基于ProE的支座2-M10底孔钻模设计【车辆工程毕业设计说明书图纸论文】.zip
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车辆工程毕业设计说明书图纸论文
毕业设计论文】
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基于ProE的支座2-M10底孔钻模设计【车辆工程毕业设计说明书图纸论文】.zip,车辆工程毕业设计说明书图纸论文,毕业设计论文】
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设 计 说 明 书设计题目：“支座”零件钻2-M10螺纹底孔工序的专用夹具设计设 计 者：指导教师：日 期 ：摘 要我的这个毕业设计在设计过程中主要运用到了机械制造工艺学、机床与夹具设计、金属切削、尺寸公差的配合等课本中的理论的知识，同时也是将书本知识与实际相结合的一次练习。支座钻2-M10螺纹底孔的夹具设计是包括确定定位和夹紧方案，计算定位误差，计算切削力、夹紧力，并进行夹紧机构的强度校核。在机械行业对零件进行加工时首先对零件的各个方面进行初步分析，然后才会对其所加工的工序进行专用夹具的设计。然而在专用夹具的设计阶段，如何正确的合理的选择设计出专用夹具各个部分并有效的进行组合是非常必要的，例如：夹紧部分、导向部分、定位部分、机床的连接部件以及其它辅助零部件都是一套夹具中不可缺少的元件；此外在计算设计时产生定位误差是不可避免的，但是要合理分配定位误差，并且认证分析工装夹具结构设计的合理性与缺陷性，以便把定位误差减小到最低，以便在以后的夹具设计中进行改进并避免。关键词：夹紧、定位、误差。目 录序言1一. 零件分析 21.1 零件图纸 21.2零件的作用21.3课题的背景3二. 机床夹具 32.1夹具的定义32.2夹具的组成32.3机床夹具的分类42.4夹具装夹工件的作用42.5工件在夹具上的定位42.6几个重要问题5三. 专用夹具设计 63.1问题的提出63.2定位基准的选择63.3定位原件的设计63.4切削力计算73.5夹紧力分析83.6操作说明8总 结10致 谢11参考文献 12序 言随着社会的进步与发展，越来越多的机械制造品开始批量生产，并逐渐步入人们的生活中。因此从而也诞生一种新型的职业机械制造业。机械制造业是指为了满足人们的需求，达到理想状态，把具有一定的形状的东西，利用一些专用的机械设备通过一定的工艺使其加工成所需尺寸与形状，最后并把它们装配成零件体，达到可以使用的状态。机械制加工的产品有些可以直接供人们使用从而来满足人们的日常生活需求，有些则为其它的加工行业提供所必须的原料以满足其生产，在当今21世纪的社会上有着各种各样不同种类的机械及设备，同时也有机械行业加工出来的各种各样产物，总之从大到小我们的生活每一步都离不开制造业，因此有种说法：制造业是一个国家发展与进步的的必须产物，同时也是衡量一个国家，国民经济发展的基础，是一个地区发展重要经济基础的顶梁柱。从另外一种角度上来讲，机械制造技术不仅仅是衡量一个国家科技发展水平的的重要标志，也是国际间科技竞争的重点。毕业设计是每所大学学校教学中的一个必要环节,通过毕业设计这一个阶段，可以锻炼学生理论与实际结合的锻炼，同时是完成工程实训的重要环节，培养学生独立思考和运用科学的工作方法去打造自己的前途，最后毕业设计也是教学的一部分，是一个学生完成学业的标志。本次设计的支座钻孔的专用夹具是毕业设计中老师结合学生的兴趣及教学大纲提供的题目，是在大一至大三学习了机械制造技术基础、机械设计与机械制图、金属材料学等课程，为了把这些理论融合到实际中，从而培养学生理论与实践能力相结合的一个实际教学环节。我在拿到这个题目，首先需要思考此零件该如何加工，怎样选择合理的加工路线，如何确定定位方案，夹紧方式以及工艺路线，如何正确的确定工艺尺寸与工艺路线从而使加工过程中误差降至最小，同时要结合前期计算的结果，根据计算结果绘制夹具草图，然后结合实际及加工可行性，绘制夹具零件图，设计出支座钻孔的专用夹具，保证零件的加工质量满足要求。此外本次设计由于需要深入加工现场了解，所以也是培养自己的动手与创新思维能力。因此结合自己的实践水平设计出更加合理的夹具，有助于提高自己独立的设计水平。为保证设计的合理与正确性，在设计中不仅要注意课本中理论知识，同时也要注意满足实际生产的需要，只有将学校课本中各种理论与实际生产实践运用自己的方式融合在一起，才能合理的完成本次设计，提高自己的设计水平。因本人知识有限，本次设计水中难免有所缺陷，或者部分考虑不全，敬请老师们多多指正，以便在今后的设计中进行改进，设计出更加合理的夹具设计。一：零件的分析1.1：零件的图纸1.2、零件的作用 作为转动零部件的支撑，要求必须满足可靠性的要求。1.3、课题背景本次的设计是在满足大批量生产的情况下，在保证满足零部件加工质量要求的前提下为提高生产零部件的生产效率，降低劳动者的强度，加快生产节拍，从而设计出专用夹具。本次设计选用机床：X525立式钻床。 二、机床夹具2.1 夹具的定义： 所谓“夹具”即为对零部件夹紧定位所采用的工装，在机械制造厂中夹具都是零部件加工不可或缺的一种工艺设备，按照不同加工工艺的分类：可分为机床专用夹具、焊接工装专用夹具、装配工艺专用夹具以及质量过程检验夹具等几个【5】。在各种金属切削的机床上用于夹紧，定位工件的专用设备，一般在生产过程中称为机床专用夹具，比如目前大部分车床中夹紧定位用的三爪自定心卡盘，铣床钻床中经常使用的各种类型的虎钳等都属于机床专用夹具。 相关机床夹具的基本概念：定位：工件在机床上加工过程中，为保证零部件加工的精度就必须在加工前使零部件与机床，刀具，基准面有一定的设计位置，这个过程称就为定位。夹紧：为克服切削过程中工件受外力的作用而破坏定位，必须对工件施加夹紧力，这称为夹紧。机床夹具：对加工零部件进行定位夹紧的专用设备称为机床夹具。2.2 夹具的组成： (1) 定位元件 (2) 夹紧元件 (3) 刀具导向元件 (4) 夹具在机床上定位的元件 (5) 夹具体 (6) 其它元件或装置2.3 机床夹具的分类： 按应用范围分： （1）通用夹具 （三爪、四爪卡盘、虎钳、回转工作台） （2）专用夹具（主要用于大批量生产）一般分为通用的可调整夹具和不可调专用夹具。（指某一个工序，其定位基准部分有一部分可以调整，在生产中基准部分不变，调整可调部分，来满足相应的生产，通常是元件可更换或调整）组合夹具（用于单件小批）由标准化的元件组合而成，具有以下特点： A 灵活多变，万能性强； B 可大大缩短生产准备周期； C 可以减少专用设备的种类，满足柔性生产、减少加工制造的工作量，避免材料的浪费与消耗、同时降低更换夹具的次数从而降低人员劳动强度； D 可以同时满足单件或小批量生产及新品的试制与加工；组合夹具的类型：第一种槽系相互组合的组合夹具（主要靠键和槽来定位）；第二种孔系相互组合的组合夹具（主要通过孔与轴销来实现元件间的定位与夹紧）；2.4 采用夹具装夹工件的作用与意义： 可以缩短使用人员辅助加工时间，从而提高劳动生产效率； 易于保证加工精度的稳定； 可扩大机床的使用范围； 可以减轻工人的劳动强度，保证生产安全，精益生产；2.5 工件在夹具上的定位： 六点定位原理： 就是如果要使一个物体在空间中具有确定的位置，满足使用要求的位置，就必须限制该物体空间中的自由度，也就是在零件加工生产过程中物体不可以移动，由于在加工时有切削力的存在，要满足精度就要使工件在空间中某一个地方有具有相对比较固定的位置，就必须对X,Y,Z这三个方向的六个自由度进行限制，保证加工时其相对刀具的位置保持不变。具体的限制的方法就是用相当于六个方向的支承点的定位使其与工件的某一个定位基准面接触，如果采用这种用分布的六个支承点或者定位销来正确的限制工件的六个自由度，使工件在夹具中得到正确位置，保持不变的的规律，称为六点定位原理。根据定位基准和六点定位原理，确定工件的定位方法并选择相应的定位元件； 确定引导对刀装置； 确定工件的夹紧方案，设计夹紧机构； 确定其它元件或装置的结构形式 确定夹具体结构形式 确定夹具总体轮廓。2.6 几个重要问题1.6.1 夹具设计的经济性分析 在夹具设计过程中不仅要保证零部件加工质量，还应考虑其实用性及可行性，以保证所设计的专用夹具在人们生活及工业中满足使用要求，降低成本。夹具总图上尺寸及技术条件的标注具体应标注以下内容： A夹具外形轮廓尺寸 B与夹具定位元件、导向元件及夹具安装基准面有关的配合尺寸 C尺寸及公差 D夹具定位元件与工件的配合尺寸 E夹具导向元件与刀具的配合尺寸 F夹具与机床的联接尺寸及配合 G其他重要尺寸1.6.2 夹具结构工艺性分析 在分析夹具工艺性时 ,应重点考虑以下问题 : 夹具零件的结构工艺性 夹具最终精度保证方法 夹具的测量与检验1.6.3 夹具的精度分析 一般影响位置精度的被加工的零件的误差因素主要来源三个方面 : 定位误差、夹具制造、装夹误差三、 专用夹具的设计3.1问题提出本次夹具设计主要用来钻支座顶部2-M10螺纹底孔，因为钻2-M10螺纹底孔本身对精度有一定要求，因此在设计螺纹底孔的专用夹具时，主要应考虑如何提高加工生产效率、降低工人劳动强度、，提高机床及夹具的使用寿命，同时最重要的也要保证加工的精度。3.2 定位基准的选择制定拟定加工路线的首要步骤就是选择定位基准。正确的定位基准是零部件设计的前提，而且要满足设计的加工要求，否则将直接影响所加工的零件加工质量，也很可能导致零部件因加工精度问题无法使用。最终被加工出的零件质量要靠正确的定位与夹具来保证。如果基准选择不合理，就会增加很多工序，从而增加加工成本；此外由于每一个工序都不可避免有误差存在，更多的工序会积累更多的定位误差，最后加工出来即使满足使用要求但是可能导致使夹具设计更加困难，设计出来的零部件甚至达不到零件的加工所需要的精度（这里特别是位置精度，对定位有比较高的要求，很难满足）要求。因此在设计时应该根据零件图中的技术要求，仔细分析工艺，规划合理的工艺路线及夹具类型，以保证零件的加工精度，零部件质量为前提，合理的选择定位基准。在本次设计中为保证零部件孔侧面上钻8.5底孔的加工精度，选择2828H8孔内孔面作为主定位面（2点），其一个端面A面作为次定位面（3点），并从另一端夹紧。在其上方选择E面一点定位，实现六点定位原则。这样的定位提高了加工精度，同时也保证了生产质量。同时为了提高加零部件的工生产效率及节拍，缩短换件辅助时间，最终选用简单的螺母作为夹紧机构，这样成本低而且容易加工。3.3定位元件的设计本设计的工序选用的定位基准为28H8内孔面，所以相应的设计的专用夹具上的定位元件应是一面一轴一销。所以需设计一个有基准面的夹具体、一根定位心轴及一个定位销。3.4切削力的计算由于本道工序主要完成工艺孔的钻孔加工，钻削力。由切削手册得：钻削力 式（3-1）钻削力矩 式（3-2）式中：D=8.5mm 代入公式（3-1）和（3-2）得 3.5定位误差分析 1）轴向定位误差分析（28H8孔中心与端面尺寸27.50.1）： a.基准不重合误差0夹具的定位基准与工序基准重合，所以=0； b.基准位移误差y0，因是平面定位，基准位移误差是可以忽略不及的，所以y=0。 c. 即轴向定位误差。 ）径向定位误差分析（28H8孔中心与基准的对称度允差）。工序基准是28H8轴线，定位心轴的定位基准也是此轴线两个基准重合，无基准不重合误差。只存在基准位移误差： 基准不重合误差b。夹具的定位基准与工序基准重合，皆为40H7孔，所以； 基准位移误差y。定位心轴水平放置时，销与孔表面单边接触，基准位移误差按以下公式计算，y（TdTD）/2（00）1。 即轴向定位误差D=B+Y1。 结论：D0.01小于对称度公差0.05的1/3，说明定位方案可行。3.5夹紧力的分析 钻8.5孔的切削力比较小，螺母许用夹紧力可达40以上，超过切削力的需要，所以夹紧力满足要求。3.6夹具设计及简要操作说明 本工件采用一面一心轴一销定位，采用螺母夹紧，一个钻模板上分布两个孔的钻套，由于钻底孔后需要攻螺纹，所以采用快换钻套，以便于加工。螺纹夹紧处采用开口垫圈，再松动螺母后可直接取出垫片及零件，以提高换件效率。在零件上方采用滑动销，从而限制零件前后转动，滑动销处采用弹簧连接，可自动回位，从而使操作更方便。总体来讲，这种操作方法使用起来比较简单，经过查资料及现场验证可以适用于批量生产的零部件，同时在保证零部件质量的前提下也能够提高生产效率，能满足批量生产的使用要求。装配图附图如下：夹具体附图如下定位心轴附图如下 总 结 大学的生活随着设计即将结束了，这一段时间虽然短暂但是对于我来说学习到了许多许多知识，自身感觉比一年的课本知识还要多，通过这次的设计使我发现在以后的工作中不仅仅需要自己熟练的掌握各种理论知识，同时也需要自己在是实际生产中的经验，将理论用于实践中，让自己的设计不仅仅合理同时也能够简单、方便操作，经济性能也良好。在设计过程中使我不但巩固了所学机械切削工艺，机床夹具等理论知识而且掌握了实际中的设计的步骤和设计要领，同时更重要的是我了解到如何正确使用图书馆的来丰富自己。在另一方面更好的更熟练的利用我们手中的各种设计手册是非常重要的。作为一名机械设计人员AUTOCAD、PROE等三维，二维制图软件，是必不可少的一部分，熟练掌握这些软件为我今后踏入设计行业打下了良好的基础。同时这次设计使我认识到了努力的学好书本上的知识，虽然重要，但这在现实中是远远是不够的，更应该做到理论和实践的结合。因此再次我非常感谢我的老师给予我的帮助与指导，同时也非常珍惜我们的这次设计的机会，它将为我们以后踏入工作中起到一个良好的奠基石。致 谢转眼间四年的大学生活即将结束，回顾四年的学习生活，真是收获丰硕，感受颇深。在毕业前最后一个环节毕业设计中，遇到了许多困难。无论是对理论知识的学习，还是对论文题目的理解、文献的查阅、模型的建立、图纸的绘制等都离不开老师的悉心指导和帮助。借此机会向四年来一直指导我的老师表示衷心的感谢，同时也向一直关心帮助我的同学表示感谢。因为许多问题没有他们的帮助，没有相互之间的讨论是不可能完成的。此外我非常感谢我的指导老师印建平老师
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