CA6140车床后托架夹具设计
2014-12-11张铮牛君伍
张铮++牛君伍
摘 要：机床夹具设计是在机械设计当中一个重要的一个环节，夹具的作用不仅有定位的作用，同时还有夹紧的作用，所以合理的设计夹具，是保证机床加工零件精度，提高生产率的重要内容，所以我们要了解怎样分析夹紧力，怎样去制定出合理的设计方案，同时也要考虑误差的影响。
关键词：基准 夹紧力 误差分析
中图分类号：TG751.1 文献标识码：A 文章编号：1674-098X（2014）06（a）-0066-01
1 铣平面夹具设计
1.1 定位基准的选择
由零件图可知：粗铣平面对孔、、的中心线和轴线是有技术要求的，要保证它们之间的平行度要求，所以选择的基准为孔的中心线。要想使定位误差满足要求，要是想要得到零件的中心线可以通过V形块，在夹具设计中利用V型快定位是常用的定位元件。要是想要保住加工平面的技术要求，选择V形块定心平面是一种常用方法。同时，还要限制一个沿Y轴移动的自由度（图1）。
1.2 切削力及夹紧分析计算
铣削切削力的计算公式：
1.1
查表得：，对于灰铸铁：取，即，由式1.1得，
（N）；垂直切削：
（N）（对称铣削）；背向力：（N）。
2 钻三杠孔夹具设计
2.1 定位基准的选择
根据零件图的技术要求，、、
孔的中心轴线与底座的底平面有平行度要求，在要加工孔的时候要对底面先进行加工，这样选择底面为设计基准，只有满足底面的精度，才能满足孔、、的轴线间有位置公差，在机械加工的时候，对基准的选择是非常严格的，只有满足各个位置的精度、位置公差、行为公差等的要求，才能加工出合格的产品。
2.2 切削力及夹紧力的计算
切削力公式：式中mm，mm/r查表得：
，得：（N）。
切削扭矩公式：，即：。
通过数据的分析和结论，同时考虑夹紧力的夹紧情况，切削力的作用情况，要找到在零件加工过程中对夹具作用工件时最不利的状态，在根据静力平衡的关系得出理论上的夹紧力，通过这些条件，最后确定出最可靠的夹紧方式和所需要的夹紧力。
2.3 误差分析与计算
在满足孔的轴线和侧面的之间的尺寸公差，孔和底面的平行度也要保证的前提下，需要选择夹具的侧面和底面作为我们设计时候的基准，同时在满足加工工序的要求就必须要使工序中的误差在许用误差的范围内，孔轴线与左侧面为线性尺寸一般公差。根据国家标准的规定：
（1）两个垂直平面的定位误差：mm；（2）夹紧误差：
两个垂直平面在接触时候的变
形位移值：
mm，
mm；（3）磨损造成的加工误差：通常不超过mm；（4）夹具与刀具相对位置误差：取；误差总和：，根据上述的结果分析，这个设计的夹具满足设计要求，可以满足精度要求。
3 钻底孔夹具设计
3.1 定位基准的选择
要是想要加工孔时，要先对孔所在平面的底面进行粗加工，这样就是选择底面作为定位精基准，也就是我们常说的设计基准，选择工件的左端面作为钻模的基准，可以满足孔所需的要求，工件定位是用底平面和两个侧面来限制六个自由度。
3.2 切削力及夹紧力的计算
切削力得：，式中D=12 F查表得：Ff=；切削扭矩得：，即：M
，实际所需夹紧力：，
取K=2，1=0.132=0.3，即：WK螺旋夹紧时产生的夹紧力：
（N）
，这种夹具的夹紧机构采用的是螺旋夹紧，原理是螺栓将压紧力通过弧形压块传递给工件。
所需要的实际夹紧力WK作用在的位置，螺旋夹紧时产生的夹紧力W0作用在L=169的位置处，原动力计算由式即：，
（N·m）由上述计算可得： ，通过计算结果得出该夹紧机构是可靠的。
参考文献
[1] 谢晏，周定照，黄同林，等.CA6140车床后托架的夹具设计[J].科技信息，2011（2）.
[2] 丁连平.普通车床脱落蜗杆机构的局部改进[J].设备管理与维修，1990（5）.
[3] 兰正洲.加工渐开线花键轴的定位夹紧装置[J].机械工人，冷加工，1992（6）.endprint
摘 要：机床夹具设计是在机械设计当中一个重要的一个环节，夹具的作用不仅有定位的作用，同时还有夹紧的作用，所以合理的设计夹具，是保证机床加工零件精度，提高生产率的重要内容，所以我们要了解怎样分析夹紧力，怎样去制定出合理的设计方案，同时也要考虑误差的影响。
关键词：基准 夹紧力 误差分析
中图分类号：TG751.1 文献标识码：A 文章编号：1674-098X（2014）06（a）-0066-01
1 铣平面夹具设计
1.1 定位基准的选择
由零件图可知：粗铣平面对孔、、的中心线和轴线是有技术要求的，要保证它们之间的平行度要求，所以选择的基准为孔的中心线。要想使定位误差满足要求，要是想要得到零件的中心线可以通过V形块，在夹具设计中利用V型快定位是常用的定位元件。要是想要保住加工平面的技术要求，选择V形块定心平面是一种常用方法。同时，还要限制一个沿Y轴移动的自由度（图1）。
1.2 切削力及夹紧分析计算
铣削切削力的计算公式：
1.1
查表得：，对于灰铸铁：取，即，由式1.1得，
（N）；垂直切削：
（N）（对称铣削）；背向力：（N）。
2 钻三杠孔夹具设计
2.1 定位基准的选择
根据零件图的技术要求，、、
孔的中心轴线与底座的底平面有平行度要求，在要加工孔的时候要对底面先进行加工，这样选择底面为设计基准，只有满足底面的精度，才能满足孔、、的轴线间有位置公差，在机械加工的时候，对基准的选择是非常严格的，只有满足各个位置的精度、位置公差、行为公差等的要求，才能加工出合格的产品。
2.2 切削力及夹紧力的计算
切削力公式：式中mm，mm/r查表得：
，得：（N）。
切削扭矩公式：，即：。
通过数据的分析和结论，同时考虑夹紧力的夹紧情况，切削力的作用情况，要找到在零件加工过程中对夹具作用工件时最不利的状态，在根据静力平衡的关系得出理论上的夹紧力，通过这些条件，最后确定出最可靠的夹紧方式和所需要的夹紧力。
2.3 误差分析与计算
在满足孔的轴线和侧面的之间的尺寸公差，孔和底面的平行度也要保证的前提下，需要选择夹具的侧面和底面作为我们设计时候的基准，同时在满足加工工序的要求就必须要使工序中的误差在许用误差的范围内，孔轴线与左侧面为线性尺寸一般公差。根据国家标准的规定：
（1）两个垂直平面的定位误差：mm；（2）夹紧误差：
两个垂直平面在接触时候的变
形位移值：
mm，
mm；（3）磨损造成的加工误差：通常不超过mm；（4）夹具与刀具相对位置误差：取；误差总和：，根据上述的结果分析，这个设计的夹具满足设计要求，可以满足精度要求。
3 钻底孔夹具设计
3.1 定位基准的选择
要是想要加工孔时，要先对孔所在平面的底面进行粗加工，这样就是选择底面作为定位精基准，也就是我们常说的设计基准，选择工件的左端面作为钻模的基准，可以满足孔所需的要求，工件定位是用底平面和两个侧面来限制六个自由度。
3.2 切削力及夹紧力的计算
切削力得：，式中D=12 F查表得：Ff=；切削扭矩得：，即：M
，实际所需夹紧力：，
取K=2，1=0.132=0.3，即：WK螺旋夹紧时产生的夹紧力：
（N）
，这种夹具的夹紧机构采用的是螺旋夹紧，原理是螺栓将压紧力通过弧形压块传递给工件。
所需要的实际夹紧力WK作用在的位置，螺旋夹紧时产生的夹紧力W0作用在L=169的位置处，原动力计算由式即：，
（N·m）由上述计算可得： ，通过计算结果得出该夹紧机构是可靠的。
参考文献
[1] 谢晏，周定照，黄同林，等.CA6140车床后托架的夹具设计[J].科技信息，2011（2）.
[2] 丁连平.普通车床脱落蜗杆机构的局部改进[J].设备管理与维修，1990（5）.
[3] 兰正洲.加工渐开线花键轴的定位夹紧装置[J].机械工人，冷加工，1992（6）.endprint
摘 要：机床夹具设计是在机械设计当中一个重要的一个环节，夹具的作用不仅有定位的作用，同时还有夹紧的作用，所以合理的设计夹具，是保证机床加工零件精度，提高生产率的重要内容，所以我们要了解怎样分析夹紧力，怎样去制定出合理的设计方案，同时也要考虑误差的影响。
关键词：基准 夹紧力 误差分析
中图分类号：TG751.1 文献标识码：A 文章编号：1674-098X（2014）06（a）-0066-01
1 铣平面夹具设计
1.1 定位基准的选择
由零件图可知：粗铣平面对孔、、的中心线和轴线是有技术要求的，要保证它们之间的平行度要求，所以选择的基准为孔的中心线。要想使定位误差满足要求，要是想要得到零件的中心线可以通过V形块，在夹具设计中利用V型快定位是常用的定位元件。要是想要保住加工平面的技术要求，选择V形块定心平面是一种常用方法。同时，还要限制一个沿Y轴移动的自由度（图1）。
1.2 切削力及夹紧分析计算
铣削切削力的计算公式：
1.1
查表得：，对于灰铸铁：取，即，由式1.1得，
（N）；垂直切削：
（N）（对称铣削）；背向力：（N）。
2 钻三杠孔夹具设计
2.1 定位基准的选择
根据零件图的技术要求，、、
孔的中心轴线与底座的底平面有平行度要求，在要加工孔的时候要对底面先进行加工，这样选择底面为设计基准，只有满足底面的精度，才能满足孔、、的轴线间有位置公差，在机械加工的时候，对基准的选择是非常严格的，只有满足各个位置的精度、位置公差、行为公差等的要求，才能加工出合格的产品。
2.2 切削力及夹紧力的计算
切削力公式：式中mm，mm/r查表得：
，得：（N）。
切削扭矩公式：，即：。
通过数据的分析和结论，同时考虑夹紧力的夹紧情况，切削力的作用情况，要找到在零件加工过程中对夹具作用工件时最不利的状态，在根据静力平衡的关系得出理论上的夹紧力，通过这些条件，最后确定出最可靠的夹紧方式和所需要的夹紧力。
2.3 误差分析与计算
在满足孔的轴线和侧面的之间的尺寸公差，孔和底面的平行度也要保证的前提下，需要选择夹具的侧面和底面作为我们设计时候的基准，同时在满足加工工序的要求就必须要使工序中的误差在许用误差的范围内，孔轴线与左侧面为线性尺寸一般公差。根据国家标准的规定：
（1）两个垂直平面的定位误差：mm；（2）夹紧误差：
两个垂直平面在接触时候的变
形位移值：
mm，
mm；（3）磨损造成的加工误差：通常不超过mm；（4）夹具与刀具相对位置误差：取；误差总和：，根据上述的结果分析，这个设计的夹具满足设计要求，可以满足精度要求。
3 钻底孔夹具设计
3.1 定位基准的选择
要是想要加工孔时，要先对孔所在平面的底面进行粗加工，这样就是选择底面作为定位精基准，也就是我们常说的设计基准，选择工件的左端面作为钻模的基准，可以满足孔所需的要求，工件定位是用底平面和两个侧面来限制六个自由度。
3.2 切削力及夹紧力的计算
切削力得：，式中D=12 F查表得：Ff=；切削扭矩得：，即：M
，实际所需夹紧力：，
取K=2，1=0.132=0.3，即：WK螺旋夹紧时产生的夹紧力：
（N）
，这种夹具的夹紧机构采用的是螺旋夹紧，原理是螺栓将压紧力通过弧形压块传递给工件。
所需要的实际夹紧力WK作用在的位置，螺旋夹紧时产生的夹紧力W0作用在L=169的位置处，原动力计算由式即：，
（N·m）由上述计算可得： ，通过计算结果得出该夹紧机构是可靠的。
参考文献
[1] 谢晏，周定照，黄同林，等.CA6140车床后托架的夹具设计[J].科技信息，2011（2）.
[2] 丁连平.普通车床脱落蜗杆机构的局部改进[J].设备管理与维修，1990（5）.
[3] 兰正洲.加工渐开线花键轴的定位夹紧装置[J].机械工人，冷加工，1992（6）.endprint
