专用夹具设计项目说明书.doc
《专用夹具设计项目说明书.doc》由会员分享,可在线阅读,更多相关《专用夹具设计项目说明书.doc(48页珍藏版)》请在咨信网上搜索。
1、专用夹具设计项目说明书机 械 制 造 技 术 基 础课 程 设 计 题 目:专用夹具设计学 院: 机械工程学院 班 级:x x 级机械制造与自动化x班 姓 名: x x 指导教师: x x 完成日期: 2017 年 4 月31日 目录第一章 前言1第二章 专用夹具设计22.1 夹具的简介22.1.1 夹具的概念22.2 夹具设计前的准备工作32.2.2 熟悉工件零件图和工序图32.3 选择夹紧机构3第三章 夹具装备分析43.1 夹具的功用43.1.1 机床夹具的主要功能43.1.2 机床夹具的特殊功能43.1.3 夹具体主要技术条件及优缺点的分析53.2 夹具的分类63.3 夹具的组成7第四章
2、 机床夹具的设计特点和设计要求74.1 机床夹具的设计特点74.2 拟定夹具的结构方案84.2.1 定位方案的确定84.2.1 夹紧方案确定94.3 夹具总图设计94.4 夹具精度校核94.5 夹具的设计步骤104.6 总图技术要求的定制124.7 夹具设计中的几个重要问题134.8 精度分析135.1定位基准的选择145.2 加工精度分析155.3 拟定工艺路线165.4 工艺方案的比较与分析175.5 选择加工设备与工艺装备195.5.1 专用夹具的基本要求195.6 夹紧力的计算205.7 定位误差分析21第六章 夹具装配图上应标注的尺寸和技术条件216.1 夹具装配图上标注的尺寸216
3、.2 夹具装配图上应标注的技术要求22第七章 夹具体零件图应标注的尺寸和技术要求227.1 夹具体零件图上标注的尺寸227.2 夹具体零件图上标注的技术要求23第八章 对夹具设计的心得体会24第九章 课程设计总结25参考文献26附表1 机械加工工艺过程卡片27 第一章 前言 机械制造装备设计是机械设计制造及其自动化专业的一门主要专业课,其任务是通过该课程的学习,掌握主要机械制造装备的工作原理及其正确使用和选用方法、原则,并具备一定的机械制造装备的总体设计、传动设计、结构设计等基本知识和主要工艺装备的设计能力。而课程设计是机械制造装备设计课程的一个重要的实践性教学环节,也是机械类专业学生较为全面
4、的机械设计训练。通过课程设计的实践,综合地运用装备设计课程和其他先修课程的理论与实际知识,进一步培养与提高学生分析和解决工程实际问题的机械设计能力。其目的在于:1通过课程设计,使学生能综合运用夹具设计课程及其他相关专业课程的知识,学会用所学的理论知识指导设计实践,树立正确的设计思想。2通过课程设计,培养学生分析和解决工程实际问题的能力,使学生掌握机床夹具的一般设计方法和步骤,提高其走上工作岗位所需的专业技能。3通过课程设计,使学生学习运用标准、规范、手册、图册和查阅有关技术资料等。 零件在工艺规程之后,就要按工艺规程顺序进行加工。在加工中除了需要机床、刀具、量具之外,成批生产时还要用机床夹具。
5、他们是机床和工件之间的连接装置,使工件相对于机床获得正确的位置。机床夹具的好坏将直接影响工件加工表面的位置精度、形状精度和尺寸精度。通常把确定工件在机床上或夹具中占有正确位置的过程,称为定位。当工件定位后,为了避免在加工中受到切削力、重力等的作用而破坏定位,还应该用一定的机构或装置将工件加以固定。使工件在加工过程中保持定位位置不变的操作,称为夹紧。将工件定位、夹紧的过程称为装夹。工件装夹是否正确、迅速、方便和可靠,将直接影响工件的加工质量、生产效率、制造成本和操作安全。在成批、大量生产中,工件的装夹是通过机床夹具来实现的。机床夹具在生产中应用十分广泛,夹具按使用范围分为通用夹具、专用夹具、可调
6、夹具、组合夹具和随行夹具,按使用机床分为车床夹具、铣床夹具、钻床夹具、镗床夹具、磨床夹具、齿轮机床夹具、自动机床夹具、数控机床夹具、自动线随行夹具以及其他机床夹具等,按夹紧的动力源分为手动夹具、气动夹具、液压夹具、气-液增力夹具、电磁夹具及真空夹具等。根据所加工工件的要求,本次使用的是钻床浮动夹紧专用夹具。由于能力有限,经验不足,设计中还有许多不足之处,希望各位老师多加指教。第二章 专用夹具设计 2.1 夹具的简介 夹具是一种装夹工件的工艺装备,它广泛地应用于机械制造过程的切削加工、热处理、装配、焊接和检测等工艺过程中。在金属切削机床上使用的夹具统称为机床夹具。在现代生产中,机床夹具是一种不可
7、缺少的工艺装备,它直接影响着加工的精度、劳动生产率和产品的制造成本等,故机床夹具设计在企业的产品设计和制造以及生产技术准备中占有极其重要的地位。机床夹具设计是一项重要的技术工作。2.1.1 夹具的概念在机械制造厂的生产过程中用夹安装工件使之固定在正确的位置上,完成其切削加工、检验、装配、焊接等工作,所使用的工艺装备称为夹具。2.2 夹具设计前的准备工作 2.2.1 明确工件的年生产纲领确定毛坯类型为6000件/年,结合生产实际,备品率和废品率分别取10%和1%,代入N=Q(1+%+%),得年生产纲领N=6000(1+10%+1%)=6660件/年划分生产类型的参考数据确定为大批,工作制度8小时
8、/班制。由于是大批量生产,所以采用的是流水线生产方式,一个工人加工一个工序,以提高生产效率,达到降低成本的目的,其属轻型零件,生产类型为大量生产。 2.2.2 熟悉工件零件图和工序图 零件图给出了工件的尺寸、形状和位置、表面粗糙度等精度的总体要求,工序图则给出了夹具所在工序的零件的工序基准、工序尺寸、已加工表面、待加工表面、以及本工序的定位、夹紧原理方案,这是夹具设计的直接依据。包括零件图的分析、毛坯制造方法的选择、基准的选择、加工方法的选择、加工顺序的确定、工艺路线的制订、余量与工序尺寸的确定、切削用量的选择等。 2.3 选择夹紧机构在确定夹紧力的方向、作用点的同时,要确定相应的夹紧机构。确
9、定夹紧机构要注意以下几方面的问题:安全性 夹紧机构应具备足够的强度和夹紧力,以防止意外伤及夹具操作人员。手动夹具夹紧机构的操作力不应过大,以减轻操作人员的劳动强度。夹紧机构的行程不宜过长,以提高夹具的工作效率。手动夹紧机构应操作灵活、方便。确定夹紧力的方向、作用点,以及夹紧元件或夹紧机构,要选择和设计动力源。夹紧方案也需反复分析比较,确定后,正式设计时也可能在具体结构上作一些修改。第三章 夹具装备分析 3.1 夹具的功用 在机床上用夹具装夹工件时,其主要功能是使工件定位和夹紧。然而,由于各类机床加工方式的不同,有些机床夹具还具有一些特殊的功能。3.1.1 机床夹具的主要功能定位:确定工件在夹具
10、中占有正确的过程。定位是通过工件定位基准面与夹具定位元件的定位面接触或配合实现的。正确的定位可以保证工件加工面的尺寸和位置精度要求。夹紧:工件定位后将其固定,使其在加工过程中保持定位位置不变的操作。由于工件在加工时,受到各种力的作用,若不将工件固定,则工件会松动、脱落。因此,夹紧为工件提供了安全、可靠的加工条件。3.1.2 机床夹具的特殊功能(1) 对刀 调整刀锯切削刃相对工件或夹具的正确位置。如铣床夹具中的对刀块,它能迅速地确定铣刀相对于夹具的正确位置。(2) 导向 如钻床夹具中的钻模板和钻套,能迅速地确定钻头的位置,并引导其进行钻削。导向元件制成模板形式,故钻床夹具常称为钻模。镗床夹具也具
11、有导向功能。 机床夹具是在机床上用以准确,迅速地安装工件或刀具,从而保证工件与刀具间正确相对位置的一种工艺装备。使用夹具可以有效地保证工件的加工质量,提高劳动生产率,扩大机床的工艺范围和减轻劳动强度;因此,夹具在机械制造中占有重要的地位。3.1.3 夹具体主要技术条件及优缺点的分析 夹具体的上平面与底面的平行度要求较高,主要是为了防止装夹后工件倾斜。 (1).保证加工质量: 使用机床夹具的首要任务是保证加工精度,特别是保证被加工工件加工面与定位面之间以及被加工表面相互之间的位置精度。使用机床夹具后,这种精度主要靠夹具和机床来保证,不再依赖工人的技术水平。(2).提高生产效率,降低生产成本: 使
12、用夹具后可减少划线、找正的辅助时间,且易实现多件、多工位加工。在现代机床加工中,广泛采用气动、液动等机动加紧装置,可是辅助时间进一步减少。(3).扩大机床工艺范围: 在机床上使用夹具可使加工变得方便,并可扩大机床的工艺范围。例如,在机床或钻床上使用镗模,可以代替镗床镗孔。又如,使用靠模夹具,可在车床或铣床上进行仿形加工。(4).减轻工人劳动强度,保证安全生产。 优点:V形块和定位销是可换的。在多次装夹、拆装后,由于V形块是定位和加紧的,频繁使用会导致精度降低,当加工出的零件达不到要求时,换V形块就行。 缺点:工作时间长了或者切削力太大可能引起夹具体整体变形,达不到要求。这是就需要重新设计。3.
13、2 夹具的分类夹具有多种分类方法(如车床、铣床、刨床、钻床、镗床、磨床、齿轮加工机床、拉床等夹具。),机床夹具通常有三种分类方法,即按使用范围和特点、夹紧动力源和使用机床来分类。1、.按使用范围和特点可分为:通用夹具、通用可调整夹具、专用夹具、组合夹具、成组夹具、拼拆式夹具。2、按夹具动力源分类:手动夹具、气动夹具、液压夹具、气液增压夹具、电动夹具、磁力夹具、真空夹具、离心力夹具、其他。3、按使用机床分类:车床夹具、铣床夹具、钻床夹具、镗床夹具、磨床夹具、齿轮机床夹具、其他机床夹具。通用夹具是在普通机床上一般都附有通用夹具,如车床上的卡盘,铣床上的回转工作台,分度头,顶尖座等。它们都一标准化了
14、,具有一定的通用性,可以用来安装一定形状尺寸范围内的各种工件而不需要进行特殊的调整。通用可调整式夹具的特点是夹具的部分元件可以更换,部分装置可以调整,以适应不同零件的加工。专用夹具是为了适应某一工件的某一工序加工的要求而专门设计制造的。组合夹具是由一套标准化的夹具元件,根据零件的加工要求拼装组成。不同元件的不同组合和联接可构成不同结构和用途的夹具。夹具用完后,元件可以拆卸重复使用。 成组夹具是用于零件成组加工的夹具。它的加工对象较之可调整夹具更明确,适用范围更广一些。 拼拆式夹具是将标准化的、可互换的零部件装在基础件上或直接装在机床工作台上,并利用调整件装配而成。当某种零件加工完毕,即把夹具拆
15、开,将这些标准零部件放入仓库中,以便重复用于装配成加工另一零件的夹具。这种夹具是通过调整其活动部分和更换定位元件的方式重新调整的。 本课程设计研究了翻转式夹具,阐述了翻转式夹具的工作原理,对翻转式夹具的各零部件做了较为详细的设计计算,并对一些标准件进行了选型,且进行了相关的强度校核。3.3 夹具的组成 通常夹具的组成部分如下:(1)定位装置 定位装置包括定位元件及其组合,其作用是确定工件在夹具中的位置。常用的定位元件有支承钉、定位销、V型块等。(2)夹紧装置 夹紧装置的作用是将工件压紧夹牢、保证工件在定位是所占据的位置,在加工过程中不因受外力(切屑力、重力、惯性力等)和动力装置(气缸、液压缸等
16、)组成。(3)对刀、引导装置 对刀、引导装置的作用是确定刀具相对于夹具的位置,或引导刀具进行加工。常用的对刀、引导元件有对刀块、钻套等。(4)其他原件及装置 根据夹具特殊功能需要而设置一些元件或装置。如分度装置、靠模装置、连接件、操作建议及其他辅助元件等。 第四章 机床夹具的设计特点和设计要求4.1 机床夹具的设计特点 机床夹具设计与其它装备设计比较,有较大的差别,主要表现在下列五个方面:(1) 要有较短的设计和制造周期。一般没有条件对夹具进行原理性试验和复 杂的计算工作。(2) 夹具的精度一般比工件的精度高23倍。(3) 夹具和操作工人的关系特别密切,要求夹具与生产条件和操作习惯密切结合。(
17、4) 夹具在一般情况下是单件制造的,没有重复制造的机会。通常要求夹具在投产时一次成功。(5) 夹具的社会协作制造条件较差,特别是商品化的元件较少。设计者要熟悉夹具的制造方法,以满足设计的工艺性要求。显然,这些问题是很重要的。这将有利于保证夹具的设计、制造质量。4.2 拟定夹具的结构方案夹具的结构方案包括以下几个方案。4.2.1 定位方案的确定根据工序的尺寸形状和位置要求,工件定位时需限制5个自由度。在拟定定位夹紧方案时,仍需要对其进行分析和研究,考察定位基准的选择能否满足工件位置精度的要求,夹具的结构能否实现。本设计用一面两销限制工件的5个自由度,芯轴中心和钻套中心的位置由钻模支架的两个夹紧螺
18、钉和其上的定位孔相对芯轴中心的相对尺寸决定,可通过分度盘的T型槽微调。满足尺寸要求。(1) 定位元件的结构尺寸及在夹具中位置的确定由上可知,定位元件由 支撑板,芯轴的定位销和钻模支架的螺钉孔组成。(1) 芯轴的定位销和钻模支架的螺钉孔距离的确定L+Ld/2=65(+0.02-0.02)(2) 支撑板芯轴的定位销尺寸确定5h7/g6配合误差(+0.1-0)(3) 螺钉孔尺寸确定5h7/g6配合误差(+0.1-0)4.2.1 夹紧方案确定根据工件的定位方案,考虑加紧力的作用点及方向,采用可快速装卸的开口垫圈方法来实现。它的夹紧力选在大端端面及加工端面,增加了工件刚度,加工过程中不易产生震动,工件的
19、夹紧变形也小,夹紧可靠,并防止了钻头长度问题。(3) 夹具在机床上的安装方式考虑本工序工件的加工精度一般,因此夹具可通过机床工作台T型槽的方法固定在工作台上。(4) 钻模的设计根据孔加工要求,本设计选用回转式钻模,比起固定式钻木雅模,虽然误差比较的大,但可以很方便的拆装工件,提高加工效率,同事也满足设计的误差要求。综合考虑,选用回转式钻模。(5) 钻套的设计根据加工的要求选用固定式钻套用于本设计,满足加工要求,符合对产量的客观要求,加工中其磨损的程度在误差范围内,因此固定式钻套比起其他设计经济性更高。(6) 夹具体及总体设计夹具体的设计应通盘考虑,使各组成部分通过夹具体有机得联系起来,形成一个
20、完整的夹具。从夹具的总体设计考虑,由于钻床加工的特点,在加工过程中容易引起震动,故要求夹具体及其上各组成部分的所有元件的刚度和强度要足够。4.3 夹具总图设计在绘制夹具结构草图的基础上,绘制夹具总装图并标注有关尺寸公差配合和技术条件。4.4 夹具精度校核1)孔中心位(芯轴的定位销和钻模支架的螺钉孔)校核影响其精度的主要因素如下。(1) 定位误差基准不重合误差:B=0.02mm,基准偏移误差Y=0,所以,D=0.02mm。(2) 夹具安装误差由于夹具定位面和夹具底面的平行度误差等,会引起工件倾斜,是加工的工序位置尺寸产生误差,技术要求规定不大于0.003/100,故此工件的影响在0,005以内。
21、(3) 与加工方法有关的误差根据实际生产经验,这方面误差一般可控制在被加工工件公差的1/3范围内,这里取0.03。以上三项合计为0.055mm,即可能的加工误差为0.055mm,这小于加工工件要求保证的公差尺寸0.1mm。2)角度尺寸校验(1)定位误差由于芯轴的定位销和钻模支架的螺钉孔之间配合间隙会造成基准位移误差,可能导致两定位孔中心连心对规定位置的倾斜,其最大转角误差为=arctan( D1+d1+x1min +D2+d2+x2min)/2L=5.2其最大影响是正负5.2 秒。(2)与加工方法有关的误差夹具中心平面与T型槽的平行度误差,查阅相关手册,一般为0.03/100,经换算,相当角度
22、误差为正负1。综合这两项误差,其最大角度误差为正负6.2,满足本工件加工的要求。结论:从计算来看,本设计的精度要求合格,可以应用。4.5 夹具的设计步骤1.明确设计任务,收集研究原始材料再接到夹具设计任务书后,首先要仔细阅读加工件的零件图和与之有关的部件装配图,了解零件的作用结构特点和技术要求;其次,要认真研究加工件的工艺规程,充分了解本工序的加工内容和加工要求,了解本工序使用的机床和刀具,研究分析夹具设计任务书上所选用的定位基准和工序尺寸。2.拟定夹具结构方案,绘制夹具草图拟定夹具的结构方案时,主要解决如下问题。(1) 确定工件的定位方式,设计定位装置。对定位元件的技术要求:足够的精度。较好
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 专用 夹具 设计 项目 说明书
1、咨信平台为文档C2C交易模式,即用户上传的文档直接被用户下载,收益归上传人(含作者)所有;本站仅是提供信息存储空间和展示预览,仅对用户上传内容的表现方式做保护处理,对上载内容不做任何修改或编辑。所展示的作品文档包括内容和图片全部来源于网络用户和作者上传投稿,我们不确定上传用户享有完全著作权,根据《信息网络传播权保护条例》,如果侵犯了您的版权、权益或隐私,请联系我们,核实后会尽快下架及时删除,并可随时和客服了解处理情况,尊重保护知识产权我们共同努力。
2、文档的总页数、文档格式和文档大小以系统显示为准(内容中显示的页数不一定正确),网站客服只以系统显示的页数、文件格式、文档大小作为仲裁依据,平台无法对文档的真实性、完整性、权威性、准确性、专业性及其观点立场做任何保证或承诺,下载前须认真查看,确认无误后再购买,务必慎重购买;若有违法违纪将进行移交司法处理,若涉侵权平台将进行基本处罚并下架。
3、本站所有内容均由用户上传,付费前请自行鉴别,如您付费,意味着您已接受本站规则且自行承担风险,本站不进行额外附加服务,虚拟产品一经售出概不退款(未进行购买下载可退充值款),文档一经付费(服务费)、不意味着购买了该文档的版权,仅供个人/单位学习、研究之用,不得用于商业用途,未经授权,严禁复制、发行、汇编、翻译或者网络传播等,侵权必究。
4、如你看到网页展示的文档有www.zixin.com.cn水印,是因预览和防盗链等技术需要对页面进行转换压缩成图而已,我们并不对上传的文档进行任何编辑或修改,文档下载后都不会有水印标识(原文档上传前个别存留的除外),下载后原文更清晰;试题试卷类文档,如果标题没有明确说明有答案则都视为没有答案,请知晓;PPT和DOC文档可被视为“模板”,允许上传人保留章节、目录结构的情况下删减部份的内容;PDF文档不管是原文档转换或图片扫描而得,本站不作要求视为允许,下载前自行私信或留言给上传者【精***】。
5、本文档所展示的图片、画像、字体、音乐的版权可能需版权方额外授权,请谨慎使用;网站提供的党政主题相关内容(国旗、国徽、党徽--等)目的在于配合国家政策宣传,仅限个人学习分享使用,禁止用于任何广告和商用目的。
6、文档遇到问题,请及时私信或留言给本站上传会员【精***】,需本站解决可联系【 微信客服】、【 QQ客服】,若有其他问题请点击或扫码反馈【 服务填表】;文档侵犯商业秘密、侵犯著作权、侵犯人身权等,请点击“【 版权申诉】”(推荐),意见反馈和侵权处理邮箱:1219186828@qq.com;也可以拔打客服电话:4008-655-100;投诉/维权电话:4009-655-100。