机械制造工艺学课程设计 - 图文

图9-1 装夹方案

图9-2 装夹方案

图9-3 装夹方案

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9.2夹紧机构设计

夹紧机构对夹具的整体结构起决定性的影响。在选择或设计夹紧机构时，灵活性很大，在满足产品质量的前提下，应注意使夹具的复杂程序与生产批量相适应，夹紧机构的结构要便于制造、调整、使用和维修。考虑到是流水线作业，工件进出工作台的方向为沿输入轴轴线的方向，因此夹具不能与工件进出方向干涉，所以将夹具布置在输出轴承孔端面的两侧，并且夹具打开后不会碰到轴承孔端面，同时要求夹具最高点不能高于要加工凸台的高度（60mm），以防止夹具与立铣刀干涉。根据以上原则，设计了如下图所示的夹具。

图9-4 夹紧方案

9.3计算机构运动自由度

以图9.4右半部分为例计算，图中含有一个原动机，4 个构件，3 个转动副，2 个移动副，1 个平面高副，因此图中共有自由度：

F= 3 ?(2 pl+ph ) = 33 4 ?(235 +1) =1

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9.4 计算汽缸行程

根据夹具设计要求以及斜楔的特性，设计好斜楔的形状尺寸如下图所示

图9-5 斜楔形状尺寸

由斜楔形状尺寸可得汽缸行程为170mm。

9.5 夹紧力的计算

9.5.1工件加工要求夹紧力

夹紧力大小对于确定夹紧装置的结构尺寸，保证夹紧可靠性等有很大影响。夹紧力过大易引起工件变形，影响加工精度。夹紧力过小则工件夹不紧，在加工过程中容易发生工件位移，从而破坏工件定位，也影响加工精度，甚至造成安全事故。由此可见夹紧力大小必须适当。

计算夹紧力时，通常将夹具和工件看成一个刚性系统，然后根据工件受切削力、夹紧力（大工件还应考虑重力，运动的工件还需考虑惯性）后处于静力平衡条件，求出理论夹紧力，为了安全起见再乘以安全系数K。受力分析知：

P 夹2f1+（P 夹+G）2f2=K2P

其中工件与压板的摩擦系数取f1=0.9

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工件与定位板的摩擦系数也取f2=0.3 切削力P=2725.8N

箱盖的重力G=1549.6Kg （ 由solidworks2010 自动测量得） 总安全系数K?K1K2K3K4 基本安全系数K1?1.2 加工状态系数K2?1.2 刀具钝化系数K3?1.2 切削特性系数K4?1.2

则K?1.24?2.07?2.5 故取K=2.5

代入上式，得P 夹=5291.35N

由于设计了4 个压板， 所以平均每个压板上的力为F压=1322.8N 。

上述仅是粗略计算的应用注意点，可作大致参考。由于实际加工中切削力是一个变值，受工件材料性质的不均匀、加工余量的变动、刀具的钝化等因素影响，计算切削力大小的公式也与实际不可能完全一致，故夹紧力不可能通过这种计算而得到结果。生产中也有根据一定生产实际经验而用类比法估算夹紧力的，如果是一些关键性的重要夹具，则往往还需要通过实验的方法来确定所需夹紧力。

9.5.2压板受力分析

对压板进行受力分析，如下图所示：

图9-6 压板受力分析

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