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1、平钳口夹具设计,机械制造工艺学课程设计第四组,一、零件的功用及工艺水平分析零件是WDS-100试验机平钳口。平钳口是用在机床工作台上用来夹持工件、以便于对工件进行加工的夹具上。平口钳装配图采用了俯视图、主视图、三维立体图和一个表示单独零件的爆炸视图来表达。整体工艺为一般加工成型工艺，涉及的都是铸造、锻造、车削、磨削等基本的金属加工工艺。,二、确定毛坯由该零件的功用及工作状况知，工作中受力不均匀，常承受交变性载荷及冲击性载荷，因此WDS-100试验机平钳口零件的材料为是一种性能良好的渗碳钢，以使金属尽量不被磨损或者断裂，保证零件工作可靠。其钢坯为锻坯（模锻）。毛坯尺寸为208x74x33mm，每
2、块可生产5件产品。,工序10,工序20,工序30,工序40,工序50,工序60,工序70,工序80,工序10：粗铣、精铣上表面；粗铣左右两侧面 工序20：粗铣、精铣下表面（平铣面） 工序30：粗铣、精铣前后两侧面 工序40：精铣左右两侧面 工序50：粗铣、半精铣、精铣尺寸C；粗铣、半精铣、精铣宽8mm深D的槽 工序60：铣30的斜面及铣R10 工序70：铣齿 工序80：粗铣、精铣11斜面,三、制定工艺路线,工序90,工序100,工序110,工序120,工序130,工序140,工序150,工序160,工序90：将毛坯线切割成五等份工序100：点钻、钻孔、扩孔、铰孔至6H7 工序110：倒角C0.
3、5、C1、C3、R1 工序120：热处理，渗碳、淬火、低温回火 工序130：精磨左右侧面 工序140：精磨11斜面 工序150：侧面打字“07mm”、“714”字样工序 160：修正6H7的孔,三、制定工艺路线,该毛坯材料为20GrMnTi渗碳钢，抗拉强度1080MPa，屈服强度885MPa，伸长率10%，断面收缩率45%，冲击韧性值（冲击韧度）69J/cm,硬度207HB。,四、毛坯材料参数,五、毛坯尺寸,平钳口零件图,扩展活动,EXTENSION ACTIVITIES,（1）工序10、20、30、40、110 铣平面：ZA5032立式升降台铣床 圆柱铣刀 （2）工序50 粗铣、半精铣、精铣
4、尺寸C；粗、半、精铣宽8mm深D的槽：立式升降铣床、110mm立铣刀 尺寸C，铣铣槽深度19.5倒角R2 （3）工序60、80 铣30斜面：XA5032立式升降台铣床 角铣刀=60、d=63、L=16mm D=22 铣R10：半圆键槽铣刀 d=19.5 b=4.0 d1=10,六、各工序机床选择及刀具,（4）工序70 XA5032立式升降台铣床 专用铣齿刀 （5) 工序90 线切割专用机床 （6）工序100、160 钻孔：Z3025型 摇臂钻床 钻头：d=6 L=138 l1=57 1号锥柄麻花钻 （7）工序130、140 ： M7232型立轴平面磨床 （8）工序150、170 打字上色,六、
5、各工序机床选择,工序10,粗铣,上表面,已知加工材料为20GrMnTi的渗碳钢，机床型号为XA5032型立式铣床，所选刀具为高速钢圆柱铣刀，其参数：直径d=75mm，齿数z=8，据表5-26确定铣刀主偏角Kt=90。已知铣削宽度aw=74，铣削背吃刀量ap=0.5mm。,七、确定切削用量和基本时间,（1）确定每齿进给量af 根据5-13只XA5032 型立式铣床的主电动机功率为7.5kw，查表5-27知当工艺系统刚性中等、圆柱铣刀加工钢材时，其每齿进给量af=0.120.20。由于本工序背吃刀量较小，选择的每齿进给量af=0.15mm/z。 （2）选择铣刀磨钝标准和耐用度 根据表5-28，用高
6、速钢圆柱铣刀粗加工钢料时，选择铣刀后刀面磨损极限值为0.6mm，查表5-29知铣刀直径d=75mm，得圆柱铣刀的合理耐用度T=280min。,七、确定切削用量,（3）确定切削速度v和工作台每分钟进给量vf 铣削速度可以通过计算得出。查表5-30知，高速钢铣刀速度为2040m/min，则所需铣床主轴转速范围是:n=1000v/d=84.88169.77r/min 根据XA5032机床的标准主轴转速，由表5-13选取n=95r/min,则实际铣削速度为:v=dn/1000=*75*95/1000m/min=22.38m/min,七、确定切削用量,工作台每分钟进给量为: vf=fn=afzn=0.1
7、5*8*95mm/min=114mm/min 根据表5-13中工作台标准总想进给量，选取vf=95mm/min,则实际的每齿进给量为:af=vf/zn=95/(8*95)=0.125mm/z (4)校验机床功率 由表5-31和表5-32知，铣削力Fz和铣削功率Pm计算公式如下： Fz=(CFapxFafyFawuFz/d0qFnwF)kFz(N)Pm=Fzv/(60*1000) （kw)CF=650，xF=1.0,yF=0.72,uF=0.86,wF=0,qF=0.86,kFz=0.85,aP=0.5mm,aF=0.125mm/z,aw=74mm,z=8,七、确定切削用量,CF=650，xF=
8、1.0,yF=0.72,uF=0.86,wF=0,qF=0.86, kFz=0.85,aP=0.5mm,aF=0.125mm/z,aw=74mm,z=8 v=22.38mm/min,d0=75mm,n=95r/min,所以铣削力为 Fz=(650*0.51*0.1250.72*740.86*8)/(750.86*950)*0.85 =488.83 N 铣削时的功率Pm=(488.83*22.38)/(60*103)=0.182 kw XA5032铣床主电动机功率为7.5kw，故所选切削用量合适。 最后确定的切削用量为：aP=0.5mm; aF=0.125mm/z； vF=95mm/min; V
9、=0.24mm/s(n=95r/min),七、确定切削用量,八、基本时间,已知主偏角Kr=90，对称铣削的基本时间为：tm=(lw+l1+l2)/vf 式中，lw-工件铣削部分长度，单位mm；l1-切入行程长度，单位mm，l1=aw(d0-aw)；l2-切出行程长度，单位mm；vf-工作台每分钟进给量，单位mm/min。已知vf=95mm/min,lw=74mm。计算可得：tm=(208+75+4）/95 min=3.03 min,输入副标题,九、夹具体的设计,根据零件WDS-100试验机平钳口，设计出一副专用的对其做线切割加工的夹具。由于所需加工的工件平钳口外型比较简单，有平面、斜面和圆柱面组成，且在加工过程中采用的是小切割，故受力作用很小，几乎不受切削力，因而只需要对其做定位设计。,紧固螺钉,十、夹具精度分析,在夹具的使用过程中，加工误差的来源有工件的安装误差、夹具的对定误差和加工过程中各种因素造成的误差。一般的夹具设计中，工件和夹具定位元件均可视为刚体，刚度比较大，由此带来的夹紧误差可以忽略不计。由于加工件面积比较大，采用支承板支承很难保证工件的平面度，因此我们采用支承钉支承工件，在夹具低平面打上支承钉，在经过平面铣达到同一高度，以保证与工件接触的支承钉的上面在同一高度。,平钳口夹具,装配图,Thanks for your attentions!,
