機(jī)械制造裝備設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)鉸鏈叉座銑床夾具設(shè)計(jì)【單獨(dú)論文不含圖】

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1、沈陽理工大學(xué)應(yīng)用技術(shù)學(xué)院機(jī)械制造裝備課程設(shè)計(jì)說明書 目 錄 緒論………………………………………………………………………………………2 1 夾具設(shè)計(jì)簡介………………………………………………………………………3 1.1 機(jī)床夾具的功能…………………………………………………………………3 1.2 已知工件…………………………………………………………………………3 1.3機(jī)床夾具應(yīng)滿足的要求……………………………………………………………3 1.4設(shè)計(jì)已知條件………………………………………………………………………4 2 夾具的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)…………………………………………………………………

2、……5 2.1 設(shè)計(jì)機(jī)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…………………………………………5 2.2 確定機(jī)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(jī)構(gòu)………………………………………………………………6 2.2.3 機(jī)床夾具的總體形式………………………………………………………7 2.3 繪制夾具裝配圖…

3、………………………………………………………………7 2.4 繪制夾具零件圖…………………………………………………………………9 3 夾具精度的驗(yàn)算……………………………………………………………………10 3.1 定位誤差的分析與計(jì)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(jì)方案的論證………………………………………………………………

4、12 4.2 形成的論點(diǎn)……………………………………………………………………12 4.3 儀器設(shè)備………………………………………………………………………13 5 致謝與感想………………………………………………………………………15 6 參考文獻(xiàn)…………………………………………………………………………16 緒 論 零件在工藝規(guī)程之后，就要按工藝規(guī)程順序進(jìn)行加工。在加工中除了需要機(jī)床、刀具、量具之外，成批生產(chǎn)時(shí)還要用機(jī)床夾具。它們是機(jī)床和工件之間的連接裝置，使工件相對于機(jī)床獲得正確的位置。機(jī)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

5、定工件在機(jī)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(jī)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(jī)床夾具來實(shí)現(xiàn)的。機(jī)床夾具在生產(chǎn)中應(yīng)用十分廣泛。 單獨(dú)論文不含圖，加153893706 機(jī)床夾具的作用可歸納為以下四個(gè)方面： （1）保證加工精度 機(jī)床夾具可準(zhǔn)確確定工件、刀具和機(jī)床之間的相對位置，可

6、以保證加工精度。 （2）提高生產(chǎn)效率 機(jī)床夾具可快速地將工件定位和夾緊，減少輔助時(shí)間。 （3) 減少勞動(dòng)強(qiáng)度 采用機(jī)械、氣動(dòng)、液動(dòng)等夾緊機(jī)構(gòu)，可以減輕工人的勞動(dòng)強(qiáng)度。 （4）擴(kuò)大機(jī)床的工藝范圍 利用機(jī)床夾具，可使機(jī)床的加工范圍擴(kuò)大，例如在臥式車床刀架處安裝鏜孔夾具，可對箱體孔進(jìn)行鏜孔加工。 1、 夾具設(shè)計(jì)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(jìn)行加工，加工中除了需要機(jī)床、刀具、量具外，成批生產(chǎn)是還要用機(jī)床夾具。它們是機(jī)床和工件之間的聯(lián)系裝置，使工件相對于機(jī)床或刀具獲得正確的位置。機(jī)床夾具的好壞將直接景象工件加工表面的位

7、置精度，所以機(jī)床夾具設(shè)計(jì)是裝備設(shè)計(jì)中一項(xiàng)重要的工作，是加工過程中最活躍的因素之一。 1.2機(jī)床夾具的功能 1、保證加工精度 工件通過機(jī)床夾具進(jìn)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(shí)間，采用多件，多工位夾具，以及氣動(dòng)，液壓動(dòng)力基金裝置，可以進(jìn)一步減少輔助時(shí)間，提高生產(chǎn)率。 3、擴(kuò)大加床的使用范圍 有些機(jī)床夾具是指上是對機(jī)床進(jìn)行了部分改造，擴(kuò)大了原

8、機(jī)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(jìn)行箱體零件的孔系加工。 4、減輕工人的勞動(dòng)強(qiáng)度，保證生產(chǎn)安全。 1.3機(jī)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(yàn)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(shí)，盡量采用快速、高效的定位，夾緊機(jī)構(gòu)和動(dòng)力裝置，提高自動(dòng)化程度，符合生產(chǎn)節(jié)拍要求，在中、小批量生產(chǎn)時(shí)，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(dòng)強(qiáng)度，機(jī)床夾具要有工作安全性考慮，必要時(shí)加保護(hù)裝置，要符合工人的操作位置和習(xí)慣，要有合適

9、的工件裝卸位置和空間，時(shí)工人操作方便、大批量生產(chǎn)和加工笨重時(shí)，更需要減輕工人的勞動(dòng)強(qiáng)度。 4、排屑順暢，機(jī)床夾具中積累切屑會(huì)影響到工件的定位精度，切屑的熱量時(shí)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(shí)間，降低生產(chǎn)率。因此夾具設(shè)計(jì)中要給予排屑問題充分的重視。 5、機(jī)床夾具應(yīng)有良好的強(qiáng)度、剛度和結(jié)構(gòu)工藝性、加床夾具設(shè)計(jì)時(shí)，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(jì)已知條件 本次課設(shè)是要為此圖中的鉸鏈插座設(shè)計(jì)一個(gè)銑槽的夾具，最終實(shí)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(jì) 2.1 設(shè)計(jì)機(jī)床夾具

10、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(jī)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(jī)動(dòng)夾緊或自動(dòng)化程度較高的設(shè)計(jì)方案，采用此方案時(shí)，機(jī)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(dòng)夾緊的設(shè)計(jì)方案，以減小機(jī)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(jī)床夾具中的放置方法，是設(shè)計(jì)機(jī)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

11、件的工序基準(zhǔn)、已加工表面、決定了機(jī)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(diǎn)定位原理和采用的機(jī)床加工方法，定位方案不一定要頂六個(gè)自由度，但是要完全定位。工件的代待加工表面是選擇機(jī)床，刀具的依據(jù)。確定夾緊機(jī)構(gòu)要依據(jù)零件的外形尺寸，選擇合適的定位點(diǎn)，確保夾緊力安全、可靠同時(shí)夾緊機(jī)構(gòu)不能與刀具的運(yùn)動(dòng)軌跡相沖突。 2.2確定機(jī)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(jī)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(biāo)準(zhǔn)定位元件增加了夾具零件的互換性，方便機(jī)

12、床夾具的維修和維護(hù)。 工序圖只給出了原理方案，應(yīng)仔細(xì)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(diǎn)定位原理的原則，確定定位方案。 本工序需加工的項(xiàng)目 1）對工件的工序圖進(jìn)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(gè)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(gè)自由度，完成完全定位。 2.2.2選擇夾緊機(jī)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

13、 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(diǎn) 夾緊力的作用點(diǎn)應(yīng)選擇在定位元件支承點(diǎn)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(jī)構(gòu) 在確定夾緊力的方向、作用點(diǎn)的同時(shí)，要確定相應(yīng)的夾緊機(jī)構(gòu)。確定夾緊機(jī)構(gòu)要注意以下幾方面的問題： 1）安全性 夾緊機(jī)構(gòu)應(yīng)具有足夠的強(qiáng)度和夾緊力，以防止意外傷及夾具操作人員。 2）手動(dòng)夾緊機(jī)構(gòu)活動(dòng)操作力不應(yīng)過大，以減輕操作人員的勞動(dòng)強(qiáng)度。 3）夾緊機(jī)構(gòu)的行程不宜過長，以提高夾具的工作效率。 4）手動(dòng)夾緊機(jī)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(diǎn)應(yīng)在主定位點(diǎn)的支

14、承范圍內(nèi)，故夾緊機(jī)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(dá)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(diǎn)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(jī)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

15、的尺寸、配合、公差等。 1)夾具的外形尺寸，所設(shè)計(jì)夾具的最大長、寬、高尺寸。 2）夾具與機(jī)床的聯(lián)系尺寸，即夾具在機(jī)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(shí)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.

16、 導(dǎo)向元件工作面間的位置精度。 7)對零件編號(hào)，填寫標(biāo)題欄和零件明細(xì)表。 每一個(gè)零件都必須有自己的編號(hào)，此編號(hào)是唯一的。在工廠的生產(chǎn)過程中，生部按零件編號(hào)安排生產(chǎn)、查找工件。 完整填寫標(biāo)題欄，如裝配圖號(hào)、名稱、單位、設(shè)計(jì)者、比例等。 完整填寫明細(xì)表，一般來說，加工工件填寫在明細(xì)表的下方，標(biāo)準(zhǔn)件、配套件填寫在明細(xì)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

17、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)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(yàn)算 3.1 定位誤差的分析與計(jì)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(gè)方面，工件在夾具中的安裝誤差，夾具 機(jī)床上的對定誤差，加工誤差，夾具精度的驗(yàn)算主要是驗(yàn)算工件在夾具中的安裝誤差，其它兩項(xiàng)可以在夾

18、具安裝或加工過程中調(diào)整。 (1) 驗(yàn)算尺寸精度： 所有影響尺寸精度的尺寸鏈均是驗(yàn)算尺寸精度的組成環(huán)，分別計(jì)算每個(gè)組成環(huán)的最大間隙誤差，然后計(jì)算其綜合誤差。 (2) 驗(yàn)算形位公差： 所有影響形位公差的尺寸鏈均是驗(yàn)算形位公差的組成環(huán)，分別計(jì)算每個(gè)組成環(huán)的最大轉(zhuǎn)角誤差，然后計(jì)算其綜合誤差。計(jì)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(yàn)算此設(shè)計(jì)： （1）驗(yàn)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0.029m

19、m. 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(huì)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）夾緊力使工件或夾具產(chǎn)生變形，產(chǎn)生位置誤差。 （5）夾具在機(jī)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(jì)方案論證 （1）首先根

20、據(jù)已知工件的需要選擇加工機(jī)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(gè)自由度。沿Z軸的轉(zhuǎn)動(dòng)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(diǎn)。 （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(jìn)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(diǎn)為支撐板的上表面。 4.2形成的論點(diǎn) （1）在設(shè)計(jì)過程中，我開始利用V形塊進(jìn)行定位，但在后來的分析中我發(fā)現(xiàn)，這樣屬于過定位，浪

21、費(fèi)材料，采用削邊銷，孔軸配合即可達(dá)到相同的效果。所以我決定選用削邊銷，孔軸配合進(jìn)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(shí)需要將工件的六個(gè)自由度完全限制，稱為完全定位。有時(shí)需要限制的自由度少于六個(gè)，成為不完全定位。根據(jù)工件的不同，有時(shí)只需限制五個(gè)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(shí)，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(gè) 材料：45鋼 （2）對刀塊

22、 1個(gè) 材料：Q235 （3）削邊銷 1個(gè) 材料：45鋼 （4）圓柱銷 4個(gè) 材料：45鋼 （6）移動(dòng)壓板 2個(gè) 材料：45鋼 （7）頂壓支撐 2個(gè) 材料：45鋼 （8）定位塊 2個(gè) 材料：Q235 （9）支撐板 1個(gè) 材料：Q235 表4_1 螺母標(biāo)準(zhǔn) 螺紋規(guī)格D M3 M4 M5 M6 M8 M10 M12 (M14) M16 (M18) M20 (M22) M24 (M27) M30 M36 da

23、max 3 5 6 7 9 11 13 15 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

24、1 1 1 1 1 1 1 1 1 m(max) 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(jī)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(huì) 這次課設(shè)使我對機(jī)床夾具設(shè)計(jì)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

25、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(jì)成平板式，保證具有足有的剛性，還有設(shè)計(jì)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(diǎn)劃線畫出主要部分，并畫出定位元件，夾緊機(jī)構(gòu)和導(dǎo)向裝置的位置。 通過這次實(shí)訓(xùn)我認(rèn)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(shí)相結(jié)合，這樣不僅對書本上的知識(shí)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(shí)習(xí)機(jī)會(huì)，可以學(xué)到更多時(shí)間性的知識(shí)，而且在實(shí)習(xí)過程中老師還可以教我們許多他以前的工作經(jīng)驗(yàn)，對我們來說受益匪

26、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(jì)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(xiàn) 1、 馮辛安主編. 機(jī)械制造裝備設(shè)計(jì). 機(jī)械工業(yè)出版社, 2007，2版 2、 吳宗澤主編. 機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)手冊. 高等教育出版社, 1999 3、范祖堯主編. 《機(jī)械設(shè)備設(shè)計(jì)手冊》（3）北京：機(jī)械工業(yè)出版社，1996 4、蔡光起主編.《機(jī)械制造工藝學(xué)》沈陽：東北大學(xué)出版社，1994 5、東北重型機(jī)械學(xué)院.《機(jī)床夾具設(shè)計(jì)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(jì)指導(dǎo)書》沈陽理工大學(xué)：機(jī)械工程系，2008 17