端蓋加工夾具設(shè)計

1、專業(yè)課程綜合設(shè)計設(shè)計題目：端蓋加工夾具設(shè)計專業(yè)08 機制 2 班學(xué)號0811115002姓名指導(dǎo)老師提交時間2012-1-13、任務(wù)書題目：設(shè)計“端蓋”零件的鉆床夾具1設(shè)計內(nèi)容:1、鉆床夾具裝配圖1張2、鉆床夾具零件圖3張3、鉆床夾具三維圖3張4、課程設(shè)計說明書1份二、設(shè)計思想1個10和1個4的小孔,所設(shè)計的一套鉆床專用夾具。主要 技術(shù)指標(biāo)能保證工件的加工精度、提高生產(chǎn)效率、工藝性好和使用性 好。我們在設(shè)計專用夾具時為了能滿足工件的加工精度要求，考慮了合理的定位方案、合適的尺寸、公差和技術(shù)要求，并進行了必要的精 度分析。由于是中批量生產(chǎn)，采用了固定式鉆床夾具，提高了生產(chǎn)效 率。在工藝性方面使這

2、種夾具的結(jié)構(gòu)簡單、合理、便于加工、裝配、 檢驗和維修。在使用性方面這種夾具的操作簡便、省力、安全可靠， 排屑也方便，必要時可設(shè)置排屑結(jié)構(gòu)。通過對鉆床夾具設(shè)計的制作， 進一步鞏固和所學(xué)基本知識并使所學(xué)知識得到綜合運用。學(xué)會查閱和 收集技術(shù)資料，提高運用計算機輔助設(shè)計的能力，樹立正確的設(shè)計思 想和嚴(yán)謹(jǐn)?shù)墓ぷ髯黠L(fēng)。設(shè)計思想：以定位心軸為主定位，以削邊銷為輔助定位，采用一 面兩銷定位 此次需要完成的題目如下：如圖1所示，設(shè)計加工端蓋上10和4小孔的鉆床夾具。圖中其他 各表面均已加工完畢。1 5殍謀3-5.圖1端蓋三、鉆床夾具設(shè)計過程如圖2所示為端蓋工件造型圖2圖2端蓋工件造型3.1零件本工序的加工要求

3、分析鉆4孔、锪10孔本工序前已加工的表面有：(1)端蓋左右兩個端面；25內(nèi)孔、14小孔和9沉孔。本工序使用機床為Z5125立鉆。刀具為通用標(biāo)準(zhǔn)工具。3.2、確定夾具類型本工序所加工兩個同軸孔(4和10)，位于工件外徑60的圓周 上，由于孔徑較小，工件重量輕、輪廓尺寸以及生產(chǎn)量為中批量生產(chǎn) 等原因，采用固定式鉆模。3.3擬定定位方案和選擇定位元件(1)定位方案根據(jù)工件結(jié)構(gòu)特點，其定位方案有二：1以25孔及其右端面為定位面，以方形面周邊輪廓為定位面， 限制5個自由度。這一定位方案，存在基準(zhǔn)不重合誤差，會引起較大 的定位誤差。且存在過定位現(xiàn)象2以25孔及其右端面為定位面，利用菱形銷以14沉孔為定位面

4、，即采用一面兩孔定位，限制6個自由度。這一定為方案設(shè)計基 準(zhǔn)與定位基準(zhǔn)重合，所以B = 0D比較上述兩種定位方案，初步確定 選用第二種方案。3(2)選擇定位元件選擇帶臺階面的定位心軸，作為以4孔及其端面的定位元件，心軸 與夾具體定位副配合取19H7/r6。選擇菱形銷作為4繞軸方向上 的輔助定位元件，定位配合副取18H7/r6。(3)定位誤差計算 加工4孔和10沉孔時孔距右端面尺寸20mm的定位誤差計算 由于基準(zhǔn)重合，故JB=O;由于工件加工過程中，存在基準(zhǔn)位置誤差，而加工端蓋右端面以端蓋左端面為設(shè)計基準(zhǔn)，故可由標(biāo)準(zhǔn)公差計算公式T = ai其中a=40 i=1.322um代入公式得T=0.052

5、mm取T=0.06mm基準(zhǔn)位置誤差DW=0.06mm由此可知此定位方案能滿足尺寸20+0.06mm的定位要求3.4確定夾緊方案參考夾具資料，以定位軸為定位，采用M16螺母、墊圈和定位軸在25孔右端面夾緊工件。3.5確定引導(dǎo)元件(鉆套的類型及結(jié)構(gòu)尺寸)由于生產(chǎn)量為中批量生產(chǎn)，查夾具設(shè)計手冊可知，進行鉆、擴、鉸工 序時可采用快換鉆套，故選用快換鉆套。主要尺寸由機床夾具零、部件國家標(biāo)準(zhǔn)GB226880、GB226580選取。鉆4孔時鉆套內(nèi)徑為4 mm外徑為15mm中間襯套內(nèi)徑為15 mm中間襯套外徑為22 mm考慮加工過程需要排屑間隙，鉆套 端面至加工面的距離取4mm麻花鉆選用4mm。引導(dǎo)元件至定位

6、元 件間的位置尺寸為350.03 mm。鉆套軸線對基面的垂直度允差為0.03mm锪100.0孔時鉆套內(nèi)徑為10 mm,外徑為15mm中間襯套內(nèi)徑為15 mm中間襯套外徑為22 mm考慮加工過程需要排屑間隙， 鉆套端面至加工面的距離取4mm锪孔鉆選用10mm。引導(dǎo)元件至 定位元件間的位置尺寸為350.03 mm。鉆套軸線對基面的垂直度 允差為0.03mm。3.6夾緊機構(gòu)設(shè)計與夾緊計算3.6.1夾緊機構(gòu)設(shè)計根據(jù)設(shè)計思想，則此鉆床夾具采用固定式鉆床夾具，草圖如下所示：3-1計算得到。(3-1)4362夾緊計算鉆4孔鉆削過程產(chǎn)生軸向力計算公式如3-2所示F 9.81CFd0ZffYfKF查表可得CF=

7、32.0、Zf=1.2、Yf=0.75、KFZ= 0.9因此Fz=359.42N鉆削過程產(chǎn)生扭矩計算公式如3-3所示M9.8CMdoZMfYMKM查表可得C=0.098、ZM=2.2、yM=0.8、KM= 0.873-4(3-4)1.31.11.15K1基本安全系數(shù)K2加工性質(zhì)系數(shù)K3刀具鈍化系數(shù)K4斷續(xù)刀削系數(shù)(3-2)(3-3)因此扭矩M=3.87Nm由夾緊力機構(gòu)產(chǎn)生的實際夾緊力應(yīng)滿足下式P=KXF其中：其余系數(shù)K=K1XK2XK3XK4圖2固定式鉆床夾具草圖51.2所以K=1.3X1.1X1.15X1.2.=1.98P=711.65N考慮鉆孔所需夾緊力大于锪孔所需夾緊力，則只需滿足鉆孔所

8、需夾緊力。 又實際夾緊力較小，以及所加工零件的結(jié)構(gòu)特征，決定選用螺栓連接夾緊 結(jié)構(gòu)，而且不需要進行強度校核.03.7操作過程6扭下螺母，拆下墊片，將工件裝到定位軸上，裝上端蓋扭緊螺母，則工件被 固定。扭下螺母，拆下墊片，則可取下工件。四.繪制夾具總圖根據(jù)已完成的夾具結(jié)構(gòu)草圖，進一步修改結(jié)構(gòu)，完善視圖后，繪制正式夾具總裝 圖，如圖3所示。五.繪制夾具零件圖心軸短銷7夾具體J 丿六.小結(jié)1）目標(biāo)完成情況：經(jīng)過幾個月的努力，設(shè)計達(dá)到了預(yù)想的成功，由于條件的限制沒能加 工出成品，但對于我自己來說已經(jīng)學(xué)到了不少東西。2）存在不足：一是對鉆床的不熟悉，二是在公差與配合方面的知識所學(xué)較少。3）程序設(shè)計中遇到

9、的問題及解決方法：主要困難：學(xué)院圖書館相關(guān)資料有限，設(shè)計此項目任務(wù)重工作量大物力條件有限 以及經(jīng)濟上的原因造成難以落實原材料加工出成品鉆模板8七 . 課程設(shè)計心得體會課程設(shè)計是我們專業(yè)課程知識綜合應(yīng)用的實踐訓(xùn)練， 這是我們邁 向社會、從事職業(yè)工作前一個必不可少的過程 為期三周的夾具課程設(shè)計已經(jīng)接近尾聲， 回顧整個過程， 我組五 名同學(xué)在老師的指導(dǎo)下，取得了可喜的成績，課程設(shè)計作為機械制 造工藝學(xué)、機床夾具設(shè)計課程的重要環(huán)節(jié)，使理論與實踐更加接 近，加深了理論知識的理解，強化了生產(chǎn)實習(xí)中的感性認(rèn)識。這次課程設(shè)計給我們提供了一個應(yīng)用自己所學(xué)知識的機會， 從到 圖書館查找資料到對夾具精度分析與計算和

10、運用CAD畫出夾具零件 圖到最后夾具總圖的成型。都對我所學(xué)的知識進行了檢驗?？梢哉f， 本次課程設(shè)計有苦也有甜。設(shè)計思路是最重要的， 只要你的設(shè)計思路是成功的， 那你的設(shè)計 已經(jīng)成功了一半。 因此我們應(yīng)該在設(shè)計前做好充分的準(zhǔn)備， 像查找詳 細(xì)的資料，為我們設(shè)計的成功打下堅實的基礎(chǔ)。制作過程是一個考驗人耐心的過程，不能有絲毫的急躁，馬虎， 要心平氣合的一步一步來。總體來說， 通過這次設(shè)計我受益匪淺。 在摸索該如何畫出夾具零 件圖時的過程中，也特別有趣，培養(yǎng)了我的設(shè)計思維，增加了實際操 作能力。在讓我體會到了搞設(shè)計艱辛的同時， 更讓我體會到成功的喜 悅和快樂。本次課程設(shè)計主要為專用夾具設(shè)計。 我們運用了基準(zhǔn)選擇、 切削 用量選擇計算、機床選用、 時間定額計算等方面的知識；夾具設(shè)計的 階段運用了工件定位、夾緊機構(gòu)及零件結(jié)構(gòu)設(shè)計等方面的知識。通過此次設(shè)計， 使我們基本掌握了零件的加工過程分析、 工藝文 件的編制、專用夾具設(shè)計的方法和步驟等。學(xué)會了查相關(guān)手冊、選擇 使用工藝裝備等等?？偟膩碚f， 這次設(shè)計，使我們在基本理論的綜合運用及正確解決 實際問題等方面得到了一次較好的訓(xùn)練。 提高了我們的思考、 解決問 題創(chuàng)新設(shè)計的能力，為以后的設(shè)計工作打下了較好的基礎(chǔ)。由于能力所限， 設(shè)計中還有許多不足之處，懇請各位老師、同學(xué) 們批