加工圓柱滑塊φ4小孔的專用夾具設計說明書2

1、機電及自動化學院專業(yè)課程綜合設計設計題目：加工圓柱滑塊4小孔的專用夾具專 業(yè)：08機械制造及自動化學 號： 0811113039 姓 名： 2012年1月9日鉆床夾具課程設計任務書3前言4設計思想61、鉆床夾具設計過程71.1 零件本工序的加工要求分析71.2 確定夾具類型71.3 擬定定位方案和選擇定位元件81.4 確定夾緊方案91.5 確定引導元件91.6 夾具精度分析與計算91.7夾緊機構設計與夾緊計算10夾緊機構設計10夾緊計算102.繪制夾具總圖113.繪制夾具零件圖114.小結125.課程設計心得體會12參考文獻14鉆床夾具課程設計任務書題目：設計“圓柱滑塊”零件的鉆床夾具設計內容

2、：1、圓柱滑塊零件圖 1張2、鉆床夾具裝配圖1張3、鉆床夾具零件圖3張4、課程設計說明書 1份 2012年1 月 8 日 前言一、主要技術指標1）保證工件的加工精度專用夾具應有合理的定位方案、合適的尺寸、公差和技術要求，并進行必要的精度分析，確保夾具能滿足工件的加工精度要求。2）提高生產效率,專用夾具的復雜程度要與工件的生產綱領相適應。應根據(jù)工件生產批量的大小選,用不同復雜程度的快速高效夾緊裝置，以縮短輔助時間，提高生產效率。3）工藝性好,專用夾具的結構簡單、合理、便于加工、裝配、檢驗和維修。專用夾具的生產屬于中批量生產。4）使用性好,專用夾具的操作應簡便、省力、安全可靠，排屑應方便，必要時可

3、設置排屑結構。5）經濟性好,除考慮專用夾具本身結構簡單、標準化程度高、成本低廉外，還應根據(jù)生產綱領,對夾具方案進行必要的經濟分析，以提高夾具在生產中的經濟效益。二、設計方案、設計方法、設計手段（一）研究原始資料,在明確夾具設計任務后，應對以下幾方面的原始資料進行研究。1、研究加工工件圖樣,了解該工件的結構形狀、尺寸、材料、熱處理要求，主要表面的加工精度、表面粗糙度及其它技術要求。2、熟悉工藝文件，明確以下內容：（1）毛坯的種類、形狀、加工余量及其精度。（2）工件的加工工藝過程、工序圖、本工序所處的地位，本工序前已加工表面的精度及表面粗糙度，基準面的狀況。（3）本工序所使用的機床、刀具及其它輔具

4、的規(guī)格。（4）本工序所采用的切削量。（二）擬訂夾具的結構方案，擬訂夾具的結構方案包括以下幾個內容1）確定夾具的類型，各類機床夾具均有多種不同的類型、鉆床夾具有固定式、翻轉式、蓋板式和滑板式等，應根據(jù)工件的型狀、尺寸、加工要求及重量確定為回轉式。2）確定工件的定位方案，設計定位裝置，根據(jù)六點定位原則，通過分析工序圖確定工件以圓柱孔定位，定位元件為定位心軸。3）確定工件的夾緊方式，設計夾緊裝置，常用的夾緊機構有斜楔夾緊、螺旋夾緊、偏心夾緊、鉸鏈夾緊等。根據(jù)工件的結構，加工方法其因素確定為螺旋夾緊。4）確定引導元件（鉆套的類型及結構尺寸）：鉆套的類型有固定式鉆套、可換式鉆套、快換式鉆套、特殊式鉆套，

5、根據(jù)工件加工量確定為可換式鉆套。5）夾具精度分析與計算6）繪制夾具總圖三、主要工作程序1)零件本工序的加工要求分析2)確定夾具類型3)擬定定位方案和選擇定位元件4)確定夾緊方案5)確定引導元件(鉆套的類型及結構尺寸)6)夾具精度分析與計算7)繪制夾具總圖8)繪制夾具零件圖樣9）編寫設計說明書設計思想本工序是為一圓柱滑塊加工 1 個4 的小孔,所設計的一套鉆床專用夾具。主要技術指標能保證工件的加工精度、提高生產效率、工藝性好和使用性好。我們在設計專用夾具時為了能滿足工件的加工精度要求，考慮了合理的定位方案、合適的尺寸、公差和技術要求，并進行了必要的精度分析。由于是中批量生產，采用了固定式鉆床夾具

6、，提高了生產效率。在工藝性方面使這種夾具的結構簡單、合理、便于加工、裝配、檢驗和維修。在使用性方面這種夾具的操作簡便、省力、安全可靠，排屑也方便，必要時可設置排屑結構。通過對鉆床夾具設計的制作，進一步鞏固和所學基本知識并使所學知識得到綜合運用。學會查閱和收集技術資料，提高運用計算機輔助設計的能力，樹立正確的設計思想和嚴謹?shù)墓ぷ髯黠L。設計思路：以定位心軸為主定位，以滑塊上支撐釘為輔助定位。此次需要完成的題目如下：如下圖所示，設計加工圓柱滑塊上4小孔的鉆床夾具。圖中其他各表面均已加工完畢。如圖（1）所示： 圖（1）零件圖1、鉆床夾具設計過程如圖（2）所示為圓柱滑塊工件造型圖：圖(2) 加

7、工零件三維圖1.1 零件本工序的加工要求分析鉆4孔，本工序前已加工的表面有：（1）圓柱滑塊兩個斷面；（2）30孔、20孔及兩個平面；（3）寬度為8的環(huán)形槽。本工序使用機床為 Z525立鉆。刀具為直柄小麻花鉆。1.2 確定夾具類型本工序所加工一個孔 (4)，位于工件大平面上，孔徑較小，工件重量輕、輪廓尺寸以及生產量為中批量生產等原因，采用固定式鉆模。1.3 擬定定位方案和選擇定位元件(1) 定位方案根據(jù)工件結構特點，其定位方案有二：以 20孔及30孔右端面為定位面，以圓柱滑塊右端面為定位面，限制6個自由度。這一定為方案設計基準與定位基準重合，所以B=0。以下底面，圓柱滑塊右端面和外圓柱面最外面一

8、點定位，限制6個自由度，這一定為方案設計基準與定位基準不重合，產生較大的定位誤差，比較上述兩種定位方案，初步確定選用第一種方案。(2) 選擇定位元件選擇帶臺階面的定位心軸，作為以20孔及其端面的定位元件。定位副配合取20H7/g6。(3)定位誤差計算所謂定位誤差，是指由于工件定位造成的加工面相對工序基準的位置誤差。因為對一批工件來說，刀具經調整后位置是不動的，即被加工表面的位置相對于定位基準是不變的，所以定位誤差就是工序基準在加工尺寸方向上的最大變動量。造成定位誤差的原因有：由于定位基準與工序基準不一致所引起的定位誤差，稱基準不重合誤差，即工序基準相對定位基準在加工尺寸方向上的最大變動量，以表

9、示；由于定位副制造誤差及其配合間隙所引起的定位誤差，稱基準位移誤差，即定位基準的相對位置在加工尺寸方向上的最大變動量，以表示。分析和計算定位誤差的目的，就是為了判斷所采用的定位方案能否保證加工要求，以便對不同方案進行分析比較，從而選出最佳定位方案，它是決定定位方案時的一個重要依據(jù)。由于該工序的設計基準和定位基準相同，所以不存在基準不重合基準故;工件內孔軸線是定位基準，定位心軸軸線是調刀基準，內孔和心軸是間隙配合。因此，一批工件的定位基準相對夾具的調刀基準在寸線方向上的基準位移誤差按公式 (1) (2)因此，定位誤差為：。1.4 確定夾緊方案參考夾具資料，以定位心軸為主定位，以滑塊上支撐釘為輔助

10、定位，采用 M8螺母、墊圈和定位心軸在20孔左端面夾緊工件。1.5 確定引導元件 (鉆套的類型及結構尺寸 )由于生產量為中批量生產故選用可換鉆套。主要尺寸由機床夾具零、部件國家標準 GB/T2263 80 選取。鉆孔時鉆套內徑為4mm。外徑為8mm 。 +鉆套端面至加工面的距離取 4mm。麻花鉆選用4mm 。引導元件至定位元件間的位置尺寸為38± 0.10 mm。1.6 夾具精度分析與計算所設計夾具需保證的加工要求有：尺寸 38± 0.1mm，精度驗算如下：(1)尺寸 38± 0.1mm的精度校核A、定位誤差d，有前計算，已知；B、鉆套與鉆模板間的最大配合間隙；C

11、、麻花鉆與鉆套內孔的間隙；D、鉆頭在鉆套孔中的傾斜誤差： （3）由于B=28 mm，S=4 mm，H=24 mm。所以=（28+4+12）×0.04÷24=0.073按概率法相加 因而該夾具能保證尺寸38± 0.1 mm的加工要求。1.7夾緊機構設計與夾緊計算 1.7.1夾緊機構設計 根據(jù)設計思想，則此鉆床夾具采用固定式鉆床夾具，草圖如下圖三所示：圖（3）夾具總裝簡圖1.7.2夾緊計算 查表可得因此Px=407N查表可得=0.021、 ZM=2.0、 YM=0.8、.=.0.87因此 扭矩 M=0.45Nm 由夾緊力機構產生的實際夾緊力應滿足下式 其中：其余系數(shù)

12、基本安全系數(shù) 1.3 加工性質系數(shù)1.1 刀具鈍化系數(shù)1.15 斷續(xù)刀削系數(shù)1.2所以 K=1.3×1.1×1.15×1.2.=1.98考慮到該工序所需的夾緊力比較小以及工件的結構特征，采用螺旋夾緊機構，而且不需要進行強度校核。2.繪制夾具總圖 圖（4）夾具總裝圖正視圖 圖（5）夾具總裝圖左視圖3.繪制夾具零件圖 圖（6）夾具零件圖主視圖 圖（7）夾具零件圖左視圖4.小結1）目標完成情況：經過幾個星期的努力，設計達到了預想的成功，對于我自己來說已經學到了不少東西。2）存在不足：一是對鉆床的不熟悉，二是在公差與配合方面的知識所學較少。5.課程設計心得體會課程設計是我

13、們專業(yè)課程知識綜合應用的實踐訓練，這是我們邁向社會、從事職業(yè)工作前一個必不可少的過程為期四周的夾具課程設計已經接近尾聲，回顧整個過程，我組五名同學在老師的指導下，取得了可喜的成績，課程設計作為機械制造工藝學、機床夾具設計課程的重要環(huán)節(jié)，使理論與實踐更加接近，加深了理論知識的理解，強化了生產實習中的感性認識。這次課程設計給我們提供了一個應用自己所學知識的機會，從到圖書館查找資料到對夾具精度分析與計算和運用CAD畫出夾具零件圖到最后夾具總圖的成型。都對我所學的知識進行了檢驗。可以說，本次課程設計有苦也有甜。設計思路是最重要的，只要你的設計思路是成功的，那你的設計已經成功了一半。因此我們應該在設計前

14、做好充分的準備，像查找詳細的資料，為我們設計的成功打下堅實的基礎。制作過程是一個考驗人耐心的過程，不能有絲毫的急躁，馬虎，要心平氣合的一步一步來?？傮w來說，通過這次設計我受益匪淺。在摸索該如何畫出夾具零件圖時的過程中，也特別有趣，培養(yǎng)了我的設計思維，增加了實際操作能力。在讓我體會到了搞設計艱辛的同時，更讓我體會到成功的喜悅和快樂。本次課程設計主要為專用夾具設計。我們運用了基準選擇、切削用量選擇計算、機床選用、時間定額計算等方面的知識；夾具設計的階段運用了工件定位、夾緊機構及零件結構設計等方面的知識。通過此次設計，使我們基本掌握了零件的加工過程分析、工藝文件的編制、專用夾具設計的方法和步驟等。學會了查相關手冊、選擇使用工藝裝備等等。總的來說，這次設計，使我們在基本理論的綜合運用