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1、沈陽理工大學(xué)應(yīng)用技術(shù)學(xué)院機械制造裝備課程設(shè)計說明書目 錄緒論21 夾具設(shè)計簡介31.1 機床夾具的功能31.2 已知工件31.3機床夾具應(yīng)滿足的要求31.4設(shè)計已知條件42 夾具的結(jié)構(gòu)設(shè)計52.1 設(shè)計機床夾具前的準(zhǔn)備工作5 2.1.1 明確工件的生產(chǎn)要求5 2.1.2 充分理解工件的零件圖和工序圖52.2 確定機床夾具的結(jié)構(gòu)方案5 2.2.1 選擇定位原件5 2.2.2 選擇夾緊機構(gòu)6 2.2.3 機床夾具的總體形式72.3 繪制夾具裝配圖72.4 繪制夾具零件圖93 夾具精度的驗算103.1 定位誤差的分析與計算103.1.1 定位誤差103.1.2 產(chǎn)生定位誤差的原因104 課設(shè)說明12
2、4.1 設(shè)計方案的論證124.2 形成的論點124.3 儀器設(shè)備135 致謝與感想156 參考文獻16緒 論 零件在工藝規(guī)程之后，就要按工藝規(guī)程順序進行加工。在加工中除了需要機床、刀具、量具之外，成批生產(chǎn)時還要用機床夾具。它們是機床和工件之間的連接裝置，使工件相對于機床獲得正確的位置。機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床上或夾具中占有正確位置的過程，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)該用一定的機構(gòu)或裝置將工件加以固定。使工件在加工過程中保持定位位置不變的操作，稱為夾緊。將工件定位、夾緊的過程稱為裝夾。工件裝夾是否正確
3、、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，工件的裝夾是通過機床夾具來實現(xiàn)的。機床夾具在生產(chǎn)中應(yīng)用十分廣泛。全套圖紙，加153893706 機床夾具的作用可歸納為以下四個方面： （1）保證加工精度 機床夾具可準(zhǔn)確確定工件、刀具和機床之間的相對位置，可以保證加工精度。 （2）提高生產(chǎn)效率 機床夾具可快速地將工件定位和夾緊，減少輔助時間。 （3) 減少勞動強度 采用機械、氣動、液動等夾緊機構(gòu)，可以減輕工人的勞動強度。 （4）擴大機床的工藝范圍 利用機床夾具，可使機床的加工范圍擴大，例如在臥式車床刀架處安裝鏜孔夾具，可對箱體孔進行鏜孔加工。1、 夾
4、具設(shè)計簡介1.1零件在工藝規(guī)程規(guī)程制定之后，就要按工藝規(guī)程順序進行加工，加工中除了需要機床、刀具、量具外，成批生產(chǎn)是還要用機床夾具。它們是機床和工件之間的聯(lián)系裝置，使工件相對于機床或刀具獲得正確的位置。機床夾具的好壞將直接景象工件加工表面的位置精度，所以機床夾具設(shè)計是裝備設(shè)計中一項重要的工作，是加工過程中最活躍的因素之一。1.2機床夾具的功能1、保證加工精度 工件通過機床夾具進行安裝，包含了兩層含義：一是工件通過夾具上的定位元件獲得正確的位置，稱為定位;二是通過家駿技工是工件的既定位置在加工過程中保持不變，稱為夾緊、這樣，就可以保證工件加工表面的位置精度，且精度穩(wěn)定。2、提高生產(chǎn)率 使用夾具來
5、安裝工件，可以減少劃線，找正，對刀等輔助時間，采用多件，多工位夾具，以及氣動，液壓動力基金裝置，可以進一步減少輔助時間，提高生產(chǎn)率。3、擴大加床的使用范圍 有些機床夾具是指上是對機床進行了部分改造，擴大了原機床的功能和使用范圍。如在車床床鞍上暗訪鏜模夾具，就可以進行箱體零件的孔系加工。4、減輕工人的勞動強度，保證生產(chǎn)安全。1.3機床夾具應(yīng)滿足的要求1、保證加工精度，這是必須做到的最基本要求，其關(guān)鍵是正確的定位、夾緊和導(dǎo)向方案，夾具制造的技術(shù)要求，定位誤差的分析和驗算。2、夾具的總體方案應(yīng)與年生產(chǎn)綱領(lǐng)相適應(yīng)，在大批量生產(chǎn)時，盡量采用快速、高效的定位，夾緊機構(gòu)和動力裝置，提高自動化程度，符合生產(chǎn)節(jié)
6、拍要求，在中、小批量生產(chǎn)時，夾具應(yīng)有一定的可調(diào)性，一適應(yīng)多品種工件的加工。3、安全、方便、減輕勞動強度，機床夾具要有工作安全性考慮，必要時加保護裝置，要符合工人的操作位置和習(xí)慣，要有合適的工件裝卸位置和空間，時工人操作方便、大批量生產(chǎn)和加工笨重時，更需要減輕工人的勞動強度。4、排屑順暢，機床夾具中積累切屑會影響到工件的定位精度，切屑的熱量時工件和夾具產(chǎn)生熱變形，影響加工精度，清理切屑將增加輔助時間，降低生產(chǎn)率。因此夾具設(shè)計中要給予排屑問題充分的重視。5、機床夾具應(yīng)有良好的強度、剛度和結(jié)構(gòu)工藝性、加床夾具設(shè)計時，要方便制造，檢查測、調(diào)整和裝配，有利于提高夾具的制造精度。1.4設(shè)計已知條件本次課設(shè)
7、是要為此圖中的鉸鏈插座設(shè)計一個銑槽的夾具，最終實現(xiàn)將插座定位，更加精確和方便的完成銑槽工作。圖1_1 待加工銑槽2、夾具的結(jié)構(gòu)設(shè)計2.1 設(shè)計機床夾具前的準(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、機動夾緊或自動化程度較高的設(shè)計方案，采用此方案時，機床夾具的結(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，手動夾緊的設(shè)計方案，以減小機床夾具的結(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，他決定了工件在機床夾具中
8、的放置方法，是設(shè)計機床夾具總體結(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)六點定位原理和采用的機床加工方法，定位方案不一定要頂六個自由度，但是要完全定位。工件的代待加工表面是選擇機床，刀具的依據(jù)。確定夾緊機構(gòu)要依據(jù)零件的外形尺寸，選擇合適的定位點，確保夾緊力安全、可靠同時夾緊機構(gòu)不能與刀具的運動軌跡相沖突。2.2確定機床夾具的結(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。在機床
9、夾具的使用過程中，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，方便機床夾具的維修和維護。工序圖只給出了原理方案，應(yīng)仔細分析本工序的工序內(nèi)容、加工精度要求，已加工表面，按照六點定位原理的原則，確定定位方案。本工序需加工的項目1）對工件的工序圖進行分析，明確本工序需要加工的內(nèi)容： 保證中心距尺寸 900，05 mm 2）選擇定位方式A、為保證工件銑槽的定位要求，選擇底面作定位基準(zhǔn)，采用軸定位，與48孔配合，定五個自由度。B.選擇工件通孔為基準(zhǔn)面定位，采用削邊銷定一個自由度，完成完全定位。2.2.2選擇夾緊機構(gòu)（1）夾緊力的方向 夾緊力的方向要有利于工件的定位，并注意
10、工件的剛性方向，不能使工件有脫離定 位表面的趨勢，防止工件在夾緊力的作用下產(chǎn)生變形。（2）夾緊力的作用點夾緊力的作用點應(yīng)選擇在定位元件支承點的作用范圍內(nèi)，以及工件剛度高的位置。確保工件定位準(zhǔn)確、不變形。（3）選擇夾緊機構(gòu)在確定夾緊力的方向、作用點的同時，要確定相應(yīng)的夾緊機構(gòu)。確定夾緊機構(gòu)要注意以下幾方面的問題：1）安全性 夾緊機構(gòu)應(yīng)具有足夠的強度和夾緊力，以防止意外傷及夾具操作人員。2）手動夾緊機構(gòu)活動操作力不應(yīng)過大，以減輕操作人員的勞動強度。3）夾緊機構(gòu)的行程不宜過長，以提高夾具的工作效率。4）手動夾緊機構(gòu)應(yīng)操作靈活、方便。5）本課設(shè)為保證定位精度，主夾緊力的作用點應(yīng)在主定位點的支承范圍內(nèi)，
11、故夾緊機構(gòu)選擇在 固定式定位銷上直接加螺紋，用螺母壓緊的方法。為加快工件的裝夾速度，提高夾具使用效率，螺母墊圈采用開口墊圈。2.2.3 夾具的總體形式（1）將工件固定在夾具體上。（2）將刀具用對刀塊來確定。2.3繪制夾具裝配圖 裝配圖應(yīng)按國家標(biāo)準(zhǔn)盡可能1：1地繪制，三視圖要完整清楚地表達出夾具的主要結(jié)構(gòu)及夾具的工作原理。（1） 視工件為透明體，用雙點劃線畫出主要部分（如輪廓，定位面、夾緊面和加工表面）。（2）畫出定位元件、夾緊機構(gòu)、導(dǎo)向裝置的位置（3）畫出夾具體及其它聯(lián)接用的元件（聯(lián)接體、螺釘?shù)龋瑢A具各組成元件聯(lián)接成一體。（4）標(biāo)注必要的尺寸、配合、公差等。 1)夾具的外形尺寸，所設(shè)計夾具
12、的最大長、寬、高尺寸。2）夾具與機床的聯(lián)系尺寸，即夾具在機床上的定位、固定尺寸。如車床夾具的莫氏錐度、銑床夾具的對定裝置等。3）夾具與刀具的聯(lián)系尺寸，如用對刀塊對刀時塞尺的尺寸、對刀塊表面到定位表面的尺寸及公差。4)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。5)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。6)標(biāo)注技術(shù)條件a. 定位元件的定位表面間相互位置精度。b. 定位元件的定位表面與夾具安裝基面的位置精度。c. 定位表面與導(dǎo)向元件間的位置精度。d. 導(dǎo)向元件工作面間的位置精度。7)對零件編號，填寫標(biāo)題欄和零件明細表。 每一個零件都必須有自己
13、的編號，此編號是唯一的。在工廠的生產(chǎn)過程中，生部按零件編號安排生產(chǎn)、查找工件。完整填寫標(biāo)題欄，如裝配圖號、名稱、單位、設(shè)計者、比例等。完整填寫明細表，一般來說，加工工件填寫在明細表的下方，標(biāo)準(zhǔn)件、配套件填寫在明細表的上方。注意，不能遺漏加工工件和標(biāo)準(zhǔn)件、配套件。8）此課設(shè)裝配圖標(biāo)注（1）夾具外型尺寸：160 110 103（2）中心距尺寸及公差：90 0，05（3）軸與工件的配合：48H7/g6 2.4繪制夾具零件圖 對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。（1） 零件圖盡可能按1：1繪制。（2） 零件圖上的尺寸公差、形位公差、技術(shù)要求應(yīng)
14、根據(jù)裝配圖上的配合種類、位置精度、技術(shù)要求而定。（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)注完整。3 夾具精度的驗算3.1 定位誤差的分析與計算3.1.1 定位誤差影響工件加工表面位置精度的因素有三個方面，工件在夾具中的安裝誤差，夾具機床上的對定誤差，加工誤差，夾具精度的驗算主要是驗算工件在夾具中的安裝誤差，其它兩項可以在夾具安裝或加工過程中調(diào)整。 (1) 驗算尺寸精度：所有影響尺寸精度的尺寸鏈均是驗算尺寸精度的組成環(huán)，分別計算每個組成環(huán)的最大間隙誤差，然后計算其綜合誤差。 (2) 驗算形位公差： 所有影響形位公差的尺寸鏈均是驗算形位公差的組成環(huán)，分別計算每個組成環(huán)的最大轉(zhuǎn)角誤
15、差，然后計算其綜合誤差。計算出的綜合誤差小于等于技術(shù)要求公差的2/3即為合格。(3) 驗算此設(shè)計：（1）驗算中心距: 90 0，05mm 1）定位誤差 主要是定位軸H7 與孔的間隙，最大間隙為0.05mm. 2)鉆套與襯套的配合間隙 180,01mm，最大間隙0.029mm. 3）削邊銷于孔之間的中心距誤差，產(chǎn)生中心距誤差。3.1.2產(chǎn)生定位誤差的原因（1）平面定位情形，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。（2）定位基準(zhǔn)面與定位元件表面的形狀誤差。（3）導(dǎo)向元件，對刀元件與定位元件間的位置誤差。（4）夾緊力使工件或
16、夾具產(chǎn)生變形，產(chǎn)生位置誤差。（5）夾具在機床上的安裝誤差。（6）定位元件與定位元件間的位置誤差。4 、課設(shè)說明4.1 設(shè)計方案論證（1）首先根據(jù)已知工件的需要選擇加工機床，應(yīng)選用臥式銑床加工比較合理。（2）然后工件主要定位部分為下部分的軸，于支撐板上的配合，這樣可以限制五個自由度。沿Z軸的轉(zhuǎn)動沒有限制，用削邊銷在工件上通孔處限制即可，所以屬于完全定位。滿足定位原理，簡單方便，適合加工帶圓孔的定位，所以這里就是選擇短銷大平面組合定位的優(yōu)點。（3）最后將壓板將工件固定在夾具體上，利用內(nèi)六角螺釘定位夾緊，頂壓支撐組合把工件定位后，利用螺栓對工件進行夾緊，工件的夾緊力的方向應(yīng)該平行于工件的軸線方向，作
17、用點為支撐板的上表面。4.2形成的論點（1）在設(shè)計過程中，我開始利用V形塊進行定位，但在后來的分析中我發(fā)現(xiàn)，這樣屬于過定位，浪費材料，采用削邊銷，孔軸配合即可達到相同的效果。所以我決定選用削邊銷，孔軸配合進行定位，同樣符合條件，所以可行。（2）定位有完全定位和不完全定位，根據(jù)工件加工表面的位置要求，有時需要將工件的六個自由度完全限制，稱為完全定位。有時需要限制的自由度少于六個，成為不完全定位。根據(jù)工件的不同，有時只需限制五個自由度，是允許的。（3）根據(jù)工件的形狀不同，選擇不同的定位元件。若工件以圓孔為定位面，可選圓柱銷、圓錐銷或心軸定位。同時，圓柱銷、圓錐銷和心軸也有多種，應(yīng)根據(jù)工件不同選擇不
18、同的定位元件。4.3儀器設(shè)備（1） 內(nèi)六角螺釘 4個 材料：45鋼 （2）對刀塊 1個 材料：Q235（3）削邊銷 1個 材料：45鋼（4）圓柱銷 4個 材料：45鋼（6）移動壓板 2個 材料：45鋼（7）頂壓支撐 2個 材料：45鋼（8）定位塊 2個 材料：Q235（9）支撐板 1個 材料：Q235表4_1 螺母標(biāo)準(zhǔn)螺紋規(guī)格DM3M4M5M6M8M10M12(M14)M16(M18)M20(M22)M24(M27)M30M36damax356791113151720222426293239dwmin5679121517202325283132384351emin689111418202327
19、30333740455161smax67810131618212427303436414655cmax0011111111111111m(max)六角螺母23557811131516181922242631薄螺母2233456789101112141518技術(shù)要求材料機械性能等級螺紋公差表面處理公差產(chǎn)品等級5、感想和體會 這次課設(shè)使我對機床夾具設(shè)計有了更深刻的了解，特別是其中的技術(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，夾具體一般設(shè)計成平板式，保證具有足有的剛性，還有設(shè)計的裝配圖應(yīng)按照1：1的比例畫出，視圖要完整清楚的表示出夾具的主要結(jié)
20、構(gòu)及夾具的工作原理，并視所有工件為透明體，用雙點劃線畫出主要部分，并畫出定位元件，夾緊機構(gòu)和導(dǎo)向裝置的位置。 通過這次實訓(xùn)我認為自己學(xué)到了很多東西，最主要的是可以和以前學(xué)過的書本上的知識相結(jié)合，這樣不僅對書本上的知識學(xué)習(xí)的更加透徹，還可以為以后的工作有很大的幫助。我希望以后還可以有這樣的實習(xí)機會，可以學(xué)到更多時間性的知識，而且在實習(xí)過程中老師還可以教我們許多他以前的工作經(jīng)驗，對我們來說受益匪淺。 我對這次課設(shè)有著不同的感想，開始我還抱著一種消極的態(tài)度，但是隨著對夾具設(shè)計的慢慢深入，使我一下來了積極性，最后自己不斷的摸索，學(xué)習(xí)，好好的完成本次課設(shè)，不管結(jié)果怎樣，我對這次課設(shè)非常滿意。6 參考文獻1、 馮辛安主編. 機械制造裝備設(shè)計. 機械工業(yè)出版社, 2007，2版 2、 吳宗澤主編. 機械設(shè)計課程設(shè)計手冊. 高等教育出版社, 19993、范祖堯主編. 機械設(shè)備設(shè)計手冊（3）北京：機械工業(yè)出版社，1996 4、蔡光起主編.機械制造工藝學(xué)沈陽：東北大學(xué)出版社，1994 5、東北重型機械學(xué)院.機床夾具設(shè)計手冊上海：上海科學(xué)技術(shù)出版社，1988 6、張海華主編. 械制造裝備設(shè)計指導(dǎo)書沈陽理工大學(xué)：機械工程系，2008 17
機械制造裝備設(shè)計課程設(shè)計鉸鏈叉座銑床夾具設(shè)計【全套圖紙】
