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)

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