機(jī)床夾具設(shè)計課程設(shè)計說明書

1、 機(jī)床夾具課程設(shè)計 說明書摘 要機(jī)床夾具設(shè)計課程設(shè)計是在全部學(xué)完機(jī)械制造工藝學(xué)及機(jī)床夾具設(shè)計，并進(jìn)行了生產(chǎn)實(shí)習(xí)的基礎(chǔ)是進(jìn)行的一個教學(xué)環(huán)節(jié)。它要求學(xué)生全面地綜合運(yùn)用本課程及其有關(guān)先修課的理論和實(shí)踐知識進(jìn)行工藝及結(jié)構(gòu)的設(shè)計，也為以后進(jìn)行一次預(yù)備訓(xùn)練。此課程設(shè)計的目的：（1）能根據(jù)被加工零件的技術(shù)要求，運(yùn)用夾具設(shè)計的基本原理和方法，學(xué)會，擬訂夾具設(shè)計方案，完成夾具結(jié)構(gòu)設(shè)計，初步具備設(shè)計出高效、省力、經(jīng)濟(jì)合理并能保證加工質(zhì)量的專用夾具的能力。（2）培養(yǎng)學(xué)生熟悉并運(yùn)用有關(guān)手冊、標(biāo)準(zhǔn)、圖表等技術(shù)資料的能力。（3）進(jìn)一步培養(yǎng)學(xué)生識圖、制圖、運(yùn)算和編寫技術(shù)文件等基本技能。此次是對一種大批量生產(chǎn)的撥叉類零件進(jìn)行

2、銑槽。所設(shè)計的夾具必須保證這個通槽的各種尺寸精度，并且以最經(jīng)濟(jì)、最省時省力的方法來設(shè)計此套夾具。通過對定位誤差的分析，確定出采用大端面小心軸定位，夾緊裝置采用螺旋壓板夾緊機(jī)構(gòu)。對于我本人來說，希望能通過本次課程設(shè)計學(xué)習(xí)，學(xué)會將所學(xué)理論知識和工藝課程實(shí)習(xí)所得的實(shí)踐知識結(jié)合起來，并應(yīng)用于解決實(shí)際問題之中，從而鍛煉自己分析問題和解決問題的能力。關(guān)鍵字:夾具設(shè)計、制圖、機(jī)械 I目 錄摘 要I1 設(shè)計任務(wù)12 零件的定位22.1 零件的工藝和精度分析22.2 定位設(shè)計22.3 定位元件的選擇33 零件的夾緊裝置43.1 夾緊方式的選擇43.2 工件拆裝43.3 鉆床夾具43.4 夾具精度53.5 夾具體

3、設(shè)計54對刀導(dǎo)向裝置64.1 定位誤差64.2 對刀裝置64.3 對刀精度64.4 安裝精度64.5 導(dǎo)向裝置7總 結(jié)8參考文獻(xiàn)9 1 設(shè)計任務(wù)對下圖零件鉆11H7的通孔這道工序進(jìn)行夾具設(shè)計圖1-1夾具設(shè)計零件圖能根據(jù)被加工零件的技術(shù)要求，運(yùn)用夾具設(shè)計的基本原理和方法，學(xué)會，擬訂夾具設(shè)計方案，完成夾具結(jié)構(gòu)設(shè)計，初步設(shè)計出高效、省力、經(jīng)濟(jì)合理并能保證加工質(zhì)量的專用夾具。2 零件的定位2.1 零件的工藝和精度分析（1）零件的工藝分析：制定工藝路線的出發(fā)點(diǎn)，應(yīng)當(dāng)使零件的幾何形狀、尺寸精度及位置精度等技術(shù)要求能得到合理的保證。在生產(chǎn)綱領(lǐng)確定為大批量生產(chǎn)的條件下，可以考慮采用萬能性機(jī)床配以專用夾具，并盡

4、量使工序集中來提高生產(chǎn)率。除此之外，還應(yīng)當(dāng)考慮經(jīng)濟(jì)效果，以便使生產(chǎn)成本盡量下降。工藝路線：工序：銑削 銑上表面A面；工序：銑削 銑下表面B面；工序：鉆削 鉆、擴(kuò)、鉸20，鉆6合11孔；工序：銑削 粗銑、半精銑12mm通槽；工序V：檢查；（2）零件的精度分析：孔尺寸11H7，公差等級為7級2.2 定位設(shè)計 圖2-1 工件定位圖 (1)對理限的分析：、。限制四個自由度； (2) 確定定位方案:采用雙V型塊和支持釘(輔助)定位；（3）確定定位元件：窄V型塊夾角=90°。本工序的主要加工要求是11的通孔公差等級為7級。（4）孔11H7定位誤差D的分析 工件設(shè)計基準(zhǔn)與定位基準(zhǔn)重合,因此基準(zhǔn)不重

5、合誤差B=0。由于工件定位基面（外圓柱表明）的直徑誤差，形成了工件軸心的基準(zhǔn)位移誤差Y，因此基準(zhǔn)位移誤差Y=因此尺寸定位誤差為D=B+Y=0.035mm<1/3T=0.133mm，定位合理2.3 定位元件的選擇常用的定位原件：1 工件以平面定位1）主要支撐：固定支撐，可調(diào)支撐和自位支撐。2）輔助支撐：螺旋式輔助支撐，推引式輔助支撐，自位式輔助支撐，液壓鎖緊的輔助支撐。2 工件以圓孔定位：1）定位銷2）定位心軸3）圓錐銷3工件以外圓柱表面定位1）V型塊2）定位套3）半圓套4 工件以特殊表面定位1）工件以V形導(dǎo)軌面定位2）工件以燕尾導(dǎo)軌面定位3）工件以漸開線齒形面定位根據(jù)零件及定位元件的特點(diǎn)

6、，故采用雙V型塊和支持釘(輔助)定位。3 零件的夾緊裝置3.1 夾緊方式的選擇設(shè)計的過程中采用螺旋夾緊機(jī)構(gòu)，因?yàn)楣ぜ窃诹⑹姐姶采线M(jìn)行加工，加工力及震動較大，要求夾緊裝置具有足夠的強(qiáng)度，因此需要在工件的一側(cè)用萬能調(diào)節(jié)壓板夾緊，為了方便裝拆工件，另一端用螺釘螺母夾緊?；緤A緊機(jī)構(gòu)：a斜鍥夾緊機(jī)構(gòu) 結(jié)構(gòu)特點(diǎn)：斜楔的自鎖條件與升角有關(guān)；斜楔具有改變加緊作用力方向的特點(diǎn)；斜楔具有增力的作用；結(jié)構(gòu)簡單通常用于機(jī)械夾緊或組合夾緊機(jī)構(gòu)中，且工件的進(jìn)度較高。b螺旋夾緊機(jī)構(gòu) 螺旋夾緊機(jī)構(gòu)機(jī)構(gòu)簡單，制造方便，增力較大，夾緊行程不受限制，所以在手動夾緊機(jī)構(gòu)中廣泛應(yīng)用。本次課程設(shè)計選用此夾緊方案，夾緊工件為萬能調(diào)節(jié)壓

7、板。c偏心夾緊機(jī)構(gòu) 偏心夾緊機(jī)構(gòu)優(yōu)點(diǎn)是制造方便，夾緊迅速；缺點(diǎn)是夾緊力較小，自鎖性能不好，夾緊行程教小，一邊用在切削力不大，無振動的場合，且對夾緊尺寸要求較嚴(yán)的場合。 對裝夾裝置的基本要求： 保證定位準(zhǔn)確可靠，不能破壞原有的定位。 夾緊力的大小要可靠適當(dāng)。 在保證裝夾的前提下機(jī)構(gòu)力求簡單，工藝性好，便于制造和維修。 具有良好的自鎖性能。 操作方便安全省力。3.2 工件拆裝兩V形塊定位時，其中一塊使用彈簧及螺釘連接V形塊，裝夾工件時，通過彈簧的壓力使工件便于裝卸，通過螺釘及螺母組合來夾緊，從而便于裝卸工件。3.3 鉆床夾具在鉆床上進(jìn)行孔所用夾具稱為鉆床夾具簡稱鉆模。鉆模借助其上的鉆套引導(dǎo)刀具和工

8、件之間的相對位置，提高了加工精度和生產(chǎn)率，在成批大量生產(chǎn)中，已廣泛采用鉆模來進(jìn)行加工。鉆模的結(jié)構(gòu)形式很多，按工件的結(jié)構(gòu)形狀，大小和鉆模的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，鉆?？煞譃橐韵聨追N：固定式、回轉(zhuǎn)式、移動式、翻轉(zhuǎn)式、蓋板式和滑柱式。a固定式鉆模，這類鉆模在加工過程中固定不動，夾具體上設(shè)有安放緊固螺釘或便于夾壓的部位，這類鉆模主要用于立式鉆床加工單孔，或在搖臂鉆床上加工平行孔系。 b回轉(zhuǎn)式鉆模，用于加工工件上同一圓周上平行孔系或加工分布在同一圓周上的徑向孔系?；剞D(zhuǎn)式鉆模的基本形式有立軸、臥軸和傾斜軸三種。工件一次裝夾中，靠鉆模依次回轉(zhuǎn)加工各孔，因此這類鉆模必須有分度裝置?；剞D(zhuǎn)式鉆模使用方便、結(jié)構(gòu)緊湊，在成批生產(chǎn)中

9、廣泛使用。一般為縮短夾具設(shè)計和制造周期，提高工藝裝備的利用率，夾具的回轉(zhuǎn)分度部分多采用標(biāo)準(zhǔn)回轉(zhuǎn)工作臺。c移動式鉆模，這類夾具用于鉆中小型工件同一表面的多個孔。d翻轉(zhuǎn)式鉆模是一種沒有固定回轉(zhuǎn)軸的回轉(zhuǎn)鉆模。在使用過程中，需要用手進(jìn)行翻轉(zhuǎn)，因此夾具連同工件的重量不能太重，一般限于 810kg。主要適用于加工小型工件上分布幾個方向的孔，這樣可減少工件的裝夾次數(shù)，提高工件上各孔之間的位置精度。e蓋板式鉆模沒有夾具體，只有一塊鉆模板，在鉆模板上除了裝鉆套外，還有定位元件和夾緊裝置。加工時，鉆模板蓋在工件上定位、夾緊即可。蓋板式鉆模的特點(diǎn)是定位元件、夾緊裝置及鉆套均設(shè)在鉆模板上，鉆模板在工件上裝夾，因此結(jié)構(gòu)

10、簡單、制造方便、成本低廉、加工孔的位置精度較高。常用于床身、箱體等大型工件上的小孔加工，對于中小批量生產(chǎn)，凡需鉆、擴(kuò)、鉸后立即進(jìn)行倒角、锪平面、攻絲等工步時，使用蓋板式鉆模也非常方便。加工小孔的蓋板式鉆模，因切削力矩小，可不設(shè)夾緊裝置。f滑柱式鉆模是帶有升降臺的通用可調(diào)夾具，在生產(chǎn)中應(yīng)用較廣?；姐@模的平臺上可根據(jù)需要安裝定位裝置，鉆模板上可設(shè)置鉆套、夾緊元件及定位元件等。根據(jù)以上鉆模各自特點(diǎn)，本次選用固定式鉆模。3.4 夾具精度夾具上與工件加工尺寸直接有關(guān)的且精度較高的部位，在夾具制造時常用調(diào)法來保證夾具精度。夾具的調(diào)裝包括夾具各組件、元件相對于夾具體的調(diào)整裝配和夾具相對于機(jī)床的調(diào)裝兩方面

11、內(nèi)容，其調(diào)裝精度程度決定夾具最終安裝誤差的大小。3.5 夾具體設(shè)計采用鑄造夾具體，其工藝性好，可鑄造出各種復(fù)雜形狀，具有較好的抗壓強(qiáng)度、剛度和抗震性。夾具底面四邊應(yīng)凸出，使夾具體的安裝基面與機(jī)床的工作面接觸良好。夾具在機(jī)床工作臺安裝，夾具的重心應(yīng)盡量低，重心越高則支撐面應(yīng)越大。4對刀導(dǎo)向裝置4.1 定位誤差定位誤差是指工件某工序中某加工精度參數(shù)的定位誤差。造成定位誤差的原因有兩個：一是由于定位基準(zhǔn)與工序基準(zhǔn)（設(shè)計基準(zhǔn)）不重合，由此產(chǎn)生的基準(zhǔn)不重合誤差；二是由于定位副制造誤差造成定位基準(zhǔn)與限位基準(zhǔn)不重合，由此產(chǎn)生基準(zhǔn)位移誤差。4.2 對刀裝置銑削加工的對刀方法一般有以下三種:1)試切對刀;2)應(yīng)

12、用樣件對刀;3)采用對刀裝置對刀。對刀裝置由對刀塊和塞尺組成。采用對刀裝置對刀時，為防損壞刀刃或造成對刀塊過早磨損，刀具與對刀面不應(yīng)直接接觸，而應(yīng)將對刀面移近刀具，而在對刀面和銑刀之間塞人塞尺，憑抽動的松緊感覺來判斷對刀的準(zhǔn)確程度。塞尺分為平塞尺和圓塞尺兩種，其尺寸可取1 mm , 3 mm和5 mm。對刀塊工作面在夾具上的位置是以定位元件的定位表面或定位元件軸心線為基準(zhǔn)進(jìn)行標(biāo)注的。其位置尺寸可由工序尺寸及塞尺尺寸計算求得，計算時應(yīng)取工序尺寸的平均尺寸與塞尺尺寸之差(或之和)為其基本尺寸。其公差一般取相應(yīng)工序尺寸公差的1/51/2，其偏差對稱標(biāo)注。4.3 對刀精度夾具在機(jī)床上調(diào)準(zhǔn)安裝位置后，其

13、相對于刀具也應(yīng)該保證正確位置，及保證對刀精度。刀具相對于夾具的位置是否調(diào)整準(zhǔn)確，可以通過找正調(diào)整、專用樣板調(diào)刀、試件檢驗(yàn)或者采用專門的對刀裝置加以檢查。對于銑床夾具的設(shè)計，只要條件許可，可設(shè)置有專門的對刀裝置。每次的換刀、對刀調(diào)整，只要在對刀裝置上把銑床工作刃與對刀塊工作面之間的塞尺距離調(diào)準(zhǔn)，即可認(rèn)為夾具相對于刀具的空間位置基本對準(zhǔn)。4.4 安裝精度夾具在機(jī)床上的安裝，主要是通過夾具體上的對定結(jié)構(gòu)來保證夾具與機(jī)床間的正確位置關(guān)系。對定精度取決于對定位元件的配置加工精度、調(diào)整精度及機(jī)床的連接安裝質(zhì)量。工件上被銑成的通槽想相對其定位基準(zhǔn)軸線保持良好的對稱度公差要求，首先應(yīng)保證夾具在機(jī)床工作臺上的安

14、裝定位精度，即需要保證夾具主要定位元件與機(jī)床的切削成形運(yùn)動保持嚴(yán)格的位置關(guān)系。夾具的安裝面一般都經(jīng)過嚴(yán)格的刮研、配研或者精磨來保證它在機(jī)床上的接觸安裝精度。而夾具底面導(dǎo)向槽的對稱槽的對稱中心平面，則作為夾具的縱向軸線，其方向代表夾具的方向，靠兩個距離較遠(yuǎn)的定位鍵來保持夾具相對于機(jī)床工作臺及機(jī)床的切削成形運(yùn)動的平行關(guān)系。4.5 導(dǎo)向裝置1、鉆套基本類型：按鉆套的結(jié)構(gòu)和使用情況，可分為固定式、可換式、快換式和特殊鉆套，前三種鉆套均已標(biāo)準(zhǔn)化，可根據(jù)需要選用，必要時也可自行設(shè)計。本次選擇固定式鉆套。2、鉆套高度和排屑間隙： 1）.鉆套高度H 鉆套高度與所鉆孔的孔距精度、工件材料、孔加工深度、刀具剛度、

15、工件表面形狀等因素有關(guān)。鉆套高度H越大，刀具的導(dǎo)向性越好，但刀具與鉆套的摩擦越大，一般取H = (11.5)d?？讖叫?、精度要求高時，H取較大值 2.）排屑間隙h 鉆套底部與工件間的距離h稱為排屑間隙。h值應(yīng)適當(dāng)選取，h值太小時，切屑難以自由排出，使加工表面損壞;h值太大時，會降低鉆套對鉆頭的導(dǎo)向作用，影響加工精度。加工鑄鐵時，h =(0. 30. 7) d;加工鋼時，h= (0. 71.5) d。 總 結(jié)經(jīng)過為期兩周的設(shè)計，本次夾具設(shè)計已經(jīng)完成。這次設(shè)計不但鞏固了已學(xué)知識，也是對個人能力的一次提高，從零件分析到工藝編制到夾具設(shè)計，從設(shè)計到加工，真正從頭到尾思考了一個完整零件的加工，使自己分析問題的能力得到進(jìn)一步提高，設(shè)計中不但要考慮方法，也要考慮設(shè)計后用于實(shí)踐的成本，以及適用性，因此設(shè)計也要和實(shí)際相聯(lián)系，源于實(shí)踐，處于理論，用于實(shí)踐。課程設(shè)計讓我學(xué)到了很多知識。書本上的東西畢竟是理論，就像切削三要素的設(shè)定，書本上查來的數(shù)據(jù)跟實(shí)際加工的是有差距的，只有不斷的實(shí)踐，才能證明數(shù)據(jù)的合理性，通過課程設(shè)計，也進(jìn)一步提高了理論聯(lián)系實(shí)際的能力，讓