河南工業(yè)職業(yè)技術學院 題 目: 銑槽夾具設計 專 業(yè) ： 數(shù)控技術與機械加工班 級： 姓 名： 學 號： 指導老師： 2011年9月目 錄/ O/ N. W$ T8 i5 M一、工裝夾具設計任務4二、夾具設計方案的確定56 F4 B+ V# j) h! F1、基準面的選擇、夾具體方式的確定; R/ j r3 T" z+ v, w2、定位方式及元器件選擇3 |! D" Y4 + N( Q2 3、夾緊方式及元器件選擇4、裝配方案$ G* 4 b0 ?- l, a0 X4 H5、夾具結構圖三、主要零件設計的說明81、夾具體2、壓板4 r F/ Z* P$ U4 r3、其他機構主體 w* Y( U: K2 r$ " C) 0 H4、加緊器件四7 L4 D6 u3 QD6 Y6 r% kg四四、定位誤差分析與計算62 8 q- m8 N( R: C+ Q# y五、夾具的裝配要求10! ! X; - e0 L# s1 b9 I0 e六、夾具的使用說明11* m0 " W: C4 b+ u/ n7 p七、本次課程設計小結、體會及建議12八、參考資料13序 言機械制造工藝裝備設計是一個非常重要的學習環(huán)節(jié)，它一方面要求我們通過設計能獲得綜合應用過去所學過的全部課程進行工藝及結構設計的基本能力，另外，這也是以后做好畢業(yè)設計進行一次綜合訓練和準備。為了提高勞動生產率，保證加工質量，降低勞動法強度，需做一種專用夾具，省去加工中繁瑣的工序。我們已經(jīng)學習了機械制造工藝和夾具，對夾具設計有了初步的了解。對于一種批量較大的產品可設計制造一種專業(yè)夾具，操作迅速方便，減少了工人的勞動量，可獲得較高的加工精度和生產率，對工人的技術水平要求也相對較低。但專用夾具設計制造周期長、夾具制造費用較高。專用夾具的針對性極強、沒有通用性，很明顯只能適用于產品相對穩(wěn)定的大批量生產中。由于本人所學知識有限，設計能力有限在設計中難免會有許多錯誤和不足，懇請各位老師批評指正。一、夾具設計任務1、產品零件圖 7 b: H$ z4 0 b2 2 v( n2、產品的重點技術要求分析零件名稱為傳力桿，為鑄件，本工序銑削加工12 mm 的直通槽，設計手動銑床專用夾具。工件已加工過的大小孔徑分別為11mm和24mm，兩孔中心距為 420.02 mm,厚度為26mm。 在加工槽時，槽的尺寸精度和表面粗糙度要求不是很高，由銑削直接加工就可以達到要求，其中槽的寬度由刀具的尺寸保證，槽的深度尺寸和位置精度由設計的夾具來保證。槽的位置包括如下兩方面要求： 2.1、加工槽的寬度為11mm，且兩個側面相對于中心面A對稱度為0.1mm； 2.2、加工槽的深度為320.2mm。二、夾具設計方案確定 根據(jù)加工槽兩側面相對于中心面對稱要求，需要限制工件X方向轉動自由度、Y方向轉動自由度和Z方向轉動自由度；根據(jù)加工槽寬度和深度要求，需要限制工件X方向移動自由度和Z方向移動自由度。但考慮到加工時工件定位的穩(wěn)定性，可以將六個不定度全部限制。工件相對中心面對稱，要實現(xiàn)加工槽兩側面相對中心面對稱的要求，且根據(jù)基準重合的原則應選A面作為定位基準，但A面實際不存在，故可選工件的兩側面M或N的任一面作為定位基準，限制三個不定自由度，此為第一定位基準。由加工槽深度要求，方案一：如右圖所示孔O2及O1為第二和第三定位基準，通過固定圓柱銷及V形塊實現(xiàn)定位；方案二：如下圖所示可以選擇孔O1及O2為第二和第三定位基準，通過圖中所示的固定式圓柱銷及菱形銷實現(xiàn)定位。經(jīng)分析，第一種方案以圓柱和V形塊組合定位時，要受到外圓加工精度的影響，由于外圓表面系毛坯鑄件不能保證工件的加工要求，加上V形塊比較薄且夾住工件一邊，不易夾緊。所以采用第二種方案，即以孔O1及O2為第二和第三定位基準，對兩孔采用固定式圓柱銷及菱形銷定位，此方案實現(xiàn)了工件的完全定位，無重復定位，方案可取。1 、基準面的選擇、夾具體方式的確定選擇孔O1及O2為第二和第三定位基準2 、定位方式及元件選擇用固定式圓柱銷及菱形銷實現(xiàn)定位3、 加緊方式及元件選擇對此工件的銑削加工，我們所采用的是一面和兩個定位銷的原理，而且我們擬定采用的是手動夾緊，為了節(jié)約成本，我們采用一個壓塊，一個螺母對其壓緊，夾緊方案的初步確定如右圖所示（局部圖）：根據(jù)工件上大孔的尺寸、菱形銷、螺桿的尺寸大小，我們選用m10的壓緊螺母，對壓塊的尺寸我們擬定為厚度5mm，直徑為35mm。具體見附錄中的零件圖。計算切削力 刀具：高速鋼直齒三面刃銑刀。 D=80mm. Z=18 =2448N校核定位銷： 根據(jù)公式：可知直徑為10mm的螺桿和m10的螺母能滿足夾緊力的要求。夾緊力：由于工作狀態(tài)原因，切削力與夾緊力在空間上是相互垂直的。螺母提供的夾緊力足以夾緊，故無須驗算。4、 裝配方案對此方案，我們采用每加工一批工件，只安裝調整一次夾具，通過試切數(shù)個工件來對刀的，此種方案對導引方案的要求很高，如右圖所示：我們要保證的第一個精度是槽的寬度11mm關于工件厚度方向上的對稱中心的對稱性如，第二個精度為槽的深度即尺寸A。所以對導引元件初步設計方案為一個方形的塊如右圖所示，用于安裝在夾具體上。正確的安裝方法見夾具裝配圖。5、 夾具結構圖夾具結構如圖所示三、主要零件設計的說明1、夾具體在夾具體設計方面，我們采用了一個直角塊，來進行大體上的定位，而且要設置導引裝置的安裝位置，對各個面的要求見零件圖，夾具體通過安裝在夾具體上的定向鍵進而與銑床的工作臺連接，從而實現(xiàn)對夾具的固定。此夾具在有加強筋的情況下，具有足夠的剛度與強度，安放穩(wěn)定，工藝性好，實用安全。2、壓板采用壓塊3、其他機構主體4、夾緊器件我們擬定采用的是手動夾緊，為了節(jié)約成本，我們采用一個壓塊，一個螺母對其壓緊四、定位誤差的分析與計算現(xiàn)選取工件上兩孔與兩定位銷的配合均為H7/g6，則圓柱銷的直徑尺寸為11mm,菱形銷的圓弧部分直徑尺寸為24mm，b=5mm,B=d-3=24mm。圓柱銷與菱形銷之間的中心距為420.02 mm。工件在夾具中定位產生的定位誤差，其值應控制在工件相對尺寸或位置公差的，為此需對每一項工序加工要求逐一進行分析。2.1.1、對加工槽深尺寸A進行分析 加工槽的深度尺寸的工序基準為工件小孔外圓面的上母線，定位基準為圓柱銷中心線，則定位（A）=位置+不重 =0.035+0.04=0.075mm 因定位（A）值小于工序尺寸公差值（0.6mm）的，故能滿足工序加工要求。2.1.2、對加工槽兩側面對中心面A對稱度進行分析 加工槽的位置精度對稱度的工序基準是中心面A，而定位基準為第一基準平面，這里忽略基準的位移誤差，則 定位（對稱度）=位置+不重=0+0.03=0.03mm 因定位（對稱度）值小于工序位置精度要求的公差值（0.1mm）的，故能滿足工序加工要求。五、夾具的裝配要求銑床夾具依靠夾具體底面和定向鍵側面與機床工作臺上平面及T型槽相連接，以保證定位元件對工作臺和導軌具有正確的相對位置。為了減小安裝時的偏斜角的誤差，安裝定向鍵時應當使它們靠向T型槽的同一側。對定向鍵的設計方案如右圖所示（局部圖）：對定向鍵的直角部分都倒2*45的倒角，在夾具體與定向鍵的連接部分中的直角開出凹槽，如圖中的小凹槽。定向鍵與夾具體采用螺釘連接，至于定向鍵的大小要根據(jù)銑床工作臺是具體情況而定，在此我們就不對定向鍵的尺寸大小進行說明。六、夾具使用說明對此夾具各個零件的裝配關系見下圖，下面我們來分析與說明它的工件原理：短銷通過夾具體上的孔、本身的螺栓、螺母與夾具體緊緊連接。菱形銷也是能過同樣的方法與夾。具體連接而得到固定，菱形銷上設置一長螺紋用于壓緊螺母對工件的夾緊。在夾具體的底平面上安裝定向鍵用于與銑床工件臺面的連接與定位。工件時，只要把壓緊螺母、壓塊卸下，即可把工件套上去。利用一面二孔進行定位，當工件套上去后，先裝入壓塊，再用壓緊螺母進行夾緊。這時銑刀在導引裝置的引導下對待加工工件進行加工，并且在導引裝置的作用下完成銑床對工件的銑槽工序。本夾具操作簡單，省時省力，裝卸工件時只需靠壓板緊定螺栓的松緊即可輕松實現(xiàn)。技術條件制定：1、定位元件15和20相對于夾具底平面的平行度公差在100mm上為0.03mm。2、夾具上與短銷凸肩接觸的垂直面相對于夾具底平面的垂直度公差在全長上為0.03mm。七、本次課程設計小結、體會及建議本課程設計主要培養(yǎng)學生綜合運用所學的知識來分析處理生產工藝問題的能力，使學生進一步鞏固有關實際知識，把握機械加工工藝規(guī)程設計的方法，提高獨立工作的能力，為將來從事專業(yè)技術工作打好基礎。另外，這次課程設計也為以后的畢業(yè)設計進行了一次綜合練習和預備。通過本次課程設計，我在下述各方面得到了鍛煉：（1）純熟的運用機械制造基礎、機械制造技術和其他有關先修課程中的基本實際，以及在生產實習中所學到的實踐知識，準確的分析和解決某一個零件在加工中基準的選擇以及工件的定位、夾緊等問題，從而保證零件制造的質量、生產率和經(jīng)濟性。（2）通過夾具設計的訓練，進一步提高結構設計(包括設計計算、工程制圖等方面)的能力。（3）在設計過程中培養(yǎng)學生嚴謹?shù)墓ぷ髯黠L和獨立工作的能力。工藝裝備課程設計是我們在學完了大學的全部基礎課，專業(yè)基礎課以及專業(yè)課后進行的。這是一項重要的實踐性教學環(huán)節(jié)，也是在進行畢業(yè)設計之前對所學的各科課程一次深入的綜合性總復習。因此，它在我們的大學三年生活中占有重要的地位。由于能力有限、時間有限，設計尚有很多不足之處，希望各位老師給予指導。八、參考資料Z機械制造基礎 冀秀煥 機械工業(yè)出版社機械制造工藝與夾具 蘭建設 機械工業(yè)出版社機械加工工藝手冊 楊叔子 機械工業(yè)出版社機械設計基礎 于興芝 武漢理工大學出版社機械加工設備 張普禮 機械工業(yè)出版社13