方刀架鉆鉸孔夾具設計說明書

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1、 夾具課程設計說明書 專業(yè)： 姓名： 學號： 目錄 一、概述…………………………………………………………………1 二、被加工零件的結(jié)構(gòu)特點及指定工序的加工要求…………………2 1.結(jié)構(gòu)特點…………………………………………………………2 2.工藝過程研究……………………………………………………2 三、設計方案的討論與制定……………………………………………3 1．工件定位方案 …………………………………………………3 2．鉸鏈式鉆模板 …………………………………………………4 四、夾具結(jié)構(gòu)特點………………

2、………………………………………4 五、夾緊力，定位誤差計算……………………………………………5 六、夾具的主要技術條件及優(yōu)缺點分析………………………………6 七、夾具主要零件——固定支架的技術條件分析……………………7 八、夾具非標零件——固定支架的加工工藝規(guī)程……………………8 九、主要參考資料………………………………………………………8 一、概述 夾具，即機械制造過程中用來固定加工對象，使之占有正確的位置，以接受施工或檢測的一種工藝裝備，它廣泛地應用于機械制造過程的切削加工、熱處理、裝配、焊接和檢測等工藝過程中。 如今，制造技術迅猛發(fā)展，在現(xiàn)代生產(chǎn)中，機

3、床夾具是一種不可缺少的工藝裝備，它直接影響著工件加工的精度、勞動生產(chǎn)率和產(chǎn)品的制造成本等。應用機床夾具，有利于保證工件的加工精度、穩(wěn)定產(chǎn)品質(zhì)量；有利于提高勞動生產(chǎn)率和降低成本；有利于改善工人勞動條件，保證安全生產(chǎn)；有利于擴大機床工藝范圍，實現(xiàn)“一機多用”。 通過本次課程設計，應該得到下述各方面鍛煉： 1．能熟練運用機械制造工藝設計中的基本理論以及在生產(chǎn)實習中學到的實踐知識，正確地解決一個零件在加工中的基準選擇，定位，夾緊以及正確的工藝路線安排、工藝尺寸確定等問題，保證零件的加工質(zhì)量。 2．提高結(jié)構(gòu)設計的能力。通過設計夾具的訓練，應當獲得根據(jù)被加工零件的加工要求，設計出高效、省力、經(jīng)濟合理

4、而且能保證加工質(zhì)量的夾具的能力。 3．學會使用手冊及圖表資料，掌握與本設計相關資料的規(guī)范、標準，能夠做到熟練運用。 4.進一步培養(yǎng)結(jié)構(gòu)設計、分析計算、編寫技術文件等基本技能。 通過這次設計，我基本上了解并掌握了機床專用夾具等工藝裝備的設計流程，零件機械加工工藝規(guī)程的設計等。并學會了使用和查閱設計資料、手冊、和國家標準等。最重要的是綜合運用所學理論知識，解決現(xiàn)代實際工藝設計問題，鞏固和加深了所學到東西。 二、被加工零件的結(jié)構(gòu)特點及指定工序的加工要求 1.結(jié)構(gòu)特點 該被加工零件是材料為45鋼的方刀架，具有較高的強度，耐磨性，耐熱性及減震性，適用于承受較大的應力。 零件是邊長為12

5、5mm的四方體，高度為72mm。零件中心有直徑不一的通孔，下半部分通孔直徑Φ36mm，上半部Ф25mm，四側(cè)銑壓刀槽，尺寸為24mm。 2.工藝過程研究 據(jù)材料所示，本次加工的工序為：鉆，絞4*Φ15mm1孔至尺寸。加工面為方刀架上表面，表面淬火HRC40~45，四孔均布在方刀架的以中心軸線為中心，Φ85mm為半徑的圓上，公差為0~+0.01mm。 由零件圖可知，孔Φ36mm的中心軸線是重要的定位基準。之前的工序為先粗車Φ36mm的端面，鉆Φ25mm孔至Φ23mm，鏜Φ36mm孔至Φ36mm，公差0~0.03mm；銑四方后去毛刺，保證四方體外表面平整；C表面淬火后，再車Φ25mm端面。

6、然后進行本道工序。 由以上分析，并參考文獻中有關加工精度可知，該工序在以上工序完成的情況下結(jié)構(gòu)工藝性也是可行的。 三、設計方案的討論與制定 由于該零件單件小批量生產(chǎn)，工件上的已加工的孔和外表面均為之前工序已加工面，且該工序中的四孔均勻分布，故采用手動夾具。 1．工件定位方案 選擇孔Φ36mm的中心軸線和工件下底面為定位基準。 工件的下底面在平墊圈上定位，限制了三個自由度，即Ｚ平動，X，Y轉(zhuǎn)動；Φ36mm孔內(nèi)用定位芯軸定位，限制了兩個自由度，即X，Y移動；旁邊用方形定位塊來定位，限制一個自由度，即Z轉(zhuǎn)動，共限制了六個自由度，使

7、工件完全定位。 2．鉸鏈式鉆模板 由于該工序中鉆孔后需絞孔，且四個孔均勻分布，為了方便工件裝卸，故采用鉸鏈式鉆模板。 每加工完一個孔，將菱形螺母松開，芯軸上的開口螺母和帶肩六角螺母松開，將工件卸出，旋轉(zhuǎn)90度，繼續(xù)裝入并鎖緊，然后加工；如此往復，完成此工序需裝卸四次。 四、夾具結(jié)構(gòu)特點 1.夾具體毛坯制造方法選擇 綜合考慮結(jié)構(gòu)合理性、工藝性、經(jīng)濟型、標準化以及各種夾具體的優(yōu)缺點等，選擇夾具體毛坯制造方法為鑄造夾具體。 2.鉸鏈式鉆模板 考慮到鉆孔后需絞孔，且四個孔均勻分布，為了方便工件裝卸，故采用鉸鏈式鉆模板。 3.夾具體的外形尺寸 根據(jù)工件、定位元件、夾

8、緊裝置及其輔助機構(gòu)在總體上的配置，夾具體的外形尺寸便大體確定。夾具體的外形尺寸為長度200mm，寬度125mm，高度120mm；根據(jù)設計要求，夾具體上設計有螺孔、銷孔，定位孔等等。 五、夾緊力，定位誤差計算 夾具的夾緊力不大，故可手動卡緊。 如圖，芯軸的中心線為定位基準，快換鉆套中心線與之存在定位關系，基準尺寸為42.5+0.05， 所以基準不重合誤差為： △B = 0.05-(-0.05)= 0.1mm 因為 Φ22 所以，TD = +0.053-(+0.020)= 0.033mm 因為 Φ36 所以，Td = +0.025-0 =0.025m

9、m 所以基準位移誤差為： △ W = (TD + Td)/2 = 0.029mm 綜上，工序的定位誤差為： △D = △B+△W =0.129mm 六、夾具的主要技術條件及優(yōu)缺點分析 1．夾具體表面需經(jīng)過銑，去毛刺，保證表面平整，水平面間互相平行，水平面及豎直面間互相垂直。 2．定位插銷裝配到夾具體上時，需要保證定位基線與夾具體橫向基準面垂直。 3．定位時，夾具體定位孔裝入芯軸后，其中心軸線，需保證與下底面A保證垂直，垂直度為0.05mm。 4．定位時，保證快換鉆套與芯軸中心軸線相互平行，平行度查表得0.02mm。 5．由資料查得，應保證定位插銷

10、與壓板間的配合為H7/n6；快換鉆套與襯套間的配合為F7/m6；襯套與壓板間的配合為H7/n6。 優(yōu)缺點：夾具采用鉸鏈式鉆模板，其優(yōu)點在于使工件裝卸方便，不妨礙鉆孔后還需絞孔的工序；缺點在于，由于鉸鏈銷孔之間存在配合間隙，因此加工孔的位置精度比固定式鉆模板低。 七、夾具主要零件——固定支架的技術條件分析 夾具體是夾具的基本件，它既要把夾具的各種元件、機構(gòu)、裝置連接成一個整體，而且還要考慮工件裝卸的方便。因此，夾具體的形狀和尺寸主要取決于夾具各組成件的分布位置、工件的外形輪廓尺寸以及加工的條件等。在設計夾具體時應滿足以下基本要求： ①、具有足夠的強度和剛

11、度。 ②、結(jié)構(gòu)簡單、輕便，在保證強度和剛度前提下結(jié)構(gòu)盡可能簡單緊湊，體積小、質(zhì)量輕和便于工件裝卸。 ③、安裝穩(wěn)定牢靠。 ④、結(jié)構(gòu)的工藝性好，便于制造、裝配和檢驗。 ⑤、尺寸要穩(wěn)定且具有一定精度。 ⑥、清理方便。 故在做過一系列處理后，應保證： 1．A平面與B平面相互平行，平行度為0.02mm。 2．定位孔Φ20的中心軸線與A平面相互垂直，垂直度為0.05mm。 3．B平面兩側(cè)的豎直平面與A平面相互垂直，垂直度為0.05mm. 4．定位孔內(nèi)壁粗糙度為0.8μm； A平面和B平面的粗糙度為1.6μm； B平面兩側(cè)的豎直平面粗糙度為3.2μm； 其余為6.

12、3μm。 八、夾具非標零件——固定支架的加工工藝規(guī)程 工序號 工序名稱 安裝 工 序 內(nèi) 容 機床設備 1 備料 2 鑄造 壓力鑄造，鑄出孔，螺紋等 3 熱處理 正火 4 車 粗車Φ20mm端面，鏜Φ20mm孔至 Φ20+0.05mm 車床 5 銑 1 2 銑各端面，200mm*125mm*120mm（長*寬*高），去毛刺 倒角1*45，所有邊 銑床 6 鉆 1 2 鉆4*M6孔，4*M4孔至尺寸 攻M6螺紋，4個 鉆床 7 磨 1 2 磨孔Ф20mm端面，保證精度 磨各個端面 磨床 8 檢驗 注：單位均為mm。 九、主要參考資料 1．馮鶴敏 機床夾具設計 課程設計參考資料 上海理工大學出版社 2．李凱嶺 機械制造技術基礎 北京：科學出版社，2007 3．裘文言 張祖繼 瞿元賞 機械制圖 北京：高等教育出版社，2003