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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(zhuān)用夾具。
由指導(dǎo)老師的分配，決定設(shè)計(jì)R112.5外圓面的專(zhuān)用車(chē)床夾具。
1、問(wèn)題的提出
本夾具主要用于車(chē)R112.5外圓面，精度相對(duì)較高，有位置度要求，設(shè)計(jì)時(shí)要特別注意。
2、 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)。由零件圖知，我們選擇2-Φ21孔及其端面作為定位基準(zhǔn)。
3、定位元件的設(shè)計(jì)
所選定位基準(zhǔn)為2-Φ21孔及其端面，對(duì)應(yīng)的定位零件為一面兩銷(xiāo)，對(duì)于定位零件的設(shè)計(jì)，主要是針對(duì)一面兩銷(xiāo)的設(shè)計(jì).
4、切削力及夾緊力計(jì)算
（1）刀具： 采用外圓車(chē)刀
機(jī)床： 臥式車(chē)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(chēng)直徑d=8mm，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(mǎn)足要求
經(jīng)校核： 滿(mǎn)足強(qiáng)度要求，夾具安全可靠，
5、 定位誤差分析
(1)移動(dòng)時(shí)基準(zhǔn)位移誤差
（式5-5）
式中： ———— 圓柱銷(xiāo)孔的最大偏差
———— 圓柱銷(xiāo)孔的最小偏差
————圓柱銷(xiāo)定位孔與定位銷(xiāo)最小配合間隙
代入（式5-5）得： =
=
(2) 轉(zhuǎn)角誤差
（式5-6）
式中： ———— 圓柱銷(xiāo)孔的最大偏差
———— 圓柱銷(xiāo)孔的最小偏差
———— 圓柱銷(xiāo)定位孔與定位銷(xiāo)最小配合間隙
———— 削邊銷(xiāo)孔的最大偏差
———— 削邊銷(xiāo)孔的最小偏差
———— 削邊銷(xiāo)定位孔與定位銷(xiāo)最小配合間隙
其中：
則代入（式5-6）得：
則：
6、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(chēng)的車(chē)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(mǎn)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(kāi)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
7、夾具設(shè)計(jì)及操作簡(jiǎn)要說(shuō)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?xún)r(jià)比。本道工序?yàn)檐?chē)床夾具選擇了移動(dòng)壓板的夾緊機(jī)構(gòu)。本工序?yàn)檐?chē)切削余量小，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。
車(chē)夾具裝配圖如下
夾具體附圖如下