制造工藝課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)書

1、制造工藝課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)書一、夾具設(shè)計(jì)方法步驟：夾具設(shè)計(jì)一般是在零件的機(jī)械加工工藝規(guī)程制定之后按照某一工序的具體加工要求進(jìn)行的。一般情況下，夾具設(shè)計(jì)大致可分為四個(gè)步驟，即收集和研究有關(guān)資料，確定夾具的定位夾緊方案，繪制夾具總裝配圖和標(biāo)注有關(guān)尺寸、公差、配合及家具技術(shù)條件等。1. 收集和研究有關(guān)資料為使所設(shè)計(jì)的夾具能夠滿足工序加工要求，設(shè)計(jì)前應(yīng)認(rèn)真收集和研究如下有關(guān)資料：（1）零件圖及本工序的工序圖零件圖是夾具設(shè)計(jì)的主要資料之一，它給出了工件在尺寸、位置等方面精度的總要求。而工序圖則給出了所用夾具加工工件的工序尺寸、工序基準(zhǔn)、已加工表面、待加工表面、工序加工精度要求等，他們是設(shè)計(jì)夾具的主要依據(jù)。 （

2、2）生產(chǎn)批量 被加工零件的生產(chǎn)批量對(duì)工藝過(guò)程的制訂和夾具設(shè)計(jì)都有著十分重要的影響。夾具結(jié)構(gòu)的合理性及經(jīng)濟(jì)性與生產(chǎn)批量有著密切的關(guān)系。大批大量生產(chǎn)多采用氣動(dòng)、液動(dòng)或其他機(jī)動(dòng)夾具，其自動(dòng)化程度高，其結(jié)構(gòu)也較復(fù)雜。中、小批量生產(chǎn)，易采用結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、成本低廉的手動(dòng)夾具以及萬(wàn)能通用夾具或組合夾具。 （3）零件工藝規(guī)程零件的工藝規(guī)程指明了該工序所使用的機(jī)床、刀具、加工余量、切削用量、工步安排、工時(shí)定額及同時(shí)加工的工件數(shù)目等有關(guān)內(nèi)容，這些都是確定夾具的結(jié)構(gòu)尺寸、型式、夾緊裝置以及夾具與機(jī)床連接部分的結(jié)構(gòu)尺寸的主要依據(jù)。（4）典型夾具結(jié)構(gòu)圖冊(cè)、夾具零部件標(biāo)準(zhǔn)及有關(guān)資料手冊(cè)收集夾具結(jié)構(gòu)圖冊(cè)、零部件標(biāo)準(zhǔn)及有關(guān)資料可

3、以使夾具設(shè)計(jì)過(guò)程中有所借鑒，吸收先進(jìn)經(jīng)驗(yàn)， 縮短設(shè)計(jì)周期，提高設(shè)計(jì)質(zhì)量。2. 確定夾具的定位夾緊方案在廣泛收集和研究分析有關(guān)資料的基礎(chǔ)上，可以開始擬定夾具的結(jié)構(gòu)方案，主要包括以下內(nèi)容：（1）根據(jù)工件定位原理，確定工件的定位方式，選擇定位元件。（2）確定工件的夾緊方式，選擇適宜的夾緊裝置。（3）確定刀具的對(duì)準(zhǔn)及引導(dǎo)方式，選取刀具的對(duì)準(zhǔn)及引導(dǎo)元件。（4）確定其它元件或裝置的結(jié)構(gòu)形式，如定向元件，分度裝置等。（5）確定夾具的總體結(jié)構(gòu)，協(xié)調(diào)各元件、裝置的布局。在確定夾具結(jié)構(gòu)方案的過(guò)程中，工件的定位、夾緊、對(duì)刀和夾具在機(jī)床上的定位等各部分的結(jié)構(gòu)以及總體布局都可能會(huì)有幾種不同的方案可供選擇，因而，應(yīng)通過(guò)必

4、要的分析、計(jì)算和比較，從中選取較為優(yōu)秀的設(shè)計(jì)方案作為最終的設(shè)計(jì)方案。3. 繪制夾具總裝配圖繪制夾具總裝配圖應(yīng)遵循國(guó)家制圖標(biāo)準(zhǔn)，清楚的表達(dá)夾具的內(nèi)部結(jié)構(gòu)，各元件、裝置間的位置關(guān)系。主視圖應(yīng)取操作者實(shí)際工作時(shí)的位置。用雙點(diǎn)劃線繪出工件的輪廓外形。被加工工件在夾具中被看作為“透明體”，所畫的工件輪廓線與夾具上的任何彼此獨(dú)立，互不干涉。繪制夾具總圖的順序如下：（）先用雙點(diǎn)劃線繪出工件輪廓外形和主要表面的三面視圖，用網(wǎng)紋線表示出工件的加工余量。（）圍繞工件的幾個(gè)視圖依次繪出定位元件、夾緊機(jī)構(gòu)、對(duì)刀裝置及夾具定位元件。（）最后繪制夾具體及連接元件，把夾具的各組成元件和裝置連成一體。夾具總圖上還應(yīng)標(biāo)注零件明

5、細(xì)表。4. 確定并標(biāo)注有關(guān)尺寸、公差、配合、及夾具技術(shù)要求在夾具總圖上應(yīng)標(biāo)注的尺寸、公差、及配合有下列五類：（1）夾具的外廓尺寸 一般指夾具最大外形輪廓尺寸，若夾具上有可動(dòng)部分，應(yīng)包括可動(dòng)部分處于極限位置所占的空間尺寸。（2）工件與定位元件的聯(lián)系尺寸 指工件以孔在心軸或定位銷上定位時(shí)（或工件以外圓在內(nèi)孔中定位時(shí)），工件定位表面與夾具上定位元件間的配合代號(hào)及公差等級(jí)。（3）夾具與機(jī)床的聯(lián)系尺寸 用于確定夾具在機(jī)床上正確位置的尺寸。對(duì)于車、磨床夾具，主要指夾具與機(jī)床主軸端的連接尺寸；對(duì)于銑、刨床夾具則是指夾具上的定向鍵與機(jī)床上的T型槽的配合尺寸。（4）夾具與刀具的聯(lián)系尺寸 用來(lái)確定夾具上對(duì)刀、導(dǎo)引

6、元件位置的尺寸。對(duì)銑、刨床夾具是指對(duì)刀元件與定位元件的位置尺寸；對(duì)于鉆、鏜床夾具則是指鉆、鏜套與定位元件間的位置尺寸，以及鉆、鏜套與刀具導(dǎo)向部分的配合尺寸等。（5）夾具內(nèi)部的配合尺寸 主要是為了保證夾具裝配后能滿足規(guī)定的使用要求。他們與工件、機(jī)床、刀具無(wú)關(guān)。上述各尺寸公差的確定可分為兩種情況處理：一是夾具上定位元件之間，對(duì)刀、導(dǎo)引元件之間的尺寸公差，直接對(duì)工件上相應(yīng)的加工尺寸發(fā)生影響，因此可根據(jù)工件的加工尺寸公差確定，取工件加工尺寸公差的1/31/5。二是定位元件與夾具體的配合尺寸公差，加緊裝置各組成零件間的配合尺寸公差等，則應(yīng)根據(jù)其功用和裝配要求，按一般公差與配合原則決定。在夾具總圖上應(yīng)標(biāo)注

7、的技術(shù)要求（指平行度要求、垂直度要求等）有如下幾個(gè)方面：（1）定位元件之間，或定位元件與夾具體底面間的相對(duì)位置要求，其作用是保證工件加工面與工件定位基準(zhǔn)面間的位置精度。（2）定位元件與連接元件之間的相對(duì)位置要求。（3）對(duì)刀元件與連接元件之間的相對(duì)位置要求。（4）定位元件與導(dǎo)引元件之間的相對(duì)位置要求。上述技術(shù)要求是保證工件相應(yīng)的加工要求所必需的。其數(shù)值應(yīng)取工件相應(yīng)形位公差值的二、本次設(shè)計(jì)具體題目及要求：（附圖）題目一：為附圖所示的零件閘瓦的R30孔的鉆削加工工序設(shè)計(jì)一套專用夾具。（注意：我們?cè)诖蚩讜r(shí)，并非直接以零件圖所示的外形狀態(tài)進(jìn)行打孔工序，而是以零件圖的前道工序，如下圖，即在五片軸瓦還連接在

8、一起組成環(huán)形的狀態(tài)下進(jìn)行加工。我們?cè)谠O(shè)計(jì)夾具時(shí)應(yīng)當(dāng)以零件此時(shí)的狀態(tài)為依據(jù)。）幾點(diǎn)說(shuō)明：圖示制動(dòng)器閘瓦半成品，厚度70 及直徑350H7 、 已由前工序車削加工完成，并保證符合圖紙精度、表面粗糙度要求。 本工序需通過(guò)專門設(shè)計(jì)的閘瓦鉆孔工序夾具完成530G6.孔的鉆、擴(kuò)、鉸加工。 考慮530G6均布孔兩兩之間夾角為72°，本閘瓦鉆孔工序夾具在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)作了相應(yīng)的分度定位結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。1.零件的加工工藝分析此制動(dòng)器閘瓦半成品工件所需加工的530G6孔的尺寸精度、位置精度及分度角度誤差要求均較高，故本工序需分為鉆孔、擴(kuò)孔、粗鉸孔、精鉸孔四個(gè)工步進(jìn)行，且尺寸精度是依靠鉸刀的精度直接保證、而位置精度

9、及分度角度誤差要求則須通過(guò)“定位夾具”保證。2.工件定位方案與定位元件設(shè)計(jì)制動(dòng)器閘瓦半成品工件的定位是以工件的350H7孔及大端面A作為定位基準(zhǔn)聯(lián)合定位。實(shí)現(xiàn)了定位基準(zhǔn)與設(shè)計(jì)基準(zhǔn)的重合統(tǒng)一，減小了工件定位的原始誤差且定位可靠穩(wěn)定。 1）以車削加工后的350H7 孔作為中心定位基準(zhǔn)，以止口為定位元件限制了工件裝夾后的四個(gè)自由度，保證了中心定位的基準(zhǔn)的重合統(tǒng)一。 2）大端面A作為平面定位基準(zhǔn)，限制了工件裝夾后的自由度，裝夾穩(wěn)定、可靠。 3）以定位銷、定位孔作為均布孔分度定位，限制了工件裝夾后的自由度，減小了分度定位誤差。3.刀具定位方案與定位元件設(shè)計(jì)刀具的定位采用定位導(dǎo)套，本工序分為鉆孔、擴(kuò)孔、粗

10、鉸孔、精鉸孔四個(gè)工步，因此采用了快換導(dǎo)套結(jié)構(gòu)，既有利鉆、擴(kuò)、鉸定位導(dǎo)套的快速更換，又保證了加工的精度要求。4.夾緊裝置設(shè)計(jì) 1）工件夾緊裝置設(shè)計(jì)由于工件均布孔較多，一次裝夾后，每一個(gè)孔均需經(jīng)鉆、擴(kuò)、鉸加工，工件的加工過(guò)程時(shí)間較長(zhǎng)，工件的夾緊直接采用螺栓固定壓緊方式，夾緊力方向垂直定位裝夾面且為中心壓緊，夾緊方式合理，夾緊變形量小，而且有利于工件在裝夾夾緊時(shí)，350H7 / g6 的孔、軸配合間隙沿圓周的均布分配，有利于減小工件裝夾定位誤差。2）分度裝置設(shè)計(jì)均布孔采用第一孔劃線找正，其余孔依次利用定位銷與已加工孔配合來(lái)實(shí)現(xiàn)均布定位。5.相關(guān)設(shè)計(jì)要求 1）為降低制造工藝難度，提高“定位夾具”的生產(chǎn)

11、工藝性能，“定位夾具”采用零部件組拼方式，可分為底座、立柱、工作臺(tái)、模板、鎖緊機(jī)構(gòu)、定位銷組件等零、部件，由其拼裝為“定位夾具”（供參靠）2）為保證“定位夾具”的剛度和強(qiáng)度，底座、工作臺(tái)等機(jī)件應(yīng)采用（鑄鐵類）鑄件，并盡量采用框架型式以減輕重量，其筋板、肋條、凸臺(tái)等應(yīng)力爭(zhēng)遵守等壁厚原則；。3）設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)根據(jù)工件加工要求（繪出加工件圖）確定裝夾定位方案，并繪制出“定位夾具”總裝圖，圖中應(yīng)表達(dá)出工件、夾具、刀具的相互關(guān)系。4）總裝圖還應(yīng)標(biāo)注出主要尺寸、公差、技術(shù)要求、配合關(guān)系、基準(zhǔn)等。5）總裝圖應(yīng)編寫出各零、部件明細(xì)表。6）根據(jù)總裝圖設(shè)計(jì)、繪制各零部件圖。（標(biāo)準(zhǔn)件省略）題目二：偏心輪夾具設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)要求

12、：1.夾具夾緊狀態(tài)時(shí)，壓板呈水平狀態(tài)，根據(jù)被裝夾工件厚度及相應(yīng)尺寸誤差還有已知偏心輪的設(shè)計(jì)參數(shù)，運(yùn)用尺寸鏈的相關(guān)計(jì)算知識(shí)，求解設(shè)計(jì)與偏心輪配合的凸臺(tái)的高度及尺寸偏差。2.完善夾具設(shè)計(jì)，繪制夾具裝配圖三視圖，并繪制夾具主要零件的零件圖3.編寫設(shè)計(jì)說(shuō)明說(shuō)。題目三：“連接法蘭用均布孔鉆、擴(kuò)、鉸加工定位夾具”的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 圖示法蘭聯(lián)軸器工件，總長(zhǎng)90 ±0. 5 、60 、30 及直徑220 、200 、70 、35H7 已由前工序車削加工完成，并保證符合圖紙精度、表面粗糙度要求。 本工序需通過(guò)專門設(shè)計(jì)的“連接法蘭用均布孔鉆、擴(kuò)、鉸加工定位夾具”完成830H8.孔的鉆、擴(kuò)、鉸加工。 考慮到法蘭

13、聯(lián)軸器是應(yīng)用較多的一類零件，且其均布孔常有4.6.8.12孔等，本“連接法蘭用均布孔鉆、擴(kuò)、鉸加工定位夾具”在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)作了相應(yīng)的分度定位結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。1.零件的加工工藝分析法蘭聯(lián)軸器工件所需加工的835H8孔的尺寸精度、位置精度及分度角度誤差要求均較高，故本工序需分為鉆孔、擴(kuò)孔、粗鉸孔、精鉸孔四個(gè)工步進(jìn)行，且尺寸精度是依靠鉸刀的精度直接保證、而位置精度及分度角度誤差要求則須通過(guò)“定位夾具”保證。2.工件定位方案與定位元件設(shè)計(jì)法蘭聯(lián)軸器工件的定位是以工件的35H7孔及90 ±0. 5的右側(cè)大端面作為定位基準(zhǔn)聯(lián)合定位。實(shí)現(xiàn)了定位基準(zhǔn)與設(shè)計(jì)基準(zhǔn)的重合統(tǒng)一，減小了工件定位的原始誤差且定位可靠穩(wěn)

14、定。 1）以車削加工后的35H7孔作為中心定位基準(zhǔn)，限制了工件裝夾后的四個(gè)自由度，保證了中心定位的基準(zhǔn)的重合統(tǒng)一。 2）以車削加工后的90 ±0. 5的右側(cè)大端面作為平面定位基準(zhǔn)，限制了工件裝夾后的自由度，裝夾穩(wěn)定、可靠。 3）以定位夾具底座上的20g6 定位銷與旋轉(zhuǎn)工作臺(tái)上相應(yīng)均布的20H7 定位孔作為均布孔分度定位，限制了工件裝夾后的自由度，減小了分度定位誤差。3.刀具定位方案與定位元件設(shè)計(jì)刀具的定位采用定位導(dǎo)套，本工序分為鉆孔、擴(kuò)孔、粗鉸孔、精鉸孔四個(gè)工步，因此采用了快換導(dǎo)套結(jié)構(gòu)，既有利鉆、擴(kuò)、鉸定位導(dǎo)套的快速更換，又保證了加工的精度要求。4.夾緊裝置設(shè)計(jì)1）工件夾緊裝置設(shè)計(jì)由

15、于工件均布孔較多，一次裝夾后，每一個(gè)孔均需經(jīng)鉆、擴(kuò)、鉸加工，工件的加工過(guò)程時(shí)間較長(zhǎng)，工件的夾緊直接采用螺栓固定壓緊方式，夾緊力方向垂直定位裝夾面且為中心壓緊，夾緊方式合理，夾緊變形量小，而且有利于工件在裝夾夾緊時(shí)，35H7 / g6 的孔、軸配合間隙沿圓周的均布分配，有利于減小工件裝夾定位誤差。2）旋轉(zhuǎn)工作臺(tái)夾緊裝置設(shè)計(jì)旋轉(zhuǎn)工作臺(tái)采用平面凸輪夾緊機(jī)構(gòu)，鎖緊力大，操作簡(jiǎn)便，由于旋轉(zhuǎn)工作臺(tái)夾緊力的作用線與工件夾緊力軸線重合，消除了“定位夾具”的原始誤差，提高了工件裝夾定位精度。5.相關(guān)設(shè)計(jì)要求 1）為降低制造工藝難度，提高“定位夾具”的生產(chǎn)工藝性能，“定位夾具”采用零部件組拼方式，可分為底座、立柱、工作臺(tái)、模板、鎖緊機(jī)構(gòu)、定位