機床夾具課程設計

1、<p><b>　　課程設計說明書</b></p><p>　　題 目： 機床夾具課程設計 </p><p>　　系 別： 機電學院 </p><p>　　專 業(yè)： 機械設計制造及其自動化 </p><p>　　姓 名：

2、 </p><p>　　學 號： </p><p>　　指導教師： </p><p>　　日 期： 2012 . 06 . 19 </p><p><b>　　目 錄</b></p><p>　　零件的技

3、術要求及工藝分析·····························2</p><p>　　1．零件的技術要求·

4、;····································

5、83;············2</p><p>　　2．零件的工藝分析··················

6、3;·······························2</p><p>　　二、確定零件毛坯

7、····································

8、3;····3</p><p>　　1．毛坯種類的選擇···························

9、;·······················3</p><p>　　2. 毛坯余量確定········

10、····································

11、3;········3</p><p>　　三、工藝路線的制定·······················

12、;················3</p><p>　　1、基準的選擇···············&#

13、183;····································

14、··3</p><p>　　2．各個表面加工方法的選擇····························

15、83;·············4</p><p>　　3. 加工順序的安排·················

16、83;·································4</p><p&

17、gt;　　4、工序順序的安排··································&#

18、183;···············5</p><p>　　5、 詳細工藝過程的制定···············

19、······························5</p><p>　　四、夾具的設計·

20、83;····································&

21、#183;····6</p><p>　　1、零件本工序的加工要求分析·························

22、83;··············6</p><p>　　2、確定夾具類型·················

23、;···································7</p&g

24、t;<p>　　3、確定定位方案·································

25、;···················7</p><p>　　4、確定引導元件············&

26、#183;····································

27、;···8</p><p>　　5、定位誤差計算····························&

28、#183;·······················9</p><p>　　6、確定夾緊方案，選擇夾緊元件和夾緊結構·····

29、83;······················9</p><p>　　7、夾具結構設計·········

30、;····································

31、83;······10</p><p>　　8、夾具的使用說明························

32、83;·························10</p><p>　　五、設計心得······

33、····································

34、3;··11</p><p>　　六、參考文獻·····························&

35、#183;···············11</p><p>　　一、零件的技術要求及工藝分析</p><p><b>　　1．零件的技術要求</b></p><p>　　該撥叉的各項技術要求如下

36、表所示：</p><p><b>　　2．零件的工藝分析</b></p><p>　　該撥叉形狀特殊、結構簡單，屬典型的叉桿類零件。為實現(xiàn)換檔、變速的功能，其叉軸孔與變速叉軸有配合要求，因此加工精度要求較高。CA6140車床撥叉共有兩處孔加工，其中有一定位置要求。分述如下：</p><p>　?。?）以φ20為中心的加工表面</p>

37、<p>　　這一組加工表面包括：φ20的孔，以及其上下端面，上端面與孔有位置要求，孔壁上有一個裝配時鉆鉸的錐孔，一個M6的螺紋孔。下端有一個45°的斜凸臺。這三個都沒有高的位置度要求。</p><p>　　（2）以φ50為中心的加工表面</p><p>　　這一組加工表面包括：φ50的孔，以及其上下兩個端面。</p><p>　　這兩組表面有

38、一定的位置度要求,即φ50的孔上下兩個端面與φ20的孔有垂直度要求。</p><p>　　由上面分析可知，加工時應先加工一組表面，再以這組加工后表面為基準加工另外一組。二、確定零件毛坯</p><p>　　1．毛坯種類的選擇：</p><p>　　零件材料為HT200。考慮零件在機床運行過程中所受沖擊不大，零件結構又比較簡單，故選擇鑄件毛坯。</p>

39、<p><b>　　2. 毛坯余量確定</b></p><p>　　撥叉機械加工余量及鍛造毛坯尺寸公差</p><p><b>　　三、工藝路線的制定</b></p><p><b>　　1、基準的選擇</b></p><p>　　定位基準有粗基準和精基準之分，通常先

40、確定精基準，然后再確定粗基準。</p><p><b>　?。?）精基準的選擇</b></p><p>　　叉軸孔mm的軸線是撥叉腳兩端面和撥叉頭孔的設計基準，撥叉頭上端面是撥叉軸向方向上尺寸的設計基準。選用叉軸孔mm的軸線和撥叉頭上端面作精基準定位加工撥叉腳兩端面和孔mm及撥叉頭上下兩端面，實現(xiàn)了設計基準和工藝基準的重合，保證了被加工表面的垂直度要求。另外，由于撥叉

41、件剛性較差，受力易產(chǎn)生彎曲變形。所以應進行調(diào)質(zhì)處理。</p><p><b>　?。?）粗基準的選擇</b></p><p>　　選擇變速叉軸孔mm的外圓面和撥叉頭下端面作粗基準。采用mm外圓面定位加工內(nèi)孔可保證孔的壁厚均勻；采用撥叉頭下端面作粗基準加工上端面，可以為后續(xù)工序準備好精基準。</p><p>　　2．各個表面加工方法的選擇<

42、/p><p>　　根據(jù)零件圖上各加工表面的尺寸精度和表面粗糙度，查工藝手冊表，平面加工方案的經(jīng)濟精度和表面粗糙度，孔加工方案的經(jīng)濟精度和表面粗糙度，確定撥叉零件各表面的加工方法。</p><p>　　撥叉零件各表面加工方案</p><p>　　3. 加工順序的安排</p><p>　　（1）加工階段的劃分</p><p>

43、　　該撥叉加工質(zhì)量要求較高，可將加工階段劃分成粗加工、半精加工和精加工幾個階段。在粗加工階段，首先將精基準(撥叉頭上端面和叉軸孔)準備好，使后續(xù)工序都可采用精基準定位加工，保證其他加工表面的精度要求；然后粗銑撥叉腳兩端面、拔叉頭上下端面、撥叉腳上下端面及凸臺、撥叉腳孔。在半精加工階段，完成撥叉腳兩端面的精銑加工和銷軸孔mm的鉆、鉸加工；在精加工階段，進行撥叉腳兩端面的磨削加工。</p><p>　　（2）工序的集

44、中與分散</p><p>　　選用工序集中原則安排撥叉的加工工序。該撥叉的生產(chǎn)類型為大批生產(chǎn)，可以采用萬能型機床配以專用工、夾具，以提高生產(chǎn)率；而且運用工序集中原則使工件的裝夾次數(shù)少，不但可縮短輔助時間，而且由于在一次裝夾中加工了許多表面，有利于保證各加工表面之間的相對位置精度要求。</p><p><b>　　4、工序順序的安排</b></p><

45、;p>　　(1) 機械加工工序</p><p>　　遵循“先基準后其他”原則，首先加工精基準——撥叉頭上端面和叉軸孔mm；遵循“先粗后精”原則，先安排粗加工工序，后安排精加工工序；遵循“先主后次”原則，先加工主要表面——撥叉頭上端面和叉軸孔mm和撥叉腳兩端面，后加工次要表面——撥叉頭下端面、撥叉腳上下端面；由此初擬撥叉機械加工工序安排。</p><p>　　撥叉機械加工工序安排（初擬

46、）</p><p><b>　　(2) 熱處理工序</b></p><p>　　鑄造成型后切邊，進行調(diào)質(zhì)，調(diào)質(zhì)硬度為241～285HBS，并進行噴丸處理。噴丸可以提高表面硬度，增加耐磨性，消除毛坯表面因脫碳而對機械加工帶來的不利影響。叉腳兩端面在精加工之前進行局部高頻淬火，提高其耐磨性和在工作中承受沖擊載荷的能力。</p><p><b&

47、gt;　　(3) 輔助工序</b></p><p>　　粗加工撥叉腳兩端面和熱處理后，應安排校直工序；在半精加工后，安排去毛刺和中間檢驗工序；精加工后，安排去毛刺、清洗和終檢工序。</p><p>　　綜上所述，該撥叉工序的安排順序為：基準加工——主要表面粗加工及一些余量大的表面粗加工——主要表面半精加工和次要表面加工——熱處理——主要表面精加工。</p><

48、;p>　　5、詳細工藝過程的制定</p><p>　　在綜合考慮上述工序順序安排原則的基礎上，擬定撥叉的工藝路線如表所示。</p><p>　　撥叉機械加工工藝路線</p><p><b>　　四、夾具的設計</b></p><p>　　1、零件本工序的加工要求分析</p><p>　　（1

49、）本工序加工情況</p><p><b>　　①鏜孔。</b></p><p>　　②孔與孔的距離為mm。</p><p>　　（2）本工序前已加工的表面如下。</p><p>　　①φ20孔及兩端面。</p><p><b>　　（3）選擇機床</b></p>

50、<p>　　本工序使用機床為X6140臥式銑床，刀具為通用標準工具。</p><p><b>　　2、確定夾具類型</b></p><p>　　本工序所加工，位于互成90°的兩平面內(nèi)，孔徑較大，生產(chǎn)量也較大，因此采用固定式鏜模。</p><p><b>　　3、確定定位方案</b></p>

51、<p>　?。?）定位方案。根據(jù)工件結構特點，其定位方案如下。</p><p>　　以兩個φ20的定位銷及一組合面(由兩塊支撐板組成一個面)為定位面</p><p>　　定位方案分析：以兩塊支撐塊構成一個平面，限制了工件Y軸和Z軸方向上的轉動以及X軸方向上的移動；再以一圓柱銷和一菱形銷限制了工件在Y軸和Z軸方向上的移動及X軸方向上的轉動。</p><p&g

52、t;　　此定位方案采用一面兩銷（其中一個為菱形銷）結構，無欠定位和過定位。</p><p>　　（2）選擇定位元件，包括尺寸和公差</p><p>　　①選擇固定式的定位銷，作為以φ20孔的定位元件。定位副配合取。</p><p>　　②選擇固定支承板為工件下底面定位面的定位元件。</p><p><b>　　4、確定引導元件<

53、;/b></p><p>　　在此工序中，使用到的引導元件只有一個鏜床夾具鏜套</p><p>　　對φ50孔，為適應鏜選用固定式鏜套。</p><p>　　主要尺寸由《機床夾具零、部件》國家標準JB/T8046.1-1999選取。鏜孔時鏜套內(nèi)徑φ50mm、外徑φ60mm；為了方便工件的取出，設置鏜套端面至加工面的距離取35mm。</p><

54、;p><b>　　5、定位誤差計算</b></p><p>　　（1）基準不重合誤差</p><p>　　該尺寸的設計基準是φ20孔的軸線，定位基準也是φ20孔的軸線，定位基準和設計基準重合。故，基準不重合誤差：</p><p><b>　　?=0</b></p><p><b>　

55、　基準位移誤差</b></p><p>　　工件的定位基準是φ20孔的軸線，對刀基準是定位銷的軸線。因此，工件的定位基準相對夾具的調(diào)刀基準不重合，φ20孔的公差?D=0.02mm，定位銷的公差?d=0.011mm，故基準位移誤差：</p><p>　　?=（?D+?d )=(0.02+0.011)=0.0155mm</p><p><b>　　

56、定位誤差</b></p><p>　　?=?+?=0.0155mm</p><p>　　6、確定夾緊方案，選擇夾緊元件和夾緊結構</p><p><b>　?。?）確定夾緊方案</b></p><p>　　由于工件有較大的平面，所以選用一個鉤形壓板來加緊工件。</p><p>　　（2

57、）確定夾緊元件和夾緊結構</p><p><b>　　7、夾具結構設計</b></p><p>　　夾具體及其它零件設計，確定夾具詳細結構。</p><p><b>　　夾具的使用說明</b></p><p>　　該夾具使用時，先將要加工工件放在夾具體上，兩個φ20的孔分別套在圓柱銷和菱形銷上（間隙

58、配合），底部由支撐板支撐，實現(xiàn)一面兩孔定位。在凸臺上用鉤形壓板加緊固定。工件夾緊后就可以進行加工了。加工完畢后擰開夾具體底部的螺母將鉤形壓板松開后就可以取出工件，將新的工件重新安裝在夾具體上就可以繼續(xù)加工了。</p><p><b>　　設計心得</b></p><p>　　緊張而又辛苦的兩周課程設計結束了。</p><p>　　課程設計是我們

59、在學完機械制造工藝與裝備課程后進行的，是我們對本課程的學習的一次深入的綜合性的總考核，也是一次理論聯(lián)系實際的訓練，這次設計使我們能綜合運用機械制造工藝學中的基本理論，并結合實習中學到的實踐知識，獨立地分析和解決工藝問題，初步具備了設計一個中等復雜程度零件的工藝規(guī)程的能力和運用夾具設計的基本原理和方法。</p><p>　　這是我們邁向社會、從事職業(yè)工作前一個必不可少的過程?！扒Ю镏惺加谧阆隆保ㄟ^這次課程設計，

60、我深深體會到這句千古名言的真正含義。我今天認真地進行課程設計，學會腳踏實地地邁開這一步，就是為明天能穩(wěn)健地在社會大潮中奔跑打下堅實的基礎。</p><p>　　課程設計真是累人。然而，從中學習到了知識的時候，一種少有的成功喜悅即刻使我倦意頓消。</p><p>　　通過課程設計，使我深深體會到，感任何事必須耐心、細致。一想起老師平時對我們耐心的教導，想到以后自己應當承擔的社會責任，想到世界

61、上因為某些細小的失誤而出現(xiàn)的令世人無比震驚的故事，我不禁時刻提醒自己，一定要養(yǎng)成一種高度責任、一絲不茍的良好習慣。這次課程設計使我在工作作風上得到了一次難得的磨練。</p><p>　　短短兩周的課程設計，使我發(fā)現(xiàn)了自己所掌握的知識是真正如此的貧乏，自己綜合應用所學專業(yè)知識的能力是如此的不足，幾年來學習了那么多的課程，今天才知道自己并不會用。想到這里，我真的有點心急了。老師卻對我說，這說明課程設計確實使你有收獲了

62、。老師的親切勉勵像春雨注入我的心田，使我更加自信了。</p><p>　　最后，我要衷心地感謝老師。是老師嚴厲的批評喚醒了我，是您的敬業(yè)精神感動了我，是您的諄諄教誨啟發(fā)了我，是您的殷切期望鼓舞了我。我感謝老師您今天又為我增添了一副堅硬的翅膀。</p><p><b>　　參考文獻</b></p><p>　　1、孫本緒主編——《機械加工余量手冊

63、》. 北京 .國防工業(yè)出版社 </p><p>　　2、金屬切削機床夾具設計設計手冊（第2版）——機械工業(yè)出版社 浦林祥 主編</p><p>　　3、機床夾具設計手冊——國防工業(yè)出版社 楊黎明 主編</p><p>　　4、盧秉恒主編《機械制造技術基礎》，機械工業(yè)出版社</p><p>　　5、《切削加工簡明實用手冊》</p>