镗孔夹具设计

2.2镗孔夹具设计2.2.1原始质料分析利用本夹具主要用来镗加工孔40、2.30、5.25。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。2.2.2定位基准的选择由零件图可知：孔40、2.30、5.25的轴线与底平面有平行度公差要求，在对孔进行加工前，底平面进行了粗铣加工。因此，选底平面为定位精基准（设计基准）来满足平行度公差要求。孔40、2.30、5.25的轴线间有位置公差，选择左侧面为定位基准来设计镗模，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。2.2.3切削力及夹紧力的计算镗刀材料：5YT（硬质合金镗刀）刀具的几何参数：60粗K90精K100s80由参考文献[17]《机床夹具设计手册》查表321可得：圆周切削分力公式：PpCKfaF75.0902式（24）式中mmap0.2rmmf/5.0rpspoppkmppKKKKKK式（25）查表421得：取176HB4.0n即07.1mpK由表621可得参数：94.0pkK0.1opK0.1spK0.1rpK即：)(53.1070NFC同理：径向切削分力公式：PpPKfaF75.09.0530式（26）式中参数：77.0pkK0.1opK0.1spK0.1rpK即：)(53.485NFP轴向切削分力公式：PpfKfaF4.0451式（27）式中参数：11.1pkK0.1opK0.1spK0.1rpK即：)(12.759NFf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：FKWKnmpHBK)150(安全系数K可按下式计算，由式（16）有：：6543210KKKKKKKK式中：60~KK为各种因素的安全系数，见《机床夹具设计手册》表121可得：25.20.10.13.12.10.12.12.1CK7.20.10.13.12.12.12.12.1PK81.20.10.13.12.125.12.12.1fK所以，由式（17）有：)(69.2408NFKWCCK由式（18）有：)(93.1310NFKWPPK由式（19）有：)(13.2133NFKWffK螺旋夹紧时产生的夹紧力按以下公式计算，由式（20）有：式中参数由参考文献[17]《机床夹具设计手册》可查得：33.9675.5zr9010592631其中：)(140mmL)(80NQ螺旋夹紧力：)(58300NW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：图3弧形压块受力简图由表2621得：原动力计算公式即：式（26）由上述计算易得：KKWW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。2.2.4误差分析与计算该夹具以两个平面定位，要求保证孔轴线与左侧面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40轴线与左侧面为线性尺寸一般公差。根据国家标准的规定，由参考文献[8]《互换性与技术测量》表251可知：取m（中等级）即：尺寸偏差为3.037116229001LlWWK)(04.1127911698.0229583000NlLWWK)(210tgtgQLWzmmtghHgWD0068.0)(2由[17]《机床夹具设计手册》可得：⑴定位误差（两个垂直平面定位）：当90时；侧面定位支承钉离底平面距离为h，侧面高度为H；且满足；则：⑵夹紧误差，由式（22）有：其中接触变形位移值：式（27）mmyjj0128.0cos⑶磨损造成的加工误差：Mj通常不超过mm005.0⑷夹具相对刀具位置误差：AD取mm01.0误差总和：mmmmwj35.00586.0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。2.2.5夹具设计及操作的简要说明本夹具用于在镗床上加工CA6140车床后托架侧面的三个孔。以底面为基准对三孔进行粗精加工，采用手动夹紧方式对其夹紧。并用定位销限制后托架自由度。mmSNcHBKRkmnZHBaZRaZy014.081.9])[(1cos)(minmaxyyjj2Hh2.2.6镗孔夹具三维装配图