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半軸銑Φ38端面的銑床夾具設計

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更新時間：2014-08-29
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半軸銑Φ38端面的銑床夾具設計
夾具設計
為了提高勞動生產率，保證加工質量，降低勞動強度，需要設計專用夾具。
由指導老師的分配，決定設計第00道工序粗銑半軸Φ38mm外左端面的銑床夾具。
1. 問題的提出
本夾具主要用于銑左端面，精度要求不高，因為后面還有精加工，因此本道工序加工精度要求不高，為此，只考慮如何提高生產效率上，精度則不予考慮。
2 .定位基準的選擇
擬定加工路線的第一步是選擇定位基準。定位基準的選擇必須合理，否則將直接影響所制定的零件加工工藝規程和最終加工出的零件質量。基準選擇不當往往會增加工序或使工藝路線不合理，或是使夾具設計更加困難甚至達不到零件的加工精度（特別是位置精度）要求。因此我們應該根據零件圖的技術要求，從保證零件的加工精度要求出發，合理選擇定位基準。此道工序后面還有精加工，因此本次銑沒有較高的技術要求，也沒有較高的平行度和對稱度要求，所以我們應考慮如何提高勞動效率，降低勞動強度，提高加工精度。我們采用Φ38外圓面為定位基準，為了提高加工效率，縮短輔助時間，決定用簡單的螺母作為夾緊機構。

3. 切削力及夾緊力計算
（1）刀具：采用高速鋼立銑刀 φ50mm
機床： X51立式銑床，銑的功率4.5kw
由[3] 所列公式得

查表 9.4—8 得其中： 40Cr材料的硬度在這里我們取1900HB
修正系數 =1

為走刀量
為銑削深度
B為銑削寬度B=38，
Z為銑刀齒數Z=4，
D為銑刀直徑 D=50
代入上式，可得 p=1081.8N

因在計算切削力時，須把修正系數考慮在內，上面我們已經算出，修正系數為1，所以實際切削力P=1081.8N。

（2）夾緊力的計算
用壓板和V型塊夾緊工件，切削力的計算工式為

我們選用的標準V型塊a=90°
其中f為支承面上的摩擦系數，支承面為平面，f=0.16～0.25，在這里我們取f=0.20
K為安全系數，粗加工時，K=2.5～3.0,在這里取2.5
D為工件直徑，D=38
M為切削扭矩：M=PL
L= =13.433mm
M=PL=14531.8N.mm
=126.7N
W遠遠小于p,夾緊力滿足要求
經校核：滿足強度要求，夾具安全可靠，
使用快速螺旋定位機構快速人工夾緊，調節夾緊力調節裝置，即可指定可靠的夾緊力
4 . 定位誤差分析
對于定位元件，因為定位基準為外圓，故選擇長V型塊作為定位元件。
至于使用的V型塊個數，應使用2個V型塊進行定位。一個位固定長V型塊，它主要限制了y軸的旋轉、位移和z軸的旋轉、位移四個自由度，保證了孔的尺寸精度，另一塊為滑動長V型塊，防止過定位的形成。
一批工件在卡具中定位時，各個工件所占據的位置不完全一致，因此使加工后，各工件加工尺寸的不一致，而形成誤差，即工件定位時造成的加工表面相對工序基準的誤差。
形成原因有兩個，一是由于定位基準與設計基準不重合而造成。二是定位基準與限位基準不重合而造成。
根據零件圖可知，T=0.127mm， Td=0.20mm，，。 2
已知孔的形狀公差為0.127，根據經驗公式，易知此結果符合。
5.定向鍵與對刀裝置設計
定向鍵安裝在夾具底面的縱向槽中，一般使用兩個。其距離盡可能布置的遠些。通過定向鍵與銑床工作臺T形槽的配合，使夾具上定位元件的工作表面對于工作臺的送進方向具有正確的位置。
根據GB2207—80定向鍵結構如圖所示：

圖 3.3 夾具體槽形與螺釘圖
根據T形槽的寬度 a=28mm 定向鍵的結構尺寸如下：
表 3.1 定向鍵數據表
B L H h D
夾具體槽形尺寸

公稱尺寸允差允差
公稱尺寸允差D
28 -0.013 -0.033 40 16 6 9 6 27 +0.021 8
對刀裝置由對刀塊和塞尺組成，用來確定刀具與夾具的相對位置。
本工序是用來銑工件左端面的，所以選用方形對刀塊，對刀塊的圖形 ...

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