工装夹具设计课程说明书

--#-夹紧力计算：根据工件上大孔的尺寸、菱形销、螺杆的尺寸大小，我们选用M20的压紧螺母，对压块的尺寸我们拟定为厚度20mm，高度为30mm。对夹紧装置的要求有：夹紧动作迅速，操作方便省力，夹紧安装可靠。用开口垫圈和心轴的一端用螺纹来固定工件水平方向上的位移，其中用于夹紧的心轴一端的螺纹直径由《机械设计零件手册》选取，预紧系数Co=2,刚度系数Ce=0.2安全系数Sp=360Mpa，由公式Qz=(Co+Ce)Q.$1.66Qz,二/Sp可得Qz=(2+0.2)X3000=6600N,=360/3=120Mpa计算切削力刀具：高速钢直齿三面刃铣刀根据公式：Q•根据公式：Q•Ltg(a+9")d/2+r'tg9102可知直径为M20的螺杆和M20的螺母能满足夹紧力：由于工作状态原因，切削力与夹紧力在空间上是相互垂直的。螺母提供的夹紧力足以夹紧，故无须验算。8、夹具体设计：由于加工要求是生产大批量的零件，铣削时的切削力和振动都较大，夹具体通过安装在夹具体上的定向键与铣床的工作台连接，从而实现对夹具的固定，两边采用螺杆锁紧装置。在设计夹具体时要尽量降低夹具体的高度。我们选用刚性好、强度高的夹具体，其高度与宽度之比也应恰当，用H/B=1~1.25以降低夹具的重心，提高加工时的稳定性。9、其它装置设计左侧的挡板为固定的板，由4个固定钉锁在机床上，右侧的为活动的压紧板由两个活动的固定钉锁紧。又由于e14mm和e6mm的定位销刚性差，要在左右两侧加螺栓夹紧，螺栓的大小为M20方便装夹在支撑板的中间开一个槽，放入一个长键。因此工件的正下方放一个键，方便了装夹，也提高了工件的加工精度。10、技术条件制定保证轴线和孔的中心线的角度为90°±30‘，工件上铣键的尺寸为8mm（上偏差为-0.030mm,下偏差为-0.060mm）,但要求相对于轴线A的对称度为0.2mm要求比较高。在装夹时要注意轴的刚度，和工件之间的间隙是否过大，夹紧力是否过大，加工出来的工件有些有毛刺需要修补。11、加工精度分析本工序的主要加工要求是8mm（上偏差为-0.030mm,下偏差为-0.060mm）,夹具采用的是圆柱销和菱形销定位，由于e14mm（上偏差为+0.027mm,下偏差为0mm）的孔和圆柱销存在最大间隙配合Ximax,e6（上偏差为+0.018mm,下偏差为0mm）的孔和菱形销存在最大的间隙配合X2max,我们采用的圆柱销为ei4f5,菱形销为e6f5,因刀具相对刀或导向元件的位置不精确而造成的加工误差，称为对刀误差。由于定位元件是两个配合的定位销，有配合误差，所以△T=0.043+0.132=0.175mm。单个螺母压紧可能损伤工件或带动工件旋转，压块和工件间的摩擦力矩大于螺母和压板间的摩擦力矩。1）定位误差由3知：①屮14与屮6之间孔轴线的定位误差为0.134m②对称度0.2mm的定位误差为0.066m2）两定位销中心距两定位销中心距基本尺寸应等于两定位孔中心距的平均尺寸，其公差一般为6Ld=（仏〜1/5）6LD•・•孔间距LD=34±0.08mm・••取销间距Ld=34±0.02mm3）圆柱销直径的基本尺寸应等于与之配合工件的最小极限尺寸，其公差带一般取g6或h7•・•定位孔直径为①14mm（上偏差为+0.027mm,下偏差为0mm）・•・圆柱销的直径d尸屮14（上偏差为-0.06mm,下偏差为-0.17mm）4）确定菱形销的尺寸：由表得,B=3mm5）确定菱形销的直径TOC\o"1-5"\h\zX2min=2ab/D2min①a=（6LD＋6ld）／2②b=3③D2二屮6±0.018④由①-④得X2min=0.04m6）确定菱形销的公差等级为IT6=0.08mm,所以d2二屮6（上偏差为-0.04m,下偏差为-0.048m）7）夹紧力的计算：确定夹紧力的方向,作用力和大小很重要,采用的是螺旋压板机构。螺母压紧的行程可以按照S=nd屮/360h=s/tg0=nd屮/360tgP,H=Kd.K=n申/360tgpFqL=F2R+Frxd/2a=11.5,申]=】d=27.03,k=6000,l=23.O3,h=11.32,Fj=FqL/dtg（a+屮1）+rtg屮2经过计算Fj=1654N12、夹具经济性分析夹具的经济分析是研究夹具的复杂程度与工序成本的关系，以便分析比较和选定经济效益比较好的夹具方案。专用夹具的制造费用为Cz=pm+tfe,式中p为夹具的平均价格；m为夹具毛坯的重量；t为夹具制造工时;fe为制造夹具的每小时平均生产费用。45钢材料成本不会很贵，由于我们制造的夹具是属于简单夹具，通常使用的年限T=1a。夹具的年成本Cj=[（1+K1）/T+K2】Cz,K、为专用夹具设计系数，常取0.5；K2为专用夹具使用系数，常取0.2〜0.3。由于我们的生产属于大批量的，制造的夹具简单，经济性好。13、夹具工作原理（操作）此夹具的工件原理：我们采用两根M20的螺杆和螺母相配合支撑起20个工件，在铣床的工作台上安装一个导向键，便于加工人员快速装夹。工作台底下采用螺杆锁紧，由于刀具的切削力和工件的夹紧力相互垂直，不会产生其他方向的位移误差。定位元件圆柱销、菱形销通过夹具体上的孔、本身的螺栓、螺母与夹具体连接，在装卸工件时只需要将右边的螺母松开就可以卸下工件。而在装满20个工件的末端加开口垫片，拆工件时只需取出开口的垫片便可把工件取出，螺母的行程也会因此缩短。夹具体的底座要用螺栓固定，由于刀具是从右往左加工，在水平方向上的切削力比较大，采用M8的螺栓固定。在夹具体的左边用螺母固定长的圆柱销，在垂直方向采用沉空的螺栓固定菱形销。14.总结通过这两周的实训，我对夹具这一们课程有了更近一步的理解。这学期，我们开了《机床夹具设计》这门课，说真的，这门课里除了文字就是图，而且图还是装配图，总的都显得很抽象，但是这次的夹具课程设计，让我更加深入的学习了这门课，同时也改变了我对夹具设计的看法！夹具设计的实训的目的是要我们用我们在《机床夹具设计》上所学的知识为基础，综合运用有关的专业知识来分析解决零件夹具设计问题，理解掌握夹具定位方案、夹紧方案的论证方法及经济性分析，学会使用图册，在课程设计时，我们以设计目的，设计要求等来要求自己，尽量做好。在夹具设计过程中，我们的思维不仅仅局限在课本内，我们要以工厂的标准来要求自己，如我们设计的夹具是否满足零件加工要求？与生产纲领是否一致？与资源相符？性能可靠？使用安全等……同时也考虑我们夹具的经济分析等。让我们设计的时候仿佛自己是在工厂，而不是单纯的课程设计，让我们有种外出实践的感觉，也让我们更珍惜这次的课程设计。这两周我们每天把本组画好的图交给老师，让老师评论，指导。虽然每次都会有不同的、大小不同的误出现，但是老师严格要求我们，以绘图标准来要求我们，让我们能始终按照我们实训的目的来完成实训的要求。同时这次的实训让感触颇深，这次的课程设计让我明白理论与实际结合的重要性。不管是在学习上，还是在工作生活中，只有理论知识是远远不够的，只有把所学的理论知识与实践相结合起来，从理论中得出结论，才能当之无愧的说我学会了，我理解了这门功课，才能真正的提高自己的实际动手操作能力和独立思考能力。从中锻炼自己的分析问题、解决问题的能力和方法，为以后专业课程的学习打下基础。虽然这次的设计我们是通过分组，组员一起讨论完成的，但是，这也让我深刻的体会到了组员之间团结合作的重要性，只有大家团结一致，也才能顺利完成，毕竟每个人的思维都是不一样的，通过大家讨论、比较、分析也才能交出最好的方案，最好的设计。这次设计让我收获很多，同时也锻炼了我们的学习能力，知道了作为一个设计人员应该具有的能力，为我们以后的工作做好基础。也让我们明白了我们在学