哈工大夾具課程設(shè)計(jì)

PAGE1哈工大夾具課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書題目：專業(yè)：機(jī)械設(shè)計(jì)與制造班級(jí)：姓名：指導(dǎo)老師：2011年10月23日序言機(jī)械制造工裝夾具設(shè)計(jì)是一個(gè)非常重要的學(xué)習(xí)環(huán)節(jié)，它一方面要求我們通過(guò)設(shè)計(jì)能獲得綜合應(yīng)用過(guò)去所學(xué)過(guò)的全部課程進(jìn)行工裝夾具設(shè)計(jì)的基本能力，另外，這也是以后做好畢業(yè)設(shè)計(jì)進(jìn)行一次綜合訓(xùn)練和準(zhǔn)備。通過(guò)本次設(shè)計(jì)可以把自己在平時(shí)課堂學(xué)習(xí)的知識(shí)都實(shí)踐，提高夾具設(shè)計(jì)的能力。培養(yǎng)自己的思考能力，在以后的工作中能不斷思考工作方法，提高生產(chǎn)效率，減少不必要的動(dòng)作，提高安全系數(shù)。為了提高勞動(dòng)生產(chǎn)率，保證加工質(zhì)量，降低勞動(dòng)法強(qiáng)度，需做一種專用夾具，省去加工中繁瑣的工序。我們已經(jīng)學(xué)習(xí)了機(jī)械制造工藝和夾具，對(duì)夾具設(shè)計(jì)有了初步的了解。對(duì)于一種批量較大的產(chǎn)品可設(shè)計(jì)制造一種專業(yè)夾具，操作迅速方便，減少了工人的勞動(dòng)量，可獲得較高的加工精度和生產(chǎn)率，對(duì)工人的技術(shù)水平要求也相對(duì)較低。但專用夾具設(shè)計(jì)制造周期長(zhǎng)、夾具制造費(fèi)用較高。專用夾具的針對(duì)性極強(qiáng)、沒(méi)有通用性，很明顯只能適用于產(chǎn)品相對(duì)穩(wěn)定的大批量生產(chǎn)中。由于本人所學(xué)知識(shí)有限，設(shè)計(jì)能力有限在設(shè)計(jì)中難免會(huì)有許多錯(cuò)誤和不足，懇請(qǐng)各位老師批評(píng)指正。目錄序言?shī)A具設(shè)計(jì)任務(wù)書產(chǎn)品要求與產(chǎn)品零件圖二、專用夾具設(shè)計(jì)方案1、定位方案2、導(dǎo)向方案3、夾緊方案4、夾具體的設(shè)計(jì)5、繪制夾具裝配總圖三、工件在夾具上加工廠的精度分析1、影響加工精度的因素1、定位誤差△D2、對(duì)刀誤差盤3、夾具的安裝誤差4、夾具誤差5．加工方法誤差2、保證加工精度的條件3、在鋼套上鉆mm孔的加工精度計(jì)算四、設(shè)計(jì)感想?yún)⒖嘉墨I(xiàn)一、夾具設(shè)計(jì)任務(wù)書1、產(chǎn)品要求與產(chǎn)品零件圖如圖2—6所示，本工序需在鋼套上鉆φ5mm孔，應(yīng)滿足如下加工要求：1、φ5mm孔軸線到端面B的距離20士0．1mm；2、φ5mm孔對(duì)φ20H7孔的對(duì)稱度為0．1mm。3、已知工件材料為Q235A鋼，批量N=500件。圖2—6二、專用夾具設(shè)計(jì)方案1、定位方案按基準(zhǔn)重合原則定位基準(zhǔn)確定為：B面及φ20H7孔軸線。采用一凸面和一心軸組合定位。2、導(dǎo)向方案為能迅速、準(zhǔn)確地確定刀具與夾具的相對(duì)位置，鉆夾具上都應(yīng)設(shè)置引導(dǎo)刀具的元件——鉆套。鉆套一般安裝在鉆模板上，鉆模板與夾具體連接，鉆套與工件之間留有排屑空間，如下圖所示。圖2—73、夾緊方案由于工件批量小，宜用簡(jiǎn)單的手動(dòng)夾緊裝置。鋼套的軸向剛度比徑向剛度好，因此夾緊力應(yīng)指向限位臺(tái)階面。如下圖所示，采用帶開口墊圈的螺旋夾緊機(jī)構(gòu)。4、夾具體的設(shè)計(jì)如下圖所示采用鑄造夾具體的鋼套鉆孔鉆模。圖2—8鑄造夾具體鉆模1—鑄造夾具體2—定位心軸3—鉆模板4—固定鉆套5—開口墊圈6—具緊螺母7—防轉(zhuǎn)銷釘8—鎖緊螺母5、繪制夾具裝配總圖下圖為采用型材夾具體的鉆模。夾具體由盤l及套2組成，定位心軸3安裝在盤l上，套2下部為安裝基面8，上部兼作鉆模板。此方案的夾具體為框架式結(jié)構(gòu)。采用此方案的鉆模剛度好、重量輕、取材容易、制造方便、制造周期短、成本較低。圖2—9型材夾具體鉆模1一盤2一套3一定位心軸4一開口墊圈5一夾緊螺母6一固定鉆套7一螺釘8一墊圈9一鎖緊螺母10一防轉(zhuǎn)銷釘11一調(diào)整墊圈三、工件在夾具上加工廠的精度分析1、影響加工精度的因素用夾具裝夾工件進(jìn)行機(jī)械加工時(shí),其工藝系統(tǒng)中用夾具裝夾工件進(jìn)行機(jī)械加工時(shí)，其工藝系統(tǒng)中影響工件加工精度的因素很多。與夾具有關(guān)的因素如圖2—11所示，有定位誤差△D對(duì)刀誤△T、夾具在機(jī)床上的安裝誤差△A和夾具誤差△DJ。在機(jī)械加工工藝系統(tǒng)中，影響加工精度的其它因素綜合稱為加工方法誤差△G。上述各項(xiàng)誤差均導(dǎo)致刀具相對(duì)工件的位置不精確，從而形成總的加工誤差∑△。以圖2-9鋼套鉆Φ5mm孔的鉆模為例計(jì)算。定位誤差△D加工尺寸20±0.1mm的定位誤差，△D=0。對(duì)稱度0.1mm誤差為工件定位孔與定位心軸配合的最大間隙。工件定位孔的尺寸為Φ20H7(mm)，定位心軸的尺寸Φ20f6(mm)mm=0.54mm2、對(duì)刀誤差盤因刀具相對(duì)于對(duì)刀或?qū)蛟奈恢貌痪_而造成的加工誤差，稱為對(duì)刀誤差。如圖2-9中鉆頭與鉆套間的間隙，會(huì)引起鉆頭的位移或傾斜，造成加工誤差。由于鋼套壁厚較薄，可只計(jì)算鉆頭位移引起的誤差。鉆套導(dǎo)向孔尺寸為聲5F7(mm)，鉆頭尺寸為聲5h9(mm)。尺寸20mm及對(duì)稱度0.1mm的對(duì)刀誤差均為鉆頭與導(dǎo)向孔的最大間隙mm=0.052mm3、夾具的安裝誤差因夾具在機(jī)床上的安裝不精確而造成的加工誤差，稱為夾具的安裝誤差。圖2—9中夾具的安裝基面為平面，因而沒(méi)有安裝誤差,。圖2—10中車床夾具的安裝基面與車床過(guò)渡盤配合的最大間隙為安裝誤差,，或者把找正孔相對(duì)車床主軸的同軸度作為安裝誤差。4、夾具誤差因夾具上定位元件、對(duì)刀或?qū)蛟?、分度裝置及安裝基準(zhǔn)之間的位置不精確而造成的加工誤差，稱為夾具誤差。如圖2—11所示，夾具誤差主要由以下幾項(xiàng)組成。1）定位元件相對(duì)于安裝基準(zhǔn)的尺寸或位置誤差；2）定位元件相對(duì)于對(duì)刀或?qū)蛟?包含導(dǎo)向元件之間)的尺寸或位置誤差；圖2-11工件在夾具上加工時(shí)影響加工精度的主要因素3）導(dǎo)向元件相對(duì)于安裝基準(zhǔn)的尺寸或位置誤差；若有分度裝置時(shí)，還存在分度誤差。以上幾項(xiàng)共同組成夾具誤差。圖2—9中，影響尺寸mm的夾具誤差的定位面到導(dǎo)向孔軸線的尺寸公差=0.06mm，及導(dǎo)向孔對(duì)安裝基面B的垂直度=0.03mm。影響對(duì)稱度0.1mm的夾具誤差為導(dǎo)向孔對(duì)定位心軸的對(duì)稱度=0.03mm(導(dǎo)向孔對(duì)安裝基面B的垂直度誤差=0.03mm與在公差上兼容，只需計(jì)算其中較大的一項(xiàng)即可)。5．加工方法誤差因機(jī)床精度、刀具精度、刀具與機(jī)床的位置精度、工藝系統(tǒng)的受力變形和受熱變形等因素造成的加工誤差，統(tǒng)稱為加工方法誤差。因該項(xiàng)誤差影響因素多，又不便于計(jì)算，所以常根據(jù)經(jīng)驗(yàn)為它留出工件公差的。計(jì)算時(shí)可設(shè)2、保證加工精度的條件工件在夾具中加工時(shí)，總加工誤差∑△為上述各項(xiàng)誤差之和。由于上述誤差均為獨(dú)立隨機(jī)變量，應(yīng)用概率法疊加。因此保證工件加工精度的條件是即工件的總加工誤差∑△應(yīng)不大于工件的加工尺寸公差。為保證夾具有一定的使用壽命，防止夾具因磨損而過(guò)早報(bào)廢，在分析計(jì)算工件加工精度時(shí)，需留出一定的精度儲(chǔ)備量。因此將上式改寫為或當(dāng)時(shí)，夾具能滿足工件的加工要求。值的大小還表示了夾具使用壽命的長(zhǎng)短和夾具總圖上各項(xiàng)公差值確定得是否合理。3、在鋼套上鉆mm孔的加工精度計(jì)算在圖2—9所示鉆模上鉆鋼套的mm孔時(shí)，加工精度的計(jì)算列于表2—1中。由表2—1可知，該鉆模能滿足工件的各項(xiàng)精度要求，且有一定的精度儲(chǔ)備。表2-1用鉆模在鋼套上鉆mm孔的加工精度計(jì)算誤差計(jì)算加工要求誤差名稱mm對(duì)稱度為0.1mm00.054mm0.052mm0.052mm00mmmm(0.2／3)mm=0.067mm(0.1／3)mm=0.033mmmm=0.108mmmm=0.087mmmmmm>0mm=0.013mm>0四、設(shè)計(jì)感想通過(guò)這次課程設(shè)計(jì)對(duì)自己未來(lái)將從事的工作進(jìn)行依次適應(yīng)性的訓(xùn)練，從中鍛煉自己的分析問(wèn)題、解決問(wèn)題的能力和方法，為后續(xù)專業(yè)課程的學(xué)習(xí)打下基礎(chǔ)，為以后社會(huì)的工作作好準(zhǔn)備。設(shè)計(jì)過(guò)程中遇到好多的困難，但我認(rèn)為正是這些困難使我們慢慢積累設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)，而這正是我們非常需要的，通過(guò)這次課程是課程設(shè)計(jì)，我學(xué)到好多的知識(shí)，特別是一些設(shè)計(jì)方法。而在這第三周的課程設(shè)計(jì)中，我們經(jīng)過(guò)老師指導(dǎo)，小組討論，個(gè)人分析思考將實(shí)習(xí)的所見所聞充分利用，將理論知識(shí)、實(shí)際生產(chǎn)都糅合起來(lái)作出了自己認(rèn)為較為滿意的成果。鞏固了機(jī)械設(shè)計(jì)知識(shí)，訓(xùn)練了考慮周全的思維方式，懂得了團(tuán)隊(duì)合作的重要性。最令我深刻的是，學(xué)會(huì)了如何好好利用手冊(cè)來(lái)查資料，學(xué)會(huì)了如何使用軟件，并且我們把平時(shí)學(xué)到的理論與在長(zhǎng)春的實(shí)踐觀察相結(jié)合，理論聯(lián)系實(shí)際。在運(yùn)用知識(shí)的同時(shí)，也加深了對(duì)知識(shí)的理解。學(xué)會(huì)獨(dú)立的分析和解決工藝問(wèn)題，初步具備設(shè)計(jì)一個(gè)中等復(fù)雜程度零件的工藝規(guī)程的能力和提高自我動(dòng)手的能力。參考文獻(xiàn)1、機(jī)械制造工藝與裝備習(xí)題集和課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)書．倪森壽．化學(xué)工業(yè)出版社，2007年8月；2、機(jī)械加工工藝