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塔里木大學
設 計
課 題 名 稱 飛錘支架的夾具設計
學 院 機電學院
專 業(yè) 數(shù)控技術(shù)
班 級 數(shù)控技術(shù)09班
學 號 3102206027
姓 名 馬曉琴
指導教師 張宏
日 期 2008年6月
塔里木大學教務處制
設計任務書
題目：設計飛錘支架夾具
內(nèi)容：
(1)零件的工藝分析
(2)飛錘支架夾具設計
(3)繪制夾具裝配圖
(4)夾具設計說明書
(5)加工程序部分
班 級：數(shù)控09班
學 生：馬曉琴
指導 教師：張宏
2008年6月
前言
機械設計課程教學基本要求規(guī)定，每個學生必須完成一個課程設計。它是機械制造技術(shù)課程的最后一個重要環(huán)節(jié)，也是高等工科院校大多數(shù)學生第一次較全面的課程設計能力訓練。
培養(yǎng)理論聯(lián)系實際的設計思想，訓練綜合運用機械設計和有關(guān)先選修課程的理論，總結(jié)生產(chǎn)實際分析和解決工程實際問題的能力，鞏固、加深和擴展有關(guān)實際方面的知識。
指定設計方案，合理選擇傳動機構(gòu)和零件類型，正確計算零件工作能力、確定尺寸和選擇材料，以及較全面地考慮制造工藝、使用和維護等要求，之后進行結(jié)構(gòu)設計，達到了解和掌握機械零件、機械傳動裝置或簡單的設計過程和方法。
學專業(yè)的一個綜合測試，也是對我們畢業(yè)生做的一次具體的、重要的考驗。此設計密切結(jié)合高等學校的辦學宗旨。已檢測我們在學習和實習過程中對所學知識的掌握程度和運用水平。同時在畢業(yè)設計中與同學互相幫助,一起去圖書館查閱畢業(yè)設計中需要得一些相關(guān)資料,共同探討課程設計中出現(xiàn)的問題,體現(xiàn)了同學之間的凝聚力,增進了同學之間的友誼。
在設計中不足之處，懇請老師點評、指正。
設計者
目 錄
前言------------------------------------------------------------------------------------------------------------（2）
1. 零件的工藝分析---------------------------------------------------------------------------------------（4）
1.1 零件的功用、結(jié)構(gòu)和特點----------------------------------------------------------------------------（4）
1.2 主要加工表面及要求----------------------------------------------------------------------------------（4）
2. 飛錘支架夾具設計------------------------------------------------------------------------------------（5）
2.1工序的工藝分析----------------------------------------------------------------------------------------（5）
2.2定位方案及定位元件選擇和設計-------------------------------------------------------------------（6）
3. 繪制夾具裝配圖見附表-------------------------------------------------------------------------- （8）
4. 夾具設計說明書------------------------------------------------------------------------------------- (12)
4. １夾具設計的基本要求---------------------------------------------------------------------------------（12）
5. 結(jié)論---------------------------------------------------------------------------------------------------（24）
6 （1）飛錘支架零件圖----------------------------------------------------------------------------- （4 ）
(2) 裝配圖-------------------------------------------------------------------------------------- （11）
設計圖--------------飛錘支架
圖1-1零件圖
1. 零件的工藝分析
1.1 零件的功用、結(jié)構(gòu)和特點
功用：起支撐作用。由于該工件工作時要承受一定的力，因此要求有一定的強度、剛度和韌性。
1.2 主要加工表面及要求
1. 孔徑為φ7的孔，其形位公差遵守包容要求，表面粗糙度Ra1.6μm，孔的端面與寬18的槽相通，孔口倒角1×45°。
2. 飛錘支架φ11的回轉(zhuǎn)面，表面粗糙度為Ra6.3μm。
3. 飛錘支架φ15的回轉(zhuǎn)面，表面粗糙度為Ra12.5μm。
4. φ19的回轉(zhuǎn)面和右端面，表面粗糙度為Ra1.6μm，并倒角。
5. 飛錘支架表面2－φ6.5锪平φ12的沉孔，銑上表面及其輪廓，表面粗糙度不作要求。
6. 4－φ6的孔，表面粗糙度為Ra6.3μm，倒角1×45°。
7. 寬18的槽，表面粗糙度為Ra6.3μm。
機械加工加工方案圖
工序號
內(nèi)容
設備
0
鑄造、清砂、退火
10
粗銑毛坯兩端面
X6125銑夾具，端銑刀
20
車臺階面
C620-1車刀
30
銑夾具，端銑刀
X6125銑夾具
40
鉆ф７的內(nèi)孔
Z5025翻轉(zhuǎn)式鉆模、鉆頭ф7
50
鉆孔、锪ф12的孔
Z5025鉆锪孔刀ф12
２.飛錘支架夾具設計
２.１工序的工藝分析
零件為飛錘支架，材料為QT600—3。生產(chǎn)類型為：大批量生產(chǎn)。該零件工藝規(guī)程見工藝卡。球墨鑄鐵的金相組織，基體為85%以上的珠光體，球化率應大于80%不允許有片狀石墨存在。
零件的加工要求為：寬mm，表面粗糙度為Ra6.3um.本工序的加工條件為XA6132銑床及φ12端面銑刀，工件右側(cè)回轉(zhuǎn)體，φ孔、4-φ孔、及2-φ6.5锪平φ12孔均已加工，達到圖樣要求。
正火處理，毛坯上銑18槽的經(jīng)濟精度可達IT8，表面粗糙度Ra6.3um，在銑夾具上加工時適當控制進給速度，可以保證槽的尺寸精度和表面粗糙要
求。因此在本工序加工時，主要應考慮要如何保證槽的寬度偏差。
圖１-１工序圖
2.2定位方案及定位元件選擇和設計
2.2.1定位方案的選擇
1.根據(jù)工序加工要求，要夾住的工件主要尺寸。工件在夾具中的定位方案如下，如圖1-1所示：
方案如下：以φ19回轉(zhuǎn)面及其端面為主要定位基準，來限制自由度。限制X、Y、X、Y、Z制自由度6個。
這樣設計有利于夾具的設計制造,夾緊力方向指向定位元件剛性較大的方向。缺點是不容易保證槽的精確度。
方案草圖
?。?定位元件設計：
夾具與零件的外型輪廓相似。這樣能較容易、較穩(wěn)定地保證加工精度。用夾具裝夾工件時，工件相對與刀具的位置由夾具保證，基本不受工人技術(shù)水平的影響，因而能較容易、較穩(wěn)定地保證工件的加工精度。能提高勞動生產(chǎn)率，減輕工人的勞動強度。采用夾具后，工件不需劃線校正，裝夾方便迅速，顯著地減少了輔助時間，提高了勞動生產(chǎn)率。
這樣能較容易、較穩(wěn)定地保證加工精度。用夾具裝夾工件時，工件相對與刀具的位置由夾具保證，基本不受工人技術(shù)水平的影響，因而能較容易、較穩(wěn)定地保證工件的加工精度。能提高勞動生產(chǎn)率，減輕工人的勞動強度。采用夾具后，工件不需劃線校正，裝夾方便迅速，顯著地減少了輔助時間，提高了勞動生產(chǎn)率。
3．繪制夾具零件圖 ：
圖2-1定位套
圖2-2滑塊
圖2-3飛錘支架
圖2-4鉆套
1.鉆模板 2.夾具體 3.手柄 4.底座 5.定位套 6.螺母 7.襯套 8.鉆套 9.螺釘
圖2-5
3.１裝配圖
4.夾具設計說明書
夾具設計一般是在零件的機械加工工藝過程制訂之后按照某一工序的具體要求進行的。制訂工藝過程，應充分考慮夾具實現(xiàn)的可能性，而設計夾具時，如確有必要也可以對工藝過程提出修改意見。夾具的設計質(zhì)量的高低，應以能否穩(wěn)定地保證工件的加工質(zhì)量，生產(chǎn)效率高，成本低，排屑方便，操作安全、省力和制造、維護容易等為其衡量指標。
4.１夾具設計的基本要求
1精基準選擇的原則:在選擇基準時,主要應考慮保證加工精度和工件安裝方便可靠。其選擇原則應遵循a.基準重合原則，用設計基準作為定位基準,以避免定位基準與設計基準不重合而引起的基準不重合誤差。B基準統(tǒng)一原則，應采用同一基準電位加工零件上盡可能多的表面,基準重合和統(tǒng)一原則是選擇精基準的兩個重要原則,但實際生產(chǎn)中有時會遇到兩者相互矛盾的情況。C自為基準原則,某些要求加工余量小而均勻的精加工工序,選擇加工表面本身作為定位基準。D互為基準原則,對工件上兩個相互位置精度要求很高的表面進行加工時,需要兩個表面互相作為基準,反復進行加工,以保證位置精度要求。
2夾具設計精度的設計原則，要保證設計的夾具制造成本低，規(guī)定零件的精度要求時應遵循以下原則：
（1）對一般精度的夾具
1）應使主要組成零件具有相應加工方法的平均經(jīng)濟精度；
2）應按獲的夾具精度的工藝方法所達到的平均經(jīng)濟精度，規(guī)定基礎(chǔ)件夾具體加工孔的形位公差。
（2）對一般精度或精度要求低的夾具，組成零件的加工精度按此規(guī)定，既達到了制造成本低，又使夾具具有較大精度裕度，能使設計的夾具獲得最佳的經(jīng)濟效果。
對精密夾具 除遵循一般精度夾具的兩項原則外，對某個關(guān)鍵零件，還應規(guī)定與偶配件作或配件等，以達到無間隙滑動等。
對夾緊機構(gòu)的基本要求如下：
??? ①、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。
??? ②、夾緊動作迅速，操作方便省力，夾緊時不應損害零件表面質(zhì)量
??? ③、夾緊件應具備一定的剛性和強度，夾緊作用力應是可調(diào)節(jié)的。
??? ④、結(jié)構(gòu)力求簡單，便于制造和維修
夾緊誤差是指工件在夾緊力的作用下,工序基準相對于理想位置的最大偏移值在加工尺寸方向上的投影和工件變形所造成的加工表面的形狀誤差。產(chǎn)生夾緊變形的因素有兩個方面:工件的彈性變形、工件定位面與夾具定位面之間的接觸變形。
3.優(yōu)良的機床夾具必須滿足下列基本要求：
（1）保證工件的加工精度 保證加工精度的關(guān)鍵，首先在于正確地選定定位基準、定位方法和定位元件，必要時還需進行定位誤差分析，還要注意夾具中其他零部件的結(jié)構(gòu)對加工精度的影響，確保夾具能滿足工件的加工精度要求。
（2）提高生產(chǎn)效率 專用夾具的復雜程度應與生產(chǎn)綱領(lǐng)相適應，應盡量采用各種快速高效的裝夾機構(gòu)，保證操作方便，縮短輔助時間，提高生產(chǎn)效率。
（3）工藝性能好 專用夾具的結(jié)構(gòu)應力求簡單、合理，便于制造、裝配、調(diào)整、檢驗、維修等。
專用夾具的制造屬于單件生產(chǎn)，當最終精度由調(diào)整或修配保證時，夾具上應設置調(diào)整和修配結(jié)構(gòu)。
（4）使用性能好 專用夾具的操作應簡便、省力、安全可靠。在客觀條件允許且又經(jīng)濟適用的前提下，應盡可能采用氣動、液壓等機械化夾緊裝置，以減輕操作者的勞動強度。專用夾具還應排屑方便。必要時可設置排屑結(jié)構(gòu)，防止切屑破壞工件的定位和損壞刀具，防止切屑的積聚帶來大量的熱量而引起工藝系統(tǒng)變形。
（5）經(jīng)濟性好 專用夾具應盡可能采用標準元件和標準結(jié)構(gòu)，力求結(jié)構(gòu)簡單、制造容易，以降低夾具的制造成本。因此，設計時應根據(jù)生產(chǎn)綱領(lǐng)對夾具方案進行必要的技術(shù)經(jīng)濟分析，以提高夾具在生產(chǎn)中的經(jīng)濟效益。
總 結(jié)
課程設計是理工類學生必不可少的一個環(huán)節(jié)，在老師和同學們的共同努力下已取得了初步的結(jié)果，從整體上看，課程設計是鍛煉我們理工類學生的一種思維能力和實踐能力，雖然我們的能力有限，但是通過初步的嘗試，我們已經(jīng)能基本符合我們這個專業(yè)的理論和實踐。
指定設計方案，合理選擇傳動機構(gòu)和零件類型，正確計算零件工作能力、確定尺寸和選擇材料，以及較全面地考慮制造工藝、使用和維護等要求，之后進行結(jié)構(gòu)設計，達到了解和掌握機械零件、機械傳動裝置或簡單的設計過程和方法。
數(shù)控加工是現(xiàn)代制造技術(shù)的典型代表，在制造業(yè)的各個領(lǐng)域如，航天航空，汽車，摩托車，模具，精密機械，家用電器等方面有著日益廣泛的應用，已成為這些行業(yè)中不可缺少的加工手段，伴隨著全球制造業(yè)向我國逐漸轉(zhuǎn)移的發(fā)展趨勢，對數(shù)控加工的要求必將呈現(xiàn)出高速持續(xù)的增長，人才市場急需一批既懂得數(shù)控加工相關(guān)技術(shù)，有熟悉ＣＡＤ／ＣＡＭ軟件編程的人才。
通過這次課程設計，我們感受到了對專業(yè)知識的缺乏和不足，也使我們的專業(yè)知識得到進一步提高，感謝學校給我們這次難得的學習機會。
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