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機械工程學院機床專用夾具設計說明書設計題目：罩殼零件車削 ?32H7 孔工序?qū)Ｓ脢A具的設計 指導教師： 蔡蘇寧 專 業(yè)： 機械制造與自動化 班 級： 機制 1008 班 姓 名： 康鵬勃 日 期： 2012-11-01 2目 錄工藝（工裝）課程設計任務書 .3序言 7一、零件的工藝分析 8二、夾具設計 .8（一） 、設計思想 .8（二） 、定位方案 .9（三） 、夾緊方案 .9（四） 、定位銷設計與誤差計算 10（五） 、夾緊力計算： 12（六） 、夾具整體說明： 13三、夾具設計心得體會 .14四、參考文獻 153機械工程學院工藝（工裝）課程設計任務書設計題目：罩殼零件車削 ?32H7 孔工序?qū)Ｓ脢A具的設計設計內(nèi)容：（1）零件圖 1張（2）夾具裝配總圖 1 張（3）夾具零件圖 1～2張（3）課程設計說明書 1 份原始資料：零件圖 1 張；生產(chǎn)綱領為 6000 件/年；每日1 班。指導教師： 蔡蘇寧 專 業(yè)： 機械制造與自動化 班 級： 機制 1008 班 姓 名： 康鵬勃 日 期： 2012-11-01 4工藝（工裝）課程設計任務書一、設計內(nèi)容及要求1．工藝分析熟悉零件圖，了解零件的性能、材料、用途及其在機床中的作用，通過其結構工藝性和各項技術要求的分析，明確該零件主要表面和次要表面，并找出該零件主要表面加工時的關鍵技術問題。2．確定生產(chǎn)類型根據(jù)零件的生產(chǎn)綱領（年產(chǎn)量） ，確定其生產(chǎn)類型（一般應為批量生產(chǎn)） 。3．確定設計方案結合本道工序的加工要求，判斷應該限制的自由度，進而選擇定位基準，確定設計方案?！咀ⅰ浚簯贫▋蓚€以上的定位方案，經(jīng)比較后，選出最佳方案。4．定位分析與定位誤差的計算5．對刀及導引裝置的設計6．加緊機構的設計和加緊力的計算7．編寫設計說明書根據(jù)以上設計內(nèi)容和要求，編寫《專用夾具設計說明書》一份。說明書是課程設計的總結性文件，要求字跡工整，語言簡練，文字5通順，簡明扼要，圖例清晰。【注】編寫內(nèi)容及格式見：《專用夾具課程設計說明書》裝訂順序及編寫提綱。二、設計要求在本次課程設計過程中，要求編制一個中等復雜程度零件的機械加工工藝規(guī)程，并撰寫設計說明書。學生應在教師的指導下，按照設計任務書的規(guī)定，認真地、有計劃地按時完成設計任務。必須以負責的態(tài)度對待自己的設計工作，縝密思考，慎重對待自己的每一項技術決定，認真核實每一個數(shù)據(jù)和計算結果。設計完成后，每人單獨向老師交設計作業(yè)，并且能準確回答老師提出的 2-3 個問題。此外，注意理論與實踐的結合，積極主動地深入實習車間，詳細觀察和分析現(xiàn)場實際情況，以期使整個設計在技術上是先進的，經(jīng)濟上是合理的，生產(chǎn)上是可行的。三、進程計劃表序號 設計各個階段內(nèi)容 工作天數(shù)1研究課程設計任務，分析設計對象，熟悉資料，借設計資料、手冊等。12 熟悉零件機械加工工藝規(guī)程 13 夾具設計（草圖、零件圖、總圖） 54 編寫設計說明書 25 整理設計文件，準備答辯 166 共 計 10四、主要借閱參考資料及手冊學生可根據(jù)需要借閱以下參考資料和手冊中的幾種：［1］ 《金屬機械加工工藝人員手冊》上?？茖W技術出版社主編趙如福［2］ 《機床夾具設計手冊》國防工業(yè)出版社 主編楊黎明［3］ 《機械零件設計手冊》冶金工業(yè)出版社 主編東北工學院［4］ 《機械設計手冊》 機械工業(yè)出版社 主編徐灝［5］ 《機械零件設計手冊》 國防工業(yè)出版社 楊黎明編［6］ 《金屬切削手冊(第三版) 》 上海科技上海市金屬切削技術協(xié)會編［7］ 《實用機床設計手冊(精) 》 遼寧科技李洪編［8］ 《金屬切削刀具設計手冊(精) 》機械工業(yè)出版社袁哲俊//劉華明編［9］ 《機械加工工藝手冊第一卷：工藝基礎卷》機械工業(yè)出版社 王先逵 李旦編［10］ 《機械加工工藝手冊第二卷:加工技術卷》機械工業(yè)出版社 王先逵 李旦編［11］ 《機械加工常用刀具數(shù)據(jù)速查手冊(精) 》 機械工業(yè)出版社王健石編［12］ 《機械制造工藝學課程設計指導書》機械工業(yè)出版社 趙家齊 編7［13］ 《機械制造工藝與裝備習題集和課程設計指導書》化學工業(yè)出版社倪森壽編［14］相關課程教材序言本書是根據(jù)查閱相關書籍資料對 MGA6025 高精度萬能磨床的罩殼 φ32H7 的孔而設計的一套專用夾具。本次夾具設計培養(yǎng)了我們的設計能力、分析問題能力、解決問題能力、團隊協(xié)作能力、計算能力等夾具設計各個環(huán)節(jié)的能力。使我們更好的了解了工藝的編制，工藝路線的實施、獨立設計一個合理的夾具，從而更深刻的體會到了機械方面工作的系統(tǒng)性。對培養(yǎng)我們思維的縝密性和考慮問題的全面性，都起到了積極的作用。本說明書分為以下幾部分，零件工藝分析、夾具設計、設計思想、定位方案、夾緊方案、定位銷設計與誤差計算、夾緊力計算、夾具整體說明等。在老師的指導及校辦工廠（咸陽機床廠）師傅的指導下完成，在此表示崇高的敬意和衷心的感謝。由于編者水平有限，加之時間倉促，不妥之處在所難免，敬請各位老師及同仁批評指正。8編者 2012 年 10 月一、零件的工藝分析罩殼零件的生產(chǎn)類型為大批量生產(chǎn)。因此選用高效率的專用夾具此夾具是為車 MGA6025 高精度萬能磨床的罩殼 φ32H7 的孔而設計的一套專用夾具。根據(jù)工藝規(guī)程，在加工 φ32H7 孔（鉆孔 φ28 孔—鏜鉸 φ32H7孔）之前，其它表面均已加工好。本工序的加工要求是：1、所需要求尺寸及精度有（單位：mm） 。150、 35、37±0.048、φ32H7、2、孔的中心軸線與 φ55J7 中心軸心的垂直度為 0.06；3、φ55J7 軸線端面與孔的中心軸線的垂直度為 0.02；二、夾具設計（一） 、設計思想該零件材料為 HT200，屬于大批量生產(chǎn)。因此有以下要求：91、本夾具既要保證工件的精度，又要考慮如何提高勞動生產(chǎn)效率，降低勞動成本及勞動強度。2、φ40P6 外圓柱伸出過長，考慮到其強度及尺寸精度要求，應有輔助支撐結構。3、工件有很大內(nèi)腔，考慮其剛性，夾緊力作用點應盡量靠近距各作用點的力盡可能相等。（二） 、定位方案由零件圖可知：本工序的孔軸線與 φ55J7 的孔軸線有37±0.048、150、 15 的尺寸要求，可用定位銷限制其自由度（X1.0?的移動、Y 的移動） ，再用一個大平面上裝定位短銷限制兩個自由度（X 的轉動、Y 的轉動、Z 的移動）保證 35 及兩個垂直度。最后一個自由度可以有如下兩種方案：方案 a：用一個浮動 V 型塊限制其 Z 軸的轉動，保證 φ32H7 與φ40P6 的同軸度；方案 b：用一個螺栓限制其 Z 軸的轉動，保證 φ32H7 與 φ40P6的同軸度；方案比較：方案 a 是用面定位，外圓表面是毛坯，定位比較復雜；方案 b 是用點定位。點定位相對面定位更加準確。故選用方案a。10（三） 、夾緊方案夾緊方式：手動因工件有很大的內(nèi)腔，考慮剛性不足，夾緊力作用點靠邊且夾緊力方向指向主要定位基準面（大平面） 。夾緊機構形式采用平行下壓浮動夾緊機構[1]（《機床夾具設計手冊》P230 該機構利用螺柱螺栓壓板夾緊工件。左邊螺母下邊應加一個球面墊圈。當擰緊左邊螺母時，壓板壓緊左邊工件，同時通過撓板式杠桿使右邊螺桿下移壓緊右邊工件。輔助支撐：既要起支撐作用，不要限制其轉動。本裝置采用用兩個螺柱螺栓來夾緊工件。（四） 、定位銷設計與誤差計算根據(jù)[2]《機床夾具設計實例教程》P104 頁表 9-1 可知，定位銷限制的自由度為 X 軸的移動、Y 軸的移動，所以定位元件為圓柱短銷。圓柱短銷直徑的基本尺寸取工件孔的最小極限尺寸 D ，其公差1帶一般取 g6 或 h7。即 d=D g6，因為孔的直徑為 φ55J7（φ55 ） ，1 018.2??所以圓柱短銷的直徑為 d=φ54.988 g6（φ54.988 ）即.09φ55 f602.41?ΔD 定位誤差計算：尺寸有 150、 15 、 35、37±0.048 、φ32H7、φ40P61.0?分析：尺寸 φ32H7、φ40P6 公差由工人考慮；11尺寸 150、15 有定位誤差要求，端面有垂直度要求；1.0?尺寸 37±0.048 有定位誤差要求，35 自由公差有定位要求。夾具體定位元件尺寸及精度：定位支承面（大平面）與 φ32H7 孔的距離為 35；φ32H7 孔軸線與 φ55J7 的孔軸線距離為 37±0.048；圓柱短銷：φ55 ，02.41?（1）對于 150、 15 的尺寸定位誤差計算如下：.0?∵ΔB=0 又∵孔銷周圍均可接觸∴ΔY=δD+δd+ X min ΔD=ΔB+ΔY X min = —ESei∴ΔD=ΔY=0.030+0.019+0.01=0.059mm∵150 的自由公差±0.1，0.059F 。J 需查[2]《機床夾具設計實例教程》P61頁表3-1知，K=1.8所以，F(xiàn) =KF =985.6N需J理J查《機床夾具設計手冊》楊黎明 主編 國防工業(yè)出版社 P202 頁得，單個螺旋夾緊產(chǎn)生的夾緊力按下式計算：W = （N)0??,21,tantr???zQL14式中 W —單個螺旋夾緊產(chǎn)生的夾緊力；Q—原始作用力；0L—作用力臂； —螺桿端部與工件的摩擦角；1?r —螺桿端部與工件間的當量摩擦半徑；r —螺紋中經(jīng)之半；1 z—螺旋副的當量摩擦角； —螺紋升角。2??查得：r =9.33 tan =0.15 =2°29'1 1?=9°50' r =5.513 Q=50N L=150mm 2z所以，W =2884N 0W =WKLl?查得： =0.85 L=110mm l=55mm所以，W =1225.7N由于該夾具使用了兩個螺旋夾緊，故 F =2W =2451.4NJK校核夾緊機構產(chǎn)生的夾緊力 FJF =2451.4NF =985.6NJ需J滿足條件：F F 需因此設計的專用夾具夾緊機構合理。（六） 、夾具整體說明：夾具體上各部件安裝好之后，通過過度盤與主軸連接，過度盤與夾具體之間的用“止口”定位，即夾具體的定位孔與過度盤的凸緣配合，然后用螺釘緊固。對于夾具體為保證精度安裝，安裝時應對夾具的限位基面仔細找正，可在夾具體上開一個?？祝鳛檎艺?，使該面與機床主軸同軸，用于限位基面偏離回轉中心，保證精度同軸度 φ0.01，圓跳動 0.01。為保證夾具體動靜平衡，應配置配重快調(diào)理其準確位置。夾緊機構應克服離心力及切削力等，找出最小夾緊力，夾緊時應盡可能夾緊工件，防止其因受力而使定位錯大，甚至有不安全事15故，使用平行下壓浮動夾緊機構，在一切就緒后要進行檢驗試車，修調(diào)至工件工序加工合理為止。三、夾具設計心得體會通過十余天的專用夾具設計，感慨頗多，受益匪淺。感受到了團隊的力量；感受到自己知識上的欠缺；感受到了機械中的奧妙。設計的日子中，大家吵過、哭過、笑過、迷茫過、放棄過……最終還是出色地完成了艱巨的任務。首先，當老師安排完任務后，我們組一塊積極討論，多次找老師問問題，同時讓老師聯(lián)系校辦工廠老師看組裝、聽講解。從校辦工廠出來后，我們一起研究我組的設計方案，大家集思廣益、大顯身手，最終確定了方案。然后，明確分工，大家各司其職，查資料、分析、計算、設計、畫圖等使整個設計過程緊張有序。在設計的過程中，大家都發(fā)現(xiàn)自己學到的知識太少、動手能力、查資料能力、分析、計算能力多多少少都有些不足。退縮、放棄、對自己失去信心，大家互相鼓勵、打氣加油最終還是堅持下來。其次，大家將自己所做的能夠及時地匯總在一塊，使下一步正常、及時的開展。保證了設計保質(zhì)保量按時的完成了。最后，我僅代表我組全體人員，對這次設計中精心、耐心、細心指導的老師表示崇高的敬意和衷心的感謝，對一直以來關心、大16力支持我們設計的同仁表示感謝，同時祝愿老師、同仁們身體健康、工作順利、心想事成！四、參考文獻[1]《機床夾具設計手冊》 楊黎明 主編 國防工業(yè)出版社[2]《機床夾具設計實例教程》 李名望 主編 化學工業(yè)出版社[3]《機床夾具設計》 國防工業(yè)出版社[4]《機械加工工藝方案設計與實施》 魏康明 主編 機械工業(yè)出版社[5]《金屬機械加工工藝人員手冊》趙如福 主編上?？茖W技術出版社 [6]《金屬切削手冊(第三版) 》上?？萍忌虾Ｊ薪饘偾邢骷夹g協(xié)會編[7]《金屬切削原理與刀具》 陸劍中 孫家寧 主編 機械工業(yè)出版[8]《機械設計課程設計手冊》 高等教育出版社[9]《公差配合與測量技術》 馮麗萍 主編 機械工業(yè)出版社17