A2J-PK1121立式U钻专用机床夹具设计(5)

A2J-PK1121立式U钻专用机床夹具设计

?97.54N?m

由上面的表格可以得到，它的切削力的计算方法如下，其中f=0.14mm/n。

Ff?667Df0.7KP (3-7)

求得钻孔的切削力是：

Ff?667?45?10?3?0.14?10?3?3198.43N

??0.7?1.68?104.5

3.5.2 被加工零件夹紧的时候实际力的计算

由上述的结论得出钻孔时候的切削力，根据切削力对夹紧力进行计算。根据力学当钻孔的时候，被加工的零件和夹紧装置可以认为是个整体，因为切削力产生了扭矩的作用而被加工零件和夹具则会产生一个抵抗扭矩的力。当在工作的时候会产生很多的力，从许多的状态中找出对夹紧装置要求最高的时候，按照静力平衡原理计算理论的夹紧力。为了能够确保的得到的夹紧力可行，就还需要再乘上安全系数由此才能够得到实际上所需要的夹紧力数值，则：

WK?WK (3-8)

在上式里,WK—实际上的夹紧力（N）；

W—在一定的情况下，由静力平衡得出的理论上的夹紧力（N）；

K—安全系数。

有上述的计算可得安全系数K为：

K?K0K1K2K3K4K5K6(3-9)

在上述式中，K0~K6为特定情况下的安全系数，可以查表3.3得到。

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表3.3 安全系数K0~K6的数值

在计算的过程中如果计算得到安全系数K数值比2.3小的时候，那么就需要取K的数值为2.5。

那么在钻孔的时候，就可以按照上述的表3.3和表3.4，由此可以得到的安全系数是：

K?K0?K1?K2?K3?K4?K5?K6

?1.3?1.2?1.15?1.0?1.0?1.0

?1.794 上式中，选K?2.5。

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表3.4 安全系数K2

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3.5.3 夹紧方案

方案一：如图3.4,3.5，采用铰链夹紧机构，在工件的上端面即两个工艺孔的上方各设置一个绞链夹紧机构，动力采用液压驱动。

方案二：采用螺旋夹紧机构，夹紧力作用位置与绞链夹紧机构相同，夹紧力由操作。

图3.4 夹紧装置的主视图

图3.5 夹紧装置的左视图

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3.5.4 方案比较

第二种方案简单易行，直接旋转螺母加紧工件即可，但加重了操作人员的劳动强度，并且在施加夹紧力时，并不太容易控制，需要测力矩扳手或定力矩扳手测量。第一种方案采用铰链夹紧机构，通过杠杆装置可以达到增加夹紧力的目的，而且只需调定好液压油的压强即可方便控制夹紧力，并且操作更加自动化，减少工人的劳动强度，提高机床的生产效率。

综上所述，第一种方案更加合理。

3.5.5夹紧力的计算：

1.理论夹紧力的计算

（1）只考虑钻削力单独作用时： 工件受力如图3.6。

图3.6 工件受力简图

F1为钻削力,F1?Ff?3198.43N，F2为夹紧力，F3也为夹紧力，且F2=F3，F4，F5为

支持力。

当支持力F4?F5?0N时，这时夹紧力达到最小。对支点求力矩可得：

F1?416.65?F3?890?F2?60

F3?416.65?3198.43?950?1402.76N则理论夹紧力W?1402.76N。 （2）当钻削扭矩单独起作用时：

钻削扭矩将引起工件的转动，但本次设计定位采用一面两销进行定位，通过两销与两工艺孔的作用力即可限制工件的转动。所以，本次设计在夹紧力计算方面可不考虑钻削扭矩。

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