攀枝花学院本科毕业设计（论文） 3 专用夹具设计
夹紧元件选用压板，由于压板种类很多，当选用转动压板时，其行程不够，选用U型压板又不合适，故在充分比较分析的情况下，选用移动压板，其夹紧可靠、操作方便，在很多地方都有用到。
图3.2 移动压板（GB2175-80）
③切削力及夹紧力计算
镗刀材料：YT5（机夹单刃硬质合金镗刀），机床为：T68 由参考文献[3]，表1-12选择刀具的几何参数为：
k?粗?30? k?精?60? ????10 ?s?15? ???45? 1）粗镗：
由参考文献[12]，查表1?2?3可得：
圆周切削分力公式：F.75C?902apf0KP
ap?2.5mm f?0.2mm/r
Kc?KmpKk?pK?opK?spKrp
查表1?2?4得：KHBmp?(150)n 取HB?175 n?0.4 ∴KHBmp?(150)n?(175150)0.4?1.06 由表1?2?6可得参数：Kk?p?1.08 K?op?1.0 K?sp?1.0 Krp?1.0 ∴Kc?KmpKk?pK?opK?spKrp?1.06?1.08?1.0?1.0?1.0?1.15 ∴F0.75C?902apfKP?902?2.5?0.20.75?1.15?775.56N 同理：径向切削分力公式 ： FP?530a0.9pf0.75KP
式中参数： Kk?p?1.30 K?op?1.0 K?sp?1.7 Krp?1.0 ∴Kp?KmpKk?pK?opK?spKrp?1.06?1.30?1.0?1.7?1.0?2.34 ∴Fp?530a0.90.75pfKP?530?2.50.9?0.20.75?2.34?845.67N
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轴向切削分力公式 ： Ff?451apf0.4KP 式中参数： Kk?p?0.78 K?op?1.0 K?sp?0.65 Krp?1.0 ∴Kf?KmpKk?pK?opK?spKrp?1.06?0.78?1.0?0.65?1.0?0.54 ∴Ff?451apf0.4KP?451?2.5?0.20.4?0.54?319.65N
根据工件受力切削力、夹紧力的作用情况，找出在加工过程中对夹紧最不利的瞬间状态，按静力平衡原理计算出理论夹紧力。最后为保证夹紧可靠，再乘以安全系数作为实际所需夹紧力的数值。即：
WK?K?F
安全系数K可按下式计算，
K?K0K1K2K3K4K5K6
式中：K0~K6为各种因素的安全系数，见参考文献[12]表1?2?1可得： KC?1.2?1.2?1.0?1.0?1.3?1.0?1.0?1.87 KP?1.2?1.2?1.4?1.0?1.3?1.0?1.0?2.62 Kf?1.2?1.2?1.5?1.?1.3?1.0?1.0?2.81 所以，有：WK?KC?FC?1.87?775.56?1450.3N WK?KP?FP?2.62?845.67?2215.66N WK?Kf?Ff?2.81?319.65?898.22N 2）半精镗：
同理，圆周切削分力公式：
FC?902apf0.75KP
FP?530ap0.9f0.75KP
Ff?451apf0.4KP
因为：ap?0.5mm f?0.15mm/r ，则
FC?902apf0.75KP?902?0.5?0.150.75?1.15?124.476N Fp?530ap0.9f0.75KP?530?0.50.9?0.150.75?2.34?159.54N Ff?451apf0.4KP?451?0.5?0.150.4?0.54?57N KC?1.2?1.0?1.1?1.0?1.3?1.0?1.0?1.72 KP?1.2?1.15?1.1?1.0?1.3?1.0?1.0?1.8 Kf?1.3?1.0?1.3?1.0?1.3?1.0?1.0?2.2 所以，有：WK?KC?FC?1.72?124.476?214.1N WK?KP?FP?1.8?159.54?287.17N WK?Kf?Ff?2.2?57?125.4N
当夹紧力方向与切削力方向一致时，仅需要较小的夹紧力来防止工件在加工过程中产生的振动和转动。故该夹具采用移动压板夹紧机构，为了方便操作，通
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过手动拧紧螺母将压板压紧工件。
由于夹紧力方向与切削力方向在水平上有一段距离，使工件在夹紧的地方产生了弯矩，如图：
图3.3 弯矩示意图
∴F?Ffmax?319.65N
既是F'加上转矩M，所以WK?319.65N ④误差分析与计算
该夹具以一长销和一支承钉定位，要求保证孔中心与小通孔中心距的尺寸公差。为了满足工序的加工要求，必须使工序中误差总和等于或小于该工序所规定的工序公差。
由参考文献[12]可知孔销间隙配合的定位误差为：
△dw?(Dmax?dmin)/2?(25.021?24.974)/2?0.0235 ⑤夹具体设计
夹具体的设计参考镗孔夹具体零件图。
3.2铣槽夹具设计
3.2.1问题的提出
本夹具主要用来粗、精铣此拨叉的槽。粗、精铣槽时，槽宽有尺寸要求16mm，其深度要求为8?0.150mm，槽的左右两侧面粗糙度要求Ra3.2,底面粗糙
?0.11000度要求Ra6.3。本道工序仅是对槽进行粗、精铣削加工。同样在本道工序加工时，还是应考虑提高劳动生产率，降低劳动强度。同时应保证加工尺寸精度和表面质量。
3.2.2夹具的设计
①定位基准的选择
在进行铣槽加工工序时，由于?25H7和?60H12的孔已经加工。因此工件选择
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?25H7的孔一面与两孔作为定位基准。由一个长销穿在?25H7的孔加上此孔的一面就限制了五个自由度，再在?60H12的孔中间加上个削边销，就把自由度限制完了。即是一面两孔定位。 ②定位元件及夹紧元件的选择
此过程定位元件主要是长圆柱销和削边销，所以对他们进行选取。查参考文献[1]，选用的元件如下图：
图3.4 长圆柱销（GB2203-80 A型）
图3.5 削边销（GB2203-80 B型）
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夹紧元件选用压板，考虑到工件装夹的方便，此选用转动压板
图3.6 转动压板（GB2176-80）
③铣削力与夹紧力计算
根据参考文献[1]，表2.4—97可查得： 铣削力计算公式为
.00.65圆周分力 Fz?9.8?131a0apf?a0?.830zd0Fz k af?0.06 z 4mmmm/查表可得：d0?80mm Z?14 a??0.05d?? ap?7mm kFz?1.2 代入得 Fz?9.81?3?01.07? =462.53N
0.650.06?0.834?? .8?14800?1.2查表可得铣削水平分力、垂直分力、轴向分力与圆周分力的比值为： FV/Fz?0.9 5 Fx/Fz?0.5 4FL/Fz?0.3 ∴FL?0.3Fz?0.3?462.53?138.76N
3FV?0.9Fz?0.?9546?2.53N4 40.?5446?2.53N2 Fx?0.5F3z?查参考文献[1]，表5.1-4可知，所需的夹紧力为：J?FKL/2fl 式中：F?Fz?462.53N L=62.53mm f=1.22
l=34mm K?K1K2K3?1.5?1.2?1?1.8
∴J?FKL/2fl?462.53?1.8?62.53/2?1.22?34?627.53N
④定位误差分析
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