夾具畢業(yè)設計.doc

目錄前言1第一章零件圖分析（一）零件的作用7（二）設計任務7 （三）零件的工藝分析 .8第二章 確定毛坯.繪制毛坯簡圖（一）毛坯種類確定.8（二）毛坯的形狀及尺寸的確定.8（三）確定毛坯尺寸公差和機械加工余量.9第3章 設計零件的加工工藝規(guī)程（一）零件的結構.10（二）基面選擇.10（三）確定工藝路線12第四章夾具設計（一）定位方案.19(二）夾緊方案.19（三）夾具設計及操作的簡要說明.19總結20參考文獻.21前 言一、 機床夾具在機械加工中的作用對工件進行加工時，為了保證加工要求，首先要使工件相對于刀具及機床有正確的位置，并使這個位置在加工過程中不因外力的影響而變動。為此，在進行機械加工前，首先要將工件裝夾好。工件的裝夾方法有兩種：一種是工件直接裝夾在機床的工作臺或花盤上；另一種是工件裝夾在夾具上。采用第一種方法夾工件時，一般要先按圖樣要求在工件表面劃線，劃出加工表面的尺寸和位置，裝夾時用劃針或百分表找正后再夾緊。這種方法無需專用裝備，但效率低，一般用于小批生產。批量較大時，大都用夾具裝夾工件。用夾具裝夾工件有下列優(yōu)點：（1） 能穩(wěn)定地保證工件的加工精度 用夾具裝夾工件時，工件相對于刀具及機床的位置精度由夾具保證，不受工人技術水平的影響，使一批工件的加工精度趨于一致。（2） 能提高勞動生產率 使用夾具裝夾工件方便、快速，工件不需要劃線找正，可顯著地減少輔助工時，提高勞動生產率；工件在夾具中裝夾后提高了工件的剛性，因此可加大切削用量，提高勞動生產率；可使用多件、多工位裝夾工件的夾具，并可采用高效夾緊機構，進一步提高生產率。（3） 能擴大機床的使用范圍 （4）能降低成本 在批量生產中使用夾具后，由于勞動生產率的提高、使用技術等級較低的工人以及廢品率下降等原因，明顯地降低了生產成本。夾具制造成本分攤在一批工件上，每個工件增加的成本是極少的，遠遠小于由于提高勞動生產率而降低的成本。工件批量愈大，使用夾具所取得的經濟效益就愈顯著。二、 機床夾具的分類機床夾具的種類繁多，可以從不同的角度對機床夾具進行分類。常用的分類方法有以下幾種。1. 按夾具的使用特點分類（1） 通用夾具 已經標準化的，可加工一定范圍內不同工件的夾具，稱為通用夾具，如三爪定心卡盤、機床用平口虎鉗、萬能分度頭、磁力工作臺等。這些夾具已作為機床附件的專門工廠制造供應，只需選購即可。（2）專用夾具 專門為某一工件的某道工序設計制造的夾具，稱為專用夾具。專用夾具一般在批量生產中使用。（3）可調夾具 夾具的某些元件可調整或可更換，以適應多種工件加工的夾具，稱為可調夾具。它還分為通用可調夾具和成組夾具兩類。（4）組合夾具 采用標準的組合夾具元件、部件，專為某一工件的某道工序組裝的夾具，稱為組合夾具。（5）拼裝夾具 用專門的標準化、系列化的拼裝夾具而成的夾具，稱為拼裝夾具。它具有組合夾具的優(yōu)點，但比組合夾具精度高、效能高、結構緊湊。它的基礎板和夾緊部件中常帶有小型液壓缸。此類夾具更適合在數(shù)控機床上使用。2.按使用機床分類夾具按使用機床可分為車床夾具、銑床夾具、鉆床夾具、鏜床夾具、齒輪機床夾具、數(shù)控機床夾具、自動機床夾具、自動線隨行夾具以及其它機床夾具等。3.按夾緊的動力源分類夾具按夾緊的動力源可分為手動夾具、氣動夾具、液壓夾具、氣液增力夾具、電磁夾具以及真空夾具等。三、 機床夾具的組成機床夾具的種類和結構雖然繁多，但它們的組成均可概括為下面幾個部分。1. 定位裝置定位裝置的作用是使工件在夾具中占據(jù)正確的位置。2. 夾緊裝置夾緊裝置的作用是將工件壓緊夾牢，保證工件在加工過程中受到外力作用是不離開已經占據(jù)的正確位置。3. 對刀或導向裝置對刀或導向裝置用于確定刀具相對于定位元件的正確位置。4. 連接元件連接元件是確定夾具在機床上正確位置的元件。5. 夾具體 夾具體是機床夾具的基礎件。6. 其它裝置或元件它們是指夾具中因特殊需要而設置的裝置或元件。如需加工按一定規(guī)律分布的多個表面時，常設置分度裝置；為能方便、準確地定位，常設置預定位裝置；對于大型夾具，常設置吊裝元件等。第一章零件圖分析（一）零件的作用1.零件的作用：支架是起支撐作用的構架，可將兩圓軸垂直連接在一起，使零件之間保證2.支架分為垂直套筒和U形塊連接1和2，如套筒上有一個與圓筒連接的圓圓筒倒角為C1，如U形凹槽2， 其余圓通孔起連接柱的作用，其余螺孔起固定作用。（二）設計任務分析支架的技術要求，并繪制零件圖。設計零件技術機械加工工藝規(guī)程，填寫工藝文件。設計零件機械加工工藝裝備。設計機床專用夾具總裝圖中某個主要零件的零件圖。（3） 零件的工藝分析支架的60+0.046-0孔的基準是下底面A。根據(jù)基準新行原則，應先加工出各基準面，以便后續(xù)工序有可定位基準。 選擇非加工面B為初基準，加工平面A。1.該零件主要加工表面及技術要求分析如下：（見圖2） （1）以平面A定位，找正平面C,銑D平面至圖紙要求（2）以D平面和60毛坯孔定位，銑缺口30至圖紙要求 （3）劃3M8螺孔位置線，鉆攻螺孔至圖紙要求 （4）以平面A.D及缺口30定位，車60孔至圖紙要求 （5）安圖紙要求檢驗各部尺寸及形位公差 （6）清洗，加工表面涂防銹油，入庫第二章 確定毛坯.繪制毛坯簡圖2.1選擇毛坯1、毛坯種類的確定。常用毛坯種類有：鑄件、鍛件、焊件、沖壓件。各種型材和工程塑料件等。在確定毛坯時，一般要綜合考慮以下幾個因素：（1）依據(jù)零件的材料及機械性能要求確定毛坯。例如，零件材料為鑄鐵，須用鑄造毛坯；強度要求高而形狀不太復雜的鋼制品零件一般采用鑄件。（2）依據(jù)零件的結構形狀和外形尺寸確定毛坯，例如結構比較小 且簡單的零件采用鍛件比鑄件合理；結構簡單的零件宜選用型材，鑄件；大型軸類零件一般都采用鑄件。（3）依據(jù)生產類型確定毛坯。大批大量生產中，應選用制造精度與生產率都比較高的毛坯制造方法。例如模鍛、壓力鑄造等。單件小批生產則采用設備簡單甚至用手工的毛坯制造方法，例如手工木模砂型鑄造。（4）確定毛坯時既要考慮毛坯車間現(xiàn)有生產能力又要充分注意采用新工藝、新技術、新材料的可能性。2毛坯的形狀及尺寸的確定：毛坯的尺寸等于零件的尺寸加上（對于外型尺寸）或減去（對內腔尺寸）加工余量。毛坯的形狀盡可能與零件相適應。在確定，毛坯的形狀時，為了方便加工，有時還要考慮下列問題：（1）為了裝夾穩(wěn)定、加工方便，對于形狀不易裝夾穩(wěn)固或不易加工的零件要考慮增加工藝搭子。（2）為了提高機械加工的生產率，有些小零件可以作成一坯多件。（3）有些形狀比較特殊，單純加工比較困難的零件可以考慮將兩個甚至數(shù)個合制成一個毛坯。例如連桿與連桿蓋在一起模鍛，待加工到一定程度再切割分開。在確定毛坯時，要考慮經濟性。雖然毛坯的形狀尺寸與零件接近，可以減少加工余量，提高材料的利用率，降低加工成本，但這樣可能導致毛坯制造困難，需要采用昂貴的毛坯制造設備，增加毛坯的制造成本。因此，毛坯的種類形狀及尺寸的確定一定要考慮零件成本的問題但要保證零件的使用性能。在毛坯的種類形狀及尺寸確定后，必要時可據(jù)此繪出毛坯圖。2.2確定毛坯的尺寸公差和機械加工余量要確定毛坯的尺寸公差及其機械加工余量，應先確定如下各項因素：1 公差等級 由零件的功能和技術要求，確定該零件的公差等級為普通級。2 鑄件重量3 零件表面粗糙度 由零件圖可知，該件各加工表面的粗糙精度Ra均大于等于3.2。第三章設計零件的加工工藝規(guī)程（一）零件結構支架是個異形零件，在加工過程中各道工序均有良好的定位基面，但是，定位基面及加緊點與加工部位有一定距離，在加工時可能工藝系統(tǒng)剛性較差的情況。因此必須從兩個反面加以解決。一是在制定工藝規(guī)程時，要適當減小切削用量，避免產生過大的切削力。其二是設計方面要采取相關措施（1） 加緊力適當加大，并要求對稱。（2） 加緊點盡量靠近加工部位（3） 夾緊力方向應垂直于主要定位面（4） 采取必要措施防止工件松動造成不安全（5） 因設計配重裝置支架圖樣的視圖、尺寸、公差和技術要求齊全、正確；零件選用材料為HT260，該材料稱為簡單硅鋁明，含Si量10%13%，相當于共晶成分，它的最大優(yōu)點是鑄造性能好，此外，密度小，抗蝕性、耐熱性、焊接性也相當好。（二）基面的選擇基面選擇是工藝規(guī)程設計中的重要工作之一。基面選擇得正確與合理，可以使加工質量得到保證，生產率得以提高。否則，加工工藝過程中會問題百出，更有甚者，還會造成零件的大批報廢，使1.粗基準的選擇 因為支架可歸為異形類零件，執(zhí)照“保證不加工表面與加工表面相互精度原則”的粗基準選擇原則（即當零件有不加工表面時，應以這些不加工表面作為粗基準；若零件有若干個不加工表面時則應與這些加工表面要求相對精度較高的不加工表面作為粗基準），所以對于本零件可以先以支架B做為粗基準。2.精基準的選擇。精基準的選擇主要考慮基準重合與統(tǒng)一基準原則。以60mm孔為精基準（三）確定工藝路線方案一1、木模手工造型2、清砂，澆冒口3、人工時效4、非加工表面涂紅色底氣5、以不加工表面B定位，銑平面A至圖紙要求6、以平面A定位，找正平面C，銑D平面至圖紙要求7、以D平面60毛坯孔定位，銑缺口30至圖紙要求8、以平面A/D及缺口30定位，車60孔至圖紙要求9、劃3M8螺孔位置線，鉆、攻螺孔至圖紙要求 10、按圖紙要求檢驗各部尺寸及行為公差11、清洗，加工表面涂防銹油，入庫方案二1、木模手工造型2、清砂，澆冒口3、人工時效4、非加工表面涂紅色底氣5、以平面A/D及缺口30定位，車60孔至圖紙要求6、劃3M8螺孔位置線，鉆、攻螺孔至圖紙要求7、以不加工表面B定位，銑平面A至圖紙要求8、以平面A定位，找正平面C，銑D平面至圖紙要求9、以D平面60毛坯孔定位，銑缺口30至圖紙要求10、按圖紙要求檢驗各部尺寸及行為公差11、清洗，加工表面涂防銹油，入庫方案論證方案一采取以不加工表面A做為初基準，根據(jù)基準先行的原則因先加工出各基準面。方案二、沒有以不加工表面作為初基準違背了這個原則所以還是以方案一做為加工工藝較好。最終工藝路線1、木模手工造型2、清砂，澆冒口3、人工時效4、非加工表面涂紅色底氣5、以不加工表面B定位，銑平面A至圖紙要求6、以平面A定位，找正平面C，銑D平面至圖紙要求7、以D平面60毛坯孔定位，銑缺口30至圖紙要求8、以平面A/D及缺口30定位，車60孔至圖紙要求9、劃3M8螺孔位置線，鉆、攻螺孔至圖紙要求 10、按圖紙要求檢驗各部尺寸及行為公差11、清洗，加工表面涂防銹油，入庫（3） 機械加工余量、工序尺寸及毛皮尺寸的確定根據(jù)零件材料確定毛坯為鑄件。并依其結構形狀、尺寸大小和生產類型，毛坯的鑄造方法選用金屬型。根據(jù)表15-5鑄件尺寸公差等級為CT6-8級，采用CT7級。據(jù)以上原始資料及加工路線，分別確定各家工表面的機械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸如下：車加工余量為:工序5：分一個工部以不加工表面B定位，銑平面A至圖紙要求工部：1（1） 選擇刀具 選擇硬質合金面銑刀。每齒進給量為0.20.4，齒數(shù)為8，刀具耐用度為6090min，d=90mm,ae=82mm。=3mm,=1mm/s,=82mm（參考文獻【1】表14-69）,刀具耐用度為每t=6090min，根據(jù)文獻【1】，表14-67，得：v= =37.51m/min由機床轉速數(shù)列，取n=600r/min 工序6 分兩個工部工部1以平面A定位找平面C工部2銑D平面至圖紙要求選擇銑刀半徑為25mm，齒數(shù)Z=6（見工藝手冊表3.127） ，（切削表3.7和切削表3.8） （切削表3.9） 按機床選取 實際切削速度： 工作臺每分鐘進給量： 銑床工作臺進給量： 基本工時：工序：在車床上粗精鏜60孔文獻【3】粗鏜60孔: 由文獻【3】表4.2 - 16 車床CA6140 進給量f= 0.28 mm/r 由文獻【3】表4.2 - 15 取 n = 272 r/ min 由文獻【3】表6.2 - 5Tj= Tj= 精鏜60: 由表6.2-1 Tj= +(23) 主偏角為90時，=23mm 取1=3mm 2=3 - 5 mm 取2=4mm 由文獻【3】表4.2-21 取f=0.27mm/r 文獻【3】表4.2-20 選立式鏜床 n=400r/min Tj= 倒角： T=0.1min工序7 以D平面60毛坯孔定位，銑缺口30至圖紙要求采用X53K銑床機床：X53T 刀具：圓柱銑刀 刀具材料：YG6表- 刀具數(shù)據(jù)圓柱銑刀D L d 齒 數(shù)粗齒細齒 50 50 22 8 查表得 =0.14-0.24 根據(jù)機床選取 =0.2mm/z V= =50,=1,T=s=180(min),=1 =46,Z=8,=0.2 =9.04(m/min) =57.58(r/min) 由表3.374查得主軸轉速 =60(r/min) 實際加工速度 V=9.42(r/min) 工作臺進給量 =96(mm/min) 根據(jù)機床選取 =95(mm/min) 加工工時 =1(min) 機動工時 =2(min) 工序： 9 鉆孔、攻絲3XM8鉆孔計算機床：Z512B鉆床 刀具材料：YG8查表得到擴刀進給量f=1.2-2.0 取f=1.22(mm/r)=6.7,T=2700(s)=45(min),f=1.22,=0.74=3.24(m/min)=60.76(r/min)取=68(r/min)實際切削速度V=3.42(m/min)切削工時=1.01(min)機動工時=2=2.02(min)攻絲M8計算機床：Z512B鉆床 刀具材料：YG8查表得到擴刀進給量f=1.2-2.0 取f=1.22(mm/r)=16,T=2700(s)=45(min),f=1.22,=0.74=3.24(m/min)=60.76(r/min)取=68(r/min)實際切削速度V=3.68(m/min)切削工時=1.01(min)機動工時=2.02(min)第四章夾具設計支架車加工工序的夾具方案 （一）定位方案1. 本工序以平面A/D及缺口30+0.072+0.020，車60mm孔至圖紙要求2. 以D平面點位，限制了X移動和Z的轉動3. 缺口30定位，限制了Y的移動4. 以A平面定位，限制了Z的移動XY的轉動(2） 夾緊方案1、 該夾具采用螺旋壓板夾緊機構夾緊工件，壓板的夾緊點為工件的不加工平面B（三）夾具設計及操作的簡要說明如前所述，在設計夾具時，應該注意提高勞動生產率。夾具體上鉆套采用快換形式提高了加工生產效率。同時，在定位和夾緊方面是采用的壓塊壓緊然后用螺栓固定，操作方便簡單有利于提高工作效率?？偨Y通過本次的畢業(yè)設計，使我能夠對書本的知識做進一步的了解與學習，對資料的查詢與合理的應用做了更深入的了解，本次進行工件的工藝路線分析、工藝卡的制定、工藝過程的分析、夾具的設計與分析，對我們在大學期間所學的課程進行了實際的應用與綜合的學習。在這次設計中，對我來說有所收獲也存在著不足