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2 粗銑φ10孔上端面的夾具設(shè)計(jì)
本章由李朋飛執(zhí)筆
2.1粗銑φ10孔上端面的夾具設(shè)計(jì)
本夾具主要用來粗銑φ10孔上端面。由加工本道工序的工序簡圖可知。粗銑φ10孔上端面時(shí)，有表面粗糙度要求為6.3。本道工序僅是對(duì)上端面進(jìn)行粗加工，工件以φ10孔下端面及定位螺釘為定位基準(zhǔn)，在可調(diào)支承螺釘上實(shí)現(xiàn)完全定位。夾緊時(shí)，由兩個(gè)滑動(dòng)V形塊同時(shí)運(yùn)動(dòng)向零件靠近，通過與工件接觸來夾緊。在本道工序加工時(shí)，還應(yīng)考慮提高勞動(dòng)生產(chǎn)率，降低勞動(dòng)強(qiáng)度。同時(shí)應(yīng)保證加工尺寸精度和表面質(zhì)量。
2.2定位方案的分析和定位基準(zhǔn)的選擇
在進(jìn)行φ10孔上端面粗銑加工工序時(shí)，只有φ10孔下端面經(jīng)過粗銑，以它為第一定位基準(zhǔn)限制工件的三個(gè)自由度，再用一定位螺釘與工件接觸，限制一個(gè)自由度，工件以φ10孔下端面和定位螺釘為定位基準(zhǔn)，在可調(diào)支承螺釘上實(shí)現(xiàn)完全定位。夾緊時(shí)，由兩個(gè)滑動(dòng)V形塊同時(shí)運(yùn)動(dòng)向零件靠近，通過與工件接觸來夾緊。
2.3定位誤差分析
本工序選用的工件以平面為主定位，所以它的定位總誤差就是其工件本身的誤差。
2.4銑削力與夾緊力計(jì)算
根據(jù)《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》可查得：
銑削力計(jì)算公式為
圓周分力 式（3-1）
查表可得：
代入公式（3-1）得
=
查表可得銑削水平分力、垂直分力、軸向分力與圓周分力的比值為：
銑削加工產(chǎn)生的水平分力應(yīng)由夾緊力產(chǎn)生的摩擦力平衡。
即： （）
計(jì)算出的理論夾緊力F再乘以安全系數(shù)k既為實(shí)際所需夾緊力
即： 取k=2
2.5定向鍵和對(duì)刀裝置的設(shè)計(jì)
定向鍵也稱定位鍵，安裝在夾具底面的縱向槽中，一般用兩個(gè)，安在一條直線上，其距離越遠(yuǎn)，導(dǎo)向精度越高，用螺釘緊固在夾具體上。
定向鍵通過與銑床工作臺(tái)上的形槽配合確定夾具在機(jī)床上的正確位置；還能承受部分切削扭矩，減輕夾緊螺栓的負(fù)荷，增加夾具的穩(wěn)定性，因此平面夾具及有些專用鉆鉸床夾具也常使用。
定向鍵有矩形和圓形兩種，定向精度要求高或重型夾具不宜采用定向鍵，而是在夾具體上加工出一窄長面作為找正基面來校正夾具的安裝位置。
對(duì)刀裝置由對(duì)刀塊和塞尺組成，用來確定夾具和刀具的相對(duì)位置。對(duì)刀裝置的結(jié)構(gòu)形式取決于加工表面的形狀。
對(duì)刀塊常用銷釘和螺釘緊固在夾具體上，其位置應(yīng)便于使用塞尺對(duì)刀，不妨礙工件裝卸。對(duì)刀時(shí)，在刀具與對(duì)刀塊之間加一塞尺，避免刀具與對(duì)刀塊直接接觸而損壞刀刃或造成對(duì)刀塊過早磨損。塞尺有平塞尺和圓柱形塞尺兩種，其厚度和直徑為3～5mm,制造公差h6。對(duì)刀塊和塞尺均已標(biāo)準(zhǔn)化（設(shè)計(jì)時(shí)可查閱相關(guān)手冊(cè)），使用時(shí)，夾具總圖上應(yīng)標(biāo) 圖1
明塞尺尺寸及對(duì)刀塊工作表面與定位元件之間的位置。對(duì)刀裝置應(yīng)設(shè)置在便于對(duì)刀而且是工件切入的一端。
2.6夾緊裝置及夾具體設(shè)計(jì)
為了提高生產(chǎn)效率，縮短加工中的輔助時(shí)間。因此夾緊裝置采用旋轉(zhuǎn)壓緊螺釘夾緊裝置。工件在夾具上安裝好后，壓緊螺釘推動(dòng)V形塊移動(dòng)來夾緊工件。
夾具體的設(shè)計(jì)主要考慮零件的形狀及將上述各主要元件聯(lián)成一個(gè)整體。這些主要元件設(shè)計(jì)好后即可畫出夾具的設(shè)計(jì)裝配草圖。整個(gè)夾具的結(jié)構(gòu)夾具裝配圖2.1所示。
2.7夾具設(shè)計(jì)及操作的簡要說明
本夾具用于粗銑零件φ10孔上端面。零件以φ10孔下端面和定位螺釘為定位基準(zhǔn)，在可調(diào)螺釘上實(shí)現(xiàn)完全定位。夾緊時(shí)，由兩個(gè)滑動(dòng)V形塊同時(shí)運(yùn)動(dòng)向工件靠近，通過接觸來夾緊。其夾緊采用的是通過旋轉(zhuǎn)壓緊螺釘夾緊，夾緊簡單、快速、可靠。有利于提高生產(chǎn)率。工件在夾具體上安裝好后，V形塊在壓緊螺釘?shù)耐苿?dòng)下夾緊工件。當(dāng)工件加工完成后，V形塊隨即在壓緊螺釘?shù)淖饔孟滤砷_工件，即可取下工件。
2.8本章小結(jié)
在本章中，夾具主要用來粗銑零件φ10孔上端面。首先應(yīng)明確本夾具中的夾緊定位機(jī)構(gòu)，在進(jìn)行轉(zhuǎn)速器盤φ10孔上端面粗銑加工工序時(shí)，φ10孔下端面已經(jīng)經(jīng)過粗銑，以φ10孔下端面和定位螺釘為定位基準(zhǔn)，在可調(diào)支承螺釘上實(shí)現(xiàn)完全定位。夾緊時(shí)，由兩個(gè)滑動(dòng)V形塊同時(shí)運(yùn)動(dòng)向工件靠近，通過接觸來夾緊。然后按照有關(guān)公式進(jìn)行銑削力和夾緊的計(jì)算，然后對(duì)銑床夾具必不可少的定向鍵和對(duì)刀裝置進(jìn)行設(shè)計(jì)。夾具是制造系統(tǒng)的重要組成部分，夾具對(duì)加工質(zhì)量、生產(chǎn)率和產(chǎn)品成本都有直接的影響。是能否高效、便捷生產(chǎn)出合格、優(yōu)質(zhì)零件的保證。所以對(duì)夾具設(shè)計(jì)也是非常重要的。
2.9設(shè)計(jì)心得
此次課程設(shè)計(jì)可以說是在我們學(xué)完了大學(xué)三年的全部基礎(chǔ)課程、技術(shù)基礎(chǔ)課程以及部分專業(yè)課的基礎(chǔ)之上進(jìn)行的，是一次深入的綜合性的應(yīng)用和總結(jié)，也是一次理論聯(lián)系實(shí)際的訓(xùn)練，為我們大四的畢業(yè)設(shè)計(jì)打下了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。
此次設(shè)計(jì)可以概括為以下幾個(gè)階段：前期資料的搜集和整理；工藝的確定；具體夾具的設(shè)計(jì)；
夾具是為特定的工序正常的進(jìn)行所設(shè)計(jì)的特殊工具，通過它的設(shè)計(jì)，可以了解它在設(shè)計(jì)中的地位，為加工的順利進(jìn)行提供了保障。在縮短加工時(shí)間，減小加工難度，提高加工精度和生產(chǎn)效率都有重大保證。
此次設(shè)計(jì)歷時(shí)三周，通過自己的計(jì)算、研究、設(shè)計(jì)、查手冊(cè)得到了最終的設(shè)計(jì)結(jié)果，真正地起到了訓(xùn)練自己的目的，希望此次設(shè)計(jì)能為以后的工作打好一定的實(shí)踐基礎(chǔ)，也提供一些寶貴的經(jīng)驗(yàn)。
最后，感謝唐勇老師的辛勤指導(dǎo)和幫助！謝謝！