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

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1、目 錄 緒論………………………………………………………………………………………2 1 夾具設(shè)計簡介………………………………………………………………………3 1.1 機床夾具的功能…………………………………………………………………3 1.2 已知工件…………………………………………………………………………3 1.3機床夾具應(yīng)滿足的要求……………………………………………………………3 1.4設(shè)計已知條件………………………………………………………………………4 2 夾具的結(jié)構(gòu)設(shè)計………………………………………………………………………5 2.1 設(shè)計機床夾具前的準備工作………………

2、……………………………………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…………………………………………5 2.2 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………………………………………………………7 2.3 繪制夾具裝配圖…………………………………………………………………7

3、2.4 繪制夾具零件圖…………………………………………………………………9 3 夾具精度的驗算……………………………………………………………………10 3.1 定位誤差的分析與計算…………………………………………………………10 3.1.1 定位誤差……………………………………………………………………10 3.1.2 產(chǎn)生定位誤差的原因………………………………………………………10 4 課設(shè)說明…………………………………………………………………………12 4.1 設(shè)計方案的論證………………………………………………………………12 4.2 形成的論點……………………………………

4、………………………………12 4.3 儀器設(shè)備………………………………………………………………………13 5 致謝與感想………………………………………………………………………15 6 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

5、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、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

6、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

7、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

8、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)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

9、，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)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)計機床夾具前的準備工作 2.1.1 明確工件的生產(chǎn)要求 工

10、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、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、已加工表面、決定了機床夾具的定位方案，如選用平

11、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)標準正確選擇定位元件或定位元件的組 合。在機床夾具的使用過程中，工件的批量越大，定位元件的磨損越快，選用標準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

12、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，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）

13、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)，故夾緊機構(gòu)選擇在 固定式定位銷上直接加螺紋

14、，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)按國家標準盡可能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?，將夾具各組成元件聯(lián)接成一體。 （4）標注必要的尺寸、配合、公差等。 1)夾具的外形尺寸，所設(shè)計夾具的

15、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)標注裝配后的位置尺寸和形位公差。 6)標注技術(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，填寫標題欄

16、和零件明細表。 每一個零件都必須有自己的編號，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，標準件、配套件填寫在明細表的上方。注意，不能遺漏加工工件和標準件、配套件。 8）此課設(shè)裝配圖標注 （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)按制圖標準繪制。視圖盡可能與裝配

17、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)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

18、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

19、差。 3.1.2產(chǎn)生定位誤差的原因 （1）平面定位情形，夾具定位基準與工序基準不重合，兩基準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轉(zhuǎn)換誤差。 （2）定位基準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。

20、 （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

21、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

22、 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 螺母標準 螺紋規(guī)格D M3 M4 M5 M6 M8 M10 M12 (M14) M16 (M18) M20 (M22) M24 (M27) M30 M36 da max 3 5 6 7 9 11 13 15

23、 17 20 22 24 26 29 32 39 dw min 5 6 7 9 12 15 17 20 23 25 28 31 32 38 43 51 e min 6 8 9 11 14 18 20 23 27 30 33 37 40 45 51 61 s max 6 7 8 10 13 16 18 21 24 27 30 34 36 41 46 55 c max 0 0 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 m(m

24、ax) 六角螺母 2 3 5 5 7 8 11 13 15 16 18 19 22 24 26 31 薄螺母 2 2 3 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 14 15 18 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

25、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)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

26、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, 1999 3、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?？茖W(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