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1 機床夾具設(shè)計 課程設(shè)計指導(dǎo)書 機械工程學(xué)院 2007 年 3 月 2 一 課程設(shè)計的目的 機床夾具設(shè)計 課程設(shè)計是在學(xué)完了 機床夾具設(shè)計 課程后進(jìn)行的一個實踐性教 學(xué)環(huán)節(jié) 其目的是 1 培養(yǎng)學(xué)生綜合應(yīng)用 機床夾具設(shè)計 課程及其它有關(guān)先修課程的理論知識 把理論 知識和生產(chǎn)實際密切結(jié)合 能夠根據(jù)被加工零件的技術(shù)要求 運用夾具設(shè)計的基本原理和 方法 學(xué)會擬訂夾具設(shè)計方案 完成夾具結(jié)構(gòu)設(shè)計 進(jìn)一步提高結(jié)構(gòu)設(shè)計能力 2 培養(yǎng)學(xué)生熟悉并運用有關(guān)手冊 圖表 規(guī)范等有關(guān)資料文獻(xiàn)的能力 3 進(jìn)一步培養(yǎng)學(xué)生識圖 制圖 運算和編寫技術(shù)文件等基本技能 4 培養(yǎng)學(xué)生獨立思考和獨立工作的能力 為畢業(yè)后走向社會從事相關(guān)技術(shù)工作打下良 好的基礎(chǔ) 二 課程設(shè)計的要求與內(nèi)容 本次設(shè)計按學(xué)號順序 或者自由組合 分組進(jìn)行 每 6 人一組 每組一個題目 要求 每組根據(jù)提供的零件工序圖 設(shè)計一種專用夾具 車 銑 鉆夾具 并撰寫設(shè)計說明書 學(xué)生應(yīng)在教師指導(dǎo)下 按本指導(dǎo)書的規(guī)定 認(rèn)真地 有計劃地按時完成設(shè)計任務(wù) 必 須以負(fù)責(zé)的態(tài)度對待自己所作的技術(shù)決定 數(shù)據(jù)和計算結(jié)果 注意理論與實踐的結(jié)合 以 期使整個設(shè)計在技術(shù)上是先進(jìn)的 在經(jīng)濟(jì)上是合理的 在生產(chǎn)上是可行的 具體內(nèi)容如下 1 繪制夾具裝配總圖和關(guān)鍵零件圖一張 2 撰寫設(shè)計說明書一 份 三 設(shè)計方法和步驟 1 制訂設(shè)計方案 繪制結(jié)構(gòu)草圖 設(shè)計方案的確定是一項十分重要的設(shè)計程序 方案的優(yōu)劣往往決定了夾具設(shè)計的成敗 因此 寧可在這里多花一點時間充分地進(jìn)行研究 討論 而不要急于繪圖 草率從事 最 好制訂兩種以上的結(jié)構(gòu)方案 進(jìn)行分析比較 確定一個最佳方案 1 確定定位方法 選擇定位元件 定位應(yīng)符合 六點定則 定位元件盡可能選用 標(biāo)準(zhǔn)件 必要時可在標(biāo)準(zhǔn)元件結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)上作一些修改 以滿足具體設(shè)計的需要 2 確定夾緊方式 設(shè)計夾緊機構(gòu) 夾緊可以用手動 氣動 液壓或其他力源形式 重點應(yīng)考慮夾緊力的大小 方向 作用點 以及作用力的傳遞方式 看是否會破壞定位 是否會造成工件過量變形 是否能滿足生產(chǎn)率的要求 對于氣動 液壓夾具 應(yīng)考慮氣 液壓 缸的形式 安裝位置 活塞桿長短等 3 確定夾具整體結(jié)構(gòu)方案 定位 夾緊確定之后 還要確定其他機構(gòu) 如對刀裝置 導(dǎo)引元件 分度機構(gòu) 頂出裝置等 最后設(shè)計夾具體 將各種元件 機構(gòu)有機地連接在一 起 4 夾具精度分折 在繪制的夾具結(jié)構(gòu)草圖上 標(biāo)注出初步確定的定位元件的公差配 合關(guān)系及相互位置精度 然后計算定位誤差 根據(jù)誤差不等式關(guān)系檢驗所規(guī)定的精度是否 滿足本工序加工技術(shù)要求 是否合理 否則應(yīng)采取措施后 如重新確定公差 更換定位元 件 改變定位基準(zhǔn) 必要時甚至改變原設(shè)計方案 重新分析計算 5 夾具夾緊力分析 首先應(yīng)計算切削力大小 它是計算夾緊力的主要依據(jù) 通常確 3 定切削力有以下三種方法 1 由經(jīng)驗公式算出 2 由單位切削力算出 3 由手冊上提供的圖表查出 根據(jù)切削力 夾緊力的方向 大小 按靜力平衡條件求得理論夾緊力 為了保證工件 裝夾的安全可靠 夾緊機構(gòu) 或元件 產(chǎn)生的實際夾緊力 一船應(yīng)為理論夾緊力的 1 5 2 5 倍 應(yīng)當(dāng)指出 由于加工方法 切削刀具 裝夾方式干差萬別 夾緊力計算有時是沒有現(xiàn) 成的公式可套用的 需要同學(xué)們根據(jù)過去已掌握的知識 技能進(jìn)行分析 研究來確定合理 的計算方法 或采用經(jīng)驗類比法 千萬不要為了計算而去計算 只要在說明書內(nèi)闡述清楚 這樣處理夾緊力的理由即可 2 繪制夾具裝配總圖 夾具裝配總圖應(yīng)能清楚地表示出夾具的工作原理和結(jié)構(gòu) 各元件間相互位置關(guān)系相外 廓尺寸 主視圖應(yīng)選擇夾具在機床上使用時正確安放時的位置 并且是工人操作面對的位 置 夾緊機構(gòu)應(yīng)處于 夾緊 狀態(tài)下 要正確選擇必要的視圖 剖面 剖視以及它們的配 置 盡量采用 1 1 的比例繪制 基本步驟如下 1 參考草圖設(shè)計布局 先將被加工零件用雙點劃線 或紅色細(xì)實線 勾出輪廓 注 意工件輪廓是假想的透明體 不會擋住夾具上的任何線條 以后的繪制過程中要時時提醒 自己不要忘記這一點 2 依定位元件 導(dǎo)向 對刀 元件 夾緊裝置 其他機構(gòu)和輔助元件及夾具體的順 序畫出整個夾具結(jié)構(gòu) 3 在總圖適當(dāng)?shù)奈恢蒙袭嬌峡s小比例的工序圖 以便于審核 制造 裝配 檢驗者 在閱圖時對照 4 標(biāo)注夾具的有關(guān)尺寸 公差與技術(shù)要求 主要包括以下內(nèi)容 1 最大輪廓尺寸 長 寬 高 活動構(gòu)件的最大活動范圍 2 與工件加工技術(shù)要求直接有關(guān)的尺寸和公差 如 定位元件之間的尺寸及公差 導(dǎo)向 或?qū)Φ?元件之間的尺寸及公差以及它們與定位元件之間的尺寸及公差 導(dǎo)向 或?qū)Φ?元件與夾具安裝基面或機床連接元件之間的尺寸與技術(shù)要求 定位元件與夾具安裝基面或與機床連接元件之間的尺寸與技術(shù)要求 3 重要的配合尺寸及配合性質(zhì) 如鉆套內(nèi)徑 鉆套與襯套 襯套與模板等處 4 安裝尺寸 夾具體與機床的連接尺寸 如車夾具與機床連接的錐柄 止口等 5 其他技術(shù)要求 標(biāo)于總圖下方適當(dāng)?shù)奈恢?內(nèi)容包括 為保證裝配精度而規(guī)定或建 議采取的制造方法與步驟 為保證夾具精度和操作方便而應(yīng)注意的事項 對夾具某些部件 動作靈活性要求等 6 編制 標(biāo)注零件序?qū)?填寫明細(xì)表 標(biāo)題欄 3 繪制夾具零件圖 經(jīng)教師指定繪制 1 個關(guān)鍵的 非標(biāo)準(zhǔn)的夾具零件 如夾具體 4 撰寫設(shè)計說明書 說明書是課程設(shè)計總結(jié)性文件 通過編寫說明書 進(jìn)一步培養(yǎng)學(xué)生分析 總結(jié)和表達(dá) 的能力 鞏固 深化在設(shè)計過程中所獲得的知識 是本次設(shè)計工作的一個重要組成部分 說明書應(yīng)概括地介紹設(shè)計全貌 對設(shè)計中的各部分內(nèi)容應(yīng)作重點說明 分析論證及必 4 要的計算 要求系統(tǒng)性好 條理清楚 圖文并茂 充分表達(dá)自己的見解 力求避免抄書 文內(nèi)公式 圖表 數(shù)據(jù)等出處 應(yīng)以 注明參考文獻(xiàn)的序號 說明書要求語言簡練 文字通順 圖例清晰 采用 A4 紙打印 大標(biāo)題采用黑體 3 號 字 小標(biāo)題采用黑體 4 號字 內(nèi)容采用宋體小 4 號字 學(xué)生從設(shè)計一開始就應(yīng)隨時這項記錄設(shè)計內(nèi)容 計算結(jié)果 分析意見和資料來源 以 及教師的合理意見 自己的見解與結(jié)論等 每一設(shè)計階段后 隨即可整理 編寫出有關(guān)部 分的說明書 待全部設(shè)計結(jié)束后 只要稍加整理 使可裝訂成冊 說明書包括的內(nèi)容有 1 目錄 2 設(shè)計任務(wù)書 3 總論或前言 4 設(shè)計思想與不同方案對比 5 定位分析與定位誤差計算 6 對刀及導(dǎo)引裝置設(shè)計 7 夾緊機構(gòu)設(shè)計與夾緊力計算 8 夾具操作動作說明 也可和第 4 項合并進(jìn)行 9 設(shè)計心得體會 10 參考文獻(xiàn)書目 書目前排列序號 以便于正文引用 四 課程設(shè)計成績的評定 機床夾具設(shè)計 課程設(shè)計成績由平時成績 設(shè)計圖紙及說明書三部分組成 比例為 3 5 2 按優(yōu)秀 良好 中等 及格和不及格五級平定 凡初評不合格的學(xué)生 給予一次 修改機會 修改后成績?nèi)圆缓细裾?成績按不及格計 五 課程設(shè)計的進(jìn)度與時間安排 本次課程設(shè)計的時間為 1 周 具體進(jìn)度安排如下 序號 內(nèi)容 時間 1 領(lǐng)取設(shè)計任務(wù)書 熟悉資料 借閱設(shè)計資料 1 2 擬定夾具設(shè)計方案 設(shè)計繪制夾具裝配圖一張 夾具關(guān)鍵零件圖二張 4 3 編寫設(shè)計計算說明書 2 六 參考文獻(xiàn) 1 機床夾具設(shè)計 薛源順主編 機械工業(yè)出版社 2000 年 11 月 2 機床夾具設(shè)計 修訂本 王啟平主編 哈爾濱工業(yè)大學(xué)出版社 1996 年 2 月 5 附 設(shè)計題目 題目一 鉆床夾具設(shè)計 如圖 1 所示 設(shè)計加工鏈子板上 2 22mm 孔的鉆床夾具 圖中其他各表 面均已加工完畢 320 全 部 1 6 50 40 140 25 40 2 2 0 04 2 16 0 10 0 2 圖 1 鏈子板 題目二 鉆床夾具設(shè)計 圖 2 所示為蓋扳簡圖 在鉆床上鉆 6 8mm 孔 蓋板的厚度為 20mm 4060 50 50 130 10 206 8 全 部 40 6 3 圖 2 蓋扳 6 題目三 鉆床夾具設(shè)計 如圖 3 所示 設(shè)計加工端蓋上 6 6mm 小孔的鉆孔夾具 圖中其他各表面 均已加工完畢 圖 3 端蓋 題目四 鉆床夾具設(shè)計 如圖 4 所示 設(shè)計加工擋環(huán)上 10H7 小孔的鉆孔夾具 圖中其他各表面均 已加工完畢 圖 4 擋環(huán) 7 題目五 鉆床夾具設(shè)計 如圖 5 所示 設(shè)計加工連接板 20mm 孔的鉆床夾具 圖中其他各表面均 已加工完畢 50 90 0 080 20 通 孔 厚 度 2525 50 0 040 全 部 1 6 通 孔 24 0 10 180 圖 5 連接板