弹簧座课程设计实例

弹簧座课程设计实例

课程设计说明书（实例一续） 4 夹具设计（以06工序夹具为例进行说明） 4.1 功能分析与夹具总体结构设计 　　本工序要求以φ61.6H8孔（4点）和已加工好的大端面（1点）定位，精车另一大、小端面及外圆倒角（5×15°），并要求保证尺寸20±0.2和10±0.2以及大、小端面对φ61.6H8孔的跳动不大于0.05mm。其中端面跳动是加工的重点和难点，也是夹具设计需要着重考虑的问题。 夹具方案设计 　 工件以孔为主要定位基准，多采用心轴。而要实现孔4点定位和端面1点定位，应采用径向夹紧。可有以下几种不同的方案： 1） 采用胀块式自动定心心轴； 2） 采用过盈配合心轴； 3） 采用小锥度心轴； 4） 采用弹簧套可胀式心轴； 5） 采用液塑心轴。 　 根据经验，方案1定位精度不高，难以满足工序要求。方案2和3虽可满足工序要求，但工件装夹不方便，影响加工效率。方案4可行，即可满足工序要求，装夹又很方便。方案5可满足工序要求，但夹具制造较困难。故决定采用方案4。 夹具总体结构设计 　 1） 根据车间条件（有压缩空气管路），为减小装夹时间和减轻装夹劳动强度，宜采用气动夹紧。 　 2） 夹具体与机床主轴采用过渡法兰连接，以便于夹具制造与夹具安装。 3） 为便于制造，弹簧套采用分离形式。 4.2 夹具设计计算 切削力计算（参考切削用量手册） 夹紧力计算（参考夹具设计手册） 式中?φ1 -- 弹簧套与夹具体锥面间的摩擦角，取：tanφ1＝0.15； φ2 -- 弹簧套与工件间的摩擦角，取：tanφ2＝0.2； α-- 弹簧套半锥角，α＝6°； D -- 工件孔径； Fd -- 弹性变形力，按下式计算： 式中?C -- 弹性变形系数，当弹簧套瓣数为3、4、6时，其值分别为300、100、20； d -- 弹簧套外径； l -- 弹簧套变形部分长度； t -- 弹簧套弯曲部分平均厚度； Δ-- 弹簧套（未胀开时）与工件孔之间的间隙。 将有关参数代入，得到： 将Fd 及其他参数代入，得到： 选择气缸形式，确定气缸规格（参考夹具设计手册） 选择单活塞回转式气缸，缸径100mm即可。 4.3 夹具制造与操作说明 　 夹具制造的关键是夹具体与弹簧套。夹具体要求与弹簧套配合的锥面与安装面有严格的位置关系，弹簧套则要求与夹具体配合的锥面与其外圆表面严格同轴。此外，弹簧套锥面与夹具体锥面应配做，保证接触面大而均匀。 　　夹具使用时必须先安装工件，再进行夹紧，严格禁止在不安装工件的情况下操作气缸，以防止弹簧套的损坏。

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