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湖南工業(yè)大學(xué) 課 程 設(shè) 計 資 料 袋 機械工程 學(xué)院 2010 ~ 2011 學(xué)年第 一 學(xué)期 課程名稱 機械制造裝備設(shè)計 指導(dǎo)教師 劉金華 職稱 學(xué)生姓名 蔡加本 專業(yè)班級 機設(shè)07—4班 學(xué)號 07405100304 題 目 金屬切削機床夾具設(shè)計 成 績 起止日期 2010 年 12月 27 日～ 2010年 12 月 31日 目 錄 清 單 序號 材 料 名 稱 資料數(shù)量 備 注 1 課程設(shè)計說明書 1 2 課程設(shè)計圖紙 2 機械制造裝備設(shè)計課程設(shè)計計算說明書 設(shè)計題目 金屬切割機床夾具設(shè)計 學(xué)院 機械工程學(xué)院 專業(yè) 機械設(shè)計制造及其自動化 班級 機設(shè)074班 設(shè)計者 蔡加本 學(xué)號 07405100304 指導(dǎo)教師 劉金華 2010年 12月 29 日 目 錄 一、設(shè)計任務(wù) ……………………………………………….1 二、分析零件圖紙并確定其生產(chǎn)類型………………………..5 2.1零件的作用………………………………………………..6 2.2零件的工藝分析…………………………………………..7 2.3零件的生產(chǎn)類型…………………………………………..7 三、 總體方案的確定 ……………………...........................7 3.1鉆孔簡單工藝步驟.......................................................7 3.2. 定位方案…………………………............................7 3.3定位元件和定位裝置的設(shè)計和選擇...............................8 3.4導(dǎo)向方案 ………………………………………........9 3.5夾緊方案……………………………………….........10 3.6夾具體的設(shè)計…………………………………..........10 四、繪制夾具裝配總圖……………………………………..11 五、夾具使用說明…………………………………………….11 六．夾具精度分析………………………………...................11 七、機構(gòu)特點…………………………………………………...13 八．設(shè)計心得...........................................................................13 八．參考文獻………………………………………………...14 湖南工業(yè)大學(xué) 課程設(shè)計任務(wù)書 2010—2011學(xué)年第一學(xué)期 機械工程 學(xué)院（系、部） 機械設(shè)計制造及自動化 專業(yè) 機設(shè)074 班級 課程名稱： 《機械制造裝備設(shè)計》 1-5 設(shè)計題目： 底板座架夾具設(shè)計 起止日期：自 2010 年 12月 27 日至 2010 年 12 月 31日共 1 周 內(nèi) 容 及 任 務(wù) 一、設(shè)計任務(wù): 底板座架零件,要求加工φ36H7孔，保證尺寸18.5±0.2,進行夾具設(shè)計,生產(chǎn)批量為中批量生產(chǎn)。 二、要求： 1、 夾具設(shè)計方案應(yīng)保證相關(guān)的技術(shù)和精度要求； 2、 加工機床根據(jù)需要自己選擇 3、 如圖形不夠清晰，請查閱《機械制造裝備設(shè)計課程設(shè)計》（陳立德編，高等教育出版社，ISBN978-7-04-022625-6） 三、設(shè)計工作量 1、 設(shè)計計算說明書一份, 非標(biāo)準(zhǔn)零件圖1-2張，專用夾具裝配總圖1張，夾具爆炸圖1張（3D圖）；圖紙工作量應(yīng)大于一張A0圖； 2、 設(shè)計說明書及圖紙必須為計算機輸出稿； 上交作業(yè)應(yīng)包括電子稿以及打印稿，設(shè)計說明書文件格式為word2003版本，平面圖紙文件格式為Autocad2010或以下版本文件格式，3D圖可用任何三維造型軟件繪制。 進度安排（僅供參考） 起止日期 工作內(nèi)容 2011.1.10 1、設(shè)計準(zhǔn)備工作：熟悉設(shè)計任務(wù)書，明確設(shè)計的內(nèi)容與要求；2、熟悉設(shè)計指導(dǎo)書、有關(guān)資料、圖紙等 3、結(jié)構(gòu)方案分析； 2011.1.10 機構(gòu)（夾具）草圖設(shè)計； 2011.1.11 機構(gòu)（夾具）分析計算； 2011.1.12 裝配圖繪制； 2011.1.13 夾具零件圖繪制； 2011.1.14 編寫設(shè)計計算說明書； 2011.1.18-19 答辯 主要參考資料 1. 《機械制造裝備設(shè)計》 馮辛安等著 機械工業(yè)出版社 2. 《機械制造裝備設(shè)計課程設(shè)計》 陳立德編 高等教育出版社 3. 《機械制造裝備設(shè)計》 陳立德編 高等教育出版社 4. 《金屬切削機床夾具設(shè)計手冊》 浦林詳?shù)染? 機械工業(yè)出版社 5. 《金屬切削機床設(shè)計》 戴曙著 機械工業(yè)出版社 ? 指導(dǎo)教師（簽字）： 劉金華 2010 年 12月 16日 系（教研室）主任（簽字）： 年 月 日 摘要：本設(shè)計對底板座架的各個加工難點、生產(chǎn)類型進行了分析，針對零件的結(jié)構(gòu)特點進行毛坯設(shè)計、對其工藝過程進行了設(shè)計。為提高生產(chǎn)效率，設(shè)計了各個加工工序的工裝夾具，對十字孔加工的夾具進行了詳細的分析，對其它座架零件的加工有一定的借鑒意義。關(guān)鍵詞：底板座架 工藝 工裝夾具 設(shè)計 序言 機械制造工藝裝備設(shè)計是包括機械制造基礎(chǔ)，互換性基礎(chǔ)、機械設(shè)計基礎(chǔ)等其他課程綜合結(jié)合而成，是大學(xué)里面的比較重要的一門課程。這次課程設(shè)計使我們能綜合運用各科基礎(chǔ)中的基本理論，并結(jié)合生產(chǎn)實習(xí)中學(xué)到的實踐知識，獨立地分析和解決了零件機械制造的工藝問題，設(shè)計了機床夾具這一典型的工藝裝備，提高了結(jié)構(gòu)設(shè)計能力，為今后和畢業(yè)設(shè)計及未來從事的工作打下了良好的基礎(chǔ) 由于能力所限，經(jīng)驗不足，設(shè)計中還有很多不足之處，希望各位老師多加指教。 二、分析零件圖紙并確定其生產(chǎn)類型 2.1零件的作用 零件底板座架在機械設(shè)備中是不可缺少的其主要作用： (1)構(gòu)架設(shè)備的支撐基礎(chǔ)，并在此基礎(chǔ)上安裝軸類零件及軸上零件 (2)利用他們的工藝結(jié)構(gòu)起到其他重要零件的定位作用 (3)用以連接機器設(shè)備與地面的基礎(chǔ)零件 圖2.1底板座架實體 圖2.2底板座架零件 2.2零件的工藝分析 通過對該零件的重新繪制，知道了該零件的視圖正確、尺寸完整，尺寸、公差及技術(shù)要求齊全。但是該零件外圓和幾個孔的尺寸精度要求比較高，加工會有些困難。 該零件是一個不規(guī)則的零件，它的結(jié)構(gòu)復(fù)雜不對稱。以軸的中心線為基準(zhǔn)，需加工面的的表面粗糙度都不難獲得。十字孔的的位置度要求雖說并不高，但需要經(jīng)過一番尺寸鏈的計算才能獲得。不好加工的就是上端幾個臺階平面，各平面是以斜面和圓面連接，加工有些費時。 2.3零件的生產(chǎn)類型 根據(jù)設(shè)計任務(wù)已知底板座架零件,要求加工φ36H7孔，保證尺寸18.5±0.2,進行夾具設(shè)計,生產(chǎn)批量為中批量生產(chǎn) 三、總體方案的確定 3.1工件在加工中心上加工36H7單工藝步驟： （1） 先選用34左右的麻花鉆鉆孔 （2）進行初鉸留一定余量 （2） 選用36H7鉸刀進行精鉸到要求尺寸 由于本道工序所加工的孔只有在加工精度上要求比較高，而在位置度上要求并不高，所以所設(shè)計的夾具的定位尺寸也不需太高。 3.2 定位方案 根據(jù)圖紙要求可得：選尾端的臺階面為定位基準(zhǔn)，采用一個大平面定位可以限制三個自由度（X,Y的轉(zhuǎn)動，Z的移動），一個小平面限制兩個自由度（Y的移動，Z的轉(zhuǎn)動），最后用一個定位銷限制一個自由度（X的移動）的組合定位方案，將工件6個自由度全部限制。裝夾定位如下圖所示： 圖3.1裝夾定位方案 3.3定位元件和定位裝置的設(shè)計和選擇 3.3.1 鉤形壓板 材料:45鋼 熱處理35~ 40HRC,按GB/T2196-91查得 3.3.2 壓緊螺釘 材料:45鋼 熱處理30~ 35HRC,按GB/T2160-91查得 3.3.3 螺母 材料: 45鋼 熱處理35~ 40HRC,按GB/T2148-91查得 3.3.4定位銷 材料: 20鋼 滲碳深0.8~1.2mm,55~ 60HRC,按GB/T2202-91查得 3.3.5鉆套鏜套 材料: 20鋼 滲碳深0.8~1.2mm,58~ 64HRC,按GB/T2262-91查得 3.4.導(dǎo)向方案 為能迅速、準(zhǔn)確地確定刀具與夾具的相對位置，機床夾具上都應(yīng)設(shè)置引導(dǎo)刀具的元件——鉆套。鉆套一般安裝在鉆模板上，鉆模板與夾具具體連接，且要求鉆套與工件之間要留有排屑空間。如下圖4.1所示： 圖3.2：鉆套 3.5夾緊方案 由于工件為中等批量生產(chǎn)，產(chǎn)量不大，宜用簡單的手動夾緊裝置。采用鉸鏈連接V型塊，另一端采用螺栓連接，通過擰緊螺母使V型快夾緊工件來實現(xiàn)夾緊。有效的提高了工作效率。V型塊夾緊工件主要是為了防止工件在加工過程中受力的作用產(chǎn)生傾覆和振動，手動夾緊是可靠的，可以免去夾緊力的計算。 3.6夾具體的設(shè)計 夾本夾具根據(jù)加工的是通孔，因此把底板設(shè)計成有一條比加工的孔直徑稍大點的通槽，所以領(lǐng)用這個通槽，采用壓板與螺栓將夾具固定在工作臺的T型槽上。具體須將定位、導(dǎo)向、夾緊裝置連接成一體，并能正確地安裝在機床上。如下圖6.1所示： 圖3.3夾具體 四、繪制夾具裝配總圖 見附圖 五、夾具使用說明 安裝工件時，稍微松開螺母將V型塊的U型口扯出，掀開V型塊，將工件一側(cè)面平放在底板上，靠緊小平面，伸長到定位稍處，再將V型塊夾緊工作，將U型口插入螺栓，用扳手擰緊螺母即可。 六、夾具精度分析 在機床上使用夾具加工一批工件時，影響工件加工精度的誤差因素有: 1) 定位誤差 2) 安裝誤差 3) 夾具誤差 4）加工方法誤差=/3 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(yīng)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(yīng)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要留出一定的精度儲備量,因此將上式改寫為： - 或 =-0 >0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是否合理。 由以上就可以計算出底板座架36mm孔的加工精度 工件在鉆床上加工36mm孔時，加工精度的計算列于表2.1中。 由表2.1可知，該夾具能滿足工件的各項精度要求，且有一定的精度儲備。 表6.1 加工要求 誤差計算 誤差名稱 mm 0 0 (0.025/3)mm=0.008 +=(0.005)mm =0.0094mm (0.025-0.0094)mm=0.0156mm>0 七、機構(gòu)特點 本夾具結(jié)構(gòu)簡單，制作容易，采用一般的夾緊定位方式，操作易懂、方便，有利于節(jié)約加工時間。 八、設(shè)計心得 通過金屬切削機床夾具設(shè)計，使我能綜合運用夾具課程設(shè)計及其他相關(guān)專業(yè)課程的知識，學(xué)會了用所學(xué)理論知識指導(dǎo)設(shè)計實踐，培養(yǎng)了我分析和解決工程實際問題的能力，使我掌握機床夾具的一般設(shè)計方法和步驟，學(xué)習(xí)運用標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范、手冊、圖冊、和查閱有關(guān)技術(shù)資料等，強化學(xué)生的基礎(chǔ)設(shè)計技能，提高了其今后走上工作崗位所需的專業(yè)技能。 九、參考文獻 《機械制造裝備設(shè)計》????? 馮辛安等著?? 機械工業(yè)出版社 《機械制造裝備設(shè)計課程設(shè)計》?陳立德編?? 高等教育出版社 《機械制造裝備設(shè)計》??陳立德編?? 高等教育出版社 《金屬切削機床夾具設(shè)計手冊》 浦林詳?shù)染? 機械工業(yè)出版社 《金屬切削機床設(shè)計》? 戴曙著????機械工業(yè)出版社