-
----------------------------------------
Xxxx
大学
装
---------------
-----------------------
订
-------------------------------------
课题名称
:
铣槽夹具设计
+7
号
专
业：
机械设计制造及其自动化
班
级：
姓
名：
学
号：
指导老师：
线
-----------------------------------------
-----------
201x
年
x
月
一、机床夹具课程设计任务书
姓
名
xxx
班
级
X
级机械
x
班
学号
计题目
零件名称
生产类型
生产纲领
设计任务
铣槽
11
专用夹具
传力杆
中批量生产
指导老师
材料
毛坯
年生产量
5000
件
ZG
铸件
零件简图如下，本工序铣削加工
12 mm
的直通槽，设计手动铣床专用夹具。
组位数
7
不同的学生所选用的尺寸
A
35
±
0.3
B
48
±
0
.03
Φ
C
Φ
12 H7
尺寸
Φ
D
Φ
27 H7
1.
加工
条件工件已加工过的大小孔径分别为
Φ
12H7
和
Φ
27H7
，
两孔中心距为
48mm,
厚度为
26mm
二、机床夹具课程设计说明书
1.
铣削加工工序图
针对第
5
工序的加工设备和工件状态，勾画出连杆零件
在该工序中的加工内容、定
位要求、夹紧点位置等——工序图
第五道工序图
1.1
定位元件的选择及设计
1.
定位元件的选择
由上知，工件的定位面是侧平面
B
面、底平面
A
面、和
?
0
.
043
孔，据此在夹具上的定位元件选为支承
板、支承钉、和菱形定位销。
?
14
0
1.2
定位板设计
< br>
定位平面
B
面所用的两块定位支承板，材料：
T8
。
如下图
2.4
图
2.4
定位板
1.3
支承钉的设计
【
3
】
3.
钉参照《机床夹具设计手册》
第
271
页设计
标
记：支承钉
A16
×
8
GB
2226-80
材料：
T8
。
如下图
2.5
：
图
2.6
支承钉三维建模
1.4
菱形定位销的设计
用于
?
1<
/p>
5
?
0
.
043
【
3
】
0
孔定位的菱形定位销参照
《机床夹具设计手
册》
第
262
页设计
< br>形销（
GB 2226-80
）
材料：
T8
。
如下图
2.8
：
图
2.8
菱形销三维建模
< br>
菱
现确定定位销的极限偏差
T
Ld
和定位表面到定位销中心的名义尺寸
L
d
：
T
L
d
=L<
/p>
?
L
d
，
其中
L
d
取工件相应
尺寸
L
d
=L
2
T
L
d
?<
/p>
=23
?
0.08mm
< br>的平均尺寸，公差取相应
2
【
2
】
尺寸公差的
(
1
2
~
1
5
)
倍，现取
1
，
则有：
4
L
d
0.02mm
< br>=23
?
满足工件顺利装拆的补偿量值：
a
=(
T
LD
+
T
Ld
)
< br>÷
2=(0.16+0.04)
÷
2=0.10mm
则，
菱形定位销和定位孔配合的最小间隙
X
min
=
2
ab
2
?
0<
/p>
.
1
?
3
=
=0.43mm
14
D
min
（其中，
b
的值可查手册得值为
3
【
3
】
）
菱形定
位销圆柱部分的直径为：
d
min
=<
/p>
D
min
-
X<
/p>
min
=14-0.043=13.957mm
其公差按
IT7
选取，公差值为
0.018mm
，则：
0
.
043
d=
Φ
14
?
?
0
.
061
2.
对加工件进行工艺分析：
?
0
.
018
?
0
.
021
工件已加工过的大小孔径分别为
Φ<
/p>
12
0
mm
和<
/p>
Φ
27
0
mm<
/p>
，两孔中心距为
0
.
03
48
±
0.03 mm,
厚度为
26
?<
/p>
?
0
.
03
mm
。
<
/p>
在加工槽时，
槽的尺寸精度和表面粗糙度要求不是很高，
由铣削直接加工
就可以达到要求，其中槽的宽度由刀具的尺寸保证，槽的
深度尺寸和位置精
度由设计的夹具来保证。槽的位置包括如下两方面要求：
1.
1
、<
/p>
加工槽的宽度为
12mm
，
且两个侧面相对于中心面
A
对称度为
0.1mm
；
1.<
/p>
2
、加工槽的深度为
35
±
0.3mm
。
3.
定位方案设计：
根据加
工槽两侧面相对于中心面对称要求，需要限制工件
X
方向转动自
由度、
Y
方向转动自由度和
Z
方向转动自由度；
根据加工槽宽度和深度要求，
需要限制工件
X
方向移动自由度和
Z
方向移动自由度。但考虑到加工时工件
定
位的稳定性，可以将六个不定度全部限制。
<
/p>
工件相对中心面对称，要实现加工槽两侧面相对中心面对称的要求，且
根据基准重合的原则应选
A
面
作为
定位基准，
但
A
面实际不存
在，故可选工件的两侧面
M
或
N
的任一面作为定位基准，
限制三
个不定自由度，
此为第一定位基
准。
由加工槽深度要求，
方案一：如右图所示
孔
O
2
及
O
< br>1
为第二和第三定位基
准，
通过
固定圆柱销及
V
形块实
现定位；
方案二：如下图所示
可以选择孔
O
1
及
O
2
为第二和第
三定位基准，
通过图中所示的固定
式圆柱销及菱形销实现定位。
经分析，第一种方案以圆柱和
V
形块组合定位时，
要受到外圆加
工精度的影响，由于外圆表面系毛
坯铸件不能保证
工件的加工要求，
加上
V
形块比较薄且
夹住工件一边，
不易夹紧。所以采用第二种方案，
即以孔
O
1
及
O
2
为第二和第三定位基
准，
对两孔采用固定式圆柱销及菱形销定位，
此方案实现了工件的完全定位，
无重复定位，方案可取。
3.1
计算定位误差：
现选取工件上两孔与两定位销的配合均为
H7/g6
，
则圆柱销的直径尺寸为
Φ
12
?
0
.
006
?
0
.
017
mm,
菱形销的圆弧部
分直径尺寸为
Φ
27
?
0
.
007
?
0
.
020
mm
，
b=5mm,B=d-3=24mm
。
圆柱
销与菱形销之间的中心距为
48
±
0.03 mm
。
工
件在夹具中定位产生的定位误差，
其值应控制
在工件相对尺寸或
位置公差的
1
3
～
1
5
，为此需对每一
项工序加工要
求逐一进行分析。
3.1.1
对加工
槽深尺寸
A
进行分析
加工槽的深度尺寸的工序基准为工件小孔外
圆面的上母线，定位基准为圆柱销中心线，则
定位（
A
）
=
位置
+
不重
=0.035+0.04=0.075mm
因
定位
（
A
）<
/p>
值小于工序尺寸公差值
（
0.6mm
）
的
1
5
，故能满足工序加工要求。
2..1.2
、
对加工槽两侧面对中心面
A
对称度进行分
析
加工槽的位置精度—对称度的工序基准是中心面
A
，
而定位基准为第一基
准平面，这里忽略基准的位移
误差，则
定位（对称度
）
=
位置
+
不
重
=0+0.03=0.03mm
因
定位（对称度）
值小于工序位置精度要求的公
差值
（
0.1mm
）
< br>的
1
3
，
故能满
足工序加工要求。
4.
导引方案设计：
对此方案，
我们采用每加工一批工件，
只安装调整一次
夹具，
通过试切数个工件
来对刀的，此种方案对导引方案的要求
很高，如右图所示：
我们要保证的第一个精度是槽的宽度
12mm
关于工件厚度方向上的对称中心的对
称性如
，第二个精度为槽的深度即尺寸
A
。
所以对导引元件初步设计方案为一个方形的块如右图所
示，
用于安装在夹具体上。
正确的安装方法见夹具装配图。
5.
夹紧方案设计：
对此工件的铣削加工，我们所采用
的是一面和两个定位销的原理，
而且我们
拟定采用的是手动夹紧，为了节约成本，
我
们采用一个压块，一个螺母对其压紧，
夹紧方案的初步确定如右图所示（局部
图）
：
根据工件上大孔
的尺寸、菱形销、
螺杆的尺寸大小，
我们选用
< br>m10
的压紧螺
母，对压块的尺寸我们拟定为厚度
5mm
，
直径为
35
mm
。具体见附录中的零件图。
计算切削力
刀具：高速钢直齿三面刃铣刀。
D=80mm. Z=18
F
z
?
9.81
C
f
.<
/p>
a
f
y
F
.
a
e
u
f
.
z
.
K
fz
nf
Cf
?
30
,
Xf
?
1.0,
yF
?
0.65,
uF
?
0.83,
wF
?
0,
qF
?
0.8
3
a
p
?
16
mm
,
a
e<
/p>
?
8
mm
,
a
f
?
0.15,
K
FZ
?
0.
67.
F
Z
?
9
.
81
?<
/p>
30
?
16
?<
/p>
0
.
15
?
0
.
65
?
8
?
0
.
83
?
18
?
K
?
f
z
80
?
0
.
< br>83
F
?
A
F
?
r
2
2248
=2448N <
/p>
校核定位销：
?
?
?
?
11
2
?
10
?
4
?
0.60
MPa
?
[
45
]
?
?
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