杠桿夾具說(shuō)明書(shū)

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1、目錄 第一章 夾具的組成 1 1.1夾具的功用 1 1.2夾具的組成 1 第二章 零件的加工 3 2.1零件的加工工序 3 2.2生產(chǎn)綱領(lǐng)和零件重量 3 2.3加工零件使用的機(jī)床和刀具 4 第三章 夾具方案設(shè)計(jì) 5 3.1定位方案 5 3.2夾緊方案 5 3.3連接方案 7 3.4夾具體 8 第四章 具體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 9 4.1定位元件的確定 9 4.2夾緊元件的確定 9 4.3定對(duì)導(dǎo)向元件的確定 9 4.4連接元件的確定 10 第五章 小結(jié) 12 參考文獻(xiàn) 13 11 第一章 夾具的組成 機(jī)械加工過(guò)程中，通常采用夾具來(lái)安裝工件，以確

2、定工件和切削刀具的相對(duì)位置，并把工件可靠地夾緊。在機(jī)床上，一般都附有通用夾具，如車(chē)床上的三爪定心卡盤(pán)、四爪單動(dòng)卡盤(pán)等。這些通用夾具具有一定的通用性，可以用來(lái)安裝一定尺寸和一定外形的各種工件，因而在各種機(jī)械制造廠(chǎng)，特別是在工件品種多而批量不大的工件和機(jī)修車(chē)間應(yīng)用的非常廣泛。 但是，在實(shí)際生產(chǎn)中，常常發(fā)現(xiàn)僅使用通用夾具不能滿(mǎn)足生產(chǎn)要求，用通用夾具裝夾工件生產(chǎn)效率低，勞動(dòng)強(qiáng)度大，加工質(zhì)量不高。而且往往需要增加劃線(xiàn)工序。因此，必須設(shè)計(jì)制造一種專(zhuān)用夾具，以滿(mǎn)足零件生產(chǎn)中具體工序的加工要求。 1.1夾具的功用 （1） 保證被加工表面的位置精度； （2） 縮短工序時(shí)間，提高勞動(dòng)生產(chǎn)率； （3） 擴(kuò)

3、大機(jī)床工藝范圍； （4） 降低對(duì)工人技術(shù)等級(jí)要求和減輕工人勞動(dòng)強(qiáng)度。 1.2夾具的組成 （5） 定位元件 定位元件保證工件在夾具中處于正確的位置。 （6） 夾緊裝置 夾緊裝置的作用是將工件壓緊夾牢，保證工件在加工過(guò)程中受到外 力(切削力等)作用時(shí)不離開(kāi)已經(jīng)占據(jù)的正確位置。 （7） 對(duì)刀或?qū)蜓b置 對(duì)刀或?qū)蜓b置用于確定刀具相對(duì)于定位元件的正確位置。 （8） 連接元件 件連接元件是確定夾具在機(jī)床上正確位置的元件。夾具體可兼作連接元件。車(chē)床夾具上的過(guò)渡盤(pán)、銑床夾具上的定位鍵都是連接元件。 （9） 夾具體 夾具體是機(jī)床夾具的基礎(chǔ)件，用于支承和連接夾具的各種元件和裝置 （10

4、） 其他 根據(jù)工序要求的不同，有時(shí)機(jī)床夾具上還需要配置其他元件或裝置，如分度裝置，安全保護(hù)裝置，防止工件錯(cuò)裝裝置，定出工件裝置，吊裝元件等。 （11） 以上各組成部分中，定位元件，夾緊元件，夾具體是夾具的基本組成部分。 第二章 零件的加工 2.1零件的加工條件分析 本零件是銑床進(jìn)給機(jī)構(gòu)中的杠桿，其材料為HT200。 1） 零件的外形 杠桿的中間部分是外徑為Φ40mm，內(nèi)徑為Φ25H9mm，且高為54mm的圓柱孔。在正視圖中其左上和右下方各有外徑為Φ30mm，內(nèi)徑為Φ8H7mm的且高為15mm的圓柱孔，且其由肋板連接在一起。凸臺(tái)的上邊面與中間的大圓

5、柱孔上表面平行其高度為25mm。 加工要求： 本課程設(shè)計(jì)所設(shè)計(jì)的加工要求為鉆、擴(kuò)、鉸兩個(gè)Φ8孔到Ra1.6mm。 生產(chǎn)綱領(lǐng)及生產(chǎn)類(lèi)型： 生產(chǎn)綱領(lǐng)是在計(jì)劃期內(nèi)應(yīng)當(dāng)生產(chǎn)的產(chǎn)品產(chǎn)量和進(jìn)度的計(jì)劃。其計(jì)劃期限通常為一年。 由零件分析可知該零件的重量小于100kg，又因?yàn)槠洚a(chǎn)量為8000件，屬于大批量生產(chǎn)類(lèi)型。 所選用的機(jī)床和刀具 因?yàn)楸菊n程設(shè)計(jì)所加工的只是杠桿的上下面，故選擇了鉆床，并且考慮到零件的具體情況，機(jī)床為立式鉆床。 零件的材料為鑄鐵，所以所選用鉆頭的材料為高速鋼。 工作行程 工作行程，也稱(chēng)走刀，它是切切削工具以加工進(jìn)給速度，相對(duì)所完成的一次進(jìn)給運(yùn)

6、動(dòng)的工步部分。因?yàn)楸菊n程設(shè)計(jì)工序?yàn)榫庸?，加工余量小，刀具的一個(gè)工作行程就可完成。 2.2零件的加工工序 1） 零件的簡(jiǎn)圖如下： 2） 其工序?yàn)椋? 10：鉆Φ8孔（I）到Φ6.8mm； 20：擴(kuò)Φ8孔（I）到Φ7.8mm； 30：鉸Φ8孔（I）到Φ8mm； 40：翻轉(zhuǎn)； 50：鉆Φ8孔（J）到Φ6.8mm； 60：擴(kuò)Φ8孔（J）到Φ7.8mm； 70：鉸Φ8孔（J）到Φ8mm。 第三章 夾具方案設(shè)計(jì) 3.1定位方案 3.1.1定位的概念 對(duì)工件進(jìn)行機(jī)械加工時(shí)，為了保證加工要求，首先要使工件相對(duì)于刀具及機(jī)床占據(jù)正確的位置，并使這個(gè)位置

7、在加工過(guò)程中不會(huì)受外力的影響而變動(dòng)。所以在加工前，就要將工件裝夾好。 3.2.2定位原理 六點(diǎn)定位原則 工件在夾具中定位的任務(wù)，就是通過(guò)定位元件限制工件的自由度，以滿(mǎn)足工件的加工精度要求。如果工件的六個(gè)自由度都被限制，工件在空間的位置也就完全被確定下來(lái)。因此，定位實(shí)質(zhì)上就是限制工件的自由度（消除影響加工精度的自由度）。 3.2.3工件定位時(shí)的注意事項(xiàng) ①定位支撐點(diǎn)是由定位元件抽象而來(lái)的。 ②定位支撐點(diǎn)與工件定位基準(zhǔn)面必須始終保持緊密貼合，不得脫離，否則支撐點(diǎn)就失去了限制自由度的作用。 ③分析定位支撐點(diǎn)的定位作用，不考慮力的影響。 ④工件在定位時(shí)，凡是影響工件加工精度的自由度均

8、應(yīng)加以限制。 ⑤支撐點(diǎn)的分布必須合理。 3.2.4工件定位情況分析 a完全定位。它是指工件的六個(gè)自由度都被限制了的定位。 b不完全定位。它是指工件被限制的自由度數(shù)少于六個(gè)，但仍能保證加工要求的定位。 c欠定位。工件在夾具中定位時(shí)，若實(shí)際定位支撐點(diǎn)所限制的自由度個(gè)數(shù)少于工序加工要求應(yīng)予限制的自由度個(gè)數(shù)，則工件定位不足，稱(chēng)為欠定位。 d過(guò)定位。兩個(gè)或兩個(gè)以上的定位元件重復(fù)限制同一個(gè)自由度的現(xiàn)象，稱(chēng)為過(guò)定位。 綜上所述：加工Φ8mm孔到Ra1.6mm定位方案如下： 以A面作為定位基準(zhǔn)，用支撐釘定位Φ8孔外側(cè)端面，消除了X方向平動(dòng)和Z方向的轉(zhuǎn)動(dòng)，以Φ40圓的下表面為定位基準(zhǔn)，消除了

9、Z方向的平動(dòng)、X方向的旋轉(zhuǎn)和Y方向的旋轉(zhuǎn)，以Φ25圓內(nèi)表面作基準(zhǔn)，消除了Y方向的平動(dòng)。 3.2夾緊方案 3.2.1夾緊的定義 將定位之后的位置確定下來(lái)，稱(chēng)為夾緊。工件的夾緊任務(wù)是使工件在切削力、離心力、慣性力和重力等力的作用下不離開(kāi)已經(jīng)占據(jù)的正確位置，以保證加工的正常進(jìn)行。 3.2.2 對(duì)夾緊裝置的基本要求 ①夾緊力不應(yīng)破壞工件定位時(shí)所獲得的正確位置。 ②夾緊力應(yīng)保證加工過(guò)程中工件在夾具上位置不發(fā)生變化，同時(shí)也不能使工件的夾緊變形和受過(guò)允許的范圍。 ③夾緊后應(yīng)保證在加工過(guò)程中工件不會(huì)發(fā)送不允許的震動(dòng)。 ④夾緊哦那工作應(yīng)簡(jiǎn)便迅速，能減輕勞動(dòng)強(qiáng)度，縮短輔助時(shí)間。 ⑤結(jié)構(gòu)力求緊

10、湊，制造維修簡(jiǎn)便。 ⑥使用安全可靠。 3.2.3夾緊力分析 夾緊力的方向選擇： ①夾緊力應(yīng)朝向主要定位基面。 ②夾緊力W應(yīng)力求與切削力F、工件重力G同方向。 ③夾緊力的方向應(yīng)是工件剛性較好的放向。 綜上所述，本零件的定位元件主要在基面。夾緊力的方向朝下。即符合夾緊力的朝向定位基面，又符合夾緊力與重力G同下。 夾緊力的作用點(diǎn)： ①作用點(diǎn)應(yīng)落在夾具支承上或幾個(gè)支承件所組成平面內(nèi) ②防止工件變形 ③作用點(diǎn)應(yīng)盡量靠近加工工件 3.2.4加緊方案的確定 根據(jù)本課程設(shè)計(jì)的具體零件和定位方案的分析，采用定位元件作為其夾緊元件，具體為對(duì)Φ25mm孔內(nèi)圓柱面定位的長(zhǎng)帶螺紋軸和對(duì)Φ

11、8mm孔下圓柱面定位可調(diào)帶孔支撐。將可調(diào)帶孔支撐旋進(jìn)夾具基體上，把長(zhǎng)帶螺紋軸通過(guò)中間Φ25mm孔兩端旋緊螺母夾緊，螺母與帶孔的工件之間要加入帶缺口的墊圈，有利于人工夾緊和取放工件（如下圖所示），滿(mǎn)足了夾緊裝置以上的各種要求和原則。 3.3連接方案 定位元件與夾具體的連接： 本課程設(shè)計(jì)的定位元件有支撐釘、長(zhǎng)帶螺紋軸、可調(diào)帶孔支撐。支撐釘可根據(jù)所選的型號(hào)，選擇恰當(dāng)?shù)穆葆斉c夾具體相連。長(zhǎng)帶螺紋軸可根據(jù)所繪零件圖制作，要求與零件Φ25mm孔內(nèi)圓柱面呈間隙配合?？烧{(diào)帶孔支撐按所繪零件圖對(duì)已有可調(diào)支撐適當(dāng)加工，以滿(mǎn)足加工要求，即，其內(nèi)孔直徑略大于8mm。 定位和導(dǎo)向裝置與夾具體的連接：

12、　本課程設(shè)計(jì)的定位和導(dǎo)向裝置是對(duì)刀塊，可根據(jù)自行設(shè)計(jì)的對(duì)刀塊選擇恰當(dāng)?shù)穆葆斉c夾具體連接。 夾具裝置與夾具體的連接： 　參考定位元件與夾具體的連接。 夾具體與機(jī)床的連接： 　本課程設(shè)計(jì)的夾具體通過(guò)用螺栓緊固在鉆床上的T形槽中，并用定位元件來(lái)確定夾具體與鉆床的相對(duì)位置，其中定位鍵和夾具體是緊配合，和Ｔ形槽是松配合。 3.4夾具體 夾具體是夾具的基礎(chǔ)件，用于支承和連接和連接夾具的各種元件和裝置，并與機(jī)床有關(guān)零件部分連接，使之組成一個(gè)整體。夾具體分為鑄造夾具體、型材夾具體和焊接夾具體與鍛造夾具體。 焊接夾具體由鋼板、型材焊接而成。這種夾具體制造方便，其熱應(yīng)力大、易變力，需要經(jīng)過(guò)退火處理才

13、能保證其尺寸穩(wěn)定性?？紤]本課程設(shè)計(jì)工件的尺寸、外形等實(shí)際情況，選用鑄造夾具體，其材料為ＨＴ２００，以確保其抗振性和穩(wěn)定性。 第四章 具體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 4.1定位元件的確定 由以上對(duì)定位方案的分析，選用支撐釘和長(zhǎng)定位軸來(lái)消除了X方向轉(zhuǎn)動(dòng)、Y方向上的平動(dòng)和轉(zhuǎn)動(dòng)以及Z方向的平動(dòng)。根據(jù)零件的具體形狀和尺寸，選用如圖所示軸體： 按要求加工，與零件Φ25mm孔內(nèi)圓柱面呈間隙配合。并加工如下圖所示可調(diào)帶孔支撐釘： 要求其內(nèi)孔直徑略大于8mm。 同時(shí)選用JB/T8029.1-1999中A型支撐釘，如圖所示即可滿(mǎn)足消除X方向平動(dòng)和Z方向的轉(zhuǎn)動(dòng)的要求。此外還要定位鉆孔位置，查表

14、JB/T8018.2-1999,根據(jù)零件的尺寸選擇B型鉆模板，包含兩個(gè)沉頭孔和兩個(gè)定位銷(xiāo)。所以鉆套處有兩個(gè)鉆套--鉆套Φ8和Φ8H7。此鉆模板長(zhǎng)為155mm，寬為100mm,厚度為15mm。由此鉆模板簡(jiǎn)圖如下： 4.2夾緊元件的確定 由上分析可知，夾緊元件是活動(dòng)的帶缺口的墊圈，根據(jù)工件的形狀和尺寸，查表JB/T8018.4-1999,選擇A型帶缺口的墊圈，材料：20鋼。其半徑為15 mm，缺口寬為11mm，厚度為7mm,夾緊時(shí)在螺母的作用下，墊圈作用于Φ40圓柱上表面，完成夾緊，其缺口便于拆換。其簡(jiǎn)圖如下： 本課程設(shè)計(jì)對(duì)定位和導(dǎo)向裝置的確定就是對(duì)對(duì)到裝置的確定。鉆

15、床中的對(duì)刀裝置設(shè)計(jì)即對(duì)鉆套的設(shè)計(jì)。對(duì)鉆套是確定鉆套相對(duì)于工件的位置和方向的裝置，裝置分為兩種。有圓柱形鉆套，可直接嵌入鉆模；還有T形鉆套，方便拆換即加工精度更高。 對(duì)本課程設(shè)計(jì)來(lái)說(shuō)，要加工的工序?yàn)殂@、擴(kuò)、鉸孔，所以選擇T形鉆套。查閱表格，選擇鉆套GB/T2240-80和GB/T2240-22,鉆孔時(shí)用GB/T2240-80，擴(kuò)、鉸孔時(shí)用GB/T2240-22.其簡(jiǎn)圖如下： 4.3連接元件的確定 可調(diào)有孔支撐釘與夾具體的連接： 由上可知JB/8029.1-1999，A型可調(diào)有孔支撐釘上有螺紋，其尺寸為M22.5mm,據(jù)此可以查閱《機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)手冊(cè)》，選擇開(kāi)槽盤(pán)頭螺釘，GB/

16、T67-2000,螺紋規(guī)格為M22.5mm，螺距P=1.5m，長(zhǎng)L取35mm。 可調(diào)支撐釘與夾具體的連接： 　由上可知GB6184-86,B型可調(diào)支撐釘，其尺寸為M10mm,另有兩個(gè)鎖緊螺母，其尺寸為M10mm,極限偏差極限為H7，據(jù)此查表可知，選擇的連接元件是開(kāi)槽盤(pán)頭螺釘，GB/T119.1-2000的圓柱銷(xiāo)，公稱(chēng)直徑d=8mm,長(zhǎng)度L取20mm. 鉆模板與夾具體的連接： 由上可知JB/T8018.4-1999，鉆模板有沉頭孔通過(guò)的螺釘和夾具體連接，查閱手冊(cè)，選取開(kāi)槽盤(pán)頭螺釘GB/T6 -2000，螺紋規(guī)格為M8，螺距為1.25mm，長(zhǎng)取25mm。 第五章 小結(jié)

17、 一周的課程設(shè)計(jì)就快結(jié)束，本作品也接近尾聲，回想整個(gè)設(shè)計(jì)過(guò)程感覺(jué)收獲滿(mǎn)滿(mǎn)的，我們終于走出了課本能夠真正的自己動(dòng)手設(shè)計(jì)充分的實(shí)現(xiàn)了理論與現(xiàn)實(shí)相結(jié)合，感覺(jué)很不容易但還是成功的完成了任務(wù)。本次設(shè)計(jì)要非常感謝老師大力支持和熱心的幫助，您的幫助我們看在眼里記在心里，在此對(duì)老師說(shuō)聲您辛苦了。 機(jī)械制造工藝與機(jī)床夾具課程設(shè)計(jì)是機(jī)械制造工藝與機(jī)床夾具課程教學(xué)的一個(gè)不可或缺的輔助環(huán)節(jié)。它是我全面地綜合運(yùn)用本課程及其有關(guān)先修課程的理論和實(shí)踐知識(shí)進(jìn)行加工工藝及夾具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的一次重要實(shí)踐。培養(yǎng)了自己編制機(jī)械加工工藝規(guī)程和機(jī)床夾具設(shè)計(jì)的能力，為以后搞好畢業(yè)設(shè)計(jì)和去工廠(chǎng)從事工藝與夾具設(shè)計(jì)做了一些必要的準(zhǔn)備。通過(guò)本課程

18、設(shè)計(jì)自己的收獲如下： 1 培養(yǎng)了自己綜合運(yùn)用機(jī)械制造工藝學(xué)及相關(guān)專(zhuān)業(yè)課程（工程材料與熱處理、機(jī)械設(shè)計(jì)、互換性與測(cè)量技術(shù)、金屬切削加工及裝備等）的理論知識(shí)，結(jié)合金工實(shí)習(xí)、生產(chǎn)實(shí)習(xí)中學(xué)到的實(shí)踐知識(shí)，獨(dú)立地分析和解決機(jī)械加工工藝問(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 2 根據(jù)被加工零件的技術(shù)要求，運(yùn)用夾具設(shè)計(jì)的基本原理和方法，學(xué)會(huì)了擬訂夾具設(shè)計(jì)方案，完成夾具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。 3 使自己提高了應(yīng)用有關(guān)手冊(cè)、標(biāo)準(zhǔn)、圖表等技術(shù)資料的能力，掌握了從事工藝設(shè)計(jì)的方法和步驟。 4 進(jìn)一步培養(yǎng)了自己機(jī)械制圖、設(shè)計(jì)計(jì)算、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和編寫(xiě)技術(shù)文件等的基本技能。。 5 培

19、養(yǎng)了自己解決工藝問(wèn)題的能力，為今后進(jìn)行畢業(yè)設(shè)計(jì)和去工廠(chǎng)從事工藝與夾具設(shè)計(jì)打下了良好的基礎(chǔ)。 所以，非常感謝學(xué)校能夠給我們提供這樣的機(jī)會(huì)，在這樣的條件下我想我們的動(dòng)手能力會(huì)越來(lái)越強(qiáng)，但由于本人的能力有限本次設(shè)計(jì)終會(huì)有一些不足之處希望老師給與修改點(diǎn)評(píng)，再次表示感謝。 參考文獻(xiàn) 1、《機(jī)械制造技術(shù)課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)書(shū)》 郭彩芬 編 2、《機(jī)械制造技術(shù)》 郭彩芬、王偉麟 編 3、標(biāo)準(zhǔn)件快速查手冊(cè)軟件版 盧臨科 編