謝嘉建夾具設(shè)計(jì)

1、廣州大學(xué)機(jī)械與電氣工程學(xué)院機(jī)械制造課程設(shè)計(jì)報(bào)告設(shè)計(jì)題目: 夾具具設(shè)計(jì) 專(zhuān)業(yè)班級(jí): 08 機(jī) 械 4 姓 名: 陳錫興 學(xué) 號(hào): 0815020004 指導(dǎo)老師: 陳從貴、朱萍玉 完成日期: 2011年12月24日 一、 零件工藝分析零件圖如下圖所示：零件圖給出了工件的尺寸、形狀、表面粗糙度等總體要求，年產(chǎn)量100000件的生產(chǎn)規(guī)模二、夾具的特點(diǎn)為了提高勞動(dòng)生產(chǎn)率，保證加工質(zhì)量，降低勞動(dòng)強(qiáng)度，需設(shè)計(jì)專(zhuān)用夾具。機(jī)床夾具通常是指裝夾工件用的裝置:至于裝夾各種刀具用的裝置,則一般稱(chēng)為“輔助工具”。輔助工具有時(shí)也廣義地包括在機(jī)床夾具的范圍內(nèi)。按照機(jī)床夾具的應(yīng)用范圍,一般可分為通用夾具，專(zhuān)用夾具和可調(diào)整式

2、夾具等。 通用夾具是在普通機(jī)床上一般都附有通用夾具，如車(chē)床上的卡盤(pán)、銑床上的回轉(zhuǎn)工作臺(tái)、分度頭、頂尖座等。它們都一標(biāo)準(zhǔn)化了，具有一定的通用性，可以用來(lái)安裝一定形狀尺寸范圍內(nèi)的各種工件而不需要進(jìn)行特殊的調(diào)整。但是，在實(shí)際生產(chǎn)中，通用夾具常常不能夠滿(mǎn)足各種零件加工的需要；或者因?yàn)樯a(chǎn)率低而必須把通用夾具進(jìn)行適當(dāng)?shù)母倪M(jìn)；或者由于工件的形狀,加工的要求等的不同須專(zhuān)門(mén)設(shè)計(jì)制造一種專(zhuān)用夾具,以解決生產(chǎn)實(shí)際的需要。 專(zhuān)用夾具是為了適應(yīng)某一工件的某一工序加工的要求而專(zhuān)門(mén)設(shè)計(jì)制造的，其功用主要有下列幾個(gè)方面：1.保證工件被加工表面的位置精度,例如與其他表面間的距離精度,平行度,同軸度等。對(duì)于外行比較復(fù)雜,位置精

3、度要求比較高的工件,使用通用夾具進(jìn)行加工往往難以達(dá)到精度要求。 2.縮短了工序時(shí)間,從而提高了勞動(dòng)生產(chǎn)率。進(jìn)行某一工序所需要的時(shí)間,其中主要包括加工工件所需要的機(jī)動(dòng)時(shí)間和裝卸工件等所需要的輔助時(shí)間兩部分。采用專(zhuān)用夾具后,安裝工件和轉(zhuǎn)換工位的工作都可以大為簡(jiǎn)化,不再需要畫(huà)線(xiàn)和找正,縮短了工序的輔助時(shí)間并且節(jié)省了畫(huà)線(xiàn)這個(gè)工序,從而提高了勞動(dòng)生產(chǎn)率.在生產(chǎn)中由于采用了多工件平行加工的夾具,使同時(shí)加工的幾個(gè)工件的機(jī)動(dòng)時(shí)間將與加工一個(gè)工件的機(jī)動(dòng)時(shí)間相同。采用回轉(zhuǎn)式多工位連續(xù)加工夾具,可以在進(jìn)行切削加工某個(gè)工件的同時(shí),進(jìn)行其它工件的裝卸工作,從而使輔助時(shí)間與機(jī)動(dòng)時(shí)間相重合?？傊?隨著專(zhuān)用夾具的采用和進(jìn)一步

4、改善,可以有效地縮短工序時(shí)間,滿(mǎn)足生產(chǎn)不斷發(fā)展的需要。3.采用專(zhuān)用夾具還能擴(kuò)大機(jī)床的工藝范圍。例如在普通車(chē)床上附加鏜模夾具后,便可以代替鏜床工作；裝上專(zhuān)用夾具后可以車(chē)削成型表面等,以充分發(fā)揮通用機(jī)床的作用。 4.減輕勞動(dòng)強(qiáng)度,保障安全生產(chǎn)。根據(jù)生產(chǎn)需要,采用一些氣動(dòng),液壓或其它機(jī)械化,自動(dòng)化程度較高的專(zhuān)用夾具,對(duì)于減輕工人的勞動(dòng)強(qiáng)度,保障生產(chǎn)安全和產(chǎn)品的穩(wěn)質(zhì)高產(chǎn)都有很大作用。加工大型工件時(shí),例如加工車(chē)床床身上,下兩面上的螺孔,需要把床身工件翻轉(zhuǎn)幾次進(jìn)行加工,勞動(dòng)強(qiáng)度大而且不安全。采用電動(dòng)回轉(zhuǎn)式鉆床家具后,就能夠達(dá)到提高生產(chǎn)效率,減輕勞動(dòng)強(qiáng)度,保障生產(chǎn)安全的目的?？烧{(diào)整夾具是為了擴(kuò)大夾具的使用范

5、圍,彌補(bǔ)專(zhuān)用夾具只適用與一個(gè)工件的某一特定工序的缺點(diǎn),正在逐步推廣使用可調(diào)整式的夾具。可調(diào)整式夾具一般可分為標(biāo)準(zhǔn)化夾具,成組夾具和組合夾具等。 1.標(biāo)準(zhǔn)化夾具:標(biāo)準(zhǔn)化夾具就是利用本廠已規(guī)格化了的部分或全部標(biāo)準(zhǔn)零件裝配成的專(zhuān)用夾具。專(zhuān)用夾具中的大件,如夾具體,以及定位元件,夾緊件和機(jī)械夾緊用的氣缸部件等,經(jīng)過(guò)標(biāo)準(zhǔn)化,尺寸規(guī)格化后有利于工廠成批準(zhǔn)備配件,成批加工,這樣可使夾具的設(shè)計(jì),制造工作加快,節(jié)省費(fèi)用。另外,當(dāng)產(chǎn)品更改,夾具不再使用時(shí)可以拆開(kāi),把標(biāo)準(zhǔn)零件保存起來(lái),備以后使用。2.成組夾具:多品種,小批量生產(chǎn)的機(jī)械加工車(chē)間中,往往可以采用成組加工法。采用成組加工法,是把多種產(chǎn)品的零件按加工所用的

6、機(jī)床和刀具,夾具等工藝裝備的共性分組,同一組的零件能在同一臺(tái)機(jī)床上用共同的工藝裝備和調(diào)整方法進(jìn)行加工。例如分成軸類(lèi),套類(lèi),盤(pán)類(lèi),齒輪,杠桿,支架類(lèi)等各種零件。成組夾具就是根據(jù)一組安裝方法相類(lèi)似的零件而設(shè)計(jì)的,只要稍作調(diào)整或更換夾具上的某些定位,夾緊件,就可以從加工某一工件轉(zhuǎn)為加工另一工件。 3.組合夾具:組合夾具是有一套專(zhuān)門(mén)設(shè)計(jì)制造,便于組裝和拆卸的有各種不同的形狀,不同尺寸規(guī)格并且有完全互換性和耐磨性的標(biāo)準(zhǔn)元件和合件所組成。利用這些元件和合件,根據(jù)加工工件的需要可以組裝成車(chē),磨,銑,刨,鉆,鏜等工序用的各種不同的機(jī)床夾具。夾具使用完畢,可以方便的拆開(kāi),洗凈元件存放起來(lái),留待以后組裝新夾具時(shí)再

7、用。因之組合夾具是具有高度標(biāo)準(zhǔn)化和系列化元件的新型工藝裝備。三 、工件定位及夾緊方案設(shè)計(jì)根據(jù)零件的工序尺寸，形狀和位置精度要求，工件定位時(shí)需限制六個(gè)自由度。工件的定位基準(zhǔn)和夾緊位置雖然在工序圖上已經(jīng)規(guī)定，但在擬定定位、夾緊方案時(shí)，仍然應(yīng)對(duì)其進(jìn)行分析研究，考查定位基準(zhǔn)的學(xué)則是否能滿(mǎn)足工件位置精度的要求，夾具的結(jié)構(gòu)能否實(shí)現(xiàn)。在銑槽時(shí)，工件在槽深方向的工序基準(zhǔn)是和槽相連的端面，若以此端面為平面定位基準(zhǔn)，可以達(dá)到與工序基準(zhǔn)相重合，采用平面為定位元件。 工件的夾緊方案設(shè)計(jì)：對(duì)夾緊裝置的基本要求 機(jī)械加工過(guò)程中，為保持工件定位時(shí)所確定的正確位置，防止工件在切削力、慣性力、離心力及重力等作用下發(fā)生位移和振動(dòng)

8、，機(jī)床夾具應(yīng)設(shè)有夾緊裝置，將工件壓緊夾牢。夾緊裝置是否合理、可靠及安全，對(duì)工件加工的精度、生產(chǎn)率和工人的勞動(dòng)條件有著重大的影響，為此提出下列基本要求： 1）夾緊過(guò)程中，不能改變工件定位后占據(jù)的正確位置。 2）夾緊力的大小要適當(dāng)，既要保證工件在整個(gè)加工過(guò)程中位置穩(wěn)定不變、振動(dòng)小，又要使工件不產(chǎn)生過(guò)大的夾緊變形。 3）夾緊裝置的自動(dòng)化和復(fù)雜程度應(yīng)富裕生產(chǎn)類(lèi)型相適應(yīng)，在保證生產(chǎn)效率的前提下，其結(jié)構(gòu)要力求簡(jiǎn)單，便于制造和維修。 4）夾緊裝置的操作應(yīng)當(dāng)方便、安全、省力。 。四、夾緊力的計(jì)算預(yù)算工作壓力為1.2p/Mpa，負(fù)載為6F/kN液壓缸主要結(jié)構(gòu)尺寸的確定活塞桿直徑d 活塞桿直徑d可根據(jù)工作壓力或設(shè)

9、備類(lèi)型選取故 活塞桿直徑d=0.55D=0.55*80=44mm計(jì)算夾緊力時(shí)，通常是把夾具體和工件看成是一個(gè)剛性系統(tǒng)。根據(jù)工件所受的切削力、夾緊力（大型工件應(yīng)考慮工件重力、慣性力）的作用狀況，找出加工中對(duì)夾緊最不利的狀態(tài)，按靜力平衡原理計(jì)算出理論夾緊力，再乘以安全系數(shù)作為實(shí)際夾緊力。即五、注意事項(xiàng)夾具在操作時(shí)應(yīng)注意的事項(xiàng) 現(xiàn)代化生產(chǎn)要想有好的經(jīng)濟(jì)效益，必須提高勞動(dòng)生產(chǎn)率而影響生產(chǎn)率的因素很多,金屬加工中一個(gè)重要的影響因素就是工件在夾具上的裝夾。夾具設(shè)計(jì)依據(jù)的原則是簡(jiǎn)捷、實(shí)用、快速、可靠。這里的“快速”指的就是快速裝夾。根據(jù)工件的種類(lèi)、結(jié)構(gòu)特征的不同，可采用不同的形式。合理的裝夾形式不但能達(dá)到快速、高效的目的而且能減輕工人的勞動(dòng)強(qiáng)度，一般夾具設(shè)計(jì)出來(lái)成為產(chǎn)品后,就有一個(gè)裝夾模式。 裝夾模式在快速裝夾的過(guò)程中，應(yīng)該注意一些事項(xiàng): (1)按下液