机械制造技术课程设计-设计钻角形轴承箱2-φ25孔专用夹具.doc

夹 具 设 计 说 明 书指导老师姓 名：学 号：零件名称：角形轴承箱工序：钻2-25孔目录一、概述3二、被加工零件的结构特点及指定工序的加工要求3（一）结构特点的论述4（二）零件的三维设计图4（三）零件的工艺分析4三、设计方案的讨论5四、夹具结构特点的论述6五、夹紧力的估算7六、定位误差的计算7七、夹具的主要技术条件及优缺点分析7八、夹具主要零件技术条件的分析8九、夹具非标零件的加工工艺规范8十、主要参考资料9一、概述设计题目：设计钻角形轴承箱2-25孔专用夹具。机械制造技术基础课程设计，是在我们学完了机械制造技术基础和大部分专业课，并进行生产实习的基础上进行的又一实践性教学环节。这是我们在进行毕业之前，对所学各课程的一次深入的综合性的复习，也是一次理论联系实践的训练。通过此次夹具设计，我得到了下述各方面的锻炼：1) 能熟练运用机械制造工艺设计中的基本理论以及在生产实习中学到的实践知识，正确地解决一个零件在加工中的定位，夹紧以及工艺路线安排，工艺尺寸确定等问题，保证零件的加工质量。2) 提高结构设计的能力。通过设计夹具的训练，应当获得根据被加工零件的加工要求，设计出高效省力，经济合理，而且能保证加工质量的夹具的能力。3) 学会使用手册及图表资料，掌握与本设计有关的各种资料的名称出处，能够做到熟练使用。由于能力有限，经验不足，设计中还有许多的不足之处，希望各位老师多加指导。二、被加工零件的结构特点及指定工序的加工要求（一）结构特点的论述题目所给的零件是机床的角形轴承箱。它位于车床机构中，主要用来支撑、固定在轴承的箱体，通过固定轴承来实现轴承的正常运转，并使轴承保持润滑。槽50h11与端面100h11为配合表面有较高的精度和表面粗糙度。140h11为内圆较高的定位基准，180H7孔为轴承配合有较高的精度。零件结构简单，定位特点比较明确，较容易夹紧和加工。（二）零件的工艺分析1）零件图分析 原样图的视图正确、完整，尺寸、公差及技术要求齐全。根据零件的尺寸图，可以初步拟定零件的加工表面，其间有一定位置度要求。为此以下是底板座架需要加工的表面以及加工表面之间的位置要求，分述如下： 尺寸图中，左视图上标注的零件的两侧面（100h11）垂直于基准C（180H7孔的轴线）其垂直度公差为0.1mm。 在左视图上标注的宽度为50h11的（两槽）槽的两侧面平行于基准B（左视图中零件的左侧面），其平行度公差为0.12mm。 左视图上标注的180H7的孔有圆度要求，其圆度公差为0.008mm。 在尺寸图中，视图上标注的宽度为50h11的两槽的内槽面有垂直度要求，其垂直度公差为0.12mm。主视图上标注为2-25的孔，其设计基准为50H11的两槽平面 在尺寸图中，俯视图上标注的宽度为50h11槽，有位置度要求，其公差值为0.4mm。 由零件图可知，零件的不加工表面粗糙度值为6.3um。零件的材料为HT200。 铸件要求不能有吵眼、疏松、气孔等铸造缺陷，以保证零件强度、硬度及刚度，在外力作用下，不致于发生意外事故。2）工艺过程的确定2-25孔的位置比较规则，零件上下表面表面粗糙度要求较高，180H7的加工精度要求也比较高，可以作为定位基准，设计夹具直接钻孔，可以达到加工要求。三、设计方案的讨论本设计为利用立式钻床钻孔，需要严格控制孔的定位尺寸，所以本设计必须满足该项工序的加工要求。1）零件分析和定位基准的确定根据工序加工要求，工件在夹具中的定位方案如下：以180中心孔为主要定位基准，限制5个自由度（X，Y方向移动、转动、Z方向的移动），右侧平面处的支承钉限制1个自由度（Z方向转动.)按照基准重合以及精基准的原则，X,Y,Z方向用设计基准作为定位基准，以避免基准不重合而引起的基准不重合误差，有利于保证加工精度。2） 夹具体设计加工2-25孔，所以设计夹具体如下图所示，心轴与待加工零件的180H7中心孔配合，并通过夹具体上的130孔，两端用六角螺母拧紧，总计共限制住零件的5个自由度，为了便于拆卸采用开口垫圈。夹具体上有一凸台并钻一20孔装上支承钉限制零件绕Z轴转动。顶部利用交叉分布的两个螺栓和两个圆锥销固定钻模板，钻模板上装有固定钻套。夹具体设计图：3）心轴设计心轴两端的轴段上均加工有M30螺纹用于零件的夹紧，左边第二段轴130上加工有键槽使其可以利用键联接与夹具体上的130孔周向定位。4）夹紧机构的设计夹具体结构简单，夹紧空间大，所以用心轴分别连接夹具体和工件，由带肩六角螺母夹紧。为使拆卸方便，带肩六角螺母与开口垫圈配合夹紧。在螺母拧松后，可以直接将开口垫圈拿下，取出工件而不必完全脱开带肩六角螺母，方便装夹和拆卸。四、夹具结构特点的论述上图为夹具与工件的装配图，由图可以看出该夹具设计有以下特点：1. 第一个孔加工完毕后，只需通过拧松带肩六角螺母就可取出开口垫圈进而取出工件，把工件翻转之后再装上夹具，装好开口垫圈拧紧螺母即可加工第二个孔，简单、方便、易操作。2.夹紧作用准确，夹紧定位安全可靠；3.夹紧件具备一定的刚性和强度，夹紧作用力是可调节的；五、夹紧力的计算夹紧力的计算:因采用的是手动夹具故夹紧力无须计算。六、定位误差的计算分析知，jb=0jw=0W=jb+jw=0所以，符合要求七、夹具的主要技术条件及优缺点的分析1）夹具的主要技术条件制造夹具元件所采用的材料应符合相应的国标（GB）；图纸上规定的各种材料允许用其他材料代替，但代用材料的使用质量（强度、韧性、硬度、防锈、稳定性）不得低于原材料。所有元件必须按图纸和本技术条件要求进行热处理，而夹具体则需要通过时效处理。在表面较大，而且配合要求精度比较高的地方，需要加工凸台，从而降低加工成本和加工量。2）优缺点分析优点： 1、结构简单，便于加工制造和设备维修。 2、体积小，重量轻，便于搬运和加工。 3、装夹方便，夹紧动作迅速，操作方便省力。 4、零件数量少，标准件多，成本低。缺点： 1、工件无法在一次装夹中加工完成。八、夹具主要零件技术条件的分析夹具的主要零件及技术条件如下：夹具体：夹具体是夹具中重要部分之一，它将许多重要的零部件装夹在上面，使它们实现了各自不同的功能，所以必须重视夹具体的加工。使用HT200材料，去除毛刺，锐角倒钝。硬度HRC55-60；钻模板：使用HT200材料，经热处理，硬度HRC55-60；固定钻套：材料T10A，经热处理，硬度HRC58-64；带肩六角螺母：材料45钢，经热处理，硬度HRC35-40；开口垫圈：材料20钢，渗碳深度0.8-1.2mm，经淬火处理，硬度HRC50-55；九、夹具非标零件的加工工艺规程（底座）零件名称：夹具体 材料：HT200 生产纲领：单个单位：mm 工序号工序名称工序内容设备1铸铸造毛坯2热处理时效处理3车车130中心孔卧式车床4钻1. 钻锥销孔（配作）；2. 钻螺纹孔（配作）；3. 钻20通孔立式钻床5铣铣键槽立式铣床6磨1. 磨下表面；2. 磨上表面；3. 磨上表面凸台；十、主要