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夾具設(shè)計(jì)
為了提高勞動(dòng)生產(chǎn)率，保證加工質(zhì)量，降低勞動(dòng)強(qiáng)度，需要設(shè)計(jì)專用夾具。
由指導(dǎo)老師的分配，決定設(shè)計(jì)第30道工序鉆Φ22孔的的車床夾具。
（一 ）問題的提出
本夾具主要用于鉆Ф22孔，本道工序加工精度要求不高，為此，只考慮如何提高生產(chǎn)效率上，精度則不予考慮。
（二） 定位基準(zhǔn)的選擇
擬定加工路線的第一步是選擇定位基準(zhǔn)。定位基準(zhǔn)的選擇必須合理，否則將直接影響所制定的零件加工工藝規(guī)程和最終加工出的零件質(zhì)量?；鶞?zhǔn)選擇不當(dāng)往往會(huì)增加工序或使工藝路線不合理，或是使夾具設(shè)計(jì)更加困難甚至達(dá)不到零件的加工精度（特別是位置精度）要求。因此我們應(yīng)該根據(jù)零件圖的技術(shù)要求，從保證零件的加工精度要求出發(fā)，合理選擇定位基準(zhǔn)。此道工序后面只是和地面接觸，沒有位置度要求，因此加工精度不高因此本次銑沒有較高的技術(shù)要求，也沒有較高的平行度和對(duì)稱度要求，所以我們應(yīng)考慮如何提高勞動(dòng)效率，降低勞動(dòng)強(qiáng)度，提高加工精度。我們采用Φ63的外圓面作為定位基準(zhǔn)，即采用一固定V型塊，一可調(diào)V型塊來實(shí)現(xiàn)工件的定位。
（三）定位元件的設(shè)計(jì)
本工序選用的定位基準(zhǔn)為外圓，所以相應(yīng)的夾具上的定位元件應(yīng)是V型塊。因此進(jìn)行定位元件的設(shè)計(jì)主要是對(duì)V型塊的設(shè)計(jì)。
根據(jù)加工要求和基準(zhǔn)重合原則，則以Φ63外圓定位，定位元件采用一固定V型塊，一可調(diào)V型塊。
根據(jù)零件結(jié)構(gòu)和定位方案，工件在夾具通過手動(dòng)加緊即可滿足要求。
（四）切削力及夾緊力計(jì)算
（1）刀具： 采用麻花鉆 φ22mm
機(jī)床： CA6150臥式車床
由[3] 所列公式 得
查表 9.4—8 得其中： 修正系數(shù)
z=24
代入上式，可得 F=889.4N
因在計(jì)算切削力時(shí)，須把安全系數(shù)考慮在內(nèi)。
安全系數(shù) K=
其中：為基本安全系數(shù)1.5
為加工性質(zhì)系數(shù)1.1
為刀具鈍化系數(shù)1.1
為斷續(xù)切削系數(shù)1.1
所以
（2）夾緊力的計(jì)算
選用夾緊螺釘夾緊機(jī) 由
其中f為夾緊面上的摩擦系數(shù)，取
F=+G G為工件自重
夾緊螺釘： 公稱直徑d=6mm，材料45鋼 性能級(jí)數(shù)為6.8級(jí)
螺釘疲勞極限：
極限應(yīng)力幅：
許用應(yīng)力幅：
螺釘?shù)膹?qiáng)度校核：螺釘?shù)脑S用切應(yīng)力為
[s]=3.5~4 取[s]=4
得
滿足要求
經(jīng)校核： 滿足強(qiáng)度要求，夾具安全可靠。
（五） 定位誤差分析
一批工件在卡具中定位時(shí)，各個(gè)工件所占據(jù)的位置不完全一致，因此使加工后，各工件加工尺寸的不一致，而形成誤差，即工件定位時(shí)造成的加工表面相對(duì)工序基準(zhǔn)的誤差。
形成原因有兩個(gè)，一是由于定位基準(zhǔn) 與設(shè)計(jì)基準(zhǔn)不重合而造成。二是定位基準(zhǔn)與限位基準(zhǔn)不重合而造成。
根據(jù)零件圖可知，T=0.28mm， Td=0.25mm，，。
已知外圓的形狀公差為0.28，根據(jù)經(jīng)驗(yàn)公式，易知此結(jié)果符合。
（六）平衡塊的計(jì)算
平衡塊的計(jì)算
對(duì)移動(dòng)式結(jié)構(gòu)不對(duì)稱的車床夾具，設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)采取平衡措施，以減少由離心力產(chǎn)生的振動(dòng)和主軸軸承的磨損。
離心力Fj的計(jì)算公式為
Fj=0.01mjR(n×n)
式中 mj-----工件和夾具不平衡部分的合成質(zhì)量（kg）；
R-----工件和夾具不平衡部分的合成質(zhì)量中心至回轉(zhuǎn)中心的距離（m）；
n----主軸轉(zhuǎn)速（r/min）。
由離心力引起的力矩Mj為
Mj=FjL
平衡塊引起的離心力Fp(N)為
Fp=0.01mpr(n×n)
式中 mp-----平衡塊的質(zhì)量
r------平衡塊中心至回轉(zhuǎn)中心的距離（m）
由Fp引起的力矩Mp為
Mp= Fpl
在綜合考慮徑向位置和軸向位置平衡的情況下，滿足平衡關(guān)系式
Mp=Mj
即
0.01mjR(n×n)L=0.01mpr(n×n)l
化簡(jiǎn)后得
Mp=mjRL/rl
為了彌補(bǔ)估算法的誤差，平衡塊上應(yīng)開有環(huán)形槽或徑向槽，以便夾具裝配時(shí)調(diào)整其位置。
長(zhǎng)×寬×高=體積
體積×密度=質(zhì)量
Mj=(0.23×0.11×0.1)×7×1000+(0.068×0.098×0.106×7×1000)
=17.71+4.944688
=22.6kg
mp=mjRL/rl=22.6×72×55/102×12.5=70.36kg
（七）夾具設(shè)計(jì)及操作簡(jiǎn)要說明
如前所述，在設(shè)計(jì)夾具時(shí)，應(yīng)該注意提高勞動(dòng)生產(chǎn)率避免干涉。應(yīng)使夾具結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，便于操作，降低成本。提高夾具性價(jià)比。本道工序?yàn)檐嚧矈A具選擇了兩移動(dòng)壓板的夾緊機(jī)構(gòu)。本工序?yàn)殂@Φ22孔，切削力小，所以一般的手動(dòng)夾緊就能達(dá)到本工序的要求。
本夾具的最大優(yōu)點(diǎn)就是結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單緊湊。
夾具裝配圖如下
夾具體附圖如下