《杠桿機(jī)床夾具課程設(shè)計(jì)38156》由會員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《杠桿機(jī)床夾具課程設(shè)計(jì)38156（17頁珍藏版）》請?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。

1、專業(yè)模塊課程設(shè)計(jì) 題目：杠杠車床夾具設(shè)計(jì) 學(xué)院： 專業(yè)： 班級： 姓名： 學(xué)號： 指導(dǎo)老師：目錄1、課程設(shè)計(jì)的目的12、課程設(shè)計(jì)的基本任務(wù)與要求12.1夾具設(shè)計(jì)基本任務(wù)12.2設(shè)計(jì)要求13.主要零件的設(shè)計(jì)131基本任務(wù)23.2步驟23.2.1 生產(chǎn)綱領(lǐng)23.2.2零件圖審查24設(shè)計(jì)34.1設(shè)計(jì)任務(wù)34.2設(shè)計(jì)方法和步驟44.2.1.夾具類型的確定44.2.2.定位裝置的設(shè)計(jì)54.3夾緊裝置的設(shè)計(jì)94.3.1.夾緊機(jī)構(gòu)104.4導(dǎo)向裝置的設(shè)計(jì)及其他裝置結(jié)構(gòu).124.4.1.加工10H9孔導(dǎo)向裝置的確定124.4.2.加工11孔的導(dǎo)向裝置的確定134.4.3.其他裝置的確定134.5確定夾具技術(shù)要

2、求和有關(guān)尺寸，公差配合134.5.1.技術(shù)要求134.5.2.公差配合144.6夾具精度分析與計(jì)算145總結(jié)151、課程設(shè)計(jì)的目的 機(jī)械制造技術(shù)課程設(shè)計(jì)是培養(yǎng)機(jī)械工程類專業(yè)學(xué)生應(yīng)職應(yīng)崗能力的重要實(shí)踐性教學(xué)環(huán)節(jié)，它要求學(xué)生能全面綜合地運(yùn)用所學(xué)的理論和實(shí)踐知識，進(jìn)行零件機(jī)械加工工藝規(guī)程和工藝裝備的設(shè)計(jì)。其基本目的是：培養(yǎng)工程意識、訓(xùn)練基本技能、培養(yǎng)質(zhì)量意識、培養(yǎng)規(guī)范意識。2、課程設(shè)計(jì)的基本任務(wù)與要求2.1夾具設(shè)計(jì)基本任務(wù)（1） 零件圖分析（2） 編寫設(shè)計(jì)說明書一份（3） 收集資料,為夾具設(shè)計(jì)做好準(zhǔn)備（4） 繪制草圖,進(jìn)行必要的理論計(jì)算和分析以及夾具的結(jié)構(gòu)方案 （5） 繪制總圖和主要非標(biāo)準(zhǔn)件零件圖,

3、編寫設(shè)計(jì)說明書2.2設(shè)計(jì)要求（1）保證零件加工質(zhì)量,達(dá)到圖紙的技術(shù)要求（2）在保證加工質(zhì)量的前提下,盡可能提高生產(chǎn)效率（3）要盡量減輕工人的勞動強(qiáng)度,生產(chǎn)安全（4）在立足企業(yè)的前提下,盡可能采用國內(nèi)技術(shù)和裝備（5）工藝規(guī)程應(yīng)正確.清晰,規(guī)范化,標(biāo)準(zhǔn)化的要求3.主要零件的設(shè)計(jì)31基本任務(wù)（1）繪制零件工件圖一張；（2）編寫設(shè)計(jì)說明書一份；（3）收集和研究原始資料，為夾具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)做好技術(shù)準(zhǔn)備。（4）初步擬定夾具結(jié)構(gòu)方案，繪制夾具結(jié)構(gòu)圖，進(jìn)行必要的理論計(jì)算和分析。選擇最佳的夾具結(jié)構(gòu)方案，確定夾具精度和夾具總圖尺寸、公差配合與技術(shù)要求。（5） 繪制夾具總圖和主要非標(biāo)準(zhǔn)件零件圖，編寫設(shè)計(jì)說明書。（6）編

4、制夾具特殊使用維護(hù)、操作、制造方面的說明或技術(shù)要求。32要求（1）應(yīng)保證零件的加工質(zhì)量，達(dá)到設(shè)計(jì)圖紙的技術(shù)要求；（2)在保證加工質(zhì)量的前提下，盡可能提高生產(chǎn)效率；（3）要盡量減輕工人勞動強(qiáng)度，必須考慮生產(chǎn)安全、工業(yè)衛(wèi)生等措施；（4）夾具設(shè)計(jì)保證工件的加工精度；（5）提高生產(chǎn)效率；（6）工藝性好；（7）使用性好；（8）經(jīng)濟(jì)性好3.3步驟 3.3.1 生產(chǎn)綱領(lǐng)生產(chǎn)類型生產(chǎn)綱領(lǐng)（件/年）中批量生產(chǎn) 中型零件（0.5150KG）1000200004設(shè)計(jì)4.1設(shè)計(jì)任務(wù)（1）加工工件零件圖如圖4-1所示（見零件圖），完成設(shè)計(jì)鉆、擴(kuò)、較杠桿10H9孔和11孔的鉆床夾具。（2）生產(chǎn)類型：中批量生產(chǎn)。（3）毛胚

5、：模鍛件。模鍛是利用模具使坯料變形而獲得鍛件的鍛造方法.模鍛與自由鍛相比,具有生產(chǎn)率高,鍛件外形復(fù)雜,尺寸精度高,表面粗糙度值小,加工余量小等優(yōu)點(diǎn),但模鍛件質(zhì)量受設(shè)備能力的限制一般不超過150kg,鍛模制造成本高.模鍛適合中小鍛件的大批量生產(chǎn).模鍛方法較多,常用的有錘上模鍛.（4）工藝內(nèi)容：序號工序內(nèi)容適用設(shè)備010銑28H7孔的兩端面X5032020鉆、擴(kuò)、鉸28H7孔并刮端面KZ5135030銑10H9孔的兩端面X6132A040鉆、擴(kuò)、鉸10H9孔和鉆11孔Z5125050銑11孔的兩端臺階面X6132A0609槽X6132A工序如圖4-2所示。該工序所用設(shè)備為Z525立式鉆床。圖41、

6、42（5）工序的加工要求：10H9孔和28H7孔的中心距為（800.20）mm；平行度公差0.30mm；11孔與28H7孔中心距為（150.25）mm。4.2設(shè)計(jì)方法和步驟4.2.1.夾具類型的確定由設(shè)計(jì)任務(wù)及條件可知,工件的外形輪廓尺寸小,重量輕,加工要求不高,生產(chǎn)批量不大.因此,設(shè)計(jì)的夾具不宜復(fù)雜,在保證質(zhì)量和提高生產(chǎn)率的前提下,盡量簡化結(jié)構(gòu),做到經(jīng)濟(jì)合理.根據(jù)被加工部位 的分布情況,擬采用翻轉(zhuǎn)式鉆夾具(快換鉆套).4.2.2.定位裝置的設(shè)計(jì)(1)確定定位方案根據(jù)工件結(jié)構(gòu)特點(diǎn),其定位方案有兩種:方案一:如圖4-3所示,以28H7孔及一組合面(K面與10H9孔下端面組合)為定位面,限制工件的

7、五個自由度,以10H9孔端外緣毛胚一側(cè)為防轉(zhuǎn)定位面,限制工件Z自由度.該方案由于尺寸88MM的公差大,定位不穩(wěn)定,定位誤差大.方案二:如圖4-4所示,以孔28H7及端面K定位,限制工件5個自由度,以11孔外緣定位,限制Z自由度.為增強(qiáng)剛性,在10H9孔下端,增設(shè)一輔助支承.由于定位精度未受尺寸88MM的影響,定位誤差小.圖43方案一圖44方案二比較上述兩個方案,方案二為最佳方案.(2)選擇定位元件1)選用帶臺階面的定位銷,作為28H7孔及其端面定位的定位元件(見夾具總圖4-8).其結(jié)構(gòu)和尺寸按要求確定.2)以10H9孔端面外緣定位,采用的定位元件有兩種形式(如圖4-5所示):選用可調(diào)支承釘作為

8、以10H9孔外緣定位的定位元件,其結(jié)構(gòu)和尺寸按表3-19和表3-20確定,它可限制Z自由度.該方案可克服毛胚精度對定位精度的影響,在使用過程中根據(jù)每批毛胚的精度進(jìn)行調(diào)整,結(jié)構(gòu)如圖4-5(a)所示.采用移動形塊為定位元件,如圖4-5(b)所示,限制了Z自由度,其定位精度不受毛胚精度的影響,但受夾具結(jié)構(gòu)限制,并且結(jié)構(gòu)復(fù)雜,布局較難.形塊除定位作用外,還有夾緊作用,根據(jù)本工件的結(jié)構(gòu)特點(diǎn),易引起工件的變形.比較上述兩種形式,確定采用第一種形式.圖45a、b(3)定位誤差分析計(jì)算1)加工10H9,要求保證中心距尺寸(800.20)mm及兩孔軸線平行度0.30mm.計(jì)算中心距尺寸(800.20)mm定位誤

9、差為 =B+由圖4-4可知,B=0基準(zhǔn)位移誤差等于定位銷與定位孔的最大間隙值Xmax,銷孔配合代號為28H7,28H7為28,28g6為28 .于是 Xmax=Dmax-dmin=28.02127.98=0.041（mm） D=Y=Xmax=0.041（mm)其中：G=0.4mm D允=1/3G=0.13（mm)則 DD允 該定位方案滿足要求。 計(jì)算10H9與28H7兩孔軸線的平行度定位誤差。同理 D=B+Y，B=0由基準(zhǔn)位位移誤差定義可知 Y=1+21是定位銷圓柱部分與臺階面的垂直度誤差。由于此兩表面是在一次安裝中加工出的，其誤差很小，也是可忽略不計(jì)2=0。因此 D=B+Y=0定位誤差的允許

10、值D允=1/3G=1/3*0.3=0.10（mm)顯然 DD允因而該定位方案也能滿足兩孔軸線平行度0.3mm的加工要求。 2）加工11孔，要求保證孔距尺寸（120.25）mm的定位精度。同理 D=B+Y，B=0而Y與加工10H9孔時(shí)相同，只是方向沿加工尺寸15mm方向。 D=Y=0.41（mm)其中：G=0.5mm D允=1/3G=1/3*0.5=.0.167(mm)顯然 DD允該定位方案滿足要求。由于上分析可知，該定位方案與定位裝置是可行的。4.3夾緊裝置的設(shè)計(jì)4.3.1.夾緊機(jī)構(gòu)根據(jù)生產(chǎn)類型，此夾具的夾緊機(jī)構(gòu)不宜復(fù)雜，采用螺旋夾緊方式。螺栓直徑暫用M12，為縮短裝卸工件的時(shí)間，采用開口墊圈

11、。2.夾緊力的計(jì)算（1）加工10H9時(shí)受力分析如圖46所示，加工時(shí)，鉆削軸向力F與夾緊力F1同向，作用在定位支承上，而鉆削扭距T1則有使工件緊靠于可調(diào)支承之勢，所用鉆頭直徑小，切削力矩不大。因此，對加工此孔來說，夾緊是可靠的，不必進(jìn)行夾緊力校核。圖46加工10H9孔時(shí)工件受力圖（2）加工11孔時(shí)受力分析如圖47所示，加工時(shí)，鉆削軸向力F有使工件繞O點(diǎn)旋轉(zhuǎn)的趨勢，而鉆削扭矩T2又有使工件翻轉(zhuǎn)的趨勢，為防止上述兩種趨勢的發(fā)生，夾具的夾緊機(jī)構(gòu)具有足夠的夾緊力和摩檫力矩，為此需進(jìn)行夾緊的校核。圖4-7加工11孔時(shí)工件受力圖1）鉆削軸向力F F=9.81Cd設(shè)f=0.25mm，已知d0=11mm其余參數(shù)

12、查文獻(xiàn)5得： F=9.8161.2110.250.70.866=2167.15（N）2）鉆削力距T2T=9.81=9.810.0311110.250.866=9.866（Nm）3）使工件轉(zhuǎn)動的轉(zhuǎn)距T3和使工件翻轉(zhuǎn)的力距M0由圖4-7知T3=FLM0=F0L1式中：F0為翻轉(zhuǎn)力，F(xiàn)0=T2/L1，L1為翻轉(zhuǎn)力臂，L1=L=d0/2D0/2得T3=FL=2167.150.015=32.51（Nm）M0=F0L1=9.866/0.011（0.015+0.011/2-0.040/2）=0.48（Nm）4）防轉(zhuǎn)夾緊力F3和防轉(zhuǎn)夾緊力F3根據(jù)力學(xué)平衡原理，由圖4-7知：F3fr+2FnfrKT3 F3D/

13、2FM0其中，r為當(dāng)量摩檫半徑，查表3-3得：r=1/3(D1-D3/D1-D)=1/3(0.04-0.028/0.04-0.028)=0.018(mm) 得：F3=KT3/2rf=1.532.51/20.0180.15=9.30.56(N)F3=2KM0/D=21.50.48/0.028=51.42(N)5)夾緊機(jī)構(gòu)產(chǎn)生的夾緊為F3。根據(jù)初步選用螺栓直徑為M12mm,由參考文獻(xiàn)9查得，采用M12的螺栓十，許用夾緊力F3=5800N。F3F3”，顯然M12螺栓無法滿足要求。現(xiàn)改用M16螺栓，許用夾緊力F3=10500N，F(xiàn)3F3”。M16螺栓可滿足夾緊要求，同時(shí)，M16螺母的最大直徑也小于定位

14、孔28H7的尺寸，不妨礙工件的裝卸。4.4導(dǎo)向裝置的設(shè)計(jì)及其他裝置結(jié)構(gòu). 4.4.1.加工10H9孔導(dǎo)向裝置的確定為適應(yīng)鉆、擴(kuò)、鉸的要求，現(xiàn)選用快換鉆套及與之相適應(yīng)的襯套，它們的主要尺寸和結(jié)構(gòu)由表357和表358選取.具體尺寸如表41所示。 表41 快換鉆套及襯套尺寸名稱內(nèi)經(jīng)外徑快換鉆套10(E7)15(k6)襯套15(F7)22(n6)鉆套端面至加工面間的距離一般?。?.31）d(d為鉆頭直徑），取8mm.4.4.2.加工11孔的導(dǎo)向裝置的確定為維修方便，不采用固定鉆套，而選用可換鉆套，它們的主要尺寸和結(jié)構(gòu)由參考文獻(xiàn)1選取。其主要尺寸如表42所示。 表42 可換鉆套及襯套尺寸名稱內(nèi)經(jīng)外徑快速

15、鉆套11(F7)18(k6)襯套18(F7)26(n6)鉆套端面至加工表面的距離，選取原則與H9孔相同，因加工精度低，為排屑方便取12mm.各導(dǎo)向件至定位元件（28H7孔中心）間的位置尺寸公差按工件相應(yīng)公差的1/21/5選取。因此，它們分別為（150.05）mm,(800.05）mm，10H9孔鉆套軸心線對基準(zhǔn)面垂直度公差0.05mm,11孔鉆套軸心線對基準(zhǔn)面平行度公差0.05mm.4.4.3.其他裝置的確定為便于排屑，輔助支承采用螺旋套筒式；為便于夾具的制造和維修，鉆模板與夾具體的聯(lián)接采用裝配式。夾具體采用開式，使加工、觀察、清理切屑均方便。4.5確定夾具技術(shù)要求和有關(guān)尺寸，公差配合夾具技術(shù)

16、要求和有關(guān)尺寸，公差配偶和是根據(jù)教材、有關(guān)資料，手冊規(guī)定的原則和方法確定的，本例的技術(shù)要求和公差配合如下：4.5.1.技術(shù)要求定位元件與夾具底面的垂直度誤差允許值在全長上為0.03mm。導(dǎo)向元件與夾具底面的垂直度誤差允許值在全長上為0.05mm導(dǎo)向元件（件11）與夾具底面（F）的平行度誤差允許值為0.05mm4.5.2.公差配合10H9孔鉆套，襯套，鉆模板上內(nèi)孔之間的配合代號及精度分別為： 26H7/n6（襯套鉆模板） 18H7/g6(鉆套襯套)11孔鉆套，襯套，鉆模板上內(nèi)孔之間的配合代號及精度分別為： 26H7/n6（襯套鉆模板） 18H7/g6(鉆套襯套)其余部分的公差配合代號及精度如圖4

17、-8所示。4.6夾具精度分析與計(jì)算由圖4-1可知，所設(shè)計(jì)夾具需保證的加工要求有：尺寸（150.25）mm，尺寸（800.2）mm，尺寸14mm及10H9孔和28H7孔軸線間平行度誤差0.30mm等四項(xiàng)。其中尺寸14mm和尺寸（150.25）mm要求較低，不必驗(yàn)算，其余各項(xiàng)精度要求分別驗(yàn)算如下：尺寸（800.2）mm；定位誤差D，由前計(jì)算可知D=0.041mm；定位元件對底面的垂直度誤差A(yù)=0.03mm；鉆套與襯套間的最大配合間隙T1=0.033mm；襯套孔的距離公差T2=0.1mm；襯套軸線對底面（F）的垂直度誤差為T3=0.05mm；麻花鉆與鉆套內(nèi)孔的間隙X=0.050；有式3-2可得：J=

18、D+A+T1+T2+T3+X=0.0412+0.03+0.033+0.1+0.05+0.050=0.1312/3G=2/3X0.4=0.26因而夾具能保證尺寸這項(xiàng)加工要求。同理可完成10H9孔軸線對25H7孔軸線的平行線誤差為0.30mm的精度校核。由于夾具設(shè)計(jì)的各部分分析與計(jì)算已進(jìn)行，結(jié)果符合要求，可繪制正式的總裝配圖。5總結(jié)經(jīng)過兩個星期的分析零件、在設(shè)計(jì)時(shí)通過查閱資料使得了解的知識面更廣、范圍更大，在查閱時(shí)了解有關(guān)機(jī)械方面的書，從而切實(shí)地感受到機(jī)械行業(yè)的范圍涉及面之廣，它能指導(dǎo)實(shí)際，理論知識有待實(shí)際的檢驗(yàn)。經(jīng)過這次課程設(shè)計(jì)，讓我鞏固了以前所學(xué)的知識的全面性和系統(tǒng)性，使我對機(jī)械加工產(chǎn)生了更進(jìn)一步的興趣，并讓我主觀上認(rèn)識了加工過程中如何找定位，也為我以后的工作打下了很好的基礎(chǔ)。這篇課程設(shè)計(jì)雖然已經(jīng)完成了，但由于缺少實(shí)際經(jīng)驗(yàn)，在實(shí)際利用中設(shè)計(jì)肯定還存在不少問題，需要改進(jìn)。希望老師能給我點(diǎn)意見和建議它能指導(dǎo)實(shí)際，理論知識有待實(shí)際的檢驗(yàn)。 17