铣槽专用夹具设计说明书.doc

机床夹具课程设计说明书设计题目： 铣槽专用夹具 序号5 设 计 者： 指导教师： 目录目录1任务书2前言3一、机床夹具课程设计说明书1.1明确设计任务，收集原始资料4 1.1.1 明确设计任务41.1.2 收集原始资料41.1.3 机械加工工艺52.1确定夹具结构方案6 2.1.1确定定位方案，设计定位元件61）验证基准选择的合理性72）选择两套定位方案进行比较，最终选出合理的定位方案73) 选择定位元件74) 确定定位元件的尺寸及偏差85) 分析定位误差86) 减少定位误差的措施82.1.2 确定夹紧方式，设计夹紧机构9 1）计算切削力和所需夹紧力9 2）设计夹紧机构并验算夹紧力10 3）设计对刀见，连接元件11三、绘制夹具总图12四、设计小结12五、参考文献12机床夹具课程设计任务书专 业班 级姓 名学号设计题目铣槽专用夹具指导老师设计条件零件简图（含材料、质量及毛坯种类）、中批量生产序号尺寸74尺寸75尺寸尺寸尺寸175762767737778478795798067475设计要求1 夹具总装图一张（A1图）、指定零件图一张（A4图）；2 设计说明书一份（包括零件图分析、定位方案确定、定位误差计算等内容）；3 设计时间：6天。审 核 批 准 年 月 日评 语 年 月 日前 言通过机床工艺及夹具设计，汇总所学专业知识如一体(如公差于配合、金属切削机床、机械制造技术基础等)。让我们对所学的专业课得以巩固、复习及实用，在理论与实践上有机结合；使我们对各科的作用更加深刻的熟悉与理解，并为以后的实际工作奠定坚实 的基础！设计的目的：机械制造技术基础课程设计,是在学完机械制造技术基础及夹具设计原理课程，取得感性知识后进行的一项教学环节；在老师的指导下，要求在设计中能初步学会综合运用以前所学过的全部课程，并且独立完成的一项工程基本训练。同时，也为以后搞好毕业设计打下良好基础。通过课程设计达到以下目的：1、能熟练的运用机械制造技术基础的基本理论和夹具设计原理的知识，正确地解决一个零件在加工中的定位，夹紧以及合理制订工艺规程等问题，培养学生分析问题和解决问题的能力。2、通过对零件某道工序的夹具设计，学会工艺装备设计的一般方法。通过学生亲手设计夹具（或量具）的训练，提高结构设计的能力。3、课程设计过程也是理论联系实际的过程，并学会使用手册、查询相关资料等，增强学生解决工程实际问题的独立工作能力。4、进一步培养学生识图、制图、运算和编写技术文件等基本技能。5、培养学生独立思考和独立工作的能力，为毕业后走向社会从事相关技术工作打下良好的基础。1.1明确设计任务，收集原始资料1.1.1 明确设计任务由夹具设计任务书中铣槽工序的工序图1可知，本工序加工要求如下： 图11） 槽宽300+0.2mm；2） 槽底至250+0.027孔轴线的位置尺寸290+0.2mm；3） 槽两侧面对250+0.027轴孔线的对称度0.06mm；4） 表面粗糙度R0=6.3。该工序在卧式铣床上用三面刃铣刀加工。零件属中批量生产。1.1.2 收集原始资料1） 零件加工工艺过程 铣前后两端面 X62W 卧铣 铣底面、顶面 X62W卧铣 铣两侧面 X62W 卧铣 钻、铰250+0.027孔 Z535立钻 铣槽3000.1 X62W 卧铣由加工工艺知，零件其他表面均在铣槽工序前完成加工。2.1确定夹具结构方案2.1.1确定定位方案，设计定位元件1）验证基准选择的合理性由工序简图可知，该工序限制工件的六个自由度，先根据加工要求来分析其必需限制的自由度数目及基准选择的合理性。坐标系见下图2： 图2 为保证工序尺寸290+0.2，应以D面定位，限制工件。 为保证槽两侧面对250+0.027孔轴线的对称度，应选25孔轴线，B面和D面定位，需限制工件、和。根据工件的加工要求，该工序必须限制四个自由度，但为了方便地控制刀具的走刀位置，还应限制和自由度。2）选择两套定位方案进行比较，最终选出合理的定位方案。 方案1：B、C、D三平面定位B面定位，限制工件的（ 、 ）自由度。C面定位，限制工件的（ 、）自由度。D面定位，限制工件的（ ）自由度。 实现完全定位，但以B面做定位基准时，基准不重合，不能满足 250+0.027 孔与槽两侧面对称度0.06mm的要求。 方案2：B、D两平面和25孔定位。B面定位，限制工件的（ 、 、）自由度。D面定位，限制工件的（ 、 ）自由度。 25孔定位，限制工件（ ） 的自由度。实现完全定位，并且25孔轴线与尺寸290+0.2设计基准重合，25孔轴线与槽两侧面对称度0.06mm基准重合。所以通过以上比较：选择方案2更好，最终选择方案2来实现定位。3）选择定位元件 简图知本道工序工件的定位面是后平面B、底平面D和250+0.027孔，查【1】得，夹具上相应的定位元件选为支承板（A10X60GB2236-80）、支承钉(A8X4GB2226-80)和菱形定位销(B25X16GB2203-80)。见下图3： 图34）确定元件尺寸，极限偏差和定位元件间位置尺寸及极限偏差 现需确定支承钉定位表面到定位销中心的名义尺寸及其极限偏差：其中，Lg=42 Tj2=0.25Lg2=0.250.102=0.0125 Tg=0.10 所以，Lj=420.0125 后确定菱形销圆柱部分的直径及其极限偏差，查【2】表10.3得： b=4所以，菱形销和定位孔配合的最小间隙为： xmin=b(Tj+Tg)D=4(0.025+0.1)/25=0.020mm菱形销圆柱部分的直径： d=D-Xmin=25-0.020=24.98mm 取公差h6(-0.0130)则有 d=24.98h6(-0.0130)=25-0.033-0.020mm。5)分析计算定位误差a) 槽宽300+0.2mm的定位误差 该尺寸由铣刀直接保证，不存在定位误差。b) 槽底至250+0.027孔轴线的位置尺寸290+0.2mm；的定位误差：c) 因为，基准重合， 则 B29=0又底面有支承钉定位， 所以基准位移误差Y29=0即D29=B29+Y29=0d) 槽两侧面对250+0.027轴孔线的对称度0.06mm定位误差。工件以孔轴线定位，定位基准和设计基准重合，则，,应采取措施减小该项误差。 6) 减小对称度定位误差的措施： 改变定位方案 为提高槽两侧面对孔轴线的对称度，用圆柱销代替菱形销定位，并且将原定位底面的两个定位支承钉改为一个可移动的定位支承板（如图4）。此时，圆柱销和孔的最小配合间隙可取得尽可能小，故可减小槽对孔孔轴线对称度的定位误差，但该定位方案因为定位基准（孔轴线）和设计基准（工件底面）不重合，使工序尺寸290+0.2mm产生了的误差， 不满足加工要求，且夹具结构复杂，操作不便。故此方案不宜采用。 提高原方案的定位精度原方案对称度定位误差的主要来源为： 其中， 与都较大，是孔的加工公差，而由公式可知，的值与孔心距和销心距的公差有关，是根据夹具加工经济精度选择的，再提高精度就不经济了，可是工件孔的加工方法钻、铰达到的经济精度，若要提高的精度就可能涉及到要采用其他工艺措施的问题，故采取如下措施：（a） 将菱形定位销圆柱部分的精度提高到IT5级。这时查【3】附表2-1得 则B=TD+Td=0.033+0.009=0.042 仍大于（b） 在提高菱形定位销圆柱部分的基础上，将孔的精度提高到IT6级。这时查【3】附表2-2得 孔的尺寸及误差为250+0.013 TD=0.013 B=TD+Td+=0.013+0.009=0.022J ， 故此夹紧方案可行。3）设计对刀元件，连接元件及夹具体根据工件表面形状，对刀元件选用夹具零部件国家标准的直角对刀块：GB2242-80 ,它的直角对刀面应和工件被加工槽相应（间隙等于3mm塞尺厚度），并把它安装在夹具体的竖直板上。根据所选X62W型铣床T型槽的宽度，决定选用国标GB2206-80 宽度B=18 ，公差带为h6 的型两个定位键来确定夹具体在机床上的位置。夹具选用灰铸铁的铸造夹具体，其基本厚度为20mm ，并要在夹具体底部两端设计出供型槽用螺栓紧固夹具的U