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、被加工零件的結構特點及指定工序的加工要求…………………2 1.結構特點…………………………………………………………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、夾具結構特點………………

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,在現代生產中,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、勞動生產率和產品的制造成本等。應用機床夾具,有利于保證工件的加工精度、穩(wěn)定產品質量;有利于提高勞動生產率和降低成本;有利于改善工人勞動條件,保證安全生產;有利于擴大機床工藝范圍,實現“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,保證零件的加工質量。 2.提高結構設計的能力。通過設計夾具的訓練,應當獲得根據被加工零件的加工要求,設計出高效、省力、經濟合理

4、而且能保證加工質量的夾具的能力。 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)結構設計、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、被加工零件的結構特點及指定工序的加工要求 1.結構特點 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,四側銑壓刀槽,尺寸為24mm。 2.工藝過程研究 據材料所示,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構工藝性也是可行的。 三、設計方案的討論與制定 由于該零件單件小批量生產,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轉動;Φ36mm孔內用定位芯軸定位,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、夾具結構特點 1.夾具體毛坯制造方法選擇 綜合考慮結構合理性、工藝性、經濟型、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 根據工件、定位元件、夾

8、緊裝置及其輔助機構在總體上的配置,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、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、結構簡單、輕便,在保證強度和剛度前提下結構盡可能簡單緊湊,體積小、質量輕和便于工件裝卸。 ③、安裝穩(wěn)定牢靠。 ④、結構的工藝性好,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平面兩側的豎直平面與A平面相互垂直,垂直度為0.05mm. 4.定位孔內壁粗糙度為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 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

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