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1、
重慶機(jī)電職業(yè)技術(shù)學(xué)院
課程設(shè)計說明書
設(shè)計名稱: 機(jī)床夾具課程設(shè)計
題 目: 軸承座 夾具設(shè)計
學(xué)生姓名:
專 業(yè): 機(jī)械設(shè)計與制造
班 級: 2013級4班
學(xué) 號:
指導(dǎo)教師:
日 期: 2015 年 0 6 月 0 9 日
2、
重慶機(jī)電職業(yè)技術(shù)學(xué)院
課程設(shè)計任務(wù)書
機(jī)械設(shè)計與制造 專 業(yè) 2013 年級 4 班
一、設(shè)計題目
已知如圖所示“軸承座”零件的機(jī)械加工過程,設(shè)計其某一工序的專用機(jī)床夾具。
軸承座機(jī)械加工工藝流程:
—鑄造
—清砂—熱處理(時效)
—銑周面保證長82、寬38
—銑底面—刨削左右側(cè)面、21槽
—車內(nèi)孔Φ30、Φ35至圖樣尺寸保證15+0.15、倒角C1
— 鉆Φ6、Φ4各孔、鉆2Φ9、锪孔2Φ13沉孔、鉆工藝孔2Φ7.8(裝配鉸2ⅹΦ8+0.022)
—去毛刺—檢驗—入庫
題目:1. 銑底平面
2. 車(鏜
3、)內(nèi)孔Φ30、Φ35保證15+0.15、倒角C1
3. 鉆工藝孔2Φ7.8
二、主要內(nèi)容
1.擬定夾具設(shè)計方案。
2.繪制夾具總裝圖。
3.繪制零件工作圖。
4.撰寫設(shè)計說明書。撰寫設(shè)計說明書。
三、具體要求
夾具總裝圖 1張
零件工作圖 2張
課程設(shè)計說明書 1份
四、進(jìn)度安排
第一階段:查閱資料,擬定夾具設(shè)計方案(6月2日前)
第二階段:繪制夾具總裝圖(6.16前)
第三階段:
4、繪制零件圖(6.19前)
第四階段:整理撰寫說明書(6.23前)
五、成績評定
指導(dǎo)教師 簽名 日期 年 月 日
系主任 審核 日期 年 月 日
設(shè)計任務(wù)書
課程設(shè)計說明書正文
目 錄
序言
一、對零件工序過程及本工序加工要求的分析
二、工件定位分析
(一)定位方案分析
(二)定位元件選定、簡圖及尺寸
三、工件夾緊裝置
(一)工件夾緊方案
(二)夾緊裝置圖,夾緊力計算
四、刀具的導(dǎo)向
(一)刀具的導(dǎo)向方案
(二)導(dǎo)向裝置簡圖
五、夾具的對定
(一)夾具的對定方案
5、
(二)夾具的對定裝置及簡
六、夾具的精度量化分析
七、夾具的實用性及優(yōu)缺點(diǎn)
八、夾具設(shè)計心得體會
參考文獻(xiàn)
指導(dǎo)教師 簽名 日期 年 月 日
系主任 審核 日期 年 月 日
一、對零件工序過程及本工序加工要求的分析
(一)零件的作用
軸承座是用于支撐軸類零件的,鏜孔的目的是為了滿足滾動軸承的外圈和軸承孔的配合要求,
或者是滑動軸承外圓與軸承孔的配合,兩個孔是用于固定軸承座的,單邊固定是出于滿足結(jié)構(gòu)和安裝位置的要求。
(二)零件的工藝分析
⑴
6、φ30及φ8兩孔都具有較高的精度要求,表面粗糙度Ra的值為1.6um,是加工的關(guān)鍵表面。
⑵軸承座上、下表面及前、后兩端面的表面粗糙度Ra為3.2 um,是加工的重要表面。軸承座的上表面有位置精度要求0.008,而且與軸承孔中心線有平行度要求0.003。軸承座的前、后端面與軸承孔中心線垂直度要求為0.003,是重要的加工表面。
⑶φ13沉孔加工表面粗糙度要求較低。
⑷其余表面要求不高。
二、工件定位分析
(一)定位方案分析
1.定位裝置的設(shè)計要點(diǎn)
(1)當(dāng)加工回轉(zhuǎn)表面時,要求工件加工面的軸線與機(jī)床主軸軸線重合,夾具上定位
裝置的
7、結(jié)構(gòu)和布置必須保證這一點(diǎn)。
(2)當(dāng)加工的表面與工序基準(zhǔn)之間有尺寸聯(lián)系或相互位置精度要求時,則應(yīng)該以夾具的回轉(zhuǎn)軸線為基準(zhǔn)來確定定位元件的位置。
2.夾緊裝置的設(shè)計要求
工件的夾緊應(yīng)該可靠。由于加工時工件和夾具一起隨主軸高速旋轉(zhuǎn),故在加工過程中
工件除受切削力矩作用外,整個夾具還要受到重力和離心力的作用,這些力不僅降低夾緊力,同時會使主軸振動。因此,夾緊機(jī)構(gòu)必須具有足夠的夾緊力,自鎖性要好,以防止工件在加工過程中位移或發(fā)生事故。
3.夾具與機(jī)床主軸的聯(lián)接
夾具與機(jī)床主軸的聯(lián)接方式,主要取決于夾具徑向尺寸的大小和機(jī)床主軸前端的結(jié)構(gòu)
形式。常用的聯(lián)接方式有以下兩種。
(1)夾具以錐柄
8、與機(jī)床主軸聯(lián)接。如表“夾具與機(jī)床回轉(zhuǎn)軸相連接的方式”中所示。
(2)夾具通過過渡盤與機(jī)床主軸的軸頸聯(lián)接。如表“夾具與機(jī)床回轉(zhuǎn)軸相連接的方
式”中所示。夾具以H7/h6或H7/js6的配合精度安裝在過渡盤的凸緣上,再以螺釘緊固。
4.夾具的總體設(shè)計
(1)夾具的總體結(jié)構(gòu)應(yīng)該力求緊湊、輕便,懸臂尺寸要短,重心盡可能靠近主軸。夾具的懸伸長度L與外廓直徑D之比可參照下列數(shù)據(jù)選取。
當(dāng)D<150時,L/D≤1.25;當(dāng)D=150~300時,L/D≤0.9;當(dāng)D>300時,L/D≤0.6。
(2)當(dāng)工件與夾具上各元件相對機(jī)床主軸的旋轉(zhuǎn)軸線不平衡時,贏回產(chǎn)生較大離心
力引起振動而加工精
9、度和生產(chǎn)安全,特別是在轉(zhuǎn)速高的情況下。因此對于重量不對稱的夾具,要有平衡要求。平衡的方法有兩種:設(shè)置平衡塊或加工減重孔。在工廠實際生產(chǎn)中,常采用配重的方法實現(xiàn)夾具的平衡。
(3)為了保證安全,夾具上各元件一般不允許突出夾具體的圓形輪廓之外。此外,還應(yīng)該注意防止切屑和冷卻液的飛濺等問題,必要時應(yīng)該加防護(hù)罩。
經(jīng)分析零件圖可知,軸承座底面為高度方向基準(zhǔn),軸承座前端面為寬度方向基準(zhǔn)??紤]選擇以加工的軸承座底面為精基準(zhǔn),保證底面與φ30孔中心線的距離為30。該基準(zhǔn)面積較大,工件的裝夾穩(wěn)定可靠,容易操作,夾具結(jié)構(gòu)也比較簡單。
(2) 定位元件選定、簡圖及尺寸
定位
10、元件的作用是是要使工件在夾具中有準(zhǔn)確和確定不變的位置,在保證情況的要求下限制足夠的自由度。
自有物體在空間中有六個自由度,要使工件在夾具體中具有準(zhǔn)確和確定不變的位置則必須限制六個自由的。在本工序中,將工件放在一個精度較高的平板上,限制了工件的三個自由度,又用浮動V型塊限制工件兩個自由度和鏜套限制一個自由度及工件被完全定位。在車床夾具上設(shè)置找正孔,校正基圓或定位孔為定位之一。
3、 工件夾緊裝置
(一)工件夾緊方案
工件在定位元件的支撐下,獲得了正確位置。但是,在加工過程中,由于切削力、重力、離心力和慣性力等各種力的影響,為了保證將更
11、工件牢固地夾緊在定位元件上,以防止工件產(chǎn)生振動和移動,就必須依靠夾緊機(jī)構(gòu)。定位和夾緊是工件安裝在夾具中的兩個緊密聯(lián)系著的過程,因此,必須在設(shè)計夾具時要同時考慮。合理地選擇夾緊力的作用點(diǎn)、方向和大小,關(guān)系著夾具的夾緊結(jié)構(gòu)和工作精度。
在本工序中,夾緊方案一底面和前面為基準(zhǔn)面定位,V型塊對中保證底面與φ30孔中心線的距離為30。該基準(zhǔn)面積較大,工件的裝夾穩(wěn)定可靠,容易操作,夾具結(jié)構(gòu)也比較簡單。
(二)夾緊裝置圖,夾緊力計算
夾緊力的大小必須適當(dāng)。夾緊力過小,工件可能在加工過程中移動而被破壞定位,不僅影響質(zhì)量,還可能造成事故;夾緊力過大,不但會使工件和夾具產(chǎn)生變
12、形,對加工質(zhì)量不利,而且造成人力、物力浪費(fèi)。
加工過程中,工件受到切削力、離心力、慣性力及重力等作用。理論上夾緊力的大小應(yīng)與這些力或力矩的作用相平衡。而實際上,夾緊力的大小還與工藝系統(tǒng)的剛度、夾緊機(jī)構(gòu)的傳遞效率等因素有關(guān),而且切削力的大小在加速過程中是變化的,因此,夾緊力的計算很復(fù)雜的。在實際中采用估算法、類比法和實驗法確定所需夾緊力。
根據(jù)公式計算出夾緊力
用計算法確定夾緊力的大小,很難計算準(zhǔn)確。因為在切削過程中,加工余量、工件硬度、刀具磨損等情況是時刻變化的,計算出來的夾緊力數(shù)值還要乘上一個范圍較大的安全系數(shù)。因此設(shè)計手動夾緊裝置時,根據(jù)經(jīng)驗或類比的方法確定所需夾緊力的大小。
4、
13、 刀具的導(dǎo)向
(一)刀具的導(dǎo)向方案
對刀裝置由對刀塊和塞尺組成,用來確定夾具和刀具的相對位置。對刀裝置的結(jié)構(gòu)形式取決于加工表面的形狀。
為能迅速、準(zhǔn)確地確定刀具與夾具的相對位置,鏜夾具上都應(yīng)設(shè)置引導(dǎo)刀具的元件——鏜套。鏜套一般安裝在鏜套支架上,鏜套支架與夾具體連接,鏜套與工件之間留有排屑空間
(二)導(dǎo)向裝置圖
5、 夾具的對定
(1) 夾具的對定方案
為保證工件的加工精度,出工件在夾具中定位外,那么夾具相對刀具及切削成形運(yùn)動還需占一確定位置。采用壓板,用螺栓、螺母連接,利用手動夾緊,這種夾緊力小,成本低。
14、
(2) 夾具的對定裝置及簡
六、夾具的精度量化分析
分析影響加工尺寸mm的加工誤差如下。
(1)定位誤差△D。因基準(zhǔn)重合,△B=0;又因為是平面定位,△Y=0.故△D=0
(2)夾緊位置誤差△A。由于此夾具的過度盤是連接在夾具是不拆的,過度盤定位圓孔軸線為夾具的安裝基準(zhǔn),夾具上V型塊的平面與過度盤定位圓孔軸線的距離尺寸為30mm。因此
△A1=0.021mm
過度盤定位圓孔與主軸軸頸相配合,其配合尺寸為70,查表的:為為。因此
△A2 =(0.035+0.011)mm=0.046mm
△A =(0.04
15、6+0.021)mm=0.067mm
若過度盤是與夾具分離機(jī)床附件,則
△A2=X1max+X2max
試中 X1max————過渡盤定位孔與主軸間的最大配合間隙(mm)
(3) 對刀誤差△T。對刀誤差與尺寸30+0.021mm無關(guān),故
△T=0
(4) 加工方法誤差△G。由于影響尺寸30mm的因素較多,查書可以取△G=0.52mm/3=0.173mm,根據(jù)公式的
=0.186mm<0.52mm
故夾具尺寸設(shè)計合理。
7、 夾具的實用性及優(yōu)缺點(diǎn)
16、
優(yōu)點(diǎn): 徑向尺寸小、回轉(zhuǎn)精度高、抗振能力強(qiáng),簡單 可靠。操作方便 動作迅速。
實用性:易磨損,只適用于低速工作。
缺點(diǎn):切削排除困難
8、 夾具設(shè)計心得體會
兩周的課程設(shè)計結(jié)束了,在這次的課程設(shè)計中不僅檢驗了我所學(xué)習(xí)的知識,也培養(yǎng)了我如何去把握一件事情,如何去做一件事情,又如何完成一件事情。在設(shè)計過程中,與同學(xué)分工設(shè)計,和同學(xué)們相互探討,相互學(xué)習(xí),相互監(jiān)督。學(xué)會了合作,學(xué)會了寬容,學(xué)會了理解。
課程設(shè)計是我們專業(yè)課程知識綜合應(yīng)用的實踐訓(xùn)練,著是我們邁
向社會,從事職業(yè)工作前一個必不少的過程.”千里之行始
17、于足下”,通過這次課程設(shè)計,我深深體會到這句千古名言的真正含義.我今天認(rèn)真的進(jìn)行課程設(shè)計,
學(xué)會腳踏實地邁開這一步,就是為明天能穩(wěn)健地在社會大潮中奔跑打下堅實的基礎(chǔ).
通過這次夾具設(shè)計,本人在多方面都有所提高。通過這次夾具設(shè)計,綜合運(yùn)用本專業(yè)所學(xué)課程的理論和生產(chǎn)實際知識進(jìn)行一次軸承座夾具設(shè)計工作的實際訓(xùn)練從而培養(yǎng)和提高學(xué)生獨(dú)立工作能力,鞏固與擴(kuò)充了夾具設(shè)計等課程所學(xué)的內(nèi)容,掌握軸承座夾具設(shè)計的方法和步驟,懂得了怎樣分析零件的工藝性,怎樣確定工藝方案,了解了夾具的基本結(jié)構(gòu),提高了計算能力,繪圖能力,熟悉了規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn),同時各科相關(guān)的課程都有了全面的復(fù)習(xí),獨(dú)立思考的能力也有了提高。
在這次設(shè)計過程中,體現(xiàn)出自己單獨(dú)設(shè)計夾具的能力以及綜合運(yùn)用知識的能力,體會了學(xué)以致用、突出自己勞動成果的喜悅心情,從中發(fā)現(xiàn)自己平時學(xué)習(xí)的不足和薄弱環(huán)節(jié),從而加以彌補(bǔ)。
參考文獻(xiàn)
[1]機(jī)床夾具及應(yīng)用 北京理工大學(xué)出版社.2014。
[2]機(jī)械制造技術(shù)課程設(shè)計指導(dǎo) 北京理工大學(xué)出版社.2014
[3]公差配合與精度檢測 電子工業(yè)出版社 2006
[4]機(jī)械制圖(第三版) 高等教育出版社 2006
[5]金屬切削原理與刀具 機(jī)械工業(yè)出版社 2006