机床专用夹具分析研究

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1、机床专用夹具分析研究周振ZHOUZhen；左安洋ZUOAn-yang；张瑞ZHANGRui；牛志勇NIUZhi-yong（山东科技大学，青岛266590）摘要：本文基于专用夹具的设计和加工要求，举例分析其各部件尺寸、加工定位方案以及夹紧力计算过程，旨在提高产品质量和生产效率。.jyqkm。考虑到槽深的公差较大（为0.4mm），还可以保证精度要求的。而这样又可以使定位夹紧可靠，操作方便，所以应当选择工件底面为定位基准。采用平面为定位元件。在保证角度方面，以两孔为定位基准，可以做到基准重合，而且操作方便。为了避免发生不必要的过定位现象，采用一个圆柱销和一个菱形销

2、做定位元件。工件以一面两孔为定位基准。而定位元件采用一面两销，分别限制了工件的六个自由度，属于完全定位。如图2所示。5.3定位销尺寸计算①确定两定位销的中心距两定位销的中心距的基本尺寸应该等于工件两定位孔中心距的平均尺寸，其公差一般取：②确定圆柱销直径圆柱销直径的基本尺寸取与之配合的工件孔的最小极限尺寸，其公差一般取g6或h7。因连杆两定位孔的尺寸为Φ13H8=Φ13mm，取圆柱销的直径d=Φ13h7=Φ13mm。③确定菱形销的尺寸b。菱形销尺寸如表1所示。④计算菱形销的最小间隙。⑤确定削边销基本尺寸d2及公差。1）按公式d2max=D2min-X2min算

3、出菱形销的最大直径=d2max（13-0.08）mm=12.92mm2）确定菱形销的公差等级，一般取IT7或IT6。因此IT7=0.018mm5.4夹紧力的计算计算夹紧力时，通常是把夹具体和工件看成是一个刚性系统。根据工件所受的切削力、夹紧力（大型工件应考虑工件重力、惯性力）的作用状况，找出加工中对夹紧最不利的状态，按静力平衡原理计算出理论夹紧力，再乘以安全系数作为实际夹紧力。即：选取铣床的背吃刀量ap=3mm，每转进给量f=0.5mm/r。因待加工工件为钢材，故单位切削力P=2000则铣床的切削力为：FR=Pfap=2000×3×0.5=3000（N）故F

4、=3000/0.15=20（kN）FK=20×1.5=30（kN）结论：本夹具所需实际夹紧力为30kN。5.5夹具加工误差的分析2）夹具在铣床上安装的不准确并不影响加工槽的位置尺寸，所以A可不考虑。3）加工方法有关误差。对刀块的制造与对刀调整误差铣刀的跳动，机床工作台的倾斜等因素所引起的加工法误差，可根据生产经验并参照经济加工精度进行确定。今取0.05mm。综上所述：2）夹具安装误差。由于夹具定位面N和夹具底面M间的平行度误差等，会引起工件倾斜。3）加工方法有关的误差。对刀块的制造和对刀调整误差，铣刀的跳动，机床工作台的倾斜等因素所引起的加工方法误差，可根据

5、生产经验并参照经济加工精度进行确定，今取0.1mm。但是不同的人安装同样的夹具，其安装的夹具误差都不一样。6夹具的安装①先以平衡的方式把支承板和夹具体以两个定位削（其中一个为削边销）定位，接着依次上固定螺钉。②支承板留有0.2-0.3mm的加工余量，在安装上去后，等检验精度的时候再磨削部分余量至达到要求。按照磨损规则是尽量的初次磨削最少的余量，可以使使用时间加长，减少成本。③安装夹具体右侧的调节支撑和两侧的定位键。④安装杠杆板和螺栓，因夹具体长度限制，杠杆板和螺栓不能同时放入夹具体内腔，应先将杠杆板由夹具体侧孔放入夹具体内的正确位置，螺栓由底面直接插入对应的

6、螺栓孔，依次放入垫圈、压缩弹簧、垫圈、压紧板、弹簧垫圈，后拧紧螺母。（注意：螺母只要稍稍旋入螺栓即可，否则杠杆板会绕铰链旋转，导致另一侧的螺栓安装困难，理论上应先安装长螺栓，即靠近液压缸一侧的螺栓。）⑤安装液压缸，将液压缸的安装板放入夹具体左侧凹槽中，使缸底与夹具体底板接触，在夹具体上配钻安装孔。然后绞孔、攻螺纹，最后用螺钉将液压缸固定在夹具体左侧凹槽中。⑥安装T型槽快换螺栓，将夹具体固定在铣床工作台上。7结论本文系统介绍了机床专用夹具的功用、设计时的基本要求以及详细的设计步骤，并以连杆铣槽时专用夹具的设计为例，详细的阐述了整个设计过程，达到了科学高效的设计

7、目的，提高了工作效率，减少了劳动强度。.jyqk].北京：北京出版社，1990，12.[2]邓文英主编.金属工艺学[M].北京：高等教育出版社，2000.[3]黄茂林主编.机械原理[M].重庆：重庆大学出版社，2002，7.[4]丘宣怀主编.机械设计[M].北京：高等教育出版社，1997.