機械制造裝備設(shè)計課程設(shè)計墊板鉆3φ11孔夾具設(shè)計全套圖紙

1、前 言 夾具是對我們兩年學習和知識的融匯、運用和貫通，是迅速提高我們實踐經(jīng)驗的一條重要途徑。在實踐中教導我們發(fā)現(xiàn)問題，以及怎樣分析問題并最終解決問題。讓我們的綜合能力有所提高，扎實鞏固專業(yè)基礎(chǔ)知識。通過這次設(shè)計我們能鞏固，熟悉并綜合運用所學知識，培養(yǎng)理論聯(lián)系實際的學風，學會查閱，運用各種技術(shù)資料，手冊。初步掌握對專業(yè)范圍的生產(chǎn)技術(shù)問題進行分析綜合研究的能力，使學生受到比較全面的訓練。這是我們在進行設(shè)計之前對所學各課程的一次深入的綜合性的復習，也是一次理論聯(lián)系實際的訓練，因此，它在我們兩年的大學生活中占有重要的地位。通過本次課程設(shè)計，應該得到下述各方面的鍛煉： (1) 能熟練運用機械制造工藝設(shè)計

2、中的基本理論以及在生產(chǎn)實習中學到的實踐知識，正確地解決一個零件在加工中的定位、夾緊等問題，保證零件的加工質(zhì)量。 (2) 提高結(jié)構(gòu)設(shè)計的能力。通過設(shè)計夾具的訓練，應當獲得根據(jù)被加工零件的加工要求，設(shè)計出高效、省力、經(jīng)濟合理而且能保證加工質(zhì)量的夾具的能力。(3) 加強使用軟件及圖表資料。掌握與本設(shè)計有關(guān)的各種資料的名稱、出處、能夠做到熟練運用。就我個人而言，通過這次設(shè)計，基本上掌握了零件機械加工工藝規(guī)程的設(shè)計，機床專用夾具等工藝裝備的設(shè)計等。并學會了使用和查閱各種設(shè)計資料、手冊、和國家標準等。最重要的是綜合運用所學理論知識，解決現(xiàn)代實際工藝設(shè)計問題，鞏固和加深了所學到的東西。并在設(shè)計過程中，學到了

3、很多課堂上沒有學到的東西。希望王樹逵老師給予指點、指正。全套圖紙加153893706 目 錄緒論1夾具設(shè)計簡介1.1機床夾具的功能1.2機床夾具應滿足的要求1.3設(shè)計已知條件2夾具的結(jié)構(gòu)設(shè)計2.1設(shè)計機床夾具前的準備工作 明確工件的生產(chǎn)要求 充分理解工件的零件圖和工序圖2.2確定機床夾具的結(jié)構(gòu)方案 選擇定位原件 選擇夾緊機構(gòu)2.3夾緊機構(gòu)2.4導向機構(gòu)2.5夾具方案設(shè)計2.6繪制夾具裝配圖2.7繪制夾具零件圖3夾具精度驗算3.1產(chǎn)生定位誤差的原因3.2定位誤差的計算4.工藝規(guī)程設(shè)計。結(jié)論 致謝參考文獻緒論 機械制造裝備設(shè)計課程設(shè)計是機械設(shè)計中的一個重要的實踐性教學環(huán)節(jié)，也是機械類專業(yè)學生較為全

4、面的機械設(shè)計訓練。其目的在于：1培養(yǎng)學生綜合運用機械設(shè)計基礎(chǔ)以及其他先修課程的理論知識和生產(chǎn)實際知識去分析和解決工程實際問題的能力，通過課設(shè)訓練可以鞏固、加深有關(guān)機械課設(shè)方面的理論知識。2學習和掌握一般機械設(shè)計的基本方法和步驟。培養(yǎng)獨立設(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)，做好準備。3使學生具有運用標準、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)程順序進行加工。在加工中除了需要機床、刀具、量具之外，成批生產(chǎn)時還要用機床夾具。他們時機床和工件之間的連接裝置，使工件相對于機床獲得正確的位置。機床夾具的好壞將直接影響工件加工表面的位置精度。通常把確定工件在機

5、床上或夾具中占有正確位置的過程，稱為定位。當工件定位后，為了避免在加工中受到切削力、重力等的作用而3破壞定位，還應該用一定的機構(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床夾具來實現(xiàn)的。機床夾具在生產(chǎn)中應用十分廣泛。1夾具設(shè)計簡介1.1機床夾具的功能1.1.1 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

6、加工過程中保持不變，稱為夾緊、這樣，就可以保證工件加工面的位置精度，且精度穩(wěn)定。1.1.2 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。1.1.3 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。1.1.4 減輕工人的勞動強度，保證生產(chǎn)安全。1.2機床夾具應滿足的要求機床夾具應滿足的基本要求包括下面幾方面：1.2.1保證加工精度，這是必須做到的最基本要求，其關(guān)鍵是正確的定位，夾緊和導向

7、方案，夾具制造的技術(shù)要求，定位誤差的分析和驗算。1.2.2夾具的總體方案應與年生產(chǎn)綱領(lǐng)相適應，在大批量生產(chǎn)時，盡量采用快速，高效的定位，夾緊機構(gòu)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(diào)性，一適應多品種工件的加工。1.2.3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。1.2.4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

8、生產(chǎn)率。因此夾具設(shè)計中要給予排屑問題充分的重視。1.2.5機床夾具應有良好的強度，剛度和結(jié)構(gòu)工藝性，加床夾具設(shè)計時，要方便制造，檢查測，調(diào)整和裝配，有利于提高夾具的制造精度。1.3設(shè)計已知條件圖1-1 工件該零件的主要工作表面為平面，配合卡緊與固定的表面主要為上下面。由于加工底蓋需要在高起的平面上工作，因此要有足夠的空間和承受力的強本次課設(shè)是要為此圖中的設(shè)計一個3-11鉆通孔的夾具，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(jié)構(gòu)設(shè)計2.1設(shè)計機床夾具前的準備工作明確工件的年生產(chǎn)綱領(lǐng)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。它決定了夾具的復雜程度和自動化程度。如工件的年生

9、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(shè)計方案，采用此方案時，機床夾具的結(jié)構(gòu)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(shè)計方案，以減小機床夾具的結(jié)構(gòu)復雜程度及夾具的制作成本。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(shè)計機床夾具總體結(jié)構(gòu)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

10、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(gòu)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(gòu)不能與刀具的運動軌跡相沖突。2.2確定機床夾具的結(jié)構(gòu)方案選擇定位原件根據(jù)工序圖給出的定位原理方案，按有關(guān)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。底面選用4支撐釘定位在夾具體上，在圓柱銷的面上鉆四個通孔。用一面兩銷定工件的五個自由度圖2-1 定位選擇夾緊機構(gòu)（1） 夾緊力的方向：夾緊力的要有利于工件的定位，并

11、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(gòu)：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(gòu)。確定夾緊機構(gòu)要注意以下幾方面的問題： 安全性 夾緊機構(gòu)應具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(gòu)的操作力不應過大，以減輕操作人員的勞動強度。 夾緊機構(gòu)的行程不宜過長，以提高夾具的工作效率。 手動夾緊機構(gòu)應操作靈活、方便。（4）夾緊力的大?。簥A緊力的大小一般按靜力平衡條件計算，計算出夾

12、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(gòu)的計算方法可參閱機床夾具手冊。選用M20的鏍柱、快換開口墊圈和M20的六角螺母來夾緊工件 圖2-2 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)接體是將導向裝置與夾具體聯(lián)接的工件，設(shè)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、夾緊機構(gòu)留出空間。此夾具體的聯(lián)接裝置通過內(nèi)六

13、角螺栓和圓柱銷來定位，考慮到剛性問題，在相對應的位置上在用一個聯(lián)接體支承鉆套板，同樣用內(nèi)六角螺栓定位3確定夾具體：夾具體一般是設(shè)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(gòu)和聯(lián)接體，并于機床可靠聯(lián)接。2.3夾具結(jié)構(gòu)方案的設(shè)計（1）首先對工件的加工要進行分析，已知工件為圓柱形，在圓形的表面上鉆3-的通孔，根據(jù)工件的形狀和加工要求，我認為采用立式鉆床比較合理。（2）然后，根據(jù)六點定位原理，選用定位銷套在圓柱內(nèi)孔，這樣配合使用來完成限制了五個自由度，加上圓柱銷，這樣就共限制了六個自由度，正好滿足六點定位原理，由于限制了六方自由度，所以只需要將工件夾緊就可以

14、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(shè)計可行。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。選擇定位裝置：根據(jù)加工精度要求，采用六點定位原理。由已知條件和所學過得定位知識，本工件可選擇支撐釘定位。長底部定四個自由度，故不用選擇其它定位元件。夾緊裝置：根據(jù)工件得外形尺寸以及定為元件，采用快換墊圈，用螺栓螺母就可將工件壓緊。導向裝置：為保證孔的加工精度，可選擇鉆孔導向套。由于鉆模板距離工件太近以及夾具

15、體的工作原理，所以選擇固定鉆套。 夾具的外形尺寸：435X360X1702.4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，用剖視圖完整清晰的表示出夾具的主要結(jié)構(gòu)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，定位面夾緊面加工表面）。畫出定位元件、夾緊機構(gòu)、導向裝置的位置（3）按照夾緊狀態(tài)畫出夾緊元件和夾緊機構(gòu)。（4）畫出夾具體及其他聯(lián)接用的元件（聯(lián)接體、螺釘?shù)龋瑢A具各組成元件聯(lián)成一體。此機床夾具要用到的零件如下：小螺母 6個 材料：鋼件定位釘 A6X26 12個 材料：鋼件定位襯套 3個 材料：鋼件 六角螺母-C級M20 6個 材料：Q235 螺桿M

16、20X180 2個 材料：鋼件 夾具體 1個 材料：HT200立柱 2個 材料：鋼件鉆模板 3個 材料：鋼件快換墊圈 3個 材料：鋼件 支柱 2個 材料：HT200 （5）標注必要的尺寸、配合、公差等夾具的外形尺寸，所設(shè)計夾具的最大長、寬、高尺寸。夾具中所有有配合關(guān)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(shù)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

17、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(shè)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。圖2-3 裝配圖2.5繪制夾具零件圖（1）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。（2）零件圖上的尺寸公差、形位公差、技術(shù)要求應根據(jù)裝配圖上的配合種類、 位置精度、技術(shù)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產(chǎn)生定位誤差的

18、原因（1）平位情面定形，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(zhuǎn)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3.2定位誤差的計算3.2.1定位誤差，此項主要是定位孔30H7與定位銷30h6的間隙產(chǎn)生，最大間隙為0.015mm。鉆模板襯套中心與定位銷中心距誤差，此項精度較高，可以忽略。鉆套與襯套的配合間隙，有12H7r6可知最大間隙為0.024mm。鉆套內(nèi)孔與外圓

19、得同軸度誤差，對于標準鉆套，精度較高，此項可以忽 略。 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刀具與鉆套的配合為80H7/r6，可知max=0.028mm；將H=36mm, h=20, 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： 0.08 該項誤差大于中心距允差0.1mm的2/3，可用。工藝規(guī)程設(shè)計：結(jié)論（1）首先根據(jù)已知工件的需要，選擇加工機床，應選用鉆床加工比較合理，因此加工方向式垂直與水平面的。（2）然后工件主要定位部分為直徑為30mm的中心孔和一側(cè)端面，用長銷小平面定五個自由度。雖然沒有滿足六個自由度的要求，但是不影響機床夾具的工作。因為被加工件需要鉆四個孔不限制Z向的旋轉(zhuǎn)會增進效率。（3）最后是將定位銷和支承板固定在夾具體上，利用銷定位