齿轮泵壳体齿轮孔夹具及专机设计+CAD图纸+文献综述(4)
1.3设计任务书
1.3.1 课题任务内容
通过本题目的研究和设计，使该学生得到市场调查、资料检索、机械设计、CAD软件应用、技术文件撰写等系统的工程师技能的综合训练。要求按照学院下发的“学生毕业设计手册”中的规定，认真完成毕业设计工作。熟悉机床夹具设计的基本原理，具有机床设计的基本知识，能够查阅手册确定切削参数，具有较好的绘图能力。
1.3.2原是条件及数据
齿轮泵在机械的各个行业中都有应用，故提高齿轮泵的加工精度和生产效率是非常重要之举。为了提高加工精度和生产效率必须设计专用的夹具和专用的机床，设计中需要加工的齿轮泵齿轮腔相关尺寸和技术要求见零件图。
1.3.3设计的技术要求
本文主要设计加工齿轮泵齿轮腔的专用夹具和专用机床。专用夹具主要就是根据优尔点定位原理，限制工件的自由度来保证工件的精度。同时，夹具的设计要保证装卸方便。为了更方便地加工齿轮泵的齿轮腔以及能同时加工两个齿轮腔，还要设计专用机床。另外还要对机床的支承、导轨、刀具和控制系统进行简单的设计。
2夹具的设计
为了提高劳动生产率，保证加工质量，降低劳动强度。在加工专用机床后托架零件时，需要设计专用夹具。根据任务要求中的设计内容，需要设计镗Ø64.6孔夹具一套。
2.1原始资料的研究
利用本夹具主要用来镗Ø64.6孔，在镗此孔时，其他面均已加工。为了保证技术要求，最关键是找到定位基准。同时，应考虑如何提高劳动生产率和降低劳动强度。
2.2定位基准的选择
由于后端面与此孔有垂直度要求，为了使定位误差达到要求的范围之内，以底面作为基准限制零件三个自由度，以C面限制两个自由度，以卡爪限制一个自由度，使零件完全定位。
2.3切削力及夹紧力计算
刀具材料：硬质合金镗刀，镗刀材料，YG3X由《机床夹具设计手册》表1-2-3 可得横向镗切削力的计算公式：
Fz=392apf0.75Kp
其中：ap=2mm f=0.35mm/r Kp =1.1
所以 Fz=392X2 X0.35=0.75 X1.1=396N
取400N
由《机械制造技术》P22可得：
垂直切削力 ：Fx=(0.4~0.5)FZ =160N
背向力:Fy=(0.3~0.4) FZ =120N
根据工件受力切削力、夹紧力的作用情况，找出在加工过程中对夹紧最不利的瞬间状态，按静力平衡原理计算出理论夹紧力。最后为保证夹紧可靠，再乘以安全系数作为实际所需夹紧力的数值。即：
式（2.4）
安全系数K可按下式计算：
式（2.5）
式中：K_█(0@)-K_█(6@)为各种因素的安全系数，见《机床夹具设计手册》表 可得：
K=1.2×1.2×1.0×1.2×1.3×1.0×1.0=2.25
所以 WK=KFz=2.25X920=2070N
WK=KFx=2.25X500.4=1126N
WK=KFy=2.25X652=1467 N
由计算可知所需实际夹紧力不是很大，为了使其夹具结构简单、操作方便，决定选用手动螺旋夹紧机构。
单个螺旋夹紧时产生的夹紧力按以下公式计算：
式中参数由《机床夹具设计手册》可查得：