機(jī)械制造裝備設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)L型墊板鉆4M12的夾具設(shè)計(jì)全套圖紙

1、目 錄1夾具設(shè)計(jì)簡(jiǎn)介11.1機(jī)床夾具的功能21.2已知工件22夾具的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)22.1設(shè)計(jì)機(jī)床夾具前的準(zhǔn)備工作2 2.1.1明確工件的生產(chǎn)要求2 2.1.2充分理解工件的零件圖和工序圖22.2確定機(jī)床夾具的結(jié)構(gòu)方案3 2.2.1選擇定位原件3 2.2.2選擇夾緊機(jī)構(gòu)3 2.2.3機(jī)床夾具的總體形式32.3繪制夾具裝配圖42.4繪制夾具零件圖53夾具精度的驗(yàn)算5 3.1.1定位誤差5 3.1.2產(chǎn)生定位誤差的原因64課設(shè)說(shuō)明64.1設(shè)計(jì)方案的論證64.2設(shè)計(jì)方法手段與結(jié)果74.3形成的論點(diǎn)74.4儀器設(shè)備74.5結(jié)論105致謝與感想115.1致謝115.2感想116參考文獻(xiàn)126.1參考圖書(shū)121

2、夾具設(shè)計(jì)簡(jiǎn)介1.1零件在工藝規(guī)程規(guī)程制定之后，就要按工藝規(guī)程順序進(jìn)行加工，加工中除了需要機(jī)床，刀具，量具外，成批生產(chǎn)是還要用機(jī)床夾具。它們是機(jī)床和工件之間的聯(lián)系裝置，使工件相對(duì)于機(jī)床或刀具獲得正確的位置。機(jī)床夾具的好壞將直接影響工件加工表面的位置精度，所以機(jī)床夾具設(shè)計(jì)是裝備設(shè)計(jì)中一項(xiàng)重要的工作，是加工過(guò)程中最活躍的因素之一。1.2機(jī)床夾具的功能1.2.1保證加工精度，工件通過(guò)機(jī)床夾具進(jìn)行安裝，包含了兩層含義：一是工件通過(guò)夾具上的定位元件獲得正確的位置，稱(chēng)為定位;二是通過(guò)家駿技工是工件的既定位置在加工過(guò)程中保持不變，稱(chēng)為夾緊、這樣，就可以保證工件加工表面的位置精度，且精度穩(wěn)定。全套圖紙，加153

3、8937061.2.2提高生產(chǎn)率，使用夾具來(lái)安裝工件，可以減少劃線，找正，對(duì)刀等輔助時(shí)間，采用多件，多工位夾具，以及氣動(dòng)，液壓動(dòng)力基金裝置，可以進(jìn)一步減少輔助時(shí)間，提高生產(chǎn)率。1.2.3擴(kuò)大加床的使用范圍，有些機(jī)床夾具是指上是對(duì)機(jī)床進(jìn)行了部分改造，擴(kuò)大了原機(jī)床的功能和使用范圍。如在車(chē)床床鞍上暗訪鏜模夾具，就可以進(jìn)行箱體零件的孔系加工。1.2.4減輕工人的勞動(dòng)強(qiáng)度，保證生產(chǎn)安全。1.3機(jī)床夾具應(yīng)滿(mǎn)足的要求。1.3.1保證加工精度，這是必須做到的最基本要求，其關(guān)鍵是正確的定位，夾緊和導(dǎo)向方案，夾具制造的技術(shù)要求，定位誤差的分析和驗(yàn)算。1.3.2夾具的總體方案應(yīng)與年生產(chǎn)綱領(lǐng)相適應(yīng)，在大批量生產(chǎn)時(shí)，盡

4、量采用快速，高效的定位，夾緊機(jī)構(gòu)和動(dòng)力裝置，提高自動(dòng)化程度，符合生產(chǎn)節(jié)拍要求，在中，小批量生產(chǎn)時(shí)，夾具應(yīng)有一定的可調(diào)性，一適應(yīng)多品種工件的加工。1.3.3安全，方便，減輕勞動(dòng)強(qiáng)度，機(jī)床夾具要有工作安全性考慮，必要時(shí)加保護(hù)裝置、要符合工人的操作位置和習(xí)慣，要有合適的工件裝卸位置和空間，時(shí)工人操作方便、大批量生產(chǎn)和加工笨重時(shí)，更需要減輕工人的勞動(dòng)強(qiáng)度、1.3.4排屑順暢，機(jī)床夾具中積累切屑會(huì)影響到工件的定位精度，切屑的熱量時(shí)工件和夾具產(chǎn)生熱變形，影響加工精度，清理切屑將增加輔助時(shí)間，降低生產(chǎn)率。因此夾具設(shè)計(jì)中要給予排屑問(wèn)題充分的重視。1.3.5機(jī)床夾具應(yīng)有良好的強(qiáng)度，剛度和結(jié)構(gòu)工藝性，加床夾具設(shè)計(jì)

5、時(shí)，要方便制造，檢查測(cè)，調(diào)整和裝配，有利于提高夾具的制造精度。1.4設(shè)計(jì)已知條件 本次課設(shè)是要為l型墊板4-m12的夾具，最終實(shí)現(xiàn)將工件定位，更加精確和方便的完成鉆孔工作。2夾具的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)2.1設(shè)計(jì)機(jī)床夾具前的準(zhǔn)備工作2.1.1明確工件的生產(chǎn)要求 工件的年生產(chǎn)量是確定機(jī)床夾具總體方案的重要依據(jù)之一。如工件的年生產(chǎn)量很大，可采用多工件加工、機(jī)動(dòng)夾緊或自動(dòng)化程度較高的設(shè)計(jì)方案，采用此方案時(shí)，機(jī)床夾具的結(jié)構(gòu)較復(fù)雜，制造成本較高；如工件的年生產(chǎn)量不大，可采用單件加工，手動(dòng)夾緊的設(shè)計(jì)方案，以減小機(jī)床夾具的結(jié)構(gòu)復(fù)雜程度及夾具的制作成本。2.1.2充分理解工件的零件圖和工序圖 零件圖標(biāo)出了工件的尺寸、形狀和

6、位置、表面粗糙度等總體要求，他決定了工件在機(jī)床夾具中的放置方法，是設(shè)計(jì)機(jī)床夾具總體結(jié)構(gòu)的依據(jù)。工序圖給出了零件本工序的工序基準(zhǔn)、以加工表面、以及本工序的定位、夾緊原理方案。工件的工序基準(zhǔn)、已加工表面、決定了機(jī)床夾具的定位方案，如選用平面定位、孔定位以及外圓面定位等；定位方案的選擇依據(jù)六點(diǎn)定位原理和采用的機(jī)床加工方法，定位方案不一定要頂六個(gè)自由度，但是要完全定位。工件的代待加工表面是選擇機(jī)床，刀具的依據(jù)。確定夾緊機(jī)構(gòu)要依據(jù)零件的外形尺寸，選擇合適的定位點(diǎn)，確保夾緊力安全、可靠同時(shí)夾緊機(jī)構(gòu)不能與刀具的運(yùn)動(dòng)軌跡相沖突。2.2確定機(jī)床夾具的結(jié)構(gòu)方案2.2.1選擇定位原件 根據(jù)工序圖給出的定位原理方案，

7、按有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)正確選擇定位元件或定位元件的組合。在機(jī)床夾具的使用過(guò)程中，工件的批量越大，定位元件的磨損越快，選用標(biāo)準(zhǔn)定位元件增加了夾具零件的互換性，方便機(jī)床夾具的維修和維護(hù)。2.2.2選擇夾緊機(jī)構(gòu)（1） 夾緊力的方向： 夾緊力的要有利于工件的定位，并注意工件的剛性方向，不能是工件有脫離定位表面的趨勢(shì)，防止工件在夾緊力的作用下產(chǎn)生變形。（2） 夾緊力的作用點(diǎn)： 夾緊力的作用點(diǎn)應(yīng)該選擇在定位元件支撐點(diǎn)的作用范圍內(nèi)，以及工件剛度高的位置。確保工件的定位準(zhǔn)確、不變形。 （3） 選擇夾緊機(jī)構(gòu)： 在確定夾緊力的方向、作用點(diǎn)的同時(shí)，要確定相應(yīng)的夾緊機(jī)構(gòu)。確定夾緊機(jī)構(gòu)要注意以下幾方面的問(wèn)題： 安全性 夾緊機(jī)構(gòu)應(yīng)具

8、備足夠的強(qiáng)度和加緊力，以防止意外傷及夾具操作人員。 手動(dòng)夾緊機(jī)構(gòu)的操作力不應(yīng)過(guò)大，以減輕操作人員的勞動(dòng)強(qiáng)度。 夾緊機(jī)構(gòu)的行程不宜過(guò)長(zhǎng)，以提高夾具的工作效率。 手動(dòng)夾緊機(jī)構(gòu)應(yīng)操作靈活、方便。（4） 夾緊力的大?。?夾緊力的大小一般按靜力平衡條件計(jì)算，計(jì)算出夾緊力為理論夾緊力。為保證工件裝夾安全可靠，實(shí)際夾緊力應(yīng)等于理論夾緊力乘以系數(shù)k，一般k=1.52.5。各種典型夾緊機(jī)構(gòu)的計(jì)算方法可參閱機(jī)床夾具手冊(cè)。2.2.3機(jī)床夾具的總體形式： 機(jī)床夾具的總體形式一般應(yīng)根據(jù)工件的形狀、大小、加工內(nèi)容及選用機(jī)床等因素來(lái)確定。（1） 選擇導(dǎo)向裝置： 導(dǎo)向裝置是夾具保證加工精度的重要裝置，如鉆孔導(dǎo)向套、鏜套、對(duì)刀

9、裝置、對(duì)定裝置等，這些裝置均已標(biāo)準(zhǔn)化，可按標(biāo)準(zhǔn)選擇。（2） 確定聯(lián)接體： 聯(lián)接體是將裝置與夾具體聯(lián)接的工件，設(shè)計(jì)時(shí)主要考慮聯(lián)接體的剛性，合理布置聯(lián)接體的位置，給定位元件、加緊機(jī)構(gòu)留出空間。（3） 確定夾具體：夾具體一般是設(shè)計(jì)成平板式（有些夾具體鑄造成特殊形狀），保證具有足夠的剛性。它用來(lái)固定定位元件、加緊機(jī)構(gòu)和聯(lián)接體，并于機(jī)床可靠聯(lián)接。2.3繪制夾具裝配圖 （1）裝配圖應(yīng)按照國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)盡可能1：1地繪制，三視圖要完整清晰的表示出夾具的主要結(jié)構(gòu)及夾具的工作原理。 （2）視工件為透明體，用雙點(diǎn)畫(huà)線畫(huà)出主要部分（如輪廓，定位面夾緊面和加工表面）。畫(huà)出定位元件、夾緊機(jī)構(gòu)、導(dǎo)向裝置的位置 （3）按照夾緊狀

10、態(tài)畫(huà)出夾緊元件和夾緊機(jī)構(gòu)。 （4）畫(huà)出夾具體及其他聯(lián)接用的元件（聯(lián)接體、螺釘?shù)龋?，將夾具各組成元件聯(lián)成一體。 （5）標(biāo)注必要的尺寸、配合、公差等 夾具的外形尺寸，所設(shè)計(jì)夾具的最大長(zhǎng)、寬、高尺寸。 夾具與機(jī)床的聯(lián)系尺寸，即夾具在機(jī)床上的定位、國(guó)定尺寸。如車(chē)床夾具的莫氏硬度、銑床夾具的對(duì)定裝置等。 夾具與刀具的聯(lián)系尺寸，如用對(duì)刀塊對(duì)刀時(shí)塞尺的尺寸、對(duì)刀塊表面到定位表面的尺寸即公差。 夾具中所有有配合關(guān)系的元件間應(yīng)標(biāo)注尺寸和配合種類(lèi)。 各定位元件之間，定位元件與導(dǎo)向元件之間，各導(dǎo)向元件之間應(yīng)標(biāo)注裝配后的位置尺寸和形位公差。 （6）標(biāo)注技術(shù)條件。 定位元件的定位面間相互位置精度。 定位元件的定位表面與

11、夾具安裝基面的位置精度。 定位表面與導(dǎo)向元件間的位置精度。 導(dǎo)向元件工作面間的位置精度。 （7）對(duì)零件編號(hào)，填寫(xiě)標(biāo)題欄和零件明細(xì)表。 每一個(gè)零件都必須有自己的編號(hào)，此編號(hào)是唯一的。在工廠的生產(chǎn)活動(dòng)中，生產(chǎn)部件按零件編號(hào)生產(chǎn)、查找工作。 完整填寫(xiě)標(biāo)題欄，如裝配圖號(hào)、名稱(chēng)、單位、設(shè)計(jì)者、比例等。 完整填寫(xiě)明細(xì)表，一般來(lái)說(shuō)，加工工件填寫(xiě)在明細(xì)表的下方，標(biāo)準(zhǔn)件、裝配件填寫(xiě)在明細(xì)表的上方。注意，不能遺漏加工工件和標(biāo)準(zhǔn)件、配套件。2.4繪制夾具零件圖： 對(duì)裝配圖中需加工的零件圖均應(yīng)繪制零件圖，零件圖應(yīng)按制圖標(biāo)準(zhǔn)繪制。視圖盡可能與裝配圖上的位置一致。（1） 零件圖盡可能按1：1繪制。（2） 零件圖上的尺寸公

12、差、形位公差、技術(shù)要求應(yīng)根據(jù)裝配圖上的配合種類(lèi)、位置精度、技術(shù)要求而定。（3）零件的其他尺寸，如尺寸、形狀、位置、表面粗糙度等應(yīng)標(biāo)注完整3夾具精度的驗(yàn)算3.1定位誤差的分析與計(jì)算3.1.1定位誤差（1）工件的加工誤差，是指工件加工后在尺寸，形狀和位置三個(gè)方面偏離理想工件的大小，它是由三部分因素產(chǎn)生的；（2）夾具帶著工件安裝在機(jī)床上，相對(duì)機(jī)床主軸（或刀具）或運(yùn)動(dòng)導(dǎo)軌的位置誤差，也稱(chēng)對(duì)定誤差。（3）加工過(guò)程中誤差，如機(jī)床幾何精度，工藝系統(tǒng)的受力，受熱變形，切削振動(dòng)等原因引起的誤差。其中定位誤差是指工序基準(zhǔn)在加工方向上的最大位置變動(dòng)量所引起愛(ài)的加工誤差。1.定位誤差，此項(xiàng)主要是定位底板與支承釘?shù)拈g隙

13、產(chǎn)生，最大間隙為0.05mm。2.鉆套與襯套的配合間隙，有18h6g5可知最大間隙為0.029mm3.鉆套內(nèi)孔與外圓得同軸度誤差，對(duì)于標(biāo)準(zhǔn)鉆套，精度較高，此項(xiàng)可以忽 略。4. 鉆頭與鉆套間隙的間隙會(huì)引偏刀具，產(chǎn)生中心距誤差e，由下式求出： e=( h/2 + h + b )max/he-刀具引偏量（mm）h-鉆套導(dǎo)向高度（mm）h-鉆套下斷面與工件間的空間高度（mm）max-刀具與鉆套的最大間隙 上述各量參看上圖刀具與鉆套的配合為18h6/g5，可知max=0.025mm；將h=30mm, h=12, b=30mm代入，可求得e=0.05mm。 由于上述各項(xiàng)都是按最大誤差計(jì)算，實(shí)際上各項(xiàng)也不可

14、能同時(shí)出現(xiàn)最大值，各差方向也很可能不一致，因此，其最和誤差可按概率法求和： 該項(xiàng)誤差大于中心距允差0.1mm的2/3，可用。3.1.2產(chǎn)生定位誤差的原因（1）平面定位情形，夾具定位基準(zhǔn)與工序基準(zhǔn)不重合，兩基準(zhǔn)之間的位置誤差會(huì)反應(yīng)到被加工表面的位置上去，所產(chǎn)生的定位誤差稱(chēng)之為基準(zhǔn)轉(zhuǎn)換誤差。（2）定位基準(zhǔn)面與定位元件表面的形狀誤差。（3）導(dǎo)向元件，對(duì)刀元件與定位元件間的位置誤差。（4）夾緊力使工件或夾具產(chǎn)生變形，產(chǎn)生位置誤差。（5）夾具在機(jī)床上的安裝誤差。（6）定位元件與定位元件間的位置誤差。4課設(shè)說(shuō)明4.1設(shè)計(jì)方案論證（1）首先根據(jù)已知工件的需要，選擇加工機(jī)床，應(yīng)選用立式鉆床加工比較合理。（2）

15、然后工件主要定位部分為直徑為60mm的一個(gè)凸臺(tái)，這樣我設(shè)想用兩面一銷(xiāo)定位，正好滿(mǎn)足六點(diǎn)定位原理，所以這里就是選擇兩面一銷(xiāo)的優(yōu)點(diǎn)。（3）最后將兩面一銷(xiāo)先固定在一塊底板上，利用內(nèi)六角螺釘和定位銷(xiāo)定位和夾緊，兩面一銷(xiāo)把工件定位后，可利用頂絲機(jī)構(gòu)來(lái)對(duì)工件進(jìn)行夾緊，工件的夾緊力的方向應(yīng)該垂直與工件的軸線方向，作用點(diǎn)為軸的切點(diǎn)。4.2設(shè)計(jì)方法手段與結(jié)果（1）首先對(duì)工件的加工要進(jìn)行分析，已知工件為墊板，在墊板上鉆絞12的孔，根據(jù)工件的形狀和加工要求，我認(rèn)為采用鉆床比較合理。（2）然后，根據(jù)六點(diǎn)定位原理，選用一面兩銷(xiāo)，大面定4個(gè)自由度，菱形銷(xiāo)定2個(gè)自由度，正好滿(mǎn)足六點(diǎn)定位原理，由于限制了六方自由度，所以只需要

16、將工件夾緊就可以進(jìn)行加工了，在垂直方向上進(jìn)行夾緊，可以利用移動(dòng)壓板，進(jìn)行夾緊，因?yàn)橐苿?dòng)壓板簡(jiǎn)單使用，而且不影響加工過(guò)程，所以最總選擇移動(dòng)壓板進(jìn)行夾緊。（3）最后，對(duì)整個(gè)夾緊方案分析得出，定位約合六點(diǎn)定位原理，夾緊工件穩(wěn)定，所以此夾具設(shè)計(jì)可行。4.3形成的論點(diǎn)利用一個(gè)大面可以限制工件的四個(gè)自由度，加上兩個(gè)支承釘，這樣剛好可以限制六個(gè)自由度，符合六點(diǎn)定位的原理。再對(duì)工件進(jìn)行夾緊設(shè)計(jì)，應(yīng)用一個(gè)移動(dòng)壓板在垂直于軸線方向上進(jìn)行夾緊，這樣就可使工件穩(wěn)固的夾緊在機(jī)床上，能更加方便，準(zhǔn)確的進(jìn)行鉆孔加工。4.4儀器設(shè)備（1）鉆套 4個(gè) 材料：20鋼 （2）支承釘 3個(gè) 材料：t8（3）螺釘 2個(gè) （4）六角螺母

17、 8個(gè) （5）雙頭螺柱 2個(gè) （6）雙頭螺柱 6個(gè) （7）墊圈 8個(gè) （8）夾具體 1個(gè) （9）鉆模板 1個(gè) （10）壓板 2個(gè) 材料：45鋼（11）支承板 2個(gè) 材料：45鋼ndlbhaa1a2bldd1d2hh1r基本尺寸極限偏差h795103216102057264059451141015382012266947610571181520462516329126857126924202555204081132253570322550121512106915814242354585403264161916128011181018554560#35762022706080#5042962025

18、3015101122122538580100#50#4030公稱(chēng)直徑（螺紋直徑）lbhll1bb1dhh1kma型b型c型640401861796.67m62.515445208191165022122214884520818899m836450221022126606025142717101010141110m1041.586702812301788030163623121270321430151412m125106801635201010036184530151202255432516801835151816m1662126100402244241212045255436181603074

19、5435201002242182220m20715101205025523015160307248252005535926840移動(dòng)壓板標(biāo)準(zhǔn)螺紋規(guī)格dm3m4m5m6m8m10m12(m14)m16(m18)m20(m22)m24(m27)m30m36damax356791113151720222426293239dwmin5679121517202325283132384351emin68911141820232730333740455161smax67810131618212427303436414655cmax0011111111111111m(max)六角螺母23557811131516181922242631薄螺母2233456789101112141518技術(shù)要求材料機(jī)械性能等級(jí)螺紋公差表面處理公差產(chǎn)品等級(jí)鋼6.8.106h不經(jīng)處理或鍍鋅鈍化d大于m16用b，小于等于用a螺母標(biāo)準(zhǔn)4.