倒擋撥叉鉆孔夾具說(shuō)明書(shū)-(13).doc

機(jī)電及自動(dòng)化學(xué)院夾具設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)設(shè)計(jì)題目：倒擋撥叉鉆孔夾具學(xué) 號(hào)： 0826421043 班 級(jí)： 08機(jī)械電子1班指導(dǎo)老師： 2012 年 1 月目 錄前言 3一、零件分析 4二、夾具設(shè)計(jì) 52.1、定位原理 52.2、定位方案分析 62.3、定位誤差分析 62.4、夾緊方案確定 102.5、夾具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 112.6主要定位元件及鉆模板、鉆套設(shè)計(jì) 12三、小結(jié) 13四、參考文獻(xiàn) 14前言在現(xiàn)代制造技術(shù)迅猛發(fā)展的今天，機(jī)床夾具無(wú)論在傳統(tǒng)機(jī)床上還是在數(shù)控機(jī)床、加工中心上，仍是必不可少的重要工藝裝備。通過(guò)機(jī)床夾具設(shè)計(jì)，不僅可以培養(yǎng)綜合運(yùn)用已學(xué)知識(shí)的能力而且可以得到程設(shè)計(jì)的初步訓(xùn)練。1.運(yùn)用已學(xué)過(guò)的機(jī)床夾具設(shè)計(jì)及有關(guān)課程的理論知識(shí)以及生產(chǎn)實(shí)習(xí)中所獲得的實(shí)際只是，根據(jù)被加工零件的要求，設(shè)計(jì)既經(jīng)濟(jì)合理又能保證加工質(zhì)量的夾具。2.培養(yǎng)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)能力，掌握結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的方法和步驟3.學(xué)會(huì)使用各種手冊(cè)、圖冊(cè)、設(shè)計(jì)表格，規(guī)范等各種標(biāo)準(zhǔn)技術(shù)資料，能夠做到熟練運(yùn)用機(jī)械制造技術(shù)課程中的基本理論，正確的解決一個(gè)零件在加工中的加工基準(zhǔn)的選擇、定位、夾緊、加工方法選擇以及合理安排工藝路線，保證零件的加工質(zhì)量。4.進(jìn)一步培養(yǎng)機(jī)械制圖、分析計(jì)算、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、編寫(xiě)技術(shù)文件等基本技能。如圖所示的工件，設(shè)計(jì)鉆孔夾具，鉆6mm這個(gè)小孔一、零件分析該孔的加工工序是工件加工工藝過(guò)程最后加工表面。所以其它可以選作定位基準(zhǔn)的表面基本均已加工完成。本工序需保證的尺寸包括6孔軸線距離叉口的尺寸550.13、6孔的軸線對(duì)13內(nèi)圓柱面軸線的垂直度0.1和6孔的軸線與叉口的中心線夾角為13度，且孔的中心線需通過(guò)內(nèi)圓柱表面的軸線。需限制的自由度為六個(gè)。實(shí)際定位時(shí)也采用完全定位。二、夾具設(shè)計(jì)2.1 定位原理在機(jī)械加工過(guò)程中，為了保證工件某道工序的加工要求，必須使工件在機(jī)床上相對(duì)于刀具處于正確的相對(duì)位置。當(dāng)采用機(jī)床夾具安裝一批工件時(shí)，是通過(guò)夾具來(lái)實(shí)現(xiàn)這些要求的。要實(shí)現(xiàn)工件在機(jī)床上相對(duì)于刀具占有一個(gè)正確的加工位置，必須做到以下三點(diǎn)：、使一批工件在夾具中都占有一致的正確的加工位置；、使夾具在機(jī)床上占有正確的位置；、使刀具相對(duì)于夾具占有正確的位置。工件在夾具中定位，就是要使工件在夾具中占據(jù)正確的加工位置，這就可以通過(guò)設(shè)置定位支承點(diǎn)，限制工件的相對(duì)運(yùn)動(dòng)來(lái)實(shí)現(xiàn)。工件在沒(méi)有采取定位措施之前，可視為一個(gè)處于空間自由狀態(tài)的剛體，根據(jù)運(yùn)動(dòng)原理學(xué)可知，任一剛體在空間直角坐標(biāo)系中都有六個(gè)自由度，即沿三個(gè)坐標(biāo)軸軸向移動(dòng)的自由度，分別用、來(lái)表示；繞三個(gè)坐標(biāo)軸的轉(zhuǎn)動(dòng)的自由度，分別用、來(lái)表示。由此看來(lái)，未限制六個(gè)自由度的工件的位置是不確定的，當(dāng)然也是無(wú)法加工的。因此要使工件在夾具中處于正確的位置，必須對(duì)影響工件加工面位置精度的相應(yīng)自由度進(jìn)行限制。工件的六個(gè)自由度都是客觀存在的，是工件在夾具中所占空間位置確定的最高程度。也就是說(shuō)。工件最多只有六個(gè)自由度，限制工件在某一方向的自由度，工件在夾具中該方向的位置就確定下來(lái)。工件在夾具中定位，意味著通過(guò)定位元件限制工件相應(yīng)的自由度。2.2 定位方案分析定位方案1：13孔端面和孔內(nèi)圓柱銷(xiāo)，加半圓面內(nèi)限位銷(xiāo)定位。端面限制;長(zhǎng)圓柱銷(xiāo)限制；限位銷(xiāo)限制。存在過(guò)定位，但由于該工序前各表面已基本加工完成，工件精度較高，所以過(guò)定位不會(huì)產(chǎn)生干涉，而且有助于提高定位的剛度和穩(wěn)定性。定位方案2：25外圓柱面兩塊短V形架，加兩個(gè)半圓面內(nèi)限位銷(xiāo)定位。兩塊短V形架限制；限位銷(xiāo)限制,。雖然夾緊力的方向和鉆孔的軸向進(jìn)給相同，有助于加工，減少夾緊力，但是25外圓柱表面的加工精度不高，不能滿足6孔的垂直度要求。綜上分析，決定選用方案1的定位方法。2.3 定位誤差分析用夾具裝夾工件進(jìn)行機(jī)械加工時(shí)，其工藝系統(tǒng)中影響工件加工精度的因素很多，與夾具有關(guān)的因素有：定位誤差D、對(duì)刀誤差T、夾具在機(jī)床上的安裝誤差A(yù)和夾具誤差E，在機(jī)械加工工藝系統(tǒng)中，影響加工精度的其它因素綜合稱為加工方法誤差G。上述各項(xiàng)誤差均導(dǎo)致刀具相對(duì)工件的位置不精確而形成總的加工誤差。定位誤差是由于工件在夾具上定位不準(zhǔn)確而引起的加工誤差。對(duì)夾具設(shè)計(jì)中采用的某一定位方案，只要其可能產(chǎn)生的定位誤差小于工件相關(guān)尺寸或位置公差的1/5到1/3，即可認(rèn)為該定方案符合加工精度的要求。a、定位誤差的來(lái)源有兩方面：1、由于工件的定位表面或夾具上的定位元件制作不準(zhǔn)確引起的定位誤差，稱為基準(zhǔn)位置誤差，常用表示；2、由于工件的工序基準(zhǔn)與定位基準(zhǔn)不重合而引起的定位誤差，稱為基準(zhǔn)不重合誤差，常用表示。尺寸55的定位誤差分析：工件以A端面定位，定位基準(zhǔn)位置可以看成是不變的，因此基準(zhǔn)位置誤差為零，即工件以平面定位時(shí)=0 加工工件時(shí)，A端面為定位基準(zhǔn)，B端面是設(shè)計(jì)基準(zhǔn)，兩者不重合，產(chǎn)生基準(zhǔn)不重合誤差，由技術(shù)要求，未注明的公差尺寸查簡(jiǎn)明機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè) 唐金松，A與B端面的尺寸公差為0.03mm，即基準(zhǔn)不重合誤差 =0.03mm =0.03mm垂直度定位誤差分析：垂直度定位誤差就是要計(jì)算角度與90的誤差大小，主要由夾具制造誤差引起，例如夾具體孔與水平面不垂直、銷(xiāo)子軸線與端面不垂直等?？梢酝ㄟ^(guò)提高這些元件的精度要求降低誤差大小。由于定位銷(xiāo)與13孔兩個(gè)尺寸采用過(guò)盈配合，對(duì)工件加工誤差影響不大，所造成的基準(zhǔn)位置誤差忽略不計(jì)。垂直方向由鉆套保證。b.對(duì)刀誤差T因?yàn)榈毒呦鄬?duì)于對(duì)刀或?qū)蜓b置不精確造成的加工誤差，稱為對(duì)刀誤差。本工序中麻花鉆是采用模板進(jìn)行導(dǎo)向，鉆孔時(shí)導(dǎo)向誤差計(jì)算公式為： 即得導(dǎo)向誤差 mm c.夾具在機(jī)床上的安裝誤差A(yù)因?yàn)閵A具在機(jī)床上的安裝不精確而造成的加工誤差，稱為夾具的安裝誤差。一般?。?水A=0.02mm；垂A=0mmd.夾具誤差E因夾具上定位元件，對(duì)刀或?qū)蛟鞍惭b基面三者之間（包括導(dǎo)向元件與導(dǎo)向元件之間）的位置不精確而造成的加工誤差，稱為夾具誤差，夾具誤差大小取決于夾具零件的加工精度的夾具裝配時(shí)的調(diào)整和修配精度。一般?。?E=0.04mme.加工方法誤差G因機(jī)床精度，刀具精度，刀具與機(jī)床的位置精度，工藝系統(tǒng)受力變形和受熱變形等因素造成的加工誤差，統(tǒng)稱為加工方法誤差，因該項(xiàng)誤差影響因素很多，又不便于計(jì)算，所以常根據(jù)經(jīng)驗(yàn)為它留出工件公差的1/3，計(jì)算時(shí)可設(shè)G=/3。工件位置公差取0.20G= f.保證加工精度工件在夾具中加工時(shí)，總加工誤差為上述各項(xiàng)誤差之和。由于上述誤差均為獨(dú)立隨機(jī)誤差，應(yīng)用概率法加，因此，保證工件加工精度條件是： 即工件總加工誤差應(yīng)不大于工件的加工尺寸公差，由以上得知，本夾具完全可以保證加工精度。為保證夾具有一定的使用壽命，防止夾具因磨損而過(guò)早報(bào)廢，在分析計(jì)算工件加工精度時(shí)需留出一定精度儲(chǔ)備量，因此將上式改為： = 當(dāng)0時(shí)夾具能滿足加工要求，根據(jù)以上=0.20-0.103=0.0970 所以?shī)A具完全可以滿足加工要求。2.4 夾緊方案確定工件在夾具中正確定位后一般應(yīng)夾緊，使工件在加工過(guò)程中保持已獲得的定位不被破壞。夾緊機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)要滿足的原則如下： 夾緊時(shí)不能破壞工件在定位元件上所獲得的位置； 夾緊力應(yīng)保證工件位置在整個(gè)加工過(guò)程中不變或不產(chǎn)生不允許的振動(dòng)； 使工件不產(chǎn)生過(guò)大的變形和表面損傷； 夾緊機(jī)構(gòu)必須可靠； 夾緊機(jī)構(gòu)操作必須安全省力、方便，符合個(gè)人操作習(xí)慣； 夾緊機(jī)構(gòu)的復(fù)雜程度及自動(dòng)化程度必須與生產(chǎn)綱領(lǐng)和工廠條件相適應(yīng)。夾緊點(diǎn)選擇的一般原則： 盡可能使夾緊點(diǎn)和支承點(diǎn)相對(duì)應(yīng)，使夾緊力作用在支承上； 夾緊點(diǎn)的選擇應(yīng)盡量靠近加工表面，且選擇在不致引起過(guò)大變形的位置。遵循以上原則，由于要鉆的6孔處于13孔的側(cè)面，使用的定位銷(xiāo)長(zhǎng)度不能超過(guò)6孔，不然鉆孔時(shí)，鉆頭會(huì)打到，為了方便裝下和卸下?lián)懿?，使用轉(zhuǎn)動(dòng)壓板式偏心夾緊機(jī)構(gòu)，當(dāng)要夾緊時(shí)，將轉(zhuǎn)盤(pán)旋轉(zhuǎn)到對(duì)應(yīng)位置，壓下偏心輪的手柄進(jìn)行夾緊，要卸下?lián)懿鏁r(shí)，撥動(dòng)手柄，讓壓板松開(kāi)撥叉，轉(zhuǎn)動(dòng)轉(zhuǎn)盤(pán)，使撥叉可以取下。對(duì)于要保證6孔與鉆套D孔的同軸度，使用定位銷(xiāo)和與其對(duì)應(yīng)的夾緊塊，使撥叉不繞著13孔軸線轉(zhuǎn)動(dòng)，用夾緊塊進(jìn)行夾緊。2.5 夾具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)夾具體是整個(gè)夾具的基體和骨架。組成夾具的各種零件和機(jī)構(gòu)等，都要安裝在夾具體上面，其形狀和尺寸主要取決于夾具上各組成件的分布情況及工件的形狀、尺寸和加工特性等。綜合考慮加工性能、強(qiáng)度、剛度及經(jīng)濟(jì)性等，確定夾具體為鑄件，材料為HT150。夾具體的具體形狀尺寸見(jiàn)夾具體零件圖。將轉(zhuǎn)動(dòng)壓板式偏心夾緊機(jī)構(gòu)通過(guò)螺紋桿聯(lián)接在夾具體上，支板焊接在夾具體上。 夾具裝配示意圖2.6 主要定位元件及鉆模板、鉆套設(shè)計(jì)定位元件1.定位銷(xiāo)就是起定位作用的，模具在閉合時(shí)必須正確同步才能做出完美的產(chǎn)品，定位銷(xiāo)就讓上下二模具起到正確定位的作用。2.定位銷(xiāo)有的時(shí)候并不主要起定位作用,象在行星減速機(jī)中，它的主要作用是防止兩殼體間的滑動(dòng),造成連接螺栓斷裂3.定位銷(xiāo)為安裝方便箱座和箱蓋用圓錐定位銷(xiāo)定位并用螺栓連接固緊起蓋螺釘為了便于揭開(kāi)箱蓋常在箱蓋凸緣上裝有起蓋螺釘起吊裝置為了便于吊運(yùn)在箱體上設(shè)置有起吊裝置箱蓋上的起吊孔用于提升箱蓋箱座上的吊鉤用于提升整個(gè)減速器觀察孔打開(kāi)觀察孔蓋板通過(guò)觀察孔可以檢查齒輪嚙合情況及向箱內(nèi)注油平時(shí)用于觀察齒輪嚙合情況。定位銷(xiāo) 定位銷(xiāo)與銷(xiāo)孔的配合選擇H7/m6比較合適?？鞊Q鉆套1.在大批量生產(chǎn)中，一次加工孔用的鉆模應(yīng)采用外徑與襯套或鉆模具有H7/g5配合的快換鉆套，以便鉆套孔磨損后很快地進(jìn)行更換。2.在工件一次裝夾后，一個(gè)加工孔需要進(jìn)行鉆孔、擴(kuò)孔、鉸孔或鉆雙級(jí)孔、攻絲等多次加工時(shí)采用，以便迅速更換不同內(nèi)徑的鉆套。鉆模板固定鉆模板當(dāng)鉆套直接裝在整體鉆模上致使夾具體內(nèi)部加工不方便時(shí)，應(yīng)采用單獨(dú)制造的安裝在夾具體上的固定鉆模板。為防止在使用過(guò)程中移動(dòng)，除了用螺釘聯(lián)接外，還要用定位銷(xiāo)以保持鉆套對(duì)定位元件的準(zhǔn)確位置。三、小結(jié)經(jīng)過(guò)這次專業(yè)課程綜合設(shè)計(jì)，使我從中學(xué)到了以前在課內(nèi)根本就學(xué)不到的東西，受益匪淺。首先，能把以前所學(xué)的各種知識(shí)，綜合地運(yùn)用于這次設(shè)計(jì)中，鞏固了以前所學(xué)的知識(shí)；其次學(xué)會(huì)了參閱各種資料及查各種余量、切削用量等手冊(cè)；最后，掌握分析問(wèn)題，解決問(wèn)題的方法。在這次專業(yè)課程綜合設(shè)計(jì)中，主要是關(guān)于專用夾具的設(shè)計(jì)，因?yàn)闄C(jī)床夾具的設(shè)計(jì)在學(xué)習(xí)的過(guò)程中只是作為理論知識(shí)講的，并沒(méi)有親自設(shè)計(jì)過(guò)，因此，在開(kāi)始的設(shè)計(jì)過(guò)程中，存在這樣那樣的問(wèn)題，我根據(jù)步驟一步一步的設(shè)計(jì)，畫(huà)圖，查閱各種關(guān)于專用夾具的設(shè)計(jì)資料，終于將它設(shè)計(jì)了出來(lái)，我感到很高興，因?yàn)樵谶@之中我學(xué)到了以前沒(méi)有學(xué)到的知識(shí)，也懂得了很多東西，真正做到了理論聯(lián)系實(shí)際。通過(guò)夾具定位誤差的分析計(jì)算、公差配合的分析計(jì)算以及公差配合的選擇，讓我更扎實(shí)的掌握了機(jī)械專業(yè)的基本理論知識(shí)，對(duì)以后我們的實(shí)際工作都有很現(xiàn)實(shí)的意義。因?yàn)榇舜问鞘状芜M(jìn)行有關(guān)專業(yè)課程綜合設(shè)計(jì)，對(duì)中間所需要的知識(shí)掌握不夠牢固，同時(shí)缺少實(shí)際工作經(jīng)驗(yàn)，因此設(shè)計(jì)中間難免會(huì)出現(xiàn)不合理和錯(cuò)誤的地方，但是這些不合理和錯(cuò)誤的地方將是我們?cè)谝院髮?shí)際工作值得借鑒的地方