哈工大夾具課程設計

PAGE1哈工大夾具課程設計說明書題目：專業(yè)：機械設計與制造班級：姓名：指導老師：2011年10月23日序言機械制造工裝夾具設計是一個非常重要的學習環(huán)節(jié)，它一方面要求我們通過設計能獲得綜合應用過去所學過的全部課程進行工裝夾具設計的基本能力，另外，這也是以后做好畢業(yè)設計進行一次綜合訓練和準備。通過本次設計可以把自己在平時課堂學習的知識都實踐，提高夾具設計的能力。培養(yǎng)自己的思考能力，在以后的工作中能不斷思考工作方法，提高生產(chǎn)效率，減少不必要的動作，提高安全系數(shù)。為了提高勞動生產(chǎn)率，保證加工質(zhì)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。由于本人所學知識有限，設計能力有限在設計中難免會有許多錯誤和不足，懇請各位老師批評指正。目錄序言夾具設計任務書產(chǎn)品要求與產(chǎn)品零件圖二、專用夾具設計方案1、定位方案2、導向方案3、夾緊方案4、夾具體的設計5、繪制夾具裝配總圖三、工件在夾具上加工廠的精度分析1、影響加工精度的因素1、定位誤差△D2、對刀誤差盤3、夾具的安裝誤差4、夾具誤差5．加工方法誤差2、保證加工精度的條件3、在鋼套上鉆mm孔的加工精度計算四、設計感想?yún)⒖嘉墨I一、夾具設計任務書1、產(chǎn)品要求與產(chǎn)品零件圖如圖2—6所示，本工序需在鋼套上鉆φ5mm孔，應滿足如下加工要求：1、φ5mm孔軸線到端面B的距離20士0．1mm；2、φ5mm孔對φ20H7孔的對稱度為0．1mm。3、已知工件材料為Q235A鋼，批量N=500件。圖2—6二、專用夾具設計方案1、定位方案按基準重合原則定位基準確定為：B面及φ20H7孔軸線。采用一凸面和一心軸組合定位。2、導向方案為能迅速、準確地確定刀具與夾具的相對位置，鉆夾具上都應設置引導刀具的元件——鉆套。鉆套一般安裝在鉆模板上，鉆模板與夾具體連接，鉆套與工件之間留有排屑空間，如下圖所示。圖2—73、夾緊方案由于工件批量小，宜用簡單的手動夾緊裝置。鋼套的軸向剛度比徑向剛度好，因此夾緊力應指向限位臺階面。如下圖所示，采用帶開口墊圈的螺旋夾緊機構。4、夾具體的設計如下圖所示采用鑄造夾具體的鋼套鉆孔鉆模。圖2—8鑄造夾具體鉆模1—鑄造夾具體2—定位心軸3—鉆模板4—固定鉆套5—開口墊圈6—具緊螺母7—防轉(zhuǎn)銷釘8—鎖緊螺母5、繪制夾具裝配總圖下圖為采用型材夾具體的鉆模。夾具體由盤l及套2組成，定位心軸3安裝在盤l上，套2下部為安裝基面8，上部兼作鉆模板。此方案的夾具體為框架式結(jié)構。采用此方案的鉆模剛度好、重量輕、取材容易、制造方便、制造周期短、成本較低。圖2—9型材夾具體鉆模1一盤2一套3一定位心軸4一開口墊圈5一夾緊螺母6一固定鉆套7一螺釘8一墊圈9一鎖緊螺母10一防轉(zhuǎn)銷釘11一調(diào)整墊圈三、工件在夾具上加工廠的精度分析1、影響加工精度的因素用夾具裝夾工件進行機械加工時,其工藝系統(tǒng)中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。與夾具有關的因素如圖2—11所示，有定位誤差△D對刀誤△T、夾具在機床上的安裝誤差△A和夾具誤差△DJ。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，從而形成總的加工誤差∑△。以圖2-9鋼套鉆Φ5mm孔的鉆模為例計算。定位誤差△D加工尺寸20±0.1mm的定位誤差，△D=0。對稱度0.1mm誤差為工件定位孔與定位心軸配合的最大間隙。工件定位孔的尺寸為Φ20H7(mm)，定位心軸的尺寸Φ20f6(mm)mm=0.54mm2、對刀誤差盤因刀具相對于對刀或?qū)蛟奈恢貌痪_而造成的加工誤差，稱為對刀誤差。如圖2-9中鉆頭與鉆套間的間隙，會引起鉆頭的位移或傾斜，造成加工誤差。由于鋼套壁厚較薄，可只計算鉆頭位移引起的誤差。鉆套導向孔尺寸為聲5F7(mm)，鉆頭尺寸為聲5h9(mm)。尺寸20mm及對稱度0.1mm的對刀誤差均為鉆頭與導向孔的最大間隙mm=0.052mm3、夾具的安裝誤差因夾具在機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。圖2—9中夾具的安裝基面為平面，因而沒有安裝誤差,。圖2—10中車床夾具的安裝基面與車床過渡盤配合的最大間隙為安裝誤差,，或者把找正孔相對車床主軸的同軸度作為安裝誤差。4、夾具誤差因夾具上定位元件、對刀或?qū)蛟⒎侄妊b置及安裝基準之間的位置不精確而造成的加工誤差，稱為夾具誤差。如圖2—11所示，夾具誤差主要由以下幾項組成。1）定位元件相對于安裝基準的尺寸或位置誤差；2）定位元件相對于對刀或?qū)蛟?包含導向元件之間)的尺寸或位置誤差；圖2-11工件在夾具上加工時影響加工精度的主要因素3）導向元件相對于安裝基準的尺寸或位置誤差；若有分度裝置時，還存在分度誤差。以上幾項共同組成夾具誤差。圖2—9中，影響尺寸mm的夾具誤差的定位面到導向孔軸線的尺寸公差=0.06mm，及導向孔對安裝基面B的垂直度=0.03mm。影響對稱度0.1mm的夾具誤差為導向孔對定位心軸的對稱度=0.03mm(導向孔對安裝基面B的垂直度誤差=0.03mm與在公差上兼容，只需計算其中較大的一項即可)。5．加工方法誤差因機床精度、刀具精度、刀具與機床的位置精度、工藝系統(tǒng)的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。計算時可設2、保證加工精度的條件工件在夾具中加工時，總加工誤差∑△為上述各項誤差之和。由于上述誤差均為獨立隨機變量，應用概率法疊加。因此保證工件加工精度的條件是即工件的總加工誤差∑△應不大于工件的加工尺寸公差。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，需留出一定的精度儲備量。因此將上式改寫為或當時，夾具能滿足工件的加工要求。值的大小還表示了夾具使用壽命的長短和夾具總圖上各項公差值確定得是否合理。3、在鋼套上鉆mm孔的加工精度計算在圖2—9所示鉆模上鉆鋼套的mm孔時，加工精度的計算列于表2—1中。由表2—1可知，該鉆模能滿足工件的各項精度要求，且有一定的精度儲備。表2-1用鉆模在鋼套上鉆mm孔的加工精度計算誤差計算加工要求誤差名稱mm對稱度為0.1mm00.054mm0.052mm0.052mm00mmmm(0.2／3)mm=0.067mm(0.1／3)mm=0.033mmmm=0.108mmmm=0.087mmmmmm>0mm=0.013mm>0四、設計感想通過這次課程設計對自己未來將從事的工作進行依次適應性的訓練，從中鍛煉自己的分析問題、解決問題的能力和方法，為后續(xù)專業(yè)課程的學習打下基礎，為以后社會的工作作好準備。設計過程中遇到好多的困難，但我認為正是這些困難使我們慢慢積累設計經(jīng)驗，而這正是我們非常需要的，通過這次課程是課程設計，我學到好多的知識，特別是一些設計方法。而在這第三周的課程設計中，我們經(jīng)過老師指導，小組討論，個人分析思考將實習的所見所聞充分利用，將理論知識、實際生產(chǎn)都糅合起來作出了自己認為較為滿意的成果。鞏固了機械設計知識，訓練了考慮周全的思維方式，懂得了團隊合作的重要性。最令我深刻的是，學會了如何好好利用手冊來查資料，學會了如何使用軟件，并且我們把平時學到的理論與在長春的實踐觀察相結(jié)合，理論聯(lián)系實際。在運用知識的同時，也加深了對知識的理解。學會獨立的分析和解決工藝問題，初步具備設計一個中等復雜程度零件的工藝規(guī)程的能力和提高自我動手的能力。參考文獻1、機械制造工藝與裝備習題集和課程設計指導書．倪森壽．化學工業(yè)出版社，2007年8月；2、機械加工工藝