推动架钻孔工序夹具设计说明书内附图样本.doc

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夹 具 设 计 说 明 书

姓名: 学号: 08
班级: 08机械五班
指导老师:

-03-01

目录

一、 概述 3
二、 被加工零件的结构特点及指定工序的加工要求 3
( 一) 结构特点的论述 4
( 二) 零件的二维设计图 4
( 三) 零件的工艺分析 4
三、 设计方案的讨论 5
四、 夹具结构特点的论述 5
五、 定位误差的计算 7
六、 夹具的主要技术条件及优缺点分析 7
七、 夹具主要零件技术条件的分析 7
八、 夹具非标零件的加工工艺规范 8
九、 主要参考资料 9

一、 概述
设计题目: 设计钻推动架Φ10及Φ16孔专用夹具。
在机床上用于装夹工件的装置, 即为机床夹具。在机床上进行加工时, 必须先把工件安装在准确的加工位置上, 并将其可靠固定, 以确保工件在加工过程中不发生位置的变化, 才能保证加工出得表面达到规定的加工要求( 尺寸、 形状和位置精度) , 这个过程叫做装夹。在此过程中, 确定工件在机床上或夹具中占有准确加工位置的过程叫定位; 在工件定位后用外力将其固定, 使其在加工过程中保持定位位置不变的操作叫夹紧, 而装夹则是定位和夹紧过程的总和。
在夹具设计中, 经过工件各定位面与夹具的相应定位元件的定位工作面( 定位元件上起定位作用的表面) 接触、 配合或对准来实现定位; 夹具对机床应先保证有准确的相对位置, 而夹具结构又保证定位元件的固定工作面对夹具与机床相连接的表面的相对准确位置, 这就保证了夹具定位工作面相对机床切屑运动形成表面的准确几何位置, 也就达到了工件加工表面对定位基准的相互位置精度要求。由此可见, 在制造技术迅猛发展的今天, 无论是传统的机床还是数控机床, 加工中心上, 仍是不可或缺的重要工艺设备, 经过机床的夹具设计, 不但能够培养综合运用机械设计制造的知识, 还能够得到工程设计的初步训练。
经过此次夹具设计, 我得到了下述各方面的锻炼:
能熟练运用设计软件AutoCAD对二维图纸的绘制, 经过本次设计, 对于软件的综合运用能力得到了很大的提升。
提高了结构设计的能力。经过设计夹具的训练, 对于机械基础知识和生产实习中学到的实践知识得以有效利用, 正确地解决一个零件在加工中的定位, 夹紧以及工艺路线安排, 工艺尺寸确定等问题, 保证零件的加工质量。
学会使用手册及图表资料, 掌握与本设计有关的各种资料的名称出处, 能够做到熟练使用。
设计中还有许多的不足之处, 希望各位老师多加指导。
二、 被加工零件的结构特点及指定工序的加工要求
( 一) 结构特点的论述
题目所给的零件是小批量生产的牛头刨床推动架。据资料所示, 推动架是牛头刨床进给机构中的小零件, 其主要作用是把从电动机传来的旋转运动经过偏心轮杠杆使推动架绕其轴心线摆动, 同时拨动棘轮, 带动丝杠转动, 实现工作台的自动进给。零件有三个需加工的配合孔, 其中直径是Φ16的孔和直径是Φ32的孔有垂直度的要求。零件结构简单, 定位特点比较明确, 较容易夹紧和加工。
( 二) 零件的二维设计图

( 三) 零件的工艺分析
1.零件工艺过程
① 铸
② 热处理: 退火
③ 车: 车Φ50mm左端面, 倒角1x45°, 钻Φ32mm孔至Φ28mm, 扩至Φ32.5mm, 拉油槽, 车Φ32mm孔至尺寸, 倒角1x45°, 检验
④ 车: 车Φ50mm右端面, 倒角1x45°, 检验
⑤ 钻: 钻Φ16mm孔至Φ9.8mm, 扩至Φ15.8mm, 深26mm, 铰Φ10mm孔, 铰Φ16mm孔至尺寸, 检验
⑥ 车、 钻: 车Φ35mm左端面, 车Φ35mm右端面, 钻Φ16mm孔至Φ15.8mm, 铰Φ16mm孔至尺寸, 倒角2-1x45°
⑦ 铣: 铣槽6mmx9.5mm, 铣槽6mmx1mm
⑧ 钳: 划线, 钻M8-6H螺纹孔的小径, 攻M8-6H螺纹, 钻Φ6mm油孔, 锪孔倒角
⑨ 检验
⑩ 涂油
2.任务书指定工序: 为⑤钻扩铰Φ10mm及Φ16mm孔, 加工位置为Φ50mm外圆的左端面12mm处, 加工定位位置是Φ32mm孔及其右端面、 零件下端Φ27mm的外圆。
三、 设计方案的讨论
加工该工序的机床为摇臂钻床, 在此工序前仅加工了Φ32mm内孔级孔的两端面; 本工序与后面的加工工序无关联。为了提高生产效率, 保证加工质量, 降低劳动强度, 需要设计专用夹具。这样, 在产品固定且中批量的生产中, 能够较大的提高生产效率和加工精度。且批量生产中工件的加工精度能够趋于一致。需要严格控铣槽与零件上端面的尺寸。采用的定位方式为一面、 一孔、 一活动V型块的定位方式, 消除零件六个方向的自由度, 提高加工精度, 降低加工误差。
1) 零件分析和定位基准的确定
由零件图知, 钻孔Φ10为通孔, 不许限制自由度, 但Φ16孔为盲孔, 因此要完全定位。
零件φ32孔的轴线和与其右端面为定位基准。
四、 夹具结构特点的论述
1.夹具装配体三视图:

2.标准夹具零件的零件图
① 辅助支撑:

② 夹具体:

3.夹具结构作用:
本夹具采用的是一面、 一孔以及一活动V型块的定位方法, 固定式定位销φ32mm的轴肩的右端面消除加工零件的无个自由度( X、 Y、 Z方向移动; 绕X、 Z轴旋转方向) , 活动V型块消除加工零件一个自由度( 绕Y轴的转动) 。
零件的夹紧是靠移动弯曲压板, 便于拆装。
4.夹具的特点:
①结构简单, 便于制造和维修;
②夹紧作用准确, 夹紧定位安全可靠;
③夹紧件具备一定的刚性和强度, 夹紧作用力是可调节的;
④夹紧动作迅速, 操作方便省力, 夹紧时不损害零件表面质量;
五、 定位误差的计算
分析知, 按未标注线性尺寸公差可知取0.4, △jb=-0.08-( -0.25) =0.17<0.2, 因此符合。故要求零件加工时12的线性尺寸自由公差取±0.2。
Φ27外圆使用活动V型块, 能自行对中, 无定位误差。
六、 夹具的主要技术条件及优缺点的分析
1) 夹具的主要技术条件
制造夹具元件所采用的材料应符合相应的国标( GB) ; 图纸上规定的各种材料允许用其它材料代替, 但代用材料的使用质量( 强度、 韧性、 硬度、 防锈、 稳定性) 不得低于原材料。所有元件必须按图纸和本技术条件要求进行热处理, 而夹具体则需要经过时效处理。在表面较大, 而且配合要求精度比较高的地方, 需要加工凸台, 从而降低加工成本和加工量。
2) 优缺点分析
优点: 1、 结构简单, 便于加工制造和设备维修。
2、 体积小, 重量轻, 便于搬运和加工。
3、 装夹方便, 夹紧动作迅速, 操作方便省力。
4、 零件数量少, 标准件多, 成本低。
缺点 1、 加工零件的拆卸、 安装需要工具
2、 夹紧力作用点位于夹具中心, 所需夹紧力比较大。
七、 夹具主要零件技术条件的分析
夹具的主要零件及技术条件如下:
①夹具体: 夹具体是夹具中重要部分之一, 它将许多重要的零部件装夹在上面, 使它们实现了各自不同的功能, 因此必须重视夹具体的加工。使用HT200材料, 去除毛刺, 锐角倒钝。硬度HRC55-60;
②固定式定位销: 20钢; 热处理: 渗碳深度0.8～1.2mm, HRC55-60;
③钻模板: 材料为HT200, 硬度HRC55-60;
④快换钻套: 材料20钢; 热处理: 渗碳深度0.8～12mm, HRC58-64;
⑤支板: 材料45钢; 热处理: HRC35-40;
⑥辅助支撑: 材料为45钢。
八、 夹具非标零件的加工工艺规程( 夹具体)
零件名称: 夹具体 材料: HT200 生产纲领: 单个
单位: mm
工序号
工序名称
工序内容
设备
1
铸
铸造毛坯

2
热处理
时效处理

3
铣
铣底平面
铣床
4
钻
1. 钻通孔φ18
2. 钻四个M10螺纹孔至底径
3. 钻2个φ8销孔
4. 钻2个M10螺纹至底径
钻床
5
攻
1. 攻4个M10螺纹孔
2. 攻2个M10螺纹孔

6
钻
1. M24螺纹孔至底径
2. 钻2个φ8销孔
3. 钻4个M10螺纹至底径
钻床
7
攻
攻4个M10螺纹孔

8
铣
铣φ55凹槽
铣床
9
钳
去毛倒角

九、 主要参考资料
【1】 《机床夹具设计》课程设计参考资料( 上海理工大学 冯鹤敏)
【2】 《机械制图》高等教育出版社 ( 裘文言 张祖继 瞿元赏 主编 )
【3】 《机械制造技术基础》 机械工业出版社 第3版 ( 卢秉恒 主编)
【4】 《几何量公差与检测》 上海科学技术出版社 第九版 ( 甘永立 主编)
【5】 《机械设计基础》 高等教育出版社 第五版 ( 杨可桢 程光蕴 主编)
【6】 《机械设计手册》 机械工业出版社 新版 ( 机械设计手册委员会)