鉆床夾具設(shè)計(jì)說(shuō)明書

1、<p><b>　　機(jī)電及自動(dòng)化學(xué)院</b></p><p><b>　　機(jī)械專業(yè)課程</b></p><p><b>　　夾具課程設(shè)計(jì)</b></p><p>　　設(shè)計(jì)題目：法蘭盤鉆孔夾具設(shè)計(jì) </p><p>　　班 級(jí)： 08機(jī)制2班 &l

2、t;/p><p>　　學(xué) 號(hào)： 0811112058 </p><p>　　姓 名： 周振浩 </p><p>　　指導(dǎo)老師： 鄭清娟 </p><p><b>　　2012年1月</b></p><p><b&g

3、t;　　目錄</b></p><p>　　一.序言 …………………………………………………………………… 3</p><p>　　二.零件工藝分析 ………………………………………………………… 3</p><p>　　三.零件工藝路線分析 …………………………………………………… 4</p><p>　　四. 夾具設(shè)計(jì)任務(wù)介紹…

4、…………………………………………………6</p><p>　　五. 夾具設(shè)計(jì) ………………………………………………………………8</p><p>　　1 定位基準(zhǔn)的選擇 ……………………………………………………8</p><p>　　2 加緊機(jī)構(gòu)的選擇………………………………………………8</p><p>　　3 定位誤差分析 …………………

5、…………………………………… 10</p><p>　　4 夾緊力的計(jì)算 …………………………………………12</p><p>　　六．夾具的零件分析 ………………………………………………………………12</p><p>　　七．設(shè)計(jì)小結(jié) ………………………………………………………………12</p><p>　　八. 參考書目 ………………

6、…………………………………………………13</p><p><b>　　序言</b></p><p>　　夾具設(shè)計(jì)是在我們完成了全部基礎(chǔ)課、技術(shù)基礎(chǔ)課、大部分專業(yè)課以及參加了生產(chǎn)實(shí)習(xí)之后進(jìn)行的。這是我們?cè)谶M(jìn)行畢業(yè)設(shè)計(jì)之前對(duì)所學(xué)各課程的一次深入的綜合性的復(fù)習(xí)，也是一次理論聯(lián)系實(shí)際的訓(xùn)練，因此，它在我們四年的大學(xué)生活中占有重要的地位。</p><p&g

7、t;　　1. 運(yùn)用已學(xué)過(guò)的機(jī)床夾具設(shè)計(jì)及有關(guān)課程的理論知識(shí)以及生產(chǎn)實(shí)習(xí)中所獲得的實(shí)際只是，根據(jù)被加工零件的要求，設(shè)計(jì)既經(jīng)濟(jì)合理又能保證加工質(zhì)量的夾具。</p><p>　　2. 培養(yǎng)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)能力，掌握結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的方法和步驟</p><p>　　3. 學(xué)會(huì)使用各種手冊(cè)、圖冊(cè)、設(shè)計(jì)表格，規(guī)范等各種標(biāo)準(zhǔn)技術(shù)資料，能夠做到熟練運(yùn)用機(jī)械制造技術(shù)課程中的基本理論，正確的解決

8、一個(gè)零件在加工中的加工基準(zhǔn)的選擇、定位、夾緊、加工方法選擇以及合理安排工藝路線，保證零件的加工質(zhì)量。</p><p>　　4. 進(jìn)一步培養(yǎng)機(jī)械制圖、分析計(jì)算、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、編寫技術(shù)文件等基本技能。</p><p>　　對(duì)我而言，此次課程設(shè)計(jì)是一次難得的實(shí)踐性環(huán)節(jié)，是對(duì)所學(xué)理論知識(shí)的又一次更系統(tǒng)更全面的應(yīng)用、鞏固與深化。從中鍛煉著我們的分析問(wèn)題，解決問(wèn)題的能力。尤其對(duì)于機(jī)械制造方向的學(xué)

9、生，為了更好的接觸真正的生產(chǎn)加工，步入社會(huì)，這次設(shè)計(jì)是個(gè)很好的鍛煉機(jī)會(huì)。</p><p><b>　　二．零件的工藝分析</b></p><p><b>　　1.1零件的作用</b></p><p>　　法蘭盤是用于管道連接。法蘭盤連接時(shí)成對(duì)使用，并附有法蘭墊圈，用螺栓緊固在一起，實(shí)現(xiàn)管道連接。題目CA6140車床法蘭盤，

10、位于車床絲桿末端，主要作用是表明刻度，實(shí)現(xiàn)縱向進(jìn)給。 </p><p>　　1.2 零件的工藝分析</p><p>　　法蘭盤是一回轉(zhuǎn)體零件,有一組加工表面,這一組加工表面以Φ20為中心 ,包括:兩個(gè)Φmm的端面, 尺寸為Φmm的圓柱面,兩個(gè)Φ90mm的端面及上面的4個(gè)Φ9mm的透孔. Φmm的外圓柱面及上面的Φ6mm的銷孔, Φ90mm端面上距離中心線分別為34mm和24mm的兩個(gè)平面.

11、</p><p>　　這組加工表面是以Φ20mm為中心,其余加工面都與它有位置關(guān)系,可以先加工它的一個(gè)端面,再借助專用夾具以這個(gè)端面為定位基準(zhǔn)加工另一端面,然后再加工其它加工表面.</p><p>　　三.零件工藝路線分析</p><p>　　工序 1 粗車Φ100端面及外圓柱面，粗車B面，粗車Φ90的外圓柱面</p><p>　　工序 2

12、 粗車Φ45端面及外圓柱面，粗車Φ90的端面</p><p>　　工序 3 鉆、擴(kuò)、粗絞Φ20的孔 </p><p>　　工序 4 粗銑Φ90圓柱面上的兩個(gè)平面</p><p>　　工序 5 半精車Φ100的端面及外圓柱面，半精車B面，半精車Φ90的外圓柱面，車Φ100、Φ90外圓柱面上的倒角，車Φ45兩端過(guò)渡圓弧，車Φ20孔的左端倒角</p>

13、<p>　　工序 6 半精車Φ45的端面及外圓柱面，半精車Φ90的端面，車3*2退刀槽，車Φ45圓柱面兩端的倒角，車Φ20 內(nèi)孔的右端倒角</p><p>　　工序 7 精絞Φ20的孔</p><p>　　工序 8 精銑Φ90圓柱面上的兩個(gè)平面</p><p>　　工序 9 鉆 4-Φ9的孔</p><p>　　工序 10

14、 鉆Φ4孔，鉆、絞Φ6孔</p><p>　　工序 11 磨削Φ100端面、Φ45的外圓柱面 Φ90端面</p><p>　　工序 12 精磨B面 Φ90左端面 </p><p>　　工序 13 精磨Φ90外圓柱面上距離軸線24mm的平面</p><p>　　工序 13 刻線刻字 鍍鉻</p><p>　

15、　工序 15 檢測(cè)入庫(kù)</p><p>　　以上工藝過(guò)程詳見(jiàn)“機(jī)械加工工藝過(guò)程綜合卡片”。</p><p>　　鉆4-Φ9的孔具體工藝過(guò)程</p><p>　　(1) 4-Φ9mm孔</p><p>　　機(jī)床：Z525立式鉆床 </p><p>　　刀具：根據(jù)《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》表10-61選取高速鋼麻花鉆

16、Φ9.</p><p>　　1) 進(jìn)給量 查《機(jī)械加工工藝師手冊(cè)》表28-13，取f=0.13mm/r</p><p>　　2) 削速度　　根據(jù)《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》表10-70,及10-66,查得</p><p>　　V=30m/min.</p><p>　　3) 定機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速　　</p><p>　　ns=

17、= 1061r/min</p><p>　　按機(jī)床說(shuō)明書(見(jiàn)《機(jī)械加工工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)),與1061r/min相近的機(jī)床轉(zhuǎn)速為1012r/min?，F(xiàn)選取=1012r/min。</p><p><b>　　所以實(shí)際切削速度</b></p><p><b>　　==</b></p><p>　　5) 削

18、工時(shí)，按《工藝手冊(cè)》表6.2-1。</p><p>　　t=i ;其中l(wèi)=8mm; =4mm; =3mm;</p><p>　　t= ==0.11(min)</p><p>　　由于有四個(gè)孔所以切削工時(shí)為4 t=0.44min</p><p>　　四. 夾具設(shè)計(jì)任務(wù)介紹：</p><p>　　CA6140法蘭盤鉆4

19、xф9孔的夾具設(shè)計(jì)</p><p>　　由于零件圖上無(wú)要求，因此加工過(guò)程中無(wú)特別要求。</p><p>　　零件三維模型截圖如下：</p><p><b>　　圖一</b></p><p><b>　　圖二</b></p><p><b>　　端蓋零件二維圖<

20、/b></p><p><b>　　圖三</b></p><p><b>　　設(shè)計(jì)任務(wù)書</b></p><p>　　設(shè)計(jì)題目：鉆孔夾具設(shè)計(jì)</p><p><b>　　設(shè)計(jì)清單：</b></p><p>　　1、用三維工程軟件（PROE）設(shè)計(jì)夾具

21、裝配圖及零件圖。</p><p>　　2、夾具總裝圖（AUTOCAD）。</p><p>　　3、主要非標(biāo)準(zhǔn)件零件圖（AUTOCAD）。</p><p>　　4、設(shè)計(jì)說(shuō)明書（需含夾具設(shè)計(jì)方案、夾具設(shè)計(jì)原理說(shuō)明、定位誤差分析和夾緊力計(jì)算）。</p><p>　　5、以上所有資料為紙質(zhì)版和電子版。</p><p><

22、b>　　五. 夾具設(shè)計(jì)</b></p><p><b>　　1.定位基準(zhǔn)的選擇</b></p><p>　　由零件圖可知，以底面為主要定位面，孔Φ20為定位孔，設(shè)計(jì)專用夾具。這種設(shè)計(jì)是合理的，底面定位限制了 。三個(gè)自由度，圓柱短銷限制了。只有沒(méi)限制。他一方面保證了加工基準(zhǔn)與設(shè)計(jì)基準(zhǔn)的統(tǒng)一，另一方面孔Φ20是經(jīng)精加工過(guò)的，精度高，保證加工精度的要求，同

23、時(shí)還保證這個(gè)孔是以Φ20還有底面為基準(zhǔn)加工的，這樣就能夠滿足基準(zhǔn)要求。然后是完全定位，滿足加工要求。</p><p><b>　　2.夾緊機(jī)構(gòu)選擇</b></p><p>　　此零件的可夾面較少且可夾面的面積不大，經(jīng)考慮故采用移動(dòng)壓板機(jī)構(gòu)進(jìn)行夾緊。 </p><p><b>　　總裝配圖如圖所示</b></p>

24、<p><b>　　圖四（方案1）</b></p><p><b>　　圖五（方案一）</b></p><p><b>　　圖六（方案2）</b></p><p><b>　　圖七（方案2）</b></p><p>　　從實(shí)用性 簡(jiǎn)易方便及有

25、利于生產(chǎn)方面考慮 采用方案1</p><p><b>　　3.定位誤差分析</b></p><p>　?。?）定位元件尺寸及公差的確定：夾具的主要定位元件為一固定式圓柱定位銷</p><p>　　本夾具的主要定位元件為定位銷，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單且便于更換。該定位銷的主要定位尺寸與公差規(guī)定為與本零件在工作時(shí)與其相配孔的尺寸公差相同，即為φ20。由于定位銷

26、的下端通過(guò)過(guò)盈配合與鉆模體連接在一起，并且保證上端定位銷的高度尺寸，因此定位銷較小圓柱體的直徑取為φ12。</p><p>　　（2）定位誤差的計(jì)算：</p><p>　　定位誤差是指由于定位不準(zhǔn)引起的某一工序的尺寸或位置精度要求方面的加工誤差。對(duì)夾具設(shè)計(jì)中采用的定位方案，只要可能產(chǎn)生的定位誤差小于工件相應(yīng)尺寸或位置公差的三分之一，或滿足裝夾+對(duì)定+過(guò)程≤T，即可認(rèn)為定位方案符合加工要求。

27、</p><p>　　定位誤差是由于工件在夾具體（或機(jī)床上）定位不準(zhǔn)確而引起的加工誤差。定位誤差主要的來(lái)源有兩方面：（1）由于工件的定位表面或夾具上的定位元件制作不準(zhǔn)確引起的定位誤差，稱為基準(zhǔn)位置誤差。（2）由于工件的工序基準(zhǔn)與定位基準(zhǔn)不重合而引起的定位誤差，稱為基準(zhǔn)不重合誤差。</p><p>　　對(duì)于鉆孔產(chǎn)生定位誤差的原因有兩個(gè)：一個(gè)是心軸，一個(gè)是個(gè)鉆模套。由于端面是經(jīng)過(guò)精加工了的，基

28、準(zhǔn)是重合的，所以在端面上的定位誤差不存在。</p><p>　?。╝）基準(zhǔn)不重合誤差</p><p>　　由于設(shè)計(jì)基準(zhǔn)為內(nèi)孔軸線，定位基準(zhǔn)是心軸軸線，二者是重合的，所以心軸的基準(zhǔn)不重合誤差：</p><p><b>　?。╞）基準(zhǔn)位移誤差</b></p><p>　　由于心軸垂直放置，工件可與心軸任意邊接觸，此時(shí)基準(zhǔn)位移

29、誤差： </p><p><b>　　（c）心軸定位誤差</b></p><p>　　所以心軸定位誤差等于心軸基準(zhǔn)不重合誤差和基準(zhǔn)位移誤差的總和：</p><p>　?。╠）鉆模套定位誤差:</p><p>　　鉆模套固定在鉆模板上，故存在一個(gè)與地面的垂直度誤差，且由于鉆套安裝過(guò)程中會(huì)與心軸產(chǎn)生一定同軸度誤差，所以鉆模套

30、的定位誤差：</p><p><b>　?。╡）總定位誤差:</b></p><p>　　綜上所述總的定位誤差為：</p><p><b>　　4、夾緊力的計(jì)算</b></p><p>　　由于主切削力起著幫助夾緊工件的作用，所以當(dāng)其他切削分力較小時(shí)，通?？梢圆槐赜?jì)算，僅需較小的夾緊力來(lái)防止工件在加

31、工過(guò)程中產(chǎn)生的振動(dòng)和轉(zhuǎn)動(dòng)。</p><p>　　根據(jù)（《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》 李洪 主編 ）表2.4-69</p><p>　　根據(jù)《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》表10-61選取高速鋼麻花鉆Φ9.</p><p>　　進(jìn)給量 查《機(jī)械加工工藝師手冊(cè)》表28-13，取f=0.13mm/r</p><p>　　鉆孔時(shí)的切削力為： </p>

32、<p><b>　　N</b></p><p><b>　　六、夾具的零件分析</b></p><p><b>　　主要零件的選擇</b></p><p>　　夾具體：由于工件形狀和尺寸所限，采用翻板式。鉆模體的形狀較為復(fù)雜，因此采用鑄造而不采用鍛造。又因?yàn)殂@模體的凸臺(tái)表面需要與工件進(jìn)行

33、配合，所以凸臺(tái)部分需經(jīng)過(guò)粗銑-半精銑-精銑達(dá)到所要求的加工精度，而定位孔要與定位銷配合，且為了加工方便，做成通孔，并進(jìn)行精加工。</p><p>　　鉆模板：采用鑄造方式成型。對(duì)于與其他零件進(jìn)行配合的斷面和孔采用機(jī)加工，以達(dá)到所需要的精度。</p><p>　　定位銷，活動(dòng)V形塊，鉆套，襯套等：由于是標(biāo)準(zhǔn)件，故可根據(jù)工件形狀和手冊(cè)確定。</p><p><b&

34、gt;　　七．設(shè)計(jì)小結(jié)</b></p><p>　　《專業(yè)課程綜合設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)》安排在大四上學(xué)期，是在我們學(xué)完了《機(jī)械制造基礎(chǔ)》、《機(jī)械設(shè)計(jì)》、《機(jī)械原理》、《公差與配合》等主要專業(yè)基礎(chǔ)課，參加了金工實(shí)習(xí)、認(rèn)知實(shí)習(xí)、生產(chǎn)實(shí)習(xí)，經(jīng)過(guò)了機(jī)械設(shè)計(jì)、機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)之后進(jìn)行得又一次實(shí)踐性環(huán)節(jié)，是對(duì)所學(xué)理論知識(shí)的又一次更系統(tǒng)更全面的應(yīng)用、鞏固和深化。而限于編者水平有限，說(shuō)明書中難免有缺點(diǎn)、錯(cuò)誤，歡迎老師

35、批評(píng)指示。</p><p><b>　　八. 參考書目</b></p><p>　　機(jī)床夾具設(shè)計(jì)原理 龔定安 蔡建國(guó)陜西科學(xué)技術(shù)出版社出版 1981 08</p><p>　　機(jī)床夾具圖冊(cè) 孫巳德 機(jī)械工業(yè)出版社 1983</p><p>　　機(jī)械制圖 大連理工大學(xué)工程畫教研室 高等教育出版社 2006&l