轴承座支座工件零件普通车床夹具设计【车孔夹具】

1任务书设计课题方向普通车床夹具设计题目普通车床夹具设计完成日期20年6月25日一、题目来源如图所示，车支座孔，中批生产，根据工艺分析规程，在加工孔之前，其他工序已完成。图11所示为工件零件图样1车1500018的内孔221000018两定位孔间的距离为5000331500018孔与底面间的距离为40003本工序使用机床为普通车床,刀具为通用标准工具，其它加工表面均已加工，中批生产。二、设计要求（包括原始数据、技术要求、工作要求、作品要求）按照零件图的设计要求，在调查研究、消化资料的基础上，设计用于普通车床的夹具。要求完成1工件零件图（CAD）A42普通车床夹具二维装配图（CAD）A13普通车床夹具三维零件图和装配图（PROE）电子文档打包上交4设计说明书1份A4纸打印装订2三、个人重点普通车床的夹具设计1、零件的工艺分析2、夹具的定位方案3、夹具的夹紧方案4、定位误差分析、夹紧力计算5、夹具的装配四、各阶段时间安排，应完成的工作量序号各阶段工作内容起讫日期备注1学生撰写开题报告，指导教师审核2014年12月15日2014年12月25日2学生完成初稿，指导教师修改、审核2015年1月2015年2月3学生完成二稿，指导教师修改、审核，毕业设计中期检查2015年3月2015年4月4毕业设计定稿，指导教师修改、审核提交论文，准备答辩2015年5月初2015年5月底5毕业设计答辩2015年6月初6毕业设计推优，资料整理归档，上传2015年6月中旬五、应阅读的基本文献目录1、机床夹具设计，张权民，科学出版社2、刘守勇,陈殿学，刘彦竹，机械制造工艺与机床夹具,机械工业出版社,1999103指导教师签字年月日教研室主任签字年月日院长（副院长）签字年月日4目录摘要7一零件的工艺分析811零件的结构特点812选择定位基准913制定工艺路线9二车床夹具设计1021定位基准的选择1022装配图1123定位、夹紧方法1124定位误差的分析1225估算夹紧力1326配重块设计、计算14三夹具装配方法18毕业设计评定表21参考资料致谢5摘要轴承座的用途轴承座的作用轴承座是用来支撑轴承的，固定轴承的外圈，仅仅让内圈转动，外圈保持不动，始终与传动的方向保持一致（比如电机运转方向），并且保持平衡。因为此零件为大批量生产，为了提高劳动生产率，保证加工质量，降低劳动法强度，需做一种专用夹具，省去加工中繁琐的工序。我们已经学习了机械制造工艺和夹具，对夹具设计有了初步的了解。对于一种批量较大的产品可设计制造一种专业夹具，操作迅速方便，减少了工人的劳动量，可获得较高的加工精度和生产率，对工人的技术水平要求也相对较低。但专用夹具设计制造周期长、夹具制造费用较高。专用夹具的针对性极强、没有通用性，很明显只能适用于产品相对稳定的大批量生产中。由于所学知识有限，设计能力有限，在设计中难免会有许多错误和不足，恳请老师给予批评指正。6一零件的工艺分析零件图11零件的结构特点轴承座如图，该零件是起支撑轴作用。零件的主要工作表面为30的内孔表面。主要配合面是15的轴孔，零件比较简单。从零件材料及力学性能要求，零件的结构形状与大小，生产类型，现有的生产条件，充分利用新工艺，新材料等多方面综合考虑选择模锻加工工艺中的锤上模锻。零件的材料为HT200，灰铸铁生产工艺简单，铸造性能优良，但塑性较差、脆性高，用于承受较大载荷的小截面调质件和应力较小的大型淬火件，不适合磨削为此以下是轴承座需要加工的表面以及加工表面之间的位置要求L）1500180MM轴承孔可以用车床加工、也可以用铣床镗孔。2）轴承孔两侧面用铣床加工，以便加工2MM1MM槽。3）两个1000180MM定位销孔，与销要过渡配合，精度达到IT8，要先钻后铰才能达到要求。4）侧视图右侧面对基准C（1500180MM轴线）的垂直度检查，可将工件7用15MM心轴安装在偏摆仪上，再用百分表测工件右侧面，这时转动心轴，百分表最大与最小差值为垂直度偏差值。5）主视图上平面对基准C（1500180MM轴线）的平行度检查，可将轴承座1500180MM孔穿入心轴，并用两块等高垫铁将主视图上平面垫起，这时用百分表分别测量心轴两端最高点，其差值即为平行度误差值。6）俯视图两侧面平行度及主视图上平面平面度的检查，可将工件放在平台上，用百分表测出。12选择定位基准1粗基准的选择以轴承孔两侧毛坯为主要的定位粗基准2精基准的选择考虑要保证零件的加工精度和装夹准确方便，依据“基准重合”原则和“基准统一”原则，以已加工底面为主要的定位精基准,10MM的螺栓孔为定位精基准。13制定工艺路线根据零件的几何形状、尺寸精度及位置精度等技术要求，以及加工方法所能达到的经济精度，在生产纲领已确定的情况下,可以考虑采用卧式铣床、摇臂钻床、卧式车床及专用夹具,并尽量使工序集中来提高生产率。除此之外，还应当考虑经济效果，以便使生产成本尽量下降。选择零件的加工方法及工艺路线方案如下工序1时效处理工序2铸件内外非加工表面彻底清洗干净，涂耐油漆同时检查铸件是否有缺陷。工序3夹轴承孔两侧毛坯，铣轴承座底面，照顾尺寸30MM和表面粗糙度。工序4钻10的孔。工序5以已加工底面和沉头孔定位基准，在轴孔处压紧，铣主视图上平面及轴承孔左、右侧面42MM。8工序6刨2MM1MM槽，照顾底面厚度15MM。工序7夹42MM两侧面，按底面找正，铣四侧面，保证尺寸38MM和82MM。工序8钻1000180MM的销孔，保证孔的尺寸及公差。工序9以底面及沉头孔定位，采用专用夹具装夹工件，钻1500180MM保证1500180MM中心至上平面距离1500180MM工序10以底面及沉头孔定位，在未加工的圆柱表面夹紧。采用弯板式专用夹具装夹工件，车1500180MM，保证1500180MM中心至上平面距离15及1500180MM的表面粗糙度08工序11去毛刺工序12总检入库二车床夹具设计21定位基准的选择据夹具手册知定位基准应尽可能与工序基准重合，在同一工件的各道工序中，应尽量采用同一定位基准进行加工。方案一；整个轴承座的截面定位限制两个自由度轴承座的底面定位限制三个自由度侧面定位限制一个自由度方案二；轴承座的底面定位限制三个自由度侧面定位限制一个自由度轴承孔外端面定位限制两个自由度方案选择；选择方案一因为方案一是按照基准统一重合原则确定的，有利于夹具的设计制造，夹紧力方向指定位元件刚性较大的方向，定位相对简单。922装配图GB/T617024GB/T57820J96123定位、夹紧方法A圆盘与过渡轴为过盈配合。安装后进行焊接，焊接后在车床上加工以保证两者的同轴度。同时平圆面保证圆面与旋转轴的垂直度和表面粗糙度。B利用轴承座具有的两个10孔，在L形托架钻对应位置两个孔，用M10的螺栓、螺母固定。L形托架上与轴承座接触的两个面保证垂直度高于轴承座，同时保证后立面的垂直度。安装时两个面需紧贴。C使用定位销定位轴承座的轴向位置，以便排屑。定位销与圆盘为10过盈配合，安装后需在磨床上加工保证定位销端面共面。D使用螺杆对称分布，确定L形托架径向位置，以保证所加工孔与夹具旋转中心重合。用螺栓螺母在轴向位置将L形托架固定在夹具圆盘上。E用设计好的配重块平衡夹具质心。24定位误差分析工件以一平面以及两圆孔为定位基准时，夹具上两定位销的尺寸及定位孔误差的计算，工件以一平面及两圆孔为定位基准时，为补偿工件两定位孔的孔径和孔距误差及夹具两定位销的直径和距离误差，避免工件不能套入定位销，两夹具两定位销应采用一圆柱销和一菱形销。1两定位销中心距LXLG50MMLG工件两定位孔的中心2两定位销中心距的公差03X3圆柱销直径的名义值D1D1D1与圆柱销相配合的工件定位孔的最小直径（MM）公差取值G6所以9D1909254菱形销宽度11查表得B4B162145补偿距离ML04592106菱形销圆弧部分与其相配合的工件空位孔间的最小间隙DB025164502MIN2D2与菱形销相配合的工件定位孔的最小直径（MM）7菱形销最大直径D2D216注公差值取H6MIN20158两定位销所产生的最大角度误差0722TANMAXAX1L002700250052MAX1001900150034AX2式中夹具圆柱销与其配合的工件定位孔间的最大间MA1隙夹具菱形销与其相配合的工件定位孔间的最大间隙MAX2应保证式中工件允许的最大倾斜角度25估算夹紧力本工件采用钻削的方式，因此根据夹具设计手册表127可得，12切削力PXKDFP706D钻头直径F每转进给量MMKP修正系数查表128可得，KP0466740360704522NPXDFP706查机械设计手册可得，摩擦因数20理论夹紧力FNPX523705实际夹紧力FKFKK安全系数。对于该工件的加工，安全系数K可按下式计算K10101013101013实际夹紧力FK2372513308425N取实际夹紧力FK35KN由于夹紧力和扭矩都不大，完全符合机床的要求导向方案的选择由于零件是批量生产，考虑钻模磨损后可以更换，选择标准结构的可换钻模。根据夹具的手册表174，钻模至工件表面的距离按选取，考虑本工序加工时钻头较细，防止MD12851切屑将钻头憋断，应有足够的排屑空间，钻套至工件表面的距离取10MM。26配重块设计、计算13使用各部分质心的质径积合成相等方法，计算设计配重块。实际质心位置分布如图所示A各部分体积质量计算轴承座底座32760150215403MVG76M轴承座YZ面肋板AUOTCAD分析340MVG53127403轴承座XZ面肋板AUOTCAD分析3751ML形托架对称部分322210865105083MV14G69381712086ML形托架左边部分3M7505V除去抵消部分后的定位销321839G7052M螺栓螺母组合1螺栓六角部分38162MVG72螺母六角部分34M2851613螺纹部分3506909MVLGL25817635038009LGML408173580夹具体开螺栓孔329MVG1048791B求合成质径积MR（1）各部分质径积15径向定位销7859257261393351306轴向螺栓组661107260径向螺栓组13929224931312422322922511025500轴承座31255713178531193862761216875515925510138L形托架对称部分9386110103246夹具体开螺栓孔1041101144L形托架左边部分1371246917082与竖直方向上夹角71345102ARCTN求和的竖直方向上质径积16MR2022152合成各方向质径积21650173480COS1722051782MR偏角54221650708ARCOS223求配重质量及质心回转半径令回转R100MM，圆柱体配重高H55MM配重半径MR405108721650考虑固定螺栓后反向计算217861087124022MR由逼近法，回转半径R9944MM综上，配重块为40厚20的45钢制作的圆柱体，中心钻8的中心通孔。夹具体开可调整螺栓孔，长度L20MM，R525MM。三夹具的装配方法先将L型托架固定在圆盘上用螺栓连接，再将配种块固定再圆盘上用螺栓连接，然后再用螺栓将圆盘固定在车床卡盘上。17参考文献1刘守勇,陈殿学，刘彦竹，机械制造工艺与机床夹具,机械工业出版社,1999102徐嘉元,曾家驹，机械制造工艺学，机械工业出版社,200713文斌主编，管接头和管件选用手册，机械工业出版社,200614王光斗,王春福,张继信等，机床夹具设计手册，上海科学技术出版社，198015邓昭铭，张莹，机械设计基础，高等教育出版社，第二版，200076陈于萍，周兆龙，何小龙，互换性与测量技术基础，第二版，200727王孝达主编，金属工艺学，高等教育出版社，199778刘小年,陈婷,崔建军,机械制图,第二版，机械工业出版社，200459丁树模,周骥平主编,液压传动,第二版，2006110范厚军主编，紧固件手册，江西科学技术出版社，2004111刘承启主编，新编铣工计算手册，机械工业出版社，2001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