機械制造裝備設計課程設計L型墊板鉆4M12的夾具設計全套圖紙

1、目 錄1夾具設計簡介11.1機床夾具的功能21.2已知工件22夾具的結構設計22.1設計機床夾具前的準備工作2 2.1.1明確工件的生產(chǎn)要求2 2.1.2充分理解工件的零件圖和工序圖22.2確定機床夾具的結構方案3 2.2.1選擇定位原件3 2.2.2選擇夾緊機構3 2.2.3機床夾具的總體形式32.3繪制夾具裝配圖42.4繪制夾具零件圖53夾具精度的驗算5 3.1.1定位誤差5 3.1.2產(chǎn)生定位誤差的原因64課設說明64.1設計方案的論證64.2設計方法手段與結果74.3形成的論點74.4儀器設備74.5結論105致謝與感想115.1致謝115.2感想116參考文獻126.1參考圖書121

2、夾具設計簡介1.1零件在工藝規(guī)程規(guī)程制定之后，就要按工藝規(guī)程順序進行加工，加工中除了需要機床，刀具，量具外，成批生產(chǎn)是還要用機床夾具。它們是機床和工件之間的聯(lián)系裝置，使工件相對于機床或刀具獲得正確的位置。機床夾具的好壞將直接影響工件加工表面的位置精度，所以機床夾具設計是裝備設計中一項重要的工作，是加工過程中最活躍的因素之一。1.2機床夾具的功能1.2.1保證加工精度，工件通過機床夾具進行安裝，包含了兩層含義：一是工件通過夾具上的定位元件獲得正確的位置，稱為定位;二是通過家駿技工是工件的既定位置在加工過程中保持不變，稱為夾緊、這樣，就可以保證工件加工表面的位置精度，且精度穩(wěn)定。全套圖紙，加153

3、8937061.2.2提高生產(chǎn)率，使用夾具來安裝工件，可以減少劃線，找正，對刀等輔助時間，采用多件，多工位夾具，以及氣動，液壓動力基金裝置，可以進一步減少輔助時間，提高生產(chǎn)率。1.2.3擴大加床的使用范圍，有些機床夾具是指上是對機床進行了部分改造，擴大了原機床的功能和使用范圍。如在車床床鞍上暗訪鏜模夾具，就可以進行箱體零件的孔系加工。1.2.4減輕工人的勞動強度，保證生產(chǎn)安全。1.3機床夾具應滿足的要求。1.3.1保證加工精度，這是必須做到的最基本要求，其關鍵是正確的定位，夾緊和導向方案，夾具制造的技術要求，定位誤差的分析和驗算。1.3.2夾具的總體方案應與年生產(chǎn)綱領相適應，在大批量生產(chǎn)時，盡

4、量采用快速，高效的定位，夾緊機構和動力裝置，提高自動化程度，符合生產(chǎn)節(jié)拍要求，在中，小批量生產(chǎn)時，夾具應有一定的可調性，一適應多品種工件的加工。1.3.3安全，方便，減輕勞動強度，機床夾具要有工作安全性考慮，必要時加保護裝置、要符合工人的操作位置和習慣，要有合適的工件裝卸位置和空間，時工人操作方便、大批量生產(chǎn)和加工笨重時，更需要減輕工人的勞動強度、1.3.4排屑順暢，機床夾具中積累切屑會影響到工件的定位精度，切屑的熱量時工件和夾具產(chǎn)生熱變形，影響加工精度，清理切屑將增加輔助時間，降低生產(chǎn)率。因此夾具設計中要給予排屑問題充分的重視。1.3.5機床夾具應有良好的強度，剛度和結構工藝性，加床夾具設計

5、時，要方便制造，檢查測，調整和裝配，有利于提高夾具的制造精度。1.4設計已知條件 本次課設是要為l型墊板4-m12的夾具，最終實現(xiàn)將工件定位，更加精確和方便的完成鉆孔工作。2夾具的結構設計2.1設計機床夾具前的準備工作2.1.1明確工件的生產(chǎn)要求 工件的年生產(chǎn)量是確定機床夾具總體方案的重要依據(jù)之一。如工件的年生產(chǎn)量很大，可采用多工件加工、機動夾緊或自動化程度較高的設計方案，采用此方案時，機床夾具的結構較復雜，制造成本較高；如工件的年生產(chǎn)量不大，可采用單件加工，手動夾緊的設計方案，以減小機床夾具的結構復雜程度及夾具的制作成本。2.1.2充分理解工件的零件圖和工序圖 零件圖標出了工件的尺寸、形狀和

6、位置、表面粗糙度等總體要求，他決定了工件在機床夾具中的放置方法，是設計機床夾具總體結構的依據(jù)。工序圖給出了零件本工序的工序基準、以加工表面、以及本工序的定位、夾緊原理方案。工件的工序基準、已加工表面、決定了機床夾具的定位方案，如選用平面定位、孔定位以及外圓面定位等；定位方案的選擇依據(jù)六點定位原理和采用的機床加工方法，定位方案不一定要頂六個自由度，但是要完全定位。工件的代待加工表面是選擇機床，刀具的依據(jù)。確定夾緊機構要依據(jù)零件的外形尺寸，選擇合適的定位點，確保夾緊力安全、可靠同時夾緊機構不能與刀具的運動軌跡相沖突。2.2確定機床夾具的結構方案2.2.1選擇定位原件 根據(jù)工序圖給出的定位原理方案，

7、按有關標準正確選擇定位元件或定位元件的組合。在機床夾具的使用過程中，工件的批量越大，定位元件的磨損越快，選用標準定位元件增加了夾具零件的互換性，方便機床夾具的維修和維護。2.2.2選擇夾緊機構（1） 夾緊力的方向： 夾緊力的要有利于工件的定位，并注意工件的剛性方向，不能是工件有脫離定位表面的趨勢，防止工件在夾緊力的作用下產(chǎn)生變形。（2） 夾緊力的作用點： 夾緊力的作用點應該選擇在定位元件支撐點的作用范圍內(nèi)，以及工件剛度高的位置。確保工件的定位準確、不變形。 （3） 選擇夾緊機構： 在確定夾緊力的方向、作用點的同時，要確定相應的夾緊機構。確定夾緊機構要注意以下幾方面的問題： 安全性 夾緊機構應具

8、備足夠的強度和加緊力，以防止意外傷及夾具操作人員。 手動夾緊機構的操作力不應過大，以減輕操作人員的勞動強度。 夾緊機構的行程不宜過長，以提高夾具的工作效率。 手動夾緊機構應操作靈活、方便。（4） 夾緊力的大小： 夾緊力的大小一般按靜力平衡條件計算，計算出夾緊力為理論夾緊力。為保證工件裝夾安全可靠，實際夾緊力應等于理論夾緊力乘以系數(shù)k，一般k=1.52.5。各種典型夾緊機構的計算方法可參閱機床夾具手冊。2.2.3機床夾具的總體形式： 機床夾具的總體形式一般應根據(jù)工件的形狀、大小、加工內(nèi)容及選用機床等因素來確定。（1） 選擇導向裝置： 導向裝置是夾具保證加工精度的重要裝置，如鉆孔導向套、鏜套、對刀

9、裝置、對定裝置等，這些裝置均已標準化，可按標準選擇。（2） 確定聯(lián)接體： 聯(lián)接體是將裝置與夾具體聯(lián)接的工件，設計時主要考慮聯(lián)接體的剛性，合理布置聯(lián)接體的位置，給定位元件、加緊機構留出空間。（3） 確定夾具體：夾具體一般是設計成平板式（有些夾具體鑄造成特殊形狀），保證具有足夠的剛性。它用來固定定位元件、加緊機構和聯(lián)接體，并于機床可靠聯(lián)接。2.3繪制夾具裝配圖 （1）裝配圖應按照國家標準盡可能1：1地繪制，三視圖要完整清晰的表示出夾具的主要結構及夾具的工作原理。 （2）視工件為透明體，用雙點畫線畫出主要部分（如輪廓，定位面夾緊面和加工表面）。畫出定位元件、夾緊機構、導向裝置的位置 （3）按照夾緊狀

10、態(tài)畫出夾緊元件和夾緊機構。 （4）畫出夾具體及其他聯(lián)接用的元件（聯(lián)接體、螺釘?shù)龋?，將夾具各組成元件聯(lián)成一體。 （5）標注必要的尺寸、配合、公差等 夾具的外形尺寸，所設計夾具的最大長、寬、高尺寸。 夾具與機床的聯(lián)系尺寸，即夾具在機床上的定位、國定尺寸。如車床夾具的莫氏硬度、銑床夾具的對定裝置等。 夾具與刀具的聯(lián)系尺寸，如用對刀塊對刀時塞尺的尺寸、對刀塊表面到定位表面的尺寸即公差。 夾具中所有有配合關系的元件間應標注尺寸和配合種類。 各定位元件之間，定位元件與導向元件之間，各導向元件之間應標注裝配后的位置尺寸和形位公差。 （6）標注技術條件。 定位元件的定位面間相互位置精度。 定位元件的定位表面與

11、夾具安裝基面的位置精度。 定位表面與導向元件間的位置精度。 導向元件工作面間的位置精度。 （7）對零件編號，填寫標題欄和零件明細表。 每一個零件都必須有自己的編號，此編號是唯一的。在工廠的生產(chǎn)活動中，生產(chǎn)部件按零件編號生產(chǎn)、查找工作。 完整填寫標題欄，如裝配圖號、名稱、單位、設計者、比例等。 完整填寫明細表，一般來說，加工工件填寫在明細表的下方，標準件、裝配件填寫在明細表的上方。注意，不能遺漏加工工件和標準件、配套件。2.4繪制夾具零件圖： 對裝配圖中需加工的零件圖均應繪制零件圖，零件圖應按制圖標準繪制。視圖盡可能與裝配圖上的位置一致。（1） 零件圖盡可能按1：1繪制。（2） 零件圖上的尺寸公

12、差、形位公差、技術要求應根據(jù)裝配圖上的配合種類、位置精度、技術要求而定。（3）零件的其他尺寸，如尺寸、形狀、位置、表面粗糙度等應標注完整3夾具精度的驗算3.1定位誤差的分析與計算3.1.1定位誤差（1）工件的加工誤差，是指工件加工后在尺寸，形狀和位置三個方面偏離理想工件的大小，它是由三部分因素產(chǎn)生的；（2）夾具帶著工件安裝在機床上，相對機床主軸（或刀具）或運動導軌的位置誤差，也稱對定誤差。（3）加工過程中誤差，如機床幾何精度，工藝系統(tǒng)的受力，受熱變形，切削振動等原因引起的誤差。其中定位誤差是指工序基準在加工方向上的最大位置變動量所引起愛的加工誤差。1.定位誤差，此項主要是定位底板與支承釘?shù)拈g隙

13、產(chǎn)生，最大間隙為0.05mm。2.鉆套與襯套的配合間隙，有18h6g5可知最大間隙為0.029mm3.鉆套內(nèi)孔與外圓得同軸度誤差，對于標準鉆套，精度較高，此項可以忽 略。4. 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 上述各量參看上圖刀具與鉆套的配合為18h6/g5，可知max=0.025mm；將h=30mm, h=12, b=30mm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

14、能同時出現(xiàn)最大值，各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。3.1.2產(chǎn)生定位誤差的原因（1）平面定位情形，夾具定位基準與工序基準不重合，兩基準之間的位置誤差會反應到被加工表面的位置上去，所產(chǎn)生的定位誤差稱之為基準轉換誤差。（2）定位基準面與定位元件表面的形狀誤差。（3）導向元件，對刀元件與定位元件間的位置誤差。（4）夾緊力使工件或夾具產(chǎn)生變形，產(chǎn)生位置誤差。（5）夾具在機床上的安裝誤差。（6）定位元件與定位元件間的位置誤差。4課設說明4.1設計方案論證（1）首先根據(jù)已知工件的需要，選擇加工機床，應選用立式鉆床加工比較合理。（2）

15、然后工件主要定位部分為直徑為60mm的一個凸臺，這樣我設想用兩面一銷定位，正好滿足六點定位原理，所以這里就是選擇兩面一銷的優(yōu)點。（3）最后將兩面一銷先固定在一塊底板上，利用內(nèi)六角螺釘和定位銷定位和夾緊，兩面一銷把工件定位后，可利用頂絲機構來對工件進行夾緊，工件的夾緊力的方向應該垂直與工件的軸線方向，作用點為軸的切點。4.2設計方法手段與結果（1）首先對工件的加工要進行分析，已知工件為墊板，在墊板上鉆絞12的孔，根據(jù)工件的形狀和加工要求，我認為采用鉆床比較合理。（2）然后，根據(jù)六點定位原理，選用一面兩銷，大面定4個自由度，菱形銷定2個自由度，正好滿足六點定位原理，由于限制了六方自由度，所以只需要

16、將工件夾緊就可以進行加工了，在垂直方向上進行夾緊，可以利用移動壓板，進行夾緊，因為移動壓板簡單使用，而且不影響加工過程，所以最總選擇移動壓板進行夾緊。（3）最后，對整個夾緊方案分析得出，定位約合六點定位原理，夾緊工件穩(wěn)定，所以此夾具設計可行。4.3形成的論點利用一個大面可以限制工件的四個自由度，加上兩個支承釘，這樣剛好可以限制六個自由度，符合六點定位的原理。再對工件進行夾緊設計，應用一個移動壓板在垂直于軸線方向上進行夾緊，這樣就可使工件穩(wěn)固的夾緊在機床上，能更加方便，準確的進行鉆孔加工。4.4儀器設備（1）鉆套 4個 材料：20鋼 （2）支承釘 3個 材料：t8（3）螺釘 2個 （4）六角螺母

17、 8個 （5）雙頭螺柱 2個 （6）雙頭螺柱 6個 （7）墊圈 8個 （8）夾具體 1個 （9）鉆模板 1個 （10）壓板 2個 材料：45鋼（11）支承板 2個 材料：45鋼ndlbhaa1a2bldd1d2hh1r基本尺寸極限偏差h795103216102057264059451141015382012266947610571181520462516329126857126924202555204081132253570322550121512106915814242354585403264161916128011181018554560#35762022706080#5042962025

18、3015101122122538580100#50#4030公稱直徑（螺紋直徑）lbhll1bb1dhh1kma型b型c型640401861796.67m62.515445208191165022122214884520818899m836450221022126606025142717101010141110m1041.586702812301788030163623121270321430151412m125106801635201010036184530151202255432516801835151816m1662126100402244241212045255436181603074

19、5435201002242182220m20715101205025523015160307248252005535926840移動壓板標準螺紋規(guī)格dm3m4m5m6m8m10m12(m14)m16(m18)m20(m22)m24(m27)m30m36damax356791113151720222426293239dwmin5679121517202325283132384351emin68911141820232730333740455161smax67810131618212427303436414655cmax0011111111111111m(max)六角螺母23557811131516181922242631薄螺母2233456789101112141518技術要求材料機械性能等級螺紋公差表面處理公差產(chǎn)品等級鋼6.8.106h不經(jīng)處理或鍍鋅鈍化d大于m16用b，小于等于用a螺母標準4.