定位小軸夾具設(shè)計說明書.doc

機電及自動化學(xué)院專業(yè)課程綜合設(shè)計設(shè)計題目：定位小軸鉆孔夾具設(shè)計專 業(yè) 08機制2班 學(xué) 號 0811113046 姓 名 級 別 2008級 指導(dǎo)老師 2012年1月目 錄前 言- 1 -一、零件的分析- 4 - 1.1零件三維圖- 4 - 1.2零件CAD圖- 4 - 1.3夾具設(shè)計對象分析- 4 -二、夾具方案確定- 5 -2.1定位方式的選擇- 5 -2.2定位誤差的分析- 7 - 2.3 導(dǎo)向裝置的確定- 9 -2.4夾緊方案的確定- 10 -2.5夾緊力的計算- 11 -三、其它裝置的確定- 12 -3.1夾具體的設(shè)計- 12 -3.2鉆模板的設(shè)計- 12 -四、夾具設(shè)計三維視圖- 13 -參考文獻(xiàn)- 14 -小 結(jié)- 15 -15前 言通過這次夾具設(shè)計，整合我們所學(xué)過的有關(guān)的知識 (如公差與配合、機械零件設(shè)計、金屬切削機床、機械制造工藝等)。讓我們對所學(xué)的專業(yè)課得以鞏固、復(fù)習(xí)及實用，在理論與實踐上有機結(jié)合；使我們對各科的作用更加深刻的熟悉與理解，并為以后的實際工作奠定堅實的基礎(chǔ)！夾具課程設(shè)計,在老師的指導(dǎo)下，要求在設(shè)計中能初步學(xué)會綜合運用以前所學(xué)過的全部課程，并且獨立完成的一項工程基本訓(xùn)練。同時，也為以后搞好畢業(yè)設(shè)計打下良好基礎(chǔ)。通過課程設(shè)計達(dá)到以下目的：1、運用已學(xué)過的機床夾具設(shè)計及有關(guān)課程的理論知識以及生產(chǎn)實習(xí)中所獲得的實際知識，根據(jù)被加工零件的要求，設(shè)計既經(jīng)濟合理又能保證加工質(zhì)量的夾具。2、學(xué)會使用各種手冊、圖冊、設(shè)計表格，規(guī)范等各種標(biāo)準(zhǔn)技術(shù)資料，能夠做到熟練運用機械制造技術(shù)課程中的基本理論，正確的解決一個零件在加工中的加工基準(zhǔn)的選擇、定位、夾緊、加工方法選擇以及合理安排工藝路線，保證零件的加工質(zhì)量。3、進(jìn)一步培養(yǎng)機械制圖、分析計算、結(jié)構(gòu)設(shè)計、編寫技術(shù)文件等基本技能。1、 零件的分析1、零件的三維圖如“圖1”所示圖1 定位小軸三維圖2、 零件的CAD圖如“圖2”所示圖2 定位小軸CAD圖3、 夾具設(shè)計對象分析由這次加工的工序再結(jié)合其零件圖確定其直徑為8mm的斜通孔是此次夾具設(shè)計所要完成的重點，加工此孔是工件機床加工的最后一步，其本身的斜度是加工的難點，故夾具體應(yīng)圍繞保證其傾斜角度的精度來設(shè)計，同時也要保證其表面粗糙度及位置精度。2、 夾具方案的確定1、 定位方案的選擇方案一：采用兩個V型塊進(jìn)行定位，兩頂針進(jìn)行夾緊。 如“圖3”所示：圖3 方案一方案二：采用一面兩銷進(jìn)行定位，用螺旋機構(gòu)進(jìn)行夾緊。 如“圖4”所示：圖4 方案二本次的設(shè)計是在定位孔已鉆出的情況下對前部分軸上的斜孔進(jìn)行鉆削。根據(jù)本加工零件的結(jié)構(gòu)特點，以及考慮到定位基準(zhǔn)與設(shè)計基準(zhǔn)重合的原則和六點定位原則,故該類工件采用“一面兩孔銷”的定位方法。以消除工件在空間中的六個自由度。當(dāng)采用一平面、一短圓柱銷和一菱形銷的定位元件時，此時平面限制Z方向的移動、X和Y方向的旋轉(zhuǎn)三個自由度，短圓柱定位銷限制X和Y方向的移動兩個自由度，菱形定位銷限制Z方向的旋轉(zhuǎn)，如“圖5”所示。圖5 定位方案的確定由于此零件的軸向尺寸較徑向尺寸長，為減少其由于變形產(chǎn)生的誤差，故選擇一短V型塊進(jìn)行輔助定位。2、 定位誤差的分析所謂定位誤差,是指由于工件定位造成的加工面相對工序基準(zhǔn)的位置誤差。因為對一批工件來說，刀具經(jīng)調(diào)整后位置是不動的，即被加工表面的位置相對于定位基準(zhǔn)是不變的，所以定位誤差就是工序基準(zhǔn)在加工尺寸方向上的最大變動量。為了保證加工精度要求，我們加工時應(yīng)滿足下列關(guān)系式： (2.5)式中，各種因素產(chǎn)生誤差的總和； T工件被加工尺寸的公差。在這里，我們只研究有夾具有關(guān)的定位方法所引起的定位誤差對加工精度的影響，因此上式又可寫成： (2.6)式中，定位誤差；W除定位誤差外，其它因素所引起的誤差總和，可按加工經(jīng)濟精度查表確定。所以由上式知道：，或者：。定位誤差的組成及產(chǎn)生原因有以下兩個方面：1）定位基準(zhǔn)與工序基準(zhǔn)不一致所引起的定位誤差，稱基準(zhǔn)不重合誤差，即工序基準(zhǔn)相對定位基準(zhǔn)在加工尺寸方向上的最大變動量，以 表示。2） 定位基準(zhǔn)面和定位元件本身的制造誤差所引起的定位誤差，稱基準(zhǔn)位置誤差，即定位基準(zhǔn)的相對應(yīng)位置在加工尺寸方向上的最大變動量，以 表示。 故有 (2.7)此工式是在加工尺寸方向上的代數(shù)和。 在本設(shè)計的定位方式中，因為工序基準(zhǔn)與定位基準(zhǔn)重合，故 ，1.定位誤差，此項主要是定位孔8與定位銷8的間隙產(chǎn)生，最大間隙為0.02mm。2.鉆套與襯套的配合間隙，有12H7g6可知最大間隙為0.024mm。3.鉆套內(nèi)孔與外圓得同軸度誤差，對于標(biāo)準(zhǔn)鉆套，精度較高，此項可以忽 略。5.鉆頭與鉆套間隙的間隙會引偏刀具，產(chǎn)生中心距誤差e，由下式求出： e=( H/2 + h + b )max/He-刀具引偏量（mm）H-鉆套導(dǎo)向高度（mm）h-鉆套下斷面與工件間的空間高度（mm）max-刀具與鉆套的最大間隙 刀具與鉆套的配合為8/r6，可知max=0.028mm；將H=18mm, h=12, B=8mm代入，可求得e=0.05mm。 由于上述各項都是按最大誤差計算，實際上各項也不可能同時出現(xiàn)最大值，各誤差方向也很可能不一致，因此，其最和誤差可按概率法求和： 該項誤差大于中心距允差0.1mm的2/3，可用。3、 導(dǎo)向裝置的確定鉆床的導(dǎo)向裝置主要是鉆套。鉆套的作用是確定鉆頭、鉸刀等刀具的軸線位置，防止刀具在加工過程中發(fā)生偏斜。根據(jù)使用特點，鉆套可分為固定式、可換式、快換式等多種結(jié)構(gòu)形式。 快換鉆套具有以下特點：在工件的一次裝夾中，若順序進(jìn)行鉆孔、擴孔、鉸孔或攻螺紋等多個工步加工，需使用不同孔徑的鉆套來引導(dǎo)刀具，此時應(yīng)使用快換鉆套。當(dāng)使用快換鉆套，更換鉆套時，只需逆時針轉(zhuǎn)動鉆套使削邊銷平面轉(zhuǎn)至螺釘位置，即可向上快速取出鉆套。根據(jù)本加工零件的加工特點，此斜孔加工時需進(jìn)行鉆、鉸兩個工步的加工，才能最終達(dá)到規(guī)定的加工要求，故鉆定位孔時選用快換鉆套做為導(dǎo)向元件。 查機床夾具設(shè)計手冊表 由d=12.7 6783N,滿足條件。3、 其它裝置的確定1、夾具體的設(shè)計夾具體是整個基體和骨架。在夾具體上要安裝組成該夾具所需要的各種元件、機構(gòu)、裝置等；而且還要考慮便于裝卸工件以及在機床上的固定。因此，夾具體的角度和尺寸，主要取決于夾具上各組成件的分布情況，工件的形狀、尺寸及加工性質(zhì)等。對夾具體的設(shè)計提出以下基本要求：( 1 ) 應(yīng)有足夠的強度和剛度，保證加工過程中在夾緊力、切削力等外力作用下，不致產(chǎn)生不允許的變形和振動。( 2 ) 力求結(jié)構(gòu)簡單，裝卸工件方便，要防止無法制造和難以裝卸的現(xiàn)在發(fā)生。( 3 ) 要有良好的結(jié)構(gòu)工藝性和使用性，以便于制造、裝配和使用。( 4 ) 尺寸要穩(wěn)定，即夾具體經(jīng)制造加工后，應(yīng)防止其日久變形。( 5 ) 排除切屑要方便，為了防止加工中切屑聚積在定位元件工件表面上或其它裝置中，而影響工件的正確定位和夾具的正常工作，因此在設(shè)計夾具體時，要考慮切屑的排除問題。( 6 ) 在機床上安裝要穩(wěn)定、可靠、安全根據(jù)以上原則，為了使底座與機床工作臺接觸穩(wěn)定、可靠，采用周邊接觸,實現(xiàn)夾具體與機床的夾緊配合；夾具體采用鑄造，材料為HT200。夾具體的外形尺寸根據(jù)工件、定位元件、夾緊裝置、對刀、引導(dǎo)元件以及其他輔助機構(gòu)和裝置在總體上的配置確定。為減少材料的浪費和滿足鑄造的要求，有設(shè)計肋板，設(shè)計的夾具體示意圖如“圖8”所示：圖8 夾具體示意圖2、鉆模板的設(shè)計 為方便工件拆卸，采用可翻轉(zhuǎn)鉆模板，如“圖9”所示。圖9 可翻轉(zhuǎn)鉆模板示意圖4、 夾具設(shè)計的三維視圖圖10 夾具設(shè)計的三維視圖參考文獻(xiàn)1 盧秉恒機械制造技術(shù)基礎(chǔ)機械工業(yè)出版社 ， 20072 李軍互換性與測量技術(shù)基礎(chǔ)華中科技大學(xué)出版社，20073 張進(jìn)生機械制造工藝與夾具設(shè)計指導(dǎo)機械工業(yè)出版社, 19954 徐發(fā)仁機床夾具設(shè)計重慶大學(xué)出版社，19965 大連理工大學(xué)工程圖學(xué)教研室機械制圖高等教育出版社，20076劉守勇機械制造工藝與機床夾具機械工業(yè)出版社，19947浦林祥金屬切削機床夾具設(shè)計手冊機械工業(yè)出版社，1995小 結(jié)夾具設(shè)計作為機械制造工藝學(xué)課程的重要環(huán)節(jié)，使理論與實踐更加接近，加深了理論知識的理解，強化了生產(chǎn)實習(xí)中的感性認(rèn)識。為期四周的課程設(shè)計已經(jīng)接近尾聲，回顧整個過程，收獲頗多，許多問題和錯誤在指導(dǎo)老師的耐心指正下才得以解決，在此向幫助過我的老師同學(xué)表示衷心的感謝。通過此次設(shè)計，使我們基本掌握了零件的定位夾緊分析、誤差的計算等。學(xué)會了查相關(guān)手冊、選擇使用夾具裝置等等。而且對夾具的維護(hù)保養(yǎng)，及夾具在設(shè)計中應(yīng)該