铣槽专用夹具设计优选.docx
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铣槽专用夹具设计优选
《机床夹具》课程设计作业
班级:
姓名:
学号:
日期:
柳州职业技术学院机电工程系
《机床夹具》课程设计说明书
设计题目:
设计者:
指导教师:
柳州职业技术学院机电工程系
—、任务书・・・4
二、《机床夹具》课程设计说明书
明确设计任务,收集原始资料5
1.1.1明确设计任务5
1.1.2收集原始资料5
2.1确定夹具结构方案6
2.1.1确定定位方案,设计定位元件6
1)验证基准选择的合理性7
2)选择两套定位方案进行比较,最终选出合理的定位方案。
3)选择定位元件8
4)确定定位元件的尺寸及偏差8
5)分析定位误差9
6)减少定位误差的措施9
2.1.2确定夹紧方式,设计夹紧机构11
1)计算切削力和所需夹紧力11
12
3)设计对刀见.连接元件
13
13
五、总结
机床夹具课程设计任务书
机床夹具课程设计任务书
设计题目铳槽专用夹具导老师
设计条件零件简图(含材料.质量及毛坯种类)、中批量生产
5
1
序号
尺寸74
尺寸75
尺寸30;°如
尺寸27:
°二
尺寸30畀
1
75
76
29/02?
27存
28;01
2
76
77
28;°027
28J*
28;01
3
77
78
27J0027
28:
°2
29:
°」
4
78
79
26严7
29:
。
」
30:
°」
5
79
80
?
气+0.027
29:
。
」
30:
°」
6
74
75
30严7
27存
30:
°」
1夹具总装图一张(A1图入指定零件图一张(A4图);
设计要求2设计说明书一份(包括零件图分析.定位方案确定、定位误差计算等内容);
3设计时间:
6天。
年月曰
年月曰
《机床夹具》课程设计说明书
1.1明确设计任务,收集原始资料
1.1.1明确设计任务
由夹具设计任务书中铳槽工序的工序图1可知,本工序加工要求如下:
1)
2)
槽宽3°
+0.2
0mm;
匚+0.0279Q+0.2
槽底至①右0孔轴线的位置尺寸却0mm:
u+0・027
3)槽两侧面对①右o轴孔线的对称度0.06mm;
4)表面粗糙度R0=6,3o
该工序在卧式铳床上用三面刃铳刀加工。
零件属中批量生产。
1.1.2收集原始资料
1)零件加工工艺过程
①铳前后两端面
X61
卧铳
②铳底面、顶面
X61
卧铳
③铳两侧面
X61
卧铳
小亡+0.027
④钻、狡'250孔
Z535立钻
⑤铳槽30+02X61卧铳
由加工工艺知,零件其他表面均在铳槽工序前完成加工。
2.1确定夹具结构方案
2.1.1福定定位方案,设计定位元件
1)验证基准选择的合理性
由工序简图可知,该工序限制工件的六个自由度,先根据加工要求來分析其必需限制的自由度数目及基准选择的合理性。
坐标系见下图2:
小”+6范现完全定位,但以B面做定位基准时,基准不重合,不能满足
①250孔与槽两侧面对称度o.06mm的要求。
孔轴线与槽两侧面对称度0.06mm基准重合。
所以通过以上比较:
选择方案2更好,最终选择方案2来实现定位。
3)选暮定位元什
小”+笠0勇知本道工序工件的定位面是后平面B、底平面D和
①右o孑L,查【1】得,夹具上相应的定位元件选为支承板(A10X60GB2236-80)、支承钉(A8X4GB2226-80)和菱形定位销
(B25X16GB2203-80)°见下图3:
4)确定元件尺寸,极限偏差和定位元件间位置尺寸及极限偏差
①严歪严宀靑烹钉定位表面到定位销中心的名义尺寸及其极限偏差:
Lj=Lg+打/2
苴中Lg=42Tj/2=0.25Lg/2=0.25x0.10/2=0.0125
T=0.1b
o
所以,«=42±0.0125
②后确定菱形销圆柱部分的直径及其极限偏差,查【2】表10.3得:
b二4
所以,菱形销和定位孔配合的最小间隙为:
Xmin二b(Tj+Tg)/D=4x(0.025+0.1)/25=0.020mm
菱形销圆柱部分的直径:
d=D-Xmin=25-0.020=24.98mm0iiiiii
取公差h6(-0.013)
则有d=^24.98h6(_0°013)=中25北牆nun。
5)分眾计算定位误差
a)槽宽。
mm的定位误差
该尺寸由铳刀直接保证,不存在定位误差。
匚+0.0279Q+0.2
b)槽底至①右0孔轴线的位置尺寸却0mm;的定位误差:
因为,基曲重合则^(29)=°
又鹿面有专虽钉京伎.所以基准位移误差°丫(29)=°
△D(29)=AB©)+AY—)=0
匚+0.027
c)槽两侧面对①加0轴孔线的对称度0.06mm定位误差。
工件以①25孔轴线定位,定位基准和设计基准重合,
6)减小对称度定位误差的措施:
①改变定位方案
为提高槽两侧面对①25孔轴线的对称度,用圆柱销代替菱形销定位,并且将原定位底面的两个定位支承钉改为一个可移动的定位支承板(如图4)o此时,圆柱销和孔的最小配合间隙可取得尽可能小,故可减小槽对孔①25孔轴线对称度的定位误差,但该定位方案因为定化;+笼2(①25孔轴线)和设计基准(工件底面)不重合,使工序尺寸却0nun产生了AT>=±0.05的误差,0.1>l/3x0.2不满足加工要求,且夹具结构复杂,操作不便。
故此方案不宜釆用。
②提高原方案的定位精度
原方案对称度定位误差的主要來源为:
\B=TD+Td^X_
其中,Td=0.027Td=0.011Xmin=0.020
©与都较大,乙是①25孔的加工公差,而由公式x』bx(Tj+T)D可知,Xmm的值与孔心距和销心距的公差有关,「是根据夹具加工经济精度选择的,再提高精度就不经济了,7;可是工件①25孔的加工方法钻、较达到的经济精度,若要提高人的精度就可能涉及到要采用其他工艺措施的问题,故采取如下措施:
(a)将菱形定位销圆柱部分的精度提高到IT5级。
仍大于1/2x0.06
(b)在提高菱形定位销圆柱部分的基础上,将①25孔的精度提高到IT6级。
这时,孔的尺寸及误差为025+°0°13Td=0.013
AB=Td+T(+=0.013+0.009=0.022<1/2X0.06
有约0.08mm的加工爲冷g显量,是可以保证对称度的加工要求的,而通过钻餃加工仍能保证0右0的加工要求。
综上所述:
选用方案(b)o
2.1.2确定夹紧方式,设计加紧机构
1)•计算切削力及所需加紧力
币件在加工甲■的受力情况如下图(5)所示,加工时,工件受到切削合力F的作用,F可分解为水平和垂直方向的切削力Fh和Fr,Fh和可通过切向铳削力F:
分别乘一个系数來得到,在对称铳削的情况下,F„=
Fz=9.81xCFZxa°f6xa°•強xd_Q86xapxZxKFZ
已知ae=3aP=12af=0.15d0=100z=12
03
CFZ=68.3KFZ=(°/0.736)*=(O.7/O.736)0-3=0.965
r:
广I、i
Fz=9.81x68.3x30,86x0.150,72x100"0,86x12x12x0.965=1159N'
水平分力Fh=1.1FZ=1.1x1159=1275N
垂直分力=0・3Fz=0.3x1159=348N
由于工件主定位面为B面,故选择夹紧力的作用方向作用于B面上,当夹紧力水平作用于工件上时,所需要的计算夹紧力为:
Jo=Fh+Fv/f=1275+(348/0.15)=3595N
实际所愛%竽力与计算夹紧力之间的关系为:
=K,o(K为安全系数)
查【1】得,K=2.5
j=KJ0=2.5x3595=8988N
2)设计加紧机构并验算机构所能产生的夹紧力
满足夹紧力水平作用要求的夹紧装置结构方案,可以有图6的(a)和(b)两种:
(a)为螺旋杠杆压板夹紧机构,夹紧时从夹具体背面拧紧夹紧螺母。
(b)为餃链压板机构,当餃链压板转开时,装卸工件及清理切屑都很方便,这种结构较好。
图(b)的夹紧机构所能产生的夹紧力丿1由图7的压板受力分析图计算得:
J]=QnQi+12)/]]
其中n夹紧机构效率取0.9
Q——螺栓的许用夹紧力
选定11+12,根据【1】表3.3查得当螺纹公称直径M二12时,Q二5620N
片=5620X0.9X2=10116N
因为Ji>7故此夹紧方案可行。
3)设计对刀元件,连接元件及夹具体
根据工件表面形状,对刀元件选用夹具零部件国家标准的直角对刀块:
GB2242-80,它的直角对刀面应和工件被加工槽相应(间隙等于3mm塞尺厚度),并把它安装在夹具体的竖直板上,根据所选X61型铳床T型槽的宽度,决定选用国标GB2206-80宽度B二14,公差带为人6的型两个定位键來确定夹具体在机床上的位置。
夹具选用灰铸铁的铸造夹具体,其基本厚度为20mm,并要在夹具体底部两端设计出供型槽用螺栓紧固夹具的U型耳座。
3.1绘制夹具总图
夹具总图与一个零件图见附件A1和A4图纸。
4.1参考文献
[11《机床夹具设计手册》第二版
[2]《机械制造技术基础》
5.1总结:
- 配套讲稿:
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- 特殊限制:
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- 关 键 词:
- 专用 夹具 设计 优选
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