v?查表9.4-8得：cv=203 m=0.32
uvcvd0vTmqapvawvzpvxupvkv
yv=0.2 =0
xv=0.15 =0.35
qv=0.2 kv=1
v?主轴转速：
203?1251800.320.20.35?0.50.15?0.05?800.2?140?287（m/min）
n?1000v?d?1000?287??160?571r/min
现采用XA2112龙门铣床，根据机床使用说明书，取nw=560r/min 故实际切削速度为
v??dwnw1000??160?5601000?281m/min
当nw=560r/min时，工作台的每分钟进给量
fm?fzznw?fm应为
3 0.05?16?560=448（mm/min）
铣削工时：
由【1】查表9.4-31得出铣刀的行程l1?l2tm?l?l1?l2fm??27mm
?1.93min
838?27448 因为两次走刀所以总工时为3.86min。
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第 4 章 端面铣的专用夹具设计
4.1工件装夹的实质
在机床上加工工件时，为了要使工件在该工序所加工的表面能达到图纸规定的尺寸，几何形状以及位置精度等技术要求，必须在开动机床进行加工前，首先将工件装好。
工件装夹的实质，就是在机床上对工件进行定位和夹紧，这就叫安装。一切能使工件在机床上实现定位和夹紧的工艺装置，统称为机床夹具。
4.2机床夹具的分类
①通用夹具 ②专用夹具 ③成组专用夹具 ④组合夹具 ⑤随行夹具
专用夹具：是针对某一种工件的某道工序专门设计和制造的。因为不需要考虑通用性，所以夹具可以设计得结构紧凑，操作迅速方便。专用夹具通常由使用厂根据要求自行设计与制造
4.3问题的提出
本夹具用于粗铣三平面。其中对汽缸刚体的顶面，底面，放水阀平面都有粗糙度要求，顶面有平行度要求，夹具设计时，应使夹具结构简单，降低成本；应使夹具操作方便，以提高生产效率。
4.4夹具设计的基本要求
工装设计的经济性：
夹具的重要工艺装备之一，简称“工装”。使用正确设计的工艺装备，可以充分改善劳动条件，降低劳动成本。
专用工艺装备的费用是要计算在被加工生产品的成本中的，如果使用专用工艺装备可以使成本降低，则该工艺是合理的；否则就应认真分析使用专用工艺装备的重要性。
32
工件的生产类型为大批量色怀念干产，为了降低劳动强度，提高生产效率，选用专用工艺装备是合理了。
4.5粗铣平面专用夹具设计
4.5.1定位基准的选择
按照基准选用原则，由零件图可知，汽缸体顶面有平行度要求，我所设计的夹具定位元件分别为两个支承钉和四个支承板及预定位板限制汽缸体的六个自由度实现完全定位。
4.5.2刀具、装刀及对刀位置
铣平面可用圆柱铣刀和端面铣刀，但生产中为了提高铣学效率，同时为了装刀方便，故选用端面铣刀铣削。刀具：两把硬质合金端铣刀，D=160mm，Z=16 一把高速钢端铣刀，D=80mm，Z=10
为了对刀方便，该夹具应应在汽缸体的顶面，底面，及左侧面安装对刀块。 4.5.3工件的夹紧及夹紧装置
在机械加工过程中，工件受到切削力、离心力、中立、惯性力等的作用，为了保证在这些外力作用下，工件仍在夹具中保持已由定位元件所确定的加工位置，而不致发生震动或位移。因此，一般夹具结构都必须设置一定的夹紧装置将工件可靠固定。
I．夹紧装置的组成： 夹紧装置有两部分组成：
①力源装置
力源装置是产生夹紧作用力的装置。来自人力的，称为手动夹紧；来自动力装置的，如气动、液压、电动等，称为机动夹紧。 ②夹紧机构
用来接受和传递作用力，使之变为夹紧力并执行夹紧任务。 II.对夹紧装置的基本要求
夹紧装置的设计或选用是否正确合理，直接影响到加工质量与生产率。应次，对夹紧装置提出如下基本要求；
①夹紧时应保持工件定位时所占据的正确位置。
33
②夹紧可靠适当。夹紧机构要保证工件在加工过程中不产生松动或震动。 ③夹紧机构的自动化程度和复杂程度和工件的生产规模相适应，并有良好的结构工艺性，尽可能采用标准化元件。
④ 夹紧机构应操作方便、省力，安全
对于本次工序的铣削深度很大，所以铣削力很大采用气动夹紧装置，四汽缸的摆动压板还有一个汽缸够头压板足以使汽缸体夹紧。 4.5.4夹紧力的确定
夹紧力应包括大小、方向和作用点三个要素，它们的确定是夹紧机构设计中首要解决的问题。
铣平面可用圆柱铣刀和面铣刀，但生产中为了提高铣削效率，要求三平面同时铣削。为了装刀方便提高铣削效率。查机械加工工艺手册选用硬质合金端铣刀。
刀具：两把硬质合金端铣刀，D=160，Z=16 一把高速钢端铣刀， D=80， Z=10 对于铣汽缸体顶面
Fz?cFaPFafFawFzd0qFxyunwFkFz
查表9.4-10得xF=1.0、yF=0.8、wF=0.9、uF=0.83、qF=0.83
Fz?对于铣汽缸体底面
569?81.0?0.300.90.8?10000.9?16160?95?18183(N)
Fz?对于铣放水筏平面
569?41.0?0.300.90.8?8000.9?16160?118?7449(N)
查表9.4-10得xF=1.0、yF=0.65、wF=0..83、uF=0、qF=0.9
Fz?294?41.0?0.30800.830.65?5500.83?10?75?3939(N)
由于三个力比较铣顶面时的力最大设计夹具时以它为主 水平分力
FzH=1.1Fz=1.1?18183=20001(N) =0.3Fz=0.3?18183=5454.8(N)
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垂直分力
FzV
在计算切削力时，必须把安全系数考虑在内。安全系数K其中 ： 则
F?K1?K2?K3?K4。
K1—基本安全系数，K1=1.1
K2—加工性质系数 K3—刀具钝化系数 K4—断续切削系数
K2=1.1 K3=1.1 K4=1.5
=KFzH=1.5?1.1?1.1?1.1?20001=39932 (N) =1.5?1.1?1.1?1.1?5455=10889(N)
F2=KFzV在垂直方向选用四个气动杠杆夹紧机构，汽缸选用?216mm。 当压缩空气单位压力为p?0.5Mpa时，汽缸推力为
r? F3?P??218312(N)
4?F3?F1
安全
在水平方向选用气动勾头压板夹紧机构，汽缸选用?112mm。 当压缩空气单位压力为p
?0.5MPa时，汽缸推力为
2F3?P??r?4923(N )
在水平方向摆动压板有摩擦力作用
F5??N?4?F3?F4?F5?F 3 4?0.25?18312?18312 (N)
4.5.5 定位误差分析
安全
I定位元件的确定。夹具的定位元件为两个支惩钉和四个支承板，他们的尺寸及公
0.030.0250.025差为128?，48?，48? ?0.03?0.025?0.025II.对于铣汽缸体的顶面和底面时采用支承钉定位定位误差：
0.0?3?(0.?03)m0m.0 6 35