接頭銑槽夾具說明書

1、13級(jí)機(jī)電一體化技術(shù)一班劉和明銑床夾具課程設(shè)計(jì)說明書 課 程 題 目系 部 電氣工程系 班 級(jí) 機(jī)電1233 姓 名 劉和明 學(xué) 號(hào)11240312 11240311 指導(dǎo)教師設(shè)計(jì)時(shí)間2014.12.152014.12.26 目 錄前言一、零件的分析二、夾具的結(jié)構(gòu)方案設(shè)計(jì)1、工件的定位方案：選擇定位方法和定位元件2、工件的夾緊方案：確定夾緊方法和夾緊裝置3、刀具的對(duì)刀或?qū)蚍桨福簩?duì)刀快、鉆套的選擇4、夾具體以及其它零件的設(shè)計(jì)三、總結(jié)四、主要參考文獻(xiàn) 前 言通過機(jī)床工藝及夾具設(shè)計(jì)，匯總所學(xué)專業(yè)知識(shí)如一體(如機(jī)械制造工藝與機(jī)床夾具、機(jī)械制造裝備設(shè)計(jì)、機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)等)。讓我們對(duì)所學(xué)的專業(yè)課得以鞏

2、固、復(fù)習(xí)及實(shí)用，在理論與實(shí)踐上有機(jī)結(jié)合，使我們對(duì)各科的作用更加深刻的熟悉與理解，并為以后的實(shí)際工作奠定堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)！通過課程設(shè)計(jì)達(dá)到以下目的：1、 能熟練的運(yùn)用機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)的基本理論和夾具設(shè)計(jì)原理的知識(shí)，正確地解決一個(gè)零件在加工中的定位，夾緊以及合理制訂工藝規(guī)程等問題，培養(yǎng)學(xué)生分析問題和解決問題的能力。2、通過對(duì)零件某道工序的夾具設(shè)計(jì)，學(xué)會(huì)工藝裝備設(shè)計(jì)的一般方法。通過學(xué)生親手設(shè)計(jì)夾具（或量具）的訓(xùn)練，提高結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的能力。3、課程設(shè)計(jì)過程也是理論聯(lián)系實(shí)際的過程，并學(xué)會(huì)使用手冊(cè)、查詢相關(guān)資料等，增強(qiáng)學(xué)生解決工程實(shí)際問題的獨(dú)立工作能力。4、培養(yǎng)學(xué)生獨(dú)立思考和獨(dú)立工作的能力，為畢業(yè)后走向社會(huì)從事相關(guān)

3、技術(shù)工作打下良好的基礎(chǔ)。 零件的分析一、 零件的作用1、此零件為接頭。它位于車床變速機(jī)構(gòu)中，主要起換檔，使主軸回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)按照工作者的要求工作，獲得所需的速度和扭矩的作用。2、生產(chǎn)類型：中批生產(chǎn),銑槽28H11的專用夾具。設(shè)計(jì)銑槽時(shí)用專用銑床夾具。3、刀具：28鍵槽銑刀（W18Cr4V）。二、零件的工藝性分析該零件由圓柱體組成，所需的尺寸、公差及技術(shù)要求齊全。因此涉及到車削、銑削。1、圓柱體30g10的長(zhǎng)度為25mm，槽深35mm，零件總長(zhǎng)70mm。2、圓柱體30g10中心線與圓柱孔20H7中心線同軸，同軸度誤差為0.02mm。3、30g10的底面為零件的定位基準(zhǔn)面1。4、圓柱孔6H9距基準(zhǔn)面1的

4、距離為13mm，其偏差為0.1mm。5、圓柱孔10距28H11槽底面的距離為23mm。其軸線與6H9的軸線異面垂直。6、上端銑槽深度35mm，銑槽方向與6H9的軸線方向一致，槽寬28mm，、槽的對(duì)稱度誤差為0.12mm。三、主要表面的加工方法由上面分析可知，根據(jù)各加工方法的經(jīng)濟(jì)精度及機(jī)床所能達(dá)到的位置精度，并且此接頭零件沒有復(fù)雜的加工曲面，所以根據(jù)上述技術(shù)要求采用常規(guī)的加工工藝均可保證。夾具的結(jié)構(gòu)方案設(shè)計(jì)一、工件的定位方案：選擇定位方法和定位元件1、概述：使用夾具加工工件有多種加工要求，其主要是滿足工件被加工表面的工序尺寸和位置精度要求。為此，必須保證工件在加工過程中相對(duì)機(jī)床切削成形運(yùn)動(dòng)有準(zhǔn)確

5、的位置。從夾具保證加工精度的原理可知，工件的定位是其中極為重要的一個(gè)環(huán)節(jié)。（1） 基準(zhǔn) 基準(zhǔn)是零件上用以確定其他點(diǎn)、線、面位置所依據(jù)的那些點(diǎn)、線、面。根據(jù)作用不同，可將基準(zhǔn)做如下分類:（2）設(shè)計(jì)基準(zhǔn) 在零件圖上用來(lái)確定其他點(diǎn)、線、面位置的基準(zhǔn)，稱為設(shè)計(jì)基準(zhǔn)。（3）定位基準(zhǔn) 加工時(shí)工件定位所使用的基準(zhǔn)，稱為定位基準(zhǔn)。（4）定位與夾緊的關(guān)系 定位與夾緊是裝夾工件的兩個(gè)有聯(lián)系的過程。在工件使用定位元件定位以后，工件在夾具中的位置為使在切削力、重力、離心力等外力作用下能保持即定的位置不變，通常使用夾緊機(jī)構(gòu)再妥善的夾緊工件，將工件固定。2、自由度任何一個(gè)處于空間的自由狀態(tài)的工件，對(duì)于直角坐標(biāo)系來(lái)說，都具

6、有六個(gè)自由度，工件在空間的位置是任意的，即它既能沿OX、OY、OZ三個(gè)坐標(biāo)軸移動(dòng)，稱為移動(dòng)自由度，分別；又能繞OX、OY、OZ三個(gè)坐標(biāo)軸轉(zhuǎn)動(dòng)，稱為轉(zhuǎn)動(dòng)自由度3、六點(diǎn)定位原則定位，就是限制自由度。工件的六個(gè)自由度如果都被加以限制了，工件在空間的位置就完全被確定下來(lái)了。分析工件定位時(shí)，通常是用一個(gè)支承點(diǎn)限制工件的一個(gè)自由度，用合理設(shè)置的六個(gè)支承點(diǎn)，限制工件的六個(gè)自由度，使工件在夾具中的位置完全確定，這就是所說的“六點(diǎn)定位原則”，簡(jiǎn)稱“六點(diǎn)定則”。4、定位方法與定位元件（1）工件的外圓柱面定位有兩種基本形式:定心定位和支承定位。定心定位的外圓柱面是定位基面，外圓柱面的中心線是定位基準(zhǔn)。在夾具設(shè)計(jì)中，

7、常用于外圓表面定位的定位元件有定位套、支承板和V形塊等。各種定位套對(duì)工件外圓表面實(shí)現(xiàn)定心定位，支承板對(duì)外圓表面的支承定位，V形塊則實(shí)現(xiàn)對(duì)外圓表面的定心對(duì)中定位。（2）工件為圓柱套筒類零件，加工槽，其對(duì)稱度要求較高，并且采用短圓柱銷定位。在夾具主要定位元件是短圓柱銷。由于短圓柱銷定位精度不高，但能保證加工精度。另外，夾緊方向與切入方向（垂直進(jìn)刀）一致，且夾緊力在主要定位支撐面內(nèi)，定位夾緊可靠。（3）在本設(shè)計(jì)方案中，工序尺寸為28H11，槽的對(duì)稱度為19，槽寬尺寸為28H11。要滿足加工要求需限制5個(gè)自由度，為YZ方向的移動(dòng)和XYZ轉(zhuǎn)動(dòng)。（4）根據(jù)工序基準(zhǔn)選擇的選擇原則，考慮到加工以可夾緊的方便可

8、靠牢固性，則選用大外圓底面為定位基準(zhǔn)，大外圓底面用大平面限制了3個(gè)自由度，孔6限制了2個(gè)自由度，采用側(cè)面加緊防止轉(zhuǎn)動(dòng)，通過綜合實(shí)際限制了工件的6個(gè)自由度。定位元件的布置如圖所示二、工件的夾緊方案：確定夾緊方法和夾緊裝置在機(jī)械加工過程中，工件會(huì)受到切削力、離心力、慣性力等的作用。為了保證在這些外力作用下，工件仍能在夾具中保持已由定位元件所確定的加工位置，而不致發(fā)生振動(dòng)和位移，在夾具結(jié)構(gòu)中必須設(shè)置一 定的夾緊裝置將工件可靠地夾牢。1、夾緊裝置的組成及基本要求工件定位后將工件固定并使其在加工過程中保持定位位置不變的裝置，稱為夾緊裝置。（1）夾緊裝置的組成由以下三部分組成a、動(dòng)力源裝置 它是產(chǎn)生夾緊作

9、用力的裝置。分為手動(dòng)夾緊和機(jī)動(dòng)夾緊兩種。手動(dòng)夾緊的力源來(lái)自人力，用時(shí)比較費(fèi)時(shí)費(fèi)力。為了改善勞動(dòng)條件和提高生產(chǎn)率，目前在大批量生產(chǎn)中均采用機(jī)動(dòng)夾緊。機(jī)動(dòng)夾緊的力源來(lái)自氣動(dòng)、液壓、氣液聯(lián)動(dòng)、電磁、真空等動(dòng)力夾緊裝置。 b、傳力機(jī)構(gòu) 它是介于動(dòng)力源和夾緊元件之間傳遞動(dòng)力的機(jī)構(gòu)。傳力機(jī)構(gòu)的作用是：改變作用力的方向；改變作用力的大小；具有一定的自鎖性能，以便在夾緊力一旦消失后，仍能保證整個(gè)夾緊系統(tǒng)處可靠的夾緊狀態(tài)，這一點(diǎn)在手動(dòng)夾緊時(shí)尤為重。C、夾緊元件 它是直接與工件接觸完成夾緊作用的最終執(zhí)行元件。（2）設(shè)計(jì)夾緊裝置應(yīng)遵循以下原則：a、工件不移動(dòng)原則 夾緊過程中，應(yīng)不改變工件定位后所占據(jù)的正確位置。b、

10、工件不變形原則 夾緊力的大小要適當(dāng)，既要保證夾緊可靠，又應(yīng)使工件在夾緊力的作用下不致產(chǎn)生加工精度所不允許的變形。 c、工件不振動(dòng)原則 對(duì)剛性較差的工件，或者進(jìn)行斷續(xù)切削，以及不宜采用氣缸直接壓緊的情況，應(yīng)提高支承元件和夾緊元件的剛性，并使夾緊部位靠近加工表面，】以避免工件和夾緊系統(tǒng)的振動(dòng)。d、安全可靠原則 夾緊傳力機(jī)構(gòu)應(yīng)有足夠的夾緊行程，手動(dòng)夾緊要有自鎖性能，以保證夾緊可靠。e、經(jīng)濟(jì)實(shí)用原則 夾緊裝置的自動(dòng)化和復(fù)雜程度應(yīng)與生產(chǎn)綱領(lǐng)相適應(yīng)，在保證生產(chǎn)效率的前提下，其結(jié)構(gòu)應(yīng)力求簡(jiǎn)單，便于制造、維修，工藝性能好；操作方便、省力，使用性能好。（3）夾緊力的大小夾緊力的大小，對(duì)于保證定位穩(wěn)定、夾緊可靠，

11、確定夾緊裝置的結(jié)構(gòu)尺寸，都有著密切的關(guān)系。理論上，夾緊力的大小應(yīng)與作用在工件上的其它力（力矩）相平衡；而實(shí)際上，夾緊力的大小還與工藝系統(tǒng)的剛度、夾緊機(jī)構(gòu)的傳遞效率等因素有關(guān)。其一般根據(jù)切削原理的公式求出切削力的大小，必要時(shí)算出慣性力、離心力的大小，然后與工件的重力及待求的夾緊力組成靜平衡力系，列平衡方程式。因此，實(shí)際設(shè)計(jì)中常采用估算法、類比法和試驗(yàn)法確定所需的夾緊力。（4）夾緊力的方向夾緊力的方向與工件定位的基本配置情況，以及工件所受外力的作用方向等有關(guān)。選擇時(shí)必須遵守以下準(zhǔn)則：a、夾緊力的方向應(yīng)有助于定位穩(wěn)定，且主夾緊力應(yīng)朝向主要定位基面。b、夾緊力的方向應(yīng)有利于減小夾緊力，以減小工件的變形

12、、減輕勞動(dòng)強(qiáng)度。c、夾緊力的方向應(yīng)是工件剛性較好的方向。由于工件在不同方向上剛度是不等的。不同、的受力表面也因其接觸面積大小而變形各異。尤其在夾壓薄壁零件時(shí)，更需注意使夾緊力的方向指向工件剛性最好的方向。（5）夾緊力作用點(diǎn)夾緊力作用點(diǎn)是指夾緊件與工件接觸的一小塊面積。選擇作用點(diǎn)的問題是指在夾緊方向已定的情況下確定夾緊力作用點(diǎn)的位置和數(shù)目。夾緊力作用點(diǎn)的選擇是達(dá)到最佳夾緊狀態(tài)的首要因素。合理選擇夾緊力作用點(diǎn)必須遵守以下準(zhǔn)則：a、 夾緊力的作用點(diǎn)應(yīng)落在定位元件的支承范圍內(nèi)，應(yīng)盡可能使夾緊點(diǎn)與支承點(diǎn)對(duì)應(yīng)，使夾緊力作用在支承上。b、夾緊力的作用點(diǎn)應(yīng)選在工件剛性較好的部位。這對(duì)剛度較差的工件尤其重要，如

13、將作用點(diǎn)由中間的單點(diǎn)改成兩旁的兩點(diǎn)夾緊，可使變形大為減小，并且夾緊更加可靠。c、夾緊力的作用點(diǎn)應(yīng)盡量靠近加工表面，以防止工件產(chǎn)生振動(dòng)和變形，提高定位的穩(wěn)定性和可靠性。夾緊力三要素的確定，才能最后確定并具體設(shè)計(jì)出較為理想的夾緊裝置。二、 刀具的對(duì)刀或?qū)蚍桨福簩?duì)刀快、鉆套的選擇1、對(duì)刀原件：對(duì)刀塊和塞尺2、刀具選擇：選擇高速鋼圓柱銑刀，根據(jù)槽口要求，選銑刀直徑=12mm，齒數(shù)為83、尺寸28H11的對(duì)刀尺寸的確定對(duì)刀基準(zhǔn): 夾具體表面, 假設(shè)塞尺厚度為2mm 則B槽寬度為28.0430.043，故對(duì)刀尺寸為4、對(duì)刀誤差jd jd=HJ +S其中：HJ=0.0156-0.0344=0.0172mm

14、 ； S=0jd=HJ+ S=0.0172+ 0=0.0172mm。對(duì)刀時(shí)，銑刀與對(duì)刀塊的對(duì)刀面不能接觸，留有一定的間距，用塞尺檢驗(yàn)調(diào)整銑刀的位置來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)刀，確定夾具與刀具間的相對(duì)位置。四、夾具體以及其它零件的設(shè)計(jì)1、夾具體夾具體是整個(gè)夾具的基礎(chǔ)和骨架。夾具體的形狀和尺寸主要取決于工件的外輪廓尺寸和各類元件與裝置的布置情況以及加工性質(zhì)。其形狀和尺寸很多都是非標(biāo)準(zhǔn)的。夾具體設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)滿足以下一些基本要求:（1）有足夠的強(qiáng)度和剛度；減輕重量、便于操作；（2）要有良好的結(jié)構(gòu)工藝性和使用性；（3）尺寸穩(wěn)定，有一定的精度；（4）排屑方便；（5）在機(jī)床上安裝穩(wěn)定、可靠；(6)吊裝方便、使用安全。夾具體毛坯的

15、類型: 鑄造夾具體、焊接夾具體、鍛造夾具體、裝配夾具體、型材夾具體。對(duì)于鑄造結(jié)構(gòu)的夾具體，其結(jié)構(gòu)優(yōu)點(diǎn)是工藝性好，容易獲得形狀復(fù)雜的內(nèi)、外輪廓，且具有較好的強(qiáng)度、剛度和抗振性。其材料一般用HT150或HT200。2、定位鍵銑床夾具與銑床工作臺(tái)連接，使夾具的位置與工作臺(tái)縱向進(jìn)給方向平行。夾具的主要連接表面與夾具體的底平面采用定位鍵連接，兩個(gè)定位鍵安裝在夾具底面的縱向槽中，用開槽圓柱頭螺釘固定。定位鍵是連接元件，通過定位鍵與銑床工作臺(tái)T形槽的配合，確定夾具在機(jī)床上的正確位置。定位鍵還可承受切削扭矩，減輕夾具固定螺栓的負(fù)荷，加強(qiáng)夾具在加工過程中的穩(wěn)定性。 總 結(jié)機(jī)械制造工藝學(xué)課程設(shè)計(jì)一般安排在完成了大

16、學(xué)的全部基礎(chǔ)課、技術(shù)基礎(chǔ)課以及大部分專業(yè)課之后。這是進(jìn)行畢業(yè)設(shè)計(jì)之前的一次綜合性復(fù)習(xí)及理論聯(lián)系實(shí)際的實(shí)踐訓(xùn)練，對(duì)我們的大學(xué)生活及以后進(jìn)入社會(huì)參加工作具有重要意義。從中有效地鍛煉了我們提出問題、分析問題、解決問題的能力。機(jī)械制造業(yè)是國(guó)民經(jīng)濟(jì)的支柱產(chǎn)業(yè)，現(xiàn)代制造業(yè)正在改變著人們的生產(chǎn)方式、生活方式、經(jīng)營(yíng)管理模式乃至社會(huì)的組織結(jié)構(gòu)和文化。生產(chǎn)的發(fā)展和產(chǎn)品更新?lián)Q代速度的加快，對(duì)生產(chǎn)效率和制造質(zhì)量提出了越來(lái)越高的要求，也就對(duì)機(jī)械加工工藝等提出了要求。在實(shí)際生產(chǎn)中，由于零件的生產(chǎn)類型、形狀、尺寸和技術(shù)要求等條件不同，針對(duì)某一零件，往往不是單獨(dú)在一種機(jī)床上用某一種加工方法就能完成的，而是需要經(jīng)過一定的工藝過程。因此，