工藝、夾具課程設(shè)計方法

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1、工藝、夾具課程設(shè)計方法（參考）,設(shè)計目的 設(shè)計要求 設(shè)計步驟 設(shè)計注意點 工藝規(guī)程的設(shè)計過程 夾具設(shè)計過程,1.培養(yǎng)學(xué)生運用機械制造工藝學(xué)及有關(guān)課程的知識，分析和解決工藝問題的能力，初步具備設(shè)計一個中等復(fù)雜程度零件的工藝規(guī)程的能力。 2.能根據(jù)被加工零件的技術(shù)要求，運用夾具設(shè)計的基本原理和方法，學(xué)會擬訂夾具設(shè)計方案，完成夾具結(jié)構(gòu)設(shè)計，初步具備設(shè)計出高效、省力、經(jīng)濟合理并能保證加工質(zhì)量的專用夾具的能力。 3.培養(yǎng)學(xué)生熟悉并運用有關(guān)手冊、標(biāo)準(zhǔn)、圖表等技術(shù)資料的能力。 4.進一步培養(yǎng)學(xué)生識圖、制圖、運算和編寫技術(shù)文件等基本技能。,一、設(shè)計目的,二、設(shè)計要求,1.零件圖一張 2.某一給定零件的機械加工

2、工藝規(guī)程一套 (包括封面、工藝路線卡、多張工序卡片) 3.某一道工序的夾具總裝圖 4.夾具主要零件圖 5.課程設(shè)計說明書,三、設(shè)計步驟,1. 確定生產(chǎn)類型(一般為中批或大批生產(chǎn))，對零件進行工藝分析，畫零件圖； 2.確定毛坯種類及制造方法，繪制毛坯圖； 3.擬訂零件的機械加工工藝路線，完成工藝路線卡； 4.針對每道工序，確定加工設(shè)備和工藝裝備，確定各工序加工余量和工序尺寸，填寫工序卡片； 5.設(shè)計指定工序的專用夾具，繪制裝配總圖和主要零件圖13張； 6.撰寫設(shè)計說明書。,四、設(shè)計注意點,1、毛坯圖的繪制 （1）用雙點劃線畫出簡化了的零件圖； （2）粗實線繪出毛坯形狀； （3）將毛坯的尺寸和

3、極限偏差標(biāo)注在尺寸線的上方； （4）對于圖上無法或不便表示的條件，應(yīng)以技術(shù)要求的形式寫明。,2、工藝路線的擬訂,先面后孔 ---先加工面后加工孔 先粗后精 ----先粗加工后精加工,粗精分開,提高質(zhì)量 先主后次 -----先主要表面加工,后次要表面加工 基準(zhǔn)先行 ----先加工出基準(zhǔn)面，再盡量以統(tǒng)一的基準(zhǔn)定位加工其余表面,,,3、機床和工藝裝備的確定,選擇的機床、夾具、刀具和量具的型號、規(guī)格、精度，應(yīng)與零件尺寸大小、精度、生產(chǎn)規(guī)模和工廠的具體條件相適應(yīng)。,4、關(guān)于工序簡圖的畫法,在機械加工工序卡片上要求繪出工序簡圖。 具體要求是： （1）僅繪出本工序完成后的形狀； （2）根據(jù)零件加工情況

4、可選某向視圖、剖視圖或局部視圖，力求簡明； （3）圖上工件的位置應(yīng)是加工時的工作位置，允許不按比例繪制； （4）本工序的加工表面用粗實線表示，非加工面用細(xì)實線表示； （5）只標(biāo)注本工序加工面的尺寸精度、形狀精度、相互位置精度、表面粗糙度和有關(guān)技術(shù)要求； （6）定位和夾緊應(yīng)用定位夾緊元件及裝置符號標(biāo)出； （7）大而復(fù)雜的零件允許另用紙繪出，附在工序卡片后面。,5、工序卡片填寫要求,（1）內(nèi)容要簡要、明確；術(shù)語正確、字跡工整； （2）所用符號、計量單位等應(yīng)符合有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)； （3）“設(shè)備”欄一般填寫設(shè)備的型號、名稱，必要時還應(yīng)填寫設(shè)備編號； （4）“工藝裝備”欄內(nèi)的刀、夾、量、輔具，其中屬專用的，按專

5、用名稱(編號)填寫； （5）屬標(biāo)準(zhǔn)的，填寫名稱、規(guī)格和精度(編號)。,6、設(shè)計說明書編寫的具體內(nèi)容,(1)零件的功用、結(jié)構(gòu)特點、設(shè)計基準(zhǔn)、主要加工表面、主要技術(shù)要求和技術(shù)關(guān)鍵； (2)設(shè)計條件； (3)選擇毛坯的說明； (4)選擇工藝基準(zhǔn)的說明； (5)各工藝方案的分析、對比與取舍； (6)確定機床和工藝裝備的說明； (7)工藝尺寸的計算，加工余量的確定； (8)確定切削用量、單件時間的說明； (9)專用夾具設(shè)計方案的確定； (10)夾緊力的計算； (11)定位精度分析；,五、工藝規(guī)程設(shè)計過程,零件圖分析 確定工藝特征,零件圖分析,首先對零件圖和裝配圖進行工藝分析，著重了解以下內(nèi)容： (1)

6、零件的性能、功用、工作條件； (2)零件的材料和熱處理要求； (3)零件的確切形狀和結(jié)構(gòu)特點； (4)零件的主要加工表面、主要技術(shù)要求和關(guān)鍵的技術(shù)問題； (5)零件的結(jié)構(gòu)工藝性。要從選材是否得當(dāng)，尺寸標(biāo)注和技術(shù)要求是否合理，加工的難易程度，成本高低，是否便于采用先進的、高效率的工藝方法等方面進行分析，對不合理之處提出修改意見。 其次按制圖標(biāo)準(zhǔn)進行零件圖的繪制。,根據(jù)具體零件形狀進行分析，找出其影響加工的主要特征所在。,確定工藝特征,六、夾具設(shè)計過程,夾具設(shè)計要求 設(shè)計的一般步驟 夾具零件尺寸及其配合示例 零件圖的繪制 夾具設(shè)計示例,1、夾具設(shè)計要求,l）保證工件的加工精度 2）提高生產(chǎn)

7、率，降低成本 3）操作方便，工作安全，能減輕工人勞動強度 4）便于排屑 5）有良好的結(jié)構(gòu)工藝性,2、設(shè)計的一般步驟,（1）研究原始資料，明確設(shè)計要求 （2）確定夾具方案，繪制夾具結(jié)構(gòu)草圖 （3）繪制夾具總圖，標(biāo)注有關(guān)尺寸及技術(shù)要求,（1）研究原始資料，明確設(shè)計要求,熟悉零件圖和裝配圖、零件的工藝規(guī)程，充分了解本工序的加工內(nèi)容、技術(shù)要求等； 收集有關(guān)機床、刀具、夾具等方面的資料。,（2）確定夾具方案，繪制夾具結(jié)構(gòu)草圖,（1）根據(jù)定位基準(zhǔn)和六點定位原理，確定工件的定位方法并選擇相 應(yīng)的定位元件； （2）確定引導(dǎo)裝置或?qū)Φ堆b置； （3）確定工件的夾緊方法，設(shè)計夾緊機構(gòu)； （4）確定其它元件或裝置的

8、結(jié)構(gòu)形式 （5）確定夾具體結(jié)構(gòu)形式 （6）確定夾具總體輪廓。,（3）繪制夾具總圖，標(biāo)注有關(guān)尺寸及技術(shù)要求,（1）確定視圖關(guān)系，應(yīng)盡可能少。主視圖應(yīng)取操作者實際工作位置； （2）比例盡量取1:1，有利于審圖； （3）用雙點劃線畫工序圖； （4）依次畫定位元件、對刀元件、夾緊元件、其他元件、夾具體； （5）標(biāo)上尺寸、技術(shù)要求,3、夾具零件尺寸及其配合,外形輪廓尺寸 配合尺寸 （1）定位元件與工件的配合 H6/g5,H6/f5,H7/g6,H7/f7 （2）導(dǎo)套與刀具的配合 G6/h5,F7/h5,G7/H6,F8/h6 （3）不采用緊固件的固定連接 H7/n6,H7/r6,

9、H8/t7,H8/z8,相對尺寸 -------對刀元件與定位元件之間的聯(lián)系尺寸 特性尺寸 -------用來保證夾具某項性能的尺寸，如偏心夾緊機構(gòu)的偏心距、楔塊的自鎖升角 夾具與機床間的聯(lián)系尺寸 序號、明細(xì)表、標(biāo)題欄,（1）對夾具總圖中的非標(biāo)準(zhǔn)件均應(yīng)繪制零件圖； （2）零件圖視圖的選擇應(yīng)盡可能與零件在總圖上的工作位置相一致。,4、零件圖繪制,5、夾具設(shè)計示例,如圖示為一用于加工連桿零件的小頭孔的工序簡圖。 零件材料為45鋼，毛坯為模鍛件，年產(chǎn)量為500件，所用機床為立式鉆床Z525。 設(shè)計本工序的夾具。,（1）加工精度與生產(chǎn)批量分析,本工序有一定位置精度要求，屬于批量生產(chǎn)，使用夾具加工是適當(dāng)

10、的。 但考慮到生產(chǎn)批量不是很大，因而夾具結(jié)構(gòu)應(yīng)盡可能的簡單，以減小夾具制造成本。,（2）確定夾具結(jié)構(gòu)方案,1）確定定位方案，選擇定位元件 A. 選擇間隙配合的剛性心軸加小端面的定位方式; B. 采用活動V形塊來確定工件的角向位置,2）確定導(dǎo)向裝置,本工序小頭孔加工的精度要求較高，一次裝夾要完成鉆一擴一粗鉸一精鉸四個工步，故采用快換鉆套（機床上相應(yīng)的采用快換夾頭）； 又考慮到要求結(jié)構(gòu)簡單且能保證精度，采用固定式鉆模板。,,3）確定夾緊機構(gòu),可采用可漲心軸、液塑心軸等，但這樣作夾具結(jié)構(gòu)較復(fù)雜，制造成本較高。 為簡化結(jié)構(gòu)，確定采用螺紋夾緊，即在心軸上直接做出一段螺紋，并用螺母和開口墊圈鎖緊。,,4）確定其它裝置和夾具體,為了增加剛度和減小加工時工件的變形，應(yīng)在靠近工件的加工部位增加輔助支承。,