機(jī)械制造裝備設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)-法蘭盤鉆6XΦ8的孔夾具設(shè)計(jì)_第1頁(yè)
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文檔簡(jiǎn)介

1、目 錄緒論 11夾具設(shè)計(jì)簡(jiǎn)介 2 1.1機(jī)床夾具的功能 2 1.2已知工件 22夾具的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 3 2.1設(shè)計(jì)機(jī)床夾具前的準(zhǔn)備工作 3 2.2確定機(jī)床夾具的結(jié)構(gòu)方案3 2.3繪制夾具裝配圖 4 2.4繪制夾具零件圖 53夾具精度的驗(yàn)算 6 3.1產(chǎn)生定位誤差的原因6 3.2定位誤差的計(jì)算 7結(jié)論 12致謝 13參考文獻(xiàn) 14全套圖紙加扣 3346389411或3012250582緒論 機(jī)械制造裝備設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)是機(jī)械設(shè)計(jì)中的一個(gè)重要的實(shí)踐性教學(xué)環(huán)節(jié),也是機(jī)械類專業(yè)學(xué)生較為全面的機(jī)械設(shè)計(jì)訓(xùn)練。其目的在于:1培養(yǎng)學(xué)生綜合運(yùn)用機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)以及其他先修課程的理論知識(shí)和生產(chǎn)實(shí)際知識(shí)去分析和解決工程實(shí)際問(wèn)題

2、的能力,通過(guò)課設(shè)訓(xùn)練可以鞏固、加深有關(guān)機(jī)械課設(shè)方面的理論知識(shí)。2學(xué)習(xí)和掌握一般機(jī)械設(shè)計(jì)的基本方法和步驟。培養(yǎng)獨(dú)立設(shè)計(jì)能力,為以后續(xù)的專業(yè)課程及畢業(yè)設(shè)計(jì)打好基礎(chǔ),做好準(zhǔn)備。3使學(xué)生具有運(yùn)用標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范手冊(cè)、圖冊(cè)和查詢有關(guān)設(shè)計(jì)資料的能力。 零件在工藝規(guī)程之后,就要按工藝規(guī)程順序進(jìn)行加工。在加工中除了需要機(jī)床、刀具、量具之外,成批生產(chǎn)時(shí)還要用機(jī)床夾具。他們時(shí)機(jī)床和工件之間的連接裝置,使工件相對(duì)于機(jī)床獲得正確的位置。機(jī)床夾具的好壞將直接影響工件加工表面的位置精度。通常把確定工件在機(jī)床上或夾具中占有正確位置的過(guò)程,稱為定位。當(dāng)工件定位后,為了避免在加工中受到切削力、重力等的作用而破壞定位,還應(yīng)該用一定的機(jī)

3、構(gòu)或裝置將工件加以固定。使工件在加工過(guò)程中保持定位位置不變的操作,稱為夾緊。將工件定位、夾緊的過(guò)程稱為裝夾。工件裝夾是否正確、迅速、方便和可靠,將直接影響工件的加工質(zhì)量、生產(chǎn)效率、制造成本和操作安全。在成批、大量生產(chǎn)中,工件的裝夾是通過(guò)機(jī)床夾具來(lái)實(shí)現(xiàn)的。機(jī)床夾具在生產(chǎn)中應(yīng)用十分廣泛。 1機(jī)床夾具設(shè)計(jì)簡(jiǎn)介1.1 機(jī)床夾具的功能 1.1.1保證加工精度:工件通過(guò)機(jī)床夾具進(jìn)行安裝,包含了兩層含義:一是工件通過(guò)夾具上的定位元件獲得正確的位置,稱為定位;二是通過(guò)加緊機(jī)構(gòu)使工件的既定位置在加工過(guò)程中保持不變,陳為加緊。這樣,就可以保證,工件加工表面的位置精度,且精度穩(wěn)定。 1.1.2提高生產(chǎn)率:使用夾具來(lái)

4、安裝工件,可以減少劃線,找正、對(duì)刀等輔助時(shí)間,采用多件、多工位夾具,以及氣動(dòng)、液壓動(dòng)力加緊裝置,可以進(jìn)一步減少輔助時(shí)間,提高生產(chǎn)率。 1.1.3擴(kuò)大機(jī)床的使用范圍:有些機(jī)床夾具實(shí)質(zhì)上是對(duì)機(jī)床進(jìn)行了部分改造,擴(kuò)大了原機(jī)床的功能和使用范圍。如在車床床鞍上安放鏜模夾具,就可以進(jìn)行箱體零件的孔系加工。 1.1.4減輕工人的勞動(dòng)強(qiáng)度,保證生產(chǎn)安全。1.2 已知工件 已知待加工工件如下圖所示,設(shè)計(jì)鉆6*8的孔夾具。2.夾具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)2.1設(shè)計(jì)機(jī)床夾具前的準(zhǔn)備工作2.1.1明確工件的生產(chǎn)要求 工件的年生產(chǎn)量是確定機(jī)床夾具總體方案的重要依據(jù)之一。如工件的年生產(chǎn)量很大,可采用多工件加工.機(jī)動(dòng)夾緊或自動(dòng)化程度較高的

5、設(shè)計(jì)方案,采用此方案時(shí),機(jī)床夾具的結(jié)構(gòu)較復(fù)雜,制造成本較高;如工件的年生產(chǎn)量不大,可采用單件加工,手動(dòng)夾緊的設(shè)計(jì)方案,以減小機(jī)床夾具的結(jié)構(gòu)復(fù)雜程度及夾具的制作成本。2.1.2充分理解工件的零件圖和工序圖 零件圖標(biāo)出了工件的尺寸、形狀和位置、表面粗糙度等總體要求,他決定了工件在機(jī)床夾具中的放置方法,是設(shè)計(jì)機(jī)床夾具總體結(jié)構(gòu)的依據(jù)。工序圖給出了零件本工序的工序基準(zhǔn)、以加工表面、以及本工序的定位、夾緊原理方案。工件的工序基準(zhǔn)、已加工表面、決定了機(jī)床夾具的定位方案,如選用平面定位、孔定位以及外圓面定位等;定位方案的選擇依據(jù)六點(diǎn)定位原理和采用的機(jī)床加工方法,定位方案不一定要頂六個(gè)自由度,但是要完全定位。工

6、件的代待加工表面是選擇機(jī)床,刀具的依據(jù)。確定夾緊機(jī)構(gòu)要依據(jù)零件的外形尺寸,選擇合適的定位點(diǎn),確保夾緊力安全、可靠同時(shí)夾緊機(jī)構(gòu)不能與刀具的運(yùn)動(dòng)軌跡相沖突。2.2確定機(jī)床夾具的結(jié)構(gòu)方案2.2.1選擇定位原件 根據(jù)工序圖給出的定位原理方案,按有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)正確選擇定位元件或定位元件的組合。在機(jī)床夾具的使用過(guò)程中,工件的批量越大,定位元件的磨損越快,選用標(biāo)準(zhǔn)定位元件增加了夾具零件的互換性,方便機(jī)床夾具的維修和維護(hù)。2.2.2選擇夾緊機(jī)構(gòu)2.2.3 夾緊力的方向: 夾緊力的要有利于工件的定位,并注意工件的剛性方向,不能是工件有脫離定位表面的趨勢(shì),防止工件在夾緊力的作用下產(chǎn)生變形。2.2.4 夾緊力的作用點(diǎn):

7、夾緊力的作用點(diǎn)應(yīng)該選擇在定位元件支撐點(diǎn)的作用范圍內(nèi),以及工件剛度高的位置。確保工件的定位準(zhǔn)確、不變形。2.2.5選擇加緊機(jī)構(gòu): 在確定夾緊力的方向、作用點(diǎn)的同時(shí),要確定相應(yīng)的夾緊機(jī)構(gòu)。確定夾緊機(jī)構(gòu)要注意以下幾方面的問(wèn)題:安全性:夾緊機(jī)構(gòu)應(yīng)具備足夠的強(qiáng)度和加緊力,以防止意外傷及夾具操作人員。手動(dòng)夾緊機(jī)構(gòu)的操作力不應(yīng)過(guò)大,以減輕操作人員的勞動(dòng)強(qiáng)度。夾緊機(jī)構(gòu)的行程不宜過(guò)長(zhǎng),以提高夾具的工作效率。手動(dòng)夾緊機(jī)構(gòu)應(yīng)操作靈活、方便。2.2.6夾緊力的大小: 夾緊力的大小一般按靜力平衡條件計(jì)算,計(jì)算出夾緊力為理論加緊力。為保證工件裝夾安全可靠,實(shí)際夾緊力應(yīng)等于理論加緊力乘以系數(shù)K,一般K=1.52.5。各種典

8、型夾緊機(jī)構(gòu)的計(jì)算方法可參閱機(jī)床夾具手冊(cè)。2.3.機(jī)床夾具的總體形式: 機(jī)床夾具的總體形式一般應(yīng)根據(jù)工件的形狀、大小、加工內(nèi)容及選用機(jī)床等因素來(lái)確定。2.3.1選擇導(dǎo)向裝置: 導(dǎo)向裝置是夾具保證加工精度的重要裝置,如鉆孔導(dǎo)向套、鏜套、對(duì)刀裝置、對(duì)定裝置等,這些裝置均已標(biāo)準(zhǔn)化,可按標(biāo)準(zhǔn)選擇。2.3.2確定聯(lián)接體: 聯(lián)接體是將裝置與夾具體聯(lián)接的工件,設(shè)計(jì)時(shí)主要考慮聯(lián)接體的剛性,合理布置聯(lián)接體的位置,給定位元件、夾緊機(jī)構(gòu)留出空間。2.3.3確定夾具體: 夾具體一般是設(shè)計(jì)成平板式(有些夾具體鑄造成特殊形狀),保證具有足夠的剛性。它用來(lái)固定定位元件、夾緊機(jī)構(gòu)和聯(lián)接體,并于機(jī)床可靠聯(lián)接。2.4繪制夾具裝配圖

9、2.4.1裝配圖應(yīng)按照國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)盡可能1:1地繪制,三視圖要完整清晰的表示出夾具的主要結(jié)構(gòu)及夾具的工作原理。2.4.2視工件為透明體,用雙點(diǎn)畫線畫出主要部分(如輪廓,定位面、夾緊面和加工表面)。畫出定位元件、夾緊機(jī)構(gòu)、導(dǎo)向裝置的位置。2.4.3按照夾緊狀態(tài)畫出夾緊元件和夾緊機(jī)構(gòu)。2.4.4畫出夾具體及其他聯(lián)接用的元件(聯(lián)接體、螺釘?shù)龋?,將夾具各組成元件聯(lián)成一體。2.4.5標(biāo)注必要的尺寸、配合、公差等。2.4.6夾具的外形尺寸,所設(shè)計(jì)夾具的最大長(zhǎng)、寬、高尺寸。2.3.7夾具與機(jī)床的聯(lián)系尺寸,即夾具在機(jī)床上的定位、國(guó)定尺寸。如車床夾具的莫氏硬度、銑床夾具的對(duì)定裝置等。2.3.8夾具與刀具的聯(lián)系尺寸,

10、如用對(duì)刀塊對(duì)刀時(shí)塞尺的尺寸、對(duì)刀塊表面到定位表面的尺寸即公差。2.3.9夾具中所有有配合關(guān)系的元件間應(yīng)標(biāo)注尺寸和配合種類。2.3.11各定位元件之間,定位元件與導(dǎo)向元件之間,各導(dǎo)向元件之間應(yīng)標(biāo)注裝配后的位置尺寸和形位公差。2.3.12標(biāo)注技術(shù)條件。2.3.13定位元件的定位面間相互位置精度。2.3.14定位元件的定位表面與夾具安裝基面的位置精度。2.3.15定位表面與導(dǎo)向元件間的位置精度。2.3.16導(dǎo)向元件工作面間的位置精度。2.3.17對(duì)零件編號(hào),填寫標(biāo)題欄和零件明細(xì)表。2.3.18每一個(gè)零件都必須有自己的編號(hào),此編號(hào)是唯一的。在工廠的生產(chǎn)活動(dòng)中,生產(chǎn)部件按零件編號(hào)生產(chǎn)、查找工作。2.3.

11、19完整填寫標(biāo)題欄,如裝配圖號(hào)、名稱、單位、設(shè)計(jì)者、比例等。2.3.20完整填寫明細(xì)表,一般來(lái)說(shuō),加工工件填寫在明細(xì)表的下方,標(biāo)準(zhǔn)件、裝配件填寫在明細(xì)表的上方。注意,不能遺漏加工工件和標(biāo)準(zhǔn)件、配套件。圖2-12.4繪制夾具零件圖: 對(duì)裝配圖中需加工的零件圖均應(yīng)繪制零件圖,零件圖應(yīng)按制圖標(biāo)準(zhǔn)繪制。視圖盡可能與裝配圖上的位置一致。2.4.1零件圖盡可能按1:1繪制。2.4.2零件圖上的尺寸公差、形位公差、技術(shù)要求應(yīng)根據(jù)裝配圖上的配合種類、位置精度。技術(shù)要求而定。 2.4.3零件的其他尺寸,如尺寸、形狀、位置、表面粗糙度等應(yīng)標(biāo)注完圖2-2圖2-23夾具精度的驗(yàn)算3.1定位誤差的分析與計(jì)算3.1.1定

12、位誤差3.1.1.1工件的加工誤差,是指工件加工后在尺寸,形狀和位置三個(gè)方面偏離理想工件的大小,它是由三部分因素產(chǎn)生的;3.1.1.2夾具帶著工件安裝在機(jī)床上,相對(duì)機(jī)床主軸(或刀具)或運(yùn)動(dòng)導(dǎo)軌的位置誤差,也稱對(duì)定誤差。3.1.1.3加工過(guò)程中誤差,如機(jī)床幾何精度,工藝系統(tǒng)的受力,受熱變形,切削振動(dòng)等原因引起的誤差。其中定位誤差是指工序基準(zhǔn)在加工方向上的最大位置變動(dòng)量所引起愛的加工誤差。定位誤差,此項(xiàng)主要是定位孔50H7與定位銷50g6的間隙產(chǎn)生,最大間隙為0.05mm。 鉆模板襯套中心與定位銷中心距誤差,裝配圖標(biāo)注尺寸為50.250.01mm,誤差為0.02mm。鉆套與襯套的配合間隙,有23.

13、52H6g5可知最大間隙為0.029mm。 鉆套內(nèi)孔與外圓得同軸度誤差,對(duì)于標(biāo)準(zhǔn)鉆套,精度較高,此項(xiàng)可以忽 略。 鉆頭與鉆套間隙的間隙會(huì)引偏刀具,產(chǎn)生中心距誤差e,由下式求出: e=( H/2 + h + b )max/He-刀具引偏量(mm)H-鉆套導(dǎo)向高度(mm)h-鉆套下斷面與工件間的空間高度(mm)max-刀具與鉆套的最大間隙 圖3-1 刀具引偏差量 上述各量參看上圖刀具與鉆套的配合為8H6/g5,可知max=0.025mm;將H=16mm, h=12, B=20mm代入,可求得e=0.038mm。 由于上述各項(xiàng)都是按最大誤差計(jì)算,實(shí)際上各項(xiàng)也不可能同時(shí)出現(xiàn)最大值,各誤差方向也很可能不

14、一致,因此,其最和誤差可按概率法求和等于0.07mm 該項(xiàng)誤差略大于中心距允差0.1mm的2/3,勉強(qiáng)可用。3.1.2產(chǎn)生定位誤差的原因3.1.2.1平位情面定形,夾具定位基準(zhǔn)與工序基準(zhǔn)不重合,兩基準(zhǔn)之間的位置誤差會(huì)反應(yīng)到被加工表面的位置上去,所產(chǎn)生的定位誤差稱之為基準(zhǔn)轉(zhuǎn)換誤差。3.1.2.2定位基準(zhǔn)面與定位元件表面的形狀誤差。3.1.2.3導(dǎo)向元件,對(duì)刀元件與定位元件間的位置誤差。3.1.2.4夾緊力使工件或夾具產(chǎn)生變形,產(chǎn)生位置誤差。3.1.2.5夾具在機(jī)床上的安裝誤差。3.1.2.6定位元件與定位元件間的位置誤差。4課設(shè)說(shuō)明4.1設(shè)計(jì)方案論證4.1.1首先根據(jù)已知工件的需要,選擇加工機(jī)床

15、,應(yīng)選用立式鉆床加工比較合理。4.1.2然后工件主要定位部分為直徑為50mm的圓孔,這樣我設(shè)想用圓柱大面定位,限制了工件的五個(gè)自由度,由于工件為回轉(zhuǎn)體,采用了不完全定位。4.1.3最后將其固定在一塊底板上,利用內(nèi)六角螺釘和定位銷定位和夾緊,把工件定位后,可利用移動(dòng)壓板來(lái)對(duì)工件進(jìn)行夾緊,工件的夾緊力的方向應(yīng)該垂直與工件的軸線方向,作用點(diǎn)為軸的切點(diǎn)。4.2設(shè)計(jì)方法手段與結(jié)果4.2.1首先對(duì)工件的加工要進(jìn)行分析,已知工件為圓柱,在上鉆8的孔,根據(jù)工件的形狀和加工要求,我認(rèn)為采用鉆床比較合理。4.2.2然后,選用兩大面圓柱定5個(gè)自由度,由于工件為回轉(zhuǎn)體,采用不完全定位,正好限制了五個(gè)自由度,所以只需要

16、將工件夾緊就可以進(jìn)行加工了,在垂直方向上進(jìn)行夾緊,可以利用移動(dòng)壓板,進(jìn)行夾緊,因?yàn)橐苿?dòng)壓板簡(jiǎn)單使用,而且不影響加工過(guò)程,所以最終選擇移動(dòng)壓板進(jìn)行夾緊。4.2.3最后,對(duì)整個(gè)夾緊方案分析得出,定位符合定位原理,夾緊工件穩(wěn)定,所以此夾具設(shè)計(jì)可行。結(jié)論利用長(zhǎng)面長(zhǎng)圓柱限制工件的五個(gè)自由度,由于工件為回轉(zhuǎn)體,采用不完全定位即可,符合定位的原理。再對(duì)工件進(jìn)行夾緊設(shè)計(jì),應(yīng)用一個(gè)移動(dòng)壓板在垂直于軸線方向上進(jìn)行夾緊,這樣就可使工件穩(wěn)固的夾緊在機(jī)床上,能更加方便,準(zhǔn)確的進(jìn)行鉆孔加工。致 謝一周的課程設(shè)計(jì)結(jié)束了,我們學(xué)到了很多知識(shí),了解到了夾具在生產(chǎn)中的重要性,一個(gè)好的夾具能給企業(yè)帶來(lái)更好的效益,通過(guò)這次設(shè)計(jì)我了解到我還有很多不足,以后還要繼續(xù)學(xué)習(xí),非常感謝老師以及各位同學(xué)的大力幫助,解決了許多設(shè)計(jì)中遇到的困難。這次課設(shè)使我對(duì)機(jī)床夾具設(shè)計(jì)有了更深刻的理解,特別使其中的技術(shù)要求,比如:夾緊力的方向要有利于工件的定位,并注意工件的剛性方向,不能使工件有脫離定位表面的趨勢(shì),夾具體一般設(shè)計(jì)成平板式,保證具有足有的剛性

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