方刀架钻铰孔夹具设计说明书.doc

夹具课程设计说明书专业：姓名：学号：目录一、概述1二、被加工零件的结构特点及指定工序的加工要求21.结构特点22.工艺过程研究2三、设计方案的讨论与制定31工件定位方案 32铰链式钻模板 4四、夹具结构特点4五、夹紧力，定位误差计算5六、夹具的主要技术条件及优缺点分析6七、夹具主要零件固定支架的技术条件分析7八、夹具非标零件固定支架的加工工艺规程8九、主要参考资料8一、概述夹具，即机械制造过程中用来固定加工对象，使之占有正确的位置，以接受施工或检测的一种工艺装备，它广泛地应用于机械制造过程的切削加工、热处理、装配、焊接和检测等工艺过程中。如今，制造技术迅猛发展，在现代生产中，机床夹具是一种不可缺少的工艺装备，它直接影响着工件加工的精度、劳动生产率和产品的制造成本等。应用机床夹具，有利于保证工件的加工精度、稳定产品质量；有利于提高劳动生产率和降低成本；有利于改善工人劳动条件，保证安全生产；有利于扩大机床工艺范围，实现“一机多用”。通过本次课程设计，应该得到下述各方面锻炼：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基准选择，定位，夹紧以及正确的工艺路线安排、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，掌握与本设计相关资料的规范、标准，能够做到熟练运用。4.进一步培养结构设计、分析计算、编写技术文件等基本技能。通过这次设计，我基本上了解并掌握了机床专用夹具等工艺装备的设计流程，零件机械加工工艺规程的设计等。并学会了使用和查阅设计资料、手册、和国家标准等。最重要的是综合运用所学理论知识，解决现代实际工艺设计问题，巩固和加深了所学到东西。二、被加工零件的结构特点及指定工序的加工要求1.结构特点该被加工零件是材料为45钢的方刀架，具有较高的强度，耐磨性，耐热性及减震性，适用于承受较大的应力。零件是边长为125mm的四方体，高度为72mm。零件中心有直径不一的通孔，下半部分通孔直径36mm，上半部25mm，四侧铣压刀槽，尺寸为24mm。2.工艺过程研究 据材料所示，本次加工的工序为：钻，绞4*15mm1孔至尺寸。加工面为方刀架上表面，表面淬火HRC4045，四孔均布在方刀架的以中心轴线为中心，85mm为半径的圆上，公差为0+0.01mm。由零件图可知，孔36mm的中心轴线是重要的定位基准。之前的工序为先粗车36mm的端面，钻25mm孔至23mm，镗36mm孔至36mm，公差00.03mm；铣四方后去毛刺，保证四方体外表面平整；C表面淬火后，再车25mm端面。然后进行本道工序。由以上分析，并参考文献中有关加工精度可知，该工序在以上工序完成的情况下结构工艺性也是可行的。三、设计方案的讨论与制定由于该零件单件小批量生产，工件上的已加工的孔和外表面均为之前工序已加工面，且该工序中的四孔均匀分布，故采用手动夹具。 1工件定位方案选择孔36mm的中心轴线和工件下底面为定位基准。工件的下底面在平垫圈上定位，限制了三个自由度，即平动，X，Y转动；36mm孔内用定位芯轴定位，限制了两个自由度，即X，Y移动；旁边用方形定位块来定位，限制一个自由度，即Z转动，共限制了六个自由度，使工件完全定位。2铰链式钻模板由于该工序中钻孔后需绞孔，且四个孔均匀分布，为了方便工件装卸，故采用铰链式钻模板。 每加工完一个孔，将菱形螺母松开，芯轴上的开口螺母和带肩六角螺母松开，将工件卸出，旋转90度，继续装入并锁紧，然后加工；如此往复，完成此工序需装卸四次。四、夹具结构特点 1.夹具体毛坯制造方法选择综合考虑结构合理性、工艺性、经济型、标准化以及各种夹具体的优缺点等，选择夹具体毛坯制造方法为铸造夹具体。2.铰链式钻模板 考虑到钻孔后需绞孔，且四个孔均匀分布，为了方便工件装卸，故采用铰链式钻模板。 3.夹具体的外形尺寸根据工件、定位元件、夹紧装置及其辅助机构在总体上的配置，夹具体的外形尺寸便大体确定。夹具体的外形尺寸为长度200mm，宽度125mm，高度120mm；根据设计要求，夹具体上设计有螺孔、销孔，定位孔等等。五、夹紧力，定位误差计算 夹具的夹紧力不大，故可手动卡紧。如图，芯轴的中心线为定位基准，快换钻套中心线与之存在定位关系，基准尺寸为42.5+0.05，所以基准不重合误差为：B = 0.05-(-0.05)= 0.1mm因为 22 所以，TD = +0.053-(+0.020)= 0.033mm因为 36 所以，Td = +0.025-0 =0.025mm所以基准位移误差为： W = (TD + Td)/2 = 0.029mm综上，工序的定位误差为： D = B+W =0.129mm六、夹具的主要技术条件及优缺点分析 1夹具体表面需经过铣，去毛刺，保证表面平整，水平面间互相平行，水平面及竖直面间互相垂直。2定位插销装配到夹具体上时，需要保证定位基线与夹具体横向基准面垂直。 3定位时，夹具体定位孔装入芯轴后，其中心轴线，需保证与下底面A保证垂直，垂直度为0.05mm。4定位时，保证快换钻套与芯轴中心轴线相互平行，平行度查表得0.02mm。5由资料查得，应保证定位插销与压板间的配合为H7/n6；快换钻套与衬套间的配合为F7/m6；衬套与压板间的配合为H7/n6。优缺点：夹具采用铰链式钻模板，其优点在于使工件装卸方便，不妨碍钻孔后还需绞孔的工序；缺点在于，由于铰链销孔之间存在配合间隙，因此加工孔的位置精度比固定式钻模板低。七、夹具主要零件固定支架的技术条件分析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： 、具有足够的强度和刚度。 、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。 、安装稳定牢靠。 、结构的工艺性好，便于制造、装配和检验。 、尺寸要稳定且具有一定精度。、清理方便。故在做过一系列处理后，应保证：1A平面与B平面相互平行，平行度为0.02mm。2定位孔20的中心轴线与A平面相互垂直，垂直度为0.05mm。3B平面两侧的竖直平面与A平面相互垂直，垂直度为0.05mm.4定位孔内壁粗糙度为0.8m； A平面和B平面的粗糙度为1.6m； B平面两侧的竖直平面粗糙度为3.2m； 其余为6.3m。八、夹具非标零件固定支架的加工工艺规程工序号工序名称安装工 序 内 容机床设备1备料2铸造压力铸造，铸出孔，螺纹等3热处理正火4车粗车20mm端面，镗20mm孔至 20+0.05mm车床5铣12铣各端面，200mm*125mm*120mm（长*宽*高），去毛刺倒角1*45，所有边铣床6钻12钻4*M6孔，4