機(jī)械設(shè)計(jì)任務(wù)6

1、任務(wù)六4.能夠編寫銑床夾具的設(shè)計(jì)說明書。表6-1銑削連桿10mm3.2mm槽工序的主要技術(shù)參數(shù)工件名稱連桿機(jī)床型號(hào)普通銑床X6132材料45鋼夾具類型專用夾具(設(shè)計(jì)任務(wù))生產(chǎn)類型批量同時(shí)裝夾工件數(shù)1件刀具直柄鍵槽銑刀10e8GB/T 11122012工序內(nèi)容及要求銑均布的四個(gè)槽，槽寬1mm，槽深3mm，槽中心平面與兩軸線組成的平面夾角為45054.能夠編寫銑床夾具的設(shè)計(jì)說明書。表6-1銑削連桿10mm3.2mm槽工序的主要技術(shù)參數(shù)工序零件圖一、銑床夾具的種類和結(jié)構(gòu)形式1.直線進(jìn)給銑床夾具2.圓周進(jìn)給銑床夾具1.直線進(jìn)給銑床夾具圖6-1銑削套筒端面徑向槽直線進(jìn)給銑床夾具1夾具體2對(duì)刀塊3偏心輪4

2、定位鍵5支撐套6活動(dòng)V形塊7固定V形塊1.直線進(jìn)給銑床夾具(1)單件裝夾銑床夾具圖6-1所示為銑削套筒工件上端面通槽的銑床夾具。(2)多件裝夾銑床夾具圖6-2所示為軸端銑方頭夾具，該夾具一次可裝夾四個(gè)工件，并可通過回轉(zhuǎn)座4的90轉(zhuǎn)位，實(shí)現(xiàn)一次裝夾下完成四方端頭兩個(gè)方向上的銑削加工。圖6-2軸端銑方頭夾具1夾具體2定位鍵3手柄4回轉(zhuǎn)座5楔塊6螺母7浮動(dòng)壓板8V形塊1.直線進(jìn)給銑床夾具(3)裝卸工件的輔助時(shí)間與機(jī)動(dòng)時(shí)間重合的銑床夾具圖6-3為擺式銑床夾具工作原理圖。圖6-3擺式銑床夾具工作原理圖1.直線進(jìn)給銑床夾具圖6-4雙工位轉(zhuǎn)臺(tái)的銑床夾具工作原理圖(4)直線進(jìn)給銑床夾具的特點(diǎn)和用途1)其整體結(jié)

3、構(gòu)多數(shù)呈凸起長(zhǎng)方形，隨工作臺(tái)直線進(jìn)給。1.直線進(jìn)給銑床夾具2)根據(jù)工件的質(zhì)量、結(jié)構(gòu)及生產(chǎn)批量，工件可按單件、多件串聯(lián)或多件并列的方式安裝在夾具上，且可采用分度形式，以使裝卸時(shí)間與機(jī)動(dòng)時(shí)間重合。3)單件夾具一般用于小批量生產(chǎn)，或大型工件的加工。2.圓周進(jìn)給銑床夾具圖6-5立式銑床上連續(xù)銑削撥叉的叉口兩端面的夾具1拉桿2定位銷3開口墊圈4擋銷5轉(zhuǎn)臺(tái)6液壓缸1)沿圓周排列的工件應(yīng)盡量緊湊，2.圓周進(jìn)給銑床夾具以減少銑刀的空行程和轉(zhuǎn)臺(tái)(或鼓輪)的尺寸。2)尺寸較大的夾具不宜制成整體式，可將定位、夾緊元件或裝置直接安裝在轉(zhuǎn)臺(tái)上。3)夾緊用手柄、螺母等元件，最好沿轉(zhuǎn)臺(tái)外沿分布，以便操作。4)應(yīng)設(shè)計(jì)合適的工

4、作節(jié)拍，以減輕工人的勞動(dòng)強(qiáng)度，并注意安全。二、銑床夾具的設(shè)計(jì)要點(diǎn)1.銑床夾具結(jié)構(gòu)形式的選擇2.對(duì)刀裝置的選用3.定位鍵4.夾具體5.夾緊機(jī)構(gòu)2.對(duì)刀裝置的選用圖6-6常用的幾種銑刀的對(duì)刀裝置1銑刀2塞尺3對(duì)刀塊2.對(duì)刀裝置的選用圖6-7對(duì)刀用的標(biāo)準(zhǔn)塞尺3.定位鍵圖6-8定位鍵3.定位鍵圖6-9銑床夾具的找正基面4.夾具體圖6-10夾具體耳座結(jié)構(gòu)5.夾緊機(jī)構(gòu)(1)聯(lián)動(dòng)夾緊機(jī)構(gòu)例如圖6-2中的夾緊機(jī)構(gòu)，只要擰緊螺母6，兩端的浮動(dòng)壓板7便同時(shí)將四個(gè)工件多點(diǎn)夾緊。1)單件聯(lián)動(dòng)夾緊機(jī)構(gòu)。2)多件聯(lián)動(dòng)夾緊機(jī)構(gòu)。圖6-11單件聯(lián)動(dòng)夾緊機(jī)構(gòu)5.夾緊機(jī)構(gòu)圖6-12多件平行聯(lián)動(dòng)夾緊機(jī)構(gòu)3)設(shè)計(jì)聯(lián)動(dòng)夾緊機(jī)構(gòu)時(shí)應(yīng)注意

5、的問題5.夾緊機(jī)構(gòu)要設(shè)置浮動(dòng)環(huán)節(jié)。為了使聯(lián)動(dòng)夾緊機(jī)構(gòu)的各個(gè)夾緊點(diǎn)能同時(shí)、均勻地夾緊工件，各夾緊元件的位置應(yīng)能協(xié)調(diào)浮動(dòng)。例如圖6-11b中的浮動(dòng)盤、圖6-11c和圖6-12b中的三個(gè)浮動(dòng)壓板，都是為此目的而設(shè)置的，稱為浮動(dòng)環(huán)節(jié)。若有n個(gè)夾緊點(diǎn)，則應(yīng)有(n-1)個(gè)浮動(dòng)環(huán)節(jié)。同時(shí)夾緊的工件數(shù)量不宜太多。有較大的總夾緊力和足夠的剛度。力求設(shè)計(jì)成增力機(jī)構(gòu)，并使結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、緊湊，以提高機(jī)械效率。圖6-13多件順序聯(lián)動(dòng)夾緊機(jī)構(gòu)1活塞2活塞桿3滾輪4推桿5杠桿6頂桿 7V形塊8浮動(dòng)V形塊9固定V形塊5.夾緊機(jī)構(gòu)(2)鉸鏈夾緊機(jī)構(gòu)鉸鏈夾緊機(jī)構(gòu)是由鉸鏈杠桿組合而成的一種增力機(jī)構(gòu)，其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，增力倍數(shù)較大，但無自鎖性

6、能。圖6-14鉸鏈夾緊機(jī)構(gòu)的基本類型5.夾緊機(jī)構(gòu)圖6-15型單臂單作用鉸鏈夾緊機(jī)構(gòu)傳力點(diǎn)的行程和最小儲(chǔ)備量5.夾緊機(jī)構(gòu)圖6-16撥叉銑槽工序定位分析一、擬訂夾具的結(jié)構(gòu)方案1.擬訂定位方案及其定位裝置的結(jié)構(gòu)2.擬訂夾緊裝置的結(jié)構(gòu)3.擬訂對(duì)刀裝置4.擬訂夾具體的結(jié)構(gòu)及其連接元件5.繪制鉆模結(jié)構(gòu)草圖1.擬訂定位方案及其定位裝置的結(jié)構(gòu)(1)擬訂加工連桿10mm3.2mm槽的定位方案1)定位方式。2)基準(zhǔn)的合理性及定位元件的基本結(jié)構(gòu)圖6-17連桿銑槽工序的定位方案圖1圓柱銷2菱形銷3工件1.擬訂定位方案及其定位裝置的結(jié)構(gòu)為保證槽深尺寸以及所銑削的槽底面對(duì)槽頂端面的平行度要求，按“基準(zhǔn)重合原則”，應(yīng)選擇槽

7、頂端面作為定位基準(zhǔn)。但是，此端面上要銑槽，夾具的定位基面必然向下，這就會(huì)導(dǎo)致工件的定位和夾緊變得非常困難，造成整個(gè)夾具結(jié)構(gòu)也較為復(fù)雜。如果選擇與加工槽相對(duì)的另一端面為定位基準(zhǔn)，則會(huì)產(chǎn)生基準(zhǔn)不重合誤差，其大小等于兩端面間的尺寸公差0.1mm。而槽深公差較大(0.4mm)，故可保證精度要求。并且，還可以使定位夾緊可靠，操作方便。因此，應(yīng)選擇工件底面作為定位基準(zhǔn)，采用平面為定位元件，即限制三個(gè)自由度。1.擬訂定位方案及其定位裝置的結(jié)構(gòu)為保證所銑槽對(duì)大小孔軸線組成的平面成450.5角要求，以及槽中心平面與大孔軸線相交的要求，按“基準(zhǔn)重合原則”，應(yīng)選大、小頭孔軸線作為定位基準(zhǔn)。為避免發(fā)生過定位現(xiàn)象，采用

8、一個(gè)圓柱銷和一個(gè)菱形銷做定位元件。其中的圓柱銷與大孔面為一對(duì)定位副，而菱形銷則與小孔面為另一對(duì)定位副，以保證槽中心平面通過大孔的軸線。(2)選擇定位元件，確定定位裝置1)42.6mm大孔的定位元件：采用42.6g6的圓柱銷，即圖6-17中的圓柱銷1。2)15.3mm小孔的定位元件：采用15.3g6的菱形銷，即圖6-17中的菱形銷2。1.擬訂定位方案及其定位裝置的結(jié)構(gòu)(3)分析計(jì)算定位誤差除開槽寬10+02mm由銑刀保證外，本工序的主要加工要求是：槽深尺寸為3.2+04mm，槽的位置為450.5。1)加工槽深為3.2+04mm的定位誤差。2)槽的位置450.5的定位誤差。2.擬訂夾緊裝置的結(jié)構(gòu)(

9、1)擬訂夾緊方案及夾緊裝置的結(jié)構(gòu)根據(jù)工件的定位方案，考慮夾緊力的作用點(diǎn)及方向，擬采用圖6-16所示的夾緊方案。圖6-18螺旋壓板夾緊機(jī)構(gòu)2.擬訂夾緊裝置的結(jié)構(gòu)(2)工位變更的方案銑削工件每一面的兩對(duì)槽時(shí)，先銑削一對(duì)槽，然后進(jìn)行90轉(zhuǎn)位，再銑削另一對(duì)槽。1)方案1：采用分度裝置，當(dāng)加工完一對(duì)槽后，將工件與分度裝置一起轉(zhuǎn)過90，再加工另一對(duì)槽。2)方案2：在夾具上安裝兩個(gè)相差為90的菱形銷，加工完一對(duì)槽后，松開工件，將工件轉(zhuǎn)過90套在另一個(gè)菱形銷上，重新夾緊后再加工另一對(duì)槽。(3)夾緊的可靠性在銑床上銑槽的加工過程中，工件受力的來源主要有兩個(gè)：一個(gè)是銑削時(shí)產(chǎn)生的銑削力；另一個(gè)是兩處夾緊時(shí)所產(chǎn)生的夾

10、緊力。3.擬訂對(duì)刀裝置圖6-19撥叉銑槽的對(duì)刀裝置1夾具體2直角對(duì)刀塊3銑刀二、校核夾具的精度1.槽深尺寸3.2+04mm的精度分析2.槽的位置450.5(即4530)的精度分析1.槽深尺寸3.2+04mm的精度分析1)槽深的定位誤差D=0.1mm。2)如圖6-20所示，夾具定位面N對(duì)夾具底面M的平行度會(huì)導(dǎo)致工件傾斜，引起被加工槽的底面與其端面(工序基準(zhǔn))不平行，進(jìn)而會(huì)影響槽深的尺寸精度。圖6-20連桿銑槽工序的夾具結(jié)構(gòu)草圖1夾具體2直角對(duì)刀塊3壓板4菱形銷5圓柱銷6定位鍵1.槽深尺寸3.2+04mm的精度分析3)加工方法有關(guān)誤差，如對(duì)刀具的制造和對(duì)刀誤差，銑刀的跳動(dòng)、機(jī)床工作臺(tái)的傾斜等因素所

11、引起的加工方法誤差，可根據(jù)生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)并參照經(jīng)濟(jì)加工精度進(jìn)行確定，故本工序取為0.015mm。2.槽的位置450.5(即4530)的精度分析1)槽位置的定位誤差D=0.12=7.2。2)由圖6-20可知，夾具上兩菱形銷分別和圓柱銷中心連線的角度位置公差為5，會(huì)直接影響工件的45精度。3)機(jī)床縱向進(jìn)給方向?qū)ぷ髋_(tái)T形槽方向的平行度誤差，可參照機(jī)床精度標(biāo)準(zhǔn)中的規(guī)定以及機(jī)床磨損情況來確定。三、繪制夾具裝配圖圖 6-21四、繪制夾具零件圖1.分析圖6-22所示的定位方案是否合理。2.如圖6-23所示，根據(jù)工件加工要求，分析各工序理論上應(yīng)該限制哪些自由度？3.定位誤差分析及計(jì)算4.如圖6-26所示，進(jìn)行夾緊

12、與結(jié)構(gòu)分析，并改錯(cuò)。5.根據(jù)表6-2中的工序零件圖，在撥叉上銑槽。1.分析圖6-22所示的定位方案是否合理。圖6-22定位方案分析2.如圖6-23所示，根據(jù)工件加工要求，分析各工序理論上應(yīng)該限制哪些自由度？圖6-23限制自由度分析3.定位誤差分析及計(jì)算1)如圖6-24所示，按圖示的定位方式銑削連桿的兩個(gè)側(cè)面，分別計(jì)算圖6-24a中加工尺寸1203mm、圖6-24b中加工尺寸H1、圖6-24c中加工尺寸H2和圖6-24d中加工尺寸H3共四種加工尺寸各自的定位誤差。2)如圖6-25所示，加工葉輪上均布的4個(gè)槽，工件以(800.05)mm的外圓柱面在定位元件的80010mm止口中定位。圖6-24銑連

13、桿兩個(gè)側(cè)面的定位方案簡(jiǎn)圖3.定位誤差分析及計(jì)算圖6-25銑葉輪四槽工序圖及其定位簡(jiǎn)圖5.根據(jù)表6-2中的工序零件圖，在撥叉上銑槽。圖6-26夾緊與結(jié)構(gòu)分析5.根據(jù)表6-2中的工序零件圖，在撥叉上銑槽。表6-2撥叉銑槽的銑床夾具設(shè)計(jì)任務(wù)表工件名稱撥叉機(jī)床型號(hào)銑床X6132材料45鋼夾具類型專用夾具(設(shè)計(jì)任務(wù))生產(chǎn)類型批量同時(shí)裝夾工件數(shù)1件刀具直柄鍵槽銑刀16e8GB/T 111211997工序內(nèi)容及要求銑槽，槽寬為16H11，槽深為8mm，槽側(cè)面與25H7孔軸線的垂直度公差為008mm，槽側(cè)面與E面的距離為(1102)mm工序零件圖5.根據(jù)表6-2中的工序零件圖，在撥叉上銑槽。表6-3銑床夾具設(shè)

14、計(jì)評(píng)分表項(xiàng)目權(quán)重優(yōu)秀(90100分)良好(8090分)及格(6080分)不及格(60分)評(píng)分備注查 閱 收 集010能根據(jù)課題任務(wù)，獨(dú)立查閱和收集資料，提出合理的完成任務(wù)的實(shí)施方案能查閱和收集教師指定的資料，提出合理的完成任務(wù)的實(shí)施方案能查閱和收集教師指定的資料，提出大體合理的完成任務(wù)的實(shí)施方案未能查閱和收集教師指定的資料，且實(shí)施方案不合理或沒有實(shí)施方案5.根據(jù)表6-2中的工序零件圖，在撥叉上銑槽。表6-3銑床夾具設(shè)計(jì)評(píng)分表定 位 設(shè) 計(jì)015能獨(dú)立、合理地設(shè)計(jì)定位方案和定位結(jié)構(gòu)，且定位誤差分析和計(jì)算正確在教師的指導(dǎo)下，設(shè)計(jì)的定位裝置合理，且分析和計(jì)算正確定位裝置設(shè)計(jì)較不合理，或定位誤差分析和

15、計(jì)算較不正確未完成定位裝置的設(shè)計(jì)，或未完成定位誤差分析和計(jì)算夾 緊 設(shè) 計(jì)015能獨(dú)立地按照夾緊裝置的設(shè)計(jì)原則進(jìn)行夾緊裝置的設(shè)計(jì)能按照夾緊裝置的設(shè)計(jì)原則進(jìn)行夾緊裝置的設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)的夾緊裝置基本符合夾緊裝置的設(shè)計(jì)原則未完成夾緊裝置的設(shè)計(jì)或不符合夾緊裝置的設(shè)計(jì)原則5.根據(jù)表6-2中的工序零件圖，在撥叉上銑槽。表6-3銑床夾具設(shè)計(jì)評(píng)分表其他015能獨(dú)立、合理地選用、設(shè)計(jì)和布置其他元件及裝置能合理地選用、設(shè)計(jì)和布置其他元件及裝置其他元件及裝置選用較不合理，或設(shè)計(jì)較不合理，或布置較不合理未完成其他元件及裝置的選用，或設(shè)計(jì)，或布置的工作5.根據(jù)表6-2中的工序零件圖，在撥叉上銑槽。表6-3銑床夾具設(shè)計(jì)評(píng)分表設(shè) 計(jì) 圖 樣020能獨(dú)立繪制夾具裝配圖和夾具中的非標(biāo)零件圖，且其各部結(jié)構(gòu)及其關(guān)系表達(dá)清晰在教師的指導(dǎo)下，繪制夾具裝配圖和夾具中的非標(biāo)零件圖能繪制夾具裝配圖和夾具中的非標(biāo)零件圖，但其各部結(jié)構(gòu)及其關(guān)系表達(dá)較不清晰未完成夾具裝配圖或零件圖的繪制5.根據(jù)表6-2中的工序零件圖，在撥叉上銑槽。表6-3銑床夾具設(shè)計(jì)評(píng)分表設(shè) 計(jì) 說 明 書020說明書的結(jié)構(gòu)嚴(yán)謹(jǐn)，邏輯性強(qiáng)，論述層次清晰，數(shù)據(jù)或公式等來源可靠，理論分析與計(jì)算正確，文字及語句準(zhǔn)確、流暢，完全符合規(guī)范要求說明書的結(jié)構(gòu)和邏輯合理，論述層次清晰