机械制造工艺学课程设计-转动套筒夹具设计.docx

机械制造工艺学课程设计说明书 设计题目：转动套筒夹具设计 姓名：xxx 班级：x机电x班 学号：xxxxxxxxxx 学院：机电学院 指导教师：xxx目录前言一、零件分析.4二、夹具设计.5设计方案的分析及确定 .5定位及夹紧分析.5方案的分析及确定.5误差分析.6夹紧力分析.7钻模套类型的选择.8夹具体的操作方法.8夹具体装配图. 8三、总结.10四、参考文献.11前 言 为了提高劳动生产率，保证加工质量，降低劳动法强度，需做一种专用夹具，省去加工中繁琐的工序。我们已经学习了机械制造工艺和夹具，对夹具设计有了初步的了解。对于一种批量较大的产品可设计制造一种专业夹具，操作迅速方便，减少了工人的劳动量，可获得较高的加工精度和生产率，对工人的技术水平要求也相对较低。但专用夹具设计制造周期长、夹具制造费用较高。专用夹具的针对性极强、没有通用性，很明显只能适用于产品相对稳定的大批量生产中。机械制造工艺学课程设计是我们学完了大学的全部基础课、专业基础课以及大部分专业课之后进行的，特别是对于机械制造工艺学和工程材料这两门学科的运用，同时也有对刀具和切屑的部分知识的综合，因此这是我们对之前所学各课程的一次深入的综合性的总复习,同时还有对相关课外知识的查阅和学习，也是一次我们实际运用知识解决问题的练习。就我个人而言，我希望能通过这次课程设计对自己未来将从事的工作进行一次适应性训练，从中锻炼自己分析问题、解决问题的能力，能够更深入理解课本知识，并能够很好的应用理论知识，为以后更好地胜任我的工作岗位打好基础。这是首次接触夹具设计，对知识掌握和熟悉程度欠缺，因此在设计中难免会有考虑不周全的地方，请老师指正和帮助。零件的分析题目所给为套筒的设计，它书于套筒的零件,主要作用是导向，起到导向与传送作用。套筒的孔都是同心和同轴度的，因此在加工时保证套筒所有的孔都是同心和同轴。零件的工艺分析本设计加工如图2.1所示的转动套筒。该转动套筒属于长套筒，材料为圆钢20crmo。中小批生产。转动套筒零件示意而在这里,我们需要进行加工是2-10的孔, 为了提高劳动生产率，保证加工质量，降低劳动强度，需要设计专用夹具。并设计工序钻2-10螺纹底孔的夹具。本夹具将用于钻床，刀具为高速钢麻花钻。本夹具主要用来钻2-10孔，跟转动套筒的中线有一定的角度要求，在加工时应保证孔的角度要求。此外，在本工序加工时还应考虑如何提高劳动生产率，降低劳动强度。定位基准的选择夹具体是夹具的基本件，它既要把夹具的各种元件、机构、装置连接成一个整体，而且还要考虑工件装卸的方便。因此，夹具体的形状和尺寸主要取决于夹具各组成件的分布位置、工件的外形轮廓尺寸以及加工的条件等。在设计夹具体时应满足以下基本要求:u 具有足够的强度和刚度。u 结构简单、轻便，在保证强度和刚度前提下结构尽可能简单紧凑，体积小、质量轻和便于工件装卸。u 安装稳定牢靠。u 结构的工艺性好，便于制造、装配和检验u 尺寸要稳定且具有一定精度。u 清理方便。u 达到零件所须的技术要求故本方案的基准面以钻床平台面为基准面。定位原理及定位方案的选择及实现自由物体在空间直角坐标系中有六个自由度，即沿ox,oy,oz三个轴向的平动自由度和三个绕轴的转动自由度。要使工件在夹具体中具有准确和确定不变的位置，则必须限制六个自由度。工件的六个自由度均被限制的定位叫做完全定位；工件被限制的自由度少于六个，但仍然能保证加工要求的定位叫不完全定位。经过一些列的分析，我们发现要加工2-10孔，需要以外圆及端面为基准，从而保证孔在转动套筒体上的位置。而通过对零件图的分析可以发现，2-10孔，相对于转动套筒中线有角度的要求，为使定位误差为零，应该选择转动套筒中线为定位基准保证该角度。定位误差分析（1）定位元件尺寸及公差的确定。夹具的主要定位元件为v型块，这v型块的尺寸与公差规定为与本零件在工作时与其相匹配轴的尺寸与公差相同。此外，这两定位销共同保证加工孔的角度。（2）计算钻套中心线与工作台的垂直度误差。钻套外径与衬套孔的最大间隙为：衬套外径与钻模板孔的最大间隙为：则钻套中心与工作台平面的垂直度误差为：0.026-0.005=0.021。（3）计算定位销轴与工作台的平行度误差。定位销轴与夹具体孔的最大间隙为：则上述间隙引起的最大平行度误差为：0.034/14，即0.24/100。切削力与夹紧力的计算 为了提高加工效率，现决定采用手动夹紧工件快换装置，并采用快换钻套以利于在钻底孔 刀具：硬质合金麻花钻，。由实际加工的经验可知,钻削时的主要切削力为钻头的切削方向,即垂直于工作台,查切削手册表2.3，切削力计算公式为： 其中：，与加工材料有关,取0.94；与刀具刃磨形状有关,取1.33；与刀具磨钝标准有关,取1.0，则： 计算实际切削力时，必须考虑安全系数。安全系数式中基本安全系数1.5加工性质系数1.1刀具钝化系数1.1断续切削系数1.1则夹紧力计算由现代夹具设计手册查表3-21-得：所需夹紧力计算公式：式中基本安全系数1.5-加工性质系数1.1刀具钝化系数1.1切削特点系数1.0考虑夹紧动力稳定性系数1.3考虑手动夹紧时手柄位置的系数1.2有力矩企图时工件回转时，考虑支撑面接触情况的系数1.0=2158=0.0315mh=0.055ml=0.05m=0.25则q=6677n钻模套类型的选择钻孔需要钻模板结构，位于定位加紧之后的加工位置上方，本夹具为了提高加工效率，采用快换钻套结构。夹具设计及操作的简要说明如前所述，在设计夹具时，应该考虑提高劳动生产率。为此，设计采用了快换装置。拆卸时，松开夹紧螺母12扣，移动，实现工件的快换。钻床夹具的装配图见附图设计小结专用夹具是为零件的某一道工序加工而设计制造的，它广泛用于大量生产中，它不但提高了生产率而且也提高加工精度，改善劳动条件。通过这次课程设计，我个人对夹具有了更进一步的了解，夹具要保证加工出的产品有较高的精度，就必须要求其自身有较高的精度，定位元件拥有高精度的同时还需要有一定的刚度和强度，以保证在加工过程中自身不会变形和一定的寿命。夹紧机构要求有一定的刚度和强度，以确保在一定的力的作用下夹紧元件不会先于工件发生变形、损坏。夹具体是夹具的主体部分，是与机床相接的部位、也是支撑夹紧元件、工件的主要部分：要求其有一定的强度和刚度、稳定性. 对夹具的维护保养，及夹具在设计中应该注意的问题有了更进一步的了解，自己的能力在这次课程设计中也得到了提升。在设计的过程中又一次把所学的知识做了一次综合式的复习，为接下来要做的毕业设计做好了很好的准备工作；同时在设计中也发现自己的很多不足之处：缺乏实际的经验，有些实物没有见过很难想像，只能通过找相应的参考资料，然后再通过想象把他们综合到一起，再通过实例对比，进行设计。因此在夹具设计中存在有很多的不足之处，还恳请老师您予以指导和指正。参 考 文 献1徐嘉元.曾家驹主编机械制造工艺学.机械工业出版社，97.8.2赵家齐.机械制造工艺学课程设计指导书.机械工业出版社.3李益民.机械制造工艺设计简明手册.机械工业出版社.4艾兴. 肖诗纲主编.切削用量简明手册. 机械工业出版社， 1994.5浦林祥.金属切削机床夹具设计