[论文]夹具设计

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1、第三章夹具设计机床夹具设计是工艺装备设计屮的一个重要组成部分，在整个加工构成屮，夹具不仅仅是为了夹紧、固定被加工零件，设计合理的夹具，还要求保证加工零件的位置精度、提高加工生产率。各种专用夹具的设计质量，将直接影响被加工零件的精度要求，在机械加工工艺过程中起到重要的作用。在设计的过程当中，应深入生产实际，进行调查研究，吸取国内外先进技术,制定岀合理的设计方案，在进行具体设计。2.1研究原始质料利用木夹具主要用來钻、较加工四个均布孔012.加工时除了要满足粗糙度要求外，还应满足孔轴线对底平面的平行度公差要求。为了保证技术要求，最关键是

2、找到定位基准。同时，应考虑如何提高劳动生产率和降低劳动强度。2.2定位基准的选择由加工零件图可知：四个孔012的轴线与底平面有平行度公差要求，在对孔进行加工前，底平面进行了粗铳加工。因此，选底平面为定位精基准(设计基准)來满足平行度公差要求。孑抑40、030.2、025.5的轴线间有位置公差，选择左端面为定位基准来设计钻模，从而满足孔轴线间的位置公差要求。工件定位用底平面和两个侧面来限制六个自由度。2.3切削力及夹紧力的计算由资料《机床夹貝设计手册》查表1-2-7可得：布氏硬度：HB=HBmin-

3、(HBmax-HBinin)=17

4、0-1(241-170)=146.33切削力：F=26D/°8HB()6=26X10X0.1°8X146.33°6=820.68N切削扭矩：T=10D19HB{}6=1OX1O19XO.1°-8X146.3306=2507.26N•mm切削功率：亠和=2507.26X15/(9740X3.14X10)=0」23kw式中：HB——布氏硬度F——切削力(N)D——钻头直径(mm)f毎转进给量(mm/r)T——切削扭矩(N•mm)V——切削速度(m/min)P——切削功率(kw)根据工件受力切削力、夹紧力的作用情况，找出在加工过程中对夹紧

5、最不利的瞬间状态，按静力平衡原理计算出理论夹紧力。最后为保证夹紧可靠，再乘以安全系数作为实际所需夹紧力的数值。FK出表1—2—11得：叭=取K=2.25,“=0」6,“，=0.2即：叫=5129.25(2)螺旋夹紧时产生的夹紧力按以下公式计算：w=QL/0/池叭+儿fg(a+02)式中参数rti《机床夹具设计手册》可查得：/z=9.33=5.675©=90°(p2=9°50zq=1°36'其中：L=140(mm)Q=80(N)螺旋夹紧力:Wo=583O(7V)该夹具采用螺旋夹紧机构，用螺栓通过弧形压块压紧工件。受力简图如下:WkU1

6、3CIWo由表1-2-26得：原动力计算公式％=叭L〃（）即：=583Ox39OxO.9%30=1714O.2（N）=%・丄.—=5830xL7o1301x3900.98=1.98(2•加)由上述计算易得：Mq»M»Wk因此采用该夹紧机构工作是可靠的。2.4误差分析与计算该夹具以底平而、上端而为定位基准，要求保证孔轴线与左侧而间的尺寸公差以及孔轴线与底平面的平行度公差。为了满足工序的加工要求，必须使工序中误差总和等于或小于该工序所规定的工序公差。孔012轴线与左侧面为线性尺寸一般公弟。根据国家标准的规定，由《互换性与技术测量》表1-

7、25可知：取加（中等级）即:尺寸偏差为3710.3曲《机床夹具设计手册》可得：%1定位误差（两个垂直平而定位）：Ad.iv=0.3mm%1夹紧误差:A...=(ymax-ymin)cos6zN其中接触变形位移值：Av=[（kRaZR（lZ+KH8•HB）+c,]—f—=0.014/77/7；IdAy#/=Avcosa=0.02Smm%1磨损造成的加工误差：△冲通常不超过0.005曲%1夹具相对刀具位置误差：•八取0.06/777/7误差总和：△:+An.=0.38mm

8、要求。2.5夹具设计及操作的简要说明本夹具用于在摇臂钻床上加工后托架的三杠孔。工件以底平面、侧面和盖板平面为定位基准，在支承钉和止推板上实现完全定位。为工件装夹可靠，采用了辅助支承。如前所述，应该注意提高生产率，但该夹具设计采用了手动夹紧方式，在夹紧和松开工件时比较费时费力。由于该工件体积小，工件材料易切削，切削力不大等特点。经过方案的认真分析和比较，选用了手动夹紧方式（螺旋夹紧机构）。这类夹紧机构结构简单、夹紧可靠、通用性大，在机床夹具中很广泛的应用。