X／型圆台铣床液压夹具的设计.pdf

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我 们为该铣 床设计 了 4副 液压爽 具 ， 这种液 压夹 具的使用 可 以改变过去 长期以 来工 人单 台装夹 ， 手 工压紧 ， 费时费力的生产情 况 ， 大 大提高生 产效 率 用液压传动 装置 获得 夹紧 力的液压爽具与 气动夹具和其他 夹具相 比具有以下优点 ： 】 ．液压油缸推 力大 ， 无须采用 机械增 力机 构 ， 夹具结构相 应简单 2 ．油液 不 可 压缩 ， 切 削时 不 会发 生震 动 ， 工 作时没有 噪音 ’ 3 ．操作简便 ， 动作迅速 ， 工作压 力高 ， 便于 实现过 载保护 4 ．所使用的液压元件便于 标准化 由于液 压夹具具 有这些 明显 的优 点 ， 所 以 在生产上被广泛的采用 一 、液 压夹具的分析 及液压 系统 有关参 数 的计算 ： “ 左 、 右 曲轴组 件 ”系 压铸 成 形 的 铝 质 壳 体 ， 壳 体 外形 毛糙 ， 其定 位 表面 的 不平 度 也 较 大 上 、 下两平 面处各 有多处浇 冒 口凸出 ， 当铣 刀铣削至此处 时， 最易引起震动 ， 并且 由于 加工 时铣 刀的镶嵌 式硬 质合 金 刀齿 是不 连续 切削 ， 以及切削余 量 的变化 使作用 于每个 刀齿 的切 削 力不断变化， 其引起的震动亦较大 因此要求该 夹 具 的基体 必须具 有足够 的剐 度 ， 以 防止在铣 削时发生震动 。

为此 ， 我们一改过 去常用 的钢板 焊 接结构 ， 而 用“ Ⅱ 3 0— 5 4 ”铸造结 构来制作 夹具体 这样 可减 少基体的变形量 ， 并提高 整个 夹具的防震能 力 据有关资料介绍 ， 灰铸铁 的消 ③ 分 度圆直径 ： 一 “‘·Z 一】 ． 27 ×】 5 一l 9．05 ④d 一 d+ 2 h = 2 0 ． 3 2 ( d，一 一 2 h ，一 】 9 t 0 5— 2× 1 ． 3 5 8 9 幸l 6 ．33 用实测值 ； 一 2 0 ． 2 5 ，· ，一 1 6 ． 】 3 ， W 3—9． 33 与验 算值 ： d 一 2 0 ． 3 2 ，d r一 1 6 ． 3 8 ， W 3—9 ．5 24 比较 ，不难看 出 ：矢顶 圆直径实 际小 0 ． 0 7， 是 比较 正常 的 ，矢 根 圊直 径 小近 0 ． 2 ，公 法线小 近 0 ． 2，在矢 轮测绘 中矢根 圆直径不 做重点考 虑 ，下面看一下公 发线小 0 ． 2对矢厚 的影 响 查 A． S ．A--B5 ( 1 5 —6 0 ) 矢厚应为 ：最大 实体 【 ． 9 5 6，最 小极 限 1 ．8 82 ， 理 论 矢 厚 ： s 一 幸 1 ． 9 9 5 —3 2 一 从公发线实测值 中计算 实际矢厚 牢 一 一 m ． ( 一 “ 一 z ． m ． 口 q 此式从公法线公式 中推 导而 来 。

将 K 一 3， W 一 9 ． 5 2 4， m 一 1 2 7， Ⅱ一 3 0 ， 1 一 0 ． 0 5 3 7 5 】代入上 式得 ： ：一】 ． 7 7 实 际 矢 厚 比 理 论 矢 厚 小 0 ． 2 2 5 ( 】 ． 9 9 5一 】 ． 7 7 )，比最小极限矢厚 小 0 ． 1 1 2 ( 1 ． 8 8 2一 】 ． 7 7 ) ，这样测面 间隙大 丁些 ，( 此 花键 已使用过 ，可 能矢厚有磨损 ) 结 论 ： 最 后 确 定 ： = 最， =3 0 从上面的分析与验算 ，此花键所选取 的双 模数和压 力角是 正确的 ，满 足了设计的要 求 ． I二 面所述 为个 人在测绘 花键时 的程 序 ，有 不妥之处请 指 正 许 ^ 谴 睁 其 船 压 液 一 一 铣 一 喾一 ～ 菌 ～掣 | n n U” ， r 一 震 能 力要 比钢大 】 O 倍 ， 是做承受震动的机座 的 理想材料 夹具 的定位基 准面 采用分散的几条 支板 定 位 以减少 接触 面 ( 支板上 开了槽 ，相 当于几个 点定位 )并辅 以 1 ～2 处可调 支承 ， 支承分别按 排 在压 板着 力点 之下及 其周 围。

另在壳 体头部 R1 l 处用一可调 v 形块 定位 ，在尾部用一挡板 支靠 ，这 样可有效地 防止被 加工产 品固其基 准 面与夹具定位面密合不均而产生颤震和回转现 象 因为本 夹具仅 用于平面 加工 ， 故 只需粗略的 将 壳体 定位就可 以了 ， 以减化对产 品的装夹 每 副 夹具安 排 3 ～4 个夹板 ( 视左 、右 曲轴壳体组 件的具体 情况而定 ) ， 这 样可 使夹紧 力均匀的分 布在 整个壳体 上 由于夹板 的夹 紧 力由液 压 油 缸控制 ，可保 证 各处 的压紧 力大小一致 ，使被 加工 产品能与夹具 定位面有较好的吻 合 同时 ， 囡夹具定位面与产品的接触面是问断式的 ，故 提高 了被 加工产 品的定位稳定性 “ 左 、 右 曲轴组件 ” 壳体外 形为不规则形状 ， 为了减 少夹具的 外形 尺寸 ，液 压油缸都安放在 夹具基 体 内部 压板 的配置 尽可 能的利 用被加 工 产品上的孔 ，压板 从孔中穿过 ，不 占用被 加 工产 品以外的 空间 采 用铰链杠杆式 压板 ， 以保 证具 有可 靠 的夹 紧 力 夹 紧 力的大 小 由切削 力 决定 。

切削 力及液 压夹具 系统有关参数 的计算如 下 ： 切削 力 ( 圆周 力) F z ：坚 窨 ． — 呵 F 一 ’ z 一 卫3 2 0 X 8 0 0 1 3 X 5 3 & 6 o 0 0 ⋯ =6 I 3 ． 7( Ⅳ ) 公式 中的 系数 及 指 数查 阅 《 切 削 用 量手 册 》 a ， 切削深度 a 铣 刀每齿进 给量 切削宽度 z 铣 刀齿效 d 铣 刀直径 铣 刀每秒 转数 K ，． 切 削条件改变时 ，切削 力修正 系数 扭 矩 = 61 3 ．7 ×0．3 2 一— 可 r = 9 82( Ⅳ·卅 ) 根 据夹具设计手 册 ∑§< l ， 压 力 P⋯ 一 1 2( k g ／ e m ) ， P = l 8( k g／ c m ) 工 作 油 缸 流 量 一 2 ( 3 一1 ) 一——— 而一 =5 ． 0 2 ( 升 ／分 ) r——油缸 活塞移动速度 ( m／ mi n ) ，—— 油缸有 效面积( c m ) 取2 m ／ mi n 油管 内径( 内圈) es√ 一es √ = 5 ．9 9 ≈6( mm ) 0 ——通过 油管的流速( m／ s e c ) 考虑 到一副夹具 上有 3 ～4 个油缸 ， 取 d = 1 O ( mm ) 油缸直径 =√ 等+ =J ． z ≈5 ． 2 7 ( c m) 圆整 为 6 c m 式 中 Z P—— 油缸活塞爽紧工件 时的拉 为 ( k g ) ( E P 即为前式 中的 F ) d—— 活塞杆直径( c m) 公 式 中 3 为保 险系数 。

管 路系统压 力损 失 △ P 先求出雷若数 R ， 由兜具设计手册查表得 一33 — ．= I l 0 0< 2 0 0 0 液流 为层 流状 态 ， K —l P = 8 K 1 n = 8 ×3 0 ×1 5 × ； 8 ． 7 8 ( k 9／ m ) 口—流 量 升／ 分查 表 —运 动粘度( 油液 ) 厘池 查 表 一油管 内径 ( 外 圈) 1 1 11 i T I L一管道 总长 m ’ 油泵的额 定压力 P0≥ P⋯ + 黝 P P一 = I 2 k 9 i c mz dP 一 8 ． 7 8+ d ． 5=1 3 ． 2 8 k g／ ∞I 】 2+ 1 3 ． 2 8= 2 5 ． 2 8 k g／ c m 圆整 为 2 5 k g ／ c m 液 压系统中的单 向阎、换 向阎、节流 阎的 压力损失 一般 为I ～ 3 k s ／ c m 左 右 油泵 的额 定流量 Q 口0≥ K黝 口=5 ． 0 2 x 3= 】 5 ． 0 6 ( 升 ／分 ) 0 0 ≥1 ． I× l 5 ． 0 6= I 6 ． 5 6 ( 升 ／ 分 ) 圆整为 I 7 升／ 分 K一考 虑漏 油 的系数 ， 一般 K为 I ． 】 ～ 1 ． 3。

∑ 口一 由该油泵供油 的油 缸流量之和 油 箱的容积 根 据经 验 公 式 ，在 低 压 系统 中 ，即 P≤ 2 5 k g ／ c m 时 ， V= ( 2～ 4 ) Q o 口d 为油泵的额定流 量 结果 在 2 升～ 4 8 升范 围内 二 、液 压夹 具在圆形工作 台面的配制 ： X7 0 1 6 ／ l 型 铣睐工作 台 为多工位 回转 工作 台 由液压 回转 装置 驱动 的工作 台每转过 一 个 工位 ，机床对工 件进行 一次加工 ，工作 台 回转 一周完 成对 工件 的全 部加工 对 于这种 在 回转 工作 台 上放 置 专 用 兜具 进 行 多面 及 多工 位 加 工 ，根据有关资料介 绍应注意 以下 问题 ( 1 )要合理 安排夹具 位置 ，力求选用较小 直径的转盘( 将夹具尽量安放在工作 台的较 小 一3 4 一 直径范 围 内) ( 2 )相 邻专 用 夹具 之 间的距 离不 宜 太小 ， 以免妨 碍切 屑的清理 基 于 以上两因 素加之对 工人实际 操作 可能 达到 的节拍 及对安 全生 产的考 虑 ，在 X7 0 l 6 ／ l 型 铣床 上配置 丁 8 副夹具 。

这 8 副夹具 均 匀分 布在 l 1 7 0 mm 的直径上 ， 分 别与 8 块 固定板用 螵栓连结 固定 固定板 与 4 块底 座也 用 螵栓相 连接 ，底座 上有辐射状 T 型槽 ( 用 以连结 固定 板)和通 孔 ( 供从 机床工作台伸 出的螺栓 固定 用) 因为左 、右曲轴组 件壳体要加工的 两个平 面要求较高 ， ( 两平 面的平 行度及平面 度要 求为 0 ． 0 5， 粗 、 精铣 一次 定位 加工完成 ) ， 产 品又是 铸件 毛坯 ， 切削余量 变化较大 用 固定板就起 。