端盖加工专用夹具设计说明书.docVIP

PAGE 7 专用夹具设计 本次设计中为端盖设计一台专用夹具，以便在加工过程中提高工作效率、保证加工质量。为端盖零件设计铣削上凸台平面的专用夹具。专用夹具有针对性强、结构简单、刚性好、容易操作、装夹速度快、以及生产效率高和定位精度高的优点。 利用本夹具主要用来铣削顶面的凸台。加工时除了要满足粗糙度要求外，还应满足凸台平面与端盖底面的平行度公差要求。为了保证精度要求，最关键是找到合理的定位基准。同时，应考虑如何提高劳动生产率和降低劳动强度。 1. 铣床专用夹具的类型 （1）直线送进的专用铣床夹具 这类夹具安装在铣床工作台上，加工中工作台是按直线进给的方式进行运动。在铣削加工中，为了提高夹具的工作效率，对于这类铣床夹具，可采用连动加紧机构和气动，和液压传动装置，也可采用多件多工位夹具使加工的机构时间和装卸工件时间重合等项措施。 （2）圆周送进的专用铣床夹具 圆周铣削法的送进运动时连续的，能在不停车的情况下装卸工件，因此是一种高效率的加工方法，适用于大批量生产。设计圆周送进铣床夹具时应注意，使沿圆周排列的工件尽量紧凑，以减少铣刀的空程和夹具的尺寸和质量；手柄沿转台的四周分布以便于操作，尽可能采用气动液压等机械化夹紧方式，以减轻工人劳动强度。 （3）机械仿形送进的靠模夹具 靠模夹具时用来加工各种直线曲面或空间曲面，靠模夹具的作用是使主送进运动和由靠模获得的辅助运动合成加工所需要的仿形运动。因此按照送进运动的方式，把用于加工直线曲面的仿形夹具分成直线送进和圆周送进的两种。采用靠模夹具可在一般万能铣床上加工出所需要的成形面，代替价格昂贵的靠模铣床加工，这对于中小厂来说，通过采用夹具来扩大机床工艺用途，以解决缺少特殊设备问题，具有较大的技术经济意义。 2. 定位基准及定位元件的选择 （1）由于铣削过程不是连续切削，且加工余量较大，切削力较大而方向随时多可能在改变。所以夹具应具有足够的刚性和强度，夹具的重心应尽量低，夹具的高度于宽度之比应为1:1.25，并应有足够排屑空间。 （2）夹紧装置要有足够的强度和刚度，保证必需的夹紧力，并有良好的自锁性能，一般在铣床夹具上特别是粗铣，不宜采用偏心夹紧。 （3）夹紧力应当作用在工件刚度较大的部位上。工件与主要定位元件的定位表面接触刚度要大。当从侧面压紧工件时，压板在侧面的着力点应低于工件侧面支承点。 （4）为了调整和确定夹具与铣刀的相对位置，应正确选用对刀装置，对到装置在使用塞尺方便和易于观察的位置，并应在铣刀开始切入工件的一端。 （5）切削和切削液应能顺利地排除，必要时应开排屑孔。 （6）为了调整和确定夹具与机床工作台轴线的相对位置，在夹具的底面应具有两个定向建，定向健与工作台T形槽采用单面贴合。当工作台T形槽表面平整时可采用圆柱销，精度高的或重型夹具宜采用夹具体上的基面。 综上，由零件图可知，根据顶面凸台孔的尺寸要求，在对凸台进行加工前，端盖的底面已按其加工技术要求加工，因此，以端盖的底面为定位精基准（设计基准）来满足其凸台加工的尺寸要求。 3. 计算切削参数 （1）基本参数 加工材料：HT200。 加工要求：铣端盖的凸台面。 机床和夹具：X52K立式升降台铣床专用夹具，端盖底面为基准。 刀具： 材料为YG6，D=160mm,L=45mm,d=50mm,Z=16,β＝10°，γ＝15°，α＝12°。查《机械加工工艺手册》常用铣刀参考几何角度和镶齿套式面铣刀，可得以上的参数。并查出铣刀的刀具耐用度为T＝10800s。 （2）计算切削速度 查《机械加工工艺手册》各种铣削速度及功率的计算公式： v＝ 其中：K＝KKKKKKKK，查《机械加工工艺手册》工件材料强度、硬度改变时切削速度、切削力和切削功率修正系数，可得：K＝1.0，K＝1.0，K＝1.0，K＝1.05，K＝1.0，K＝0.86，K＝1.0，K＝0.8， 则： K＝KKKKKKKK ＝1.0×1.0×1.0×1.05×1.0×0.86×1.0×0.8＝0.7224。 则切削速度为： v＝＝ ＝0.994m/s＝59.64m/min （3）计算主轴转速 n＝＝V＝＝118.65r/min 查《机械加工工艺手册》铣床（立式、卧式、万能）主轴转速，与118.65r/min相近的转速有118r/min和150r/min，取118r/min，若取150r/min则速度太大。 则实际切削速度： v＝＝59.31m/min （4）计算切削工时 查《机械加工工艺手册》铣削机动时间的计算，可得： t＝＝ 其中当≤0.6时，＝+（1～3），这里＝0.4375， 则：＝+（1～3）＝82mm，＝2～5mm取4mm,＝140mm。 f＝0.2×16×118＝377.6 mm／min查《机械加工工艺手 册》铣床(立式、卧式、万能)工作台进给量，可取375mm／m