地大 夹具设计课程设计1

1、机械加工工艺卡产品型号零件图号产品名称两级圆锥斜齿圆柱齿轮减速器零件名称合箱车间工序号工序名称金工车间镗输入轴承孔毛坯种类毛坯材料毛坯外形每毛坯可制件数铸件HT2001290×520×3701设备名称设备型号设备编号卧式镗床T618夹具编号夹具名称切削液输入轴承孔煤油与矿物质油的混合物工位器具编号工位器具名称工序工时准终单件0,987min 19.74min工步号工步内容工艺装备主轴转速（r/min）切削速度（m/min）进给量（mm/r）背吃刀量（mm）进给次数工步工时机动辅助1粗镗输入轴承孔至148mm卧式镗床T618硬质合金四刀镗片160.3 75.50.4311.3

2、1min0.262min2粗镗输入轴承孔至149.3.mm卧式镗床T618硬质合金四刀镗片190.489.70.31.313.68min 0.736min 3粗镗输入轴承孔至150mm卧式镗床T618硬质合金四刀镗片257.1121.10.10.718.17min 1.633min中国地质大学（武汉）设计者设计日期审核日期标准化日期会签日期杜强 2012.9.1机械制造工艺学课程设计 减速箱夹具设计报告 粗镗输入轴承孔 指导老师：目 录 第1章 二级圆锥齿轮概述 第2章 图纸技术要求分析 第3章 计算生产纲领确定生产类型 第四章 材料、毛坯制造方法的选择及毛坯图 1 材料选择 2毛坯的制造方法

3、 3毛坯的加工余量4毛坯图 第五章 定位基面的选择及分析第六章 加工工作量及工艺手段组合第七章 划分加工阶段，大致工艺过程1 上箱体加工工艺过程卡 2 下箱体加工工艺过程卡 3 合箱加工工艺过程卡 第八章 粗镗输入轴承孔机械加工及夹具设计 1 机床选择刀具选择切削液2 加工余量及精度等级3 切削参数4 切削力的计算机动时间及单位时间定额5 机座结合面铣削加工工序卡6 夹紧方案设计7夹紧力计算8 夹紧元件设计9气压系统及元件的选择计算10气动系统回路及其PLC 控制电路、电路分析11 支承板、挡销设计等其他零件设计第九章 参考资料第十章 实习心得二级圆锥齿轮减速器设计第一章 二级圆锥齿轮概述减速

4、器减速器在原动机和工作机或执行机构之间起匹配转速和传递扭矩的作用，在现代机械中应用极为广泛，是原动机和工作机之间的独立的闭式传动装置。减速器是一种相对精密的机械。减速器按用途可分为齿轮减速器；蜗杆减速器；齿轮蜗杆减速器；行星齿轮减速器。 本次设计任务为二级圆锥齿轮减速器设计。一二级圆锥齿轮减速器特点比起二级圆柱齿轮减速器，二级圆锥齿轮可以运用在输入轴与输出轴成角度的时候。并且由于二级减速，使得效率更高。二、二级圆锥齿轮减速器的结构、零件介绍1）减速器的结构二级圆锥齿轮减速器主要结构包括：箱体（箱盖、机座）、圆锥齿轮。2） 减速器的应用范围减速机的操做范围广泛，从交通工具的船舶，汽车，机车，构筑

5、用的重型机具，机器财产所用的减工机具。选择蜗杆和蜗轮材料组合时，不但要求有足够的强度，而且要有良好的减摩、耐磨和抗胶合的能力。3）箱体的结构、特点此减速器箱体结构形状复杂，壁薄，外部有多孔多加强筋的薄壁结构。有精度要求高的多个平面、轴承孔系、螺孔等需要加工。为了便于安装内部部件，同时为了铸造方便、节省成本，该减速箱的箱体做成剖分式。由机座和机盖组成。箱体结构图如下： 第二章 图纸技术要求分析由图纸可知，机盖、基座的生产工艺有以下几点基本技术要求：1） 减速器箱体铸成后，应用清砂机清洗铸件并进行时效处理；2） 机盖和基座合箱后，边缘应平齐，相互错位每边不大于2mm；3） 应检查基座结合面的密封性

6、，用0.005mm塞尺塞入深度不大于结合面宽度的1/3，用涂色法去检查接触面积到每平方厘米不少于一个斑点；4） 与基座连接打上定位销后，进行镗孔，此时接合面处禁止放各种衬垫；5） 机械加工未标注的偏差尺寸精度为IT12；6） 铸造尺寸精度为IT18;7） 未标明倒角为C3，粗糙度为Ra12.5;8） 未标组铸造倒角半径为R=510mm；9） 机盖结合面粗糙度为Ra1.6，平面度为0.06；10） 输入（出）轴孔两端面与输入（出）轴孔中心线的垂直度为0.10，粗糙度为Ra3.2；11） 窥视口面粗糙度为Ra12.5；12） 输出（入）轴承孔的粗糙度为Ra1.6；13） 输出轴承孔的圆柱度为0.0

7、2，同轴度为0.02；14） 输出轴承孔上偏差0.040，下偏差为0；15） 基座不得漏油；经过建模对图纸中尺寸的标注，公差配合的制定，形位公差，表面粗糙度的分析整合，有以下几点当重点注意： 结合面加工中，应在保证平面度0.06和粗糙度Ra1.6的要求下，采取合理的加工方法，以满足密封性的检测； 加工轴承孔端面和端面时候，需合箱加工，才能满足所有垂直度的要求； 为了减少换刀次数，箱体的紧固孔尺寸规格应保持一致。第三章 计算生产纲领确定生产类型该零件年产量为10000件，在每台产品中的数量为1件，废品率废品率为3%，备品率为5。由生产纲领计算公式 NQ×n（1）式中 Q 年产量（件/年

8、） N 该零件在每台产品中的数量（件/台） 废品率 备品率 计算出N后按表61确定生产类型计算得：N10000×1×（135）=10800查表机制工艺生产实习及课程设计中表61生产类型同一零件的年产量重型零件中型零件轻型零件单件生产151101100小批生产51010200100500中批生产1003002005005005000大批生产30010005005000500050000大量生产1000以上5000以上50000以上结论：由此可以确定生产类型为大量生产。第四章 材料、毛坯制造方法的选择及毛坯图一材料选择由于减速器箱体结构复杂，并有凸台，凹槽等壁厚较薄的结构，通过

9、查阅了解灰口铸铁的特点如下：1.有一定的强度，但塑性和韧性低，这种性能特点与石墨本身性能及其在铸铁组织形态有关。2.有良好的减震性，能有效地吸收机器震动的能量。3.良好地润滑性。4.良好地导热性能，由于石墨本省就是良好地导体。5.熔炼方便，流动性好，铸件不易产生开裂。 由此可以确定选择抗缺敏感性，减震性，耐磨性优良，切削性能好和成本低的型号为HT200的灰铸铁。若无HT200，可以采用球墨铸铁，型号为QT400-15或QT400-18，其特点是焊接性和切削性能好，常温时冲击韧度高，脆性转变温度低，低温韧性好。采用热处理：为了消除铸件在铸造冷却过程中产生的内应力，防止铸件变形或开裂，采用消除内应

10、力退火热处理工艺二毛坯的制造方法一般地，毛坯的制造方法有两种，即砂型铸造和金属模铸造。但这两种铸造方法的特点和适用范围大不相同。对于砂型铸造，它是传统的铸造方法，适用于各种形状、大小、批量及各种合金铸件的生产，其特点是成本低、加工余量大、生产率低；而对于金属模铸造，它适用于以非铁合金为主、大批大量生产的中、小型铸件，其特点是成本高、加工余量小、生产率高。但是就减速器箱体的铸造来说，应该采用砂型铸造。砂型铸造分型面的选择原则(1)应尽量使分型面平直、数量小。(2)应避免不必要的型芯和活块，以简化造型工艺。(3)应尽量使铸件全部或大部分置于箱下。三毛坯的加工余量以下的数据均来自金属机械加工工艺人员

11、手册上海科技学术出版社 1979年版 从书中可以得到灰铸铁的表层厚度为14mm，这里选择2mm，由刀具保护的需要，余量要比表层的厚度大一些。所设计的减速器尺寸精度和表面光洁度要求要求较高，大批大量生产，由JZ67-62规定，选择的铸件精度等级为2级。由表5-5铸件的公称重量200500公斤，铸件的公称重量偏差为6%二级精度铸铁件的机械加工余量1. 机盖的加工余量凸台面厚度为80mm 由于结合面以凸台顶面为定位基面由表5-5机盖结合面的加工余量为5.0mm凸台的顶面的加工余量取3.5mm机盖宽度为550mm，加工余量取5.5mm 故毛坯长 1190 由表5-5取加工余量为6.5mm,故毛坯长 1

12、190 +6.5=1196.5mm宽 520+2×5.5=531mm高 370+5.0+3.5=378.5mm2. 机座的加工余量与机盖相同的查表法毛坯长度1290mm 由表5-5 长度方向的加工余量为6.5mm 宽度与520mm 加工余量5.5mm厚度为400mm 由表5-5得到顶面（结合面）的加工余量5.0mm ，底面的加工余量5.5mm 毛坯长 1190+6.5=1196.5mm,宽 520+2×5.5=531mm高度方向加工余量 4005.05.5=410.5mm鞋油口加工余量为由表5-56注解取孔的加工余量为2mm 四毛坯图第五章 定位基面的选择及分析由机械制造工

13、艺学可知，定位基准包括粗基准与精基准，所谓粗基准，即在机械加工的第一道工序中，只能用毛坯上未经加工的表面作为基准。而在随后的工序中，用加工过的表面作为定位基准，称为精基准。我们先确定精基准，然后确定粗基准。选择原则：精基准：“基准重合”原则 “基准统一”原则 “自为基准”原则 “互为基准”原则并且在精基准选择过程中，应保证工件定位准确、夹紧可靠、操作方便等。减速器上箱盖通常以凸台面、结合面作为精基准，下箱体通常以底面和两定位销孔为精基准。在加工上箱盖时，以凸台面为精基准粗铣、半精铣、精铣结合面。以结合面为精基准时铣视口端面、钻孔、攻丝，钻起盖螺纹孔、攻丝。只有加工结合面时才以凸台为精基准，因此

14、满足“基准统一”原则。下箱体则以底面和两定位销孔为精基准，这种选择定位基准的方法便于夹紧，工件夹紧变形小，易于实现自动定位和自动夹紧，且无在基准不重合误差。粗基准：在选择粗基准的时候需要考虑两个问题：一是保证加工面与不加工面之间的相互位置精度要求；二是合理废品各加工面的加工余量。箱盖和机座都以结合面为粗基准加工底面。以加工出的结合面为精基准，加工分布在箱盖和箱座两个不同部分上的很不规则的轴承孔的毛坯孔，以及油孔、连接孔等。这样可以保证对合面凸缘厚薄均匀，减少箱体合装时对合面的变形。 各加工面基准表工件工序内容定位基准箱盖粗铣箱盖连接螺栓凸台面箱盖的结合面为粗基准粗精铣箱盖结合面箱盖的凸台面为精

15、基准粗铣窥视孔端面箱盖的结合面为精基准钻起吊螺钉孔箱盖的结合面为精基准钻窥视孔台阶面螺钉孔箱盖的结合面为基准面攻起吊螺钉孔和窥视孔台阶面螺钉孔箱盖的结合面为精基准箱座粗铣机座底面机座的结合面为粗基准粗精铣机座结合面机座底面为精基准精铣机座底面机座底面为精基准粗铣机座凸台面机座底面为精基准粗铣排油口台阶面机座底面为精基准粗铣游标台阶面机座底面为精基准钻地脚螺栓孔机座底面为精基准钻排油螺栓孔和游标孔机座底面为精基准攻地脚螺栓孔、排油螺栓孔和游标空机座底面为精基准合箱后粗精镗蜗杆轴承孔机座底面为精基准，采用一面两销定位粗精镗蜗轮轴承孔机座底面为精基准，采用一面两销定位粗精镗齿轮轴承孔机座底面为精基准

16、，采用一面两销定位粗精铣蜗杆轴承孔端面机座底面为精基准，采用一面两销定位粗精铣蜗轮轴承孔端面机座底面为精基准，采用一面两销定位粗精铣齿轮轴承孔端面机座底面为精基准，采用一面两销定位锪上机座连接螺栓沉头座孔机座底面为精基准，采用一面两销定位钻轴承盖孔机座底面为精基准，采用一面两销定位第六章 加工工作量及工艺手段组合1. 机床与机盖结合面（5mm)加工工序：粗铣-半精铣-精铣工序余量：粗铣 3mm 半精铣 1.4mm 精铣 0.6mm工序公差：毛坯±2.0 粗铣 IT12 半精铣IT18 精铣IT7工序尺寸：精铣 mm Ra1.6 半精铣 mm Ra 6.3 粗铣 mm Ra12.5 毛

17、坯 mm2. 两轴承孔端面1) 输出轴承孔两端面 A.加工工序：粗铣精铣 B.工序余量：粗铣 3.5mm 精铣 0.5mm C.工序公差：毛坯±3.0mm 粗铣IT10 精铣IT7 D.工序尺寸：精铣 mm Ra3.2 粗铣 mm Ra 12.5 毛坯 mm 2) 输入轴轴承孔端面 A.加工工序：粗铣精铣 B.工序余量：粗铣 3.5mm 精铣 0.5mm C.工序公差：毛坯±2.5mm 粗铣IT10 精铣 IT7 D.工序尺寸：精铣mm Ra 3.2 粗铣 mm Ra 12.5 毛坯mm3) 视窗面A加工工序：粗铣B.工序余量：粗铣2mmC工序公差：毛坯±1.2m

18、m 粗铣IT12D.工序尺寸：粗铣mm Ra12.5 毛坯mm4) 机盖凸台面A加工工序： 粗铣B.工序余量： 粗铣3.5mmC.工序公差：毛坯±1.5mm 粗铣IT12D.工序尺寸：粗铣 mm Ra12.5 毛坯mm5) 输入（出）轴承孔I 输入轴轴承孔加工工序：粗镗半精镗精镗工序余量：粗镗3mm 半精镗1.3mm 精镗 0.7mm工序公差：毛坯±1.5 粗镗 IT12 半精镗 IT10 精镗 IT7工序尺寸：精镗 mm Ra1.6 半精镗 mm Ra 3.2 精镗mm Ra12.5 毛坯mmII 中间轴轴承孔A加工工序：粗镗半精镗精镗B工序余量：粗镗3mm 半精镗1.3

19、mm 精镗 0.7mmC工序公差：毛坯±1.5 粗镗 IT12 半精镗 IT10 精镗 IT7D工序尺寸：精镗 mm Ra1.6 半精镗 mm Ra 3.2 精镗mm Ra12.5 毛坯mmIII 输出轴轴承孔加工工序：粗镗半精镗精镗工序余量：粗镗3mm 半精镗2.3mm精镗 0.7mm工序公差：毛坯±1.5mm 粗镗 IT10 精镗 IT7D工序尺寸： 精镗 mm Ra1.6 半精镗 mm Ra 3.2 精镗mm Ra12.5 毛坯mmIV 机座底面A加工工序：粗铣B工序余量4.5mmC工序公差：毛坯±1.2mm 粗铣IT12D工序尺寸：粗铣mm 毛坯mm第七章

20、 划分加工阶段，大致工艺过程箱盖加工工艺过程卡厂名机械加工过程卡产品型号零件名称零件号减速器箱盖毛坯种类铸件材料HT200毛坯尺寸每一毛坯1每台件数1单位重量（公斤）可制件数工序 车间工序内容设备工艺装备名称与编号工时（分）夹具刃具量具辅具准备单件1 铸工毛坯铸造，清砂2 喷丸3铸工人工时效处理4 金工铣箱盖凸台面。保证: 1.输入与输出轴两侧的凸台尺寸为，表面粗糙度为Ra12.52. 右侧起吊螺钉凸台尺寸为，表面粗糙度为Ra12.53.左侧起吊螺钉凸台尺寸为，表面粗糙度为Ra12.5X62W高速钢立铣刀W18Cr4V5金工粗铣箱盖结合面。保证：结合面尺寸为，表面粗糙度为Ra12.5X6142

21、硬质合金镶齿面铣刀6金工半精铣箱盖结合面。保证：结合面尺寸为，表面粗糙度为Ra6.3X6142硬质合金镶齿面铣刀7金工精铣箱盖结合面。保证：结合面尺寸为，表面粗糙度为Ra1.6，平面度0.06X6142硬质合金8金工铣窥视孔台阶面。保证：窥视孔台阶面尺寸为，表面粗糙度为Ra12.5X53K硬质合金镶齿面铣刀9金工钻窥视孔上的螺栓孔，保证：1.螺栓孔直径为M6；2上下两螺栓孔距离为270Z3025*10B麻花钻10金工钻起吊螺栓孔。保证：1.右侧起吊螺栓距离输出轴中心线为，直径为M20；2.左侧起吊螺栓距离中间轴中心线为，直径为M20Z3025*10B麻花钻11金工攻窥视孔螺栓孔Z3025*10

22、B丝锥12金工攻起吊螺栓孔Z3025*10B丝锥13金工锪起吊螺钉沉头座，保证：1.左侧起吊螺钉沉头座的直径为M30，距离中间轴轴心线为；2.右侧起吊螺钉沉头座的直径为M30，距离中间轴轴心线为；Z3025*10B锪钻14清洗清洗机盖15检验检验编制校对审核会签批准日期箱体加工工艺过程卡厂名机械加工过程卡产品型号零件名称零件号减速器箱座毛坯种类铸件材料HT200毛坯尺寸每一毛坯1每台件数1单位重量（公斤）可制件数工序 车间工序内容设备工艺装备名称与编号工时（分）夹具刃具量具辅具准备单件1 铸工毛坯铸造，清砂2 铸工人工时效处理3喷丸4金工粗铣底面，加工余量为4.5，粗糙度为Ra12.5X53X

23、硬质合金面铣刀YG65金工粗铣底结合面 X63W硬质合金端面铣刀YG66金工半精铣底结合面X63W7金工铣油孔平面 X63W8金工铣游标平面 X63W9金工钻6*M22的地脚螺栓孔摇臂钻床Z37锥柄麻花钻10金工锪6*M55的沉头座孔摇臂钻床Z37有可回转导套的套式平面锪钻11金工钻油孔M50Z3025B麻花钻12金工攻油孔M50 Z3025B丝锥13金工钻游标孔M27 Z3025B 麻花钻14金工锪游标孔M2715金工攻游标孔M27 Z3025B 丝锥编制校对审核会签批准日期合箱后加工工艺过程卡厂名机械加工过程卡产品型号零件名称零件号减速器箱体毛坯种类铸件材料HT200毛坯尺寸每一毛坯1每台

24、件数1单位重量（公斤）可制件数工序 车间工序内容设备工艺装备名称与编号工时（分）夹具刃具量具辅具准备单件1金工将箱盖，箱体对准合箱2金工钻，铰锥销孔，装入锥销3金工将箱盖，箱体做标记，编号 4金工钻定位销孔M16Z3025B麻花钻5金工铰定位销孔M16Z3025B铰刀6金工钻12*M22的孔摇臂钻床Z35锥柄长麻花钻7金工锪12*M50的沉头座孔摇臂钻床Z35有可回转导套的套式平面锪钻8金工粗镗输入，中间，输出轴承孔卧式镗床T618单片可调整式镗片内径百分表9金工半精镗输入，中间，输出轴承孔卧式镗床T618单片可调整式镗片内径百分表10金工精镗输入，中间，输出轴承孔卧式镗床T618单片可调整式

25、镗片内径百分表11金工粗铣轴承孔端面双面端铣床X364硬质合金0.02两用游标卡尺12金工精铣轴承孔端面双面端铣床X364硬质合金镶齿式套式面铣刀，铣刀250JB/T79541999两把 0.02两用游标卡尺13金工钻轴承盖端面孔D3025直柄麻花钻14金工攻螺纹Z5025丝锥， 螺纹塞规攻螺纹夹头15金工去毛刺、打标记16清洗17检验终检编制校对审核会签批准日期第八章 粗镗输入轴承孔机械加工及夹具设计8.1.1机床的选择手册对机床选择的基本要求：1）机床尺寸规格和工件的形状尺寸应相适应； 2）机床精度等级与本工序加工要求应相适应； 3）机床电动机功率与本工序加工所需功率应相适应； 4）机床自

26、动化程度和生产效率与生产类型应相适应。该工序为粗镗轴承孔，据工件外形尺寸，加工等级精度要求查机械加工工艺人员手册选择机床为：卧式镗床T618T618机床参数如下：最大镗孔直径（用镗杆）mm220主电动机功率KW5.5加工毛坯最大重量Kg2000机床外形尺寸（长、宽、高）4067*1775*2370主轴箱最大升降行程mm800机床总重量t7.5工作台最大移动距离（纵*横）1120*850主轴线到工作台面距离0800工作台面尺寸（长*宽）1000*900转速范围r/min；/级01000/18表7-1图7-18.1.2刀具的选择刀具材料选择：高速钢和硬质合金都是刀具的常用材料，但在此硬质合金更具优

27、越性1、硬质合金硬度比高速钢高很多2、硬质合金导热性高于高速钢，热导率是高速钢的2-3倍3、硬质合金的耐热性比高速钢高很多4、硬质合金粘结温度高于高速钢，抗粘结磨损能力强5、硬质合金化学稳定性好，氧化温度高于高速钢 故初步选择刀具材料为钨钴类硬质合金，查表，进一步确定选择YG6或YG8，而此工序为粗镗轴承孔，为保证能使用较高的切削速度，故最后选择材料型号为YG6；查表选择镗刀片，选单面可调整式镗刀。刀具参数如下： 名称 孔径范围 应用范围 双刃镗刀 d=50225用镗杆工作时，粗镗或精镗壳体零件的通孔，育孔及台阶孔表7-2刀具编号公称直径D/mm 前角 后角主偏角副偏角副后角刃倾角 1 98.

28、5 2 78.5表7-38.1.3 量具的选择根据手册查的采用内径百分表内径百分表：采用比较法测量工件的内径及其几何形状的正确性和位移量。根据所镗孔尺寸确定内径百分表规格如下：相关参数：公称规格测量范围读数值测孔深度50100501000.01100表7-48.2 切削力的计算机动时间及单位时间定额机械制造工艺课程-设计手册 2008年8月版V= （p66页） T刀具耐用度（min） t切削深度（mm） S进给量（mm/r） HB（平均）布氏硬度 粗镗V取值3550 S取值0.41.5半精镗V取值5070S取值0.150.45 精镗V取值7090S取值0.060.12S (P69页） 粗镗S取

29、0.4 mm/r 半精镗取0.3mm/r 精镗取0.1mm/rT（P 64页） 镗刀耐用度取60min HB 铸铁取200HB t 根据加工工艺流程可知，粗镗t取3mm 半精镗取1.3mm 精镗取0.7mm将以上变量数值分别代入公式得：粗镗V=75.5m/min 半精镗V=89.7m/min 精镗V=121.1m/min n=V/（D）（主轴速度）D取150mm粗镗n=160.3r/min 半精镗n=190.4r/min 精镗n=257.1/minT基本 = T辅助=（1520）%T基本 （取20% )T单件=(1.351.50)XT基本（取1.5） T准备终结 =（35)%·T基本

30、（取5）其中n每分钟转速（r/min） S为每转进给量(mm/r) i为走刀次数 i 取1次 取值为210mm将以上数值代入公式得粗镗 T基本=1.31min T辅助=0.262min 半精镗 T基本=3.68min T辅助=0.736min 精镗 T基本=8.17min T辅助=1.633min T单件= （1.31+3.68+8.17）X1.5=19.74minT 准备终结=0,987min计算切削力主切削力吃刀切削力进给吃刀力其中 前角=10°, 主偏角=45°, 刀具圆弧半径R=1 mm， 后刀面磨损限度切削速度不同时的修正系数V=75.5 =1 V=89.7 =1

31、V=121.1 =0.9不同冷却润滑条件时的修正系数矿物质油=0.9材料强度或硬度不同时的修正系数=1 =1 =1粗镗时：主切削力：， ，=1 =1 =1 =1 ,=1 ,=0.9, =1代入数据背向力： ，=1 =0.9 =1 =0.9 =0.7 =1 =0.9 =1代入数据进给力：，=1 =1 =1 =1 =0.8=1 =0.9 =1代入数据功率：8.3夹紧力的计算（1） 摩擦系数 摩擦系数主要取决于工件和支承件、压板之间的接触表面的性质和状况。由于结合面的加工以粗加工之后的凸台为定位基准，因而定位件定位表面与夹具的接触摩擦系数选 =0.25；轴承孔内表面与压块接触，夹紧元件夹压的表面未加

32、工，因而取f 2 =1.0；（机械制造工艺课程设计手册）（2） 安全系数 总的安全系数由考虑各种因素所需的安全系数来决定 基本安全系数，取1.3； 加工状态系数，粗加工，取1.2； 刀具钝化系数，取1.2； 切削特性系数，连续切削，取1.0； 综上分析，K=1.872（3） 受力分析 G 机身及箱体重力，取3900N;P 粗铣时的切削力，取1355N所以夹紧力=1290N所以每个的夹紧力为320NP'铰链杠杆机构的推力（N）； 受力点的行程（m）；P所需气缸的作用力（N）； 空行程（m）；夹紧储备角； 工件公差（m）； 计算夹紧角（杠杆倾斜角）； 夹紧端的储备行程（m）； 开始状态杠杆

33、倾斜角； 系统变形量（m）。一般取（515）x10-5m； L杠杆两头铰链点的距离（m）；-工件公差=5°10° L选取 =5°；空行程 取为20mm，即0.02m；下箱体底座厚度为40mm，半精加工之后的精度等级为IT8，其尺寸公差为0.033mm 即 =0.000033m；系统变形量取mm取铰链孔直径为d=20mm（0.020m）；杠杆长度L=0.30m；=2）杠杆部分取铰链处的摩擦系数为0.3 ； 铰链半径r=10mm=0.01m ； 拟用四块压板对下箱体进行夹紧，每个压块需要给出320N 向下的压力。一个气缸作用与两个压块，即Q=640N，则由式（2）计算

34、得P'=328N。再由式（1）计算得=59.04N，即气压活塞的推力需要60N。由铰链杆长0.3m，摆动杆长0.75m，=，按余弦定理解方程求得铰链机构的安装总高度为0.9m，即900mm。8.4 气压系统及元件的选择计算1）气压缸行程计算：推杆在水平方向上的行程(即气压缸的行程至少为110mm。2）气缸的设计计算：气缸垂直安装，根据液压传动与气压传动杨曙东、何存兴，对于用作夹具夹紧用地气缸效率 =0.80.9，这里取0.8。设定气压系统的工作压力为P=0.6Mpa。夹具做夹紧动作时气缸活塞杆向下伸出，推力做功：其中根据步骤12 中的计算推力F=60N，得：将D 提高20再圆整，得：D

35、=16mm。活塞杆直径：d=（0.160.4）D，取d=8mm。依据以上直径和行程数据查询选用SMC标准型气缸CDJ2B 16-126 A R-C73 125 单杠双作用其技术参数如下：行程直径活塞直径使用流体作用方式接管口径缓冲活塞速度气温最高使用压力最低使用压力126mm16mm8mm空气双作用M5X0.8橡胶缓冲/气缓冲50750mm/s-10600.7Mpa0.06Mpa行程直径活塞杆直径工作压力标准环境温度 该气缸双端具有不可调缓冲器。其结构如下图：6bar工作压力作用时其理论进程输出作用力为120.6N。系统需要活塞杆输出60N 的推力，则系统需要的压力即当启动系统内的压力为3ba

36、r 时已经能够达到夹紧要求。 16、设计气动系统回路及其PLC 控制电路、电路分析：动作1：按下开关按钮E1 时线圈K1 得电，回路被锁住，同时线圈X1 得电，因为X1 控制电磁换向阀，得电之后使换向阀动作，活塞杆伸出并保持。动作2：当需要夹具松开以卸下工件时按下E2 按钮，线圈K1 失电，进而使线圈X1 失电，换向阀复位，同时线圈X2 得电，换向阀换向，活塞杆缩回。动作一： 动作二：8.5支承板、挡销设计等零件设计。查现代夹具设计手册表4-57（支承板的规格尺寸），选择B型支承板，厚度H=25mm、长L=220mm、宽度B=40mm、倒角宽度h1 =2.5mm、l =30mm、A=80mm、

37、沉头孔直径d 1 =18mm、深度为h=7mm、螺栓孔直径d=11mm、螺栓孔数位n=3。三维建模图形如下图： 二维图为：挡销二维图：三维图： 套筒： 三维图：压板使用标准件：选用B型其中的尺寸是b= L=300mm B=50mm H=40mm =45mm 第九章 参考文献参考文献：【1】赵如福主编，金属机械加工工艺人员手册（第四版），上海科学技术出版社，2006.10.【2】西北工业大学机械原理及机械零件教研室编.机械原理（第六版），高等教育出版社，2001.5.【3】王伯平主编.互换性与测量技术基础（第二版），机械工业出版社，2007.2.【4】中国地质大学王巍主编.机械制图，高等教育出版社，2003.7.【5】孙已德，机床夹具图册，北京：机械工业出版社，1984.【6】于永泗，齐民主编，机械工程材料（第六版