軸承座夾具課程設計說明書

1、機電及自動化學院制造工藝學夾具設計課程設計銑軸承座上表面夾具設計姓 名：_學號：0811111032專業(yè)：機械電子_屆別：2008級_指導老師：_2011年12月23日一2012年01月11日、八 、-刖言軸承座的用途軸承座的作用：軸承座是用來支撐軸承的，固定軸承的外圈，僅僅讓內(nèi)圈轉 動，外圈保持不動，始終與傳動的方向保持一致（比如電機運轉方向） ，并且保 持平衡。因為此零件為大批量生產(chǎn)，為了提高勞動生產(chǎn)率，保證加工質量，降低勞動 法強度，需做一種專用夾具，省去加工中繁瑣的工序。我們已經(jīng)學習了機械制造 工藝和夾具，對夾具設計有了初步的了解。對于一種批量較大的產(chǎn)品可設計制造 一種專業(yè)夾具，操作迅

2、速方便，減少了工人的勞動量，可獲得較高的加工精度和 生產(chǎn)率，對工人的技術水平要求也相對較低。但專用夾具設計制造周期長、夾具 制造費用較高。專用夾具的針對性極強、沒有通用性，很明顯只能適用于產(chǎn)品相 對穩(wěn)定的大批量生產(chǎn)中。由于所學知識有限，設計能力有限，在設計中難免會有許多錯誤和不足， 懇 請老師給予批評指正。摘要.1一、 夾具設計任務及要求1.1軸承座的重要技術要求.11.2精度及批量分析.1二、 夾具設計方案的確定.22.1零件工藝分析.32.2基準面的選擇.32.3定位原理及定位方案的選擇及實現(xiàn).32.4夾緊方式及元器件的選擇.42.5夾具總方案.6三、 定位誤差及夾緊分析與計算.73.1影

3、響加工精度的因素.73.2保證加工精度.83.3夾緊力的數(shù)值計算.8四、 夾具裝配圖.10感謝.11參考文獻.121摘要本設計的內(nèi)容是設計粗銑15 +0.05的平面夾具，零件材料為HT2O0選用 的銑刀為YG6硬質合金端銑刀。一、夾具設計任務及要求1.軸承座上平面的重要技術要求:15+0.05的上平面與 30的孔平行度公差為0.03mm;15+0.05的上平面與 30的孔位置度公差為0.01mm;15+0.05的上平面平面度公差為0.008mm;15+0.05的上平面的粗超度為1.6;1122.精度及批量分析（1）本工序有一定位置精度要求，屬于批量生產(chǎn)，使用夾具加工是適當?shù)模?）考慮到生產(chǎn)批量

4、不是很大，因而夾具結構應盡可能的簡單，以減少夾 具的制造成本。、夾具設計方案的確定2.1工藝分析在粗銑銑上底面時，該面相對于底面的尺寸精度和本身表面粗糙度不是很高，由立式銑床直接加工就可以達到要求，其中該面的表面精度由刀具的保證，面的 位置精度由設計的夾具來保證。由于兩半平面的平面度要求比較高，公差為0.008，所以為保證這要求，一地面為定位面。而對于15mm勺上平面的基準主要是 30的孔的中心線，所以也 要以其為基準，以消除誤差！總體要求如下：2.2.基準面的選擇（夾具體方式的確定）夾具體是夾具的基本件，它既要把夾具的各種元件、機構、裝置連接成一個 整體，而且還要考慮工件裝卸的方便。 因此，

5、夾具體的形狀和尺寸主要取決于夾 具各組成件的分布位置、工件的外形輪廓尺寸以及加工的條件等。在設計夾具體 時應滿足以下基本要求。具有足夠的強度和剛度EMu.Ol口I /(J.D3E-B7773結構簡單、輕便，在保證強度和剛度前提下結構盡可能簡單緊湊，體積小、 質量輕和便于工件裝卸。安裝穩(wěn)定牢靠。結構的工藝性好，便于制造、裝配和檢驗 尺寸要穩(wěn)定且具有一定精度。清理方便。達到零件所須的技術要求 故本方案的基準面軸承座底面為基準面。2.3定位原理及定位方案的選擇及實現(xiàn)1.工件的定位原理自由物體在空間直角坐標系中有六個自由度，即沿OX,OY,OZ三個軸向的平 動自由度和三個繞軸的轉動自由度。 要使工件在

6、夾具體中具有準確和確定不變的 位置，則必須限制六個自由度。工件的六個自由度均被限制的定位叫做完全定位； 工件被限制的自由度少于六個，但仍然能保證加工要求的定位叫不完全定位。根 據(jù)零件的技術要求：定位方案確定為兩面一孔定位。2.定位方案的選擇及實現(xiàn)由分析知，零件的定位方案有如下兩種： 方案一：采用軸承座底面限制3個自由度，左前端面?zhèn)认拗苾蓚€自由度及30mmfL定位一個自由度；方案二：采用軸承座底面限制3個自由度， 左前端面?zhèn)认拗苾蓚€自由度及左 側面限制一個自由度比較兩種定位方案：方案一的定位中用到設計基準 30mm勺孔，能減少加 工誤差，而且夾緊比較方便，可靠。方案二的定位沒有用到設計基準30m

7、m勺孔，造成基準不重合誤差，而且因為切削力主要垂直向下的，所以方案二沒有很 好的利用左前端面來定位，夾緊。方案二的夾緊需要另外設計，比較浪費材料！ 所以，選擇方案一，比較合理。具體定位方案如下：43.定位原件的選擇根據(jù)定位及夾緊的要求，30mn孔選擇菱形銷限制 撐板，限制2個自由度；左端面選擇一個支撐釘,2.4.夾緊方式及元器件的選擇1.夾緊機構的三要素是夾緊力方向的確定、 夾緊力作用點的確定、 夾緊力大 笑的確定。對夾緊機構的基本要求如下：夾緊作用準確，處于夾緊狀態(tài)時應能保持自鎖，保證夾緊定位的安全可靠。夾緊動作迅速，操作方便省力，夾緊時不應損害零件表面質量夾緊件應具備一定的剛性和強度，夾緊

8、作用力應是可調(diào)節(jié)的。結構力求簡單，便于制造和維修。2.在本次設計的零件中，考慮到是粗銑，只要是收到向下的切削力，所以當 用下平面起支撐和定位作用，所以應該用兩個支撐板來定位，支撐！如下：1個自由度；下表面選擇兩個支聯(lián)合菱形銷限制2個自由度。14,3-0/L53.由于30mm勺孔采用菱形銷來定位，限制一個只有度，而切削力的方向主 要是向下，所以在 30mn孔的位置設計一個圓形壓板來起固定和壓緊作用，方 便，牢固！具體如下：64.左端面限制兩個自由度，因為其水平方向的切削力不是很大，所以在左端 面設計一定位銷，配合 30mm勺孔的菱形銷限制3個自由度。具體如下：2.5夾具總體定位及夾緊方案7三、定

9、位誤差與夾緊分析及計算3.1影響加工精度的因素一批工件依次在夾具中進行定位時， 由于工序基準的變動對加工表面尺寸所 造成的極限值之差稱為定位誤差。產(chǎn)生定位誤差的原因是工序基準與定位基準不 相重合或工序基準自身在位置上發(fā)生偏移或位移所引起的。用夾具裝夾工件進行機械加工時， 其工藝系統(tǒng)中影響工件加工精度的因素很 多，與夾具有關的因素有：定位誤差P、對刀誤差厶T、夾具在銑床上的安裝誤 差厶A和夾具誤差E,在機械加工工藝系統(tǒng)中， 影響加工精度的其它因素綜合 稱為加工方法誤差G上述各項誤差均導致刀具相對工件的位置不精確而形成 總的加工誤差EAoa.定位誤差AD1第一類誤差第一類誤差是指工件在夾具上定位時

10、所產(chǎn)生的那部分定位誤差?；鶞什恢睾险`差是由于定位基準和工序基準不重合而產(chǎn)生的那部分定位誤 差。在本設計中，由于定位基準和工序基準是重合的， 所以基準不重合誤差為02第二類誤差 第二類誤差是定位元件對夾具基準面的尺寸誤差及位置度所產(chǎn)生的那一部分定位誤差。零件圖規(guī)定上面與下底面的距離為15mm夾具夾緊后，定位誤差取決于下底面的制造誤差.所以誤差為：Ap=0.02x0.015=0.03b.夾具在銑床上的安裝誤差AA因為夾具在銑床上的安裝不精確而造成的加工誤差，稱為夾具的安裝誤差。一般?。篈水 A=0mm垂 A=0.2mmc.夾具誤差AE因夾具上定位元件， 對刀或導向元件及安裝基面三者之間 （包括導向

11、元件與 導向元件之間） 的位置不精確而造成的加工誤差， 稱為夾具誤差， 夾具誤差大小 取決于夾具零件的加工精度的夾具裝配時的調(diào)整和修配精度。一般取AE=0.02mmd.加工方法誤差AG8因銑床精度，刀具精度，刀具與銑床的位置精度，工藝系統(tǒng)受力變形和受熱 變形等因素造成的加工誤差，統(tǒng)稱為加工方法誤差，因該項誤差影響因素很多，又不便于計算，所以常根據(jù)經(jīng)驗為它留出工件公差的1k3。計算時可設G=3。工件位置公差取0.008kG=3-0.0080.002mm332保證加工精度工件在夾具中加工時，總加工誤差刀為上述各項誤差之和。由于上述誤差 均為獨立隨機誤差，應用概率法加，因此，保證工件加工精度條件是：

12、即工件總加工誤差刀應不大于工件的加工尺寸公差，由以上得知，本夾具完全可以保證加工精度。為保證夾具有一定的使用壽命，防止夾具因磨損而過早報廢，在分析計算工件加工精度時需留出一定精度儲備量Jc，因此將上式改為:(3-7)當Jc0時夾具能滿足加工要求，根據(jù)以上所以夾具完全可以滿足加工要求3.4夾緊力的數(shù)值計算刀具：YG6硬質合金端銑刀，查切削手冊表3.28可知:Jc=0.30-0.203=0.0970、0.0320.220.0220.00220.2039XFYFUF7FCpapfzaeZ圓周力：d0n其中:10CF54.5, ap4.5,XF0.9, fZ0.18,YF0.74,ae28,uF1.0

13、,d0100,qF1.0, n 255,WF0,Z 10F54.5 4.50.90.180.74281.0101001.02550水平分力：FH1-1F 182.7(N)垂直分力：FV0.3 F 49.8(N)在計算切削力時，必須安全系數(shù)考慮在內(nèi)。4夾具裝配圖166.1(N)安全系數(shù):K K1K2K3K4其中.K11.5 K21.1 K31.1 K4其、中：JJJFKFH(1.5 1.1 1.1 1.1) 182.7實際需要加緊力為：.1364.8( N)FjiaKFHf1f2364.80.5729.6(N)(其中緊面上的磨擦系數(shù)，f1 f20.25)由于采用壓板夾緊機構， 夾緊力一般都比較大

14、, 支撐面上，所以該夾緊機構一定可以保證工作。f 1和f1為夾具定位面及加并且切削力方向主要作用在ma卩IIf|mejr3=IiT&M7cT0111致謝專用夾具是為零件的某一道工序加工而設計制造的，它廣泛用于大量生產(chǎn) 中，它不但提高了生產(chǎn)率而且也提高加工精度，改善勞動條件。通過這次課程設計， 我個人對夾具有了更進一步的了解， 夾具要保證加工出 的產(chǎn)品有較高的精度，就必須要求其自身有較高的精度，定位元件擁有高精度的 同時還需要有一定的剛度和強度， 以保證在加工過程中自身不會變形和一定的壽 命。夾緊機構要求有一定的剛度和強度， 以確保在一定的力的作用下夾緊元件不 會先于工件發(fā)生變形、損壞。

15、夾具體是夾具的主體部分，是與銑床相接的部位、 也是支撐夾緊元件、工件的主要部分：要求其有一定的強度和剛度、穩(wěn)定性，又 考慮到經(jīng)濟性一般采用HT200作為夾具體。而且對夾具的維護保養(yǎng)，及夾具在設計中應該注意的問題有了更進一步的了 解，自己的能力在這次課程設計中也得到了提升。 在設計的過程中又一次把所學 的知識做了一次綜合式的復習，為接下來要做的畢業(yè)設計做好了很好的準備工 作；同時在設計中也發(fā)現(xiàn)自己的很多不足之處：缺乏實際的經(jīng)驗，有些實物沒有 見過很難想像，只能通過找相應的參考資料， 然后再通過想象把他們綜合到一起， 再通過實例對比， 進行設計。 因此在夾具設計中存在有很多的不足之處，還懇請 老師您予以指導和指正。同時，也感謝老師在設計