河南工院机床夹具设计

河南工业职业技术学院 1 机床夹具课程设计机床夹具课程设计 说明书说明书 设计题目 机床后盖零件课程设计设计题目 机床后盖零件课程设计 专专 业 机械设计与制造业 机械设计与制造 班班 级 机制级 机制 1103 设设 计计 者 赵红涛者 赵红涛 学学 号 号 0101110330 指导老师 刘吉彪指导老师 刘吉彪 二二 一三年六月二十日一三年六月二十日 河南工业职业技术学院 2 目录目录 1 1 课程设计的目的课程设计的目的 3 2 2 课程设计的基本任务与要求课程设计的基本任务与要求 3 2 1 夹具设计基本任务夹具设计基本任务 3 2 2 设设计计要要求求 3 3 3 主要零件的设计主要零件的设计 4 3 3 1 1 基本任务基本任务 4 3 2 要要求求 4 3 3 步步骤骤 5 3 3 1 生生产产纲纲领领 5 3 3 2 零件图审查 5 4 设计设计 5 4 1 设计任务设计任务 5 4 2 设计方法和步骤设计方法和步骤 7 1 夹夹具具类类型型的的确确定定 7 2 定定位位装装置置的的设设计计 7 4 4 导向装置的设计及其他装置结构导向装置的设计及其他装置结构 9 4 4 1 加加工工 10 0 1 孔孔导导向向装装置置的的确确定定 9 4 4 2 其其他他装装置置的的确确定定 10 4 5 确定夹具技术要求和有关尺寸 公差配合确定夹具技术要求和有关尺寸 公差配合 10 4 5 1 技技术术要要求求 10 4 5 2 公公差差配配合合 10 4 7 绘制夹具总装图绘制夹具总装图 11 5 5 总结总结 14 6 6 参考文献参考文献 16 河南工业职业技术学院 3 序言序言 1 1 课程设计的目的课程设计的目的 机械制造技术课程设计是培养机械工程类专业学生应职应 岗能力的重要实践性教学环节 它要求学生能全面综合地运 用所学的理论和实践知识 进行零件机械加工工艺规程和工 艺装备的设计 其基本目的是 培养工程意识 训练基本技 能 培养质量意识 培养规范意识 2 2 课程设计的基本任务与要求课程设计的基本任务与要求 2 1 夹具设计基本任务夹具设计基本任务 1 零件图分析 2 绘制毛坯零件图一张 3 编制机械加工工艺规程卡片一套 4 编写设计说明书一份 5 收集资料 为夹具设计做好准备 6 绘制草图 进行必要的理论计算和分析以及夹具的结构 方案 7 绘制总图和主要非标准件零件图 编写设计说明书 7 绘制总图和主要非标准件零件图 编写设计说明书 2 2 设设计计要要求求 1 保证零件加工质量 达到图纸的技术要求 河南工业职业技术学院 4 2 在保证加工质量的前提下 尽可能提高生产效率 3 要尽量减轻工人的劳动强度 生产安全 4 在立足企业的前提下 尽可能采用国内技术和装备 5 工艺规程应正确 清晰 规范化 标准化的要求 6 工艺规程应满足规范化 标准化要求 3 3 主要零件的设计主要零件的设计 3 3 1 1 基本任务基本任务 1 绘制零件工件图一张 2 绘制毛坯 零件合图一张 3 编写设计说明书一份 4 收集和研究原始资料 为夹具结构设计做好技术准备 5 初步拟定夹具结构方案 绘制夹具结构草图 进行必 要的理论计算和分析 选择最佳的夹具结构方案 确定夹具 精度和夹具总图尺寸 公差配合与技术要求 6 绘制夹具总图和主要非标准件零件图 编写设计说 明书 7 编制夹具特殊使用维护 操作 制造方面的说 明或技术要求 3 2 要要求求 1 应保证零件的加工质量 达到设计图纸的技术要求 2 在保证加工质量的前提下 尽可能提高生产效率 河南工业职业技术学院 5 3 要尽量减轻工人劳动强度 必须考虑生产安全 工 业卫生等措施 4 在立足本企业的生产条件基础上 尽可能采用国内 外新技术 新工艺 新装备 5 工艺规程应正确 完整 简洁 清晰 6 工艺规程应满足规范化 标准化要求 7 夹具设计保证工件的加工精度 8 提高生产效率 9 工艺性好 10 使用性好 11 经济性好 3 3 步步骤骤 3 3 1 生生产产纲纲领领 生产类型生产纲领 件 年 中批量生产 中型零件 0 5 150kg 10 200 3 3 2 零件图审查零件图审查 1 了解零件的功用及技术要求 熟悉用途 性能及工作条件 明确被加工零件在产品中的位置和 功用 审查图样的完整性和正确性 4 设计设计 4 1 设计任务设计任务 河南工业职业技术学院 6 1 加工工件零件图如图4 1 所示 见零件图 完 成设计钻 10 孔和 5 8 孔的钻床夹具 2 生产类型 中批量生产 3 毛胚 铸件 4 工艺内容 序号工序内容适用设备 010铣 120 的端面X5032 020镗 30 孔X5032 030镗 60 孔X5032 040钻 扩 铰 5 8 孔 和钻 12 孔 Z5125 050钻 扩 铰 6 孔和 10 孔 Z5125 工序如图所示 该工序所用设备为Z525 立式钻床 5 工序的加工要求 10 孔的中点到左端面距离为 河南工业职业技术学院 7 18 0 1mm 4 2 设计方法和步骤设计方法和步骤 1 夹夹具具类类型型的的确确定定 由设计任务及条件可知 工件的外形轮廓尺寸小 重量轻 加 工要求不高 生产批量不大 因此 设计的夹具不宜复杂 在 保证质量和提高生产率的前提下 尽量简化结构 做到经济 合理 根据被加工部位 的分布情况 拟采用翻转式钻夹具 快换钻套 2 定定位位装装置置的的设设计计 1 确定定位方案 方案 如图所示 以 工件 下端面为定位面 限制工件的 四 个自由度 以 9 菱形销 为防转定位面 限制工件 一 个 转动 自由度 一个移动自由度 工件自由度都被限制了 2 选择定位元件 1 以 菱形销作为钻孔的定位基准 作为 工件的主要定位 元件其结构和尺寸按要求确定 选用 菱形销 作为以 5 8 孔定位的定位元件 其结构和 尺寸按 要求 确定 它可限制Z 自由度 该方案可克服毛胚精 度对定位精度的影响 在使用过程中根据每批毛胚的精度进 行调整 2 选用带 支承板 圆柱销的 夹具体 作为 工件的定位 元 件其结构和尺寸按要求确定 河南工业职业技术学院 8 3 定位误差分析计算 1 加工 10 0 1 要求保证 距离 18 0 1mm 计算 间距 18 0 1mm 定位误差 为 B 由图 4 4 可知 B 0 基准位移误差 等于定位销与定位孔的最大间隙值 Xmax 销孔配合代号为 5 8H7 g7 于是 Xmax Dmax dmin 5 812 5 784 0 028 mm D Y Xmax 0 028 mm 其中 G 0 1mm D 允 1 3 G 0 033 mm 则 D D 允 该定位方案满足要求 由于上分析可知 该定位方案与定位装置是可行的 2 夹紧力的计算 1 加工 10 0 1 时受力分析如图所示 加工时 钻削 轴向力 F 与夹紧力F1 垂直 作用在定位支承上 而钻削扭 距 T1 则有使工件 加紧 所用钻头直径小 切削力矩不大 因此 对加工此孔来说 夹紧是可靠的 不必进行夹紧力校 核 河南工业职业技术学院 9 4 4 导向装置的设计及其他装置结构导向装置的设计及其他装置结构 4 4 1 加加工工 10 0 1 孔孔导导向向装装置置的的确确定定 为适应钻 扩 铰的要求 现选用快换钻套及与之相适应 的衬套 它们的主要尺寸和结构由表选取 具体尺寸如 下 表所示 名称内径 d mm 外径 D mm 快换钻套1 10 0 023 0 013 F7 15 0 012 0 001 k6 快换钻套2 6 0 022 10 0 010 河南工业职业技术学院 10 0 010 F7 0 001 k6 衬套 10 0 028 0 013 F7 15 0 023 0 012 n6 钻套端面至加工面间的距离一般取 0 3 1 d d 为钻 头直径 取 8mm 4 4 2 其其他他装装置置的的确确定定 为便于排屑 辅助支承采用螺旋套筒式 为便于夹具的制造和 维修 钻模板与夹具体的联接采用装配式 夹具体采用开式 使加 工 观察 清理切屑均方便 4 5 确定夹具技术要求和有关尺寸 公差配合确定夹具技术要求和有关尺寸 公差配合 夹具技术要求和有关尺寸 公差配偶和是根据教材和 有 关资料 手册规定的原则和方法确定的 本例的技术要求和 公差配合如下 4 5 1 技技术术要要求求 钻模板 与夹具 体 的垂直度误差允许值在全长上为 0 02mm 菱形销 与夹具 体 的垂直度误差允许值在全长上为 0 03mm 支撑板 与 夹具体 的平行度误差允许值为0 05mm 4 5 2 公公差差配配合合 6 孔钻套 衬套 钻模板上内孔之间的配合代号及精度 河南工业职业技术学院 11 分别为 15H7 n6 衬套 钻模板 6F7 k6 钻套 衬套 10 孔钻套 钻模板上内孔之间的配合代号及精度分别 为 15F7k6 钻套 衬套 4 6 夹具精度分析与计算夹具精度分析与计算 0 205 因而夹具能保证尺寸这项加工要求 由于夹具设计 所设计夹具需保证的加工要求有 尺寸 18 0 1 mm 各项精度要求分别验算如下 尺寸 18 0 1 mm 定位误差 D 由前计算可知 D 0 028mm 钻套与衬套间的最大配合间隙 T1 0 027mm 衬套孔的距离公差 T2 0 1mm 麻花钻与钻套内孔的间隙X 0 050 J D T1 T2 X 0 028 0 027 0 1 0 050 的各部分分析与计算已进行 结果符合要求 可绘制正式 的总装配图 4 7 绘制夹具总装绘制夹具总装图图 河南工业职业技术学院 12 河南工业职业技术学院 13 河南工业职业技术学院 14 5 5 总结总结 通过这次课程设计实训 使我对机械夹具设计课程有了更进一 步的了解 夹具在现在工业中有着重要的作用 当然 我们现在对 机械设计只不过时一个初步的了解 这门样的错误 在同学帮助下 也都尽量改正了 虽然还存在或多或少的问题 这也是我今后努力 的方向 我会继续努力学习 来丰富自己的知识 这次课程设计把 河南工业职业技术学院 15 我们所学的专业知识有机的结合在了一起 并在现实生活现实得以 应用 这让我们加深对课本知识的理解的同时 又让我们学会并掌 握夹具 专用课程还有更多的知识等着我们去学习 在这一周短暂 的课程设计里 我学会了一些机械设计的最基本的理论 同时也对 机械装备产生了浓厚的兴趣 在这次课程设计过程中 我发现自己 还有很多不足之处 在设计和计算过程中也出现了各种各夹具设计 的一般基本方法和步骤 同学学会了对于不同的待工件设计不同的 夹具 对于夹具的各种标准件学会了如何查标准件手册 如何使用 它们培养独立设计和思考能力 为后续的专业课程毕业设计打好基 础 做好准备 并为以后的工作打下坚实的基础 在这段时间的不 懈努力下 我了解了在课程设计中应注意的问题 1 注意与工艺规程的衔接 夹具设计应和工序设计统所需设计的夹 具绝大多数用于零件加工的某一特定工序 在工艺设计环节中 对该工序的设计已要求设计其定位与夹紧方案 因此夹具设计的具 体内容应与工序设计保持一致 不能相互冲突 2 设计时要有整体观念夹具设计有其自身的特点 定位 夹紧等各 种装置在设计前是分开考虑的 设计后期通过夹具体的设计将各种 元件联系为一个整体 3 设计中应学习正确运用标准与规范对于国家标准的规范要严格要 求和执行 夹具设计过程中选择各种功能元件时应注意尽可能选用 河南工业职业技术学院 16 标准件 减少非标准件的设计制造工作量 降低夹具成本 6 6 参考文献参考文献 1 主编 吴熊彪 机械制造技术课程设计 浙江大学出版 社 2005 2 主编 薛源顺 机床夹具设计 北京 电子工业出版社 2003 3 主编 李启炎 计算机绘图 初级 AUTOCAD2004 版 同济 大学出版社 2004 4 主编 夏凤芳 数控机床 高等教育出版社 2002 7 5 主编 艾兴 肖诗刚 切削用量简明手册 北京出版社 6 主编 成大先 机械设计手册 北