谢嘉建夹具设计

1、广州大学机械与电气工程学院机械制造课程设计报告设计题目: 夹具具设计 专业班级: 08 机 械 4 姓 名: 陈锡兴 学 号: 0815020004 指导老师: 陈从贵、朱萍玉 完成日期: 2011年12月24日 一、 零件工艺分析零件图如下图所示：零件图给出了工件的尺寸、形状、表面粗糙度等总体要求，年产量100000件的生产规模二、夹具的特点为了提高劳动生产率，保证加工质量，降低劳动强度，需设计专用夹具。机床夹具通常是指装夹工件用的装置:至于装夹各种刀具用的装置,则一般称为“辅助工具”。辅助工具有时也广义地包括在机床夹具的范围内。按照机床夹具的应用范围,一般可分为通用夹具，专用夹具和可调整式

2、夹具等。 通用夹具是在普通机床上一般都附有通用夹具，如车床上的卡盘、铣床上的回转工作台、分度头、顶尖座等。它们都一标准化了，具有一定的通用性，可以用来安装一定形状尺寸范围内的各种工件而不需要进行特殊的调整。但是，在实际生产中，通用夹具常常不能够满足各种零件加工的需要；或者因为生产率低而必须把通用夹具进行适当的改进；或者由于工件的形状,加工的要求等的不同须专门设计制造一种专用夹具,以解决生产实际的需要。 专用夹具是为了适应某一工件的某一工序加工的要求而专门设计制造的，其功用主要有下列几个方面：1.保证工件被加工表面的位置精度,例如与其他表面间的距离精度,平行度,同轴度等。对于外行比较复杂,位置精

3、度要求比较高的工件,使用通用夹具进行加工往往难以达到精度要求。 2.缩短了工序时间,从而提高了劳动生产率。进行某一工序所需要的时间,其中主要包括加工工件所需要的机动时间和装卸工件等所需要的辅助时间两部分。采用专用夹具后,安装工件和转换工位的工作都可以大为简化,不再需要画线和找正,缩短了工序的辅助时间并且节省了画线这个工序,从而提高了劳动生产率.在生产中由于采用了多工件平行加工的夹具,使同时加工的几个工件的机动时间将与加工一个工件的机动时间相同。采用回转式多工位连续加工夹具,可以在进行切削加工某个工件的同时,进行其它工件的装卸工作,从而使辅助时间与机动时间相重合。总之,随着专用夹具的采用和进一步

4、改善,可以有效地缩短工序时间,满足生产不断发展的需要。3.采用专用夹具还能扩大机床的工艺范围。例如在普通车床上附加镗模夹具后,便可以代替镗床工作；装上专用夹具后可以车削成型表面等,以充分发挥通用机床的作用。 4.减轻劳动强度,保障安全生产。根据生产需要,采用一些气动,液压或其它机械化,自动化程度较高的专用夹具,对于减轻工人的劳动强度,保障生产安全和产品的稳质高产都有很大作用。加工大型工件时,例如加工车床床身上,下两面上的螺孔,需要把床身工件翻转几次进行加工,劳动强度大而且不安全。采用电动回转式钻床家具后,就能够达到提高生产效率,减轻劳动强度,保障生产安全的目的。可调整夹具是为了扩大夹具的使用范

5、围,弥补专用夹具只适用与一个工件的某一特定工序的缺点,正在逐步推广使用可调整式的夹具。可调整式夹具一般可分为标准化夹具,成组夹具和组合夹具等。 1.标准化夹具:标准化夹具就是利用本厂已规格化了的部分或全部标准零件装配成的专用夹具。专用夹具中的大件,如夹具体,以及定位元件,夹紧件和机械夹紧用的气缸部件等,经过标准化,尺寸规格化后有利于工厂成批准备配件,成批加工,这样可使夹具的设计,制造工作加快,节省费用。另外,当产品更改,夹具不再使用时可以拆开,把标准零件保存起来,备以后使用。2.成组夹具:多品种,小批量生产的机械加工车间中,往往可以采用成组加工法。采用成组加工法,是把多种产品的零件按加工所用的

6、机床和刀具,夹具等工艺装备的共性分组,同一组的零件能在同一台机床上用共同的工艺装备和调整方法进行加工。例如分成轴类,套类,盘类,齿轮,杠杆,支架类等各种零件。成组夹具就是根据一组安装方法相类似的零件而设计的,只要稍作调整或更换夹具上的某些定位,夹紧件,就可以从加工某一工件转为加工另一工件。 3.组合夹具:组合夹具是有一套专门设计制造,便于组装和拆卸的有各种不同的形状,不同尺寸规格并且有完全互换性和耐磨性的标准元件和合件所组成。利用这些元件和合件,根据加工工件的需要可以组装成车,磨,铣,刨,钻,镗等工序用的各种不同的机床夹具。夹具使用完毕,可以方便的拆开,洗净元件存放起来,留待以后组装新夹具时再

7、用。因之组合夹具是具有高度标准化和系列化元件的新型工艺装备。三 、工件定位及夹紧方案设计根据零件的工序尺寸，形状和位置精度要求，工件定位时需限制六个自由度。工件的定位基准和夹紧位置虽然在工序图上已经规定，但在拟定定位、夹紧方案时，仍然应对其进行分析研究，考查定位基准的学则是否能满足工件位置精度的要求，夹具的结构能否实现。在铣槽时，工件在槽深方向的工序基准是和槽相连的端面，若以此端面为平面定位基准，可以达到与工序基准相重合，采用平面为定位元件。 工件的夹紧方案设计：对夹紧装置的基本要求 机械加工过程中，为保持工件定位时所确定的正确位置，防止工件在切削力、惯性力、离心力及重力等作用下发生位移和振动

8、，机床夹具应设有夹紧装置，将工件压紧夹牢。夹紧装置是否合理、可靠及安全，对工件加工的精度、生产率和工人的劳动条件有着重大的影响，为此提出下列基本要求： 1）夹紧过程中，不能改变工件定位后占据的正确位置。 2）夹紧力的大小要适当，既要保证工件在整个加工过程中位置稳定不变、振动小，又要使工件不产生过大的夹紧变形。 3）夹紧装置的自动化和复杂程度应富裕生产类型相适应，在保证生产效率的前提下，其结构要力求简单，便于制造和维修。 4）夹紧装置的操作应当方便、安全、省力。 。四、夹紧力的计算预算工作压力为1.2p/Mpa，负载为6F/kN液压缸主要结构尺寸的确定活塞杆直径d 活塞杆直径d可根据工作压力或设

9、备类型选取故 活塞杆直径d=0.55D=0.55*80=44mm计算夹紧力时，通常是把夹具体和工件看成是一个刚性系统。根据工件所受的切削力、夹紧力（大型工件应考虑工件重力、惯性力）的作用状况，找出加工中对夹紧最不利的状态，按静力平衡原理计算出理论夹紧力，再乘以安全系数作为实际夹紧力。即五、注意事项夹具在操作时应注意的事项 现代化生产要想有好的经济效益，必须提高劳动生产率而影响生产率的因素很多,金属加工中一个重要的影响因素就是工件在夹具上的装夹。夹具设计依据的原则是简捷、实用、快速、可靠。这里的“快速”指的就是快速装夹。根据工件的种类、结构特征的不同，可采用不同的形式。合理的装夹形式不但能达到快速、高效的目的而且能减轻工人的劳动强度，一般夹具设计出来成为产品后,就有一个装夹模式。 装夹模式在快速装夹的过程中，应该注意一些事项: (1)按下液