第 2 章 粗銑 30H11 夾具設(shè)計(jì)2.1 研究原始質(zhì)料利用本夾具主要用來粗銑 30H11,要滿足對(duì)稱度要求以及其兩邊的要求。在銑此槽時(shí),為了保證技術(shù)要求,最關(guān)鍵是找到定位基準(zhǔn)。同時(shí),應(yīng)考慮如何提高勞動(dòng)生產(chǎn)率和降低勞動(dòng)強(qiáng)度。2.2 定位基準(zhǔn)的選擇由零件圖可知:在對(duì)粗銑 30H11 進(jìn)行加工前,底面進(jìn)行了加工。可以利用底部端面和2 個(gè)外圓作為定位利用 V 型塊作為定位元件。2.3 切削力及夾緊分析計(jì)算刀具:錯(cuò)齒三面刃銑刀(硬質(zhì)合金) 刀具有關(guān)幾何參數(shù): 015??001??頂 刃 0n??側(cè) 刃 601~5??''30rK?Dm2.Lm2Z.8/famzmap.2由參考文獻(xiàn)[5]5 表 1~2~9 可得銑削切削力的計(jì)算公式:0.98.0.125pzFafBzn?有: 0.9.8.1.10.132054836.2()N???????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(duì)夾緊最不利的瞬間狀態(tài),按靜力平衡原理計(jì)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(shí)際所需夾緊力的數(shù)值,即:FKW??安全系數(shù) K 可按下式計(jì)算:6543210式中: 為各種因素的安全系數(shù),查參考文獻(xiàn)[5]1~2~1 可知其公式參數(shù):6~13456.,.0,.,3KK??由此可得: 10.31.056???所以 836.241530.()KWFN????由計(jì)算可知所需實(shí)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(dòng)螺旋夾緊機(jī)構(gòu)。查參考文獻(xiàn)[5]1 ~2~26 可知移動(dòng)形式壓板螺旋夾緊時(shí)產(chǎn)生的夾緊力按以下公式計(jì)算:螺旋夾緊時(shí)產(chǎn)生的夾緊力按以下公式計(jì)算有: )(210 ??????tgtQLWz式中參數(shù)由參考文獻(xiàn)[5]可查得:6.2??.7zr?901?52??'29???螺旋夾緊力: 048.()N該夾具采用螺旋夾緊機(jī)構(gòu),用螺栓通過弧形壓塊壓緊工件,受力簡圖如 4.1.原動(dòng)力計(jì)算公式 001KLWl???即: 478.23.932.75()K Nl?? ??由上述計(jì)算易得: K??由計(jì)算可知所需實(shí)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(dòng)螺旋夾緊機(jī)構(gòu)。當(dāng)夾緊力方向與切削力方向一致時(shí),僅需要較小的夾緊力來防止工件在加工過程中產(chǎn)生的振動(dòng)和轉(zhuǎn)動(dòng)。故該夾具采用移動(dòng)壓板夾緊機(jī)構(gòu),為了方便操作,通過手動(dòng)擰緊螺母將壓板壓緊工件。由于夾緊力方向與切削力方向在水平上有一段距離,使工件在夾緊的地方產(chǎn)生了彎矩,如圖:圖 3.3 彎矩示意圖∴ max478.2fFN?既是 加上轉(zhuǎn)矩 M,所以 4748.2N ' KW?2.4 誤差分析與計(jì)算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)定的尺寸公差。 gwj????與機(jī)床夾具有關(guān)的加工誤差 ,一般可用下式表示:j?MjjWDAZWj ???? ??⑴ V 形塊的定位誤差 :11minDWd??????1 21min2min.DdDdJarctgL??????其中:,10.52D??20D??,dm.3d, in?in4m0.63DW??.2J?⑵ 夾緊誤差 : ?cos)(minaxyj??其中接觸變形位移值:1()(9.62nHBZyRaZkNcl???查[5]表 1~2 ~15 有 。 104,0.6,.42,0.7RazHBKCn???cos.8jym??⑶ 磨損造成的加工誤差: 通常不超過Mj??m5.⑷ 夾具相對(duì)刀具位置誤差: 取AD??m01.誤差總和: 0.853jw????從以上的分析可見,所設(shè)計(jì)的夾具能滿足零件的加工精度要求。2.5 定向鍵與對(duì)刀裝置設(shè)計(jì)定向鍵安裝在夾具底面的縱向槽中,兩個(gè)一般的使用。的布局盡可能遠(yuǎn)的距離。通過方向鍵的協(xié)調(diào)與銑床工作臺(tái)的 T 型槽,使工作表面定位元件夾具工作臺(tái)的進(jìn)給方向具有正確的位置。方向鍵可以下產(chǎn)生的扭矩銑削時(shí),螺栓夾緊夾具可以降低負(fù)荷,加強(qiáng)加工夾具牢固。對(duì)刀塊圖紙根據(jù) GB2207—80 定向鍵結(jié)構(gòu)如圖所示:×o圖 2.1 夾具體槽形與螺釘根據(jù) T 形槽的寬度 a=18mm 定向鍵的結(jié)構(gòu)尺寸如表 5.4:表 5.4 定向鍵夾具體槽形尺寸B 2B公稱尺寸 允差 d 允差 4L H h D 1公稱尺寸 允差 D2h18~0.012~0.0352512 4124.5 18+0.019 5對(duì)刀裝置由對(duì)刀塊和塞尺組成,用來確定刀具與夾具的相對(duì)位置。塞尺選用平塞尺,其結(jié)構(gòu)如圖 5.3 所示: 標(biāo) 記四 周 倒 圓×圖 2.3 平塞尺塞尺尺寸參數(shù)如表 5.5:表 2.5 塞尺公稱尺寸 H 允差 d C3 ~0.006 0.252.6 夾具設(shè)計(jì)及操作的簡要說明當(dāng)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(shí),影響定位、夾緊的可靠。為防止此現(xiàn)象,選用可換定位銷。以便隨時(shí)根據(jù)情況進(jìn)行調(diào)整換取。應(yīng)該注意提高生產(chǎn)率,但該夾具設(shè)計(jì)采用了手動(dòng)夾緊方式,在夾緊和松開工件時(shí)比較費(fèi)時(shí)費(fèi)力。這類夾緊機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)簡單、夾緊可靠、通用性大,在機(jī)床夾具中很廣泛的應(yīng)用。由于該工件體積小,經(jīng)過方案的認(rèn)真分析和比較,選用了手動(dòng)夾緊方式(螺旋夾緊機(jī)構(gòu)) 。此外,當(dāng)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(shí),影響定位、夾緊的可靠。為防止此現(xiàn)象,選用可換 V 型塊。以便隨時(shí)根據(jù)情況進(jìn)行調(diào)整換取。