夹紧力计算.docx

1、夹紧力计算4.1.2夹紧力计算及夹紧气缸的设计1、夹紧力的计算工件材料为 AS9U3，大平面加工余量为 1.5mm，采用硬质合金端铣刀加工， 切削力查参考文献1可根据如下公式计算：式中：Fz -铣削力(N)F = 0.25 cF aP af aw Z KZ d q F nwf FZaf-每齿进给量(mm/r)aw-铣削宽度(mm)KFZ-铣削力修正系数d0-铣刀外径(mm)ap- 铣削深度(mm)z-铣刀齿数 确定各参数值:(1).铣刀外径 d0315mm；(2).铣刀齿数 Z16；(3).每齿进给量 af是铣刀每转一个刀齿时铣刀对工件的进量:afVf/(zn)360/(16720)0.031

2、mm/r(4).铣削深度 ap对于端铣刀是指平行于铣刀轴线测量的被铣削层尺寸:ap 1.5mm(5). 铣削宽度 aw对于端铣刀是指垂直于铣刀轴线测量的被切削层尺寸:aw 240mm(6). 修正系数 KFZ取 1.6；(7)由表查得: cF77507750 1.51.0 0.0310.75 2401.1 16F = 0.25 1.3 0.2 1.6Z 3151.3 7200.2Fz=276.5N=28Kg(8). 理论所需夹紧力计算确定安全系数:总的安全系数 kk1k2k3k4k1 一般安全系数； k1取 1.7；k2 加工状态系数； 由于是精加工，所以 k2 取 1 ；k3 刀具钝化系数；

3、 k3 取 1.4 ；k4 断续切削系数； k4 取 1.2 ； k 1.7 1 1.4 1.2 3W k p 3 28kg 84kg2.气缸的选择/(i1n)84/(0.80.83)44kg由气缸传动的计算公式： ( 2/4) 式中 : - 压缩空气压力 6atm 6kg/cm2 - 气缸摩擦系数，取 0.8i 压板与工件的摩擦系数 , 取 0.8 n夹紧气缸个数,本夹具为3-气缸直径(cm)D =4Q =4 44p 6 3.14 0.8D=34.2cm通过以上理论计算，可以选择直径为 50mm 的气缸。但是，考虑到由于铣削 过程中每个刀齿的不连续切削，作用于每个刀齿的切削力大小及方向随时都

4、在变 化，致使在铣削过程中产生较大的振动，因此，夹具需有足够的夹紧力。此外还 考虑到工厂所供压缩空气压力不稳定，零件加工余量发生变化，零件材料缺陷， 以及其它不可预见性因素的影响，为安全可靠起见，选择直径为 63mm的气缸。4.2铣侧面工装定位精度计算定位误差是由基准位移误差和基准不重和误差组成的。下面对工序尺寸 31.850.075 的定位误差进行分析计算。4.2.1基准直线位移误差x1定位孔尺寸为6.0450+0.022，园柱定位销尺寸为6.045-00.001283,因工件定位后 处于垂直状态，由于自重定位孔与定位销总是单方向接触，所以基准直线位移误 差为：x104.2.2基准角位移误差

5、x2由图可知 2-6.045 +0.022孔中心距L 1602+ 348.652 414.6mm定位时因零件自身重量，使得两定位孔移动方向相同。 tg(x2maxx1max)/(2L)式中： 两定位孔同向移动时，定位基准的转角x2max 定位孔与菱形销之间的最大配合间隙x1max 定位孔与圆柱销之间的最大配合间隙L 两定位孔中心距菱形销尺寸为6-00.002138，定位孔尺寸为6.0450+0.022x2max 0.022+0.028+0.045 0.95mmx1max 0.022+0.028=0.05mmtg(x2max x1max)/(2L)(0.950.05)/(2X414.6)-4 0

6、.54 10-4 0.003 加工面(长 240)两端角位移误差x2为：240 sin 0.013mm4.2.3基准不重合误差B由工序简图可知，定位基准是由底平面 B 和6.045 0+0.022 孔组成。而工序尺寸 31.830.4 的工序基准为6.045 +0.022孔。所以基准不重合误差B0mm。定位误差x1 x2 B 0 0.013 0 0.013mm由于 0.013mm9418N，可满足要求。3.4定位误差的分析验算夹具的主要功能是用来保证工件加工表面的位置精度，影响位置精度精度的 主要因素有三个方面：（1）工件在夹具中的安装误差，它包括定位误差和夹紧误差。（2）夹具在机床上的对定误

7、差，指夹具相对于刀具或相对于机床成形运动 的位置误差。（3）加工过程中出现的误差，它包括机床的几何精度、运动精度，机床、 刀具、工件和夹具组成的工艺系统加工时的受力变形、受热变形，磨损，调整， 测量中的误差，以及加工成形原理上的误差等。第三项一般不易估算，前两项和不大于工件允许的三分之二为合格。常用符 号 Dw 表示。根据1表 17-9， Dw =2（H-h）tan g3.4)如图 3.1：图 3.3其中 H=98mm，h=51mm， =0.1，则 =2（ 98-51 ） tan0.1 =0.16mm根据手册1，加工精度等级 IT=8，根据几何量公差与检测8附表3-2， 公差为 0.54mm，在允许的范围内。