尾座體鉆床夾具設(shè)計說明書

1、洛陽理工學院課程設(shè)計說明書課 程 名 稱 機械制造裝備設(shè)計 設(shè) 計 課 題 尾座體鉆床夾具設(shè)計 專 業(yè) 機械設(shè)計制造及其自動化班 級 B120235 姓 名 王超 學 號 B12023517 2014年 01月 03日課 程 設(shè) 計 任 務(wù) 書機械工程 系 機械設(shè)計制造及其自動化 專業(yè)學生姓名 王超 班級 B120235 學號 B12023517課程名稱： 機械制造裝備設(shè)計 設(shè)計題目： 尾座體鉆床夾具設(shè)計 課程設(shè)計內(nèi)容與要求：內(nèi)容： 加工尾座體上的孔，設(shè)計一套夾具，便于鉆床加工。設(shè)計要求：1.在鉆床上加工17的孔。2.要求繪制A1裝配圖一張，A3零件圖一張，A4加工零件圖一張，設(shè)計說明書一份。

2、3.夾具設(shè)計要求合理，有利提高加工精度，保證加工質(zhì)量，降低加工成本，提高勞動生產(chǎn)率和減輕工人的勞動強度。 設(shè)計（論文）開始日期 2013年 12月23日 設(shè)計（論文）完成日期 2014年 01月03 日 指導老師：張洪濤 課程設(shè)計評語 機械工程 系 機械設(shè)計制造及其自動化 專業(yè) 學生姓名 王超 班級 B120235 學號 B12023517課程名稱： 機械制造裝備設(shè)計 設(shè)計題目： 尾座體鉆床夾具設(shè)計 課程設(shè)計篇幅： 圖 紙 共 3 張 說明書 共19頁指導老師評語： 年 月 日 指導老師： 目 錄序言········

3、;··················································

4、;·················································5第1章

5、零件分析·················································&#

6、183;·····································61.1設(shè)計前的準備工作 ··········&

7、#183;·················································&

8、#183;·············6 1.1.1明確工件的年生產(chǎn)綱領(lǐng)·································&#

9、183;·························6 1.1.2熟悉工件零件圖 ······················

10、;·················································6 1.1

11、.3加工方法·················································

12、··································71.2零件的工藝分析··············&

13、#183;·················································&

14、#183;···············71.2.1定位方案································

15、83;·················································

16、83;71.2.2選擇夾緊機構(gòu)···············································

17、83;···························81.2.3 選擇導向裝置····················&#

18、183;·················································&#

19、183;·101.2.4 夾具體 ··············································&#

20、183;···································11 1.3繪制夾具裝配圖············&

21、#183;·················································&

22、#183;···············121.3.1制圖比例 ································&

23、#183;··············································121.3.2 定位、夾緊、導向、夾具

24、體··················································

25、;···13第2章 夾具結(jié)構(gòu)設(shè)計·············································

26、;······························15 2.1 夾具裝配圖上標注的尺寸 ················

27、3;··································15 2.2 夾具裝配圖上應(yīng)標注的技術(shù)要求············&

28、#183;····························15 2.3 零件編號、填寫標題欄和零件明細表·················&#

29、183;···············16總結(jié) ·································

30、83;·················································

31、83;···················17致謝 ·····························

32、3;·················································

33、3;·······················18參考文獻 ·························

34、83;·················································

35、83;·····················19序 言 機械制造業(yè)是制造具有一定形狀位置和尺寸的零件和產(chǎn)品。并把它們裝備成機械裝備的行業(yè)。機械制造業(yè)的產(chǎn)品既可直接供人們使用，也可為其他行業(yè)提供設(shè)備。社會上有著各種各樣的機械設(shè)備或機械制造業(yè)的產(chǎn)品。我們的生活離不開制造業(yè)，因此制造業(yè)是國民經(jīng)濟發(fā)展的重要行業(yè)，是一個國家或地區(qū)發(fā)展的重要基礎(chǔ)的有力支柱，從某種意義上講，機械水平的制造高低是衡

36、量一個國家國民經(jīng)濟的綜合實力和科學技術(shù)水平的重要標志。 支架的夾具設(shè)計是在學完了機械制圖，機械制造裝備設(shè)計，機械設(shè)計，機械工程材料等進行的課程設(shè)計，正確的解決了一個零件在加工中的定位，夾緊以及工藝路線的安排，工藝尺寸確定等問題，并設(shè)計出專用夾具，保證零件的加工質(zhì)量。本次課程設(shè)計培養(yǎng)了我自學和查資料的能力，讓我的知識面更廣。對制造業(yè)有了一個新的認識。因此本次的設(shè)計的實踐性強。所以在設(shè)計中既要注意基本概念，基本理論，又要注意生產(chǎn)實踐需要。只有將各種理論與生產(chǎn)實踐相結(jié)合，才能更好的完成本次的設(shè)計。我希望能通過這次課程設(shè)計，了解并認識一般機器零件的生產(chǎn)工藝過程，鞏固和加深已學過的技術(shù)基礎(chǔ)課和專業(yè)課的知

37、識，理論聯(lián)系實際，對自己未來將從事的工作進行一次適應(yīng)性訓練，從中鍛煉自己分析問題、解決問題的能力，為今后的工作打下一個良好的基礎(chǔ)，并且為后續(xù)課程的學習打好基礎(chǔ) 。 第1章 零件分析1.1設(shè)計前的準備工作（1）熟悉任務(wù)書，明確設(shè)計的內(nèi)容與要求。（2）熟悉設(shè)計指導書、有關(guān)資料、圖紙等。（3）觀看實物，了解夾具的工作過程。1.1.1 明確工件的年生產(chǎn)綱領(lǐng)它是夾具總體方案確定的依據(jù)之一，它決定了夾具的復雜程度和自動化程度。如大批量生產(chǎn)時，一般選擇機動、多工件，自動化程度高的方案，結(jié)構(gòu)也隨之復雜，成本也提高較多。經(jīng)分析所加工工件屬于輕型零件。結(jié)合實際生產(chǎn)類型屬于大批生產(chǎn)。根據(jù)所加工工件可知，屬于中批生產(chǎn)

38、，經(jīng)過經(jīng)濟性和實用性考慮,夾具設(shè)計成手動，即可滿足要求。1.1.2 熟悉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、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)。 圖1-1 尾座體零件圖 已知待加工工件如上圖1-1所示，零件材料HT200，加工17孔。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，加工的內(nèi)容是鉆一個17的孔，所選用的是鉆床，在

39、手動的專用夾具中加工完成。1.2零件的工藝分析1.2.1 定位方案此時應(yīng)仔細分析本工序的工序內(nèi)容及加工精度要求，按照六點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行比較，選擇或組合最佳方案。根據(jù)工序圖給出的定位元件方案，按有關(guān)標準正確選擇定位元件或定位的組合。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。因此根據(jù)本次夾具設(shè)計的零件，我采用一面兩銷定位，以A面定位限制三個自由度，即y的移動，x和z的轉(zhuǎn)動，短圓柱銷限制x和z的移動，短圓柱銷和菱形銷限制y的轉(zhuǎn)動，六個自由度正好被限

40、制，符合六點定位原理。所選用定位銷類型及對比分析： 圖1-2短形定位銷 圖1-3菱形定位銷 圖1-4長形定位銷 如圖1-2短形圓柱銷能夠使所設(shè)計的夾具體占用的空間小且能夠滿足夾緊要求。如圖1-3菱形定位銷，本夾具定位方式為兩短圓柱銷和菱形銷組合定位，選用一個菱形銷，這樣可以避免過定位，有利于很好的定位，所以選用菱形定位銷。如圖1-4長型定位銷，不能夠滿足定位方式同時其所占用的空間太大，不利于節(jié)省材料，不經(jīng)濟，也不利于夾具的設(shè)計，所以不選用長型的定位銷。20綜上所述我選用的定位方式為一面兩銷定位，采用短形銷和菱形銷。1.2.2 選擇夾緊機構(gòu) （1）夾緊力的方向夾緊力的方向要有利于工件的定位，并注

41、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(yīng)選擇在定位元件支承點的作用范圍內(nèi)，以及工作剛度高的位置。確保工件定位準確、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(yīng)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(yīng)具備足夠的強度和夾緊力，以防止以外傷及夾具操作人員。手動夾具夾緊機構(gòu)的操作力不應(yīng)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(yīng)操作靈活、方便。 確定夾緊力的方向、作用點，以及夾緊元件或夾緊機構(gòu)，估算夾緊力大小，要選擇和設(shè)計動

42、力源。夾緊方案也需反復分析比較，確定后，正式設(shè)計時也可能在具體結(jié)構(gòu)上作一些修改。 方案一 使用氣動斜鍥夾緊機構(gòu) 方案二 使用偏心夾緊機構(gòu) 方案二的偏心夾緊機構(gòu)夾緊力和夾緊行程都較小，自鎖性能比較差，結(jié)構(gòu)抗沖擊性較差，在我的夾具設(shè)計中不合適用。因此我采用方案一單螺旋夾緊機構(gòu)，它結(jié)構(gòu)簡單，夾緊行程大，且自鎖性能好，增力比大。 方案三 使用螺旋壓板夾緊機構(gòu) 螺旋壓板夾緊機構(gòu)在螺母端面和壓板之間設(shè)置有球面墊圈和錐面墊圈，可防止在壓板傾斜時螺栓不致因受彎矩作用而損壞，而且通過錐面墊圈將夾緊力均勻地作用在薄壁工件上，可以減少夾緊變形。因此選用方案三較合理。1.2.3 選擇導向裝置導向裝置是夾具保證加工精度

43、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，常用的幾種鉆套如下圖所示 圖1-6可換鉆套 圖1-7快換鉆套 圖1-8固定鉆套根據(jù)本設(shè)計夾具類型，工件批量生產(chǎn)，為提高加工效率，所選快換鉆套，如下圖圖1-9 快換鉆套1.2.4 夾具體用來安裝和固定定位元件，夾緊機構(gòu)和鉆模板的實體。具體大小根據(jù)整個機構(gòu)的大小而調(diào)整，要保證機構(gòu)的穩(wěn)定，水平，所以形位公差會有較嚴格的要求。夾具體是夾具的基礎(chǔ)體，它將夾具上的各種裝置和元件連接成一個整體，并通過它將夾具安裝到機床上。它的結(jié)構(gòu)形狀及尺寸大小，取決于加工工件的特點、尺寸大小，各種元件的結(jié)構(gòu)和布局，夾具于機床的連接方式，

44、切削力、重力等大小的影響。夾具體應(yīng)滿足以下幾點計算要求：1、應(yīng)有足夠的強度和剛度；2、力求結(jié)構(gòu)簡單及裝卸工件方便；3、結(jié)構(gòu)工藝形好；4、排屑切屑要方便；5、在機床上安裝穩(wěn)定可靠；6、具有適當?shù)木群统叽绶€(wěn)定性；根據(jù)要求夾具體選用鑄件，這樣既滿足要求而且工藝性較鍛造好，如下圖所示： 夾具體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、導向、夾具體畫出定位元件和導向元件，按夾緊狀態(tài)畫出夾緊元件或機構(gòu)，必要時可用雙點劃線畫出松開位置時的夾緊元件的輪廓，畫出夾具體，其他元件或機構(gòu)，以及上述各元件

45、與夾具體的聯(lián)結(jié)，使夾具形成一體，標注必要的尺寸，配合和技術(shù)條件。對零件編號，填寫標題欄和零件明細表。其中還要在定位，導向完成后進行定位精度驗算，在夾緊機構(gòu)完成后進行夾緊力的驗算，以及重要的受力元件或機構(gòu)的強度、剛度驗算。（1）裝配圖應(yīng)按國家標準盡可能1：1地繪制，這樣圖樣有良好的直觀性。主視圖應(yīng)按操作實際位置布置，三視圖要能完整清楚表示出夾具的工作原理和結(jié) 構(gòu)。（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(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

46、一體。（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。我本次設(shè)計中的長229mm，寬125mm，高106mm。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?？鞊Q鉆套與襯套之間采用間隙配合，其配合公差為42H7/g6，襯套與鉆模板之間采用過盈配合，其配合公差為52H7/n6。 裝配圖 第2章 夾具結(jié)構(gòu)設(shè)計2.1 夾具裝備圖上標注的尺寸裝備圖不是制造零件的直接依據(jù)。因此，裝備圖中不需注出零件的全部尺寸，只需標注出一些必要的尺寸，這些尺寸按其作用的不同，大致可以分為以下幾類： （1）性能（規(guī)格）尺寸 表示機器或部

47、件性能（規(guī)格）的尺寸，在設(shè)計時就已確定，也是設(shè)計、了解和選用該機器或部件的依據(jù)。 （2）裝配尺寸 包括保證有關(guān)零件間配合性質(zhì)的尺寸、保證零件間相對位置的尺寸、裝配時進行加工的有關(guān)尺寸等。 （3）安裝尺寸 機器或部件安裝時所需的尺寸。 （4）外形尺寸 表示機器或部件外形輪廓的大小，即總長、總寬和總高。它為包裝、運輸和安裝過程所占的空間大小提供了數(shù)據(jù)。 （5）其它重要尺寸 它們是在設(shè)計中確定，又不屬于上述幾類尺寸的一些重要尺寸。如運動零件的極限尺寸、主體零件的重要尺寸等。 上述五類尺寸之間并不是孤立無關(guān)的。實際上有的尺寸往往同時具有多種作用。2.2 夾具裝配圖上應(yīng)標注的技術(shù)要求（1）定位元件的定位面間相互位置精度。（2）快換鉆套中心線與定位面A的垂直度誤差要求不大于0.05.（3）螺桿的中心線與定位面A的平行度誤差要求不大于0.05。夾具裝配圖上應(yīng)標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