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:
Wk?K?F
安全系数K可按下式计算:
K?K1K2K3K4K5K6
式中:K 0 ~ K 6 为各种因素的安全系数,见《机床夹具设计手册》表1?2?1可得:K=2.25 所以
Wk?K?Fc?640.69?2.25?1441.55(N) Wk?K?FCN?576.72?2.25?1297.62(N)
Wk?K?Fp?352.38?2.25?792.86(N)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。单个螺旋夹紧时产生的夹紧力按以下公式计算:
W0?QL/??tg?1??2tg(???2)
式中参数由参考文献[16]《机床夹具设计手册》可查得:
????0 ??2?19? ?2?950?
?其中:L=60(mm) Q=25(N) 螺旋夹紧力:W0易得:W0?Wk?1923.08(N)
经过比较实际夹紧力远远大于要求的夹紧力,因此采用该夹紧机构工作是可靠的。
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4、误差分析与计算
该夹具以平面定位 V 形块定心,V 形块定心元件中心线与平面规定的尺寸公差为 37+-0.07。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。
?j??w??g
j与机床夹具有关的加工误差?,一般可用下式表示:
?j??W?Z??D?A??D?W??j?j??j?M
由参考文献《机床夹具设计手册》可得: a、平面定位 V 形块定心的定位误差 :?D?Wb、夹紧误差 :?j?j?0
?(ymax?ymin)cos?
其中接触变形位移值:
?y?(kRaZRaZ??j?jkHBHB?c1)(Nz1962l)?0.004mmn
??ycos??0.0036mm
j?Mc、磨损造成的加工误差:?通常不超过 0.005mm
d、夹具相对刀具位置误差:?D?A取 0.01mm 误差总和?j??w?0.0522mm?0.07mm
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。
5、夹具设计及操作的简要说明
如前所述,应该注意提高生产率,但该夹具设计采用了手动夹紧方式,在夹紧和松开工件时比较费时费力。由于该工件体积小,工件材料易
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切削,切削力不大等特点。经过方案的认真分析和比较,选用了手动夹紧方式(螺旋夹紧机构)。
这类夹紧机构结构简单、夹紧可靠、通用性大,在机床夹具中很广泛的应用。此外,当夹具有制造误差,工作过程出现磨损,以及零件尺寸变化时,影响定位、夹紧的可靠。为防止此现象,支承钉和 V 形块采用可调节环节。以便随时根据情况进行调整。
七、总结
通过这次课程设计,使我进一步地理解了所学过的理论知识及具体运用了这些知识。
通过这次课程设计,使自己对工艺人员所从事的工作有了亲身的体验,学会了查图表、资料、手册等工具书。通过实例对工艺规程的编制和切削用量的选择计算等做了一次练习。
总之,通过这次课程设计使我受益匪浅,为我今后的学习与工作打下一个坚实而良好的基础。在此,衷心感谢吉卫喜老师的帮助和指导。
八、主要参考文献
【1】吉卫喜,机械制造技术基础,高等教育出版社。
【2】崇凯,机械制造技术基础课程设计指南,化学工业出版社。 【3】 上海金属切削技术协会,金属切削手册[M],上海:上海科学技术出版社,1984。
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【4】 李洪,机械加工工艺手册[M],北京:机械工业出版社,1990。
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