工裝夾具課程設(shè)計(jì)--銑槽夾具設(shè)計(jì).doc

目 錄/ O/ N. W$ T8 i5 M一、工裝夾具設(shè)計(jì)任務(wù)4二、夾具設(shè)計(jì)方案的確定56 F4 B+ V# j) h! F1、基準(zhǔn)面的選擇、夾具體方式的確定; R/ j r3 T z+ v, w2、定位方式及元器件選擇3 |! D Y4 + N( Q2 3、夾緊方式及元器件選擇4、裝配方案$ G* 4 b0 ?- l, a0 X4 H5、夾具結(jié)構(gòu)圖三、主要零件設(shè)計(jì)的說明81、夾具體2、壓板4 r F/ Z* P$ U4 r3、其他機(jī)構(gòu)主體 w* Y( U: K2 r$ C) 0 H4、加緊器件四7 L4 D6 u3 QD6 Y6 r% kg四四、定位誤差分析與計(jì)算62 8 q- m8 N( R: C+ Q# y五、夾具的裝配要求10! ! X; - e0 L# s1 b9 I0 e六、夾具的使用說明11* m0 W: C4 b+ u/ n7 p七、本次課程設(shè)計(jì)小結(jié)、體會(huì)及建議12八、參考資料13序 言機(jī)械制造工藝裝備設(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設(shè)計(jì)能獲得綜合應(yīng)用過去所學(xué)過的全部課程進(jìn)行工藝及結(jié)構(gòu)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。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、夾具制造費(fèi)用較高。專用夾具的針對(duì)性極強(qiáng)、沒有通用性，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。一、夾具設(shè)計(jì)任務(wù)1、產(chǎn)品零件圖 7 b: H$ z4 0 b2 2 v( n2、產(chǎn)品的重點(diǎn)技術(shù)要求分析零件名稱為傳力桿，為鑄件，本工序銑削加工12 mm 的直通槽，設(shè)計(jì)手動(dòng)銑床專用夾具。工件已加工過的大小孔徑分別為11mm和24mm，兩孔中心距為 420.02 mm,厚度為26mm。 在加工槽時(shí)，槽的尺寸精度和表面粗糙度要求不是很高，由銑削直接加工就可以達(dá)到要求，其中槽的寬度由刀具的尺寸保證，槽的深度尺寸和位置精度由設(shè)計(jì)的夾具來保證。槽的位置包括如下兩方面要求： 2.1、加工槽的寬度為11mm，且兩個(gè)側(cè)面相對(duì)于中心面A對(duì)稱度為0.1mm； 2.2、加工槽的深度為320.2mm。二、夾具設(shè)計(jì)方案確定 根據(jù)加工槽兩側(cè)面相對(duì)于中心面對(duì)稱要求，需要限制工件X方向轉(zhuǎn)動(dòng)自由度、Y方向轉(zhuǎn)動(dòng)自由度和Z方向轉(zhuǎn)動(dòng)自由度；根據(jù)加工槽寬度和深度要求，需要限制工件X方向移動(dòng)自由度和Z方向移動(dòng)自由度。但考慮到加工時(shí)工件定位的穩(wěn)定性，可以將六個(gè)不定度全部限制。工件相對(duì)中心面對(duì)稱，要實(shí)現(xiàn)加工槽兩側(cè)面相對(duì)中心面對(duì)稱的要求，且根據(jù)基準(zhǔn)重合的原則應(yīng)選A面作為定位基準(zhǔn)，但A面實(shí)際不存在，故可選工件的兩側(cè)面M或N的任一面作為定位基準(zhǔn)，限制三個(gè)不定自由度，此為第一定位基準(zhǔn)。由加工槽深度要求，方案一：如右圖所示孔O2及O1為第二和第三定位基準(zhǔn)，通過固定圓柱銷及V形塊實(shí)現(xiàn)定位；方案二：如下圖所示可以選擇孔O1及O2為第二和第三定位基準(zhǔn)，通過圖中所示的固定式圓柱銷及菱形銷實(shí)現(xiàn)定位。經(jīng)分析，第一種方案以圓柱和V形塊組合定位時(shí)，要受到外圓加工精度的影響，由于外圓表面系毛坯鑄件不能保證工件的加工要求，加上V形塊比較薄且夾住工件一邊，不易夾緊。所以采用第二種方案，即以孔O1及O2為第二和第三定位基準(zhǔn)，對(duì)兩孔采用固定式圓柱銷及菱形銷定位，此方案實(shí)現(xiàn)了工件的完全定位，無重復(fù)定位，方案可取。1 、基準(zhǔn)面的選擇、夾具體方式的確定選擇孔O1及O2為第二和第三定位基準(zhǔn)2 、定位方式及元件選擇用固定式圓柱銷及菱形銷實(shí)現(xiàn)定位3、 加緊方式及元件選擇對(duì)此工件的銑削加工，我們所采用的是一面和兩個(gè)定位銷的原理，而且我們擬定采用的是手動(dòng)夾緊，為了節(jié)約成本，我們采用一個(gè)壓塊，一個(gè)螺母對(duì)其壓緊，夾緊方案的初步確定如右圖所示（局部圖）：根據(jù)工件上大孔的尺寸、菱形銷、螺桿的尺寸大小，我們選用m10的壓緊螺母，對(duì)壓塊的尺寸我們擬定為厚度5mm，直徑為35mm。具體見附錄中的零件圖。計(jì)算切削力 刀具：高速鋼直齒三面刃銑刀。 D=80mm. Z=18 =2448N校核定位銷： 根據(jù)公式：可知直徑為10mm的螺桿和m10的螺母能滿足夾緊力的要求。夾緊力：由于工作狀態(tài)原因，切削力與夾緊力在空間上是相互垂直的。螺母提供的夾緊力足以夾緊，故無須驗(yàn)算。4、 裝配方案對(duì)此方案，我們采用每加工一批工件，只安裝調(diào)整一次夾具，通過試切數(shù)個(gè)工件來對(duì)刀的，此種方案對(duì)導(dǎo)引方案的要求很高，如右圖所示：我們要保證的第一個(gè)精度是槽的寬度11mm關(guān)于工件厚度方向上的對(duì)稱中心的對(duì)稱性如，第二個(gè)精度為槽的深度即尺寸A。所以對(duì)導(dǎo)引元件初步設(shè)計(jì)方案為一個(gè)方形的塊如右圖所示，用于安裝在夾具體上。正確的安裝方法見夾具裝配圖。5、 夾具結(jié)構(gòu)圖夾具結(jié)構(gòu)如圖所示三、主要零件設(shè)計(jì)的說明1、夾具體在夾具體設(shè)計(jì)方面，我們采用了一個(gè)直角塊，來進(jìn)行大體上的定位，而且要設(shè)置導(dǎo)引裝置的安裝位置，對(duì)各個(gè)面的要求見零件圖，夾具體通過安裝在夾具體上的定向鍵進(jìn)而與銑床的工作臺(tái)連接，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)夾具的固定。此夾具在有加強(qiáng)筋的情況下，具有足夠的剛度與強(qiáng)度，安放穩(wěn)定，工藝性好，實(shí)用安全。2、壓板采用壓塊3、其他機(jī)構(gòu)主體4、夾緊器件我們擬定采用的是手動(dòng)夾緊，為了節(jié)約成本，我們采用一個(gè)壓塊，一個(gè)螺母對(duì)其壓緊四、定位誤差的分析與計(jì)算現(xiàn)選取工件上兩孔與兩定位銷的配合均為H7/g6，則圓柱銷的直徑尺寸為11mm,菱形銷的圓弧部分直徑尺寸為24mm，b=5mm,B=d-3=24mm。圓柱銷與菱形銷之間的中心距為420.02 mm。工件在夾具中定位產(chǎn)生的定位誤差，其值應(yīng)控制在工件相對(duì)尺寸或位置公差的，為此需對(duì)每一項(xiàng)工序加工要求逐一進(jìn)行分析。2.1.1、對(duì)加工槽深尺寸A進(jìn)行分析 加工槽的深度尺寸的工序基準(zhǔn)為工件小孔外圓面的上母線，定位基準(zhǔn)為圓柱銷中心線，則定位（A）=位置+不重 =0.035+0.04=0.075mm 因定位（A）值小于工序尺寸公差值（0.6mm）的，故能滿足工序加工要求。2.1.2、對(duì)加工槽兩側(cè)面對(duì)中心面A對(duì)稱度進(jìn)行分析 加工槽的位置精度對(duì)稱度的工序基準(zhǔn)是中心面A，而定位基準(zhǔn)為第一基準(zhǔn)平面，這里忽略基準(zhǔn)的位移誤差，則 定位（對(duì)稱度）=位置+不重=0+0.03=0.03mm 因定位（對(duì)稱度）值小于工序位置精度要求的公差值（0.1mm）的，故能滿足工序加工要求。五、夾具的裝配要求銑床夾具依靠夾具體底面和定向鍵側(cè)面與機(jī)床工作臺(tái)上平面及T型槽相連接，以保證定位元件對(duì)工作臺(tái)和導(dǎo)軌具有正確的相對(duì)位置。為了減小安裝時(shí)的偏斜角的誤差，安裝定向鍵時(shí)應(yīng)當(dāng)使它們靠向T型槽的同一側(cè)。對(duì)定向鍵的設(shè)計(jì)方案如右圖所示（局部圖）：對(duì)定向鍵的直角部分都倒2*45的倒角，在夾具體與定向鍵的連接部分中的直角開出凹槽，如圖中的小凹槽。定向鍵與夾具體采用螺釘連接，至于定向鍵的大小要根據(jù)銑床工作臺(tái)是具體情況而定，在此我們就不對(duì)定向鍵的尺寸大小進(jìn)行說明。六、夾具使用說明對(duì)此夾具各個(gè)零件的裝配關(guān)系見下圖，下面我們來分析與說明它的工件原理：短銷通過夾具體上的孔、本身的螺栓、螺母與夾具體緊緊連接。菱形銷也是能過同樣的方法與夾。具體連接而得到固定，菱形銷上設(shè)置一長螺紋用于壓緊螺母對(duì)工件的夾緊。在夾具體的底平面上安裝定向鍵用于與銑床工件臺(tái)面的連接與定位。工件時(shí)，只要把壓緊螺母、壓塊卸下，即可把工件套上去。利用一面二孔進(jìn)行定位，當(dāng)工件套上去后，先裝入壓塊，再用壓緊螺母進(jìn)行夾緊。這時(shí)銑刀在導(dǎo)引裝置的引導(dǎo)下對(duì)待加工工件進(jìn)行加工，并且在導(dǎo)引裝置的作用下完成銑床對(duì)工件的銑槽工序。本夾具操作簡單，省時(shí)省力，裝卸工件時(shí)只需靠壓板緊定螺栓的松緊即可輕松實(shí)現(xiàn)。技術(shù)條件制定：1、定位元件15和20相對(duì)于夾具底平面的平行度公差在100mm上為0.03mm。2、夾具上與短銷凸肩接觸的垂直面相對(duì)于夾具底平面的垂直度公差在全長上為0.03mm。七、本次課程設(shè)計(jì)小結(jié)、體會(huì)及建議本課程設(shè)計(jì)主要培養(yǎng)學(xué)生綜合運(yùn)用所學(xué)的知識(shí)來分析處理生產(chǎn)工藝問題的能力，使學(xué)生進(jìn)一步鞏固有關(guān)實(shí)際知識(shí)，把握機(jī)械加工工藝規(guī)程設(shè)計(jì)的方法，提高獨(dú)立工作的能力，為將來從事專業(yè)技術(shù)工作打好基礎(chǔ)。另外，這次課程設(shè)計(jì)也為以后的畢業(yè)設(shè)計(jì)進(jìn)行了一次綜合練習(xí)和預(yù)備。通過本次課程設(shè)計(jì)，我在下述各方面得到了鍛煉：（1）純熟的運(yùn)用機(jī)械制造基礎(chǔ)、機(jī)械制造技術(shù)和其他有關(guān)先修課程中的基本實(shí)際，以及在生產(chǎn)實(shí)習(xí)中所學(xué)到的實(shí)踐知識(shí)，準(zhǔn)確的分析和解決某一個(gè)零件在加工中基準(zhǔn)的選擇以及工件的定位、夾緊等問題，從而保證零件制造的質(zhì)量、生產(chǎn)率和經(jīng)濟(jì)性。（2）通過夾具設(shè)計(jì)的訓(xùn)練，進(jìn)一步提高結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)(包括設(shè)計(jì)計(jì)算、工程制圖等方面)的能力。（3）在設(shè)計(jì)過程中培養(yǎng)學(xué)生嚴(yán)謹(jǐn)?shù)墓ぷ髯黠L(fēng)和獨(dú)立工作的能力。工藝裝備課程設(shè)計(jì)是我們?cè)趯W(xué)完了大學(xué)的全部基礎(chǔ)課，專業(yè)基礎(chǔ)課以及專業(yè)課后進(jìn)行的。這是一項(xiàng)重要的實(shí)踐性教學(xué)環(huán)節(jié)，也是在進(jìn)行畢業(yè)設(shè)計(jì)之前對(duì)所學(xué)的各科課程一次深入的綜合性總復(fù)習(xí)。因此，它在我們的大學(xué)三年生活中占有重要的地位。由于能力有限、時(shí)間有限，設(shè)計(jì)尚有很多不足之處，希望各位老師給予指導(dǎo)。八、參考資料Z機(jī)械制造基礎(chǔ) 冀秀煥 機(jī)械工業(yè)出版社機(jī)械制造工藝與夾具 蘭建設(shè) 機(jī)械工業(yè)出版社機(jī)械加工工藝手冊(cè) 楊叔子 機(jī)械工業(yè)出版社機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ) 于興芝 武漢理工大學(xué)出版社機(jī)械加工設(shè)備 張普禮 機(jī)械工業(yè)出版社12