缸體夾具說明書

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缸體零件夾具畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 班級(jí) 姓名 學(xué)號(hào) 導(dǎo)師 目錄 目錄…………………………………………………………………..2 一、 零件加工工藝分析……………………………………………3 二、 工序的加工技術(shù)要求………………………………………..3 三、 定位方案設(shè)計(jì)…………………………………………………4 四、 定位誤差……………………………………………………..4 五、 對刀——引導(dǎo)方案……………………………………………5 六、 夾緊方案……………………………………………………..5 七、 夾緊力計(jì)算…………………………………………………..6 八、 夾具體設(shè)計(jì)…………………………………………………..7 九、 其它裝置設(shè)計(jì)…………………………………………………7 十、 技術(shù)條件制定…………………………………………………7 十一、 加工精度分析…………………………………………….7 十二、 夾具的經(jīng)濟(jì)性分析……………………………………….8 十三、 夾具工作原理（操作）………………………………….9 十四、 總結(jié)……………………………………………………….9 十五、 參考文獻(xiàn)………………………………………………….10 夾具設(shè)計(jì)說明書 1.零件加工工藝分析： 該零件簡圖尺寸標(biāo)注完整，加工部位也非常清楚明確。由于圖紙要求，材料是HT150，大批量生產(chǎn)。工件狀態(tài)為毛坯件，需要加工零件的下端面，中心孔左端面，螺紋孔等結(jié)構(gòu)，工藝性比較好。 2.工序的加工技術(shù)要求： 在加工時(shí)，選擇零件的左端面為粗基準(zhǔn)，零件的下段位為精基準(zhǔn)，根據(jù)圖紙的要求，零件的粗糙度范圍為Ra1.6~Ra25，加工比較簡單，部分加工面可以一次完成。 現(xiàn)擬定加工工序?yàn)? 1. 粗車左端面 2. 粗銑上端面 精銑上端面 3. 鉆φ15孔 鉆φ9孔 4. 鉆φ4孔 粗絞 精絞 5. 銑φ24圓端面 鉆M12底孔 鉆φ4孔 攻M12螺紋 6. 精車左端面 7. 擴(kuò)φ35H7底孔 粗絞 精絞 8. 鉆M6底孔 攻螺紋 3、定位方案設(shè)計(jì)： 鉆夾具：該零件可以采用兩個(gè)面進(jìn)行定位。根據(jù)零件的左端面和和下端面的一側(cè)進(jìn)行定位，用夾具兩側(cè)的壓板進(jìn)行緊固，可以達(dá)到完全定位零件的目的，也滿足大批量生產(chǎn)，方案可取。 鉆夾具圖 銑夾具：，可以同時(shí)加工多個(gè)該零件。該零件可以采用兩個(gè)面進(jìn)行定位。根據(jù)零件的左端面進(jìn)行基準(zhǔn)限定，用零件下端面的反面和圓柱結(jié)構(gòu)的兩面進(jìn)行完全定位，用壓板緊固零件，可以達(dá)到完全定位零件的目的，也滿足大批量生產(chǎn)，方案可取。 銑夾具圖 零件圖 4、定位誤差： (1).在加工時(shí)，由于對稱度的工序基準(zhǔn)是加工槽的端面到孔的中心線的距離23mm，定位基準(zhǔn)也是此距離，故△B=0 而限位基準(zhǔn)為Φ35mm和下端面距40，所以定位基準(zhǔn)與限位基準(zhǔn)不重合，定位基準(zhǔn)O?、O?可做任意方向移動(dòng)： tgΔβ=(X?max+X?max)/2L=（0.036+0.066）/230=0.0017㎜ ΔY?=X?max +2L ?tgΔβ=0.036+2200.0017=0.104㎜ ΔY? = X?max +2L ? tgΔβ=0.066+2200.0017=0.134mm 定位誤差應(yīng)取大值，因此ΔD=ΔY?=0.134mm (2).加工對稱度0.2的定位誤差： 1） 對稱度的定位基準(zhǔn)是孔的軸線，工序基準(zhǔn)也是孔的軸線，所以△B=0 2） 定位基準(zhǔn)相對于限位基準(zhǔn)可任意方向移動(dòng)，所以△Y=δ＝δD＋δd0＋Xmax=0.018+0.008+0.04=0.066mm 工件在夾具中定位產(chǎn)生的定位誤差，其值應(yīng)控制在工件相對尺寸或位置公差的～，為此需對每一項(xiàng) 5、對刀——引導(dǎo)方案： 銑方案，我采用每加工一批工件，只安裝調(diào)整一次夾具，為了能迅速、準(zhǔn)確的使工件裝夾，我采用每次加工20個(gè)工件，每加工完利用銑床上安裝的鍵槽快速取出工件，只需安裝調(diào)整一次夾具，通過試切對刀原件工件來對刀，此種方案對導(dǎo)引方案的要求很高，夾具的夾緊元件采用帶光面的壓塊的壓緊螺母。 我要保證的第一個(gè)精度是鍵的寬度8 mm（上偏差為-0.030㎜，下偏差為-0.060㎜），關(guān)于工件厚度方向上的對稱度為0.2㎜。 鉆方案，夾具上有鉆模板，可以快速的進(jìn)行對刀，同時(shí)可以很好的滿足加工要求。 6、夾緊方案： 對此工件的銑削加工，我所采用的是兩面固定，由于待加工工件的要求比較低，一次性可以加工多個(gè)零件，會(huì)導(dǎo)致壓板的變形，我在壓板的底部增加兩根圓柱銷輔助壓板進(jìn)行押金定位，這樣既可以防止加工時(shí)對工件已加工表面造成傷害，同時(shí)也可以做輔助支撐的作用。而且我擬定采用的是手動(dòng)夾緊，為了節(jié)約成本，我采用一個(gè)夾板，一個(gè)鎖死對其壓緊。采用帶同時(shí)擋板兩側(cè)采用的是開口墊圈的螺旋夾緊機(jī)構(gòu)，使工件裝卸迅速、方便。 壓板 對于鉆孔加工，我使用了三個(gè)面對工件進(jìn)行完全定位，然后用側(cè)面的壓板上的鎖死緊固零件的位置，達(dá)到完全定位零件的目的。使工件裝卸迅速、方便。 側(cè)面壓板 7.夾緊力計(jì)算： 根據(jù)工件上大孔的尺寸、螺桿的尺寸大小，我選用M10和N8的壓緊螺母，對壓塊的尺寸我擬定為厚度20mm，高度為30mm。對夾緊裝置的要求有：夾緊動(dòng)作迅速，操作方便省力，夾緊安裝可靠。 用開口墊圈和心軸的一端 用螺紋來固定工件水平方向上的位移，其中用于夾緊的心軸一端的螺紋直徑由《機(jī)械設(shè)計(jì)零件手冊》選取，預(yù)緊系數(shù)Co=2，剛度系數(shù)Ce=0.2安全系數(shù)Sp=360Mpa，由公式Qz=（Co+Ce）Q.≥1.66Qz,=/Sp 可得Qz=（2+0.2）3000 =6600N,=360/3=120Mpa 計(jì)算切削力 刀具：高速鋼直齒三面刃銑刀 根據(jù)公式：可知直徑為M10的螺桿的螺母能滿足夾緊力：由于工作狀態(tài)原因，切削力與夾緊力在空間上是相互垂直的。螺母提供的夾緊力足以夾緊，故無須驗(yàn)算。 8、夾具體設(shè)計(jì)： 由于加工要求是生產(chǎn)大批量的零件，銑削時(shí)的切削力和振動(dòng)都較大，夾具體通過安裝在夾具體上的定向鍵與銑床的工作臺(tái)連接，從而實(shí)現(xiàn)對夾具的固定，兩邊采用螺桿鎖緊裝置。在設(shè)計(jì)夾具體時(shí)要盡量降低夾具體的高度。我選用剛性好、強(qiáng)度高的夾具體，其高度與寬度之比也應(yīng)恰當(dāng)，用H/B=1~1.25以降低夾具的重心，提高加工時(shí)的穩(wěn)定性。 9、加工精度分析 本工序的主要加工要求是8 mm，夾具采用的是三面定位，由于Φ14 mm的孔和圓柱銷存在最大間隙配合X ?max，Φ6（上偏差為+0.018㎜,下偏差為0㎜）的孔和菱形銷存在最大的間隙配合X ?max，我采用的圓柱銷為Φ14f5，菱形銷為Φ6f5, 因刀具相對刀或?qū)蛟奈恢貌痪_而造成的加工誤差，稱為對刀誤差。由于定位元件是兩個(gè)配合的定位銷，有配合誤差，所以ΔT=0.043+0.132=0.175mm。單個(gè)螺母壓緊可能損傷工件或帶動(dòng)工件旋轉(zhuǎn)，壓塊和工件間的摩擦力矩大于螺母和壓板間的摩擦力矩。 1）定位誤差 由3知：①φ14與φ6之間孔軸線的定位誤差為0.134㎜ ②對稱度0.2㎜的定位誤差為0.066㎜ 2）兩定位銷中心距 兩定位銷中心距基本尺寸應(yīng)等于兩定位孔中心距的平均尺寸，其公差一般為δLd=﹙?～1/5）δLD ∵孔間距LD=340.08㎜ ∴取銷間距Ld=340.02㎜ 3)圓柱銷直徑的基本尺寸應(yīng)等于與之配合工件的最小極限尺寸，其公差帶一般取g6或h7 ∵定位孔直徑為Φ14 mm（上偏差為+0.027㎜，下偏差為0㎜） ∴圓柱銷的直徑d ?=φ14（上偏差為-0.06㎜，下偏差為-0.17㎜﹚ 4)確定圓柱銷的尺寸：由表得，B=3mm 5）確定圓柱銷的直徑 X ?min=2ab/D ?min ① a=﹙δLD＋δld﹚／2 ② b=3 ③ D ?=φ60.018 ④ 由①-④得X ?min=0.04㎜ 6)夾緊力的計(jì)算：確定夾緊力的方向，作用力和大小很重要，采用的是螺旋壓板機(jī)構(gòu)。螺母壓緊的行程可以按照S=πdφ/360 h=s/tgβ=πdφ/360tgβ，H=Kd. K=πφ/360tgβ FqL=F ?R+Frxd/2 α=11.5, φ1=1 , d=27.03 ,k=6000, l=23.03, h=11.32，F(xiàn)j=FqL/dtg(a+φ1)+rtgφ2 經(jīng)過計(jì)算Fj=1654N 12、夾具經(jīng)濟(jì)性分析 夾具的經(jīng)濟(jì)分析是研究夾具的復(fù)雜程度與工序成本的關(guān)系，以便分析比較和選定經(jīng)濟(jì)效益比較好的夾具方案。專用夾具的制造費(fèi)用為Cz=pm+tfe，式中p為夾具的平均價(jià)格；m為夾具毛坯的重量；t為夾具制造工時(shí);fe為制造夾具的每小時(shí)平均生產(chǎn)費(fèi)用。45鋼材料成本不會(huì)很貴，由于我制造的夾具是屬于簡單夾具，通常使用的年限T=1a。夾具的年成本Cj= [（1+K ?﹚／T+K ?]Cz，K ?為專用夾具設(shè)計(jì)系數(shù)，常取0.5；K ?為專用夾具使用系數(shù)，常取0.2～0.3。由于我的生產(chǎn)屬于大批量的，制造的夾具簡單，經(jīng)濟(jì)性好。 13、夾具工作原理(操作) 此夾具的工件原理：1.銑夾具：我采用的三面限制的關(guān)系，然后用一塊壓板壓緊零件，壓板零件接觸面加工成V型塊結(jié)構(gòu)，使得零件可以很好的固定。 2鉆夾具：我采用的還是三面限制結(jié)構(gòu)，通過側(cè)板上的螺釘緊固零件，使得零件沒有活動(dòng)的空間，同時(shí)可以很方便的將零件定位到需要加工得位置。 14.總結(jié) 通過這此的畢業(yè)設(shè)計(jì)，我對夾具這一們課程有了更近一步的理解。 夾具設(shè)計(jì)的實(shí)訓(xùn)的目的是要我用我在《機(jī)床夾具設(shè)計(jì)》上所學(xué)的知識(shí)為基礎(chǔ)，綜合運(yùn)用有關(guān)的專業(yè)知識(shí)來分析解決零件夾具設(shè)計(jì)問題，理解掌握夾具定位方案、夾緊方案的論證方法及經(jīng)濟(jì)性分析，學(xué)會(huì)使用圖冊，在畢業(yè)設(shè)計(jì)時(shí)，我以設(shè)計(jì)目的，設(shè)計(jì)要求等來要求自己，盡量做好。 在夾具設(shè)計(jì)過程中，我的思維不僅僅局限在課本內(nèi)，我要以工廠的標(biāo)準(zhǔn)來要求自己，如我設(shè)計(jì)的夾具是否滿足零件加工要求？與生產(chǎn)綱領(lǐng)是否一致？與資源相符？性能可靠？使用安全等……同時(shí)也考慮我夾具的經(jīng)濟(jì)分析等。讓我設(shè)計(jì)的時(shí)候仿佛自己是在工廠，而不是單純的畢業(yè)設(shè)計(jì)，讓我有種外出實(shí)踐的感覺。 同時(shí)這次的實(shí)訓(xùn)讓感觸頗深，這次的畢業(yè)設(shè)計(jì)讓我明白理論與實(shí)際結(jié)合的重要性。不管是在學(xué)習(xí)上，還是在工作生活中，只有理論知識(shí)是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的，只有把所學(xué)的理論知識(shí)與實(shí)踐相結(jié)合起來，從理論中得出結(jié)論，才能當(dāng)之無愧的說我學(xué)會(huì)了，我理解了這門功課，才能真正的提高自己的實(shí)際動(dòng)手操作能力和獨(dú)立思考能力。從中鍛煉自己的分析問題、解決問題的能力和方法，為以后的工作打下基礎(chǔ)。這次設(shè)計(jì)讓我收獲很多，同時(shí)也鍛煉了我的學(xué)習(xí)能力，知道了作為一個(gè)設(shè)計(jì)人員應(yīng)該具有的能力，為我以后的工作做好基礎(chǔ)。也讓我明白了我在學(xué)習(xí)上的局限，讓我深深感觸到了學(xué)習(xí)的重要性！ 15.參考文獻(xiàn) 1、《機(jī)床夾具設(shè)計(jì)》 肖繼德、陳寧平主編 機(jī)械工業(yè)出版社 2010年 2、《機(jī)械制圖》 劉力 王冰主編 高等教育出版社 2008年 3. 《機(jī)床夾具設(shè)計(jì)手冊》 王光斗主編 上?？茖W(xué)技術(shù)出版社 1990年 4.《機(jī)械工程基礎(chǔ)》 王艷華 主編 北京理工大學(xué)出版社 2009年 5.《機(jī)床夾具結(jié)構(gòu)圖冊》 王小華 主編 機(jī)械工業(yè)出版社 1991年 - 11 -