后钢板吊耳粗加工夹具设计

摘要：随着机械工业的迅速发展，对于产品的品种和产品的生产率有了越来越高的要求，然而为了适应机械生产的这种发展趋势，对于机械加工工艺中加工阶段的划分以及各阶段机床夹具的设计也有了越来越高的要求。好的夹具设计可以保证生产率、加工成本并扩大生产范围，所以机械加工工艺及夹具设计在生产制造中具有十分重要的意义。

关键词：机械加工工艺；加工阶段；夹具设计

1.零件粗加工工艺规程设计

1.1工艺规程设计所采用的基本措施

图 1 后钢板吊耳零件图

由图一可知，该零件主要是针对平面与孔的加工，因为保证平面的加工精度比保证孔的加工精度要容易，所以在加工时要处理好平面和孔的尺寸精度及位置精度。以零件加工时线面后孔的原则，首先加工零件的基准面，然后根据基准面定位其他表面，最后加工孔。之所以选择平面定位是因为平面的面积较大，能够保证夹紧时牢固可靠，从而保证了孔的加工精度。另外，先加工平面可以首先去除毛坯件表面上凹凸不平的部分，也可以为孔加工提供有利条件，而且可以有效的保护刀具不受损害。

1.2 粗基准的选择

在加工质量要求较高的零件中，一般可以划分为粗加工、半精加工、精加工几个阶段。采用粗精加工分开的原则，将孔与平面划分成粗加工和精加工阶段以保证孔系的加工精度。为了保证加工表面与不加工表面的位置精度关系首先应确定加工表面的粗基准，通常粗基准的选择应遵循以下原则：

（1）选择已经加工的表面作为粗基准；

（2）选择加工余量最小的表面作为粗基准；

（3）选择表面平整光洁的加工表面以保证夹紧的可靠；

（4）选择加工余量要求均匀的重要表面。

1.3 切削用量及基本工时的计算

这一位置的计算主要体现粗加工的切削量和基本工时的计算，粗铣端面，主要是加工Φ60孔的两端端面，对此选择的加工机床为专用组合机床，所选用的刀具为高速钢圆柱铣刀，刀具的基本参数为d=63mm，刀具的齿数为Z=6.

设定铣削的深度：=3.5mm；

每个铣刀齿的进给量：根据《机械加工工艺手册》取=0.08mm/Z；

铣削速度V：参照《机械加工工艺手册》取V=（20～40）m/min，由于为粗加工所以取V=35m/min；

机床的主轴转速：

（1.1）

这是讲上述的参数代入式1.1中的：；

根据《机械加工工艺手册》取n=160r/min；

实际的铣床铣削速度V’：；

工作台在进给运动时候的进给量fm：fm=fzznw；

取

所以mm/min；所以取fm=60mm/min；

根据《机械加工工艺手册》被切削层的长度：却；

刀具切入长度；

同时刀具的切出长度；

设定走刀的次数为1；

机床的运动时间；将上边的各组数据代入式中得；

以上为铣一个端面的时间，而本工序是需要将两个端面都要加工了所以：

min。

2.粗加工时的夹具设计

2.1定位方案的分析

图2 定位机构图

如图二所示，为保证粗铣内端面的加工尺寸精度及表面质量，设计了专用夹具。用带台肩长销为第一定位基准，限制了工件的四个自由度，端面应一点接触限制一个自由度。工件定位时以直径37的孔及端面和叉杆面为定位基准，在长销和浮动支撑板上实现完全定位。2.2 夹紧装置及夹具体设计

夹紧装置可以保证工件粗加工时的精度，保证工件在加工过程中受到切削力、重力、惯性力作用时，仍能保持正确位置。然而夹具体是夹具的基本件，它既要把夹具的各种元件、机构、装置连接成一个整体，还要考虑工件的装卸方便，夹具体在设计时应满足以下基本要求：

（1）夹具体在设计时候要有一定的强度和的刚度；

（2）所设计的夹具装置要简单、轻便、在满足（1）的情况下，结构要紧凑一些，这样可以节省空间，同时体积和质量随之减小，方便拆卸；

（3）夹具在安装上要牢固；

（4）整个结构要符号工艺要求、便于制造和生产；

（5）尺寸精度和粗糙度要满足要求；

（6）便于清理。

通过上边的要求本加工工序选取的夹具为气缸驱动的夹紧装置，因为对切削力和夹紧进行计算，为了提高加工时候的生产效率，缩短加工中的辅助时间，因此采用气缸夹紧装置。

对于气缸的选取主要是根据气缸活塞的推力：

（2.1）

式中：P――压缩空气单位压力；

――效率 （=0.9）

最终确定气缸的参数如表1：

表1 气缸的参数

缸径 L B M K H

75 40 25 55 50 10 7 104

P TG d1 d2 h F E KK

90 75 10 16.5 20 19.5 G3/8 M16

夹具体的设计主要考虑零件的形状，根据零件的尺寸最终确定整个元件，在根据主要元件设计装配草图。

夹具在整个制造系统中是一个非常重要的组成部分，夹具对机床的加工质量、生产效率、和整个生产成本都是有着直接的影响。所以夹具设计是能否高效、便捷生产出合格、优质零件的保证。因此夹具的设计是非常重要的环境。

参考文献：

[1]机械加工工艺手册.孟少龙.北京.机械工业出版社，1991.

[2]机床夹具设计.陶济贤.北京.机械工业出版社，1986.