车床尾座套筒键槽及油槽液压铣床夹具设计 doc

西南大学育才学院2016届机械设计制造及其自动化专业本科毕业设计

图1-1车床尾座套筒零件简图

2 专用机床夹具设计

2.1 夹具类型选择

由于本工序是铣削套筒外圆上直线型的键槽和油槽，所以我选择设计一套直线进给式铣床夹具。由于是大批大量生产，为了节约辅助时间，故采用两把铣刀同时进行加工，即应设计为双工位铣床夹具。本夹具安装在X62W卧式铣床上使用。

2.2 定位基准及定位元件选择

2.2.1 工件定位面选择

零件结构为具有外圆柱面的零件，而且待加工的键槽要求与外圆轴线平行且对称，所以应该用套筒的外圆定位。由于键槽有长度尺寸要求，所以还要用套筒的端面定位。为了保证油槽与键槽180?的方位要求，加工油槽时，除了用外圆和端面定位外，还要用键槽定位。 第 3 页 共 14 页 西南大学育才学院2016届机械设计制造及其自动化专业本科毕业设计 2.2.2 夹具定位元件选择

在夹具设计中，常用于外圆定位的定位元件有定位套，支承板和V型块等。各种定位套对工件外圆表面实现定心定位，支承板对外圆表面实现支承定位，V型块则对外圆表面实现对中定心定位。而工件为套筒类零件，加工键槽和油槽，其对称度要求较高，并且采用外圆柱面定位，故采用V型块做定位元件。由于90V型块的典型结构和尺寸已经标准化，故选用90V型块做定位元件。又因为键槽和油槽有长度要求且长度不相等，所以增加两个止动定位销来对工件进行轴向定位，且两个止动定位销应沿套筒轴线方向左右错开布置。加工油槽时，键槽处用定位销定位。

??2.2.3 定位元件限制不定度分析

因为此零件有两个工位需进行加工，所以对不定度分析时应对两个工位分别进行分析。

工位I：加工宽度为8的键槽，工件以外圆和端面在长V型块和止动定位销1上定位，

?????限制工件五个不定度，即：X,Y,Z,Y,Z。

工位II：键槽已加工，加工R2油槽，工件以外圆和端面在长V型块和止动定位销2上定位，键槽处用?8h6定位销定位。用长V型块和止动定位销2定位时，限制五个不定度??????X,Y,Z,Y,Z；用?8h6定位销定位限制工件一个不定度X,这样工件在工位II上被限制了六个不定度，属于完全定位，这样定位可以保证键槽和油槽分布在180?方位上。

2.3 夹紧机构及夹紧元件初步选择

夹紧机构是能实现以一定的夹紧力夹紧工件，保证工件的定位位置不发生变化的结构。由于本零件属于大批大量生产且每个零件都需要进行双工位加工，加工时选择对两个零件的不同工位同时加工，所以同时装夹两个工件，故选择浮动压板对工件进行夹紧，由于是大批大量生产，首先应考虑机动夹紧，所以我选择用液压油缸作动力源，设计一套液压夹紧装置。这样的夹紧装置既可以保证套筒的加工质量，又可以提高生产效率和减轻工人的劳动强度。

2.4 定位键类型选择及配合尺寸确定

安装夹具时，夹具与机床的正确位置由连接件来保证，铣床夹具的连接件是定位键，通过定位键与铣床T型槽配合和连接确定夹具体在机床上的正确位置，由于本零件加工精

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西南大学育才学院2016届机械设计制造及其自动化专业本科毕业设计 度要求较高，故采用侧面做成沟槽的B型结构定位键，因为这种定位键的下半部分尺寸留有余量，能按所选机床工作台T型槽实际宽度进行修配，以达到精确的配合。查参考文献[3]定位键采用JB/8016-1999标准中宽度为18的B型定位键，如图2-1所示。

图2-1定向键

定位键与X62W卧式铣床工作台T型槽的配合尺寸取18H7，定位键与夹具体底平面安装h6槽的配合尺寸取18H7。 h62.5 对刀块类型选择及对刀块位置尺寸计算

2.5.1对刀块类型选择

铣床夹具的对刀装置由对刀块和塞尺组成。对刀时，铣刀与对刀块的对刀面不能直接接触，留有一定的距离，用塞尺来检验调整铣刀的位置而实现对刀，使夹具与刀具之间具有正确的相对位置。查参考文献[3]，根据JB/T8031.4-1999标准选择直角对刀块，此对刀块用于键槽铣刀的对刀。直角对刀块如图2-2所示。

对刀时使用一个对刀块，在使三面刃盘铣刀对刀的同时，在铣刀杆上两把铣刀之间安装一个专用定位套，使圆弧铣刀实现间接对刀，故两把铣刀安装位置及其直径，均应保持一定的联系尺寸关系。

2.5.2对刀块位置尺寸计算

对刀块位置尺寸关系如图2-3所示。 （1）计算对刀块水平工作面位置尺寸：

工件定位外圆尺寸为?55.6（含粗、精磨余量0.6），键槽深度尺寸为L工?50.50?0.2，

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西南大学育才学院2016届机械设计制造及其自动化专业本科毕业设计 将此尺寸换算成工序基准为轴线的深度尺寸L，L?50.5?55.6?22.7 2由于工件键槽尺寸公差为TL工?0.2，取L尺寸公差为TL?则L?22.70 ?0.11TL工?0.1 210.1?0.03。 H1?L?3?22.7?3?19.7,取TH?TL?331所以对刀块水平工作面的位置尺寸为：H1?19.7?0.015。 （2）计算对刀块垂直工作面位置尺寸： 键槽宽度尺寸B?8，半槽宽尺寸

B

?4,则H2?4?3?7，取TH?TH?0.03, 2

21所以对刀块垂直工作面的位置尺寸为：H2?7?0.015。

图2-2对刀块 2-3对刀块位置尺寸

2.6 绘制受力图，计算切削力和夹紧力

2.6.1 绘制切削加工受力图，计算切削力

由于工件用V型块作主要支承并定位，根据理论力学知识的平衡理论，夹紧力产生的摩擦力矩应与铣削力矩平衡，即M摩?M切。根据《切削用量简明手册》，得：

FC?9.81（65.2）ae0.86fZ0.72d?0.86apz

其中，ae?4.55，查参考文献[3]，选择直齿三面刃铣刀?80?8铣键槽，该铣刀的刀

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