軸承蓋鉆孔夾具課程設(shè)計(jì)

1、<p><b>　　前言</b></p><p>　　機(jī)床夾具是一種裝夾工件的工藝設(shè)備，它廣泛地應(yīng)用于機(jī)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。在各種金屬切削機(jī)床上用于裝夾工件的工藝設(shè)備成為機(jī)床夾具，如車床上使用的三爪自定心卡盤、四爪卡盤，銑床上使用的平口虎鉗等?，F(xiàn)代生產(chǎn)中，機(jī)床夾具是一種不可缺少的工藝裝備，它直接影響著工件的加工精度、勞動生產(chǎn)率和產(chǎn)品的制造成本

2、等。因此，無論是在傳統(tǒng)制造還是現(xiàn)代制造工藝系統(tǒng)中，夾具都是重要的工藝裝備。</p><p><b>　　一、夾具的功能</b></p><p>　　1.保證加工質(zhì)量 使用機(jī)床夾具的首要任務(wù)是保證加工精度，特別是保證被加工工件加工面與定位面之間以及被加工表面相互之間的位置精度。使用機(jī)床夾具后，這種精度主要靠夾具和機(jī)床來保證，不再依賴工人的技術(shù)水平。</p>

3、<p>　　2.提高生產(chǎn)效率，降低生產(chǎn)成本 使用夾具后可減少劃線、找正的輔助時(shí)間，且易實(shí)現(xiàn)多件、多工位加工。在現(xiàn)代機(jī)床加工中，廣泛采用氣動、液動等機(jī)動加緊裝置，可是輔助時(shí)間進(jìn)一步減少。</p><p>　　3.擴(kuò)大機(jī)床工藝范圍 在機(jī)床上使用夾具可使加工變得方便，并可擴(kuò)大機(jī)床的工藝范圍。例如，在機(jī)床或鉆床上使用鏜模，可以代替鏜床鏜孔。又如，使用靠模夾具，可在車床或銑床上進(jìn)行仿形加工。</p&

4、gt;<p>　　4.減輕工人勞動強(qiáng)度，保證安全生產(chǎn)。</p><p><b>　　二、機(jī)床夾具的類型</b></p><p>　　機(jī)床夾具通常有三種分類方法，即按應(yīng)用范圍、夾緊動力源和使用機(jī)床來分類。</p><p>　　1、按應(yīng)用范圍分：通用夾具、通用可調(diào)整夾具、專用夾具、組合夾具、成組夾具、拼拆式夾具。</p>

5、<p>　　2、按夾具動力源分類：手動夾具、氣動夾具、液壓夾具、氣液增壓夾具、電動夾具、磁力夾具、真空夾具、離心力夾具、其他。</p><p>　　3、按使用機(jī)床分類：車床夾具、銑床夾具、鉆床夾具、鏜床夾具、磨床夾具、齒輪機(jī)床夾具、其他機(jī)床夾具。</p><p>　　三、 對工件進(jìn)行分析</p><p><b>　　圖1-1 軸承蓋</b

6、></p><p>　　軸承蓋的作用一是為了固定軸承進(jìn)行軸向定位，二是起密封保護(hù)作用，防止軸承進(jìn)入塵土等進(jìn)入軸承造成損壞。除它本身可以防塵和密封外，它常和密封件配合以達(dá)</p><p>　　到密封的作用。 </p><p>　　通過對零件圖的分析，因零件的尺寸不大，且精度要求較高，所以選用翻轉(zhuǎn)式夾具。</p><p><b&

7、gt;　　四、定位方案</b></p><p>　　選擇基準(zhǔn)A和外圓Φ115的中心線</p><p>　　鉆模板用于安裝鉆套。鉆模板與夾具的連接方式有固定式、鉸鏈?zhǔn)?、分離式、</p><p><b>　　懸掛式等幾種。</b></p><p>　　本設(shè)計(jì)的鉆模板如圖1-2所示：</p><

8、p><b>　　圖1-2鉆模板</b></p><p><b>　　鉆模板零件圖</b></p><p><b>　　定位</b></p><p><b>　　五、導(dǎo)向方案</b></p><p>　　為了迅速、準(zhǔn)確地確定刀具與夾具的相對位置，鉆夾具

9、上都應(yīng)設(shè)置引導(dǎo)刀具的元件——鉆套，鉆套一般安在鉆模板上，鉆模板與夾具體連接，鉆套與工件之間留有排屑工具，如圖所示，此處選用固定式鉆套。</p><p>　　材料：d≤26 mm T10A</p><p>　　熱處理：T10A HRC 58～64</p><p>　　圖1-3長型固定鉆套</p><p><b>　　六、夾緊方案&l

10、t;/b></p><p><b>　　圖1-4墊片</b></p><p><b>　　圖1-5墊片</b></p><p><b>　　圖1-6壓板</b></p><p>　　本設(shè)計(jì)所選用的螺栓型號為GB/T 5780-2000 六角螺栓-A級。</p>

11、<p><b>　　圖1-7緊固螺栓</b></p><p><b>　　七、夾具體設(shè)計(jì)</b></p><p>　　螺母為GB/T 41-2000六角螺母C級，墊片為GB/T 859-1987輕型彈簧墊圈。</p><p><b>　　圖1-8支撐腿</b></p>&l

12、t;p><b>　　圖1-9裝配圖</b></p><p>　　八 機(jī)床夾具設(shè)計(jì)過程和方案</p><p><b>　　8．1精度的分析</b></p><p>　　夾具的主要功能是用來保證零件加工的位置精度。使用夾具加工時(shí)，影響被加工零件位置精度的誤差因素主要有三個方面：</p><p>

13、<b>　　（1）定位誤差 </b></p><p>　?。?）夾具制造與裝夾誤差 </p><p>　　（3）加工過程誤差 </p><p>　　在加工過程中由于工藝系統(tǒng)(除夾具外)的幾何誤差、受力變形、熱變形、磨損以及各種隨機(jī)因素所造成的加工誤差，用⊿GC表示。</p><p>　　上述各項(xiàng)誤差中，第一項(xiàng)與第二

14、項(xiàng)與夾具有關(guān)，第三項(xiàng)與夾具無關(guān)。顯然，為了保證零件的加工精度，應(yīng)使：</p><p>　　式中,T 為零件有關(guān)的位置公差。上式即為確定和檢驗(yàn)夾具精度的基本公式。通常要求給⊿GC留三分之一的零件公差，即應(yīng)使夾具有關(guān)誤差限制在零件公差2/3的范圍內(nèi)。當(dāng)零件生產(chǎn)批零較大時(shí)，為了保證夾具的使用壽命，在制定夾具公差時(shí)，還應(yīng)考慮留有一定的夾具磨損公差。</p><p>　　確定夾具結(jié)構(gòu)方案，選擇定位元

15、件</p><p>　?。?）基準(zhǔn)的方案設(shè)定 </p><p>　　（2）確定導(dǎo)向裝置 </p><p>　?。?）確定夾緊機(jī)構(gòu) </p><p>　　8.2主要零件、部件及總體尺寸的尺寸確定</p><p>　?。?） 主要零件及部件尺寸的確定</p><p>　　1）鉆套主要尺寸的確定

16、</p><p>　?、?鉆套類型的選擇 </p><p>　?、?鉆套底面到加工面上面高度H </p><p>　　根據(jù)經(jīng)驗(yàn)公式： 鑄鐵： 鉆或鉆；</p><p>　　鋼 ：鉆 或 鉆；</p><p>　　因?yàn)樵诩庸さ倪^程中H在滿足排屑的要求下，越小越好（防止鉆頭偏斜），</p><p&g

17、t;　　2） 夾具板的主要尺寸的確定</p><p>　?、?夾具板的厚度 可根據(jù)經(jīng)驗(yàn)公式： </p><p>　?、?夾具板的外尺寸確定 根據(jù)加工工序的要求及尺寸可確定夾具板的外形尺寸。</p><p>　　3） 配合尺寸的確定 </p><p>　　① 鉆套與模板的配合 由于選擇的是固定鉆模板，所以采用過盈配合 </p>

18、<p>　　② 鉆頭與鉆套內(nèi)孔的配合 采用間隙配合，鉆套中心線到定位面的距離偏差：取工件上相應(yīng)偏差的1/5左右，在機(jī)床滿足精度的條件下應(yīng)盡量的小.</p><p>　?、?定位面與基準(zhǔn)面（機(jī)床）有“平行度”要求； 鉆具模板中心線與基準(zhǔn)面（機(jī)床）有“垂直度”要求;</p><p>　　九．加工精度分析計(jì)算與評審</p><p><b>　　9

19、.1加工精度分析</b></p><p><b>　?。?）夾具制造誤差</b></p><p>　　1）鉆套中心線與定位面距離偏差取工件上相應(yīng)偏差的1∕5左右，還應(yīng)滿足兩個原則：①偏差盡量??；②機(jī)床能夠加工出來。</p><p>　　2）定位面與基準(zhǔn)面（機(jī)床）的平行度應(yīng)為0.03∕1000（平面磨床可達(dá)到）。</p>

20、<p>　　3）鉆模板孔中心線與基面垂直度應(yīng)為0.02∕500。</p><p><b>　?。?）對刀誤差</b></p><p>　　1）鉆頭中心與鉆套中心不重合（鉆頭與鉆套內(nèi)孔配合間隙）</p><p>　　2）鉆頭偏斜與鉆頭與鉆套間隙、導(dǎo)套高度、工件位置及夾具制造垂直度，平行度等有關(guān)。</p><p>

21、;<b>　?。?）工件定位誤差</b></p><p>　　1） 基準(zhǔn)不符: =定位基準(zhǔn)到設(shè)計(jì)基準(zhǔn)的尺寸公差</p><p>　　2） 基準(zhǔn)位移: 一般由夾具與工件配合間隙產(chǎn)生的。</p><p>　　3）=+此公式為向量和。</p><p>　　加工過程誤差：由于磨損，熱變形，加工過程的振動等可能引起誤差。</

22、p><p>　　判斷依據(jù)：若以上各項(xiàng)誤差之和小于等于工件上相應(yīng)公差 則該夾具合格。一般取工件上的加工過程誤差為工件上相應(yīng)公差的三分之一，即只有其余幾項(xiàng)的公差之和小于等于工件上相應(yīng)公差的三分之二時(shí)，夾具合格。</p><p>　　9.2加工精度計(jì)算及評審</p><p><b>　　1.定位誤差 DW</b></p><p>

23、;　　該工件的設(shè)計(jì)基準(zhǔn)與定位基準(zhǔn)一致，都是外圓Φ115的中心線，故JB=0.夾具內(nèi)圓為的最大配合間隙</p><p><b>　　則</b></p><p><b>　　2.制造誤差ZZ</b></p><p>　　（1）鉆套中心線對定位件中心線位置精度</p><p><b>　　. 取

24、.</b></p><p>　　（2）鉆套內(nèi)外圓同軸度誤差（查表P297）</p><p><b>　　.</b></p><p>　?。?）鉆頭純傾斜時(shí)與鉆套內(nèi)孔中心不重合位置精度誤差為，鉆套底面到鉆孔上表面高度為L（排屑用）。又鑄鐵 取。查表知取模板厚度， 鉆套伸出部分為，故鉆套高度的中點(diǎn)到鉆孔底面距離.鉆套孔，鉆套孔查表P29

25、7.故，，故，位置精度誤差為 （4）鉆套中心線與定位面不垂直度為Φ0.01.則不垂直的角度誤差為。..</p><p><b>　　故，.</b></p><p>　　工件小孔中心線與軸承蓋中心線誤差，則.</p><p><b>　　知此方案可行。</b></p><p>　

26、　9.3鉆孔切削力及力矩</p><p>　?。?）切削用量f、v、</p><p>　　1)鉆頭直徑d=10. 工件材料為HT200硬度為240HB</p><p>　　當(dāng)，所鉆鑄鐵硬度大于200HB時(shí).</p><p>　　以Z3050鉆床為例，應(yīng)選用.</p><p>　　2)鉆鑄鐵是的切削速度.</p&g

27、t;<p>　　(2)鉆孔軸向力p及力矩</p><p><b>　　(3)夾緊力：</b></p><p>　　作用：防止由于切削力總用使工件翻轉(zhuǎn);</p><p>　　防止由于切削力矩使工件轉(zhuǎn)動。</p><p><b>　　夾緊力求法：.</b></p><p

28、>　　使工件不翻到，安全系數(shù)為1.5～2.5.</p><p>　　查P276表6-2知. 取.</p><p>　　L為鋼板與工件接觸的平均直徑L=91mm.</p><p><b>　　取安全系數(shù)為2.</b></p><p><b>　　則.</b></p><p&g

29、t;　　選用M12的螺栓，其最大夾緊力為460kg>.故此方案可行。</p><p><b>　　第十章 結(jié) 論</b></p><p>　　本次設(shè)計(jì)確定了軸承蓋從鑄件毛坯到成品在大量成批生產(chǎn)時(shí)的工藝過程，同時(shí)設(shè)計(jì)了其中一道鉆孔工序的夾具。</p><p>　　在夾具設(shè)計(jì)中，先確定工件的基準(zhǔn)，然后通過一面以銷定位，將工件固定加緊在夾具上

30、。在此計(jì)算了加緊力和夾具體的各項(xiàng)誤差等。</p><p>　　本次設(shè)計(jì)已無大的問題，基本達(dá)到了要求。只是在夾具的設(shè)計(jì)中沒能提出多方案進(jìn)行分析比較，有所不足。</p><p>　　做為畢業(yè)設(shè)計(jì)，需要我們綜合前階段所學(xué)習(xí)的機(jī)械制圖、金屬工藝學(xué)、金屬材料、機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)、互換性與測量技術(shù)、機(jī)械制造工藝學(xué)等多門課程的知識，同時(shí)還要運(yùn)用數(shù)學(xué)、力學(xué)等基礎(chǔ)學(xué)科知識以及設(shè)計(jì)手冊上的標(biāo)準(zhǔn)。因此，此次課程設(shè)計(jì)是

31、對我們階段學(xué)習(xí)知識的鞏固，也是一個總結(jié)。</p><p><b>　　致 謝</b></p><p>　　本次論文設(shè)計(jì)是在我的指導(dǎo)老師xx的關(guān)懷和悉心的指導(dǎo)下完成的。她嚴(yán)謹(jǐn)?shù)闹螌W(xué)精神，嚴(yán)肅的科學(xué)態(tài)度，精益求精的工作作風(fēng)，深深的感染了我。在指導(dǎo)老師的指導(dǎo)和關(guān)心下，我才有信心更好的完成此次論文設(shè)計(jì)。</p><p>　　機(jī)械制造工藝學(xué)課程設(shè)計(jì)是學(xué)完

32、了機(jī)械制造工藝學(xué)基礎(chǔ)和大部分專業(yè)課，并進(jìn)行了成產(chǎn)實(shí)習(xí)的基礎(chǔ)上進(jìn)行的又一個實(shí)踐性教學(xué)環(huán)節(jié)。這次課程設(shè)計(jì)過程中我遇到了不少的困難，在在老師的幫助下和在圖書館查閱資料，最終解決了困難。</p><p>　　而且這次設(shè)計(jì)使我們能綜合運(yùn)用機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)中的基本理論，并結(jié)合生產(chǎn)實(shí)習(xí)中學(xué)到的實(shí)踐知識，獨(dú)立地分析和解決了零件機(jī)械制造工藝學(xué)問題，設(shè)計(jì)了機(jī)床專用夾具這一典型的工藝裝備，提高了結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)能力和獨(dú)立解決問題的能力，為今后

33、的畢業(yè)設(shè)計(jì)及未來從事的工作打下了良好的基礎(chǔ)。</p><p><b>　　參考文獻(xiàn)</b></p><p>　　[1] 孫恒，陳作模主編機(jī)械原理.北京：高等教育出版社 2000</p><p>　　[2] 大連理工大學(xué)工程畫教研主編.機(jī)械原理.北京：高等教育出版社 1993</p><p>　　[3] 哈爾濱工業(yè)大學(xué)理論

34、力學(xué)教研組編.機(jī)械制圖.北京：高等教育出版社 1997</p><p>　　[4] 劉鴻文主編.材料力學(xué).北京高等教育出版社 1991</p><p>　　[5] 孫志禮，冷興聚，魏嚴(yán)剛等主編.沈陽：東北大學(xué)出版社 2000</p><p>　　[6] 鞏云鵬，田萬路等主編.機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì).沈陽：東北大學(xué)出版社 2000</p><p>