機械制造裝備課程設計-墊塊鉆2-φ8孔夾具設計

目錄TOC\o"1-3"\h\u9266一、設計題目 24007進度要求： 218728最后提交的資料： 27158二、零件的分析 332752.1零件的作用 323002.2零件的工藝分析 318697三、定位方案設計 5186793.1方案一 5120643.2方案二 661983.3方案的比較和選擇 7250713.4定位原件選取 711976四、導向裝置設計 924417五、夾緊機構設計 1021985.1夾緊機構的選擇 1068245.2夾緊元件的設計 10162105.3鉆削力的計算 11299265.4夾緊力的計算 1133005.5夾緊元件的選取 1128779六、夾具體設計 12573七、其他設計 1468507.1心軸的設計 1476047.2鉆模板的設計 1519471八、總裝配圖 161369九、總結 173738十、參考資料 18

設計題目全套圖紙加V信153893706或扣3346389411圖1.1為墊塊，本次課程設計是設計鉆鉸2×Φ8孔專用鉆床夾具。圖1墊塊零件圖進度要求：1、完成零件分析、繪制2、完成夾具設計、繪制總裝圖、零件圖3、完成設計說明書，準備答辯最后提交的資料：零件圖1張夾具結構設計裝配圖1張夾具結構設計零件圖1-2張課程設計說明數(shù)1份零件的分析2.1零件的作用墊塊用插腳和粘膠劑固定在石材板的背面，用來提供保護和一個隱蔽的水平支撐平面。2.2零件的工藝分析零件的工藝路線如下表所示表1零件工藝路線、工序號工序名稱工序內容車間0毛坯1銑粗銑基準A金工2鉆1.鉆孔Φ15mm2.擴孔Φ15.8mm3.鉸孔Φ16mm金工3銑粗銑后端面金工4銑粗銑L型面金工5銑粗銑四周面金工6鉆1.鉆孔Φ7.8mm2.鉸孔Φ8mm金工7鉆1.鉆孔Φ12mm2.锪沉孔Φ18mm金工8銑半精銑基準A9銑半精銑后端面10銑半精銑L型面11鉗工檢驗入庫由工藝路線和零件圖要求可知，主要是以基準A、Φ16孔和底面定位，鉆、鉸2×Φ8mm孔。2×Φ8mm精度要求較高，故設計夾具時要特別注意。圖2加工尺寸2×Φ8mm孔墊塊的結構較簡單，鉆、鉸2×Φ8mm孔夾具，定位采用基準A、Φ16孔和底面。

三、定位方案設計 3.1方案一以基準A、Φ16孔和底面定位，對應的定位元件為心軸和定位銷。其中基準A與心軸端面配合定位，限制3個自由度(，，)，Φ16孔與心軸外圓配合定位，共限制2個自由度（，），底面與定位銷配合定位，限制1個自由度()。工件六個自由度，被完全限制，屬于完全定位，如圖3所示：圖3定位方案一1.基準位移誤差由于定位副的制造誤差或定位副配合同間所導致的定位基準在加工尺寸方向上最大位置變動量，稱為基準位移誤差，用表示。工件以Φ16孔在軸上定位鉆、鉸2×Φ8mm孔，如果工件內孔直徑與軸外圓直徑做成完全一致，做無間隙配合，即孔的中心線與軸的中心線位置重合，則不存在因定位引起的誤差。但實際上，軸和工件內孔都有制造誤差，于是工件套在軸上必然會有間隙，孔的中心線與軸的中心線位置不重合，導致這批工件的加工尺寸H中附加了工件定位基準變動誤差，其變動量即為最大配合間隙。按下式計算式中——基準位移誤差，mm——孔的最大直徑，mm——軸的最小直徑，mm=0.0225mm2.基準不重合誤差加工尺寸h的基準是外圓柱面的母線上，但定位基準是工件圓柱孔中心線。這種由于工序基準與定位基準不重合導致的工序基準在加工尺寸方向上的最大位置變動量，稱為基準不重合誤差，用表示?；鶞什恢睾险`差為=式中——基準不重合誤差，mm——工件的最大外圓面積直徑公差，mm=材料為A3鋼且鍛造型材的毛坯的公差等級為IT11～14，則在此將墊塊的毛坯尺寸設為14級（最低，公差最大），則墊塊側邊高度20的公差為0.52mm。定位誤差=0.009mm<0.52mm/3,即定位誤差小于線性定位尺寸的公差的三分之一，則該定位方案能夠保證夾具的正確定位[1]。3.2方案二方案二的思路與方案一的思路則完全不同，定位位置采用后端面、基準A和頂面，對應的定位元件為支承板、支承板和A型固定式定位銷定位，其中后端面與兩個支承板配合定位，限制3個自由度()，基準A與一個支承板配合定位，共限制2個自由度（，），頂面與A型固定式定位銷配合定位，限制1個自由度()。工件六個自由度，被完全限制，屬于完全定位，如圖4所示：圖4定位方案二3.3方案的比較和選擇從方案一和方案二的分析和誤差分析結果可以看出：兩個定位方案都能達到定位效果，方案二不好的地方在于夾緊裝置和鉆模結構不好放置，因此最終選擇第一種定位方案。3.4定位原件選取定位元件圖示選型心軸非標件定位銷非標件表2定位元件表2定位元件導向裝置設計Φ8H7孔，粗糙度Ra1.6,大批量生產。鉆、鉸方可達到其精度要求，Φ7.8快換鉆套（其結構如下圖所示），查機床夾具標準件可知Φ7.8相配的快換鉆套的具體結構如下：圖5快換鉆套因為快換鉆套和鉆模板是間隙配合，加工的時間快換鉆套靠壓緊螺釘把它壓緊在鉆模板上，以防止加工的時間工件的旋轉，有上圖可知和Φ7.88快換鉆套相配的螺釘?shù)某叽鐬镸6，查機床夾具標準件可知，M6快換鉆套壓緊螺釘?shù)木唧w結構如下圖6鉆套螺釘夾緊機構設計5.1夾緊機構的選擇通過前面的零件分析和定位方案的選取，選定了心軸夾緊機構。圖7夾緊機構通過圓墊圈和六角螺母將心軸固定在夾具體，再通過快換墊圈和六角螺母將工件夾緊，當工件加工完成，松開螺母，取下快換墊圈，即可取出工件。同理將工件放到合適位置，放好快換墊圈，擰緊螺母即夾緊工件，進行下一次加工。5.2夾緊元件的設計1.心軸的選型主要是通過Φ16孔及基準A大小進行選取，選取與螺栓相連接部分直徑為12，螺紋為M8的心軸；圖8夾緊5.3鉆削力的計算由鉆、鉸Φ8H7孔的工時計算知，，=0.28mm由《簡明機床夾具設計手冊》表3-3知即≈667×7.8×0.41×0.75N≈1600N5.4夾緊力的計算所需夾緊力，查表5得，，安全系數(shù)K=式中為各種因素的安全系數(shù)，查表得：K==1.872，當計算K<2.5時，取K=2.5孔軸部分由M8螺母鎖緊，查表得夾緊力為2550N由上計算得》，因此采用該夾緊機構工作是可靠的。5.5夾緊元件的選取心軸：非標件圓墊圈：十字墊圈用墊圈8（JB/T8008.3-1999）六角螺母：M8（GB/T41-2000）快換墊圈：A型快換墊圈A8×30（JB/T8008.5-1999）六、夾具體設計圖9夾具體設計設計的要點和依據(jù)[1]有：1.本夾具體毛胚采用鑄造的制造方法,易于加工，抗壓強度和抗震性較好，由于對材料無特殊要求，因此材料選用HT200；2.結構形式采用半開式，便于工件的裝卸、便于制造裝配和檢驗，安裝基面形式采用兩端接觸，能提高夾具安裝精度和減少加工面積；3.夾具體安裝各元件，為減少加工面積，一般鑄造出3～5mm凸臺，在此設計3mm的凸臺，如圖所示，共四處地方；4.鑄造結構壁厚一般選取8～30mm，為了保證強度和避免受力集中，應保證壁厚均勻，且由于需要固定鉆模板，因此選取30mm的壁厚；5.已經在夾具體的左右兩端設計耳座；6.夾具體上的通孔、螺紋孔都是根據(jù)所裝元件的要求來設計的。7.技術要求有：①時效處理。②鑄件公差帶對稱于毛坯鑄件基本尺寸配置。③鑄件不允許存在有損于使用的冷隔、裂紋、孔洞等鑄造缺陷。④未注圓角半徑R5。七、其他設計7.1心軸的設計圖10心軸心軸結構簡單，尺寸較小，且有臺階軸，力學性能要求較高，精度較高且要進行大量生產所以選用模鍛件，其加工余量小，表面質量好，機械強度高，生存率高，工件材料選用45鋼，毛坯的尺寸精度要求為IT11--12級。7.2鉆模板的設計圖11鉆模板鉆模板的定位矩形的零件，一般在模板的長邊設定兩個定位釘，短邊設定一個定位釘，在定位釘?shù)膶γ嫜b頂緊螺絲。在用鏜床或數(shù)控機床加工鉆模孔的時候就將定位孔一塊加工出來，這樣沒有積累誤差。八、總裝配圖當上述各種元件的結構和布置確定之后，也就基本上決定了夾具體和夾具整體結構的型式，如圖12所示，夾具行成框式結構，剛性較好。最后繪制夾具總圖（圖12）并按要求標注夾具有關的尺寸、公差和技術要求。技術要求：1.進入裝配的零件及部件（包括外購件、外協(xié)件），均必須具有檢驗部門的合格證方能進行裝配。2.螺釘、螺栓和螺母緊固時，嚴禁打擊或使用不合適的旋具和扳手。緊固后螺釘槽、螺母和螺釘、螺栓頭部不得損壞。圖12總裝圖

九、總結學習多年，至此將要離開，回想起來感慨萬千，這一路上有太多的美好，也有太多的遺憾，有太多的收獲，也有太多的不舍，這次的設計，對于我個人的影響非常大，它不單單是一次最終的考核，更為主要的是，因為這個畢業(yè)設計，讓我們更加清楚的知道了自己在走向社會之后所需要面對的是什么。理論學習多年，在這么長的時間里，對于知識的掌握有了一個比較扎實的基礎，但是局限性很大，并未接觸過實踐，而這次的設計，正好符合將理論結合在實踐上這個要求，在這過程中，我們每個人都感受很深，我們懂得了學習的最終目的是為了真正的應用于實踐，對于知識的使用也更加的有心得，對于問題的解決也更加有經驗，不得不說，在這個過程中，老師的幫助是一個繞不開的話題，因為老師的教導，讓我們能夠在這么短的時間里，快速的進入到實踐的狀態(tài)，也讓我們能夠快速掌握理論結合實踐的方法，這對于我們的成長道路來說，影響是非常大的，在此，我也想告訴老師一句，您辛苦了，我們也必然不會忘記您的教導。

十、參考資料[1]