氣門搖臂軸支座鉆床夾具設(shè)計(jì)說明書.doc

目錄一、設(shè)計(jì)任務(wù)11.設(shè)計(jì)目的12.設(shè)計(jì)內(nèi)容13.設(shè)計(jì)要求2二、分析定位基準(zhǔn)及確定定位夾緊方案21.分析第一類自由度32.分析定位基準(zhǔn)43.確定定位方案44.確定夾緊方案5三、夾具元件的設(shè)計(jì)計(jì)算6四、夾具裝配圖的繪制9五、夾具體零件圖的繪制11六、夾具體工藝過程卡的編制121、加工工藝路線的擬定122、表面加工方法的選擇：133、夾具體工藝過程卡片如下：14七、總結(jié)與體會15八、參考文獻(xiàn)17氣門搖臂軸支座鉆床夾具設(shè)計(jì)一、 設(shè)計(jì)任務(wù)1. 設(shè)計(jì)目的1）基于與實(shí)踐相結(jié)合之原則，培養(yǎng)學(xué)生綜合運(yùn)用機(jī)械制造工藝學(xué)及相關(guān)專業(yè)課程的理論知識，獨(dú)立編制機(jī)械加工工藝規(guī)程2）根據(jù)被加工零件的技術(shù)要求，運(yùn)用夾具設(shè)計(jì)的基本原理和方法，學(xué)會擬定夾具設(shè)計(jì)方案，完成夾具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) ；3）學(xué)會運(yùn)用相關(guān)手冊、標(biāo)準(zhǔn)、圖表等技術(shù)資料4）進(jìn)一步掌握AutoCAD或UG軟件，為畢業(yè)設(shè)計(jì)打下基礎(chǔ)2. 設(shè)計(jì)內(nèi)容如右圖（一）所示為連桿端蓋零件示意圖，該零件年產(chǎn)量20000件。目前已已加工螺栓孔，其余均，要求設(shè)計(jì)銑螺栓臺的夾具裝置。 圖一 氣門搖臂軸支座3. 設(shè)計(jì)要求1) 夾具總裝圖（AutoCAD二維圖）；2) 夾具體零件圖 （AutoCAD二維圖） ；3) 夾具體的機(jī)械加工工藝過程卡片；4) 課程設(shè)計(jì)說明書。二、 分析定位基準(zhǔn)及確定定位夾緊方案該零件是1105型柴油機(jī)中的活塞連桿的端蓋。mm孔裝搖臂軸，軸兩端各安裝一進(jìn)、排氣氣門搖臂。mm孔內(nèi)裝一個減壓軸，用于降低汽缸內(nèi)壓力，便于啟動柴油機(jī)，兩孔間距mm，可以保證減壓軸在搖臂上打開氣門，實(shí)現(xiàn)減壓。該零件通過mm小孔用M10螺桿與汽缸相連。該零件是柴油機(jī)氣門控制系統(tǒng)的一個重要零件。該零件共有4個孔要加工，其中mm、mm孔加工要求較高，兩孔中間距mm，mm孔中心與底平面距離mm，mm孔中心與底面距離490.05mm。有平行度要求，表面粗糙度1.6，需精加工，mm小孔直接鉆出即可，另斜小孔直接鉆出。該零件需加工平面為2236底面精度要求較高，是后續(xù)工序的精基準(zhǔn)面，需精加工，上端面要求高，粗銑即可。26圓柱兩端面粗銑，28圓柱兩端粗糙度要求3.2，要精銑。分析知，該零件的加工應(yīng)先加工面，孔以面為基準(zhǔn)。保證孔中心與底面的距離，平行度。本次設(shè)計(jì)選擇設(shè)計(jì) 鉆擴(kuò)鉸孔的夾具。該工序加工的精度要求較高，粗糙度要求1.6，平行度要求0.05。需要保證的尺寸要求：保證孔軸線與底面距離mm，孔與孔距離mm。夾具設(shè)計(jì)應(yīng)首先滿足這些要求，并保證較高的生產(chǎn)效率，還應(yīng)考慮夾具零件制造的工藝性和生產(chǎn)經(jīng)濟(jì)性，加工過程中夾具的操作應(yīng)方便，定位夾緊穩(wěn)定可靠，夾具體應(yīng)具有較好的剛性。1. 分析第一類自由度Z空間直角坐標(biāo)系如圖：XY為保證加工要求需限制的自由度：工序尺寸由刀具控制；孔軸線與底面距離mm（工序基準(zhǔn)為底面），應(yīng)限制自由度 、 、 ；孔與孔軸線距離mm（工序基準(zhǔn)為軸線），應(yīng)限制自由度 、 ；平行度要求0.05（工序基準(zhǔn)為底面），應(yīng)限制自由度 。 故該工序應(yīng)限制 五個自由度。2. 分析定位基準(zhǔn)根據(jù)圖紙要求，為保證加工質(zhì)量，在工件上鉆孔，為減小定位誤差，盡量使工序基準(zhǔn)應(yīng)與定位基準(zhǔn)重合。定位基準(zhǔn)為： 3622底平面、軸線、軸線。3. 確定定位方案方案一：工件以3622底平面作為主要定位面，限制3個自由度，利用短削邊銷以18內(nèi)孔限制一個移動自由度，利用短圓柱銷以11內(nèi)孔限制兩個移動自由度。如圖二、三： 圖二 方案二：工件以圓柱端面作為主要定位面，限制3個自由度，和圓柱面用一固定V型塊和活動V型塊定位，限制3個自由度。再在端面加一輔助支撐。如圖三：圖三綜上，進(jìn)行兩方案比較。本工序的主要加工要求是保證孔孔中心與底面距離mm，孔與孔距離mm。并保證兩孔的中心軸與底平面的平行度0.05mm。兩孔的精度和距離要求由鉆模板保證。而余下的就由定位方案決定。對夾具設(shè)計(jì)中采用的定位方案，只要可能產(chǎn)生的定位誤差小于工件相應(yīng)尺寸或位置公差的三分之一，或滿足裝夾+對定+過程T，即可認(rèn)為定位方案符合加工要求。方案一定位基準(zhǔn)與工序基準(zhǔn)重合。工件以底平面作為主要定位面，能保證孔的中心軸與底平面的距離49，也能保證孔與底平面的平行度。方案二工件以圓柱端面和外圓表面分別在夾具上的V 形塊上定位，夾緊工件兩V型塊夾緊時，由于兩外圓端面是鑄造沒有處理加工是保證不了兩孔之間的距離，且加工16的孔會由于受力不勻損壞D-D處，更無法保證鉆孔的中心軸與3622底平面的平行度和距離。所以選用方案一。4. 確定夾緊方案根據(jù)夾緊力方向的原則（1）夾緊力的作用方向不應(yīng)破壞工件的既定位置。（2）夾緊力的作用方向應(yīng)使所需夾緊力盡可能??；（3）夾緊力的作用方向應(yīng)使工件的夾緊變形最小。根據(jù)夾緊力作用點(diǎn)的原則（1）夾緊力的作用點(diǎn)應(yīng)正對夾具定位支承元件或位于支承元件所形成的穩(wěn)定力區(qū)域內(nèi)，以免工件產(chǎn)生位移和偏轉(zhuǎn)；（2）夾緊力的作用點(diǎn)應(yīng)在工件剛性較好的部位上，以使夾緊變形盡可能少，有時可采用增大工件受力面積或合理布局夾緊點(diǎn)位置等措施來實(shí)現(xiàn)；（3）夾緊力的作用點(diǎn)應(yīng)盡可能靠近工件的加工表面，以保證夾緊力的穩(wěn)定性和可靠性，減小工件的夾緊力，防止加工過程產(chǎn)生振動。根據(jù)以上要求，考慮加工零件的特點(diǎn)及定位方式，確定夾緊方式，通過前面工序加工出的孔用螺旋夾緊機(jī)構(gòu)，方向豎直，這樣能保證主要定位基準(zhǔn)面與定位元件的良好接觸。三、 夾具元件的設(shè)計(jì)計(jì)算定位銷固定式定位銷 GB/T2203-1991（單位：mm） A型 （單位：mm）D=18 H=26 d=15 D=20 D1=22 L=40 h=10 H=12 B=D-2=16 b=4 b1=3 d=12h1=1 L=26 固定式手柄壓緊螺釘 AM2060 GB/T 2163-1991A型（單位：mm）M20 d0=16 D=30 H=25L1=160 L=70定位鍵 JB/T 8016-1999（單位：mm） B=280-0.013 L=40 H=16 h1=9 d=9 d1=15 相配件尺寸 螺釘M820 h2=8 h3=15 定位鍵 固定式手柄壓緊螺釘配用螺釘鉆套 GB/T 2264-91r=26 m=14.5 t=0.012配用螺釘M8d=16 D=26 D1=39 D2=35 H=20 h=12 h1=5.5 配用螺釘襯套鉆套 夾具體 采用固定式鉆模板，與夾具體鑄造成一體四、夾具裝配圖的繪制總裝圖按1:1的比例繪制，使所設(shè)計(jì)的夾具具有良好的直觀性。夾具裝配圖樣按如下順序繪制：1、將工件視為透明體用雙點(diǎn)劃線畫出工件輪廓、定位基準(zhǔn)（基面）、夾緊面和加工面；2、畫出定位元件和導(dǎo)向元件；按夾緊狀態(tài)畫出夾緊裝置；3、畫出其他元件或機(jī)構(gòu)；4、畫出夾具體，形成完整的氣門搖臂軸支座鉆床夾具；5、標(biāo)寫必要的尺寸、配合和技術(shù)條件；6、對零件編序號，填寫零件明細(xì)表和標(biāo)題欄等。五、夾具體零件圖的繪制對裝配圖樣上的非標(biāo)準(zhǔn)零件均要繪制零件圖樣，視圖盡可能與裝配圖樣上的位置一致。繪制夾具體零件圖的步驟如下：1、 確定表達(dá)方案2、 補(bǔ)全投影3、 標(biāo)注尺寸4、 標(biāo)注技術(shù)要求六、夾具體工藝過程卡的編制夾具體的工藝過程卡的內(nèi)容包括各工序的工序號、工序內(nèi)容、工藝過程所經(jīng)過的各個車間和工段，每個工序所使用的機(jī)床、工藝裝備及時間定額等。工藝路線的制定直接影響工藝過程的工序數(shù)目、設(shè)備投資、車間面積、零件加工質(zhì)量、生產(chǎn)率和生產(chǎn)成本等。綜合考慮各方面的要求，如定位基準(zhǔn)的選擇、表面加工方法的選擇、加工階段的劃分等。1、加工工藝路線的擬定定位基準(zhǔn)的選擇：粗基準(zhǔn)的選擇原則是余量均勻，光滑平整，一次使用；精基準(zhǔn)的選擇原則是基準(zhǔn)重合，基準(zhǔn)統(tǒng)一，互為基準(zhǔn)、反復(fù)加工，裝夾可靠。綜上，可以選高為244mm的平面作為粗基準(zhǔn)，選底面作為精基準(zhǔn)。1) 確定零件加工順序：A、先加工基準(zhǔn)表面，后加工其他表面。B、先安排粗加工，后安排精加工。C、先加工平面，后加工孔。D、先加工主要表面，后加工次要表面。2) 加工階段劃分 加工階段分為粗加工、半精加工和精加工三個階段。粗加工是從毛坯上切除較大加工余量的加工階段，因此，在這個加工階段，需要高效地切除零件主要表面及一些加工關(guān)于兩較大表面上的大部分加工余量。半精加工是切除主要表面粗加工后留下的誤差，為主要表面的精加工做好準(zhǔn)備，并完成一些精度要求不高表面的終加工。在這個階段中，先進(jìn)行零件主要表面的半精加工，然后加工次要表面。精加工的階段的任務(wù)是保證各主要表面達(dá)到零件圖樣規(guī)定的加工質(zhì)量和技術(shù)要求。2、表面加工方法的選擇：夾具體底面、高30的平面、凸臺：粗車半精車（凸臺精車）；夾具體左右端面、前端面：粗車半精車精車；夾具體上鉆模板內(nèi)端面: 粗車半精車；底面兩個定位鍵槽：粗銑精銑；底面2M8螺紋孔：鉆擴(kuò)粗鉸精鉸；凸臺M10螺紋孔、R6孔：鉆擴(kuò)粗鉸精鉸；鉆模板M8螺紋孔：鉆擴(kuò)粗鉸精鉸；鉆模板30孔：粗鏜半精鏜精鏜3、夾具體工藝過程卡片如下：機(jī)械加工工藝過程卡片產(chǎn)品型號零件圖號31產(chǎn)品名稱內(nèi)燃機(jī)零件名稱支座鉆床夾具體共 1 頁第 1 頁材料牌號HT150毛坯種類鑄造毛坯外形尺寸350150145每毛坯可制件數(shù)1每臺件數(shù)1備注工序號工序名稱工序內(nèi)容車間工段設(shè)備工藝裝備工時準(zhǔn)終單件1車粗車工件底面、高30的平面、凸臺，單邊留3mm余量機(jī)加立式車床隨機(jī)夾具2車粗車工件兩端面、前端面、鉆模板端面，單邊留3mm余量機(jī)加臥式車床隨機(jī)夾具3檢驗(yàn)采用超聲波探傷檢查工件內(nèi)部是否有影響強(qiáng)度的缺陷檢驗(yàn)探傷儀器4時效處理熱處理調(diào)質(zhì)達(dá)到技術(shù)要求機(jī)加5車半精車底面、高30的平面達(dá)圖要求，凸臺留0.5mm余量機(jī)加立式車床隨機(jī)夾具精車凸臺達(dá)圖要求機(jī)加6車半精車兩端面、前端面、鉆模板端面達(dá)圖要求機(jī)加臥式車床隨機(jī)夾具7劃線以已加工面為基準(zhǔn)，劃出鍵槽及各孔的加工位置線機(jī)加劃線通用工具8銑粗銑工件底面兩定位鍵槽機(jī)加立式銑床專用銑床夾具9精銑工件底面兩定位鍵槽機(jī)加10鉆鉆凸臺上M10螺紋孔及R6通孔達(dá)圖要求機(jī)加立式鉆床專用夾具11鉆底面2M8螺紋孔達(dá)圖要求機(jī)加專用夾具12鉆鉆鉆模板M8螺紋孔達(dá)圖要求機(jī)加臥式鉆床專用夾具13鏜鏜鉆模板M8螺紋孔達(dá)圖要求機(jī)加臥式鏜床專用夾具14清潔表面，去除毛刺并攻螺紋孔機(jī)加絲錐等七、總結(jié)與體會歷時兩個星期的課程設(shè)計(jì)已經(jīng)結(jié)束了，這其中有歡喜、有挫折，但是我相信大家感受唯一不變的是再此過程中對于自己怎樣做好一名合格的機(jī)械人的思考。一直以來認(rèn)為課程設(shè)計(jì)無非是運(yùn)用理論知識即可完成大部分問題，但是事實(shí)并非如此。在這次機(jī)床夾具設(shè)計(jì)中，我深刻認(rèn)識到機(jī)械設(shè)計(jì)往往離不開自己的閱歷。經(jīng)驗(yàn)的積累固然可以從書本上學(xué)到不少，但是事非躬親很難在腦海中留下深刻的印象，對別人的經(jīng)驗(yàn)，自己沒有一定的基礎(chǔ)，要理解吸收真的是一件很不容易的事。這次課程設(shè)計(jì)的任務(wù)是設(shè)計(jì)氣門搖臂軸支座鉆床夾具，剛接到任務(wù)覺得還是蠻簡單的，無非是要將個零件固定夾緊。然而，事實(shí)并非如此。機(jī)械設(shè)計(jì)貫穿設(shè)計(jì)、制造、使用，維護(hù)的整個過程，設(shè)計(jì)時的疏忽總會在這些方面反映出來，成功與否是很容易判斷的。像此次的設(shè)計(jì)中，對于鉆模板知之甚少，導(dǎo)致自己在開始的設(shè)計(jì)中的總裝圖中浪費(fèi)了大部分時間，從而拖延了自己的設(shè)計(jì)進(jìn)度。首先對于自己此次的設(shè)計(jì)進(jìn)行以下總結(jié)。第一，是關(guān)于圖紙的繪制問題。我認(rèn)為繪圖的規(guī)范性，自己的基礎(chǔ)是一方面，但設(shè)計(jì)者對制造工藝的了解不深入是主要原因。比如說鑄造的一些基本常識，車工、銑工、磨工的操作動作全過程，如此等等，才算是有了比較好的基礎(chǔ)。不是說搞設(shè)計(jì)的一定要會玩車床，銑床，會燒電焊才可以，但是要知道這些作業(yè)特點(diǎn)，在設(shè)計(jì)時加以充分考慮，才有安身立命之處。如此，在設(shè)計(jì)過程中，就會規(guī)避一些不合理的結(jié)構(gòu)，設(shè)計(jì)的質(zhì)量與效率自然提高不少?？墒沁€不夠，另一方面是對于配合問題的理解。例如哪些情況用于間隙配合，哪些情況用于過渡配合，哪些情況用于過盈，他們的配合公差如何確定等等。帶著問題想、做、學(xué)，就再也不會說“只要保證同心度就行了”這樣愚蠢的回答。第二，設(shè)計(jì)總是為了使用，好的設(shè)計(jì)必須具備一點(diǎn)點(diǎn)人性的。設(shè)計(jì)不利于使用，就面臨淘汰。雖然我們設(shè)計(jì)的機(jī)械也許不能投入到實(shí)際使用中，但是作為一名機(jī)械人，你要是時刻刻考慮到你的設(shè)計(jì)師為人類帶來方便而不是麻煩。最后，我們搞設(shè)計(jì)不光是要站在制造的基礎(chǔ)上，還要有創(chuàng)新，但一定要學(xué)會繼承。現(xiàn)在，全社會都在強(qiáng)調(diào)創(chuàng)新，但我們不能一強(qiáng)調(diào)創(chuàng)新，就瞧不起原有的東西。通常的創(chuàng)新分為兩種，一種就是構(gòu)成事物舊有元素的重新組合，一種是在舊有元素上加一些新的元素。所以，不管怎樣，創(chuàng)新的東西總是含有一些舊有事物的影子是不可否認(rèn)的。所以我們強(qiáng)調(diào)創(chuàng)新，但不能忘記繼承，只有繼承，沒有創(chuàng)新，那是因循守舊，而只有創(chuàng)新，沒有繼承，那是空中樓閣。 在這次的設(shè)計(jì)中，因?yàn)樽约旱膶?shí)際經(jīng)驗(yàn)不足，我在設(shè)計(jì)過程模仿了老師上課所講的相關(guān)內(nèi)容，但這并不意味著這其中沒有自己的看法觀點(diǎn)。能有自己的設(shè)計(jì)理念，設(shè)計(jì)風(fēng)格，就是不一樣，查閱資料，多看些經(jīng)典的設(shè)計(jì)案例，與自己接觸過的一些東西進(jìn)行對比，這樣當(dāng)自己在完成一個設(shè)計(jì)時就有了大的提高。“天才等于99%的勤奮+1%的努力”其實(shí)說的并不是只要下苦工就會有成就。這句話說的是若一個人對某個職業(yè)沒有那1%天分，再勤奮也是沒有用的。勤奮是一個發(fā)掘自己天分的一個途徑，是有所成就