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1、 夾具設(shè)計(jì) 課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) 設(shè)計(jì)題目 設(shè)計(jì)車(chē)C620對(duì)合螺母上部Ф55孔夾具 班 級(jí) 學(xué) 號(hào) 學(xué) 生 指導(dǎo)教師 成都工業(yè)學(xué)院機(jī)電工程系 2012年 10 月 28日 7 目 錄 一、零件圖分析 2 1.1零件的結(jié)構(gòu)工藝性 2 2.1工藝路線 3 二、 夾具設(shè)計(jì) 3 2.1工件的定位基準(zhǔn)及其限制的自由度 3 2.2確定定位方案，設(shè)計(jì)定位機(jī)構(gòu) 3 2.3確定平衡方案，設(shè)計(jì)平衡裝置 4 三：誤差計(jì)算 5 3.1加工誤差 5 3.2定位誤差ΔD 5 3.3夾具制造誤

2、差（固定支撐板的制造誤差）ΔJ 5 3.4夾具的安裝誤差（大圓盤(pán)的安裝誤差）ΔA 5 3.5加工方法誤差（工序尺寸計(jì)算） 6 四、 總結(jié) 6 一、零件圖分析 1.1零件的結(jié)構(gòu)工藝性 更改過(guò)后的圖紙 該零件為中批量生產(chǎn)，零件圖尺寸標(biāo)注完整，但是有兩處不合理。其一，原圖紙上Φ55mm的孔對(duì)孔兩端面的垂直度要求都為0.03mm，但是按照“先面后孔”加工原則，兩端面在車(chē)Φ55mm圓之前就已經(jīng)完成，原圖上這樣標(biāo)注這不符合加工要求和尺寸標(biāo)注要求（兩端面應(yīng)互為基準(zhǔn)，相互有平行度要求），所以Φ55mm的孔只是對(duì)其中一個(gè)端面有0.03mm的垂直度要求。其二，原圖紙上Φ55mm的孔與兩

3、F面都有相同的平行度要求，這也不符合定位（過(guò)定位）和加工要求，所以只取其中一個(gè)面的垂直度要求，而另一面作為輔助支撐的面。零件輪廓描述清楚完整，材料為HT150，加工切削性能較好，無(wú)熱處理要求和硬度要求。 2.1工藝路線 工件的底面和燕尾面以及端面通過(guò)Φ55mm的預(yù)制孔定位已經(jīng)加工完成，Ф55mm孔經(jīng)過(guò)初加工。本道工序?yàn)榫?chē)Ф55mm的孔。加工要求是：Ф55孔軸線到導(dǎo)軌面F的距離是mm，同時(shí)保證孔中心線和F面的平行度要求和與孔端面的垂直度要求。兩個(gè)Φ12mm的盲孔在車(chē)大孔之后以大孔定位加工。為避免在加工大孔時(shí)出現(xiàn)打刀的情況，將加工兩個(gè)Φ6.5mm的沉孔孔的工序安排在加工完大圓之后。

4、 二、 夾具設(shè)計(jì) 2.1工件的定位基準(zhǔn)及其限制的自由度 因?yàn)檠辔裁妫▊?cè)導(dǎo)軌平面）C 和導(dǎo)軌面F與Ф55mm的孔都有位置精度的要求，所以以“基準(zhǔn)重合”原則，選擇燕尾面C 和導(dǎo)軌面F作為我們的定位基準(zhǔn)。工件用燕尾面C和F在固定支撐板（固定支撐板比較長(zhǎng)，主要起定位作用）和活動(dòng)支撐板（主要起輔助支撐作用），共限制5個(gè)自由度，用活動(dòng)V形塊限制一個(gè)自由度。 定位原件 固定支撐板 活動(dòng)V形塊 限制的自由度 、、 整個(gè)定位是完全定位。（活動(dòng)支撐板起輔助支撐作用） 2.2確定定位方案，設(shè)計(jì)定位機(jī)構(gòu) 采用六點(diǎn)定位原理進(jìn)行定位，活動(dòng)支撐板和活動(dòng)V形塊定位。定位機(jī)構(gòu)為固定支撐板，活動(dòng)

5、支撐板和活動(dòng)V形塊。為使活動(dòng)支撐板和V形塊能準(zhǔn)確運(yùn)動(dòng)到預(yù)定的位置所以?xún)烧叩倪\(yùn)動(dòng)軌跡必須由導(dǎo)軌保證，即兩者在既定的導(dǎo)軌上運(yùn)動(dòng)。兩者的導(dǎo)軌可以單獨(dú)加工。工件裝卸時(shí)，可擰動(dòng)活動(dòng)支撐板和活動(dòng)V形塊進(jìn)行裝夾和卸載，活動(dòng)支撐板和活動(dòng)V形塊均采用螺紋連接，可對(duì)工件進(jìn)行裝夾夾緊和松卸。同時(shí)為防松，兩者螺紋連接的一端都另外附加一個(gè)螺母。最后用可調(diào)平衡塊來(lái)保持夾具的平衡。 為了減少生產(chǎn)成本和加工難度，采用一個(gè)固定大圓盤(pán)將定位原件及其運(yùn)動(dòng)的導(dǎo)軌（固定體1、2或是支撐板）連接起來(lái)，該固定大圓盤(pán)直接和機(jī)床的過(guò)渡盤(pán)連接。兩個(gè)固定體通過(guò)“一面兩孔”定位在大圓盤(pán)上。每個(gè)固定體由兩個(gè)短圓柱銷(xiāo)定位、四顆螺釘壓緊。 2.3確定

6、平衡方案，設(shè)計(jì)平衡裝置 對(duì)角鐵式結(jié)構(gòu)不對(duì)稱(chēng)的夾具，設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)采取平衡措施，配置配重塊，以減少由離心力產(chǎn)生的振動(dòng)和主軸軸承的磨損。同時(shí)配重塊可以采用“陷入”大圓盤(pán)的方式防止在工件加工過(guò)程中出現(xiàn)意外。 首先根據(jù)工件和夾具不平衡部分合成質(zhì)量的重心，確定平衡塊的重心，計(jì)算出工件和夾具不平衡部分的合成質(zhì)量，然后根據(jù)平衡條件確定平衡塊的質(zhì)量。 假設(shè)合成質(zhì)量集中在重心A處，OA=R，軸向尺寸為L(zhǎng)，轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)它所產(chǎn)生的離心力的近似計(jì)算公式為 ≈0.01Rn 由離心力引起的力矩為 =L 設(shè)平衡塊的質(zhì)量

7、集中在重心B處，OB=r，軸向尺寸為l，則平衡塊引起的離心力為 ≈0.01rn 由引起的力矩為 =L 在綜合考慮徑向位置和軸向位置平衡的情況下，滿足平衡關(guān)系 = 即 0.01RnL≈0.01rn 化簡(jiǎn)后 m2=RL/rl 三：誤差計(jì)算 3.1加工誤差 工件在車(chē)床夾具上加工時(shí)，加工誤差的大小受工件在夾具上的定位誤差ΔD、夾具誤差ΔJ、夾具在主軸上的安裝誤差ΔA和加工方法誤差的影

8、響。 3.2定位誤差ΔD 燕尾槽上端那個(gè)平面F既是工序基準(zhǔn)，又是定位基準(zhǔn)，基準(zhǔn)不重合誤差ΔB為0。工件在定位時(shí)，定位基準(zhǔn)與限位基準(zhǔn)(支承板上 面)是重合的，基準(zhǔn)位移誤差ΔY為0，因此，尺寸35mm的定位誤差Δ D為0。 3.3夾具制造誤差（固定支撐板的制造誤差）ΔJ 固定支撐板的制造誤差體現(xiàn)在板上與工件接觸的F面的平面度上，取支撐板的工作平面的平行度為工件位置公差的，即0.17mm=0.057mm 3.4夾具的安裝誤差（大圓盤(pán)的安裝誤差）ΔA ΔA=max+max+max 式中max—過(guò)渡盤(pán)主軸的最大配合間隙； max—

9、過(guò)渡盤(pán)與大圓盤(pán)的最大配合間隙； max—支撐板中心線與大圓盤(pán)圓心的距離。 過(guò)渡盤(pán)與車(chē)床主軸的配合為Φ92H7/js6，查表：Φ92H7的上偏差為+0.035mm，下偏差為0,Φ92js6為上下偏差為對(duì)稱(chēng) 0.01mm，因此 max=(0.035+0.012)mm=0.055mm 夾具體與過(guò)渡盤(pán)止口的配合尺寸為Φ160H7/js6，查表Φ160H7的上偏差為+0.040mm，下偏差為0,Φ160js6的上偏差為和下偏差為對(duì)稱(chēng)偏差，為0.0125mm，因此 max=（0.040+0.01252）mm=0.065mm

10、 大圓盤(pán)上支撐板的安裝誤差（支撐板中心線與大圓盤(pán)圓心的距離），用百分表找正安裝，誤差對(duì)中即為0.01mm，其安裝誤差為max=0.012=0.02mm ΔA=(0.055+0.065+0.02)mm=0.14mm 3.5加工方法誤差（工序尺寸計(jì)算） 孔的直徑公差為0.03mm，計(jì)算工藝尺寸鏈時(shí)取半即為0.015通過(guò)對(duì)以上系統(tǒng)誤差分析計(jì)算后，得出Φ35是封閉尺寸。最后算出加工方法的誤差為（0.17－0.14）mm=0.03mm 所以Φ55的工序公差為（0.03+0.03）mm=0.06mm 由上面的計(jì)算知定位面F到孔中心的極限尺寸為Φmm 所以Φ55孔的下偏差=0－（-0

11、.0325）=0.0325 Φ55孔的上偏差=0.06+0.0325=0.0925 所以Φ55孔的工序尺寸為Φmm。 在以上各步的基礎(chǔ)上，進(jìn)行夾具總體結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)，并繪制總體結(jié)構(gòu)圖。（詳見(jiàn)附圖） 四、 總結(jié) 這次夾具設(shè)計(jì)專(zhuān)周不僅再次學(xué)習(xí)了AutoCAD對(duì)AutoCAD的運(yùn)用更熟悉了。而且鞏固了一下工藝尺寸鏈的計(jì)算方法，更清楚了工件加工定位的一些細(xì)節(jié)，能夠更加熟練的掌握一些固定夾具的使用，也可以設(shè)計(jì)一些簡(jiǎn)單的夾具。通過(guò)對(duì)工件定位方案的設(shè)計(jì)和定位機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)，更加鍛煉了自己的畫(huà)圖能力。夾具體的結(jié)構(gòu)形式應(yīng)該便于工件的裝卸，且應(yīng)便于夾具本身的安裝，保證工件的位置精度。安裝夾具時(shí)要足夠考慮夾具的受力強(qiáng)度，選擇合適的緊固件。