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塔里木大學(xué)
設(shè) 計(jì)
課 題 名 稱(chēng) 飛錘支架的夾具設(shè)計(jì)
學(xué) 院 機(jī)電學(xué)院
專(zhuān) 業(yè) 數(shù)控技術(shù)
班 級(jí) 數(shù)控技術(shù)09班
學(xué) 號(hào) 3102206027
姓 名 馬曉琴
指導(dǎo)教師 張宏
日 期 2008年6月
塔里木大學(xué)教務(wù)處制
設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)
題目：設(shè)計(jì)飛錘支架夾具
內(nèi)容：
(1)零件的工藝分析
(2)飛錘支架夾具設(shè)計(jì)
(3)繪制夾具裝配圖
(4)夾具設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)
(5)加工程序部分
班 級(jí)：數(shù)控09班
學(xué) 生：馬曉琴
指導(dǎo) 教師：張宏
2008年6月
前言
機(jī)械設(shè)計(jì)課程教學(xué)基本要求規(guī)定，每個(gè)學(xué)生必須完成一個(gè)課程設(shè)計(jì)。它是機(jī)械制造技術(shù)課程的最后一個(gè)重要環(huán)節(jié)，也是高等工科院校大多數(shù)學(xué)生第一次較全面的課程設(shè)計(jì)能力訓(xùn)練。
培養(yǎng)理論聯(lián)系實(shí)際的設(shè)計(jì)思想，訓(xùn)練綜合運(yùn)用機(jī)械設(shè)計(jì)和有關(guān)先選修課程的理論，總結(jié)生產(chǎn)實(shí)際分析和解決工程實(shí)際問(wèn)題的能力，鞏固、加深和擴(kuò)展有關(guān)實(shí)際方面的知識(shí)。
指定設(shè)計(jì)方案，合理選擇傳動(dòng)機(jī)構(gòu)和零件類(lèi)型，正確計(jì)算零件工作能力、確定尺寸和選擇材料，以及較全面地考慮制造工藝、使用和維護(hù)等要求，之后進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，達(dá)到了解和掌握機(jī)械零件、機(jī)械傳動(dòng)裝置或簡(jiǎn)單的設(shè)計(jì)過(guò)程和方法。
學(xué)專(zhuān)業(yè)的一個(gè)綜合測(cè)試，也是對(duì)我們畢業(yè)生做的一次具體的、重要的考驗(yàn)。此設(shè)計(jì)密切結(jié)合高等學(xué)校的辦學(xué)宗旨。已檢測(cè)我們?cè)趯W(xué)習(xí)和實(shí)習(xí)過(guò)程中對(duì)所學(xué)知識(shí)的掌握程度和運(yùn)用水平。同時(shí)在畢業(yè)設(shè)計(jì)中與同學(xué)互相幫助,一起去圖書(shū)館查閱畢業(yè)設(shè)計(jì)中需要得一些相關(guān)資料,共同探討課程設(shè)計(jì)中出現(xiàn)的問(wèn)題,體現(xiàn)了同學(xué)之間的凝聚力,增進(jìn)了同學(xué)之間的友誼。
在設(shè)計(jì)中不足之處，懇請(qǐng)老師點(diǎn)評(píng)、指正。
設(shè)計(jì)者
目 錄
前言------------------------------------------------------------------------------------------------------------（2）
1. 零件的工藝分析---------------------------------------------------------------------------------------（4）
1.1 零件的功用、結(jié)構(gòu)和特點(diǎn)----------------------------------------------------------------------------（4）
1.2 主要加工表面及要求----------------------------------------------------------------------------------（4）
2. 飛錘支架夾具設(shè)計(jì)------------------------------------------------------------------------------------（5）
2.1工序的工藝分析----------------------------------------------------------------------------------------（5）
2.2定位方案及定位元件選擇和設(shè)計(jì)-------------------------------------------------------------------（6）
3. 繪制夾具裝配圖見(jiàn)附表-------------------------------------------------------------------------- （8）
4. 夾具設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)------------------------------------------------------------------------------------- (12)
4. １夾具設(shè)計(jì)的基本要求---------------------------------------------------------------------------------（12）
5. 結(jié)論---------------------------------------------------------------------------------------------------（24）
6 （1）飛錘支架零件圖----------------------------------------------------------------------------- （4 ）
(2) 裝配圖-------------------------------------------------------------------------------------- （11）
設(shè)計(jì)圖--------------飛錘支架
圖1-1零件圖
1. 零件的工藝分析
1.1 零件的功用、結(jié)構(gòu)和特點(diǎn)
功用：起支撐作用。由于該工件工作時(shí)要承受一定的力，因此要求有一定的強(qiáng)度、剛度和韌性。
1.2 主要加工表面及要求
1. 孔徑為φ7的孔，其形位公差遵守包容要求，表面粗糙度Ra1.6μm，孔的端面與寬18的槽相通，孔口倒角1×45°。
2. 飛錘支架φ11的回轉(zhuǎn)面，表面粗糙度為Ra6.3μm。
3. 飛錘支架φ15的回轉(zhuǎn)面，表面粗糙度為Ra12.5μm。
4. φ19的回轉(zhuǎn)面和右端面，表面粗糙度為Ra1.6μm，并倒角。
5. 飛錘支架表面2－φ6.5锪平φ12的沉孔，銑上表面及其輪廓，表面粗糙度不作要求。
6. 4－φ6的孔，表面粗糙度為Ra6.3μm，倒角1×45°。
7. 寬18的槽，表面粗糙度為Ra6.3μm。
機(jī)械加工加工方案圖
工序號(hào)
內(nèi)容
設(shè)備
0
鑄造、清砂、退火
10
粗銑毛坯兩端面
X6125銑夾具，端銑刀
20
車(chē)臺(tái)階面
C620-1車(chē)刀
30
銑夾具，端銑刀
X6125銑夾具
40
鉆ф７的內(nèi)孔
Z5025翻轉(zhuǎn)式鉆模、鉆頭ф7
50
鉆孔、锪ф12的孔
Z5025鉆锪孔刀ф12
２.飛錘支架夾具設(shè)計(jì)
２.１工序的工藝分析
零件為飛錘支架，材料為QT600—3。生產(chǎn)類(lèi)型為：大批量生產(chǎn)。該零件工藝規(guī)程見(jiàn)工藝卡。球墨鑄鐵的金相組織，基體為85%以上的珠光體，球化率應(yīng)大于80%不允許有片狀石墨存在。
零件的加工要求為：寬mm，表面粗糙度為Ra6.3um.本工序的加工條件為XA6132銑床及φ12端面銑刀，工件右側(cè)回轉(zhuǎn)體，φ孔、4-φ孔、及2-φ6.5锪平φ12孔均已加工，達(dá)到圖樣要求。
正火處理，毛坯上銑18槽的經(jīng)濟(jì)精度可達(dá)IT8，表面粗糙度Ra6.3um，在銑夾具上加工時(shí)適當(dāng)控制進(jìn)給速度，可以保證槽的尺寸精度和表面粗糙要
求。因此在本工序加工時(shí)，主要應(yīng)考慮要如何保證槽的寬度偏差。
圖１-１工序圖
2.2定位方案及定位元件選擇和設(shè)計(jì)
2.2.1定位方案的選擇
1.根據(jù)工序加工要求，要夾住的工件主要尺寸。工件在夾具中的定位方案如下，如圖1-1所示：
方案如下：以φ19回轉(zhuǎn)面及其端面為主要定位基準(zhǔn)，來(lái)限制自由度。限制X、Y、X、Y、Z制自由度6個(gè)。
這樣設(shè)計(jì)有利于夾具的設(shè)計(jì)制造,夾緊力方向指向定位元件剛性較大的方向。缺點(diǎn)是不容易保證槽的精確度。
方案草圖
?。?定位元件設(shè)計(jì)：
夾具與零件的外型輪廓相似。這樣能較容易、較穩(wěn)定地保證加工精度。用夾具裝夾工件時(shí)，工件相對(duì)與刀具的位置由夾具保證，基本不受工人技術(shù)水平的影響，因而能較容易、較穩(wěn)定地保證工件的加工精度。能提高勞動(dòng)生產(chǎn)率，減輕工人的勞動(dòng)強(qiáng)度。采用夾具后，工件不需劃線校正，裝夾方便迅速，顯著地減少了輔助時(shí)間，提高了勞動(dòng)生產(chǎn)率。
這樣能較容易、較穩(wěn)定地保證加工精度。用夾具裝夾工件時(shí)，工件相對(duì)與刀具的位置由夾具保證，基本不受工人技術(shù)水平的影響，因而能較容易、較穩(wěn)定地保證工件的加工精度。能提高勞動(dòng)生產(chǎn)率，減輕工人的勞動(dòng)強(qiáng)度。采用夾具后，工件不需劃線校正，裝夾方便迅速，顯著地減少了輔助時(shí)間，提高了勞動(dòng)生產(chǎn)率。
3．繪制夾具零件圖 ：
圖2-1定位套
圖2-2滑塊
圖2-3飛錘支架
圖2-4鉆套
1.鉆模板 2.夾具體 3.手柄 4.底座 5.定位套 6.螺母 7.襯套 8.鉆套 9.螺釘
圖2-5
3.１裝配圖
4.夾具設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)
夾具設(shè)計(jì)一般是在零件的機(jī)械加工工藝過(guò)程制訂之后按照某一工序的具體要求進(jìn)行的。制訂工藝過(guò)程，應(yīng)充分考慮夾具實(shí)現(xiàn)的可能性，而設(shè)計(jì)夾具時(shí)，如確有必要也可以對(duì)工藝過(guò)程提出修改意見(jiàn)。夾具的設(shè)計(jì)質(zhì)量的高低，應(yīng)以能否穩(wěn)定地保證工件的加工質(zhì)量，生產(chǎn)效率高，成本低，排屑方便，操作安全、省力和制造、維護(hù)容易等為其衡量指標(biāo)。
4.１夾具設(shè)計(jì)的基本要求
1精基準(zhǔn)選擇的原則:在選擇基準(zhǔn)時(shí),主要應(yīng)考慮保證加工精度和工件安裝方便可靠。其選擇原則應(yīng)遵循a.基準(zhǔn)重合原則，用設(shè)計(jì)基準(zhǔn)作為定位基準(zhǔn),以避免定位基準(zhǔn)與設(shè)計(jì)基準(zhǔn)不重合而引起的基準(zhǔn)不重合誤差。B基準(zhǔn)統(tǒng)一原則，應(yīng)采用同一基準(zhǔn)電位加工零件上盡可能多的表面,基準(zhǔn)重合和統(tǒng)一原則是選擇精基準(zhǔn)的兩個(gè)重要原則,但實(shí)際生產(chǎn)中有時(shí)會(huì)遇到兩者相互矛盾的情況。C自為基準(zhǔn)原則,某些要求加工余量小而均勻的精加工工序,選擇加工表面本身作為定位基準(zhǔn)。D互為基準(zhǔn)原則,對(duì)工件上兩個(gè)相互位置精度要求很高的表面進(jìn)行加工時(shí),需要兩個(gè)表面互相作為基準(zhǔn),反復(fù)進(jìn)行加工,以保證位置精度要求。
2夾具設(shè)計(jì)精度的設(shè)計(jì)原則，要保證設(shè)計(jì)的夾具制造成本低，規(guī)定零件的精度要求時(shí)應(yīng)遵循以下原則：
（1）對(duì)一般精度的夾具
1）應(yīng)使主要組成零件具有相應(yīng)加工方法的平均經(jīng)濟(jì)精度；
2）應(yīng)按獲的夾具精度的工藝方法所達(dá)到的平均經(jīng)濟(jì)精度，規(guī)定基礎(chǔ)件夾具體加工孔的形位公差。
（2）對(duì)一般精度或精度要求低的夾具，組成零件的加工精度按此規(guī)定，既達(dá)到了制造成本低，又使夾具具有較大精度裕度，能使設(shè)計(jì)的夾具獲得最佳的經(jīng)濟(jì)效果。
對(duì)精密夾具 除遵循一般精度夾具的兩項(xiàng)原則外，對(duì)某個(gè)關(guān)鍵零件，還應(yīng)規(guī)定與偶配件作或配件等，以達(dá)到無(wú)間隙滑動(dòng)等。
對(duì)夾緊機(jī)構(gòu)的基本要求如下：
??? ①、夾緊作用準(zhǔn)確，處于夾緊狀態(tài)時(shí)應(yīng)能保持自鎖，保證夾緊定位的安全可靠。
??? ②、夾緊動(dòng)作迅速，操作方便省力，夾緊時(shí)不應(yīng)損害零件表面質(zhì)量
??? ③、夾緊件應(yīng)具備一定的剛性和強(qiáng)度，夾緊作用力應(yīng)是可調(diào)節(jié)的。
??? ④、結(jié)構(gòu)力求簡(jiǎn)單，便于制造和維修
夾緊誤差是指工件在夾緊力的作用下,工序基準(zhǔn)相對(duì)于理想位置的最大偏移值在加工尺寸方向上的投影和工件變形所造成的加工表面的形狀誤差。產(chǎn)生夾緊變形的因素有兩個(gè)方面:工件的彈性變形、工件定位面與夾具定位面之間的接觸變形。
3.優(yōu)良的機(jī)床夾具必須滿足下列基本要求：
（1）保證工件的加工精度 保證加工精度的關(guān)鍵，首先在于正確地選定定位基準(zhǔn)、定位方法和定位元件，必要時(shí)還需進(jìn)行定位誤差分析，還要注意夾具中其他零部件的結(jié)構(gòu)對(duì)加工精度的影響，確保夾具能滿足工件的加工精度要求。
（2）提高生產(chǎn)效率 專(zhuān)用夾具的復(fù)雜程度應(yīng)與生產(chǎn)綱領(lǐng)相適應(yīng)，應(yīng)盡量采用各種快速高效的裝夾機(jī)構(gòu)，保證操作方便，縮短輔助時(shí)間，提高生產(chǎn)效率。
（3）工藝性能好 專(zhuān)用夾具的結(jié)構(gòu)應(yīng)力求簡(jiǎn)單、合理，便于制造、裝配、調(diào)整、檢驗(yàn)、維修等。
專(zhuān)用夾具的制造屬于單件生產(chǎn)，當(dāng)最終精度由調(diào)整或修配保證時(shí)，夾具上應(yīng)設(shè)置調(diào)整和修配結(jié)構(gòu)。
（4）使用性能好 專(zhuān)用夾具的操作應(yīng)簡(jiǎn)便、省力、安全可靠。在客觀條件允許且又經(jīng)濟(jì)適用的前提下，應(yīng)盡可能采用氣動(dòng)、液壓等機(jī)械化夾緊裝置，以減輕操作者的勞動(dòng)強(qiáng)度。專(zhuān)用夾具還應(yīng)排屑方便。必要時(shí)可設(shè)置排屑結(jié)構(gòu)，防止切屑破壞工件的定位和損壞刀具，防止切屑的積聚帶來(lái)大量的熱量而引起工藝系統(tǒng)變形。
（5）經(jīng)濟(jì)性好 專(zhuān)用夾具應(yīng)盡可能采用標(biāo)準(zhǔn)元件和標(biāo)準(zhǔn)結(jié)構(gòu)，力求結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、制造容易，以降低夾具的制造成本。因此，設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)根據(jù)生產(chǎn)綱領(lǐng)對(duì)夾具方案進(jìn)行必要的技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析，以提高夾具在生產(chǎn)中的經(jīng)濟(jì)效益。
總 結(jié)
課程設(shè)計(jì)是理工類(lèi)學(xué)生必不可少的一個(gè)環(huán)節(jié)，在老師和同學(xué)們的共同努力下已取得了初步的結(jié)果，從整體上看，課程設(shè)計(jì)是鍛煉我們理工類(lèi)學(xué)生的一種思維能力和實(shí)踐能力，雖然我們的能力有限，但是通過(guò)初步的嘗試，我們已經(jīng)能基本符合我們這個(gè)專(zhuān)業(yè)的理論和實(shí)踐。
指定設(shè)計(jì)方案，合理選擇傳動(dòng)機(jī)構(gòu)和零件類(lèi)型，正確計(jì)算零件工作能力、確定尺寸和選擇材料，以及較全面地考慮制造工藝、使用和維護(hù)等要求，之后進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，達(dá)到了解和掌握機(jī)械零件、機(jī)械傳動(dòng)裝置或簡(jiǎn)單的設(shè)計(jì)過(guò)程和方法。
數(shù)控加工是現(xiàn)代制造技術(shù)的典型代表，在制造業(yè)的各個(gè)領(lǐng)域如，航天航空，汽車(chē)，摩托車(chē)，模具，精密機(jī)械，家用電器等方面有著日益廣泛的應(yīng)用，已成為這些行業(yè)中不可缺少的加工手段，伴隨著全球制造業(yè)向我國(guó)逐漸轉(zhuǎn)移的發(fā)展趨勢(shì)，對(duì)數(shù)控加工的要求必將呈現(xiàn)出高速持續(xù)的增長(zhǎng)，人才市場(chǎng)急需一批既懂得數(shù)控加工相關(guān)技術(shù)，有熟悉ＣＡＤ／ＣＡＭ軟件編程的人才。
通過(guò)這次課程設(shè)計(jì)，我們感受到了對(duì)專(zhuān)業(yè)知識(shí)的缺乏和不足，也使我們的專(zhuān)業(yè)知識(shí)得到進(jìn)一步提高，感謝學(xué)校給我們這次難得的學(xué)習(xí)機(jī)會(huì)。
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