机床夹具设计优秀课程设计.docx

机床夹具设计课程设计说明书课题名称: 机床夹具设计 专 业：机械设计制造及其自动化 班 级：13机械一班 姓 名：阮吴祥 学 号：080832 指导老师：张秀香 1月目 录一、机床夹具课程设计任务书1二、机床夹具课程设计说明书21.对加工件进行工艺分析22.定位方案设计23.导引方案设计44.夹紧方案设计55.夹具体设计66.其它装置设计67.技术条件制订68.夹具工作原理(操作)介绍69.设计心得7三、参考文件8四、附录9一、机床夹具课程设计任务书姓 名阮吴祥班 级机械1学号计题目钻铰孔专用夹具指导老师张秀香零件名称通孔套材料ZG生产类型大批量生产毛坯铸件生产纲领设计任务零件简图以下，本工序铣削加工直径22 mm 孔，设计手动钻铰孔专用夹具。加工要求：传二、机床夹具课程设计说明书1、对加工件进行工艺分析：零件名称为通孔套,为铸件，本工序铣削加工直径22mm孔，设计手动钻绞孔专用夹具。工件已加工过孔径为22mm，厚度为50mm。 在加工槽时，槽尺寸精度和表面粗糙度要求不是很高，由铣削直接加工就能够达成要求，其中槽宽度由刀具尺寸确保，槽深度尺寸和位置精度由设计夹具来确保。槽位置包含以下两方面要求： 加工槽宽度为12mm，且两个侧面相对于中心面A对称度0.1mm； 加工槽深度为300.2mm。2、 定位方案设计：依据加工孔两侧面相对于中心面对称要求，需要限制工件X方向转动自由度、Y方向转动自由度和Z方向转动自由度；依据加工孔宽度和深度要求，需要限制工件X方向移动自由度和Z方向移动自由度。但考虑到加工时工件定位稳定性，能够将六个自由度全部限制。工件相对中心面对称，要实现加工孔两侧面相对中心面对称要求，且依据基准重合标准应选A面作为定位基准，但A面实际不存在，故可选工件两侧面M或N任一面作为定位基准，限制三个不定自由度，此为第一定位基准。 方案一：孔O2及O1为第二和第三定位基准，经过固定圆柱销及V形块实现定位；方案一方案二：选择孔O1及O2为第二和第三定位基准，经过固定式圆柱销及菱形销实现定位。 经分析，第一个方案以圆柱和V形块组合定位时，要受到外圆加工精度影响，因为外圆表面系毛坯铸件不能确保工件精度要求，加上V形块比较薄且夹住工件一边，不易夹紧。所以采取第二种方案，即以孔O1及O2为第二和第三定位基准，对两孔采取固定式圆柱销及菱形销定位，此方案实现了工件完全定位，无反复定位，方案可取。 2.1、计算定位误差：圆柱销和菱形销之间中心距圆柱销直径基础尺寸应等于和之配合工件孔最小极限尺寸，其公差带通常取g6或h7。故圆柱销尺寸取10g69mm(10）mm菱形销圆弧部分直径尺寸为26mm，b=5mm,B=d-4=22mm。工件在夹具中定位产生定位误差，其值应控制在工件相对尺寸或位置公差，为此需对每一项工序加工要求逐一进行分析。2.1.1、对加工孔深尺寸A进行分析（1）基准不重合误差加工孔深度尺寸工序基准为工件小孔外圆面上母线，定位基准为圆柱销中心线，定位基准和工序基准不重合。外圆Rmm,则=0.08mm（2）基准位移误差加工孔深度尺寸和两定位孔连心线平行，孔直径为22H7mm，销直径为22mm，依据机床夹具设计表1-70.015+0.014=0.029mm=+ =0.08+0.029=0.109mm因值小于工序尺寸公差值（0.4mm），故能满足工序加工要求。2.1.2、对加工孔两侧面对中心面A对称度进行分析(1)基准不重合误差加工孔位置精度对称度工序基准是中心面A，定位基准为第一基面，加工零件厚度260.03mm,则=0.03mm（2）基准位移误差加工孔位置精度对称度工序基准是中心面A，而定位基准为第一基准平面，这里忽略基准位移误差。 =+=0+0.03=0.03mm因值小于工序位置精度要求公差值（0.1mm），故能满足工序加工要求。3、导引方案设计：对此方案，我们采取每加工一批工件，只安装调整一次夹具，经过试切数个工件来对刀，此种方案对导引方案要求很高。我们要确保第一个精度是孔宽度12mm相关工件厚度方向上对称中心对称性如，第二个精度为槽深度即尺寸300.2mm。所以对导引元件初步设计方案为一个方形块，用于安装在夹具体上。正确安装方法见夹具装配图。对刀时，铣刀不能和对刀快工作表面直接接触，以避免损坏切削刃或造成对刀快过早磨损，应经过塞尺矫正相对位置。4、夹紧方案设计：对此工件铣削加工，我们所采取是一面和两个定位销原理，而且我们确定采取是手动夹紧，为了节省成本，我们采取一个压块，一个螺母对其压紧，夹紧方案初步确定如右图所表示（局部图）：依据工件上大孔尺寸、菱形销、螺杆尺寸大小，我们选择M10压紧螺母，对压块尺寸我们确定为厚度5mm，直径为30mm。计算切削力 刀具：高速钢直齿三面刃铣刀。 D=80mm. Z=18 =2448N校核定位销： 依据公式：可知直径为10mm螺杆和M10螺母能满足夹紧力要求。夹紧力：因为工作状态原因，切削力和夹紧力在空间上是相互垂直。螺母提供夹紧力足以夹紧，故无须验算。5、夹具体设计：在夹具体设计方面，我们采取了一个直角块，来进行大致上定位，而且要设置导引装置安装位置，夹具体经过安装在夹具体上定向键进而和铣床工作台连接，从而实现对夹具固定。夹具体安装基面形式用两端接触，基面稳定性可靠。此夹具在有加强筋情况下，含有足够刚度和强度，安放稳定，工艺性好，实用安全。6、其它装置设计：铣床夹具依靠夹具体底面和定向键侧面和机床工作台上平面及T型槽相连接，以确保定位元件对工作台和导轨含有正确相对位置。为了减小安装时偏斜角误差，安装定向键时应该使它们靠向T型槽同一侧。对定向键设计方案如右图所表示（局部图）：对定向键直角部分全部倒245倒角，在夹具体和定向键连接部分中直角开出凹槽，图中小凹槽。定向键和夹具体采取螺钉连接，至于定向键大小要依据铣床工作台是具体情况而定，在此我们就不对定向键尺寸大小进行说明。7、技术条件制订：1、定位元件圆柱销和菱形销相对于夹具底平面平行度公差为0.03mm；2、夹具上和短销凸肩接触垂直面相对于夹具底平面垂直度公差在全长上为0.03mm。8、夹具工作原理(操作)介绍：对此夹具各个零件装配关系见下图，下面我们来分析和说明它工件原理：短销经过夹具体上孔、本身螺栓、螺母和夹具体紧紧连接。菱形销也是经过一样方法和夹具体连接而得到固定，菱形销上设置一长螺纹用于压紧螺母对工件夹紧。在夹具体底平面上安装定位键用于和铣床工件台面连接和定位。加工工件时，只要把压紧螺母、压块卸下，即可把工件套上去。利用一面二孔进行定位，当工件套上去后，先装入压块，再用压紧螺母进行夹紧。这时铣刀在导引装置引导下对待加工工件进行加工，而且在导引装置作用下完成铣床对工件铣槽工序。本夹具操作简单，省时省力，装卸工件时只需靠压板紧定螺栓松紧即可轻松实现。9.设计心得：两周课程设计结束了，在这次课程设计中不仅检验了我所学习知识，也培养了我怎样去把握一件事情，怎样去做一件事情，又怎样完成一件事情。课程设计是我们专业课程知识综合应用实践训练，是我们迈向社会，从事职业工作前一个必不少过程。我今天认真进行课程设计，学会脚扎实地迈开这一步，就是为明天能稳健地在社会大潮中奔跑打下坚实基础。经过这次夹具设计，我在多方面全部有所提升。这次设计培养和提升学生独立工作能力，巩固和扩充了所学内容，掌握机床夹具具设计方法和步骤，独立思索能力和动手能力也有了提升。在此感谢我们老师.，老师严谨细致、一丝不苟作风一直是我工作、学习中楷模;老师循循善诱教导和不拘一格思绪给我无尽启迪；这次设计每个试验细节和每个数据，全部离不开老师您细心指导。而您开朗个性和宽容态度，帮助我能够很顺利完成了这次课程设计。同时感谢对我帮助过同学们，谢谢你们对我帮助和支持，让我感受到同学友谊。 因为本人设计能力有限，在设计过程中难免出现错误，恳请老师们多多指教,我十分愿意接收你们批评和指正，本人将万分感谢。三、参考文件（1）机床夹具设计手册王光斗、王春福主编 上海科学技术出版1980年（2）机床夹具设计林正焕、陈本通主编 国防工业出版社 1987年（3）机床夹具设计肖继德、陈宁平主编 机械工业出版社 （4）机床夹具图册侯放主编 中国劳动社会保障出版社四、附录1.零件图 3、 零件图3D图（1）夹具体 （2）菱形销 （3） 圆柱销 （4）螺母 （5）垫片 （6）压块 （7） 直角对刀快 （8）定位键 （9） 螺钉4、菱形销2D图宿州学院机械加工工艺过程卡片产品型号零件图号产品名称通孔套零件名称材料牌号毛坯种类铸件毛坯外形尺寸备注工序号工序名称工序内容车间工段设备工艺装备工时1热处理进行热处理，消除内应力热处理车间加热炉2钻削钻削加工20mm直通孔金工车间手动钻床3铰孔铰22mm孔金工车间手动铰刀4检验按图检验尺寸5入库清洗，封装入库67机械加工工序卡片产品型号零件图号产品名称传力杆零件名称传力杆共1页第1页车间工序号工序名称材 料 牌 号毛 坯 种 类毛坯外形尺寸每毛坯可制件数每 台 件 数铸造11设备名称设备型号设备编号同时加工件数手动铣床1夹具编号夹具名称切削液铣床专用夹具工位器具编号工位器具名称工序工时 (分)准终单件工步号工 步 内 容工 艺 装 备主轴转速切削速度进给量切削深度进给次数工步工时r/minm/minmm/rmm机动辅助1安装专用夹具00002铣削加工12mm直通槽专用夹具，游标卡尺600332