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1、
夾具課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)
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姓名:
學(xué)號(hào):
目錄
一、概述…………………………………………………………………1
二、被加工零件的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)及指定工序的加工要求…………………2
1.結(jié)構(gòu)特點(diǎn)…………………………………………………………2
2.工藝過(guò)程研究……………………………………………………2
三、設(shè)計(jì)方案的討論與制定……………………………………………3
1.工件定位方案 …………………………………………………3
2.鉸鏈?zhǔn)姐@模板 …………………………………………………4
四、夾具結(jié)構(gòu)特點(diǎn)………………
2、………………………………………4
五、夾緊力,定位誤差計(jì)算……………………………………………5
六、夾具的主要技術(shù)條件及優(yōu)缺點(diǎn)分析………………………………6
七、夾具主要零件——固定支架的技術(shù)條件分析……………………7
八、夾具非標(biāo)零件——固定支架的加工工藝規(guī)程……………………8
九、主要參考資料………………………………………………………8
一、概述
夾具,即機(jī)械制造過(guò)程中用來(lái)固定加工對(duì)象,使之占有正確的位置,以接受施工或檢測(cè)的一種工藝裝備,它廣泛地應(yīng)用于機(jī)械制造過(guò)程的切削加工、熱處理、裝配、焊接和檢測(cè)等工藝過(guò)程中。
如今,制造技術(shù)迅猛發(fā)展,在現(xiàn)代生產(chǎn)中,機(jī)
3、床夾具是一種不可缺少的工藝裝備,它直接影響著工件加工的精度、勞動(dòng)生產(chǎn)率和產(chǎn)品的制造成本等。應(yīng)用機(jī)床夾具,有利于保證工件的加工精度、穩(wěn)定產(chǎn)品質(zhì)量;有利于提高勞動(dòng)生產(chǎn)率和降低成本;有利于改善工人勞動(dòng)條件,保證安全生產(chǎn);有利于擴(kuò)大機(jī)床工藝范圍,實(shí)現(xiàn)“一機(jī)多用”。
通過(guò)本次課程設(shè)計(jì),應(yīng)該得到下述各方面鍛煉:
1.能熟練運(yùn)用機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)中的基本理論以及在生產(chǎn)實(shí)習(xí)中學(xué)到的實(shí)踐知識(shí),正確地解決一個(gè)零件在加工中的基準(zhǔn)選擇,定位,夾緊以及正確的工藝路線安排、工藝尺寸確定等問(wèn)題,保證零件的加工質(zhì)量。
2.提高結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的能力。通過(guò)設(shè)計(jì)夾具的訓(xùn)練,應(yīng)當(dāng)獲得根據(jù)被加工零件的加工要求,設(shè)計(jì)出高效、省力、經(jīng)濟(jì)合理
4、而且能保證加工質(zhì)量的夾具的能力。
3.學(xué)會(huì)使用手冊(cè)及圖表資料,掌握與本設(shè)計(jì)相關(guān)資料的規(guī)范、標(biāo)準(zhǔn),能夠做到熟練運(yùn)用。
4.進(jìn)一步培養(yǎng)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、分析計(jì)算、編寫技術(shù)文件等基本技能。
通過(guò)這次設(shè)計(jì),我基本上了解并掌握了機(jī)床專用夾具等工藝裝備的設(shè)計(jì)流程,零件機(jī)械加工工藝規(guī)程的設(shè)計(jì)等。并學(xué)會(huì)了使用和查閱設(shè)計(jì)資料、手冊(cè)、和國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)等。最重要的是綜合運(yùn)用所學(xué)理論知識(shí),解決現(xiàn)代實(shí)際工藝設(shè)計(jì)問(wèn)題,鞏固和加深了所學(xué)到東西。
二、被加工零件的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)及指定工序的加工要求
1.結(jié)構(gòu)特點(diǎn)
該被加工零件是材料為45鋼的方刀架,具有較高的強(qiáng)度,耐磨性,耐熱性及減震性,適用于承受較大的應(yīng)力。
零件是邊長(zhǎng)為12
5、5mm的四方體,高度為72mm。零件中心有直徑不一的通孔,下半部分通孔直徑Φ36mm,上半部Ф25mm,四側(cè)銑壓刀槽,尺寸為24mm。
2.工藝過(guò)程研究
據(jù)材料所示,本次加工的工序?yàn)椋恒@,絞4*Φ15mm1孔至尺寸。加工面為方刀架上表面,表面淬火HRC40~45,四孔均布在方刀架的以中心軸線為中心,Φ85mm為半徑的圓上,公差為0~+0.01mm。
由零件圖可知,孔Φ36mm的中心軸線是重要的定位基準(zhǔn)。之前的工序?yàn)橄却周嚘?6mm的端面,鉆Φ25mm孔至Φ23mm,鏜Φ36mm孔至Φ36mm,公差0~0.03mm;銑四方后去毛刺,保證四方體外表面平整;C表面淬火后,再車Φ25mm端面。
6、然后進(jìn)行本道工序。
由以上分析,并參考文獻(xiàn)中有關(guān)加工精度可知,該工序在以上工序完成的情況下結(jié)構(gòu)工藝性也是可行的。
三、設(shè)計(jì)方案的討論與制定
由于該零件單件小批量生產(chǎn),工件上的已加工的孔和外表面均為之前工序已加工面,且該工序中的四孔均勻分布,故采用手動(dòng)夾具。
1.工件定位方案
選擇孔Φ36mm的中心軸線和工件下底面為定位基準(zhǔn)。
工件的下底面在平墊圈上定位,限制了三個(gè)自由度,即Z平動(dòng),X,Y轉(zhuǎn)動(dòng);Φ36mm孔內(nèi)用定位芯軸定位,限制了兩個(gè)自由度,即X,Y移動(dòng);旁邊用方形定位塊來(lái)定位,限制一個(gè)自由度,即Z轉(zhuǎn)動(dòng),共限制了六個(gè)自由度,使
7、工件完全定位。
2.鉸鏈?zhǔn)姐@模板
由于該工序中鉆孔后需絞孔,且四個(gè)孔均勻分布,為了方便工件裝卸,故采用鉸鏈?zhǔn)姐@模板。 每加工完一個(gè)孔,將菱形螺母松開(kāi),芯軸上的開(kāi)口螺母和帶肩六角螺母松開(kāi),將工件卸出,旋轉(zhuǎn)90度,繼續(xù)裝入并鎖緊,然后加工;如此往復(fù),完成此工序需裝卸四次。
四、夾具結(jié)構(gòu)特點(diǎn)
1.夾具體毛坯制造方法選擇
綜合考慮結(jié)構(gòu)合理性、工藝性、經(jīng)濟(jì)型、標(biāo)準(zhǔn)化以及各種夾具體的優(yōu)缺點(diǎn)等,選擇夾具體毛坯制造方法為鑄造夾具體。
2.鉸鏈?zhǔn)姐@模板
考慮到鉆孔后需絞孔,且四個(gè)孔均勻分布,為了方便工件裝卸,故采用鉸鏈?zhǔn)姐@模板。
3.夾具體的外形尺寸
根據(jù)工件、定位元件、夾
8、緊裝置及其輔助機(jī)構(gòu)在總體上的配置,夾具體的外形尺寸便大體確定。夾具體的外形尺寸為長(zhǎng)度200mm,寬度125mm,高度120mm;根據(jù)設(shè)計(jì)要求,夾具體上設(shè)計(jì)有螺孔、銷孔,定位孔等等。
五、夾緊力,定位誤差計(jì)算
夾具的夾緊力不大,故可手動(dòng)卡緊。
如圖,芯軸的中心線為定位基準(zhǔn),快換鉆套中心線與之存在定位關(guān)系,基準(zhǔn)尺寸為42.5+0.05,
所以基準(zhǔn)不重合誤差為:
△B = 0.05-(-0.05)= 0.1mm
因?yàn)?Φ22 所以,TD = +0.053-(+0.020)= 0.033mm
因?yàn)?Φ36 所以,Td = +0.025-0 =0.025m
9、m
所以基準(zhǔn)位移誤差為:
△ W = (TD + Td)/2 = 0.029mm
綜上,工序的定位誤差為:
△D = △B+△W =0.129mm
六、夾具的主要技術(shù)條件及優(yōu)缺點(diǎn)分析
1.夾具體表面需經(jīng)過(guò)銑,去毛刺,保證表面平整,水平面間互相平行,水平面及豎直面間互相垂直。
2.定位插銷裝配到夾具體上時(shí),需要保證定位基線與夾具體橫向基準(zhǔn)面垂直。
3.定位時(shí),夾具體定位孔裝入芯軸后,其中心軸線,需保證與下底面A保證垂直,垂直度為0.05mm。
4.定位時(shí),保證快換鉆套與芯軸中心軸線相互平行,平行度查表得0.02mm。
5.由資料查得,應(yīng)保證定位插銷
10、與壓板間的配合為H7/n6;快換鉆套與襯套間的配合為F7/m6;襯套與壓板間的配合為H7/n6。
優(yōu)缺點(diǎn):夾具采用鉸鏈?zhǔn)姐@模板,其優(yōu)點(diǎn)在于使工件裝卸方便,不妨礙鉆孔后還需絞孔的工序;缺點(diǎn)在于,由于鉸鏈銷孔之間存在配合間隙,因此加工孔的位置精度比固定式鉆模板低。
七、夾具主要零件——固定支架的技術(shù)條件分析
夾具體是夾具的基本件,它既要把夾具的各種元件、機(jī)構(gòu)、裝置連接成一個(gè)整體,而且還要考慮工件裝卸的方便。因此,夾具體的形狀和尺寸主要取決于夾具各組成件的分布位置、工件的外形輪廓尺寸以及加工的條件等。在設(shè)計(jì)夾具體時(shí)應(yīng)滿足以下基本要求:
①、具有足夠的強(qiáng)度和剛
11、度。
②、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、輕便,在保證強(qiáng)度和剛度前提下結(jié)構(gòu)盡可能簡(jiǎn)單緊湊,體積小、質(zhì)量輕和便于工件裝卸。
③、安裝穩(wěn)定牢靠。
④、結(jié)構(gòu)的工藝性好,便于制造、裝配和檢驗(yàn)。
⑤、尺寸要穩(wěn)定且具有一定精度。
⑥、清理方便。
故在做過(guò)一系列處理后,應(yīng)保證:
1.A平面與B平面相互平行,平行度為0.02mm。
2.定位孔Φ20的中心軸線與A平面相互垂直,垂直度為0.05mm。
3.B平面兩側(cè)的豎直平面與A平面相互垂直,垂直度為0.05mm.
4.定位孔內(nèi)壁粗糙度為0.8μm;
A平面和B平面的粗糙度為1.6μm;
B平面兩側(cè)的豎直平面粗糙度為3.2μm;
其余為6.
12、3μm。
八、夾具非標(biāo)零件——固定支架的加工工藝規(guī)程
工序號(hào)
工序名稱
安裝
工 序 內(nèi) 容
機(jī)床設(shè)備
1
備料
2
鑄造
壓力鑄造,鑄出孔,螺紋等
3
熱處理
正火
4
車
粗車Φ20mm端面,鏜Φ20mm孔至 Φ20+0.05mm
車床
5
銑
1
2
銑各端面,200mm*125mm*120mm(長(zhǎng)*寬*高),去毛刺
倒角1*45,所有邊
銑床
6
鉆
1
2
鉆4*M6孔,4*M4孔至尺寸
攻M6螺紋,4個(gè)
鉆床
7
磨
1
2
磨孔Ф20mm端面,保證精度
磨各個(gè)端面
磨床
8
檢驗(yàn)
注:?jiǎn)挝痪鶠閙m。
九、主要參考資料
1.馮鶴敏 機(jī)床夾具設(shè)計(jì) 課程設(shè)計(jì)參考資料 上海理工大學(xué)出版社
2.李凱嶺 機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ) 北京:科學(xué)出版社,2007
3.裘文言 張祖繼 瞿元賞 機(jī)械制圖 北京:高等教育出版社,2003