罩殼零件車削?32H7孔工序?qū)Ｓ脢A具的設(shè)計(jì)

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機(jī)械工程學(xué)院機(jī)床專用夾具設(shè)計(jì)說明書設(shè)計(jì)題目：罩殼零件車削 ?32H7 孔工序?qū)Ｓ脢A具的設(shè)計(jì) 指導(dǎo)教師： 蔡蘇寧 專 業(yè)： 機(jī)械制造與自動(dòng)化 班 級(jí)： 機(jī)制 1008 班 姓 名： 康鵬勃 日 期： 2012-11-01 2目 錄工藝（工裝）課程設(shè)計(jì)任務(wù)書 .3序言 7一、零件的工藝分析 8二、夾具設(shè)計(jì) .8（一） 、設(shè)計(jì)思想 .8（二） 、定位方案 .9（三） 、夾緊方案 .9（四） 、定位銷設(shè)計(jì)與誤差計(jì)算 10（五） 、夾緊力計(jì)算： 12（六） 、夾具整體說明： 13三、夾具設(shè)計(jì)心得體會(huì) .14四、參考文獻(xiàn) 153機(jī)械工程學(xué)院工藝（工裝）課程設(shè)計(jì)任務(wù)書設(shè)計(jì)題目：罩殼零件車削 ?32H7 孔工序?qū)Ｓ脢A具的設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)內(nèi)容：（1）零件圖 1張（2）夾具裝配總圖 1 張（3）夾具零件圖 1～2張（3）課程設(shè)計(jì)說明書 1 份原始資料：零件圖 1 張；生產(chǎn)綱領(lǐng)為 6000 件/年；每日1 班。指導(dǎo)教師： 蔡蘇寧 專 業(yè)： 機(jī)械制造與自動(dòng)化 班 級(jí)： 機(jī)制 1008 班 姓 名： 康鵬勃 日 期： 2012-11-01 4工藝（工裝）課程設(shè)計(jì)任務(wù)書一、設(shè)計(jì)內(nèi)容及要求1．工藝分析熟悉零件圖，了解零件的性能、材料、用途及其在機(jī)床中的作用，通過其結(jié)構(gòu)工藝性和各項(xiàng)技術(shù)要求的分析，明確該零件主要表面和次要表面，并找出該零件主要表面加工時(shí)的關(guān)鍵技術(shù)問題。2．確定生產(chǎn)類型根據(jù)零件的生產(chǎn)綱領(lǐng)（年產(chǎn)量） ，確定其生產(chǎn)類型（一般應(yīng)為批量生產(chǎn)） 。3．確定設(shè)計(jì)方案結(jié)合本道工序的加工要求，判斷應(yīng)該限制的自由度，進(jìn)而選擇定位基準(zhǔn)，確定設(shè)計(jì)方案。【注】：應(yīng)制定兩個(gè)以上的定位方案，經(jīng)比較后，選出最佳方案。4．定位分析與定位誤差的計(jì)算5．對(duì)刀及導(dǎo)引裝置的設(shè)計(jì)6．加緊機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)和加緊力的計(jì)算7．編寫設(shè)計(jì)說明書根據(jù)以上設(shè)計(jì)內(nèi)容和要求，編寫《專用夾具設(shè)計(jì)說明書》一份。說明書是課程設(shè)計(jì)的總結(jié)性文件，要求字跡工整，語(yǔ)言簡(jiǎn)練，文字5通順，簡(jiǎn)明扼要，圖例清晰?！咀ⅰ烤帉憙?nèi)容及格式見：《專用夾具課程設(shè)計(jì)說明書》裝訂順序及編寫提綱。二、設(shè)計(jì)要求在本次課程設(shè)計(jì)過程中，要求編制一個(gè)中等復(fù)雜程度零件的機(jī)械加工工藝規(guī)程，并撰寫設(shè)計(jì)說明書。學(xué)生應(yīng)在教師的指導(dǎo)下，按照設(shè)計(jì)任務(wù)書的規(guī)定，認(rèn)真地、有計(jì)劃地按時(shí)完成設(shè)計(jì)任務(wù)。必須以負(fù)責(zé)的態(tài)度對(duì)待自己的設(shè)計(jì)工作，縝密思考，慎重對(duì)待自己的每一項(xiàng)技術(shù)決定，認(rèn)真核實(shí)每一個(gè)數(shù)據(jù)和計(jì)算結(jié)果。設(shè)計(jì)完成后，每人單獨(dú)向老師交設(shè)計(jì)作業(yè)，并且能準(zhǔn)確回答老師提出的 2-3 個(gè)問題。此外，注意理論與實(shí)踐的結(jié)合，積極主動(dòng)地深入實(shí)習(xí)車間，詳細(xì)觀察和分析現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況，以期使整個(gè)設(shè)計(jì)在技術(shù)上是先進(jìn)的，經(jīng)濟(jì)上是合理的，生產(chǎn)上是可行的。三、進(jìn)程計(jì)劃表序號(hào) 設(shè)計(jì)各個(gè)階段內(nèi)容 工作天數(shù)1研究課程設(shè)計(jì)任務(wù)，分析設(shè)計(jì)對(duì)象，熟悉資料，借設(shè)計(jì)資料、手冊(cè)等。12 熟悉零件機(jī)械加工工藝規(guī)程 13 夾具設(shè)計(jì)（草圖、零件圖、總圖） 54 編寫設(shè)計(jì)說明書 25 整理設(shè)計(jì)文件，準(zhǔn)備答辯 166 共 計(jì) 10四、主要借閱參考資料及手冊(cè)學(xué)生可根據(jù)需要借閱以下參考資料和手冊(cè)中的幾種：［1］ 《金屬機(jī)械加工工藝人員手冊(cè)》上?？茖W(xué)技術(shù)出版社主編趙如福［2］ 《機(jī)床夾具設(shè)計(jì)手冊(cè)》國(guó)防工業(yè)出版社 主編楊黎明［3］ 《機(jī)械零件設(shè)計(jì)手冊(cè)》冶金工業(yè)出版社 主編東北工學(xué)院［4］ 《機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)》 機(jī)械工業(yè)出版社 主編徐灝［5］ 《機(jī)械零件設(shè)計(jì)手冊(cè)》 國(guó)防工業(yè)出版社 楊黎明編［6］ 《金屬切削手冊(cè)(第三版) 》 上?？萍忌虾Ｊ薪饘偾邢骷夹g(shù)協(xié)會(huì)編［7］ 《實(shí)用機(jī)床設(shè)計(jì)手冊(cè)(精) 》 遼寧科技李洪編［8］ 《金屬切削刀具設(shè)計(jì)手冊(cè)(精) 》機(jī)械工業(yè)出版社袁哲俊//劉華明編［9］ 《機(jī)械加工工藝手冊(cè)第一卷：工藝基礎(chǔ)卷》機(jī)械工業(yè)出版社 王先逵 李旦編［10］ 《機(jī)械加工工藝手冊(cè)第二卷:加工技術(shù)卷》機(jī)械工業(yè)出版社 王先逵 李旦編［11］ 《機(jī)械加工常用刀具數(shù)據(jù)速查手冊(cè)(精) 》 機(jī)械工業(yè)出版社王健石編［12］ 《機(jī)械制造工藝學(xué)課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)書》機(jī)械工業(yè)出版社 趙家齊 編7［13］ 《機(jī)械制造工藝與裝備習(xí)題集和課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)書》化學(xué)工業(yè)出版社倪森壽編［14］相關(guān)課程教材序言本書是根據(jù)查閱相關(guān)書籍資料對(duì) MGA6025 高精度萬(wàn)能磨床的罩殼 φ32H7 的孔而設(shè)計(jì)的一套專用夾具。本次夾具設(shè)計(jì)培養(yǎng)了我們的設(shè)計(jì)能力、分析問題能力、解決問題能力、團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力、計(jì)算能力等夾具設(shè)計(jì)各個(gè)環(huán)節(jié)的能力。使我們更好的了解了工藝的編制，工藝路線的實(shí)施、獨(dú)立設(shè)計(jì)一個(gè)合理的夾具，從而更深刻的體會(huì)到了機(jī)械方面工作的系統(tǒng)性。對(duì)培養(yǎng)我們思維的縝密性和考慮問題的全面性，都起到了積極的作用。本說明書分為以下幾部分，零件工藝分析、夾具設(shè)計(jì)、設(shè)計(jì)思想、定位方案、夾緊方案、定位銷設(shè)計(jì)與誤差計(jì)算、夾緊力計(jì)算、夾具整體說明等。在老師的指導(dǎo)及校辦工廠（咸陽(yáng)機(jī)床廠）師傅的指導(dǎo)下完成，在此表示崇高的敬意和衷心的感謝。由于編者水平有限，加之時(shí)間倉(cāng)促，不妥之處在所難免，敬請(qǐng)各位老師及同仁批評(píng)指正。8編者 2012 年 10 月一、零件的工藝分析罩殼零件的生產(chǎn)類型為大批量生產(chǎn)。因此選用高效率的專用夾具此夾具是為車 MGA6025 高精度萬(wàn)能磨床的罩殼 φ32H7 的孔而設(shè)計(jì)的一套專用夾具。根據(jù)工藝規(guī)程，在加工 φ32H7 孔（鉆孔 φ28 孔—鏜鉸 φ32H7孔）之前，其它表面均已加工好。本工序的加工要求是：1、所需要求尺寸及精度有（單位：mm） 。150、 35、37±0.048、φ32H7、2、孔的中心軸線與 φ55J7 中心軸心的垂直度為 0.06；3、φ55J7 軸線端面與孔的中心軸線的垂直度為 0.02；二、夾具設(shè)計(jì)（一） 、設(shè)計(jì)思想該零件材料為 HT200，屬于大批量生產(chǎn)。因此有以下要求：91、本夾具既要保證工件的精度，又要考慮如何提高勞動(dòng)生產(chǎn)效率，降低勞動(dòng)成本及勞動(dòng)強(qiáng)度。2、φ40P6 外圓柱伸出過長(zhǎng)，考慮到其強(qiáng)度及尺寸精度要求，應(yīng)有輔助支撐結(jié)構(gòu)。3、工件有很大內(nèi)腔，考慮其剛性，夾緊力作用點(diǎn)應(yīng)盡量靠近距各作用點(diǎn)的力盡可能相等。（二） 、定位方案由零件圖可知：本工序的孔軸線與 φ55J7 的孔軸線有37±0.048、150、 15 的尺寸要求，可用定位銷限制其自由度（X1.0?的移動(dòng)、Y 的移動(dòng)） ，再用一個(gè)大平面上裝定位短銷限制兩個(gè)自由度（X 的轉(zhuǎn)動(dòng)、Y 的轉(zhuǎn)動(dòng)、Z 的移動(dòng)）保證 35 及兩個(gè)垂直度。最后一個(gè)自由度可以有如下兩種方案：方案 a：用一個(gè)浮動(dòng) V 型塊限制其 Z 軸的轉(zhuǎn)動(dòng)，保證 φ32H7 與φ40P6 的同軸度；方案 b：用一個(gè)螺栓限制其 Z 軸的轉(zhuǎn)動(dòng)，保證 φ32H7 與 φ40P6的同軸度；方案比較：方案 a 是用面定位，外圓表面是毛坯，定位比較復(fù)雜；方案 b 是用點(diǎn)定位。點(diǎn)定位相對(duì)面定位更加準(zhǔn)確。故選用方案a。10（三） 、夾緊方案夾緊方式：手動(dòng)因工件有很大的內(nèi)腔，考慮剛性不足，夾緊力作用點(diǎn)靠邊且夾緊力方向指向主要定位基準(zhǔn)面（大平面） 。夾緊機(jī)構(gòu)形式采用平行下壓浮動(dòng)夾緊機(jī)構(gòu)[1]（《機(jī)床夾具設(shè)計(jì)手冊(cè)》P230 該機(jī)構(gòu)利用螺柱螺栓壓板夾緊工件。左邊螺母下邊應(yīng)加一個(gè)球面墊圈。當(dāng)擰緊左邊螺母時(shí)，壓板壓緊左邊工件，同時(shí)通過撓板式杠桿使右邊螺桿下移壓緊右邊工件。輔助支撐：既要起支撐作用，不要限制其轉(zhuǎn)動(dòng)。本裝置采用用兩個(gè)螺柱螺栓來夾緊工件。（四） 、定位銷設(shè)計(jì)與誤差計(jì)算根據(jù)[2]《機(jī)床夾具設(shè)計(jì)實(shí)例教程》P104 頁(yè)表 9-1 可知，定位銷限制的自由度為 X 軸的移動(dòng)、Y 軸的移動(dòng)，所以定位元件為圓柱短銷。圓柱短銷直徑的基本尺寸取工件孔的最小極限尺寸 D ，其公差1帶一般取 g6 或 h7。即 d=D g6，因?yàn)榭椎闹睆綖?φ55J7（φ55 ） ，1 018.2??所以圓柱短銷的直徑為 d=φ54.988 g6（φ54.988 ）即.09φ55 f602.41?ΔD 定位誤差計(jì)算：尺寸有 150、 15 、 35、37±0.048 、φ32H7、φ40P61.0?分析：尺寸 φ32H7、φ40P6 公差由工人考慮；11尺寸 150、15 有定位誤差要求，端面有垂直度要求；1.0?尺寸 37±0.048 有定位誤差要求，35 自由公差有定位要求。夾具體定位元件尺寸及精度：定位支承面（大平面）與 φ32H7 孔的距離為 35；φ32H7 孔軸線與 φ55J7 的孔軸線距離為 37±0.048；圓柱短銷：φ55 ，02.41?（1）對(duì)于 150、 15 的尺寸定位誤差計(jì)算如下：.0?∵ΔB=0 又∵孔銷周圍均可接觸∴ΔY=δD+δd+ X min ΔD=ΔB+ΔY X min = —ESei∴ΔD=ΔY=0.030+0.019+0.01=0.059mm∵150 的自由公差±0.1，0.059F 。J 需查[2]《機(jī)床夾具設(shè)計(jì)實(shí)例教程》P61頁(yè)表3-1知，K=1.8所以，F(xiàn) =KF =985.6N需J理J查《機(jī)床夾具設(shè)計(jì)手冊(cè)》楊黎明 主編 國(guó)防工業(yè)出版社 P202 頁(yè)得，單個(gè)螺旋夾緊產(chǎn)生的夾緊力按下式計(jì)算：W = （N)0??,21,tantr???zQL14式中 W —單個(gè)螺旋夾緊產(chǎn)生的夾緊力；Q—原始作用力；0L—作用力臂； —螺桿端部與工件的摩擦角；1?r —螺桿端部與工件間的當(dāng)量摩擦半徑；r —螺紋中經(jīng)之半；1 z—螺旋副的當(dāng)量摩擦角； —螺紋升角。2??查得：r =9.33 tan =0.15 =2°29'1 1?=9°50' r =5.513 Q=50N L=150mm 2z所以，W =2884N 0W =WKLl?查得： =0.85 L=110mm l=55mm所以，W =1225.7N由于該夾具使用了兩個(gè)螺旋夾緊，故 F =2W =2451.4NJK校核夾緊機(jī)構(gòu)產(chǎn)生的夾緊力 FJF =2451.4NF =985.6NJ需J滿足條件：F F 需因此設(shè)計(jì)的專用夾具夾緊機(jī)構(gòu)合理。（六） 、夾具整體說明：夾具體上各部件安裝好之后，通過過度盤與主軸連接，過度盤與夾具體之間的用“止口”定位，即夾具體的定位孔與過度盤的凸緣配合，然后用螺釘緊固。對(duì)于夾具體為保證精度安裝，安裝時(shí)應(yīng)對(duì)夾具的限位基面仔細(xì)找正，可在夾具體上開一個(gè)專孔，作為找正基面，使該面與機(jī)床主軸同軸，用于限位基面偏離回轉(zhuǎn)中心，保證精度同軸度 φ0.01，圓跳動(dòng) 0.01。為保證夾具體動(dòng)靜平衡，應(yīng)配置配重快調(diào)理其準(zhǔn)確位置。夾緊機(jī)構(gòu)應(yīng)克服離心力及切削力等，找出最小夾緊力，夾緊時(shí)應(yīng)盡可能夾緊工件，防止其因受力而使定位錯(cuò)大，甚至有不安全事15故，使用平行下壓浮動(dòng)夾緊機(jī)構(gòu)，在一切就緒后要進(jìn)行檢驗(yàn)試車，修調(diào)至工件工序加工合理為止。三、夾具設(shè)計(jì)心得體會(huì)通過十余天的專用夾具設(shè)計(jì)，感慨頗多，受益匪淺。感受到了團(tuán)隊(duì)的力量；感受到自己知識(shí)上的欠缺；感受到了機(jī)械中的奧妙。設(shè)計(jì)的日子中，大家吵過、哭過、笑過、迷茫過、放棄過……最終還是出色地完成了艱巨的任務(wù)。首先，當(dāng)老師安排完任務(wù)后，我們組一塊積極討論，多次找老師問問題，同時(shí)讓老師聯(lián)系校辦工廠老師看組裝、聽講解。從校辦工廠出來后，我們一起研究我組的設(shè)計(jì)方案，大家集思廣益、大顯身手，最終確定了方案。然后，明確分工，大家各司其職，查資料、分析、計(jì)算、設(shè)計(jì)、畫圖等使整個(gè)設(shè)計(jì)過程緊張有序。在設(shè)計(jì)的過程中，大家都發(fā)現(xiàn)自己學(xué)到的知識(shí)太少、動(dòng)手能力、查資料能力、分析、計(jì)算能力多多少少都有些不足。退縮、放棄、對(duì)自己失去信心，大家互相鼓勵(lì)、打氣加油最終還是堅(jiān)持下來。其次，大家將自己所做的能夠及時(shí)地匯總在一塊，使下一步正常、及時(shí)的開展。保證了設(shè)計(jì)保質(zhì)保量按時(shí)的完成了。最后，我僅代表我組全體人員，對(duì)這次設(shè)計(jì)中精心、耐心、細(xì)心指導(dǎo)的老師表示崇高的敬意和衷心的感謝，對(duì)一直以來關(guān)心、大16力支持我們?cè)O(shè)計(jì)的同仁表示感謝，同時(shí)祝愿老師、同仁們身體健康、工作順利、心想事成！四、參考文獻(xiàn)[1]《機(jī)床夾具設(shè)計(jì)手冊(cè)》 楊黎明 主編 國(guó)防工業(yè)出版社[2]《機(jī)床夾具設(shè)計(jì)實(shí)例教程》 李名望 主編 化學(xué)工業(yè)出版社[3]《機(jī)床夾具設(shè)計(jì)》 國(guó)防工業(yè)出版社[4]《機(jī)械加工工藝方案設(shè)計(jì)與實(shí)施》 魏康明 主編 機(jī)械工業(yè)出版社[5]《金屬機(jī)械加工工藝人員手冊(cè)》趙如福 主編上?？茖W(xué)技術(shù)出版社 [6]《金屬切削手冊(cè)(第三版) 》上海科技上海市金屬切削技術(shù)協(xié)會(huì)編[7]《金屬切削原理與刀具》 陸劍中 孫家寧 主編 機(jī)械工業(yè)出版[8]《機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)手冊(cè)》 高等教育出版社[9]《公差配合與測(cè)量技術(shù)》 馮麗萍 主編 機(jī)械工業(yè)出版社17