ca6140法蘭盤夾具設(shè)計(jì)

1、機(jī)械制造裝備設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)說明書題目CA6140法蘭盤夾具設(shè)計(jì)系機(jī)械與運(yùn)載學(xué)院專業(yè)班級學(xué)號指導(dǎo)教師完成日期年 月 日理工大學(xué)應(yīng)用技術(shù)學(xué)院理工大學(xué)應(yīng)用技術(shù)學(xué)院課程設(shè)計(jì)任務(wù)書班級：學(xué)號：課程名稱：機(jī)械制造裝備設(shè)計(jì)題目：法蘭盤夾具設(shè)計(jì)專 業(yè)：機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動化主要容及要求：1、根據(jù)所給的零件草圖，畫出零件工作圖。2、完成法蘭盤工件的4個(gè)孔的鉆床的專用夾具總裝配工作圖。3、完成專用夾具部分零件工作圖。4、編寫設(shè)計(jì)計(jì)算說明書。#5、總工作量要求：總圖量為：0圖紙1；設(shè)計(jì)計(jì)算說明書15頁。 主要參考資料：夾具設(shè)計(jì)手冊、夾具設(shè)計(jì)圖冊、機(jī)械零件設(shè)計(jì)手冊。 進(jìn)度安排：1、1-2天完成工件工作圖繪制及夾具設(shè)計(jì)方

2、案。2、3-6天完成夾具總裝配圖設(shè)計(jì)。3、7-10天完成專用夾具部分零件圖及設(shè)計(jì)計(jì)算說明書編寫課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)教師：福 2012 年6月8日 教研室主任： 艷紅 2012 年6月8日機(jī)械制造裝備設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)計(jì)劃書一、課程設(shè)計(jì)目的1、本課程設(shè)計(jì)是機(jī)械制造裝備設(shè)計(jì)課程的延續(xù)，通過設(shè)計(jì)實(shí)踐，進(jìn)一步掌握機(jī)械制 造裝備設(shè)計(jì)的一般方法。2、培養(yǎng)學(xué)生綜合運(yùn)用機(jī)械制圖、機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)、金屬材料及熱處理、機(jī)械制造結(jié)構(gòu)工藝 等相關(guān)知識，培養(yǎng)工程設(shè)計(jì)的能力。3、培養(yǎng)學(xué)生使用手冊、圖冊、有關(guān)資料及設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)的能力。4、提高學(xué)生技術(shù)總結(jié)及編制技術(shù)文件的能力。5、為畢業(yè)設(shè)計(jì)打下良好的基礎(chǔ)。二、課程設(shè)計(jì)題目法蘭盤夾具設(shè)計(jì)三、課程

3、設(shè)計(jì)的容與基本要求（一）容1、完成法蘭盤工件的4個(gè)孔鉆床專用夾具總裝配圖。2、完成4個(gè)孔鉆床專用夾具部分零件工作圖。3、編寫設(shè)計(jì)計(jì)算說明書。4、總工作量要求：總圖量為：0#圖紙1;設(shè)計(jì)計(jì)算說明書15頁。（二）基本要求1、課程設(shè)計(jì)必須獨(dú)立的進(jìn)行，每人必須完成總工作量要求。2、根據(jù)設(shè)計(jì)題目，完成規(guī)定的設(shè)計(jì)容和工作量要求。3、正確的運(yùn)用手冊、標(biāo)準(zhǔn)，設(shè)計(jì)圖樣必須符合國家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定。4、設(shè)計(jì)計(jì)算說明書力求用工程術(shù)語，簡明扼要，計(jì)算合理、準(zhǔn)確，表達(dá)清晰，文字通順 簡練，字跡工整。四、進(jìn)度安排1、1-2天完成零件工作圖繪制及夾具設(shè)計(jì)方案。2、3-6天完成夾具總裝配圖設(shè)計(jì)。3、7-10天完成專用夾具部分零件圖及

4、設(shè)計(jì)計(jì)算說明書。課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)教師：福2012年6月8日教研室主任：艷紅 2012年6月8日目錄.、八、-刖言1.零件的分析.1.1零件的作用 71.11零件的工藝分析 7112.夾具設(shè)計(jì).2.1設(shè)計(jì)要求 112.2定位誤差分析： 112.3鉆削力的計(jì)算： 112.4夾緊力計(jì)算： 122.5夾具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及操作簡要說明 122.5.1 底座 12固定導(dǎo)向件 錯誤!未定義書簽。鉆套、襯套的選擇 13夾緊機(jī)構(gòu) 13結(jié)束語錯誤!未定義書簽致 15參考文獻(xiàn)16本次設(shè)計(jì)了一套法蘭盤的專用夾具設(shè)計(jì)。 經(jīng)過查閱資料，首先要對零件進(jìn)行工藝分析, 經(jīng)過工藝分析，對工序進(jìn)行對比，通過選定某一工序設(shè)計(jì)專用夾具，選擇定位

5、基準(zhǔn)、定位 方法和定位元件，進(jìn)行定位誤差分析。在文檔中第一部分，主要敘述了專用夾具設(shè)計(jì)基本要求和特點(diǎn)，對零件的工藝分析， 完成了工藝方案的確定。第二部分，對夾具設(shè)計(jì)，對夾具設(shè)計(jì)計(jì)算。最后對主要零部件的 設(shè)計(jì)和標(biāo)準(zhǔn)件的選擇，以及為裝配圖各尺寸提供依據(jù)。通過前面的設(shè)計(jì)方案畫出模具各零 件圖和裝配圖。本次設(shè)計(jì)闡述了專用夾具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及工作過程。本夾具性能可靠，運(yùn)行平穩(wěn)，提高生 產(chǎn)效率，降低勞動強(qiáng)度和生產(chǎn)成本。關(guān)鍵字：夾具設(shè)計(jì)；基本要求；工藝分析;.言、八刖夾具設(shè)計(jì)一般是在零件的機(jī)械加工工藝過程制訂之后按照某一工序的具體要求 進(jìn)行的。制訂工藝過程，應(yīng)充分考慮夾具實(shí)現(xiàn)的可能性，而設(shè)計(jì)夾具時(shí)，如確有必要 也

6、可以對工藝過程提出修改意見。夾具的設(shè)計(jì)質(zhì)量的高低，應(yīng)一能否穩(wěn)定地保證工件 的加工質(zhì)量，生產(chǎn)效率高，成本底，排屑方便，操作安全、省力和制造、維護(hù)容易等 為其衡量指標(biāo)。一個(gè)優(yōu)良是機(jī)床必須滿足下列基本要求：（1）保證工件的加工精度 保證加工精度的關(guān)鍵，首先在于正確的選定定位基 準(zhǔn)、定位方法和定位元件，必要時(shí)還需進(jìn)行定位誤差分析，還要注意夾具中的其它零 部件的結(jié)構(gòu)對加工精度的影響，確保夾具能滿足工件的加工精度要求（2）提高生產(chǎn)率 專用夾具的復(fù)雜程度應(yīng)與生產(chǎn)綱領(lǐng)相適應(yīng)，應(yīng)盡量采用各種 快速高效的裝夾機(jī)構(gòu)，保證操作方便，縮短輔助時(shí)間，提高生產(chǎn)效率。（3）工藝性能好 專用夾具的結(jié)構(gòu)應(yīng)力求簡單、合理，便于制造

7、、裝配、調(diào)整、 檢驗(yàn)、維修等。專用夾具的制造屬于單件生產(chǎn)，當(dāng)最終精度由調(diào)整或修配保證時(shí)，夾具上應(yīng)設(shè)置 調(diào)整和修配結(jié)構(gòu)。（4）使用性能好 專用夾具的操作應(yīng)簡單、省力、安全可靠。在客觀條件允許 且又經(jīng)濟(jì)適用是前提下，應(yīng)盡可能采用氣動液壓等機(jī)械化夾緊裝置，以減輕操作者的 勞動強(qiáng)度。專用夾具還應(yīng)排屑方便。必要時(shí)可設(shè)置排屑結(jié)構(gòu)，防止切屑破壞工件的定 位和損壞刀具，防止切屑的積聚帶來大量而引起工藝系統(tǒng)變形。（5）經(jīng)濟(jì)性好專用夾具應(yīng)盡可能采用標(biāo)準(zhǔn)元件和標(biāo)準(zhǔn)結(jié)構(gòu)，力求結(jié)構(gòu)簡單、制 造容易，以降低夾具的制造成本。因此，設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)根據(jù)生產(chǎn)綱領(lǐng)對夾具方案進(jìn)行必要 的技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析，以提高夾具在生產(chǎn)中的經(jīng)濟(jì)效益。1. 零

8、件的分析1.1零件的作用題目是所給的零件是CA6140車床的法蘭盤。為盤類零件，用于臥式車床 CA6140 上。車床變速箱固定在主軸箱上，靠法蘭盤定心。法蘭盤孔與主軸的中間軸承外圓相 配，以保證主軸三個(gè)軸孔同心，使齒輪正確嚙合，主要作用是表明刻度，實(shí)現(xiàn)縱向進(jìn)豪 L 41 丄 dl91.11零件的工藝分析CA6140車床共有八處加工表面，其間有一定位置要求。分述如下：0-1245(1)以© 100 034為基準(zhǔn)面加工表面，這一組加工表面包括：450.017450.017的右端面。0(2) 以45 a。17端面為基準(zhǔn)， 先用16的鉆頭鉆孔，然后再用鉸刀鉸孔由 于孔與45爲(wèi)有跳動的要求，所

9、以要以.以45爲(wèi) 端面為基準(zhǔn)。0 0 0.12(3) 以 45 0.017 端面為基準(zhǔn)，車 45 0.6、100 0.34、90 外圓，并導(dǎo) 1.5 45，45。0.045(4)以孔20 0為基準(zhǔn)，精車所有外圓面，使其達(dá)到要求由上面分析可知，加工時(shí)應(yīng)先加工一組表面，再以這組加工后表面為基準(zhǔn)加工另 外一組設(shè)計(jì)題目給定的零件是CA6140車床法蘭盤零件，該零件年產(chǎn)量為 4000件，設(shè)其 備品率為4%機(jī)械加工廢品率為1%則該零件的年生產(chǎn)綱領(lǐng)為：N=4000X (1+4%+1%)=4200件/ 年)法蘭盤的年產(chǎn)量為4200件，查表可知該產(chǎn)品為中批生產(chǎn)。零件材料為HT20Q年產(chǎn)量為中批量，而且零件加工的

10、輪廓尺寸不大，在考慮生 產(chǎn)率保證加工精度后可采用鑄造成型。零件形狀并不復(fù)雜，因此毛坯形狀可以與零件 的形狀盡量接近，孔不鑄出。毛坯尺寸通過確定加工余量后決定?；孢x擇是工藝規(guī)程設(shè)計(jì)中的重要工作之一?；孢x擇得正確與合理可以使加工 質(zhì)量得到保證，生產(chǎn)率得以提高。否則，加工工藝過程中回問題百出，更有甚者，還 會造成零件的大批報(bào)廢，是生產(chǎn)無常進(jìn)行。因?yàn)榉ㄌm盤可歸類為軸類零件，按照“保證不加工表面與加工表面相互精度原則” 的粗基(即當(dāng)零件有不加工表面時(shí)，應(yīng)以這些不加工表面作為粗基準(zhǔn)；若零件有若干 個(gè)不加工表面時(shí)則應(yīng)與這些加工表面要求相對精度較高的不加工表面作為粗基準(zhǔn))，所以對于本零件可以先以法蘭盤右端

11、 45的外圓及90的右端面作為粗基準(zhǔn)，利用三爪 卡盤夾緊45外圓可同時(shí)限制4個(gè)自由度，再以90的右端面定位可限制1個(gè)自由度， 達(dá)到完全定位。主要應(yīng)該考慮基準(zhǔn)重合的問題。當(dāng)設(shè)計(jì)基準(zhǔn)與工序基準(zhǔn)不重合時(shí)，應(yīng)該進(jìn)行尺寸 換算，這在以后還要專門計(jì)算，此處不再計(jì)算。本零件的加工面有個(gè)圓、孔端面車槽等，材料為HT20Q參考機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡明手冊，其加工方法選擇如下：(1) 45 0.0!7外圓面：公差等級為IT6IT8，表面粗糙度為0.8，采用粗車 半精 車磨削的加工的方法。(2) © 20孔：公差等級為IT7IT8,表面粗糙度為1.6，采用鉆 擴(kuò)絞精 絞的加工方法，倒角用45°車刀加

12、工。(3) © 45°0.6外圓面：公差等級為IT13IT14,表面粗糙度為0.4，采用粗車 半 精車磨削的加工的方法。(4) © 90外圓面：未表注公差等級，根據(jù) GB180 79規(guī)定公差為IT13，表面 粗糙度為0.4，采用粗車 半精車 磨削的加工的方法。(5) 槽3X 2:未表注公差等級，根據(jù) GB180 79規(guī)定公差為IT13,表面粗糙度 為3.2，采用的加工方法為粗車。(6) © 100突臺右端面：未表注公差等級，根據(jù) GB180 79規(guī)定公差為IT13， 表面粗糙度為0.4，采用粗車 半精車 磨削的加工方法。(7) © 90突臺距離

13、軸線34mm勺平面：未表注公差等級，根據(jù) GB180 79規(guī)定 公差為IT13，表面粗糙度為3.2，采用粗銑 精銑的加工方法。(8) © 90突臺距離軸線24mm勺平面：未表注公差等級，根據(jù) GB180 79規(guī)定公差為IT13，表面粗糙度為0.4，采用粗銑(9) 4X© 9孔：未標(biāo)注公差等級，根據(jù) 糙度為3.2，采用的加工方法為鉆絞。(10) © 4的孔：未標(biāo)注公差等級，根據(jù) 糙度為12.5，采用的加工方法為鉆削。(11) © 6的孔：未標(biāo)注公差等級，根據(jù) 糙度為3.2，采用的加工方法為鉆絞。精銑磨削的加工方法。GB180 79規(guī)定公差為IT13，表面粗

14、GB180 79規(guī)定公差為IT13，表面粗GB180 79規(guī)定公差為IT13，表面粗制定工藝路線得出發(fā)點(diǎn)，應(yīng)當(dāng)是使零件的幾何形狀、尺寸精度及位置精度等技術(shù) 要求能得到合理的保證，在生產(chǎn)綱領(lǐng)已確定的情況下，可以考慮采用萬能性機(jī)床配以 專用工卡具，并盡量使工序集中來提高生產(chǎn)率。除此之外，還應(yīng)當(dāng)考慮經(jīng)濟(jì)效果，以 便使生產(chǎn)成本盡量下降。工序一鑄造毛坯。工序二時(shí)效處理，刷油漆。工序三車端面及外圓45 0。17，以100 0.14為粗基準(zhǔn)，選用CA6140機(jī) 床。工序四以45 0.017外圓面為基準(zhǔn)，鉆 20 0.045通孔，先用鉆16的鉆頭鉆孔，再鉸孔達(dá)到20 0.045的尺寸。工序五 以45爲(wèi)7外圓面

15、為基準(zhǔn)，粗車100 02、90外圓，并導(dǎo)1.5 45，和1 45。工序六 以100鬣外圓面為基準(zhǔn)，并倒7 45，和1 45工序七 以20 0.045孔為基準(zhǔn)精車100 0.12左端面和90右端面和45 0.017保證跳 動在0.03,并車3 2槽。工序八 右端面和一圓面定位，利用兩個(gè)端面夾緊，先銑粗糙度為3.2的一面。工序九以剛銑的平面定位,利用兩端面夾緊，銑另外一面保證尺寸為24工序十 以一個(gè)銑好的面定位，再利用另外一個(gè)面夾緊，鉆4的通孔,再擴(kuò)到6 孔,保證尺寸為L=7,再鉸孔使其達(dá)到所要求的精度。工序十一 以20 0.045孔為基準(zhǔn)面，利用專用夾具，鉆4個(gè)9孔。工序十二再用磨床磨外圓使其達(dá)

16、到所要求的粗糙度。工序十三刻字刻線工序十四鍍錯。工序十五檢測入庫工序一鑄造毛坯。工序二時(shí)效處理，刷油漆。工序三車端面及外圓45 0.017，以100 0.12為粗基準(zhǔn)，選用CA6140機(jī)床。工序四 以45需17外圓面為基準(zhǔn)，粗車100 0；4、 90外圓，并導(dǎo)1.5 45，和 1 45。工序五 以45 0.017外圓面為基準(zhǔn)，鉆 20 0.045通孔，先用鉆16的鉆頭鉆孔，再 鉸孔達(dá)到20 0.045的尺寸。以45陰7外圓面為基準(zhǔn)，粗車100 0.34、90外圓，并導(dǎo)1.5 45，和 1 45。工序六 以100 0.14外圓面為基準(zhǔn)，并導(dǎo)7 45，和1 45。工序七20 0.045孔為基準(zhǔn)精車

17、100 0.12左端面和90右端面和45 0.017保證跳動在0.03,并車3 2槽。工序八 右端面和一圓面定位，利用兩個(gè)端面夾緊，先銑粗糙度為3.2的一面。工序九 以剛銑的平面定位,利用兩端面夾緊，銑另外一面保證尺寸為24。工序十 以一個(gè)銑好的面定位，再利用另外一個(gè)面夾緊，鉆4的通孔,再擴(kuò)到6 孔,保證尺寸為L=7,再鉸孔使其達(dá)到所要求的精度。工序十一 以20 0.045孔為基準(zhǔn)面，利用專用夾具，鉆4X 9孔。工序十二用磨床磨外圓使其達(dá)到所要求的粗糙度。工序十三刻字刻線。工序十四鍍錯。工序十五檢測入庫。雖然工序都是十三步，但第一個(gè)方案更為合理，45 0.017外圓和90的端面有跳動要就高，而

18、且精度要求高，所以多次加工 45 0.017表面是精度、粗糙度的要求和有 跳動的要必須的，因此第一個(gè)方案更合理。選擇第一個(gè)方案。CA6140車床法蘭盤，零件材料為 HT20Q硬度190210HB毛皮重量1.4kg，生產(chǎn)類型大批量，鑄造毛坯2. 夾具設(shè)計(jì)2.1設(shè)計(jì)要求為了提高勞動生產(chǎn)，保證加工質(zhì)量，降低勞動強(qiáng)度，需要設(shè)計(jì)專用夾具。經(jīng)過與指導(dǎo)老師協(xié)商，決定設(shè)計(jì)在第 10工序一鉆4X© 9的孔的鉆床夾具。本夾 具將用于Z5125立鉆床，刀具為© 8.4麻花鉆和© 9絞刀。此道工序主要考慮的是如 何提高勞動生產(chǎn)率，降低勞動強(qiáng)度。2.2定位誤差分析：(1) 定位元件尺寸及公

19、差的確定：夾具的主要定位元件為一平面一短銷，該定位短銷的尺寸與公差規(guī)定和本零件在工作時(shí)的尺寸與公差配合，即200.045 0(2) 由于存在兩平面配合，由于零件的表面粗糙度為0.4 m，因此需要與配合平面有一粗糙度的要求為1.6 m定位尺寸公差的確定(3) 工件的孔尺寸要求不高，同軸度的誤差主要有鉆套和襯套的不同同軸度引 起的，襯套的同軸度小于0.005，鉆套的同軸度小于0.005而零件要求的最軸度為0.01 定位尺寸公差的確定。夾具的主要定位元件是一根定位短軸一個(gè)定位塊，公差現(xiàn)定與 本零件在工作時(shí)與其相配的軸的尺寸與公差配合，即20 0.045，定位軸與零件的最大間隙為max=0.05-0=

20、0.05mm而零件要求的最小偏差為min=0.045-0=0.045mm因此最大間隙滿足精度要求.2.3鉆削力的計(jì)算：PX 419DS0.8kp刀具選用高速鋼材料查機(jī)床夾具設(shè)計(jì)手冊表1-2-8kHB0.62000.61.03P190190D8.4 S 0.25S20.125Px1419D|s0.8kp4198.4 0.25°.81.031195.8NPx2419D)4199 0.1250.81.03735.9NK1K2K3K4在計(jì)算切削力時(shí)，要考慮安全系數(shù)，安全系數(shù)K = 式中Ki基本安全系數(shù)，心=1.5© 加工性質(zhì)系數(shù)，心=1.1K3 刀具鈍化系數(shù)，K3=1.1K4斷續(xù)切

21、削系數(shù),K4=1.1于是F仁KP x1=1.5 X 1.1 X 1.1 X 1.1 X 1195.8N=2387N2.4夾緊力計(jì)算：氣缸選用© 100mm當(dāng)壓縮空氣單位壓力為 p= 0.4MPa時(shí)，氣缸推力為3900N。 因此N氣已大于所需的2387N的夾緊力，故本夾具可安全工作。2.5夾具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及操作簡要說明底座底座使用HT200的鑄造成型，進(jìn)行時(shí)效處理，消除應(yīng)力，具有較好的抗壓強(qiáng)度, 剛度和抗振性。在四角有U型槽，與T型螺釘配合使用，將夾具固定在工作臺上?？?C電>51固定導(dǎo)向件固定導(dǎo)向件由45鋼的鋼板和型材焊接而成，退后處理，保證尺寸的穩(wěn)定性，且 在裝配后修正尺寸，保證夾具的精度。焊接件制造方便，生產(chǎn)周期短，成本低。鉆套、襯套的選擇因?yàn)闉橹信可a(chǎn)，為了便于更換磨損的鉆套，所以選擇使用標(biāo)準(zhǔn)可換鉆套，材料為T10A查機(jī)械手冊，鉆套與襯套之間采用 旦配合，襯套與鉆模之間采用 也 配m6n6合。當(dāng)鉆套磨損一定后，可卸下螺釘，更換新的鉆套。螺釘能防止鉆套加工時(shí)轉(zhuǎn)動及 退刀時(shí)脫出。夾緊機(jī)構(gòu)夾緊使用氣動推動移動軸，使工件上移，工件的© 90圓的上表面與導(dǎo)向件相接觸,并夾緊。由于工件所需的夾緊力并不大，所以直接夾緊未采用其他的機(jī)構(gòu)如前所述，在設(shè)計(jì)夾具時(shí)，