機(jī)電及自動(dòng)化學(xué)院
課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)
設(shè)計(jì)題目：十字接頭M10螺紋底孔夾具設(shè)計(jì)
姓 名：
學(xué) 號(hào)：
班 級(jí)：
屆 別：
指導(dǎo)教師：
年 1月
目錄
前言
一、零件分析.............................................4
二、夾具設(shè)計(jì)....................................... 5
2設(shè)計(jì)方案的分析及確定 ...................................5
2.1定位及夾緊方案.........................................5
2.2 方案的分析及確定......................................5
3誤差分析.................................................5
3.1定位誤差...............................................5
3.2夾具制造與安裝誤差.....................................6
4鉆模板及鉆套設(shè)計(jì).........................................7
4.1鉆模類(lèi)型的選擇.........................................7
4.2鉆套類(lèi)型的選擇.........................................7
5 夾具體的設(shè)計(jì)............................................7
三、總結(jié)..................................................8
四、參考文獻(xiàn).............................................9
前 言
本說(shuō)明書(shū)是根據(jù)十字接頭的加工過(guò)程所需夾具的設(shè)計(jì)原理編寫(xiě)的。主要包括任務(wù)介紹、方案選擇、定位誤差分析等內(nèi)容。
《專(zhuān)業(yè)課程綜合設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)》安排在大四上學(xué)期，是在我們學(xué)完了《機(jī)械制造工藝學(xué)》、《金屬工藝學(xué)》、《機(jī)械設(shè)計(jì)》、《公差與配合》等主要專(zhuān)業(yè)基礎(chǔ)課，參加了金工實(shí)習(xí)、認(rèn)知實(shí)習(xí)、生產(chǎn)實(shí)習(xí)，經(jīng)過(guò)了機(jī)械設(shè)計(jì)、機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)之后進(jìn)行的又一次實(shí)踐性環(huán)節(jié)，是對(duì)所學(xué)理論知識(shí)的又一次更系統(tǒng)更全面的應(yīng)用、鞏固與深化。馬上就要步入社會(huì)，接觸真正的生產(chǎn)加工，所以這次設(shè)計(jì)是個(gè)很好的鍛煉機(jī)會(huì)。
一 、零件分析
1.1零件的作用
十字接頭作為連接部件，主要用于連接軸類(lèi)零件，鏜孔的目的是為了滿(mǎn)足孔與軸類(lèi)零件的要配合求，銷(xiāo)孔和凸臺(tái)上的螺栓孔都是為了對(duì)連接的軸類(lèi)零件的夾緊作用，中間的螺釘孔是為了對(duì)十字接頭起定位作用。
1.2零件的工藝分析
如圖所示，本道工序加工M10兩個(gè)孔，并滿(mǎn)足M10孔軸線(xiàn)至φ22孔軸線(xiàn)的距離為80mm，2個(gè)M10孔軸線(xiàn)距離30mm，而且關(guān)于中心線(xiàn)對(duì)稱(chēng)。在該工序前，孔φ22加工出來(lái)，可以作為定位基準(zhǔn)。短圓柱的一端面也可以作為定位基準(zhǔn)。綜合考慮可限制六個(gè)自由度。
二、夾具設(shè)計(jì)
2設(shè)計(jì)方案的分析及確定
2.1定位及夾緊方案
方案一：以φ46端面和短外圓柱的其中一端面作為定位基準(zhǔn)。
方案二：以φ46端面和短外圓柱的其中一端面作為定位基準(zhǔn)，同時(shí)對(duì)短圓柱支撐。
方案三：以孔φ22和短外圓柱的其中一端面作為定位基準(zhǔn)，對(duì)φ46端面和短外圓柱支撐。
2.2 方案的分析及確定
對(duì)于方案一和方案二都是只對(duì)螺紋孔在一個(gè)方向上的定位，而且方可能會(huì)導(dǎo)致在加工過(guò)程中，由于力的作用工件的翻轉(zhuǎn)。方案一還可能會(huì)導(dǎo)致工件在加工過(guò)程中產(chǎn)生變形而影響加工精度。方案一、二、三均對(duì)工件夾緊，實(shí)際上只需要對(duì)工件進(jìn)行完全定位即可。相對(duì)于方案一和方案二，方案三根據(jù)螺紋孔的位置精度，分別以孔φ22和短外圓柱的其中一端面作為定位基準(zhǔn)，符合設(shè)計(jì)加工的基準(zhǔn)要求，而且以孔φ22作為定位基準(zhǔn)也可以很好的對(duì)工件進(jìn)行定位。同時(shí)在工件加工過(guò)程中對(duì)工件的其他部分進(jìn)行支撐。以減少工件在加工過(guò)程中由于受力產(chǎn)生變形影響加工精度。因此，根據(jù)零件圖的要求以及定位基準(zhǔn)的選擇原則，該工序應(yīng)采用方案三的定位夾緊方案。
3誤差分析
3.1定位誤差
該夾具的定位基準(zhǔn)與設(shè)計(jì)基準(zhǔn)一致，基準(zhǔn)不重合誤差為零。基準(zhǔn)位置誤差取決于定位孔與短圓柱銷(xiāo)定位元件的配合間隙以及短圓柱左端面與支撐板的配合程度，故可僅考慮前者的影響。由孔φ22的尺寸和精度要求可查的，最大配合間隙為0.07mm，該值為定位誤差。
3.2夾具制造與安裝誤差
① 鉆模板襯套軸線(xiàn)與定位孔軸線(xiàn)距離誤差，此值為±0.37mm；
② 鉆套與襯套的配合間隙，由配合尺寸Φ14F7/m6可確定最大間隙為0.027mm；
③ 鉆套孔與外圓的同軸度誤差，按標(biāo)準(zhǔn)鉆套取值0.008mm；
④ 刀具引偏量計(jì)算：
采用鉆套引導(dǎo)刀具，刀具引偏量按下式計(jì)算：
式中e——刀具引偏量；
h——鉆套高度；
H——排屑間隙；
Δmax——刀具與鉆套之間的最大間隙。
由鉆套孔徑為mm，鉆頭直徑尺寸mm，可確定 Δmax=0.04mm，將H=21.25mm，h=10.2mm，B=5.5mm帶入上式，可得
上述各項(xiàng)誤差都是按最大值計(jì)算的。實(shí)際上各項(xiàng)誤差不可能都出現(xiàn)最大值，而且各項(xiàng)誤差方向也不可能都一樣?？紤]到上述各項(xiàng)誤差的隨機(jī)性，采用概率算法計(jì)算總誤差是恰當(dāng)?shù)?，即有?
ΔC ==1.03mm
式中ΔC為與夾具有關(guān)的誤差總和。該誤差小于零件上孔距誤差的2/3，符合要求。
4鉆模板及鉆套設(shè)計(jì)
4.1鉆模類(lèi)型的選擇
本工序所加工兩孔，位置對(duì)稱(chēng)，位于一個(gè)平面上，孔徑不大，一次加工即可完成，工件質(zhì)量較小、輪廓尺寸較小，故采用固定鉆模。
4.2鉆套類(lèi)型的選擇
鉆孔需要鉆模板結(jié)構(gòu)，位于定位加緊之后的加工位置上方，本夾具用于大批量的生產(chǎn)，采用可換鉆套結(jié)構(gòu)。
5 夾具體的設(shè)計(jì)
根據(jù)零件圖的要求以及定位基準(zhǔn)的選擇原則，底部支撐部分應(yīng)該設(shè)計(jì)成凸臺(tái)以便配合φ46端面和短外圓柱的支撐，而對(duì)孔φ22的定位則采用圓柱銷(xiāo)作為定位元件，選擇短銷(xiāo)大平面組合，限制五個(gè)自由度。以短圓柱左端面為定位基準(zhǔn)面，選擇支撐擋板作為定位元件，配合左邊的壓板進(jìn)行定位加緊，限制一個(gè)自由度。由于對(duì)該工序的定位和夾緊均比較簡(jiǎn)單，故夾緊機(jī)構(gòu)可以采用螺旋夾緊機(jī)構(gòu)，考慮到提高工作效率，因而可以選擇快撤螺旋夾具裝置。
三、總結(jié)
本夾具設(shè)計(jì)課程實(shí)踐環(huán)節(jié)即將結(jié)束，課題是根據(jù)零件的加工內(nèi)容所設(shè)計(jì)的鉆床專(zhuān)用夾具。從零件的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)及加工內(nèi)容初步擬定定位方案，夾緊方案，繪制草圖，修改方案，最終確定方案。這期間鞏固復(fù)習(xí)了以前學(xué)習(xí)過(guò)的內(nèi)容并進(jìn)行了綜合運(yùn)用，提高了我們綜合運(yùn)用所學(xué)知識(shí)以及理論結(jié)合實(shí)際的能力。
通過(guò)此次的學(xué)習(xí)不僅使我對(duì)課本內(nèi)容有了更深入的認(rèn)識(shí)，培養(yǎng)了我分析問(wèn)題的能力。對(duì)靈活運(yùn)用工具手冊(cè)解決問(wèn)題的能力有了明顯地提高。我基本掌握了專(zhuān)用夾具設(shè)計(jì)的方法和步驟。
由于自己的能力所限，設(shè)計(jì)中還有許多不足之處，以后還要繼續(xù)不斷的學(xué)習(xí)改進(jìn)。
四、參考文獻(xiàn)
1.王先逵 主編.機(jī)械制造工藝學(xué)[M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2006
2.沈蓮 主編.機(jī)械工程材料[M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2007
3.陳宏均 主編.使用機(jī)械加工工藝手冊(cè)[M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2007
4.孫麗媛 主編.機(jī)械制造工藝及專(zhuān)用夾具設(shè)計(jì)指導(dǎo)[M].北京：冶金工業(yè)出版社，2007
5.郭克希 主編.機(jī)械制圖.機(jī)械類(lèi)、近機(jī)類(lèi)[M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2004
6.李軍 主編.互換性與測(cè)量技術(shù)基礎(chǔ)[M].武漢：華中科技大學(xué)出版社，2007
7.程緒琦 主編.AutoCAD2008中文標(biāo)準(zhǔn)教程[M].北京：電子工業(yè)出版社，2008.4
8.楊叔子 主編.機(jī)械加工工藝師手冊(cè)[M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2001.8
9.楊黎明 主編.機(jī)床夾具設(shè)計(jì)手冊(cè)[M].北京：國(guó)防工業(yè)出版社，1996.5
13