【文章內(nèi)容簡介】 參照參考文獻《機械加工工藝手冊》表 和參考文獻《互換性與技術(shù)測量》表 18，根據(jù)工序要求，側(cè)面三孔的加工分為粗鏜、半精鏜、精鏜三個工序完成。 132 ?? 和 202 ?? ，以及另外一組 102 ?? 的錐孔和 132 ?? 毛坯為實心，不沖孔。兩孔精度要求為 1IT ，表面粗糙度要求為 50Rz 。參 照參考文獻《機械加工工藝手冊》表 ，表 ?？纱_定工序尺寸及加工余量。 河南工程學院畢業(yè)設(shè)計 9 第 三 章 專用夾具的設(shè)計 第一節(jié) 銑平面夾具設(shè)計 為了提高勞動生產(chǎn)率，保證加工質(zhì)量，降低勞動強度。在加工 CA6140 機床后托架零件時，需要設(shè)計專用夾具。 根據(jù)任務要求中的設(shè)計內(nèi)容，需要設(shè)計加工工藝孔夾具及銑底面夾具一套。其中加工側(cè)面的三孔的夾具將用于 KX52 臥式鏜床，而頂面的四孔用到的刀具分別為兩把麻花鉆、擴孔鉆、鉸刀以及锪鉆進行加工，側(cè)面兩個孔將用兩把 麻花鉆對起進行加工。 一、 研究原始質(zhì)料 利用本夾具主要用來粗銑底平面，該底平面對孔 40? 、 ? 、 ? 的中心線要滿足尺寸要求以及平行度要求。在粗銑此底平面時，其他都是未加工表面。為了保證技術(shù)要求，最關(guān)鍵是找到定位基準。同時，應考慮如何提高勞動生產(chǎn)率和降低勞動強度 二 、定位基準的選擇 由零件圖可知：粗銑平面 對孔 40? 、 ? 、 ? 的中心線和軸線有尺寸要求及平行度要求，其設(shè)計基準為孔的中心線。為了使定位誤差達到要求的范圍之內(nèi)，在此選用 V 形塊定心自動找到中心線，這種定位在結(jié)構(gòu)上簡單易操作。 采用 V 形塊定心平面定位的方式，保證平面加工的技術(shù)要求。同時，應加一側(cè)面定位支承來限制一個沿 Y? 軸移動的自由度 。 三 、切削力及夾緊分析計算 刀具材料： VCW r418 （高速鋼端面銑刀） 刀具有關(guān)幾何參數(shù)： 000 15~10?? 000 12~8?? 00 8~5?n? 00 25~15?? mmD 63? 8?Z zmma f /? mmap ? 由《機床夾具設(shè)計手冊》表 129 可得銑削切削力的計算公式： PzppC zKBDfaCF ?? 式（ ） 河南工程學院畢業(yè)設(shè)計 10 查《機床夾具設(shè)計手冊》表 1021 ?? 得： 294?pC 對于灰鑄鐵： )190(HBKp ? 式（ ） 取 175?HB ， 即 ?pK 所以 )( NF C ???????? ? 由《金屬切削刀具》表 12 可得： 垂直切削力 ： )( NFF CCN ?? （對稱銑削） 式（ ） 背向力： )( NFF CP ?? 根據(jù)工件受力切削力、夾緊力的作用情況，找出在加工過程中對夾緊最不利的瞬間狀態(tài)，按靜力平衡原理計算出理論夾緊力。最后為保證夾緊可靠，再乘以安全系數(shù)作 為實際所需夾緊力的數(shù)值。即： FKWK ?? 式（ ） 安全系數(shù) K 可按下式計算： 6543210 KKKKKKKK ? 式（ ） 式中： 60 ~KK 為各種因素的安全系數(shù)，見《 機床夾具設(shè)計手冊》表 121 ?? 可得： ????????K 所以 )( 4 4 4 0 NFKW CK ????? 式（ ） )( NFKW CNK ????? 式（ ） )( NFKW PK ????? 式（ ） 由計算可知所需實際夾緊力不是很大，為了使其夾具結(jié)構(gòu)簡單、操作方便，決定選用手動螺旋夾緊機構(gòu)。 單個螺旋夾緊時產(chǎn)生的夾緊力按以下公式計算： )( 210 ????? ???? tgtgQLW z 式（ ） 式中參數(shù)由《機床夾具設(shè)計手冊》可查得： 0??? 912 ?? ?? 0592 ??? ?? 其中： )(60 mmL? )(25NQ? 河南工程學院畢業(yè)設(shè)計 11 螺旋夾緊力： )( NW ? 易得： KWW?0 經(jīng)過比較實際夾緊力遠遠大于要求的夾緊力，因此采用該夾緊機構(gòu)工作是可靠的。 四 、誤差分析與計算 該夾具以平面定位 V 形塊定心， V 形塊定心元件中心線與平面規(guī)定的尺寸公差為 ? 。為了滿足工序的加工要求，必須使工序中誤差總和等于或小于該工序所規(guī)定的工序公差。 gwj ????? 與機床夾具有關(guān)的加工誤差 j? ，一般可用下式表示： MjjjWDADZWj ????? ??????????? 式（ ） 由《機床夾具設(shè)計手冊》可得： ⑴、平面定位 V 形塊定心的定位誤差 ： 0?? ?WD ⑵、夾緊誤差 ： ?c o s)( m inm a x yyjj ??? ? 式（ ） 其中接觸變形位移值： mmlNcHBkRk nZHBaZR a Zy ))(( 1 ????? 式（ ） mmyjj os ???? ? ? ⑶、磨損造成的加工誤差： Mj?? 通常不超過 ⑷、夾具相對刀具位置誤差： AD?? 取 誤差總和： mmmmwj 5 2 ????? 從以上的分析可見，所設(shè)計的夾具能滿足零件的加工精度要求。 五 、夾具設(shè)計及操作的簡要說明 如前所述，應該注意提高生產(chǎn)率，但該夾具設(shè)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)）。這類夾河南工程學院畢業(yè)設(shè)計 12 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，支承釘和 V 形塊采用可調(diào)節(jié)環(huán)節(jié)。以便隨時根據(jù)情況進行調(diào)整。 第二節(jié) 鏜孔夾具設(shè)計 一 、研究原始質(zhì)料 利用本夾具主要用來鏜加工孔 40? 、 ? 、 ? 。加工時除了要滿足粗糙度要求外，還應滿足孔軸線對底平面的平行度公差要求。為了保證技術(shù)要求，最關(guān)鍵是找到定位基 準。同時，應考慮如何提高勞動生產(chǎn)率和降低勞動強度。 二 、定位基準的選擇 由零件圖可知：孔 40? 、 ? 、 ? 的軸線與底平面有平行度公差要求，在對孔進行加工前，底平面進行了粗銑加工。因此，選底平面為定位精基準（設(shè)計基準）來滿足平行度公差要求。 孔 40? 、 ? 、 ? 的軸線間有位置公差，選擇左側(cè)面為定位基準來設(shè)計鏜模，從而滿足孔軸線間的位置公差要求。工件定位用底平面和兩個側(cè)面來限制六個自由度。 三 、切削力及夾緊力的計算 鏜刀材料： 5YT （硬質(zhì)合金鏜刀） 刀具的幾何參數(shù)： ?60?粗?K ?90?精?K ?? 10?? ?0?s? ?? 80?? 《機床夾具設(shè)計手冊》查表 321 ?? 可得： 圓周切削分力公式： PpC KfaF ? 式（ ） 式中 mmap ? rmmf /? rpspoppkmpp KKKKKK ???? 式（ ） 查表 421 ?? 得： nmp HBK )150(? 取 175?HB ?n 河南工程學院畢業(yè)設(shè)計 13 由表 621 ?? 可得參數(shù)： ?pkK? ?opK? ?spK? ?rpK 即： )( NFC ? 同理：徑向切削分力公式 ： PpP KfaF 0? 式（ ） 式中參數(shù)： ?pkK? ?opK? ?spK? ?rpK 即： )( NFP ? 軸向切削分力公式 ： Ppf KfaF ? 式（ ） 式中參數(shù)： ?pkK? ?opK? ?spK? ?rpK 即： )( NFf ? 根據(jù)工件受力切削力、夾緊力的作用情況，找出在加工過程中對夾緊最不利的瞬間狀態(tài)，按靜力平衡原理計算出理論夾緊力。最后為保證夾緊可靠，再乘以安全系數(shù)作為實際所需夾緊力的數(shù)值。即： FKWK ?? 安全系數(shù) K 可按下式計算 ，由式（ ）有：： 6543210 KKKKKKKK ? 式中： 60 ~KK 為各種因素的安全系數(shù)，見《機床夾具設(shè)計手冊》表 121 ?? 可得： ????????CK ????????PK ????????fK 所以，由式（ ）有： )( 7 4 3 NFKW CCK ??? 由式（ ）有： )(