加工圓柱滑塊φ4小孔的專用夾具設(shè)計說明書2

1、機電及自動化學(xué)院專業(yè)課程綜合設(shè)計設(shè)計題目：加工圓柱滑塊4小孔的專用夾具專 業(yè)：08機械制造及自動化學(xué) 號： 0811113039 姓 名： 2012年1月9日鉆床夾具課程設(shè)計任務(wù)書3前言4設(shè)計思想61、鉆床夾具設(shè)計過程71.1 零件本工序的加工要求分析71.2 確定夾具類型71.3 擬定定位方案和選擇定位元件81.4 確定夾緊方案91.5 確定引導(dǎo)元件91.6 夾具精度分析與計算91.7夾緊機構(gòu)設(shè)計與夾緊計算10夾緊機構(gòu)設(shè)計10夾緊計算102.繪制夾具總圖113.繪制夾具零件圖114.小結(jié)125.課程設(shè)計心得體會12參考文獻14鉆床夾具課程設(shè)計任務(wù)書題目：設(shè)計“圓柱滑塊”零件的鉆床夾具設(shè)計內(nèi)容

2、：1、圓柱滑塊零件圖 1張2、鉆床夾具裝配圖1張3、鉆床夾具零件圖3張4、課程設(shè)計說明書 1份 2012年1 月 8 日 前言一、主要技術(shù)指標(biāo)1）保證工件的加工精度專用夾具應(yīng)有合理的定位方案、合適的尺寸、公差和技術(shù)要求，并進行必要的精度分析，確保夾具能滿足工件的加工精度要求。2）提高生產(chǎn)效率,專用夾具的復(fù)雜程度要與工件的生產(chǎn)綱領(lǐng)相適應(yīng)。應(yīng)根據(jù)工件生產(chǎn)批量的大小選,用不同復(fù)雜程度的快速高效夾緊裝置，以縮短輔助時間，提高生產(chǎn)效率。3）工藝性好,專用夾具的結(jié)構(gòu)簡單、合理、便于加工、裝配、檢驗和維修。專用夾具的生產(chǎn)屬于中批量生產(chǎn)。4）使用性好,專用夾具的操作應(yīng)簡便、省力、安全可靠，排屑應(yīng)方便，必要時可

3、設(shè)置排屑結(jié)構(gòu)。5）經(jīng)濟性好,除考慮專用夾具本身結(jié)構(gòu)簡單、標(biāo)準(zhǔn)化程度高、成本低廉外，還應(yīng)根據(jù)生產(chǎn)綱領(lǐng),對夾具方案進行必要的經(jīng)濟分析，以提高夾具在生產(chǎn)中的經(jīng)濟效益。二、設(shè)計方案、設(shè)計方法、設(shè)計手段（一）研究原始資料,在明確夾具設(shè)計任務(wù)后，應(yīng)對以下幾方面的原始資料進行研究。1、研究加工工件圖樣,了解該工件的結(jié)構(gòu)形狀、尺寸、材料、熱處理要求，主要表面的加工精度、表面粗糙度及其它技術(shù)要求。2、熟悉工藝文件，明確以下內(nèi)容：（1）毛坯的種類、形狀、加工余量及其精度。（2）工件的加工工藝過程、工序圖、本工序所處的地位，本工序前已加工表面的精度及表面粗糙度，基準(zhǔn)面的狀況。（3）本工序所使用的機床、刀具及其它輔具

4、的規(guī)格。（4）本工序所采用的切削量。（二）擬訂夾具的結(jié)構(gòu)方案，擬訂夾具的結(jié)構(gòu)方案包括以下幾個內(nèi)容1）確定夾具的類型，各類機床夾具均有多種不同的類型、鉆床夾具有固定式、翻轉(zhuǎn)式、蓋板式和滑板式等，應(yīng)根據(jù)工件的型狀、尺寸、加工要求及重量確定為回轉(zhuǎn)式。2）確定工件的定位方案，設(shè)計定位裝置，根據(jù)六點定位原則，通過分析工序圖確定工件以圓柱孔定位，定位元件為定位心軸。3）確定工件的夾緊方式，設(shè)計夾緊裝置，常用的夾緊機構(gòu)有斜楔夾緊、螺旋夾緊、偏心夾緊、鉸鏈夾緊等。根據(jù)工件的結(jié)構(gòu)，加工方法其因素確定為螺旋夾緊。4）確定引導(dǎo)元件（鉆套的類型及結(jié)構(gòu)尺寸）：鉆套的類型有固定式鉆套、可換式鉆套、快換式鉆套、特殊式鉆套，

5、根據(jù)工件加工量確定為可換式鉆套。5）夾具精度分析與計算6）繪制夾具總圖三、主要工作程序1)零件本工序的加工要求分析2)確定夾具類型3)擬定定位方案和選擇定位元件4)確定夾緊方案5)確定引導(dǎo)元件(鉆套的類型及結(jié)構(gòu)尺寸)6)夾具精度分析與計算7)繪制夾具總圖8)繪制夾具零件圖樣9）編寫設(shè)計說明書設(shè)計思想本工序是為一圓柱滑塊加工 1 個4 的小孔,所設(shè)計的一套鉆床專用夾具。主要技術(shù)指標(biāo)能保證工件的加工精度、提高生產(chǎn)效率、工藝性好和使用性好。我們在設(shè)計專用夾具時為了能滿足工件的加工精度要求，考慮了合理的定位方案、合適的尺寸、公差和技術(shù)要求，并進行了必要的精度分析。由于是中批量生產(chǎn)，采用了固定式鉆床夾具

6、，提高了生產(chǎn)效率。在工藝性方面使這種夾具的結(jié)構(gòu)簡單、合理、便于加工、裝配、檢驗和維修。在使用性方面這種夾具的操作簡便、省力、安全可靠，排屑也方便，必要時可設(shè)置排屑結(jié)構(gòu)。通過對鉆床夾具設(shè)計的制作，進一步鞏固和所學(xué)基本知識并使所學(xué)知識得到綜合運用。學(xué)會查閱和收集技術(shù)資料，提高運用計算機輔助設(shè)計的能力，樹立正確的設(shè)計思想和嚴(yán)謹(jǐn)?shù)墓ぷ髯黠L(fēng)。設(shè)計思路：以定位心軸為主定位，以滑塊上支撐釘為輔助定位。此次需要完成的題目如下：如下圖所示，設(shè)計加工圓柱滑塊上4小孔的鉆床夾具。圖中其他各表面均已加工完畢。如圖（1）所示： 圖（1）零件圖1、鉆床夾具設(shè)計過程如圖（2）所示為圓柱滑塊工件造型圖：圖(2) 加

7、工零件三維圖1.1 零件本工序的加工要求分析鉆4孔，本工序前已加工的表面有：（1）圓柱滑塊兩個斷面；（2）30孔、20孔及兩個平面；（3）寬度為8的環(huán)形槽。本工序使用機床為 Z525立鉆。刀具為直柄小麻花鉆。1.2 確定夾具類型本工序所加工一個孔 (4)，位于工件大平面上，孔徑較小，工件重量輕、輪廓尺寸以及生產(chǎn)量為中批量生產(chǎn)等原因，采用固定式鉆模。1.3 擬定定位方案和選擇定位元件(1) 定位方案根據(jù)工件結(jié)構(gòu)特點，其定位方案有二：以 20孔及30孔右端面為定位面，以圓柱滑塊右端面為定位面，限制6個自由度。這一定為方案設(shè)計基準(zhǔn)與定位基準(zhǔn)重合，所以B=0。以下底面，圓柱滑塊右端面和外圓柱面最外面一

8、點定位，限制6個自由度，這一定為方案設(shè)計基準(zhǔn)與定位基準(zhǔn)不重合，產(chǎn)生較大的定位誤差，比較上述兩種定位方案，初步確定選用第一種方案。(2) 選擇定位元件選擇帶臺階面的定位心軸，作為以20孔及其端面的定位元件。定位副配合取20H7/g6。(3)定位誤差計算所謂定位誤差，是指由于工件定位造成的加工面相對工序基準(zhǔn)的位置誤差。因為對一批工件來說，刀具經(jīng)調(diào)整后位置是不動的，即被加工表面的位置相對于定位基準(zhǔn)是不變的，所以定位誤差就是工序基準(zhǔn)在加工尺寸方向上的最大變動量。造成定位誤差的原因有：由于定位基準(zhǔn)與工序基準(zhǔn)不一致所引起的定位誤差，稱基準(zhǔn)不重合誤差，即工序基準(zhǔn)相對定位基準(zhǔn)在加工尺寸方向上的最大變動量，以表

9、示；由于定位副制造誤差及其配合間隙所引起的定位誤差，稱基準(zhǔn)位移誤差，即定位基準(zhǔn)的相對位置在加工尺寸方向上的最大變動量，以表示。分析和計算定位誤差的目的，就是為了判斷所采用的定位方案能否保證加工要求，以便對不同方案進行分析比較，從而選出最佳定位方案，它是決定定位方案時的一個重要依據(jù)。由于該工序的設(shè)計基準(zhǔn)和定位基準(zhǔn)相同，所以不存在基準(zhǔn)不重合基準(zhǔn)故;工件內(nèi)孔軸線是定位基準(zhǔn)，定位心軸軸線是調(diào)刀基準(zhǔn)，內(nèi)孔和心軸是間隙配合。因此，一批工件的定位基準(zhǔn)相對夾具的調(diào)刀基準(zhǔn)在寸線方向上的基準(zhǔn)位移誤差按公式 (1) (2)因此，定位誤差為：。1.4 確定夾緊方案參考夾具資料，以定位心軸為主定位，以滑塊上支撐釘為輔助

10、定位，采用 M8螺母、墊圈和定位心軸在20孔左端面夾緊工件。1.5 確定引導(dǎo)元件 (鉆套的類型及結(jié)構(gòu)尺寸 )由于生產(chǎn)量為中批量生產(chǎn)故選用可換鉆套。主要尺寸由機床夾具零、部件國家標(biāo)準(zhǔn) GB/T2263 80 選取。鉆孔時鉆套內(nèi)徑為4mm。外徑為8mm 。 +鉆套端面至加工面的距離取 4mm。麻花鉆選用4mm 。引導(dǎo)元件至定位元件間的位置尺寸為38± 0.10 mm。1.6 夾具精度分析與計算所設(shè)計夾具需保證的加工要求有：尺寸 38± 0.1mm，精度驗算如下：(1)尺寸 38± 0.1mm的精度校核A、定位誤差d，有前計算，已知；B、鉆套與鉆模板間的最大配合間隙；C

11、、麻花鉆與鉆套內(nèi)孔的間隙；D、鉆頭在鉆套孔中的傾斜誤差： （3）由于B=28 mm，S=4 mm，H=24 mm。所以=（28+4+12）×0.04÷24=0.073按概率法相加 因而該夾具能保證尺寸38± 0.1 mm的加工要求。1.7夾緊機構(gòu)設(shè)計與夾緊計算 1.7.1夾緊機構(gòu)設(shè)計 根據(jù)設(shè)計思想，則此鉆床夾具采用固定式鉆床夾具，草圖如下圖三所示：圖（3）夾具總裝簡圖1.7.2夾緊計算 查表可得因此Px=407N查表可得=0.021、 ZM=2.0、 YM=0.8、.=.0.87因此 扭矩 M=0.45Nm 由夾緊力機構(gòu)產(chǎn)生的實際夾緊力應(yīng)滿足下式 其中：其余系數(shù)

12、基本安全系數(shù) 1.3 加工性質(zhì)系數(shù)1.1 刀具鈍化系數(shù)1.15 斷續(xù)刀削系數(shù)1.2所以 K=1.3×1.1×1.15×1.2.=1.98考慮到該工序所需的夾緊力比較小以及工件的結(jié)構(gòu)特征，采用螺旋夾緊機構(gòu)，而且不需要進行強度校核。2.繪制夾具總圖 圖（4）夾具總裝圖正視圖 圖（5）夾具總裝圖左視圖3.繪制夾具零件圖 圖（6）夾具零件圖主視圖 圖（7）夾具零件圖左視圖4.小結(jié)1）目標(biāo)完成情況：經(jīng)過幾個星期的努力，設(shè)計達到了預(yù)想的成功，對于我自己來說已經(jīng)學(xué)到了不少東西。2）存在不足：一是對鉆床的不熟悉，二是在公差與配合方面的知識所學(xué)較少。5.課程設(shè)計心得體會課程設(shè)計是我

13、們專業(yè)課程知識綜合應(yīng)用的實踐訓(xùn)練，這是我們邁向社會、從事職業(yè)工作前一個必不可少的過程為期四周的夾具課程設(shè)計已經(jīng)接近尾聲，回顧整個過程，我組五名同學(xué)在老師的指導(dǎo)下，取得了可喜的成績，課程設(shè)計作為機械制造工藝學(xué)、機床夾具設(shè)計課程的重要環(huán)節(jié)，使理論與實踐更加接近，加深了理論知識的理解，強化了生產(chǎn)實習(xí)中的感性認(rèn)識。這次課程設(shè)計給我們提供了一個應(yīng)用自己所學(xué)知識的機會，從到圖書館查找資料到對夾具精度分析與計算和運用CAD畫出夾具零件圖到最后夾具總圖的成型。都對我所學(xué)的知識進行了檢驗。可以說，本次課程設(shè)計有苦也有甜。設(shè)計思路是最重要的，只要你的設(shè)計思路是成功的，那你的設(shè)計已經(jīng)成功了一半。因此我們應(yīng)該在設(shè)計前

14、做好充分的準(zhǔn)備，像查找詳細的資料，為我們設(shè)計的成功打下堅實的基礎(chǔ)。制作過程是一個考驗人耐心的過程，不能有絲毫的急躁，馬虎，要心平氣合的一步一步來?？傮w來說，通過這次設(shè)計我受益匪淺。在摸索該如何畫出夾具零件圖時的過程中，也特別有趣，培養(yǎng)了我的設(shè)計思維，增加了實際操作能力。在讓我體會到了搞設(shè)計艱辛的同時，更讓我體會到成功的喜悅和快樂。本次課程設(shè)計主要為專用夾具設(shè)計。我們運用了基準(zhǔn)選擇、切削用量選擇計算、機床選用、時間定額計算等方面的知識；夾具設(shè)計的階段運用了工件定位、夾緊機構(gòu)及零件結(jié)構(gòu)設(shè)計等方面的知識。通過此次設(shè)計，使我們基本掌握了零件的加工過程分析、工藝文件的編制、專用夾具設(shè)計的方法和步驟等。學(xué)會了查相關(guān)手冊、選擇使用工藝裝備等等?？偟膩碚f，這次設(shè)計，使我們在基本理論的綜合運用