铣床夹具设计实例

图2-2-25所示为轴套类零件的零件图样。现需设计铣两槽5mm的铣夹具。

1．零件本工序的加工要求分析

本工序的加工要求，在实体上铣出两通槽，槽宽为5 mm，槽深为27 mm，两槽在圆周方向互成60°±30′角度，表面粗糙度为Ra1. 25μm。

本工序之前，外圆φ60 mm、内孔φ32 mm及两端面均已加工完毕。

本工序采用φ5mm标准键槽铣刀在X5l立式铣床上，一次装夹六件进行加工。

2．确定夹具类型

本工序所加工的是两条在圆周互成60°角的纵向槽，因此宜采用直线进给带分度装置的铣夹具。

3．拟定定位方案和选择定位元件

(1)定位方案。

①以φ32 mm内孔作为定位基准，再选孔端面为定位基准，限制工件五个自由度。如图2-2-26(a)所示。

②以φ60 mm外圆为定位基准 (以长V形块为定位元件)，限制4个自由度。如图2-2-26 (b)所示。

方案②由于V形块的特性，所以较易保证槽的对称度要求，但对于实现多件夹紧和分度较困难。

方案①的不足之处是由于心轴与孔之间有间隙、不易保证槽的对称度，且有过定位现象。但本工序加工要求井不高，而工件孔和两端面垂直精度又较高，故过定位现象影响不大。

经上述分析比较，确定采用方案①。

(2)选择定位元件。根据定位方式，采用带台肩的心轴。心轴安装工件部分的直径为φ32g6( )mm，考虑同时安装6个工件，所以这部分长度取112mm，由于分度精度不高，为简化结构，在心轴上做出六方头，其相对两面间的距离尺寸取28g6( )mm，与固定在支座上的卡块槽28H7( )mm相配合；加工完毕一个槽后，松开并取下心轴，转过相邻的一面再嵌入卡块槽内即实现分度。心轴通过两端φ25H6mm柱部分安装在支座的V形槽上，并通过M16螺栓钩形压板及锥面压紧，压紧力的方向与心轴轴线成45°角。

(3)定位误差计算。工序尺寸27 mm 定位误差分析如下。

由于基准重合ΔB＝0

由于定位孔与心轴为任意边接触，则因此定位精度足够。

由于加工要求不高，其他精度可不必计算。

4．确定夹紧方案

根据图2-2-26所示心轴结构，用M30螺母把工件轴向夹紧在心轴上。心轴的具体结构如图2-2-27所示。

5．确定对刀装置

(1)根据加工要求，采用GB/T2242－80直角对刀块；塞尺符合GB/T2244－80，基本尺寸及偏差2 mm。

(2)计算对刀尺寸H和B

如图2-2-28所示，计算时应把尺寸化为双向对称偏差，即

6．夹具精度分析和计算

本夹具总图上与工件加工精度直接有关的技术要求如下。

定位心轴表面尺寸φ32g6。

定位件与对刀间的位置尺寸(24.75±0.08)mm，(4.575±0.05)mm。

定位心轴安装表面尺寸φ25h6。

对刀塞尺厚度尺寸2 mm。

分度角度60°±10′。

定位心轴轴线与夹具安装面、定位键侧平面间的平行度公差为0. lmm。

分度装置工作表面对定位表面的对称度公差为0. 07mm。

分度装置工作表面对夹具安装面垂直度公差为0.07mm。

对刀装置工作表面对夹具安装面的平行度和垂直度公差为0. 07mm。

(1)尺寸27 mm的精度分析。

ΔD＝0. 064mm(定位误差前已计算)。

ΔT＝0. 16mm(定位件至对刀块间的尺寸公差)。

ΔA＝ ×20mm＝0.0086mm(定位心轴轴线与夹具底面平行度公差对工件尺寸的影响)。

故此夹具能保证27 mm尺寸。

(2)对60°±30′的精度分析。

分度装置的转角误差可按下式计算。  

故此分度装置能满足加工精度要求。

7．绘制夹具总图

图2-2-27所示为本夹具的总装图样。

8．绘制夹具零件图样

从略。

9．编写设计说明书

从略。