东北大学本科毕业设计（论文） 第3章 夹具设计
3.5夹具精度分析
利用夹具在机床上加工时，机床、夹具、工件、刀具等形成一个封闭的加工系统。它们之间相互联系，最后形成工件和刀具之间的正确位置关系。因此在夹具设计中，当结构方案确定后，应对所设计的夹具进行精度分析和误差计算。
由工序简图可知，本道工序由于工序基准与加工基准重合，又采用顶面为主要定位基面，故定位误差主要保证工艺孔尺寸Φ
0.02100??0.01?dw很小可以忽略不计。本道工序加工中
Ra1.6?mmm及表面粗糙度。本道工序最后mm，并采用镗
采用精镗加工，选用标准硬质合金镗刀，直径为Φ
0.02100??0.01套，镗刀导套孔径为该工艺孔的位置度应用的是最大实体要求。
工艺孔的表面粗糙度足。
影响两工艺孔位置度的因素有：
（1）镗模板上装衬套孔的尺寸公差：?1?0.005mm （2）两衬套的同轴度公差：?2?0.005mm （3）镗套的同轴度公差：?4?0.005mm （4）镗套与镗刀配合的最大间隙：
?5?25.039?25.008?0.031mmRa0.8?m，由本工序所选用的加工工步粗镗精满
2222222?1??2???4??5?dw??230?.0?390?.m0m7?8mm0.1
所以能满足加工要求。
3.6夹具设计及操作的简要说明
镗Φ100孔的夹具如夹具装配图所示。装卸工件时，先将工件放在定位块上；用压块的压紧螺钉将工件夹紧；然后加工工件。当工件加工完后，将带光面压块的压紧螺钉松开，取出工件。
3. 7 粗、精铣汽缸体平面夹具设计
本夹具主要用来粗、精铣传动箱上平面。由于加工本道工序的工序简
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东北大学本科毕业设计（论文） 第3章 夹具设计 图3-1可知。粗、精铣汽缸平面时，粗糙度要求
Ra?6.3?m，汽缸平面与
下平面有平行度要求,并与工艺孔轴线分别垂直度的要求，本道工序是对传动箱上平面进行粗精加工。因此在本道工序加工时，主要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
图3-1夹具装配图
3.8定位基准的选择
由零件图可知工艺孔的轴线所在平面有垂直度的要求，从定位和夹紧的角度来看，本工序中，定位基准是下平面，设计基准也是要求保证上、下两平面的平行度要求，定位基准与设计基准重合，不需要重新计算上下平面的平行度，便可保证平行度的要求。在本工序只需保证下平面放平就行，保证下平面与两定位板正确贴合就行了。
为了提高加工效率，现决定用两把铣刀传动箱体的上平面同时进行粗精铣加工。同时进行采用手动夹紧。
3.9铣削力与夹紧力计算
本夹具是在铣床上使用的，用于定位螺钉的不但起到定位用，还用于夹紧，为了保证工件在加工工程中不产生振动，必须对六角螺母和螺母螺钉施加一定的夹紧力。由计算公式
Fj=FsL/(d0tg(α+ψ1’)/2+r’tgψ2) （3.2）
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Fj－沿螺旋轴线作用的夹紧力 Fs－作用在六角螺母
L－作用力的力臂(mm) d0－螺纹中径(mm) α－螺纹升角(゜)
ψ1－螺纹副的当量摩擦(゜)
ψ2－螺杆(或螺母)端部与工件(或压块)的摩擦角(゜) r’－螺杆(或螺母)端部与工件(或压块)的当量摩擦半径(゜) 根据参考文献[6]其回归方程为 Fj＝ktTs 其中Fj－螺栓夹紧力(N)； kt－力矩系数(cm－1)
Ts－作用在螺母上的力矩(N.cm)； Fj =5×2000=10000N
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3.10夹具体槽形与对刀装置设计
定向键安装在夹具底面的纵向槽中，一般使用两个。其距离尽可能布置的远些。通过定向键与铣床工作台U形槽的配合，使夹具上定位元件的工作表面对于工作台的送进方向具有正确的位置。定向键可承受铣削时产生的扭转力矩，可减轻夹紧夹具的螺栓的负荷，加强夹具在加工中的稳固性。
根据参考文献[11]定向键的结构如图3-2所示。
图3-2 定向键
根据参考文献[11]夹具U型槽的结构如图3-3所示。
图3-3U型槽
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主要结构尺寸参数如下表3.1所示。
表3.1 U型槽的结构尺寸
螺栓直径d 12 D
14 D130 L
20 表3.1
对刀装置由对刀块来实现，用来确定刀具与夹具的相对位置。 由于本道工序是完成传动箱体上平面尺寸为210×315mm的粗、精铣加工，所以选用直角对刀块。根据GB2243—80直角对到刀块的结构和尺寸如图3-3所示。
图3-3圆对刀块
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