車床夾具設(shè)計27,車床,夾具,設(shè)計,27
湘潭醫(yī)衛(wèi)職業(yè)技術(shù)學(xué)院
學(xué)生畢業(yè)設(shè)計資料裝訂本
題 目:車床夾具設(shè)計
院 系: 醫(yī)電學(xué)院 專業(yè)班級: 14機制301
學(xué)生姓名: 顏未央 同組學(xué)生:李志東、李回歸
裝訂日期: 2017 年 5 月 20 日
指導(dǎo)教師
審核簽名
答辯組長
審核簽名
答辯委員會主任
審核簽名
院長(副院長)
審核簽名
湘潭醫(yī)衛(wèi)職業(yè)技術(shù)學(xué)院 教務(wù)處制
湘潭醫(yī)衛(wèi)職業(yè)技術(shù)學(xué)院學(xué)生畢業(yè)設(shè)計總成績評定表
學(xué)生姓名
李回歸
專業(yè)班級
14機制301
總評成績
課題名稱
車床夾具設(shè)計
課題性質(zhì)
□產(chǎn)品設(shè)計 □工藝流程設(shè)計 □方案設(shè)計 □其他
題目來源
□教師下達 □社會生產(chǎn)實踐
□學(xué)生自選
指導(dǎo)教師
姓名
職稱
□校內(nèi) □校外
職稱
□校內(nèi) □校外
指導(dǎo)教師評閱成績
指導(dǎo)教師簽名: 年 月 日
答辯小組評閱成績
答辯小組組長簽名: 年 月 日
答辯成績
答辯小組組長簽名: 年 月 日
答辯委員會審核意見:
答辯委員會主任簽字:
年 月 日
學(xué)生所在院(部)審核意見:
院長(副院長)簽名:
綜合成績 年 月 日
注:1、指導(dǎo)教師評閱成績、答辯小組評閱成績、答辯成績,每項評分均按百分制。
2、學(xué)生畢業(yè)設(shè)計成績根據(jù)上述三項評分,總評成績=指導(dǎo)教師評閱成績*40%+答辯小組評閱成績*40%+答辯成績*40%,總評成績按五級記分制
湘潭醫(yī)衛(wèi)職業(yè)技術(shù)學(xué)院學(xué)生畢業(yè)設(shè)計評價(一)
指導(dǎo)教師評價用表
畢業(yè)設(shè)計評價
評分內(nèi)容
具體要求
權(quán)重
評分
加權(quán)分
學(xué)習(xí)態(tài)度
努力學(xué)習(xí),遵守記律,作風(fēng)嚴謹務(wù)實,按期圓滿完成規(guī)定的任務(wù)
0.1
創(chuàng)新
工作中有創(chuàng)新意識,有重大改進或獨特見解,有一定實用價值
0.1
調(diào)研論證
能獨立查閱文獻資料及從事其他形式的調(diào)研,能較好地理解課題任務(wù)并提出實施方案,有分析整理各類信息并從中獲取新知識的能力
0.2
綜合能力
能綜合運用所學(xué)知識和技能,發(fā)現(xiàn)解決實際問題
0.2
質(zhì)量
論證、分析、設(shè)計、計算、結(jié)構(gòu)、建模、實驗正確合理,繪圖(表)符合要求
0.2
外文翻譯
摘要及外文資料翻譯準確,文字流暢,符合規(guī)定內(nèi)容及字數(shù)要求
0.1
撰寫質(zhì)量
結(jié)構(gòu)嚴謹、文字通順、用語符合技術(shù)規(guī)范,圖表清楚,字跡工整、書寫格式規(guī)范,符合規(guī)定字數(shù)要求
0.1
成績合計
指導(dǎo)教師評語
指導(dǎo)教師簽名: 年 月 日
說明:評分內(nèi)容、具體要求、權(quán)重為參考,具體由專業(yè)教研室根據(jù)專業(yè)特點設(shè)計
湘潭醫(yī)衛(wèi)職業(yè)技術(shù)學(xué)院學(xué)生畢業(yè)設(shè)計評價(二)
答辯小組評價及答辯資格審核用表
畢業(yè)設(shè)計評價
評分內(nèi)容
具體要求
權(quán)重
評分
加權(quán)分
任務(wù)量
畢業(yè)設(shè)計(論文)任務(wù)量飽滿,難度較大
0.2
創(chuàng)新
工作中有創(chuàng)新意識,有重大改進或獨特見解,有一定實用價值
0.1
質(zhì)量
論證、分析、設(shè)計、計算、結(jié)構(gòu)、建模、實驗正確合理,繪圖(表)符合要求
0.5
外文翻譯
摘要及外文資料翻譯準確,文字流暢,符合規(guī)定內(nèi)容及字數(shù)要求
0.1
撰寫質(zhì)量
結(jié)構(gòu)嚴謹、文字通順、用語符合技術(shù)規(guī)范,圖表清楚,字跡工整、書寫格式規(guī)范,符合規(guī)定字數(shù)要求
0.1
成績合計
畢業(yè)設(shè)計答辯資格審查
畢業(yè)設(shè)計
完成情況
任務(wù)書
□ 有 □ 無
開題報告
□ 有 □ 無
設(shè)計說明書
□ 完成 □ 未完成
字數(shù)
設(shè)計作品
□完成 □未完成
答辯資格審查結(jié)論:(說明是否可進行答辯,并根據(jù)學(xué)生畢業(yè)設(shè)計質(zhì)量說明可答辯的依據(jù)):
答辯小組成員簽名: 、 、 、
組長簽名: 年 月 日
說明:評分內(nèi)容、具體要求、權(quán)重為參考,具體由專業(yè)教研室根據(jù)專業(yè)特點和教育廳有關(guān)評價指標(biāo)設(shè)計
湘潭醫(yī)衛(wèi)職業(yè)技術(shù)學(xué)院學(xué)生畢業(yè)設(shè)計評價(三)
答辯小組答辯評價用表
畢業(yè)設(shè)計答辯評分
評分內(nèi)容
具體要求
權(quán)重
評分
加權(quán)分
自述總結(jié)
思路清晰,語言表達準確,概念清楚,論點正確,分析歸納合理
0.3
創(chuàng)新
工作中有創(chuàng)新意識,有重大改進或獨特見解,有一定實用價值
0.1
答辯
能夠正確回答所提出的問題,基本概念清楚,有理論根據(jù)
0.5
資料
資料齊全,符合《畢業(yè)設(shè)計(論文)基本規(guī)范要求》
0.1
成績合計
答辯記錄
答辯地點
答辯日期
記錄內(nèi)容:1、闡述畢業(yè)論文要點 2、提問與回答內(nèi)容
記錄人簽名::
年 月 日
答辯結(jié)論
答辯委員會(小組)成員簽名
姓名
職稱
姓名
職稱
姓名
職稱
說明:評分內(nèi)容、具體要求、權(quán)重為參考,具體由專業(yè)教研室根據(jù)專業(yè)特點和教育廳有關(guān)評價指標(biāo)設(shè)計
湘潭醫(yī)衛(wèi)職業(yè)技術(shù)學(xué)院
畢業(yè)設(shè)計任務(wù)書
院 系: 醫(yī)電學(xué)院
專 業(yè): 機械設(shè)計與制造
班 級: 14301
學(xué)生姓名: 李回歸
同組學(xué)生: 李志東 顏未央
指導(dǎo)教師: 陳蓉暉
下發(fā)日期: 2016 年 12 月 25 日
畢業(yè)設(shè)計課題方向:夾具設(shè)計
題目:車床夾具設(shè)計
完成日期:2017年5月20日
一、 題目來源:教師下達
二、設(shè)計要求:(包括原始數(shù)據(jù)、技術(shù)要求、工作要求、作品要求)
工件零件圖 一張
車床夾具二維裝配圖 一張
車床夾具三維零件圖和裝配圖 一套
設(shè)計說明書 一份
3、 個人重點:
1、設(shè)計定位裝置時應(yīng)使加工表面的回轉(zhuǎn)軸線與車床主軸的回轉(zhuǎn)軸線重合
2、定位可靠,基本定位 "六點", 重復(fù)定位、欠定位會讓你的精度受到影響
四、各階段時間安排,應(yīng)完成的工作量:
序號
各階段工作內(nèi)容
起訖日期
備 注
1
零件分析
2016.12.26-2017.01.20
2
收集資料
2017.01.21-2017.02.14
3
開題報告、文獻綜述
2017.02.15-2017.03.05
4
夾具設(shè)計方案確定
2017.03.06-2017.03.28
5
繪圖
2017.04.01-2017.04.26
6
編寫設(shè)計說明書
2017.04.26-2017.05.25
五、應(yīng)閱讀的基本文獻目錄:
[1]徐灝. 《機械設(shè)計手冊》.北京:機械工業(yè)出版社,1995.
[2]吳宗澤. 《機械設(shè)計師》.北京:機械工業(yè)出版社,2006.
[3]談榮望. 《機械設(shè)計》.北京:中國鐵道出版社,1989.
[4] 陳立德. 《機械制造裝計》.高等教育備設(shè)出版社,2006
[5] 趙雪松、任小中《機械制造技術(shù)基礎(chǔ)》.華中科技大學(xué)出版社,2006
指導(dǎo)教師簽字:
年 月 日
教研室主任簽字:
年 月 日
院長(副院長)簽字:
年 月 日
湘潭醫(yī)衛(wèi)職業(yè)技術(shù)學(xué)院
畢業(yè)設(shè)計開題報告
題 目: 車床夾具設(shè)計
院 系: 醫(yī)電學(xué)院
專 業(yè): 機械設(shè)計與制造
班 級: 14301
學(xué)生姓名: 李回歸
學(xué) 號: 201403030115
同組學(xué)生: 李志東、顏未央
指導(dǎo)教師: 陳蓉暉
填表日期: 2016 年 12 月 26 日
一、選題的依據(jù)及意義
夾具最早出現(xiàn)18世紀后期,隨著科學(xué)技術(shù)的不斷進步,夾具已從一種輔助工具發(fā)展成為門類齊全的工藝裝備。夾具從產(chǎn)生到現(xiàn)在,大約可以分為三個階段:第一個階段主要表現(xiàn)在夾具與人的結(jié)合上,這是夾具主要是作為人的單純的輔助工具,是加工過程加速和趨于完善;第二階段,夾具成為人與機床之間的橋梁,夾具的機能發(fā)生變化,它主要用于工件的定位和夾緊。人們越來越認識到,夾具與操作人員改進工作及機床性能的提高有著密切的關(guān)系,所以對夾具引起了重視;第三階段表現(xiàn)為夾具與機床的結(jié)合,夾具作為機床的一部分,成為機械加工中不可缺少的工藝裝備。
二、國內(nèi)外研究現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(含文獻綜述)
隨著機械工業(yè)的迅速發(fā)展,對產(chǎn)品的品種和生產(chǎn)率提出了愈來愈高的要求,使多品種,中小批生產(chǎn)作為機械生產(chǎn)的主流,國內(nèi)外皆是如此。國際生產(chǎn)研究協(xié)會的統(tǒng)計表明,目前中小批多品種生產(chǎn)的工藝品種已占工件種類的85%左右。除了中小批量生產(chǎn)用夾具以外,自動化生產(chǎn)中的夾具已有了一定發(fā)展,其中包括自動線用隨行夾具和數(shù)控機床用夾具。為了適應(yīng)機械生產(chǎn)的這種發(fā)展趨勢,必然對機床夾具提出更高的要求。特別像后鋼板彈簧吊耳類不規(guī)則零件的加工還處于落后階段。在今后的發(fā)展過程中,應(yīng)大力推廣使用組合夾具、半組合夾具、可調(diào)夾具,尤其是成組夾具。在機床技術(shù)向高速、高效、精密、復(fù)合、智能、環(huán)保方向發(fā)展的帶動下,夾具技術(shù)正朝著高精高效模塊組合通用經(jīng)濟方向發(fā)展。
三、本課題研究內(nèi)容
(1)、分析畢業(yè)設(shè)計課題參數(shù)、明確課題零件的設(shè)計要求。
(2)、針對本課題所給出零件特點,分析零件設(shè)計方案,制訂出畢業(yè)設(shè)計課題設(shè)計方案,并進行方案比較,優(yōu)化設(shè)計方案,撰寫開題報告。
(3)、合理選擇定位方式及夾具夾緊方案,完成夾具設(shè)計的有關(guān)尺寸的計算。 (4)、完成夾具體裝配圖及零件圖結(jié)構(gòu)設(shè)計,了解相關(guān)部件制造材料選擇以及結(jié)構(gòu)參數(shù)選擇原則。
(5)、查閱和專業(yè)相關(guān)的英文資料,并按要求翻譯成中文。
(6)、對相關(guān)零件進行強度校核及計算,按照畢業(yè)設(shè)計說明書內(nèi)容、格式要求,撰寫畢業(yè)設(shè)計說明書。
四、本課題研究方法
(1)、對零件進行工藝分析,包括零件的技術(shù)要求、尺寸及形位公差。
(2)、實習(xí)調(diào)研,測繪及性能分析。
(3)、分析課題中所涉及的機械機構(gòu)。
(4)、在圖書館查閱相關(guān)的圖書資料。
(5)、尋求老師的指導(dǎo)和幫助。
(6)、網(wǎng)上搜索書籍、文獻、論文等
五、研究目標(biāo)、主要特色(創(chuàng)新)及工作進度
研究目標(biāo)、主要特色:熟練的運用機械制造工藝學(xué)的基本理論和夾具設(shè)計原理的知識正確地解決一個零件在加工中的定位,夾緊以及合理制定工藝流程等等問題的方法。②通過對零件所有工序的機械制造工藝規(guī)程的制定和夾具設(shè)計, 會工藝裝備設(shè)計的一般方法。③課程設(shè)計過程也是理論聯(lián)系實際的過程,并學(xué)會使用手冊、查詢相關(guān)資料等,增強自己的解決工程實際問題的能力
研究進程安排:①調(diào)研,收集相關(guān)資料,查閱相關(guān)文獻,了解軸承座的基本結(jié)構(gòu)及其功能②掌握機械加工工藝設(shè)計的基本思路,初步擬定軸承座零件的工藝過程,在此基礎(chǔ)上完成開題報告。③總結(jié)前期工作,分析軸承座的作用并繪制零件圖。④熟悉零件圖,了解零件的用途、性能、技術(shù)條件及毛坯情況,加工方案論證,確定加工工藝路線并編制該零件的加工工藝規(guī)程和機械加工工藝相關(guān)卡片。⑤根據(jù)所要設(shè)計夾具的工序的加工內(nèi)容、技術(shù)條件和采用的機床、刀具和有關(guān)輔助工具;確定本工序工件的定位基準、定位和夾緊方案,最后繪出工序草圖。在工序草圖上標(biāo)出被加工面、定位基準面、夾緊力方向與作用位置、本工序尺寸和公差、加工面的表面光潔度和有關(guān)技術(shù)條件。盡可能按1:1比例繪制夾具總圖的結(jié)構(gòu)草圖。進行方案的討論、審查和修改。繪制夾具裝配圖。在圖上標(biāo)注出夾具的外形輪廓尺寸、工件與定位元件的配合尺寸、夾具與刀具的聯(lián)系尺寸、夾具與機床的聯(lián)系尺寸和其它裝配尺寸;規(guī)定相應(yīng)的尺寸公差和有關(guān)技術(shù)條件;編制零件明細表。⑥通過與老師討論,繪制夾具所有零件圖并對零件的主要技術(shù)條件進行分析,對制定的工藝規(guī)程進行修改和完善。⑦總結(jié)前面的工作,開始撰寫論文。⑧完成論文初稿,與老師交流,修訂初稿。⑨終稿完成,打印裝訂,準備答辯
第1──2周完成收集資料,開題報告、文獻綜述
第3──4 周夾具設(shè)計方案確定
第5──6周繪圖
第7──8周編寫設(shè)計說明書
第9周畢業(yè)答辯
六、主要參考文獻
[1]徐灝. 《機械設(shè)計手冊》.北京:機械工業(yè)出版社,1995.
[2]吳宗澤. 《機械設(shè)計師》.北京:機械工業(yè)出版社,2006.
[3]談榮望. 《機械設(shè)計》.北京:中國鐵道出版社,1989.
[4] 陳立德. 《機械制造裝計》.高等教育備設(shè)出版社,2006
[5] 趙雪松、任小中《機械制造技術(shù)基礎(chǔ)》.華中科技大學(xué)出版社,2006
[6] 趙雪松、任小中《機械制造裝備設(shè)計》.華中科技大學(xué)出版社,2006
[7] 郭繼林. 《機械制圖》.大連理工大學(xué)出版社,2005,8
[8] 齊樂華. 《工程材料與機械制造基礎(chǔ)》.高等教育出版社,2006,4
湘潭醫(yī)衛(wèi)職業(yè)技術(shù)學(xué)院
畢業(yè)設(shè)計說明書
系 別: 醫(yī)電學(xué)院
專 業(yè): 機械設(shè)計與制造
班 級: 14301
學(xué) 號: 201403030115
學(xué)生姓名: 李回歸
起訖日期: 2016.12.25-2017.05.25
指導(dǎo)教師: 陳蓉暉 職稱: 副教授
系主任:
審核日期:
前言
夾具畢業(yè)設(shè)計是對所學(xué)專業(yè)知識的一次鞏固,是在進行社會實踐之前對所學(xué)各課程的一次深入的綜合性的總復(fù)習(xí),也是理論聯(lián)系實際的訓(xùn)練。
機床夾具已成為機械加工中的重要裝備。機床夾具的設(shè)計和使用是促進生產(chǎn)發(fā)展的重要工藝措施之一。隨著我國機械工業(yè)生產(chǎn)的不斷發(fā)展,機床夾具的改進和創(chuàng)造已成為廣大機械工人和技術(shù)人員在技術(shù)革新中的一項重要任務(wù),也是機械類專業(yè)學(xué)生較為全面的機械設(shè)計訓(xùn)練。其目的在于:
1)培養(yǎng)學(xué)生綜合運用機械設(shè)計基礎(chǔ)以及其他先修課程的理論知識和生產(chǎn)實際知識去分析和解決工程實際問題的能力,通過課設(shè)訓(xùn)練可以鞏固、加深有關(guān)機械課設(shè)方面的理論知識。
2) 學(xué)習(xí)和掌握一般機械設(shè)計的基本方法和步驟。培養(yǎng)獨立設(shè)計能力,為以后續(xù)的專業(yè)課程及畢業(yè)設(shè)計打好基礎(chǔ),做好準備。
3)使學(xué)生具有運用標(biāo)準、規(guī)范手冊、圖冊和查詢有關(guān)設(shè)計資料的能力。 零件在工藝規(guī)程之后,就要按工藝規(guī)程順序進行加工。在加工中除了需要機床、刀具、量具之外,成批生產(chǎn)時還要用機床夾具。他們是機床和工件之間的連接裝置,使工件相對于機床獲得正確的位置。機床夾具的好壞將直接影響工件加工的精度。通常把確定工件在機床上或夾具中占有正確位置的過程稱為定位。當(dāng)工件定位后,為了避免在加工中受到切削力、重力等的作用而破壞定位,還應(yīng)該用一定的機構(gòu)或裝置將工件加以夾緊固定。使工件在加工過程中保持定位位置不變的操作稱為夾緊。將工件定位、夾緊的過程稱為裝夾。工件裝夾是否正確、迅速、方便和可靠,將直接影響工件的加工質(zhì)量、生產(chǎn)效率、制造成本和操作安全。在成批、大量生產(chǎn)中,工件的裝夾是通過機床夾具來實現(xiàn)的。機床夾具在生產(chǎn)中應(yīng)用十分廣泛。
目錄
一、設(shè)計說明 1
1.1課題背景及發(fā)展趨勢 1
1.2 夾具的基本結(jié)構(gòu)及夾具設(shè)計的內(nèi)容 1
1.3設(shè)計目的 3
1.4設(shè)計成果 3
1.5設(shè)計過程 3
二、零件分析 4
2.1計算生產(chǎn)綱領(lǐng),確定生產(chǎn)類型 4
2.2零件的作用 4
2.3審查零件圖樣工藝性 4
三、夾具設(shè)計 5
3.1夾具的簡介 5
3.2 機床夾具的分類、基本組成和功用 7
3.3設(shè)計問題的提出 7
3.3.1設(shè)計前的工作準備 7
3.3.2 明確工件的生產(chǎn)綱領(lǐng) 7
3.3.3 熟悉工件零件圖和工序圖 7
3.4定位機構(gòu)設(shè)計 8
3.5夾緊機構(gòu)設(shè)計 10
3.5.1切削力等參數(shù)計算 10
3.5.2夾緊機構(gòu)設(shè)計與計算 11
3.6夾具體的設(shè)計 13
3.7 設(shè)計夾具體和繪制夾具圖 14
3.8夾具的裝配要求 15
3.9夾緊設(shè)計的論證 16
總結(jié)
參考文獻
致 謝
摘要
制造業(yè)中廣泛應(yīng)用的夾具,是產(chǎn)品制造各工藝階段中十分重要的工藝裝備之一,生產(chǎn)中所使用夾具的質(zhì)量、工作效率,及夾具使用的可靠性,都對產(chǎn)品的加工質(zhì)量及生產(chǎn)效率有著決定性的影響。首先對夾具的概念進行了解,再進行機床夾具的設(shè)計,從定位到誤差分析再到確保加工精度,然后計算出加緊力確定加緊點位數(shù)等細節(jié)計算。
關(guān)鍵詞:定位;機床夾具;加工精度;定位點;夾緊力
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湘潭醫(yī)衛(wèi)職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計說明書
一、設(shè)計說明
1.1課題背景及發(fā)展趨勢
材料、結(jié)構(gòu)、工藝是產(chǎn)品設(shè)計的物質(zhì)技術(shù)基礎(chǔ),一方面,技術(shù)制約著設(shè)計;另一方面,技術(shù)也推動著設(shè)計。從設(shè)計美學(xué)的觀點看,技術(shù)不僅僅是物質(zhì)基礎(chǔ)還具有其本身的“功能”作用,只要善于應(yīng)用材料的特性,予以相應(yīng)的結(jié)構(gòu)形式和適當(dāng)?shù)募庸すに?,就能夠?chuàng)造出實用,美觀,經(jīng)濟的產(chǎn)品,即在產(chǎn)品中發(fā)揮技術(shù)潛在的“功能”。
技術(shù)是產(chǎn)品形態(tài)發(fā)展的先導(dǎo),新材料,新工藝的出現(xiàn),必然給產(chǎn)品帶來新的結(jié)構(gòu),新的形態(tài)和新的造型風(fēng)格。材料,加工工藝,結(jié)構(gòu),產(chǎn)品形象有機地聯(lián)系在一起的,某個環(huán)節(jié)的變革,便會引起整個機體的變化。
工業(yè)的迅速發(fā)展,對產(chǎn)品的品種和生產(chǎn)率提出了愈來愈高的要求,使多品種,對中小批生產(chǎn)作為機械生產(chǎn)的主流,為了適應(yīng)機械生產(chǎn)的這種發(fā)展趨勢,必然對
機床夾具提出更高的要求。
1.2 夾具的基本結(jié)構(gòu)及夾具設(shè)計的內(nèi)容
按在夾具中的作用,地位結(jié)構(gòu)特點,組成夾具的元件可以劃分為以下幾類:
(1)定位元件及定位裝置;
(2)夾緊元件及定位裝置(或者稱夾緊機構(gòu));
(3)夾具體;
(4)對刀,引導(dǎo)元件及裝置(包括刀具導(dǎo)向元件,對刀裝置及靠模裝置等);
(5)動力裝置;
(6)分度,對定裝置;
(7)其它的元件及裝置(包括夾具各部分相互連接用的以及夾具與機床相連接用的緊固螺釘,銷釘,鍵和各種手柄等);
每個夾具不一定所有的各類元件都具備,如手動夾具就沒有動力裝置,一般的車床夾具不一定有刀具導(dǎo)向元件及分度裝置。反之,按照加工等方面的要求,有些夾具上還需要設(shè)有其它裝置及機構(gòu),例如在有的自動化夾具中必須有上下料裝置。
專用夾具的設(shè)計主要是對以下幾項內(nèi)容進行設(shè)計:(1)定位裝置的設(shè)計;(2)夾緊裝置的設(shè)計;(3)對刀-引導(dǎo)裝置的設(shè)計;(4)夾具體的設(shè)計;(5)其他元件及裝置的設(shè)計。
1.3設(shè)計目的
本次設(shè)計是在教學(xué)過程的最后階段采用的一種總結(jié)性的實踐教學(xué)環(huán)節(jié)。通過畢業(yè)設(shè)計,能提高我們獨立思考問題和解決問題的能力,也能提高我們知識綜合運用能力,讓我們在畢業(yè)設(shè)計中,熟悉設(shè)計步驟、開拓設(shè)計思維、提高創(chuàng)新能力;培養(yǎng)我們具有勤奮踏實的學(xué)習(xí)態(tài)度和積極思考的創(chuàng)新精神。為即將走向社會,服務(wù)社會打下堅實的基礎(chǔ)。通過此次設(shè)計讓我們在以下幾個方面得到提高:
1、綜合運用所學(xué)的課程和生產(chǎn)實踐知識進行一次全面的設(shè)計訓(xùn)練,從而培養(yǎng)和提高我們的獨立工作能力。
2、鞏固所學(xué)知識。掌握工裝夾具設(shè)計方法;確定機械零件的加工方案;擬定工藝路線;選擇機床和工藝裝備。
3、通過對課程設(shè)計實踐,樹立正確的設(shè)計思想,增強創(chuàng)新意識,培養(yǎng)綜合運用機械設(shè)計課程和其他選修課程的理論與實際知識去分析和解決機械設(shè)計的能力。
4、了解機床夾具設(shè)計的一般方法,并舉一反三的掌握其他一些機械設(shè)計的一般規(guī)律與步驟。
5、通過制定設(shè)計方案,合理選擇夾具機構(gòu)和零件類型,正確計算零件的工作能力,確定尺寸及掌握機械零件,以較全面的考慮制造工藝,使用和維護要求,之后進行結(jié)構(gòu)設(shè)計,達到了解和掌握機械零件,夾具和一些簡單機械的設(shè)計過程和方法。
1.4設(shè)計成果
1、產(chǎn)品零件圖 1張
2、夾具二維裝配圖 1份
3、夾具二維零件圖 1套
4、夾具三維零件圖和裝配圖 1套
5、畢業(yè)設(shè)計說明書 1份
1.5設(shè)計過程
1資料查詢
(1-1) 在圖書館查閱組員所需要的相關(guān)資料
(1-2) 在電腦與互聯(lián)網(wǎng)上查閱組員所需要的相關(guān)資料
2夾具設(shè)計
(3-1)定位裝置的設(shè)計
(3-2)夾緊裝置的設(shè)計
(3-3)刀具導(dǎo)向裝置設(shè)計
3文案編寫
(4-1)設(shè)計方案的統(tǒng)計及電子文檔的輸入
(4-2)設(shè)計說明書的編寫與參考文獻的統(tǒng)計
4等待評審
(5-1)評審合格,裝訂
表:本次設(shè)計的過程
二、零件分析
2.1計算生產(chǎn)綱領(lǐng),確定生產(chǎn)類型
軸承座圖,該產(chǎn)品年產(chǎn)量Q=10000(臺/年),n=1(件/臺),設(shè)其備品率a%為10%,機械加工廢品率β%為1%,現(xiàn)制定該曲軸零件的機械加工工藝規(guī)程。
年生產(chǎn)綱領(lǐng): N=QxNx(1+a%+β%)=10000x1x(1+a%+β%)=11100件
軸承座圖的年產(chǎn)量為111000件,現(xiàn)在已知該產(chǎn)品為中型機械,根據(jù)《機械制造工藝設(shè)計手冊》生產(chǎn)類型與生產(chǎn)綱領(lǐng)的關(guān)系,可確定其生產(chǎn)類型為大批量生產(chǎn)。
2.2零件的作用
題目所給的“軸承座圖”零件,材料是45號鋼,可以推斷,該零件受力不大,是起到操縱、調(diào)節(jié)方面的作用。
2.3審查零件圖樣工藝性
軸承座零件圖樣的視圖正確、完整,尺寸、公差及技術(shù)基本要求齊全。零件材料是45號鋼,該材料有較高強度、耐磨性、耐熱性和減震性。
圖:軸承座圖圖樣
3、 夾具設(shè)計
3.1夾具的簡介
一個機床的機械制造工藝系統(tǒng)由機床、工件、刀具和夾具組成。機床夾具的用以裝夾工件的一種裝置,其作用是使工件相對于機床或刀具有一個正確的位置,并在加工過程中這個位置不變,可以看出夾具在機械加工中占有很重要的地位,尤其是在成批生產(chǎn)時更是大量采用機床夾具,它們是機床和工件之間的連接裝置,使工件相對機床或刀具獲得正確的位置。機床夾具的好壞直接影響工件加工表面的位置精度。所以,機床夾具設(shè)計是裝備設(shè)計中的一項重要工作。
機床夾具是在金屬切削中用以準確地確定工件位置,并將其牢固地夾緊,以接受加工的工藝裝備。它的主要作用是:可靠的保證工件的加工質(zhì)量,提高加工效率,減輕勞動輕度,充分發(fā)揮和擴大機床的工藝性能。因此,機床夾具在機械制造中占有重要的地位。
夾具最早出現(xiàn)在18世紀后期。隨著科學(xué)技術(shù)的不斷進步,夾具已從一種輔助工具發(fā)展成為門類齊全的工藝裝備。
1、機床夾具的現(xiàn)狀
國際生產(chǎn)研究協(xié)會的統(tǒng)計表明,目前中、小批多品種生產(chǎn)的工件品種已占工件種類總數(shù)的85%左右?,F(xiàn)代生產(chǎn)要求企業(yè)所制造的產(chǎn)品品種經(jīng)常更新?lián)Q代,以適應(yīng)市場的需求與競爭。然而,一般企業(yè)都仍習(xí)慣于大量采用傳統(tǒng)的專用夾具,一般在具有中等生產(chǎn)能力的工廠里,約擁有數(shù)千甚至近萬套專用夾具;另一方面,在多品種生產(chǎn)的企業(yè)中,每隔3~4年就要更新50~80%左右專用夾具,而夾具的實際磨損量僅為10~20%左右。特別是近年來,數(shù)控機床、加工中心、成組技術(shù)(GT)、柔性制造系統(tǒng)(FMS)等新加工技術(shù)與理念的應(yīng)用,對機床夾具提出了如下新的要求:
(1)能迅速而方便地裝備新產(chǎn)品的投產(chǎn),以縮短生產(chǎn)準備周期,降低生產(chǎn)成本;
(2)能裝夾一組具有相似性特征的工件;
(3)能適用于精密加工的高精度機床夾具;
(4)能適用于各種現(xiàn)代化制造技術(shù)的新型機床夾具;
(5)采用以液壓站等為動力源的高效夾緊裝置,以進一步減輕勞動強度和提高勞動生產(chǎn)率;
(6)提高機床夾具的標(biāo)準化程度。
2、現(xiàn)代機床夾具的發(fā)展方向
現(xiàn)代機床夾具的發(fā)展方向主要表現(xiàn)為標(biāo)準化、精密化、高效化和柔性化等四個方面。
(1)標(biāo)準化 機床夾具的標(biāo)準化與通用化是相互聯(lián)系的兩個方面。目前我國已有夾具零件及部件的國家標(biāo)準:GB/T2148~T2259-91以及各類通用夾具、組合夾具標(biāo)準等。機床夾具的標(biāo)準化,有利于夾具的商品化生產(chǎn),有利于縮短生產(chǎn)準備周期,降低生產(chǎn)總成本。
(2)精密化 隨著機械產(chǎn)品精度的日益提高,勢必相應(yīng)提高了對夾具的精度要求。精密化夾具的結(jié)構(gòu)類型很多,例如,用于精密分度的多齒盤,其分度精度可達±0.1";用于精密車削的高精度三爪自定心卡盤,其定心精度為5μm。
(3)高效化 高效化夾具主要用來減少工件加工的基本時間和輔助時間,以提高勞動生產(chǎn)率,減輕工人的勞動強度。常見的高效化夾具有自動化夾具、高速化夾具和具有夾緊力裝置的夾具等。例如,在銑床上使用電動虎鉗裝夾工件,效率可提高5倍左右;在車床上使用高速三爪自定心卡盤,可保證卡爪在試驗轉(zhuǎn)速為9000r/min的條件下仍能牢固地夾緊工件,從而使切削速度大幅度提高。目前,除了在生產(chǎn)流水線、自動線配置相應(yīng)的高效、自動化夾具外,在數(shù)控機床上,尤其在加工中心上出現(xiàn)了各種自動裝夾工件的夾具以及自動更換夾具的裝置,充分發(fā)揮了數(shù)控機床的效率。
(4)柔性化 機床夾具的柔性化與機床的柔性化相似,它是指機床夾具通過調(diào)整、組合等方式,以適應(yīng)工藝可變因素的能力。工藝的可變因素主要有:工序特征、生產(chǎn)批量、工件的形狀和尺寸等。具有柔性化特征的新型夾具種類主要有:組合夾具、通用可調(diào)夾具、成組夾具、模塊化夾具、數(shù)控夾具等。為適應(yīng)現(xiàn)代機械工業(yè)多品種、中小批量生產(chǎn)的需要,擴大夾具的柔性化程度,改變專用夾具的不可拆結(jié)構(gòu)為可拆結(jié)構(gòu),發(fā)展可調(diào)夾具結(jié)構(gòu),將是今后夾具發(fā)展的主要方向。
3.2 機床夾具的分類、基本組成和功用
機床夾具按其使用范圍可分為以下五種基本類型:通用夾具,專用夾具,通用可調(diào)整夾具和成組夾具,組合夾具,隨行夾具。機床夾具的基本組成,根據(jù)功用一般可分為:
1)定位原件或裝置,用以確定工件在夾具中的正確位置;
2)刀具導(dǎo)向原件或裝置,用以引導(dǎo)刀具或用以調(diào)整刀具相對于工件的位置;
3)夾緊元件或裝置,用以夾緊元件;
4)連接原件,用以確定工件在機床上的正確位置并與機床相連接;
5)夾具體,用以連接各夾具元件及裝置,使之成為一個整體,并通過它將夾具安裝在機床上;
6)其他元件及裝置,如分度裝置、防錯裝置等。
機床夾具的功用一般為:
1)保證加工質(zhì)量;
2)提高生產(chǎn)率,降低成本;
3)擴大機床工藝范圍,做到一機多能;
4)平衡各工序時間,以便組織流水生產(chǎn);
5)減輕工人勞動強度,保證生產(chǎn)安全。
3.3設(shè)計問題的提出
3.3.1設(shè)計前的工作準備
1)熟悉任務(wù)書,明確設(shè)計的內(nèi)容與要求;
2)熟悉設(shè)計指導(dǎo)書、有關(guān)資料、圖紙等;
3)觀看實物,了解夾具的工作過程。
3.3.2 明確工件的生產(chǎn)綱領(lǐng)
這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)也隨之復(fù)雜,成本也提高較多。
經(jīng)分析所加工工件屬于輕型零件,根據(jù)所加工工件可知,屬于中批生產(chǎn)??紤]到經(jīng)濟性和實用性,將夾具設(shè)計成可快速夾緊的手動夾具,即可滿足要求。
3.3.3 熟悉工件零件圖和工序圖
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)。本本設(shè)計的夾具的內(nèi)容是:
車直徑15的孔夾具設(shè)計
圖:本次夾具涉及的工序
工件在機床上的定位,實際上包括工件在夾具上的定位和夾具在機床上的定位兩個方面,這里只討論工件在夾具上的定位。因為工件的定位基準和定位元件均有制造誤差,所以工件在夾具中定位后的實際位置將在一定范圍內(nèi)變動,即存在一定的定位誤差,設(shè)計定位裝置時,就要控制這一誤差在加工中所允許的范圍內(nèi)。
夾具的作用是提高勞動生產(chǎn)率,降低勞動強度
(1) 設(shè)計夾具必須滿足工藝要求,結(jié)構(gòu)性能可靠,使用省力安全,操作方便,有利于實現(xiàn)優(yōu)質(zhì)、高產(chǎn)、低耗,改善勞動條件,提高標(biāo)準化、通用化、系列化水平。
(2) 要深入現(xiàn)場,聯(lián)系實際,確定設(shè)計方案。
(3) 具有良好的工藝性,即所設(shè)計的夾具應(yīng)便于制造、檢驗、裝配、調(diào)整、維修,且便于切屑的清理、排除。
(4) 夾具設(shè)計必須保證圖樣清晰、完整、正確、統(tǒng)一。
(5) 對精密、重大、特殊的夾具應(yīng)附有使用說明書和設(shè)計計算書。
3.4定位機構(gòu)設(shè)計
工件定位就是工件在工藝系統(tǒng)中的正確位置。其目的是為了保證工件與加工面的設(shè)計基準之間的位置公差和距離尺寸精度。其要求一是為了保證加工面與設(shè)計基準間的位置公差(同軸度、平行度、垂直度等),工件定位應(yīng)使工件加工面的設(shè)計基準與機床保持一正確的位時應(yīng)使工件加工面的設(shè)計基準與刀具保持一正確的位置。
在空間直角坐標(biāo)系中,剛體具有六個自由度,即沿X、Y、Z軸移動的三個自由度和繞此三軸旋轉(zhuǎn)的三個自由度。用六個合理分布的支承點限制工件的六個自由度,使工件在夾具中占據(jù)正確的位置,稱為六點定位原理。現(xiàn)在我們就來分別限制他的自由度。
產(chǎn)生定位誤差的原因有以下兩個方面:1)定位基準和工序基準不重合;2)定位基準位移。定位誤差就是由基準不重合誤差和基準位移公差綜合引起的同批工件工序尺寸的那部分公差,也就是等于兩者的代數(shù)和。
本夾具的主要定位元件為銷釘,軸向定位時定位基準——右夾具體的左端面與止推面的接合面即為曲軸連桿軸頸工序基準,即不存在基準位移公差也不存在基準不重合誤差,所以。
求工序尺寸的定位誤差,定位基準為主軸頸與夾具底面接觸母線,工序基準為主軸中心線,當(dāng)主軸頸直徑存在誤差時,定位基準沿夾具底面的位移為
所以基準不重合誤差為
基準位移誤差為
則總的定位誤差為
已知本工序中,,故
3.5夾緊機構(gòu)設(shè)計
3.5.1切削力等參數(shù)計算
(一)車孔夾具切削力計算
(二)確定機床型號并修正切削用量 初選取機床為C6140,機床功率2.2Kw,查閱《機械加工工藝手冊》C6140車床的性能參數(shù),并根據(jù)機床實際參數(shù)修正切削速度與主軸轉(zhuǎn)速。
理論選取的進給量為f=0.23mm/s,與C6140車床匹配進給量為,f=0.32mm/s。
上述計算得主軸轉(zhuǎn)速理論計算值為n=467.21r/min,與C6140車床匹配的主軸轉(zhuǎn)速n=475 r/min。那么切削速度vc=vπ/1000=11.94m/min。
(三)計算切削力并校驗機床功率
A.切削時產(chǎn)生的車孔切削力計算:
式中計算所需的參數(shù),查閱《機械加工工藝手冊》車削時切削速度計算公式表格中選?。篊F=612、d=8mm、ZF=0.9、T=60、f=0.32mm/s、yF=0.64、kF=0.33,帶入數(shù)據(jù)進行計算得:
B.切削時產(chǎn)生的切削扭矩值計算:
式中計算所需的參數(shù),查閱《機械加工工藝手冊》車削時切削速度計算公式表格中選?。篊M=0.33、d=8mm、ZM=1.82、f=0.32mm/s、yM=0.64、kM=0.88帶入數(shù)據(jù)進行計算得:
C.切削所消耗的功率值計算:
D.機床功率校核
計算得產(chǎn)生的功率P=0.25Kw
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