輸出軸鉆斜孔課程設(shè)計說明書

1、洛陽理工學(xué)院課程設(shè)計說明書課 程 名 稱 機(jī)械制造技術(shù)課程設(shè)計 設(shè) 計 課 題 輸出軸的鉆孔夾具設(shè)計 專 業(yè) 機(jī)械設(shè)計制造及其自動化班 級 B120201 姓 名 王磊 學(xué) 號 B12020827 2016 年 3 月 11 日課 程 設(shè) 計 任 務(wù) 書 機(jī)械工程 系 機(jī)械設(shè)計制造及其自動化 專業(yè) 學(xué)生姓名 王磊 班級 B120201 學(xué)號 B12020827 課程名稱： 機(jī)械制造技術(shù)課程設(shè)計 設(shè)計題目： 輸出軸的鉆孔夾具設(shè)計 設(shè)計內(nèi)容：為輸出軸設(shè)計一套鉆模夾具，便于搖臂鉆床上對工件孔的加工。設(shè)計要求：1.在搖臂鉆床上加工兩個8的通孔。 2. 夾具設(shè)計要求合理，有利提高加工精度，保證加工質(zhì)量，

2、降低加工成本，提高勞動生產(chǎn)率和減輕工人的勞動強(qiáng)度，便于小批量生產(chǎn)。 3.繪制A1夾具裝配圖一張，A3零件圖一張，設(shè)計說明書一份。設(shè)計（論文）開始日期 2016 年 3 月 02 日 指導(dǎo)老師： 設(shè)計（論文）完成日期 2016 年 3 月 16 日 2016 年3 月 16 日課程設(shè)計評語0洛陽理工學(xué)院課程設(shè)計 機(jī)械工程 系 機(jī)械設(shè)計制造及其自動化 專業(yè)學(xué)生姓名 王磊 班級 B120201 學(xué)號 B12020827 課程名稱： 機(jī)械制造技術(shù)課程設(shè)計 設(shè)計題目： 輸出軸的鉆孔夾具設(shè)計 課程設(shè)計片篇幅： 圖 紙 共 3 張 說明書 共 19 頁指導(dǎo)老師評語： 2016年 3月 16 日 指導(dǎo)老師 洛

3、陽理工學(xué)院11洛陽理工學(xué)院課程設(shè)計目 錄前言 11. 專用夾具設(shè)計21.1設(shè)計前的準(zhǔn)備工作21.1.1. 明確工件的年生產(chǎn)綱領(lǐng)21.1.2. 熟悉工件零件圖21.1.3. 加工方法31.2 總體方案的確定31.2.1. 定位方案31.2.2. 選擇夾緊機(jī)構(gòu)41.2.3. 選擇導(dǎo)向裝置51.2.4. 夾具體61.3. 繪制夾具裝配圖71.3.1. 制圖比例1：181.3.2. 定位、夾緊、導(dǎo)向，夾具體82. 夾具裝配圖上應(yīng)標(biāo)注的尺寸和技術(shù)條件82.1. 夾具裝配圖上標(biāo)注的尺寸92.2. 夾具裝配圖上應(yīng)標(biāo)注的技術(shù)要求93. 夾具零件圖上應(yīng)標(biāo)注的尺寸和技術(shù)條件。103.1. 夾具零件圖上應(yīng)標(biāo)注的尺寸

4、1023.2. 夾具零件圖上應(yīng)標(biāo)注的技術(shù)要求114. 方案設(shè)計論證124.1. 設(shè)計方法與結(jié)果12設(shè)計總結(jié)13參考文獻(xiàn)14洛陽理工學(xué)院課程設(shè)計216前 言機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計是機(jī)械設(shè)計中的一個重要的實踐性教學(xué)環(huán)節(jié)，也是機(jī)械設(shè)計與制造專業(yè)學(xué)生應(yīng)該學(xué)習(xí)的一門主要專業(yè)課。其目的在于： （1學(xué)習(xí)和掌握一般機(jī)械設(shè)計的基本方法和步驟。培養(yǎng)獨(dú)立設(shè)計能力，為以后續(xù)的專業(yè)課程及畢業(yè)設(shè)計打好基礎(chǔ)，做好準(zhǔn)備。 2為了開闊視野，掌握執(zhí)照技術(shù)最新發(fā)展，開闊專業(yè)視野，培養(yǎng)復(fù)合型人才，促進(jìn)先進(jìn)制造技術(shù)在我國的研究和應(yīng)用，“先進(jìn)制照技術(shù)”以作為許多學(xué)校的必修課程。為了提高學(xué)生綜合運(yùn)用機(jī)械設(shè)計基礎(chǔ)及其他先修課程的理論知識和

5、生產(chǎn)實際知識去分析和解決工程實際問題的能力，通過課程設(shè)計訓(xùn)練可以鞏固、加深有關(guān)機(jī)械課設(shè)方面的理論知識。 3使學(xué)生具有運(yùn)用標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范手冊、圖冊和查詢有關(guān)設(shè)計資料的能力。 零件在工藝規(guī)程之后，就要按工藝規(guī)程順序進(jìn)行加工。在加工中除了需要機(jī)床、刀具、量具之外，成批生產(chǎn)時還要用機(jī)床夾具。它們是機(jī)床和工件之間的連接裝置，使工件相對于機(jī)床獲得正確的位置。機(jī)床夾具的好壞將直接影響工件加工表面的位置精度。通常把確定工件在機(jī)床上或夾具中占有正確位置的過程，稱為定位。當(dāng)工件定位后，為了避免在加工中受到切削力、重力等的作用而使工件的既有位置遭到破壞，還應(yīng)該用一定的機(jī)構(gòu)或裝置將工件加以固定。使工件在加工過程中保持定位

6、位置不變的操作，稱為夾緊。將工件定位、夾緊的過程稱為裝夾。工件裝夾是否正確、迅速、方便和可靠，將直接影響工件的加工質(zhì)量、生產(chǎn)效率、制造成本和操作安全。在成批、大量生產(chǎn)中，工件的裝夾是通過機(jī)床夾具來實現(xiàn)的。機(jī)床夾具在生產(chǎn)中應(yīng)用十分廣泛。1. 專用夾具設(shè)計1.1設(shè)計前的準(zhǔn)備工作1.1.1. 明確工件的年生產(chǎn)綱領(lǐng)機(jī)床夾具是在機(jī)床上裝加工件的一種裝置，其作用是使工件相對機(jī)床和刀具有一個正確的位置，并在加工過程中保持不變。它是夾具總體方案確定的依據(jù)之一，它決定了夾具的復(fù)雜程度和自動化程度。如大批量生產(chǎn)時，一般選擇機(jī)動、多工件同時加工，自動化程度高的方案，結(jié)構(gòu)也隨之復(fù)雜，成本也提高較多。1.1.2. 熟悉

7、工件零件圖零件圖給出了工件的尺寸、形狀和位置、表面粗糙度等精度的總體要求，工序圖則給出了夾具所在工序的零件的工序基準(zhǔn)、工序尺寸、已加工表面、待加工表面、以及本工序的定位、夾緊原理方案，這是夾具設(shè)計的直接依據(jù)。 已知待加工工件如下圖1-1所示，加工兩個8的斜通孔。圖1-1 工件零件圖1.1.3. 加工方法 了解工藝規(guī)程中本工序的加工內(nèi)容，機(jī)床、刀具、切削用量、工步安排、工時定額，同時加工零件數(shù)。這些是在考慮夾具總體方案、操作、估算夾緊力等方面必不可少的,根據(jù)零件圖可知，本道工序的內(nèi)容是鉆兩個通孔：倆個8孔。1.2 總體方案的確定1.2.1. 定位方案 工件在機(jī)床上的定位實際上包括工件在夾具上的定

8、位和夾具在機(jī)床上的定位兩個方面。工序圖只是給出了原理方案，此時應(yīng)仔細(xì)分析本工序的工序內(nèi)容及加工精度要求，按照六點(diǎn)定位原理和本工序的加工精度要求，確定具體的定位方案和定位元件。要擬定幾種具體方案進(jìn)行比較，選擇或組合最佳方案。據(jù)工序圖給出的定位元件方案，按有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)正確選擇定位元件或定位的組合。在機(jī)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(biāo)準(zhǔn)定位元件增加了夾具零件的互換性，方便機(jī)床夾具的維修和維護(hù)。常有定位方法有：（1）選擇的內(nèi)孔面以及大端面進(jìn)行定位。 （2）用兩個的孔和大端面進(jìn)行定位。綜合分析以上兩種方案，方案一存在過定位且定位圓柱影響到了鉆8孔。方案二采用兩孔一面定位沒有過定

9、位，符合六點(diǎn)定位原則，且可作為分度裝置。故確定定位方式二為最終方案。1.2.2. 選擇夾緊機(jī)構(gòu) 夾緊裝置是夾具完成夾緊作用的一個不可缺少的重要部分。夾緊裝置設(shè)計，對提高夾緊的精度和工作效率有很大影響。夾緊裝置要求盡量結(jié)構(gòu)簡單合理，夾緊動作要迅速操作方便、省力安全。工件對夾緊架構(gòu)的要求：1.在加緊過程中應(yīng)保持工件定位時說獲得的正確位置 。 2.加緊力大小合適。3.加緊裝置應(yīng)操作方便，省力，安全。4.夾緊裝置的復(fù)雜程度和制動化程度應(yīng)與生產(chǎn)批量和生產(chǎn)方式相適應(yīng)。夾緊力的相關(guān)問題：(1) 夾緊力的方向：夾緊力的方向要有利于工件的定位，并注意工件的剛性方向，不能使工件有脫離定位表面的趨勢，防止工件在夾緊

10、力的作用下產(chǎn)生變形。(2) 夾緊力的作用點(diǎn)：夾緊力的作用點(diǎn)應(yīng)選擇在定位元件支承點(diǎn)的作用范圍內(nèi)，以及工作剛度高的位置。確保工件定位準(zhǔn)確、不變形。(4)選擇夾緊機(jī)構(gòu)：在確定夾緊力的方向、作用點(diǎn)的同時，要確定相應(yīng)的夾緊機(jī)構(gòu)。確定夾緊機(jī)構(gòu)要注意以下幾方面的問題：1安全性 夾緊機(jī)構(gòu)應(yīng)具備足夠的強(qiáng)度和夾緊力，以防止以外傷及夾具操作人員。2手動夾具夾緊機(jī)構(gòu)的操作力不應(yīng)過大，以減輕操作人員的勞動強(qiáng)度。3夾緊機(jī)構(gòu)的行程不宜過長，以提高夾具的工作效率。4手動夾緊機(jī)構(gòu)應(yīng)操作靈活、方便。確定夾緊力的方向、作用點(diǎn)，以及夾緊元件或夾緊機(jī)構(gòu)，估算夾緊力大小，要選擇和設(shè)計動力源。夾緊方案也需反復(fù)分析比較，確定后，正式設(shè)計時也

11、可能在具體結(jié)構(gòu)上作一些修改。方案一： 圖1-2 夾緊機(jī)構(gòu)1此方案能夠起到夾緊作用，通過擰緊螺栓達(dá)到夾緊的效果，當(dāng)稍微擰松螺母螺栓便可以往下擺，有快速松卸夾緊效果。但由于工件需要至少需要兩個這樣的夾塊，夾緊時需要分兩次擰緊。方案二：圖1-3 夾緊機(jī)構(gòu)2此方案有方案一的有點(diǎn)，同時彌補(bǔ)了方案一的不足。通過左螺紋連接達(dá)到一次擰動力矩桿便可以同時夾緊兩個夾緊塊這節(jié)省了裝夾時間。同時只要擰動幾個螺距就可以把桿往下擺動快速松開。因此最終確定此方案為夾具的夾緊方案。（螺紋采用雙頭螺紋且為左旋，以加快夾緊及松卸同時習(xí)慣操作。）1.2.3選擇導(dǎo)向裝置刀具的導(dǎo)向是保證孔的位置精度，增加鉆頭的支撐以提高其剛度，減少刀

12、具的變形，確?？准庸さ奈恢镁龋褂勉@床鉆孔時，鉆頭的導(dǎo)向可采用鉆套，鉆套有固定鉆套、可換鉆套、快換鉆套和特殊鉆套等四種。固定鉆套是直接壓入鉆模板或夾具體得孔中，屬過盈配合。這種鉆套位置精度高，結(jié)構(gòu)簡單，但磨損后不易更換，故適用于中小批生產(chǎn)中只鉆一次的孔?？蓳Q鉆套是先把襯套用過盈配合H7/n6或H7/r6固定在鉆模板或夾具體上，再采用間隙配合H6/g5或H7/g6將可換鉆套裝入襯套中，并用螺釘壓住鉆套。這種鉆套更方便，適用于中批以上生產(chǎn)，選擇可換鉆套。 直徑d極限偏差F7:+0.013+0.028，D基本尺寸:12，D極限偏差m6: +0.007+0.018，D極限偏差k6:+0.001+0.

13、012，D1（滾花前）:22， D2:18，H1:12，H2:20，H3:25，高度h:10，高度h1:4，半徑r:16，距離m:7，C: 0.5，C1:1.5，C2:1.5，寬度a:0.5，寬度b:2，公差:0.008，配鉆套螺釘GB2268-80: M6。配合為F7/m6。所選用的鉆套為可換鉆套，查手冊如下：圖1-4 可換鉆套 1.2.4. 夾具體 夾具體零件圖如下：圖1-5 夾具體零件圖1.3. 繪制夾具裝配圖1.3.1. 制圖比例1：1把工件視為透明體，用粗實線劃線畫出輪廓，畫出定位面、夾緊面和加工的孔，無關(guān)表面可以省略。1.3.2. 定位、夾緊、導(dǎo)向，夾具體畫出定位元件和導(dǎo)向元件，按

14、夾緊狀態(tài)畫出夾緊元件或機(jī)構(gòu)，必要時可用雙點(diǎn)劃線畫出工件旋轉(zhuǎn)后夾具的輪廓，畫出夾具體，其他元件或機(jī)構(gòu)，以及上述各元件與夾具體的聯(lián)結(jié)，使夾具形成一體，標(biāo)注必要的尺寸，配合和技術(shù)條件。對零件編號，填寫標(biāo)題欄和零件明細(xì)表。其中還要在定位，導(dǎo)向完成后進(jìn)行定位精度的驗算，在夾緊機(jī)構(gòu)完成后進(jìn)行夾緊力的驗算，以及重要的受力元件或機(jī)構(gòu)的強(qiáng)度、剛度驗算。夾具裝配圖如下：圖1-6 夾具裝配圖2.夾具裝配圖上應(yīng)標(biāo)注的尺寸和技術(shù)條件 夾具裝配圖上應(yīng)標(biāo)注必要的尺寸和技術(shù)要求，主要目的是為了檢驗本工序零件加工表面的形狀，位置和尺寸精度在夾具中是否可以達(dá)到，為了設(shè)計夾具零件圖，也為了夾具裝配和裝配精度的檢測。2.1. 夾具裝

15、配圖上標(biāo)注的尺寸1)夾具的外形尺寸，所設(shè)計夾具的最大長、寬、高為327x210x204尺寸。2)夾具在機(jī)床上安裝精度的尺寸，即夾具安裝基面與機(jī)床相應(yīng)配合表面之間的位置尺寸。3)夾具中所有有配合關(guān)系的元件間應(yīng)標(biāo)注尺寸和配合種類。4)各定位元件之間，定位元件與導(dǎo)向元件之間，各導(dǎo)向元件之間應(yīng)標(biāo)注裝配后的位置尺寸和形位公差。5)影響對刀精度的尺寸，即刀具與對刀元件之間的尺寸.上述聯(lián)系尺寸和位置尺寸的公差，一般取工件的相應(yīng)公差的1/51/2，在夾具選取時，必須結(jié)合工件的加工精度要求、批量大小及工廠在制造夾具方面的生產(chǎn)技術(shù)水平等因素進(jìn)行細(xì)致分析和全面考慮。待選用精度=(1/51/2)x0.1=0.020.

16、05.我選用的精度為0.025mm。2.2. 夾具裝配圖上應(yīng)標(biāo)注的技術(shù)要求應(yīng)標(biāo)注的技術(shù)要求包括：相關(guān)元件表面間的位置精度，主要表面形狀精度，保證裝配精度和檢測的特殊要求，以及調(diào)整、操作等必要的說明。通常有以下幾方面：1）定位元件的定位表面與夾具安裝基面、定向基面間的相互位置精度，如保證定位銷的軸線與底面B的垂直度為0.05。 2）定位表面與導(dǎo)向元件工作面間的相互位置精度，如孔8軸線對墊鐵所確定的底面B的垂直度為0.05. 3）各導(dǎo)向元件的工作面間的相互位置精度，如鉆套的外圓與襯套之間采用F7/m6配合，襯套與鉆模板采用F7/n6配合。4）夾具上有檢測基準(zhǔn)面的話，還應(yīng)標(biāo)注定位表面，導(dǎo)向工作面與該

17、基準(zhǔn)面間的位置精度，如兩鉆套中心線間的距離為100±0.05。5）對零件編號，填寫標(biāo)題欄和零件明細(xì)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(biāo)題欄，如裝配圖號、名稱、單位、設(shè)計者、比例等。完整填寫明細(xì)表，一般來說，加工工件填寫在明細(xì)表的下方，標(biāo)準(zhǔn)件、裝配件填寫在明細(xì)表的上方。注意，不能遺漏加工工件和標(biāo)準(zhǔn)件、配套件。2. 夾具零件圖上應(yīng)標(biāo)注的尺寸和技術(shù)條件。對裝配圖中的非標(biāo)準(zhǔn)零件均應(yīng)繪制零件圖，視圖盡可能與裝配圖位置一致，尺寸、形狀、位置、配合、加工表面的表面粗糙度等要標(biāo)注完整。標(biāo)注的主要目的是保證夾具體各個零件之間

18、的尺寸要求和安裝配合后的精度要求，也是為了各夾具零件加工后進(jìn)行安裝配合能滿足制造工件的要求。繪制1個關(guān)鍵的、非標(biāo)準(zhǔn)的夾具零件,如夾具體等。本設(shè)計主要畫夾具體的零件圖。3.1夾具零件圖上應(yīng)標(biāo)注的尺寸1）零件圖的投影應(yīng)盡量與總圖上的投影位置相符合，便于讀圖和核對。2）尺寸標(biāo)注應(yīng)完整、清楚，避免漏注，既便于讀圖，又便于加工。3）同一工種加工表面的尺寸應(yīng)盡量集中標(biāo)注。4）對于可在裝配后用組合加工來保證的尺寸，應(yīng)在其尺寸數(shù)值后注晨“按總圖”字樣，如，鉆套之間、定位銷之間的尺寸等。5）要注意選擇設(shè)計基準(zhǔn)和工藝基準(zhǔn)。6）某些要求不高的形位公差由加工方法自行保證，可省略不注。7）為便于加工，尺寸應(yīng)盡量按加工順

19、序標(biāo)注，以免進(jìn)行尺寸換算。3.2. 夾具零件圖上應(yīng)標(biāo)注的技術(shù)要求應(yīng)將該零件的形狀、尺寸、相互位置精度、表面粗糙度、材料、熱處理機(jī)表面處理要求等完整的表示出來。本設(shè)計零件圖選用夾具體，在標(biāo)注粗糙度時，安裝平面的粗糙度選用3.2，重要安裝孔用1.6，其他用6.3。在形位公差方面，夾具體上表面與夾具體安裝底面平行度為0.05mm.3. 方案設(shè)計論證4.1. 設(shè)計方法與結(jié)果（1）首先對工件的加工進(jìn)行分析，已知工件為輸出軸，要在大端面鉆2個8的斜通孔，根據(jù)工件的形狀和加工要求，我認(rèn)為采用搖臂鉆床比較合理。（2）然后，根據(jù)六點(diǎn)定位原理，通過左螺紋連接達(dá)到一次擰動力矩桿便可以同時夾緊兩個夾緊塊這節(jié)省了裝夾時

20、間。同時只要擰動幾個螺距就可以把桿往下擺動快速松開，所以只需要將工件夾緊就可以進(jìn)行加工了，在豎直方向上進(jìn)行夾緊，可以利用拉桿對工件進(jìn)行夾緊。因為采用了一個可換鉆套，所以可同時加工兩個孔，加工完后旋轉(zhuǎn)工件。（3）最后，對整個夾緊方案分析得出，定位符合六點(diǎn)定位原理，夾緊工件穩(wěn)定，所以此夾具設(shè)計可行。4.1. 夾具操作說明 本夾具采用了內(nèi)孔及銷定位，螺栓加緊的方式。把工件放在夾具上指定位置再把桿往上拉且右旋時便能夠快速的夾緊工件。便可以進(jìn)行8孔的加工。 設(shè)計總結(jié)經(jīng)過半個月的奮戰(zhàn)我的課程設(shè)計總算完成了。在沒有做課程設(shè)計以前覺得課程設(shè)計只是對這幾年來所學(xué)知識的單純總結(jié)，但是通過這次做課程設(shè)計發(fā)現(xiàn)自己的看法有點(diǎn)太片面。課程設(shè)計不僅是對前面所學(xué)知識的一種檢驗，而且也是對自己能力的一種提高。通過這次課程設(shè)計使我明白了自己原來知識還比較欠缺。自己要學(xué)習(xí)的東西還太多。通過這次課程設(shè)計，我才明白學(xué)習(xí)是一個長期積累的過程，在以后的工作、生活中都應(yīng)該不斷的學(xué)習(xí)，努力提高自己知識和綜合素質(zhì)。 在這次課程設(shè)計中也使我們的同學(xué)關(guān)系更進(jìn)一步了，同學(xué)之間互相幫助，有什么不懂的大家在一起商量，聽聽不同的看法對我們更好的理解知識有很大的幫助，所以在這里非常感謝幫助我的同學(xué)。此次設(shè)計中用到了CAD和pro