机械制造工艺及专用夹具设计指导>> 冶金工业出版社 12.<<典型零件机械加工工艺>> 机械工业出版社