課程設(shè)計--粗銑后鋼板彈簧吊耳夾具設(shè)計

1、<p>　　粗銑后鋼板彈簧吊耳夾具設(shè)計</p><p>　　1. 專用夾具設(shè)計</p><p>　　1.1設(shè)計前的準備工作</p><p>　　1.1.1. 明確工件的年生產(chǎn)綱領(lǐng)</p><p>　　它是夾具總體方案確定的依據(jù)之一，它決定了夾具的復(fù)雜程度和自動化程度。如大批量生產(chǎn)時，一般選擇機動、多工件，自動化程度高的方案，結(jié)構(gòu)

2、也隨之復(fù)雜，成本也提高較多。</p><p>　　1.1.2. 熟悉工件零件圖和工序圖</p><p>　　零件圖給出了工件的尺寸、形狀和位置、表面粗糙度等精度的總體要求，工序圖則給出了夾具所在工序的零件的工序基準、工序尺寸、已加工表面、待加工表面、以及本工序的定位、夾緊原理方案，這是夾具設(shè)計的直接依據(jù)。</p><p>　　1.1.3. 加工方法</p>

3、;<p>　　了解工藝規(guī)程中本工序的加工內(nèi)容，機床、刀具、切削用量、工步安排、工時定額，同時加工零件數(shù)。這些是在考慮夾具總體方案、操作、估算夾緊力等方面必不可少的。</p><p>　　本夾具主要用來粗銑后鋼板彈簧吊耳內(nèi)側(cè)端面。由加工本道工序的工序簡圖可知。粗銑后鋼板彈簧吊耳內(nèi)側(cè)端面時，均有表面粗糙度要求。</p><p>　　本道工序僅是對內(nèi)側(cè)端面進行粗加工。</p&

4、gt;<p>　　2． 總體方案的確定</p><p><b>　　2.1. 定位方案</b></p><p>　　工序圖只是給出了原理方案，此時應(yīng)仔細分析本工序的工序內(nèi)容及加工</p><p>　　度要求，按照六點定位原理和本工序的加工精度要求，確定具體的定位方案和定位元件</p><p>　　要擬定幾種

5、具體方案進行比較，選擇或組合最佳方案。</p><p>　　根據(jù)工序圖給出的定位元件方案，按有關(guān)標準正確選擇定位元件或定位的組合。在機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，選用標準定位元件增加了夾具零件的互換性，方便機床夾具的維修和維護。</p><p>　　在進行后鋼板彈簧吊耳內(nèi)側(cè)端面粗銑加工工序時，外圓端面已經(jīng)精銑，工藝孔已經(jīng)加工出。工件以孔及端面和叉桿面為定位基準。

6、</p><p>　　此時，有兩種定位方案：（一）采用定位銷定位</p><p><b>　　圖1-1定位銷</b></p><p>　　（二）采用心軸定位 </p><p><b>　　圖1-2定位心軸</b></p><p>　　經(jīng)比較，認為采用一面一孔組合基準定位，

7、以第一定位基準限制工件的四個自由度，端面應(yīng)一點接觸，限制一個自由度，工件以孔及端面和叉桿面為定位基準，在螺旋夾緊機構(gòu)和浮動支撐板上實現(xiàn)完全定位。</p><p>　　(1)夾緊力的方向：</p><p>　　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位表面的趨勢，防止工件在夾緊力的作用下產(chǎn)生變形。</p><p>　　(2)夾緊力的作用

8、點：</p><p>　　夾緊力的作用點應(yīng)選擇在定位元件支承點的作用范圍內(nèi)，以及工作剛度高的位置。確保工件定位準確、不變形。</p><p>　　(3)選擇夾緊機構(gòu)：</p><p>　　在確定夾緊力的方向、作用點的同時，要確定相應(yīng)的夾緊機構(gòu)。確定夾緊機構(gòu)要注意以下幾方面的問題：</p><p>　?、侔踩?夾緊機構(gòu)應(yīng)具備足夠的強度和夾緊力

9、，以防止以外傷及夾具操作人員。</p><p>　　②手動夾具夾緊機構(gòu)的操作力不應(yīng)過大，以減輕操作人員的勞動強度。</p><p>　?、蹔A緊機構(gòu)的行程不宜過長，以提高夾具的工作效率。</p><p>　?、苁謩訆A緊機構(gòu)應(yīng)操作靈活、方便。</p><p>　　選用M20的鏍桿夾緊工件。</p><p>　　確定夾緊力的

10、方向、作用點，以及夾緊元件或夾緊機構(gòu)，估算夾緊力大小，要選擇和設(shè)計動力源。夾緊方案也需反復(fù)分析比較，確定后，正式設(shè)計時也可能在具體結(jié)構(gòu)上作一些修改。</p><p>　　方案一 使用快速螺旋夾緊機構(gòu)</p><p>　　方案二 使用螺旋夾緊機構(gòu)</p><p>　　因定位方案選擇的是定位銷定位，螺旋夾緊機構(gòu)更合適于本方案，所以采用方案一。</p>

11、<p>　　2.3選擇導(dǎo)向裝置與對刀裝置</p><p>　　導(dǎo)向裝置是夾具保證加工精度的重要裝置，如鉆孔導(dǎo)向套、鏜套、對刀裝置、對定裝置等，這些裝置均已標準化，可按標準選擇，為提高加工效率，選用直角對刀塊，如下圖所示：</p><p>　　對刀裝置由對刀塊和塞尺組成，用來確定刀具與夾具的相對位置。</p><p>　　由于本道工序是完成后鋼板彈簧吊耳內(nèi)側(cè)

12、端面的粗銑加工，所以選用直角對刀塊。直角對刀塊的結(jié)構(gòu)和尺寸如圖所示：</p><p>　　圖 1-3 對刀塊圖</p><p>　　塞尺選用平塞尺，其結(jié)構(gòu)如下圖所示： </p><p>　　圖 1-4 平塞尺圖</p><p><b>　　塞尺尺寸為：</b></p><p>　　表 1-1

13、 平塞尺尺寸表</p><p>　　定向鍵安裝在夾具底面的縱向槽中，一般使用兩個。其距離盡可能布置的遠些。通過定向鍵與銑床工作臺T形槽的配合，使夾具上定位元件的工作表面對于工作臺的送進方向具有正確的位置。</p><p>　　根據(jù)GB2207—80定向鍵結(jié)構(gòu)如圖所示：</p><p>　　圖 1-5 夾具體槽形與螺釘圖</p><p>　　

14、根據(jù)T形槽的寬度 a=25mm 定向鍵的結(jié)構(gòu)尺寸如下：</p><p>　　表 1-2 定向鍵數(shù)據(jù)表</p><p><b>　　2.4. 夾具體</b></p><p>　　用來安裝和固定定位元件，夾緊機構(gòu)和鉆模板的實體。具體大小根據(jù)整個機構(gòu)的大小而調(diào)整，要保證機構(gòu)的穩(wěn)定，水平，所以形位公差會有較嚴格的要求。</p><

15、p><b>　　圖1-6</b></p><p>　　3. 繪制夾具裝配圖</p><p>　　3.1. 制圖比例1：2</p><p>　　把工件視為透明體，用雙點劃線畫出輪廓，畫出定位面、夾緊面和加工表面，無關(guān)表面可以省略。</p><p>　　3.2. 定位、夾緊、導(dǎo)向，夾具體</p><

16、p>　　畫出定位元件和導(dǎo)向元件，按夾緊狀態(tài)畫出夾緊元件或機構(gòu)，必要時可用雙點劃線畫出松開位置時的夾緊元件的輪廓，畫出夾具體，其他元件或機構(gòu)，以及上述各元件與夾具體的聯(lián)結(jié)，使夾具形成一體，標注必要的尺寸，配合和技術(shù)條件。對零件編號，填寫標題欄和零件明細表。其中還要在定位，導(dǎo)向完成后進行定位精度驗算，在夾緊機構(gòu)完成后進行夾緊力的驗算，以及重要的受力元件或機構(gòu)的強度、剛度驗算。</p><p><b>

17、　　裝配圖：</b></p><p>　　1）總裝配圖應(yīng)按國家標準盡可能1：1地繪制，這樣圖樣有良好的直觀性。主視圖應(yīng)按操作實際位置布置，三視圖要能完整清楚表示出夾具的工作原理和結(jié)構(gòu)?？紤]到我的加工件比較簡單。工件尺寸較大，我采用1：2。</p><p>　?。?）視工件為透明體，用雙點畫線畫出主要部分（如輪廓，定位面‘夾緊面和加工表面）。畫出定位元件、夾緊機構(gòu)、導(dǎo)向裝置的位置

18、</p><p>　?。?）按照夾緊狀態(tài)畫出夾緊元件和夾緊機構(gòu)。</p><p>　　（4）畫出夾具體及其他聯(lián)接用的元件（聯(lián)接體、螺釘?shù)龋瑢A具各組成元件聯(lián)成一體。</p><p>　?。?）標注必要的尺寸、配合、公差等</p><p>　?、賷A具的外形尺寸，所設(shè)計夾具的最大長、寬、高尺寸。</p><p>　?、趭A

19、具與機床的聯(lián)系尺寸，即夾具在機床上的定位、國定尺寸。如車床夾具的莫氏硬度、銑床夾具的對定裝置等。</p><p>　　③夾具與刀具的聯(lián)系尺寸，如用對刀塊對刀時塞尺的尺寸、對刀塊表面到定位表面的尺寸即公差。</p><p>　　④夾具中所有有配合關(guān)系的元件間應(yīng)標注尺寸和配合種類。</p><p>　　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)標注裝配后

20、的位置尺寸和形位公差。</p><p>　?。?）標注技術(shù)條件。</p><p>　?、俣ㄎ辉亩ㄎ幻骈g相互位置精度。</p><p>　?、诙ㄎ辉亩ㄎ槐砻媾c夾具安裝基面的位置精度。</p><p>　?、鄱ㄎ槐砻媾c導(dǎo)向元件間的位置精度。</p><p>　　④導(dǎo)向元件工作面間的位置精度。</p>

21、<p>　?。?）對零件編號，填寫標題欄和零件明細表。</p><p>　　每一個零件都必須有自己的編號，此編號是唯一的。在工廠的生產(chǎn)活動中，生產(chǎn)部件按零件編號生產(chǎn)、查找工作。</p><p>　　完整填寫標題欄，如裝配圖號、名稱、單位、設(shè)計者、比例等。</p><p>　　完整填寫明細表，一般來說，加工工件填寫在明細表的下方，標準件、裝配件填寫在明細表的

22、上方。注意，不能遺漏加工工件和標準件、配套件。</p><p>　　4. 繪制夾具零件圖</p><p>　　對裝配圖中的非標準零件均應(yīng)繪制零件圖，視圖盡可能與裝配圖位置一致，尺寸、形狀、位置、配合、加工表面的表面粗糙度等要標注完整。</p><p>　　要注意，裝配圖與零件圖最后要組成一張A0號圖的大小</p><p>　　4.1. 位置精

23、度</p><p>　　夾具的主要功能是用來保證工件加工表面的位置精度。影響位置精度的主要因素有三個方面：</p><p>　　1）工件在夾具中的安裝誤差，它包括定位誤差和夾緊誤差。</p><p>　　2）夾具在機床上對定誤差，指夾具相對于刀具或相對于機床成形運動的位置誤差。</p><p>　　3）加工過程中出現(xiàn)的誤差，包括機床的幾何精

24、度、運動精度，機床、刀具、工件和夾具組成的工藝系統(tǒng)加工時的受力變形，受熱變形，磨損，調(diào)整、測量中的誤差，以及加工成形原理上的誤差等。</p><p>　　第三項一般不易估算，夾具精度驗算是指前兩項，其和不大于工件允差的2/3為算合格。</p><p>　　4.2. 定位誤差計算</p><p>　　本工序選用的工件以圓孔在定位銷上定位，定位銷為水平放置，由于定位副間

25、存在徑向間隙，因此必將引起徑向基準位移誤差。在重力作用下定位副只存在單邊間隙，即工件始終以孔壁與心軸上母線接觸，故此時的徑向基準位移誤差僅存在Z軸方向，且向下，見下圖。</p><p>　　式中 ——定位副間的最小配合間隙（mm）；</p><p>　　——工件圓孔直徑公差（mm）； </p><p>　　——定位銷外圓直徑公差（mm）。</p>&l

26、t;p>　　圖3.2 定位銷水平放置時定位分析圖</p><p>　　4.3．切削力與夾緊力的計算</p><p>　　根據(jù)《機械加工工藝手冊》可查得：</p><p><b>　　銑削力計算公式為</b></p><p>　　圓周分力 式（3-1）</p><p>　　查表可得

27、： </p><p>　　代入公式（3-1）得 </p><p><b>　　=</b></p><p>　　查表可得銑削水平分力、垂直分力、軸向分力與圓周分力的比值為： </p><p>　　銑削加工產(chǎn)生的水平分力應(yīng)由夾緊力產(chǎn)生的摩擦力平衡。</p><p>

28、　　即： （）</p><p>　　計算出的理論夾緊力F再乘以安全系數(shù)k既為實際所需夾緊力</p><p>　　即： 取k=2</p><p>　　5. 夾具裝配圖上應(yīng)標注的尺寸和技術(shù)條件</p><p>　　夾具裝配圖上應(yīng)標注必要的尺寸和技術(shù)要求，主要目的是為了檢驗本工序零件加工表面的形狀，位置和尺寸精度在夾具中是

29、否可以達到，為了設(shè)計夾具零件圖，也為了夾具裝配和裝配精度的檢測。</p><p>　　5.1. 夾具裝配圖上標注的尺寸</p><p>　　1）夾具外形輪廓尺寸。</p><p>　　2）夾具與機床工作臺或主軸的配合尺寸，以及固定夾 具的尺寸等。</p><p>　　3）夾具與刀具的聯(lián)系尺寸，如對刀塞尺的尺寸，對刀塊表面到定位表面的尺寸及公

30、差。</p><p>　　4）夾具中工件與定位元件間，導(dǎo)向元件與刀具、襯套間，夾具中所有相互間有配合關(guān)系元件應(yīng)標注配合尺寸，種類和精度。</p><p>　　5）各定位元件之間，定位元件與導(dǎo)向元件之間，各導(dǎo)向元件之間裝配后的位置尺寸及公差。</p><p>　　上述聯(lián)系尺寸和位置尺寸的公差，一般取工件的相應(yīng)公差的1/3~1/10,最常用的是1/3。</p>

31、;<p>　　5.2. 夾具裝配圖上應(yīng)標注的技術(shù)要求</p><p>　　應(yīng)標注的技術(shù)要求包括：相關(guān)元件表面間的位置精度，主要表面 形狀精度，保證裝配精度和檢測的特殊要求，以及調(diào)整、操作等必要的說明。通常有以下幾方面：</p><p>　　1）定位元件的定位表面間相互位置精度。</p><p>　　2）定位元件的定位表面與夾具安裝基面、定向基面間的相互

32、位置精度。</p><p>　　3）定位表面與導(dǎo)向元件工作面間的相互位置精度。</p><p>　　4）各導(dǎo)向元件的工作面間的相互位置精度。</p><p>　　5）夾具上有檢測基準面的話，還應(yīng)標注定位表面，導(dǎo)向工作面與該基準面間的位置精度。</p><p>　　對于不同的機床夾具，對于夾具的具體結(jié)構(gòu)和使用要求，應(yīng)進行具體分析，訂出該夾具的具

33、體的技術(shù)要求。設(shè)計中可以參考機床夾具設(shè)計手冊以及同類夾具的圖樣資料。</p><p>　　5.3夾緊裝置及夾具體設(shè)計</p><p>　　為了提高生產(chǎn)效率，縮短加工中的輔助時間。因此夾緊裝置。工件在夾具上安裝好后，帶動螺桿從上往下移動夾緊工件。</p><p>　　根據(jù)所需要的夾緊力， </p><p>　　夾具體的設(shè)計主要考慮零件的形狀及將

34、上述各主要元件聯(lián)成一個整體。這些主要元件設(shè)計好后即可畫出夾具的設(shè)計裝配草圖。整個夾具的結(jié)構(gòu)夾具裝配圖1-6所示。</p><p>　　5.4夾具設(shè)計及操作的簡要說明</p><p>　　本夾具用于后鋼板彈簧吊耳內(nèi)側(cè)端面的粗銑。件以孔及端面和叉桿面為定位基準，在帶臺肩長銷和浮動支撐板上實現(xiàn)完全定位。夾緊時，首先由螺母和開口墊圈夾緊孔兩端面，再用螺旋夾緊機構(gòu)帶動浮動壓塊在工件叉桿處夾緊。其夾緊

35、采用的是手動夾緊，夾緊簡單、快速、可靠。有利于提高生產(chǎn)率。工件在夾具體上安裝好后，浮動壓塊在螺桿的推動下向下移動夾緊工件。當工件加工完成后，壓塊隨即在螺桿的作用下松開工件，即可取下工件。</p><p><b>　　5.5小結(jié)</b></p><p>　　在本次設(shè)計中，夾具主要用來粗銑后鋼板彈簧吊耳內(nèi)側(cè)端面。首先應(yīng)明確本夾具中的夾緊定位機構(gòu)，在進行后鋼板彈簧吊耳內(nèi)側(cè)端

36、面粗銑加工工序時，外圓端面已經(jīng)精銑，工藝孔已經(jīng)加工出。工件以孔及端面和叉桿面為定位基準，在壓桿與和浮動支撐板上實現(xiàn)完全定位。夾緊時，首先由螺母和開口墊圈夾緊孔兩端面，再用螺旋夾緊機構(gòu)帶動浮動壓塊在工件叉桿處夾緊。然后按照有關(guān)公式進行銑削力和夾緊的計算，然后對銑床夾具必不可少的定向鍵和對刀裝置進行設(shè)計，為了提高生產(chǎn)效率，縮短加工中的輔助時間。因此夾緊裝置采用螺旋夾緊夾緊裝置，所以還要對螺旋夾緊機構(gòu)進行設(shè)計。夾具是制造系統(tǒng)的重要組成部分，夾

37、具對加工質(zhì)量、生產(chǎn)率和產(chǎn)品成本都有直接的影響。是能否高效、便捷生產(chǎn)出合格、優(yōu)質(zhì)零件的保證。所以對夾具設(shè)計也是非常重要的。</p><p><b>　　6.致謝</b></p><p>　　在老師幫助和同學(xué)的共同努力下，我們在兩周的時間內(nèi)完成了夾具課程設(shè)計。我們花費的時間很長，</p><p>　　因為這是同學(xué)第一次進行這樣的課程設(shè)計。雖然過程中

38、我們遇到了遇到困難，但是在老師的指點下，同學(xué)們都的十分的努力。我們這次終于把我們所學(xué)的知識運用到現(xiàn)實中來了，這對同學(xué)們加深對課本知識的理解很有好處。我們學(xué)會了對于不同的待工件設(shè)</p><p>　　計不同的夾具，對于夾具的各種標準件都學(xué)會了如何查標準件手冊、如何使用它們。這些都是因為老師的幫助下，我們才能完成的。謝謝老師。</p><p><b>　　7感想</b>&

39、lt;/p><p>　　兩周的夾具課程設(shè)計過去了，學(xué)到了很多知識。通過這次課程設(shè)計實訓(xùn)，使我對機械裝備課程有了更進一步的了解。裝備在現(xiàn)在工業(yè)中有著重要的作用，當然，我們現(xiàn)在對機械設(shè)計只不過時一個初步的了解，這門課程還有更多的知識等著我們?nèi)W(xué)習，在這兩周短暫的課程設(shè)計里，我學(xué)會了一些機械設(shè)計的最基本的理論，同時也對機械裝備產(chǎn)生了濃厚的興趣。在這次課程設(shè)計過程中，我發(fā)現(xiàn)自己還有很多不足之處，在設(shè)計和計算過程中也出現(xiàn)了各種

40、各樣的錯誤，在同學(xué)和老師的幫助下也都盡量改正了，雖然還存在或多或少的問題，這也是我今后努力的方向，我會繼續(xù)努力學(xué)習，來豐富自己的知識。</p><p><b>　　目錄</b></p><p>　　1. 專用夾具設(shè)計 1</p><p>　　1.1設(shè)計前的準備工作

41、 </p><p>　　1.1.1. 明確工件的年生產(chǎn)綱領(lǐng)</p><p>　　1.1.2. 熟悉工件零件圖和工序圖</p><p>　　1.1.3. 加工方法 </p><p>　　2． 總體方案的確定

42、 2</p><p><b>　　2.1. 定位方案</b></p><p><b>　　2.2選擇加緊機構(gòu)</b></p><p>　　2.3選擇導(dǎo)向裝置與對刀裝置</p><p><b>　　2.4. 夾具體</b></p><p>　　3. 繪制夾

43、具裝配圖 7</p><p>　　3.1. 制圖比例1：2</p><p>　　3.2. 定位、夾緊、導(dǎo)向，夾具體</p><p>　　4. 繪制夾具零件圖</p><p><b>　　4.1. 位置精度</b></p><p>

44、;　　4.2. 定位誤差計算</p><p>　　4.3．切削力與夾緊力的計算</p><p>　　5. 夾具裝配圖上應(yīng)標注的尺寸和技術(shù)條件 12</p><p>　　5.1. 夾具裝配圖上標注的尺寸</p><p>　　5.2. 夾具裝配圖上應(yīng)標注的技術(shù)要求</p><p>　　5.3夾

45、緊裝置及夾具體設(shè)計</p><p>　　5.4夾具設(shè)計及操作的簡要說明</p><p><b>　　5.5小結(jié)</b></p><p>　　6.致謝 15</p><p>　　7感想