夾具畢業(yè)設(shè)計(jì)課件

1、目錄前言1第一章零件圖分析（一）零件的作用7（二）設(shè)計(jì)任務(wù)7 （三）零件的工藝分析 .8第二章 確定毛坯.繪制毛坯簡(jiǎn)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(jī)械加工余量.9第3章 設(shè)計(jì)零件的加工工藝規(guī)程（一）零件的結(jié)構(gòu).10（二）基面選擇.10（三）確定工藝路線12第四章夾具設(shè)計(jì)（一）定位方案.19(二）夾緊方案.19（三）夾具設(shè)計(jì)及操作的簡(jiǎn)要說(shuō)明.19總結(jié)20參考文獻(xiàn).21前 言一、 機(jī)床夾具在機(jī)械加工中的作用對(duì)工件進(jìn)行加工時(shí)，為了保證加工要求，首先要使工件相對(duì)于刀具及機(jī)床有正確的位置，并使這個(gè)位置在加工過(guò)程中不因外力的影響而變動(dòng)。為此，在進(jìn)行機(jī)械加工

2、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(jī)床的工作臺(tái)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(shí)，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(shí)用劃針或百分表找正后再夾緊。這種方法無(wú)需專用裝備，但效率低，一般用于小批生產(chǎn)。批量較大時(shí)，大都用夾具裝夾工件。用夾具裝夾工件有下列優(yōu)點(diǎn)：（1） 能穩(wěn)定地保證工件的加工精度 用夾具裝夾工件時(shí)，工件相對(duì)于刀具及機(jī)床的位置精度由夾具保證，不受工人技術(shù)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(dòng)生產(chǎn)率 使用夾具裝夾工件方便、快速，工件不需要?jiǎng)澗€找正，可顯著地減少輔助工時(shí)，提高勞動(dòng)生產(chǎn)率

3、；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(dòng)生產(chǎn)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(jī)構(gòu)，進(jìn)一步提高生產(chǎn)率。（3） 能擴(kuò)大機(jī)床的使用范圍 （4）能降低成本 在批量生產(chǎn)中使用夾具后，由于勞動(dòng)生產(chǎn)率的提高、使用技術(shù)等級(jí)較低的工人以及廢品率下降等原因，明顯地降低了生產(chǎn)成本。夾具制造成本分?jǐn)傇谝慌ぜ希總€(gè)工件增加的成本是極少的，遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于由于提高勞動(dòng)生產(chǎn)率而降低的成本。工件批量愈大，使用夾具所取得的經(jīng)濟(jì)效益就愈顯著。二、 機(jī)床夾具的分類機(jī)床夾具的種類繁多，可以從不同的角度對(duì)機(jī)床夾具進(jìn)行分類。常用的分類方法有以下幾種。1. 按夾具的使用特點(diǎn)分類（1） 通用夾具

4、已經(jīng)標(biāo)準(zhǔn)化的，可加工一定范圍內(nèi)不同工件的夾具，稱為通用夾具，如三爪定心卡盤、機(jī)床用平口虎鉗、萬(wàn)能分度頭、磁力工作臺(tái)等。這些夾具已作為機(jī)床附件的專門工廠制造供應(yīng)，只需選購(gòu)即可。（2）專用夾具 專門為某一工件的某道工序設(shè)計(jì)制造的夾具，稱為專用夾具。專用夾具一般在批量生產(chǎn)中使用。（3）可調(diào)夾具 夾具的某些元件可調(diào)整或可更換，以適應(yīng)多種工件加工的夾具，稱為可調(diào)夾具。它還分為通用可調(diào)夾具和成組夾具兩類。（4）組合夾具 采用標(biāo)準(zhǔn)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(biāo)準(zhǔn)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(diǎn)，但比組合夾具精

5、度高、效能高、結(jié)構(gòu)緊湊。它的基礎(chǔ)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(jī)床上使用。2.按使用機(jī)床分類夾具按使用機(jī)床可分為車床夾具、銑床夾具、鉆床夾具、鏜床夾具、齒輪機(jī)床夾具、數(shù)控機(jī)床夾具、自動(dòng)機(jī)床夾具、自動(dòng)線隨行夾具以及其它機(jī)床夾具等。3.按夾緊的動(dòng)力源分類夾具按夾緊的動(dòng)力源可分為手動(dòng)夾具、氣動(dòng)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(jī)床夾具的組成機(jī)床夾具的種類和結(jié)構(gòu)雖然繁多，但它們的組成均可概括為下面幾個(gè)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(guò)程中受到外力作用是不離開已經(jīng)

6、占據(jù)的正確位置。3. 對(duì)刀或?qū)蜓b置對(duì)刀或?qū)蜓b置用于確定刀具相對(duì)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(jī)床上正確位置的元件。5. 夾具體 夾具體是機(jī)床夾具的基礎(chǔ)件。6. 其它裝置或元件它們是指夾具中因特殊需要而設(shè)置的裝置或元件。如需加工按一定規(guī)律分布的多個(gè)表面時(shí)，常設(shè)置分度裝置；為能方便、準(zhǔn)確地定位，常設(shè)置預(yù)定位裝置；對(duì)于大型夾具，常設(shè)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(gòu)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(gè)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

7、柱的作用，其余螺孔起固定作用。（二）設(shè)計(jì)任務(wù)分析支架的技術(shù)要求，并繪制零件圖。設(shè)計(jì)零件技術(shù)機(jī)械加工工藝規(guī)程，填寫工藝文件。設(shè)計(jì)零件機(jī)械加工工藝裝備。設(shè)計(jì)機(jī)床專用夾具總裝圖中某個(gè)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(zhǔn)是下底面A。根據(jù)基準(zhǔn)新行原則，應(yīng)先加工出各基準(zhǔn)面，以便后續(xù)工序有可定位基準(zhǔn)。 選擇非加工面B為初基準(zhǔn)，加工平面A。1.該零件主要加工表面及技術(shù)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

8、，車60孔至圖紙要求 （5）安圖紙要求檢驗(yàn)各部尺寸及形位公差 （6）清洗，加工表面涂防銹油，入庫(kù)第二章 確定毛坯.繪制毛坯簡(jiǎn)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(shí)，一般要綜合考慮以下幾個(gè)因素：（1）依據(jù)零件的材料及機(jī)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(qiáng)度要求高而形狀不太復(fù)雜的鋼制品零件一般采用鑄件。（2）依據(jù)零件的結(jié)構(gòu)形狀和外形尺寸確定毛坯，例如結(jié)構(gòu)比較小 且簡(jiǎn)單的零件采用鍛件比鑄件合理；結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)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(chǎn)類型確定毛坯。大批大量生產(chǎn)中，應(yīng)選用

9、制造精度與生產(chǎn)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(chǎn)則采用設(shè)備簡(jiǎn)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(shí)既要考慮毛坯車間現(xiàn)有生產(chǎn)能力又要充分注意采用新工藝、新技術(shù)、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(duì)于外型尺寸）或減去（對(duì)內(nèi)腔尺寸）加工余量。毛坯的形狀盡可能與零件相適應(yīng)。在確定，毛坯的形狀時(shí)，為了方便加工，有時(shí)還要考慮下列問(wèn)題：（1）為了裝夾穩(wěn)定、加工方便，對(duì)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(jī)械加工的生產(chǎn)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

10、難的零件可以考慮將兩個(gè)甚至數(shù)個(gè)合制成一個(gè)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(shí)，要考慮經(jīng)濟(jì)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(dǎo)致毛坯制造困難，需要采用昂貴的毛坯制造設(shè)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(wèn)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(shí)可據(jù)此繪出毛坯圖。2.2確定毛坯的尺寸公差和機(jī)械加工余量要確定毛坯的尺寸公差及其機(jī)械加工余量，應(yīng)先確定如下各項(xiàng)因素：1 公差等級(jí) 由零件的功能和技術(shù)要求，確定該零件的公差等級(jí)為普通級(jí)。2 鑄件重量3

11、 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(shè)計(jì)零件的加工工藝規(guī)程（一）零件結(jié)構(gòu)支架是個(gè)異形零件，在加工過(guò)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(diǎn)與加工部位有一定距離，在加工時(shí)可能工藝系統(tǒng)剛性較差的情況。因此必須從兩個(gè)反面加以解決。一是在制定工藝規(guī)程時(shí)，要適當(dāng)減小切削用量，避免產(chǎn)生過(guò)大的切削力。其二是設(shè)計(jì)方面要采取相關(guān)措施（1） 加緊力適當(dāng)加大，并要求對(duì)稱。（2） 加緊點(diǎn)盡量靠近加工部位（3） 夾緊力方向應(yīng)垂直于主要定位面（4） 采取必要措施防止工件松動(dòng)造成不安全（5） 因設(shè)計(jì)配重裝置支架圖樣的視圖、尺寸、公差和技術(shù)要求齊全、正確；零件選用

12、材料為HT260，該材料稱為簡(jiǎn)單硅鋁明，含Si量10%13%，相當(dāng)于共晶成分，它的最大優(yōu)點(diǎn)是鑄造性能好，此外，密度小，抗蝕性、耐熱性、焊接性也相當(dāng)好。（二）基面的選擇基面選擇是工藝規(guī)程設(shè)計(jì)中的重要工作之一?；孢x擇得正確與合理，可以使加工質(zhì)量得到保證，生產(chǎn)率得以提高。否則，加工工藝過(guò)程中會(huì)問(wèn)題百出，更有甚者，還會(huì)造成零件的大批報(bào)廢，使1.粗基準(zhǔn)的選擇 因?yàn)橹Ъ芸蓺w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(zhǔn)選擇原則（即當(dāng)零件有不加工表面時(shí)，應(yīng)以這些不加工表面作為粗基準(zhǔn)；若零件有若干個(gè)不加工表面時(shí)則應(yīng)與這些加工表面要求相對(duì)精度較高的不加工表面作為粗基準(zhǔn)），所以對(duì)于本零件可以

13、先以支架B做為粗基準(zhǔn)。2.精基準(zhǔn)的選擇。精基準(zhǔn)的選擇主要考慮基準(zhǔn)重合與統(tǒng)一基準(zhǔn)原則。以60mm孔為精基準(zhǔn)（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(shí)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(yàn)各部尺寸及行為公差11、清洗，加工表面涂防銹油，入庫(kù)方案二1、木模手工造型2、清砂，澆冒口3、人工時(shí)效4、非加工表面涂紅色底氣5、以平面A/D及缺口3

14、0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(yàn)各部尺寸及行為公差11、清洗，加工表面涂防銹油，入庫(kù)方案論證方案一采取以不加工表面A做為初基準(zhǔn)，根據(jù)基準(zhǔn)先行的原則因先加工出各基準(zhǔn)面。方案二、沒(méi)有以不加工表面作為初基準(zhǔn)違背了這個(gè)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(shí)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

15、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(yàn)各部尺寸及行為公差11、清洗，加工表面涂防銹油，入庫(kù)（3） 機(jī)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(jié)構(gòu)形狀、尺寸大小和生產(chǎn)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(jí)為CT6-8級(jí)，采用CT7級(jí)。據(jù)以上原始資料及加工路線，分別確定各家工表面的機(jī)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(gè)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

16、刀具 選擇硬質(zhì)合金面銑刀。每齒進(jìn)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(xiàn)【1】表14-69）,刀具耐用度為每t=6090min，根據(jù)文獻(xiàn)【1】，表14-67，得：v= =37.51m/min由機(jī)床轉(zhuǎn)速數(shù)列，取n=600r/min 工序6 分兩個(gè)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(cè)表3.127） ，（切削表3.7和切削表3.8） （切削表3.9） 按機(jī)床選取 實(shí)際切削速度： 工作臺(tái)每分鐘進(jìn)給量： 銑床工作臺(tái)進(jìn)給量： 基本工時(shí)：工序：在車床上粗

17、精鏜60孔文獻(xiàn)【3】粗鏜60孔: 由文獻(xiàn)【3】表4.2 - 16 車床CA6140 進(jìn)給量f= 0.28 mm/r 由文獻(xiàn)【3】表4.2 - 15 取 n = 272 r/ min 由文獻(xiàn)【3】表6.2 - 5Tj= Tj= 精鏜60: 由表6.2-1 Tj= +(23) 主偏角為90時(shí)，=23mm 取1=3mm 2=3 - 5 mm 取2=4mm 由文獻(xiàn)【3】表4.2-21 取f=0.27mm/r 文獻(xiàn)【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(jī)床：X53T 刀具：圓柱銑刀 刀具

18、材料：YG6表- 刀具數(shù)據(jù)圓柱銑刀D L d 齒 數(shù)粗齒細(xì)齒 50 50 22 8 查表得 =0.14-0.24 根據(jù)機(jī)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(zhuǎn)速 =60(r/min) 實(shí)際加工速度 V=9.42(r/min) 工作臺(tái)進(jìn)給量 =96(mm/min) 根據(jù)機(jī)床選取 =95(mm/min) 加工工時(shí) =1(min) 機(jī)動(dòng)工時(shí) =2(min) 工序： 9 鉆孔、攻絲3XM8鉆孔計(jì)算機(jī)床：Z512B鉆床 刀具材料：YG8查表得到擴(kuò)刀進(jìn)給量f=1.

19、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(shí)際切削速度V=3.42(m/min)切削工時(shí)=1.01(min)機(jī)動(dòng)工時(shí)=2=2.02(min)攻絲M8計(jì)算機(jī)床：Z512B鉆床 刀具材料：YG8查表得到擴(kuò)刀進(jìn)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(shí)際切削速度V=3.68(m/min)切削工時(shí)=1.01(min)機(jī)

20、動(dòng)工時(shí)=2.02(min)第四章夾具設(shè)計(jì)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(diǎn)位，限制了X移動(dòng)和Z的轉(zhuǎn)動(dòng)3. 缺口30定位，限制了Y的移動(dòng)4. 以A平面定位，限制了Z的移動(dòng)XY的轉(zhuǎn)動(dòng)(2） 夾緊方案1、 該夾具采用螺旋壓板夾緊機(jī)構(gòu)夾緊工件，壓板的夾緊點(diǎn)為工件的不加工平面B（三）夾具設(shè)計(jì)及操作的簡(jiǎn)要說(shuō)明如前所述，在設(shè)計(jì)夾具時(shí)，應(yīng)該注意提高勞動(dòng)生產(chǎn)率。夾具體上鉆套采用快換形式提高了加工生產(chǎn)效率。同時(shí)，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(jiǎn)單有利于提高工作效率。總結(jié)通過(guò)本次的畢業(yè)設(shè)計(jì)，使我能夠?qū)镜闹R(shí)做進(jìn)一步的了解與學(xué)習(xí)，對(duì)資料的查詢與合理的應(yīng)用做了更深入的了解，本次進(jìn)行工件的工藝路線分析、工藝卡的制定、工藝過(guò)程的分析、夾具的設(shè)計(jì)與分析，對(duì)我們?cè)诖髮W(xué)期間所學(xué)的課程進(jìn)行了實(shí)際的應(yīng)用與綜合的學(xué)習(xí)。在這次設(shè)計(jì)中，對(duì)我來(lái)說(shuō)有所收獲也存在著不