機床夾具課程設(shè)計軸承座夾具設(shè)計

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1、 重慶機電職業(yè)技術(shù)學(xué)院 課程設(shè)計說明書 設(shè)計名稱： 機床夾具課程設(shè)計 題 目： 軸承座 夾具設(shè)計 學(xué)生姓名： 專 業(yè)： 機械設(shè)計與制造 班 級： 2013級4班 學(xué) 號： 指導(dǎo)教師： 日 期： 2015 年 0 6 月 0 9 日

2、 重慶機電職業(yè)技術(shù)學(xué)院 課程設(shè)計任務(wù)書 機械設(shè)計與制造 專 業(yè) 2013 年級 4 班 一、設(shè)計題目 已知如圖所示“軸承座”零件的機械加工過程,設(shè)計其某一工序的專用機床夾具。 軸承座機械加工工藝流程： —鑄造 —清砂—熱處理（時效） —銑周面保證長82、寬38 —銑底面—刨削左右側(cè)面、21槽 —車內(nèi)孔Φ30、Φ35至圖樣尺寸保證15+0.15、倒角C1 — 鉆Φ6、Φ4各孔、鉆2Φ9、锪孔2Φ13沉孔、鉆工藝孔2Φ7.8（裝配鉸2ⅹΦ8+0.022） —去毛刺—檢驗—入庫 題目：1. 銑底平面 2. 車（鏜

3、）內(nèi)孔Φ30、Φ35保證15+0.15、倒角C1 3. 鉆工藝孔2Φ7.8 二、主要內(nèi)容 1.擬定夾具設(shè)計方案。 2.繪制夾具總裝圖。 3.繪制零件工作圖。 4.撰寫設(shè)計說明書。撰寫設(shè)計說明書。 三、具體要求 夾具總裝圖 1張 零件工作圖 2張 課程設(shè)計說明書 1份 四、進(jìn)度安排 第一階段：查閱資料，擬定夾具設(shè)計方案（6月2日前） 第二階段：繪制夾具總裝圖（6.16前） 第三階段：

4、繪制零件圖（6.19前） 第四階段：整理撰寫說明書（6.23前） 五、成績評定 指導(dǎo)教師 簽名 日期 年 月 日 系主任 審核 日期 年 月 日 設(shè)計任務(wù)書 課程設(shè)計說明書正文 目 錄 序言 一、對零件工序過程及本工序加工要求的分析 二、工件定位分析 （一）定位方案分析 （二）定位元件選定、簡圖及尺寸 三、工件夾緊裝置 （一）工件夾緊方案 （二）夾緊裝置圖，夾緊力計算 四、刀具的導(dǎo)向 （一）刀具的導(dǎo)向方案 （二）導(dǎo)向裝置簡圖 五、夾具的對定 （一）夾具的對定方案

5、 （二）夾具的對定裝置及簡 六、夾具的精度量化分析 七、夾具的實用性及優(yōu)缺點 八、夾具設(shè)計心得體會 參考文獻(xiàn) 指導(dǎo)教師 簽名 日期 年 月 日 系主任 審核 日期 年 月 日 一、對零件工序過程及本工序加工要求的分析 （一）零件的作用 軸承座是用于支撐軸類零件的，鏜孔的目的是為了滿足滾動軸承的外圈和軸承孔的配合要求， 或者是滑動軸承外圓與軸承孔的配合，兩個孔是用于固定軸承座的，單邊固定是出于滿足結(jié)構(gòu)和安裝位置的要求。 （二）零件的工藝分析 ⑴

6、φ30及φ8兩孔都具有較高的精度要求，表面粗糙度Ra的值為1.6um，是加工的關(guān)鍵表面。 ⑵軸承座上、下表面及前、后兩端面的表面粗糙度Ra為3.2 um，是加工的重要表面。軸承座的上表面有位置精度要求0.008，而且與軸承孔中心線有平行度要求0.003。軸承座的前、后端面與軸承孔中心線垂直度要求為0.003，是重要的加工表面。 ⑶φ13沉孔加工表面粗糙度要求較低。 ⑷其余表面要求不高。 二、工件定位分析 （一）定位方案分析 1.定位裝置的設(shè)計要點 （1）當(dāng)加工回轉(zhuǎn)表面時，要求工件加工面的軸線與機床主軸軸線重合，夾具上定位 裝置的

7、結(jié)構(gòu)和布置必須保證這一點。 （2）當(dāng)加工的表面與工序基準(zhǔn)之間有尺寸聯(lián)系或相互位置精度要求時，則應(yīng)該以夾具的回轉(zhuǎn)軸線為基準(zhǔn)來確定定位元件的位置。 2.夾緊裝置的設(shè)計要求 工件的夾緊應(yīng)該可靠。由于加工時工件和夾具一起隨主軸高速旋轉(zhuǎn)，故在加工過程中 工件除受切削力矩作用外，整個夾具還要受到重力和離心力的作用，這些力不僅降低夾緊力，同時會使主軸振動。因此，夾緊機構(gòu)必須具有足夠的夾緊力，自鎖性要好，以防止工件在加工過程中位移或發(fā)生事故。 3.夾具與機床主軸的聯(lián)接 夾具與機床主軸的聯(lián)接方式，主要取決于夾具徑向尺寸的大小和機床主軸前端的結(jié)構(gòu) 形式。常用的聯(lián)接方式有以下兩種。 （1）夾具以錐柄

8、與機床主軸聯(lián)接。如表“夾具與機床回轉(zhuǎn)軸相連接的方式”中所示。 （2）夾具通過過渡盤與機床主軸的軸頸聯(lián)接。如表“夾具與機床回轉(zhuǎn)軸相連接的方 式”中所示。夾具以H7/h6或H7/js6的配合精度安裝在過渡盤的凸緣上，再以螺釘緊固。 4.夾具的總體設(shè)計 （1）夾具的總體結(jié)構(gòu)應(yīng)該力求緊湊、輕便，懸臂尺寸要短，重心盡可能靠近主軸。夾具的懸伸長度L與外廓直徑D之比可參照下列數(shù)據(jù)選取。 當(dāng)D＜150時，L/D≤1.25；當(dāng)D=150~300時，L/D≤0.9；當(dāng)D＞300時，L/D≤0.6。 （2）當(dāng)工件與夾具上各元件相對機床主軸的旋轉(zhuǎn)軸線不平衡時，贏回產(chǎn)生較大離心 力引起振動而加工精

9、度和生產(chǎn)安全，特別是在轉(zhuǎn)速高的情況下。因此對于重量不對稱的夾具，要有平衡要求。平衡的方法有兩種：設(shè)置平衡塊或加工減重孔。在工廠實際生產(chǎn)中，常采用配重的方法實現(xiàn)夾具的平衡。 （3）為了保證安全，夾具上各元件一般不允許突出夾具體的圓形輪廓之外。此外，還應(yīng)該注意防止切屑和冷卻液的飛濺等問題，必要時應(yīng)該加防護罩。 經(jīng)分析零件圖可知，軸承座底面為高度方向基準(zhǔn)，軸承座前端面為寬度方向基準(zhǔn)?？紤]選擇以加工的軸承座底面為精基準(zhǔn)，保證底面與φ30孔中心線的距離為30。該基準(zhǔn)面積較大，工件的裝夾穩(wěn)定可靠，容易操作，夾具結(jié)構(gòu)也比較簡單。 （2） 定位元件選定、簡圖及尺寸 定位

10、元件的作用是是要使工件在夾具中有準(zhǔn)確和確定不變的位置，在保證情況的要求下限制足夠的自由度。 自有物體在空間中有六個自由度，要使工件在夾具體中具有準(zhǔn)確和確定不變的位置則必須限制六個自由的。在本工序中，將工件放在一個精度較高的平板上，限制了工件的三個自由度，又用浮動V型塊限制工件兩個自由度和鏜套限制一個自由度及工件被完全定位。在車床夾具上設(shè)置找正孔，校正基圓或定位孔為定位之一。 3、 工件夾緊裝置 （一）工件夾緊方案 工件在定位元件的支撐下，獲得了正確位置。但是，在加工過程中，由于切削力、重力、離心力和慣性力等各種力的影響，為了保證將更

11、工件牢固地夾緊在定位元件上，以防止工件產(chǎn)生振動和移動，就必須依靠夾緊機構(gòu)。定位和夾緊是工件安裝在夾具中的兩個緊密聯(lián)系著的過程，因此，必須在設(shè)計夾具時要同時考慮。合理地選擇夾緊力的作用點、方向和大小，關(guān)系著夾具的夾緊結(jié)構(gòu)和工作精度。 在本工序中，夾緊方案一底面和前面為基準(zhǔn)面定位，V型塊對中保證底面與φ30孔中心線的距離為30。該基準(zhǔn)面積較大，工件的裝夾穩(wěn)定可靠，容易操作，夾具結(jié)構(gòu)也比較簡單。 （二）夾緊裝置圖，夾緊力計算 夾緊力的大小必須適當(dāng)。夾緊力過小，工件可能在加工過程中移動而被破壞定位，不僅影響質(zhì)量，還可能造成事故；夾緊力過大，不但會使工件和夾具產(chǎn)生變

12、形，對加工質(zhì)量不利，而且造成人力、物力浪費。 加工過程中，工件受到切削力、離心力、慣性力及重力等作用。理論上夾緊力的大小應(yīng)與這些力或力矩的作用相平衡。而實際上，夾緊力的大小還與工藝系統(tǒng)的剛度、夾緊機構(gòu)的傳遞效率等因素有關(guān)，而且切削力的大小在加速過程中是變化的,因此，夾緊力的計算很復(fù)雜的。在實際中采用估算法、類比法和實驗法確定所需夾緊力。 根據(jù)公式計算出夾緊力 用計算法確定夾緊力的大小，很難計算準(zhǔn)確。因為在切削過程中，加工余量、工件硬度、刀具磨損等情況是時刻變化的，計算出來的夾緊力數(shù)值還要乘上一個范圍較大的安全系數(shù)。因此設(shè)計手動夾緊裝置時，根據(jù)經(jīng)驗或類比的方法確定所需夾緊力的大小。 4、

13、 刀具的導(dǎo)向 （一）刀具的導(dǎo)向方案 對刀裝置由對刀塊和塞尺組成，用來確定夾具和刀具的相對位置。對刀裝置的結(jié)構(gòu)形式取決于加工表面的形狀。 為能迅速、準(zhǔn)確地確定刀具與夾具的相對位置，鏜夾具上都應(yīng)設(shè)置引導(dǎo)刀具的元件——鏜套。鏜套一般安裝在鏜套支架上，鏜套支架與夾具體連接，鏜套與工件之間留有排屑空間 （二）導(dǎo)向裝置圖 5、 夾具的對定 （1） 夾具的對定方案 為保證工件的加工精度，出工件在夾具中定位外，那么夾具相對刀具及切削成形運動還需占一確定位置。采用壓板，用螺栓、螺母連接，利用手動夾緊，這種夾緊力小，成本低。

14、 （2） 夾具的對定裝置及簡 六、夾具的精度量化分析 分析影響加工尺寸mm的加工誤差如下。 （1）定位誤差△D。因基準(zhǔn)重合，△B=0;又因為是平面定位，△Y=0.故△D=0 （2）夾緊位置誤差△A。由于此夾具的過度盤是連接在夾具是不拆的，過度盤定位圓孔軸線為夾具的安裝基準(zhǔn)，夾具上V型塊的平面與過度盤定位圓孔軸線的距離尺寸為30mm。因此 △A1=0.021mm 過度盤定位圓孔與主軸軸頸相配合，其配合尺寸為70，查表的：為為。因此 △A2 =（0.035+0.011)mm=0.046mm △A =（0.04

15、6+0.021）mm=0.067mm 若過度盤是與夾具分離機床附件，則 △A2=X1max+X2max 試中 X1max————過渡盤定位孔與主軸間的最大配合間隙（mm） （3） 對刀誤差△T。對刀誤差與尺寸30+0.021mm無關(guān)，故 △T=0 （4） 加工方法誤差△G。由于影響尺寸30mm的因素較多，查書可以取△G=0.52mm/3=0.173mm，根據(jù)公式的 =0.186mm＜0.52mm 故夾具尺寸設(shè)計合理。 7、 夾具的實用性及優(yōu)缺點

16、 優(yōu)點： 徑向尺寸小、回轉(zhuǎn)精度高、抗振能力強，簡單 可靠。操作方便 動作迅速。 實用性：易磨損，只適用于低速工作。 缺點：切削排除困難 8、 夾具設(shè)計心得體會 兩周的課程設(shè)計結(jié)束了，在這次的課程設(shè)計中不僅檢驗了我所學(xué)習(xí)的知識，也培養(yǎng)了我如何去把握一件事情，如何去做一件事情，又如何完成一件事情。在設(shè)計過程中，與同學(xué)分工設(shè)計，和同學(xué)們相互探討，相互學(xué)習(xí)，相互監(jiān)督。學(xué)會了合作，學(xué)會了寬容，學(xué)會了理解。 課程設(shè)計是我們專業(yè)課程知識綜合應(yīng)用的實踐訓(xùn)練，著是我們邁 向社會，從事職業(yè)工作前一個必不少的過程．”千里之行始

17、于足下”，通過這次課程設(shè)計，我深深體會到這句千古名言的真正含義．我今天認(rèn)真的進(jìn)行課程設(shè)計， 學(xué)會腳踏實地邁開這一步，就是為明天能穩(wěn)健地在社會大潮中奔跑打下堅實的基礎(chǔ)． 通過這次夾具設(shè)計，本人在多方面都有所提高。通過這次夾具設(shè)計，綜合運用本專業(yè)所學(xué)課程的理論和生產(chǎn)實際知識進(jìn)行一次軸承座夾具設(shè)計工作的實際訓(xùn)練從而培養(yǎng)和提高學(xué)生獨立工作能力，鞏固與擴充了夾具設(shè)計等課程所學(xué)的內(nèi)容，掌握軸承座夾具設(shè)計的方法和步驟，懂得了怎樣分析零件的工藝性，怎樣確定工藝方案，了解了夾具的基本結(jié)構(gòu)，提高了計算能力，繪圖能力，熟悉了規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)，同時各科相關(guān)的課程都有了全面的復(fù)習(xí)，獨立思考的能力也有了提高。 在這次設(shè)計過程中，體現(xiàn)出自己單獨設(shè)計夾具的能力以及綜合運用知識的能力，體會了學(xué)以致用、突出自己勞動成果的喜悅心情，從中發(fā)現(xiàn)自己平時學(xué)習(xí)的不足和薄弱環(huán)節(jié)，從而加以彌補。 參考文獻(xiàn) [1]機床夾具及應(yīng)用 北京理工大學(xué)出版社.2014。 [2]機械制造技術(shù)課程設(shè)計指導(dǎo) 北京理工大學(xué)出版社.2014 [3]公差配合與精度檢測 電子工業(yè)出版社 2006 [4]機械制圖（第三版） 高等教育出版社 2006 [5]金屬切削原理與刀具 機械工業(yè)出版社 2006