铣槽夹具设计_铣槽夹具的设计

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专用夹具设计

为了提高劳动生产率，保证加工质量，降低劳动强度。在加工零件时，需要设计专用夹具。根据任务要求中的设计内容，需要设计加工槽夹具一套

4.1 铣槽夹具设计

4.1.1 研究原始质料

利用本夹具主要用来铣槽，该槽侧面对φ45外圆的中心线要满足尺寸要求以及垂直度要求。在铣此槽时，平面已加工结束，可以作为精基准用。为了保证技术要求，最关键是找到定位基准。同时，应考虑如何提高劳动生产率和降低劳动强度。

4.1.2 定位基准的选择

由零件图可知：槽两侧面面对φ45外圆的中心线有尺寸要求及垂直度要求，其设计基准为φ45外圆的中心线。为了使定位误差达到要求的范围之内，在此选用φ45外圆的找中心线，这种定位在结构上简单易操作。

采用V型块定心定位的方式，保证槽加工的技术要求。同时，应加一圆柱销固定好花V型块，防止带动工件在X方向上的旋转自由度。

4.1.3夹具方案的设计选择

根据任务书要求，铣槽时要保证槽宽尺寸要求，槽两侧面粗糙度3.2，底面粗糙度6.3，且要保证底面与中心尺寸47mm，以及槽两侧面与φ45圆中心的垂直度误差不大于0.08mm，现设计夹具方案有：

方案一：采用压板用螺栓联接，利用汽缸夹紧，这种夹紧方式夹紧力可靠，辅助时间短，工人劳动强度小，但是成本高。

方案二：采用压紧螺栓利用手动夹紧，这种夹紧方式夹紧力小，但成本低。

本次设计零件为大批量生产，要求成本低，且在加工过程中夹紧力要求不高，因此夹具夹紧方案选用方案二，利用螺栓手动夹紧

4.1.4 切削力及夹紧分析计算

刀具材料：W18Cr4V（高速钢镶齿三面刃槽刀）

刀具有关几何参数：0100~150 080~120 n50~80 150~250 D63mm

Z8 af0.25mm/z ap2.0mm

由参考文献[13]表1-2-9 可得铣削切削力的计算公式：

.10.721.10.9FCCpa1fDBzKP pz查参考文献[13]表1210得：Cp510 对于灰铸铁：Kp(HB0.55)190取HB175，即Kp0.96

所以 FC5102.01.10.250.72631.1600.980.96640.69(N)由参考文献[3]表1-2可得：

垂直切削力 ：FCN0.9FC576.62(N)（对称铣削）背向力：FP0.55FC352.38(N)

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。即：

WKKF 安全系数K可按下式计算：

KK0K1K2K3K4K5K6

式中：K0~K6为各种因素的安全系数，见参考文献[13]表121可得：

K1.21.21.01.21.31.01.02.25

所以 WKKFC640.692.251441.55(N)

WKKFCN576.722.251297.62(N)

WKKFP352.382.25792.86(N)

由计算可知所需实际夹紧力不是很大，为了使其夹具结构简单、操作方便，决定选用手动螺旋夹紧机构。

单个螺旋夹紧时产生的夹紧力按以下公式计算：

W0QLtg1ztg(2)式中参数由《机床夹具设计手册》可查得：

0 219 2950

其中：L120(mm)Q25(N)螺旋夹紧力：W01923.08(N)易得：W0WK

经过比较实际夹紧力远远大于要求的夹紧力，因此采用该夹紧机构工作是可靠的。

4.1.5 误差分析与计算

0.11该夹具以V型块定心，定心元件中心线与槽侧面规定的垂直度偏差0.08mm，槽的公差为0mm。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。

jwg

与机床夹具有关的加工误差j，一般可用下式表示：

jWZDADWjjjM 由参考文献[13]可得：

⑴ 平面定位V型块定心的定位误差 ：DW0

⑵ 夹紧误差 ：jj(ymaxymin)cos

其中接触变形位移值：

kNy(kRaZRaZHBc1)(Z)n0.004mm jjycos0.0036mm

HB19.62l⑶ 磨损造成的加工误差：jM通常不超过0.005mm ⑷ 夹具相对刀具位置误差：DA取0.01mm 误差总和：jw0.0522mm0.11mm

从以上的分析可见，所设计的夹具能满足零件的加工精度要求。

4.1.6 夹具设计及操作的简要说明

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。

此外，当夹具有制造误差，工作过程出现磨损，以及零件尺寸变化时，影响定位、夹紧的可靠。为防止此现象，心轴可采用可换的。以便随时根据情况进行调整。