铣槽 80.090专用夹具课程设计说明书.doc
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1、夹具课程设计说明书班级姓名学号导师目录机床夹具课程设计任务书2铣槽8-0.030 -0.060夹具设计说明书3一、 明确设计任务,收集原始资料31 熟悉工件零件图以及本工序的加工要求2 收集原始资料、明确零件的加工工艺过程二、 拟定夹具结构方案31. 确定定位方案2. 确定夹紧方式,设计夹紧机构三、 绘制夹具总图及制定技术要求81. 绘制夹具总图 2. 标注总图上的尺寸、公差配合与技术条件四、 夹具工作精度的分析计算101. 影响加工精度的因素分析2. 保证加工精度的条件3. 夹具加工精度的分析计算五、夹具的经济性分析14夹具零件图(见附图)夹具装配总图(见附图)参考文献 15机床夹具课程设计
2、任务书专 业数控技术加工班 级姓 名学号设计题目铣槽 8-0.090专用夹具指导老师设计条件零件简图(含材料、质量及毛坯种类)、大批量生产材料:45加工设备:X62W序号尺寸200+0.2尺寸300.06尺寸100+0.0221200+0.2300.06100+0.022设计要求1 用计算机绘制夹具总装图一张(A3图)、指定零件图5张(A4图);2 设计说明书一份(包括零件图分析、定位方案确定、定位误差计算等内容);3 设计时间:二周。审 核 批 准 年 月 日评 语铣槽8-0.030 -0.060夹具设计说明书一、 明确设计任务,收集原始资料1 熟悉工件零件图以及本工序的加工要求 由夹具设计
3、任务书中铣槽工序的工序图可知,该零件大批量生产,材料为45钢。 该铣槽工序在X62W卧铣上用三面刃铣刀加工。本工序加工要求为:(1)槽宽8-0.030 -0.060 mm。(2)槽底至两定位孔中心线的位置尺寸为20+0.2 0mm 。(3)槽两侧面对A的对称度为0.2mm。2 收集原始资料、明确零件的加工工艺过程1) 零件加工工艺过程铣前后两端面 X6130卧铣铣底面、顶面 X6130卧铣铣两侧面 X6130卧铣铣两边轮廓 X6130卧铣钻、铰孔 Z5135立钻铣槽 X62W卧铣 2) 铣槽工序的工序卡(见附表1-1)二、 拟定夹具结构方案1、确定定位方案 根据工件的加工要求,该工序必须限制工
4、件五个自由度。现在来分析其必须限制的自由度数目及基准选择的合理性自由度分析 建立坐标系 为保证工序尺寸20+0.2 0mm,应限制工件, 为保证槽两侧对尺寸30土0.03mm中心线的对称度,应限制工件 ,选A为定位基准。为了方便地控制刀具的走刀位置,还应限制工件,因而工件的六个自由度都被限制。定位基准选择 由分析可知,要使定位基准与设计基准相重合,所选定位基准是后面、10+0.022 0mm 、6+0.018 0mm孔轴线。选择定位元件 本道工序工件的定位面是后平面和10+0.022 0mm 、6+0.018 0mm 孔。夹具上相应的定位元件选为支承板、可换定位销和菱形定位销,如下图所示定位平
5、面所用的支承板参考JBT8029.11999中的定位支承板进行设计。 定位10+0.022 0mm 、6+0.018 0mm 孔的可换定位销、菱形定位销按实际需要在JB-T 8014.3-1999、JB3930.38-1985中选取。确定定位元件尺寸、极限偏差和定位元件间位置尺寸及其极限偏差 确定两定位销的中心距 L d土 两定位销的中心距的基本尺寸应等于工件两定位孔中心距的平均尺寸,其公差一般为 =L d =()L D 因孔间距L D=30土0.06 mm ,故取销间距L d =30土0.02 mm 确定圆柱销直径d 1 圆柱销直径的基本尺寸应等于与之配合的工件孔的最小极限尺寸,其公差带一般
6、取g6或h7 , d 1=10g6(10-0.005 -0.014) 确定菱形销的尺寸b 查机械设计手册得,b=2mm 确定菱形销的直径 a=0.02+0.06=0.08mm b=2mm D 2=6+0.018 0mm X 2min=0.05mmd 2max= D 2min- X 2min=6-0.05=5.95mm d 2=6-0.05 -0.058mm(4)分析计算定位误差 尺寸8-0.030 -0.060 mm的定位误差 该尺寸由铣刀直接保证,不存在定位误差 槽底至孔10+0.022 0mm轴线位置的尺寸20+0.2 0mm的定位误差 尺寸20+0.2 0mm的定位基准为孔10+0.02
7、2 0 mm的轴线,设计(工序)基准为圆柱销10-0.005 -0.014 mm的中心线,故基准重合,其基准不重合误差B=0 尺寸20+0.2 0mm的限位基准为圆柱销10-0.005 -0.014的中心线,故其基准位移不重合,Y=Y1+Y2=X1max +2L1tg=0.018+0.037=0.055mm 所以定位误差D=B+Y=0+0.055=0.055mm(参考机床夹具设计书41页的公式) 槽两侧面对基准A的对称度的定位误差 因定位基准与工艺基准重合,所以基准不重合误差B=0,限位基准为两定位销连线的中垂线,所以基准位移不重合,其误差Y=0.12mm ,故D= B+ Y=0+0.12=0
8、.12mm(5)减少对称度定位误差的措施 提高菱形定位销圆柱部分的制造精度,将菱形定位销圆柱部分精度提高到IT6级 2、确定夹紧方式,设计夹紧机构(1)计算切削力及所需夹紧力 如下图所示,加工时,工件受到切削合力F,可分解为水平和垂直方向的切削分力FH 、FV,切向铣削力 Fc 。在对称铣削情况下FH=(0.20.3)Fc FV=(1.01.2)Fc切向铣削力Fc为F c=9.81C FCa0.86 ef0.72 Zd-0.86 0a pZK FC式中 Fc 铣削力,N; CFc影响系数,大小与实验条件有关; ae铣削宽度,mm; fz每齿进给量,mm齿; d0铣刀直径,mm; ap铣削深度,
9、mm; Z铣刀齿数; KFc修正系数(2)设计夹紧机构并验算机构产生的夹紧力由于工件主定位面是后平面,故选择夹紧力的作用方向为水平方向作用于后平面上。满足夹紧力水平作用要求的夹紧装置结构方案,可以有如下两种方案。 方案一.直接加上螺母锁紧工件 方案二.设计活动压板螺旋夹紧工件 经比较方案一不能保证工件的刚性,容易使工件弯曲变形,相比之下方案二却能保证工件刚性,且能够保证工件的定位精度。因此选用方案二。(3)设计对刀元件、连接元件 根据所选X613W型铣床T形槽的宽度,选用宽度B=18mm,公差带为h6的A型两个定位键来确定夹具在机床上的位置(4)设计夹具体 夹具选用灰铸铁的铸造夹具体。基本厚度
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