設(shè)計(jì)底座右端左平面銑床卡具說明書教材

1、設(shè)計(jì)底座右端左平面銑床卡具說明書班級：機(jī)械 08-4 班 姓名：賽爾格林 學(xué)號： 20082001414 指導(dǎo)老師：尼加提書記目錄第一章 零件工藝分析 31.1 整體功用 31.2 工藝分析 3第二章 擬定工藝路線 42.1 工藝路線 42.2 刀具的選擇 6第三章 擬定夾具結(jié)構(gòu)方案 73.1 夾具 73.2 夾具功能設(shè)定 73.3 工件定位方案 73.4 夾緊方案 83.5 確定工件夾緊方案及加緊原理 9第四章 夾具總體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 104.1 選擇或設(shè)計(jì)夾具零部件 10第五章 夾緊力的計(jì)算 115.1 切削力的計(jì)算 115.2 夾緊力的計(jì)算 12第六章 夾具使用說明 16總結(jié)17參考文獻(xiàn) 18

2、第一章 零件工藝分析1.1 整體功用此零件為臺虎鉗鉗座（底座）。 零件整體功能為：將臺虎鉗各個零件安裝在底座上，然后將底座安裝在工作臺上。當(dāng)然， 也可以先安裝底座，然后安裝臺虎鉗各個零件。1.2 工藝分析底平面：表面粗糙度 Ra6.3，粗加工，半精加工都可以達(dá)到。是定位基準(zhǔn)，用于安裝在工 作臺上。由于加工各個工序時多以地面定位，所以在加工時底面先加工，加工到半精加工。沉頭孔2 X 11$ 24:表面粗糙度 Ra6.3，粗加工即可達(dá)到。用于將底座固定在工作臺上，M10的螺栓或螺釘通過的$11孔進(jìn)行固定。上平面：表面粗糙度 Ra1.6，半精加工，精加工都可以達(dá)到。用于將滑動件安裝在上面， 有滑動要

3、求，所以要求精度高。用精加工。兩側(cè)平面：表面粗糙度 Ra6.3，粗加工，半精加工都可以達(dá)到。因?yàn)闆]有配合要求，所以 只要粗加工就可以了。右側(cè)做平面：表面粗糙度Ra6.3,粗加工，半精加工都可以達(dá)到。 因該面上有兩個螺紋孔, 用于安裝擋塊，所以可以采用半精加工。內(nèi)測兩平面：表面粗糙度Ra6.3,粗加工，半精加工都可以達(dá)到。 該面與零件為間隙配合, 所以半精加工即可。內(nèi)側(cè)兩下平面：表面粗糙度 Ra1.6，半精加工，精加工都可以達(dá)到。用于將滑動件安裝在 上面，有滑動要求，所以要求精度高。用精加工。左側(cè)孔$ 18 $ 26 Ra1.6和右側(cè)孔$ 12 Ra1.6 :表面粗糙度 Ra1.6，半精加工，精

4、加工都 可?？? 12 對孔$ 18 有同軸度要求，在兩孔內(nèi)要裝一個滾動軸承，孔內(nèi)壁要光滑，保證軸 的滾動。表面粗糙度要求高。螺紋孔2X$ M8深14：用于固定安裝在右側(cè)做平面上的擋塊。第二章 擬定工藝路線2.1 工藝路線(1) 檢查毛胚，去除毛刺 工步內(nèi)容：去除毛胚表面毛刺，保持加工表面基本平整。(2) 銑底平面 工步內(nèi)容：粗銑底平面，半精銑底平面。卡具：平口鉗方法：銑平面 刀具：盤銑刀 基準(zhǔn)面：底座體上平面 定位基準(zhǔn)：上平面(3) 鉆孔沉頭孔2X 11$ 24工步內(nèi)容：鉆孔 2X$ 11 鉆224卡具：小平口鉗方法：鉆刀具: $ 11 麻花鉆 $ 24麻花鉆基準(zhǔn)面：底座體下底面 定位基準(zhǔn)：

5、底面( 4)銑上平面 工步內(nèi)容：銑退刀槽，粗銑上平面，半精銑上平面 卡具：平口鉗方法：銑平面 刀具：盤銑刀 基準(zhǔn)面：底座體下底面 定位基準(zhǔn)：底平面( 5 )銑兩側(cè)平面工步內(nèi)容：粗銑兩側(cè)平面卡具：專用卡具方法：銑平面 刀具：盤刀基準(zhǔn)面：底座體下平面 定位基準(zhǔn)：底平面，底面兩孔 ( 6 )銑右側(cè)左平面工步內(nèi)容：粗銑右側(cè)左平面 卡具：螺旋夾緊機(jī)構(gòu)方法：銑平面刀具：立銑刀(周銑)基準(zhǔn)面：底平面定位基準(zhǔn)：底平面，右側(cè)平面（7）銑內(nèi)測兩平面 工步內(nèi)容：粗銑內(nèi)測兩平面 卡具：螺旋夾緊機(jī)構(gòu)方法：銑平面刀具：立銑刀（周銑）基準(zhǔn)面：底平面定位基準(zhǔn)：底平面，前側(cè)平面（8）銑內(nèi)側(cè)兩下平面 工步內(nèi)容：粗銑內(nèi)測兩下平面，

6、精銑內(nèi)測兩下平面 卡具：專用夾具方法：銑平面刀具：三面刃銑刀（盤銑）基準(zhǔn)面：上平面定位基準(zhǔn)：上平面與左側(cè)平面（9）左側(cè)孔 $ 18 $ 26 Ra1.6工步內(nèi)容：鉆孔018,擴(kuò)孔$ 18 鉆孔$ 26,擴(kuò)孔$ 26卡具：專用夾具，鉆模板方法：鉆孔,擴(kuò)孔刀具：鉆刀 基準(zhǔn)面：底平面 定位基準(zhǔn)：底平面,左側(cè)平面（10）右側(cè)孔$ 12 Ra1.6工步內(nèi)容：鉆孔$ 12 鉸孔 $ 12 卡具：專用夾具,鉆模板方法：鉆孔,鉸孔刀具：鉆刀,鉸刀基準(zhǔn)面：底面定位基準(zhǔn)：底面,左側(cè)面（11）螺紋孔2 x$ M8深14工步內(nèi)容：鉆孔 攻絲 卡具：專用夾具,鉆模板 方法：鉆孔 攻絲 刀具：鉆刀 絲錐基準(zhǔn)面：右側(cè)面 定

7、位基準(zhǔn)：右側(cè)面,底面工件的清洗工步內(nèi)容：先用刷子清掃，然后用堿水清洗 零件的檢測工步內(nèi)容：檢測鉆削孔的基本尺寸、對稱度等。 表2-1零件檢測標(biāo)準(zhǔn)序號測量名稱測量尺寸測量工具1外觀2基本尺寸 12F8,$ 18H8游標(biāo)卡尺3同軸度 0.05 A同軸度測量儀2.2刀具的選擇底座的加工主要是平面和孔的加工，需要粗精分開，粗加工時要保證一定的加工效率,精加工時要保證精度，主要是保證一定的經(jīng)濟(jì)效益。具體刀具見表2-2表2-2刀具選擇序號加工方法道具名稱類型規(guī)格1平面銃削盤銃刀機(jī)夾可轉(zhuǎn)位 75Z72側(cè)面銃削立銃刀高速鋼25*93側(cè)兩面銃削二面刃銃刀機(jī)夾可轉(zhuǎn)位454鉆孔麻花鉆高速鋼6，10,11,16,24

8、,265鉸孔鉸刀硬質(zhì)合金12,186攻絲絲錐硬質(zhì)合金M8第三章 擬定夾具結(jié)構(gòu)方案3.1 夾具夾具的組成元件1）定位原件及定位裝置2）夾緊元件及加緊裝置3）卡具體4）對刀，導(dǎo)引元件及裝置5）動力裝置6）分度，對頂裝置7）其它元件及裝置（包括夾具各部分相互連接用的以及夾具與機(jī)床相連接用的緊固螺釘， 銷釘，鍵和各種手柄等）3.2 夾具功能設(shè)定1） 保證表面粗糙度，既保證右側(cè)面Ra6.3,以及尺寸，位置等。裝加工件時能準(zhǔn)確確定工件與刀具，機(jī)床之間的相對位置關(guān)系，可以保證表面粗糙度。2）夾具要有定位和夾緊功能。定位：保證工件相對于機(jī)床有準(zhǔn)確的位置夾緊： 保證工件被加工時不移動。 工件在定位的基礎(chǔ)上由加工

9、時工件受外力較大 （主要是 切削力）定位一般會被破壞，這時就需要對工件施加夾緊力，以防止工件移動。3.3 工件定位方案在此工序中陪加工面是右側(cè)左平面，需限制的自由度為X 軸的移動， Z 軸的移動，以及X，Y，Z,三個軸的轉(zhuǎn)動。為了基準(zhǔn)重合主定位面選用底平面。底平面限制三個自由度（ Z 軸移動， X,Y 軸轉(zhuǎn)動）。 還需要限制 X 軸移動和 Z 軸轉(zhuǎn)動，可用左或右側(cè)平面加輔助定位面。因加工面為右側(cè)左平 面，為了減少誤差應(yīng)選右側(cè)平面加輔助定位。3.4夾緊方案1)可用通用夾具，即：虎鉗，平口鉗，液壓虎鉗等。但通用夾具沒有對刀裝置，定位以及 鉆模。2) 端擋塊，底面有定位裝置，一端螺旋夾緊裝置，如圖3

10、.4-13) 端擋塊，底面有定位裝置，一端偏心夾緊裝置，如圖3.4-2圖 3.4-1圖 3.4-2GB4 6I72.1-20IXJ61165-2000 JB/r 8026.4-1 W Cjvt 798-3 98S/yJRT112-1W 、-GR.T90ft19SS 曲亠/JB.T KOI 07-1 WrG由T I 】9.220008011 1-1999 JB/T8O1I+J-I999 GBT 971-2002GBT 6172.1-2000.、I JB/T8DI2.1T嗣 CB/T 1192-2000GBjT2089-1994 JB;TI2 2-1WfJB 1 8029.2-1999 G 117

11、61711-2(X)0、GB/T 刖豹一 19943.5確定工件夾緊方案及加緊原理最終確定用螺旋夾緊裝置對工件進(jìn)行夾緊。（一）作用原理（1） 斜楔夾緊機(jī)構(gòu)采用斜楔作為傳動元件或夾緊元件稱為斜楔夾緊機(jī)構(gòu)由于用斜楔直接加緊工件的夾緊力較小，且操作費(fèi)時，所以實(shí)際生產(chǎn)中應(yīng)用不多，多數(shù)情況下是將斜楔與其他機(jī)構(gòu)聯(lián)合起來使用。（2） 螺旋夾緊機(jī)構(gòu) 采用螺桿做中間傳力元件的夾緊機(jī)構(gòu)成為螺旋夾緊機(jī)構(gòu)。螺旋夾緊機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)簡單、容易制造，而且由于螺旋升角小，螺旋夾緊機(jī)構(gòu)的自鎖性能好，夾緊力和夾緊行程都較大，是手動夾具上用得最多的一種夾緊機(jī)構(gòu)。（3） 偏心夾緊機(jī)構(gòu)用偏心件直接或間接夾緊工件的機(jī)構(gòu)，稱為偏心夾緊機(jī)構(gòu)。偏心

12、件有圓偏心和曲線偏心兩種類型，其中，圓偏心機(jī)構(gòu)因結(jié)構(gòu)簡單、 制造容易而得到廣泛的應(yīng)用。偏心夾緊機(jī)構(gòu)操作方便、夾緊迅速，缺點(diǎn)是夾緊力和夾緊行程都較小。一般用于切削力不大、振動小、沒有離心力影響的加工中。另外還有鉸鏈杠桿機(jī)構(gòu)鉸鏈杠桿機(jī)構(gòu)與螺旋夾緊機(jī)構(gòu)、斜楔夾緊機(jī)構(gòu)和偏心夾緊機(jī)構(gòu)不同，其不同之處，就在于后面這些機(jī)構(gòu)是根據(jù)楔的作用原理工作的，故都具有自鎖性， 而鉸鏈杠桿機(jī)構(gòu)則一般沒有這種性能。因?yàn)殂q鏈杠桿機(jī)構(gòu)具有較大的增力系數(shù)和較小的摩擦損失，所以應(yīng)用也很廣泛。通過上述敘述，故決定在此次設(shè)計(jì)中選用鉸鏈杠桿機(jī)構(gòu)對所加工零件進(jìn)行夾緊螺旋夾緊機(jī)構(gòu)中的螺旋，實(shí)際上可看成把斜楔繞在圓柱上，故其加緊原理與斜楔一樣

13、, 通過轉(zhuǎn)動螺旋，使圓柱體上的斜楔高度發(fā)生變化從而產(chǎn)生夾緊力。（二）結(jié)構(gòu)特點(diǎn)單個螺旋夾緊結(jié)構(gòu)這是最簡單的一種加緊機(jī)構(gòu)，如圖。它的主要元件是螺釘和螺母，夾緊作用可以靠螺母不動而螺釘旋轉(zhuǎn)來達(dá)到，或反之。它結(jié)構(gòu)簡單，制造容易螺旋升角aw 4,故自鎖性能極好，能耐振，且能保證夾緊行程大。但它操作費(fèi)時費(fèi)力，效率低。螺釘頭部能裝活動壓塊裝配方式：螺釘頭有一段螺紋，只要這段短螺紋擰出壓塊上的螺紋部分，螺釘頭部便落入壓塊螺孔下方的凹槽中，這樣壓塊就空套在螺釘上能自由擺動， 而不會掉下來。 使螺釘只受到軸向力作用， 而不產(chǎn)生彎曲變形。第四章 夾具總體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)4.1 選擇或設(shè)計(jì)夾具零部件支撐板 標(biāo)準(zhǔn)件材料： T8

14、 按改變 1298 的規(guī)定熱處理： HRC5560其他技術(shù)按 GB/T2259 的規(guī)定標(biāo)記：支撐板 A12X80 GB/T2236夾具體 鑄件 設(shè)計(jì)材料：球墨鑄鐵熱處理： HRC3540襯套 標(biāo)準(zhǔn)件材料： 45鋼按 GB699 的規(guī)定熱處理： HRC3540其他技術(shù)按 GB/T2259 的規(guī)定標(biāo)記：襯套 M12 X 25 GB/T2159光面壓塊 標(biāo)準(zhǔn)件材料： 45 鋼 按 GB699 的規(guī)定熱處理： HRC 3540其他技術(shù)按 GB/T2259 的規(guī)定 標(biāo)記：螺紋公稱直徑 d=12mm 的 A 型光面壓塊： 壓塊 A12 GB/T8009.1-1999螺旋夾緊螺釘 標(biāo)準(zhǔn)件材料： 45 鋼 按

15、 GB699 的規(guī)定熱處理： 3540HRC其他技術(shù)按 GB/T2259 的規(guī)定標(biāo)記：螺釘 CM12 X 80 GB/T2162內(nèi)六角圓柱頭螺釘 標(biāo)準(zhǔn)件性能等級為 8.8 級，表面氧化標(biāo)記：螺釘 GB70 85M 8X 25六角頭螺栓性能等級為 8.8 級，表面氧化標(biāo)記：螺栓 GB5783 86 M 8X 30對刀塊 標(biāo)準(zhǔn)件材料： 20 鋼按 GB699 的規(guī)定熱處理：滲碳深度 0.81.2mm， HRC5864其他技術(shù)按 GB/T2259 的規(guī)定 標(biāo)記：直角對刀塊對刀塊 GB/T2242第五章 夾緊力的計(jì)算5.1 切削力計(jì)算1）切削力的計(jì)算公式在生產(chǎn)中計(jì)算切削力的經(jīng)驗(yàn)公式可以分為兩類：一類是

16、指數(shù)公式，一類是按單位切削力進(jìn)行計(jì)算的公式。下面以指數(shù)公式計(jì)算：FcCFcc?apxFcp式中Fc表示切削分力19CFc公式中系數(shù)，根據(jù)加工條件由實(shí)驗(yàn)確定xFc, yFc,nF表示各因素對切削力的影響程度指數(shù)K Fc不同加工條件對各切削力的影響修正系數(shù)a p背吃刀量（ mm）vc切削速度（ m/s）f 進(jìn)給量（ mm/r ）由機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)表31切削力指數(shù)公式中的系數(shù)和指數(shù)可以查得：CFx =903 ； xFz =1.0； yFz =0.75； nFz =0.根據(jù)工件的材料和刀具的材料選?。篴 p =0.5mm ； f =0.25mm ； vc =40m/min 。從金屬切削手冊中可以查得

17、KFz =1.5。z2）切削力大小的確定由上面的公式及數(shù)值可以求得： FZ=213.6N。5.2 夾緊力的計(jì)算1）夾緊力的方向在保證安裝的真確可靠 , 減少工件的變形 , 定位方便和在可以減少所需夾緊力的大小的 前提下 , 此套夾具的夾緊方向和工件重力方向相同和切削方向垂直 . 工件的定位工作面為水 平向上 , 則工件的夾緊通過支撐板以及螺旋夾緊機(jī)構(gòu)完成 . 夾緊力的方向?yàn)榇怪鼻邢鞣较蜇Q 直夾緊。2）夾緊力的計(jì)算 計(jì)算夾緊力時，通常將夾具與工件看成是一個剛性系統(tǒng)。根據(jù)工件所受的切削力、夾 緊力（大型工件應(yīng)該考慮工件重力、 慣性力等）的作用狀況， 找出在加工中對夾緊最不利的 狀態(tài)，按靜力平衡原理

18、算出理論夾緊力，再乘以安全系數(shù)作為實(shí)際所需夾緊力。即：Wk W?K（42）式中：Wk 實(shí)際所需要夾緊力（N）;W 理論夾緊力（N）;K 安全系數(shù)而安全系數(shù) K 可以按下式計(jì)算：K K0K1K2K3K4K5K6（ 43 ）式中：K 0 基本安全系數(shù)，一般取 1.5 ；K1 加工狀態(tài)系數(shù)（考慮到加工特點(diǎn)的系數(shù)） 。粗加工： K1 1.2 ；精加工： K1 1.0 ；K 2 刀具鈍化系數(shù)（考慮到刀具磨損的系數(shù)） 。般K2 1.01.9 ,具體數(shù)值可按表3-20選?。ń饘偾邢鳈C(jī)床夾具設(shè)計(jì)手冊）,這里取1.15 ;K3 切削特點(diǎn)系數(shù)（考慮切削情況的系數(shù)）。連續(xù)：K31.0 ；斷續(xù)：K31.2 ；K4考慮

19、夾緊動力穩(wěn)定性系數(shù)。手動夾緊：K4 1.3 ；機(jī)動夾緊：K4 1.0 ；K5 考慮手動夾緊時手柄位置的系數(shù)。若手柄位置操作方便，手柄偏轉(zhuǎn)角度范圍小時，k5 1.0 ；若手柄位置操作不方便，手柄轉(zhuǎn)動角度范圍大（90 ）時，K5 1.2 ;K6 在有力矩企圖使工件回轉(zhuǎn)時，才應(yīng)考慮支承面接觸情況的系數(shù)。若工件是安裝在支承釘上，接觸面積小時，k6 1.0 ；若工件是安裝在支承板或其它接觸面積較大元件上時，K6 1.5?？偟陌踩禂?shù)選擇范圍較大，一般K 1.52.5，若夾緊力和切削力方向相反，為保證工件的夾緊可靠，K值不應(yīng)小于2.5。在本設(shè)計(jì)中，分別?。篕0 1.5 ； K1 1.0 ； K2 1.15

20、 ； K3 1.0 ； K4 1.0 ；K51.0 ； K61.5。所以：KK0K1K2K3K4K5K6 1.5 1.0 1.15 1.0 1.0 1.0 1.5 2.5879。（44）為保證可靠夾緊取 K 3。根據(jù)金屬切削機(jī)床夾具設(shè)計(jì)手冊知道常見典型夾緊形式所需夾緊力的計(jì)算公式，找到與工件以兩面定位形式并且夾緊力與切削力方向相互垂直（即與本設(shè)計(jì)的定位方式和夾緊方式一樣）相對應(yīng)的計(jì)算公式為：W （Pl P0l1）（N）（45）P（f1 f2）式中：對精加工：F00 ；對粗加工：F0 bh擠；fi 夾緊元件與工件間的摩擦系數(shù)；f2 件與夾具支承面間的摩擦系數(shù)。摩擦系數(shù)fi、f2的選取：（根據(jù)金屬

21、切削機(jī)床夾具設(shè)計(jì)手冊）表5-1各種不同接觸表面之間的摩擦系數(shù)接觸表面的形式摩擦系數(shù)f接觸表面均為加工過的光滑表面0.5 -0.25工件表面為毛坯，夾具的支承面為球面0.2 -0.3夾具夾緊兀件的淬硬表面在沿主切削力方向有齒紋0.3夾具夾緊兀件的淬硬表面在垂直于主切削力方向有齒紋0.4夾具夾緊兀件的淬硬表面有相互垂直齒紋0.4 -0.5夾具夾緊兀件的淬硬表面有網(wǎng)狀齒紋0.7 -0.8取 f10.20 ； f20.15。由設(shè)計(jì)知道：加工長度為80mm由上所述的數(shù)值，帶入公式可以求得240.0N3 PlP0I1 “NP fif 2第六章 夾具使用說明使用說明：將零件放在支撐板上，旋轉(zhuǎn)把手對零件進(jìn)行夾

22、緊。 零件中大多數(shù)零件是通用件，如果被破壞或者失效可以替換相同的零件。 裝配說明：將三個支撐板用 M8的內(nèi)六角螺釘安裝在夾具體凸臺上。將對刀塊安裝在夾具體上將襯套裝在M20的螺紋孔上將螺栓安裝在襯套上，旋入 30 40mm將壓塊旋入螺栓頂部將夾具整體安裝在機(jī)床工作臺上工件放在支撐板上，轉(zhuǎn)動把手調(diào)螺栓，對工件進(jìn)行夾緊與拆卸總結(jié)經(jīng)過近四周的不懈努力，我的課程設(shè)計(jì)終于完成。回想本次設(shè)計(jì)過程，有喜也有悲。 書到用時方恨少，設(shè)計(jì)過程中， 感覺有一些問題力不從心，知識的寬度不夠，知識結(jié)構(gòu)不夠 復(fù)雜。 盡管如此，此次畢業(yè)設(shè)計(jì)不僅使自己的實(shí)際設(shè)計(jì)能力得到了很好的鍛煉，而且將專業(yè)知識、 設(shè)計(jì)能力和實(shí)踐能力的有機(jī)的結(jié)合在一起。 除此之外， 收獲更深的應(yīng)該是夯實(shí)并拓 寬了設(shè)計(jì)工裝夾具的思路以及對設(shè)計(jì)的思維原則性和靈活性的鍛煉。 對我以后從事本專業(yè)相 關(guān)工作有著重要的意義。由于我個人能力的有限，實(shí)踐知識的匱乏等多方面的原因，加之通過設(shè)計(jì)我發(fā)現(xiàn)我理 論知識也真不是太扎實(shí)， 我的設(shè)計(jì)的機(jī)構(gòu)在某些方面肯定會還存在問題， 與實(shí)際應(yīng)用于生產(chǎn) 實(shí)踐還有一段距離。 所以， 我很渴望以后能夠快速增加自己的知識來彌補(bǔ)今日的缺陷，多從事機(jī)械方面的相關(guān)工作以增加經(jīng)驗(yàn)，不斷的錘煉自己。這次設(shè)計(jì)是對自己未來將從事的工作進(jìn)行的適應(yīng)性訓(xùn)練， 從中鍛煉自己的分析問題、 解 決問題的能力和方法， 為后續(xù)