輸出軸鉆斜孔課程設(shè)計(jì)說明書

1、洛陽理工學(xué)院課程設(shè)計(jì)說明書課 程 名 稱 機(jī)械制造技術(shù)課程設(shè)計(jì) 設(shè) 計(jì) 課 題 輸出軸的鉆孔夾具設(shè)計(jì) 專 業(yè) 機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化班 級(jí) B120201 姓 名 王磊 學(xué) 號(hào) B12020827 2016 年 3 月 11 日課 程 設(shè) 計(jì) 任 務(wù) 書 機(jī)械工程 系 機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化 專業(yè) 學(xué)生姓名 王磊 班級(jí) B120201 學(xué)號(hào) B12020827 課程名稱： 機(jī)械制造技術(shù)課程設(shè)計(jì) 設(shè)計(jì)題目： 輸出軸的鉆孔夾具設(shè)計(jì) 設(shè)計(jì)內(nèi)容：為輸出軸設(shè)計(jì)一套鉆模夾具，便于搖臂鉆床上對(duì)工件孔的加工。設(shè)計(jì)要求：1.在搖臂鉆床上加工兩個(gè)8的通孔。 2. 夾具設(shè)計(jì)要求合理，有利提高加工精度，保證加工質(zhì)量，

2、降低加工成本，提高勞動(dòng)生產(chǎn)率和減輕工人的勞動(dòng)強(qiáng)度，便于小批量生產(chǎn)。 3.繪制A1夾具裝配圖一張，A3零件圖一張，設(shè)計(jì)說明書一份。設(shè)計(jì)（論文）開始日期 2016 年 3 月 02 日 指導(dǎo)老師： 設(shè)計(jì)（論文）完成日期 2016 年 3 月 16 日 2016 年3 月 16 日課程設(shè)計(jì)評(píng)語 機(jī)械工程 系 機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化 專業(yè)學(xué)生姓名 王磊 班級(jí) B120201 學(xué)號(hào) B12020827 課程名稱： 機(jī)械制造技術(shù)課程設(shè)計(jì) 設(shè)計(jì)題目： 輸出軸的鉆孔夾具設(shè)計(jì) 課程設(shè)計(jì)片篇幅： 圖 紙 共 3 張 說明書 共 19 頁指導(dǎo)老師評(píng)語： 2016年 3月 16 日 指導(dǎo)老師 洛陽理工學(xué)院目 錄前言

3、11. 專用夾具設(shè)計(jì)21.1設(shè)計(jì)前的準(zhǔn)備工作21.1.1. 明確工件的年生產(chǎn)綱領(lǐng)21.1.2. 熟悉工件零件圖21.1.3. 加工方法31.2 總體方案的確定31.2.1. 定位方案3. 選擇夾緊機(jī)構(gòu)4. 選擇導(dǎo)向裝置51.2.4. 夾具體61.3. 繪制夾具裝配圖71.3.1. 制圖比例1：181.3.2. 定位、夾緊、導(dǎo)向，夾具體82. 夾具裝配圖上應(yīng)標(biāo)注的尺寸和技術(shù)條件82.1. 夾具裝配圖上標(biāo)注的尺寸92.2. 夾具裝配圖上應(yīng)標(biāo)注的技術(shù)要求93. 夾具零件圖上應(yīng)標(biāo)注的尺寸和技術(shù)條件。103.1. 夾具零件圖上應(yīng)標(biāo)注的尺寸103.2. 夾具零件圖上應(yīng)標(biāo)注的技術(shù)要求114. 方案設(shè)計(jì)論證1

4、24.1. 設(shè)計(jì)方法與結(jié)果12設(shè)計(jì)總結(jié)13參考文獻(xiàn)14前 言機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)是機(jī)械設(shè)計(jì)中的一個(gè)重要的實(shí)踐性教學(xué)環(huán)節(jié)，也是機(jī)械設(shè)計(jì)與制造專業(yè)學(xué)生應(yīng)該學(xué)習(xí)的一門主要專業(yè)課。其目的在于： （1學(xué)習(xí)和掌握一般機(jī)械設(shè)計(jì)的基本方法和步驟。培養(yǎng)獨(dú)立設(shè)計(jì)能力，為以后續(xù)的專業(yè)課程及畢業(yè)設(shè)計(jì)打好基礎(chǔ)，做好準(zhǔn)備。 2為了開闊視野，掌握?qǐng)?zhí)照技術(shù)最新發(fā)展，開闊專業(yè)視野，培養(yǎng)復(fù)合型人才，促進(jìn)先進(jìn)制造技術(shù)在我國的研究和應(yīng)用，“先進(jìn)制照技術(shù)”以作為許多學(xué)校的必修課程。為了提高學(xué)生綜合運(yùn)用機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)及其他先修課程的理論知識(shí)和生產(chǎn)實(shí)際知識(shí)去分析和解決工程實(shí)際問題的能力，通過課程設(shè)計(jì)訓(xùn)練可以鞏固、加深有關(guān)機(jī)械課設(shè)方面的理

5、論知識(shí)。 3使學(xué)生具有運(yùn)用標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范手冊(cè)、圖冊(cè)和查詢有關(guān)設(shè)計(jì)資料的能力。 零件在工藝規(guī)程之后，就要按工藝規(guī)程順序進(jìn)行加工。在加工中除了需要機(jī)床、刀具、量具之外，成批生產(chǎn)時(shí)還要用機(jī)床夾具。它們是機(jī)床和工件之間的連接裝置，使工件相對(duì)于機(jī)床獲得正確的位置。機(jī)床夾具的好壞將直接影響工件加工表面的位置精度。通常把確定工件在機(jī)床上或夾具中占有正確位置的過程，稱為定位。當(dāng)工件定位后，為了避免在加工中受到切削力、重力等的作用而使工件的既有位置遭到破壞，還應(yīng)該用一定的機(jī)構(gòu)或裝置將工件加以固定。使工件在加工過程中保持定位位置不變的操作，稱為夾緊。將工件定位、夾緊的過程稱為裝夾。工件裝夾是否正確、迅速、方便和可靠，

6、將直接影響工件的加工質(zhì)量、生產(chǎn)效率、制造成本和操作安全。在成批、大量生產(chǎn)中，工件的裝夾是通過機(jī)床夾具來實(shí)現(xiàn)的。機(jī)床夾具在生產(chǎn)中應(yīng)用十分廣泛。1. 專用夾具設(shè)計(jì)1.1設(shè)計(jì)前的準(zhǔn)備工作1.1.1. 明確工件的年生產(chǎn)綱領(lǐng)機(jī)床夾具是在機(jī)床上裝加工件的一種裝置，其作用是使工件相對(duì)機(jī)床和刀具有一個(gè)正確的位置，并在加工過程中保持不變。它是夾具總體方案確定的依據(jù)之一，它決定了夾具的復(fù)雜程度和自動(dòng)化程度。如大批量生產(chǎn)時(shí)，一般選擇機(jī)動(dòng)、多工件同時(shí)加工，自動(dòng)化程度高的方案，結(jié)構(gòu)也隨之復(fù)雜，成本也提高較多。1.1.2. 熟悉工件零件圖零件圖給出了工件的尺寸、形狀和位置、表面粗糙度等精度的總體要求，工序圖則給出了夾具所

7、在工序的零件的工序基準(zhǔn)、工序尺寸、已加工表面、待加工表面、以及本工序的定位、夾緊原理方案，這是夾具設(shè)計(jì)的直接依據(jù)。 已知待加工工件如下圖1-1所示，加工兩個(gè)8的斜通孔。圖1-1 工件零件圖1.1.3. 加工方法 了解工藝規(guī)程中本工序的加工內(nèi)容，機(jī)床、刀具、切削用量、工步安排、工時(shí)定額，同時(shí)加工零件數(shù)。這些是在考慮夾具總體方案、操作、估算夾緊力等方面必不可少的,根據(jù)零件圖可知，本道工序的內(nèi)容是鉆兩個(gè)通孔：倆個(gè)8孔。1.2 總體方案的確定1.2.1. 定位方案 工件在機(jī)床上的定位實(shí)際上包括工件在夾具上的定位和夾具在機(jī)床上的定位兩個(gè)方面。工序圖只是給出了原理方案，此時(shí)應(yīng)仔細(xì)分析本工序的工序內(nèi)容及加工

8、精度要求，按照六點(diǎn)定位原理和本工序的加工精度要求，確定具體的定位方案和定位元件。要擬定幾種具體方案進(jìn)行比較，選擇或組合最佳方案。據(jù)工序圖給出的定位元件方案，按有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)正確選擇定位元件或定位的組合。在機(jī)床夾具的使用過程中，工件的批量越大，定位元件的磨損越快，選用標(biāo)準(zhǔn)定位元件增加了夾具零件的互換性，方便機(jī)床夾具的維修和維護(hù)。常有定位方法有：（1）選擇的內(nèi)孔面以及大端面進(jìn)行定位。 （2）用兩個(gè)的孔和大端面進(jìn)行定位。綜合分析以上兩種方案，方案一存在過定位且定位圓柱影響到了鉆8孔。方案二采用兩孔一面定位沒有過定位，符合六點(diǎn)定位原則，且可作為分度裝置。故確定定位方式二為最終方案。. 選擇夾緊機(jī)構(gòu) 夾緊裝置

9、是夾具完成夾緊作用的一個(gè)不可缺少的重要部分。夾緊裝置設(shè)計(jì)，對(duì)提高夾緊的精度和工作效率有很大影響。夾緊裝置要求盡量結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單合理，夾緊動(dòng)作要迅速操作方便、省力安全。工件對(duì)夾緊架構(gòu)的要求：1.在加緊過程中應(yīng)保持工件定位時(shí)說獲得的正確位置 。 2.加緊力大小合適。3.加緊裝置應(yīng)操作方便，省力，安全。4.夾緊裝置的復(fù)雜程度和制動(dòng)化程度應(yīng)與生產(chǎn)批量和生產(chǎn)方式相適應(yīng)。夾緊力的相關(guān)問題：(1) 夾緊力的方向：夾緊力的方向要有利于工件的定位，并注意工件的剛性方向，不能使工件有脫離定位表面的趨勢(shì)，防止工件在夾緊力的作用下產(chǎn)生變形。(2) 夾緊力的作用點(diǎn)：夾緊力的作用點(diǎn)應(yīng)選擇在定位元件支承點(diǎn)的作用范圍內(nèi)，以及工作剛

10、度高的位置。確保工件定位準(zhǔn)確、不變形。(4)選擇夾緊機(jī)構(gòu)：在確定夾緊力的方向、作用點(diǎn)的同時(shí)，要確定相應(yīng)的夾緊機(jī)構(gòu)。確定夾緊機(jī)構(gòu)要注意以下幾方面的問題：1安全性 夾緊機(jī)構(gòu)應(yīng)具備足夠的強(qiáng)度和夾緊力，以防止以外傷及夾具操作人員。2手動(dòng)夾具夾緊機(jī)構(gòu)的操作力不應(yīng)過大，以減輕操作人員的勞動(dòng)強(qiáng)度。3夾緊機(jī)構(gòu)的行程不宜過長(zhǎng)，以提高夾具的工作效率。4手動(dòng)夾緊機(jī)構(gòu)應(yīng)操作靈活、方便。確定夾緊力的方向、作用點(diǎn)，以及夾緊元件或夾緊機(jī)構(gòu)，估算夾緊力大小，要選擇和設(shè)計(jì)動(dòng)力源。夾緊方案也需反復(fù)分析比較，確定后，正式設(shè)計(jì)時(shí)也可能在具體結(jié)構(gòu)上作一些修改。方案一： 圖1-2 夾緊機(jī)構(gòu)1此方案能夠起到夾緊作用，通過擰緊螺栓達(dá)到夾緊的

11、效果，當(dāng)稍微擰松螺母螺栓便可以往下擺，有快速松卸夾緊效果。但由于工件需要至少需要兩個(gè)這樣的夾塊，夾緊時(shí)需要分兩次擰緊。方案二：圖1-3 夾緊機(jī)構(gòu)2此方案有方案一的有點(diǎn)，同時(shí)彌補(bǔ)了方案一的不足。通過左螺紋連接達(dá)到一次擰動(dòng)力矩桿便可以同時(shí)夾緊兩個(gè)夾緊塊這節(jié)省了裝夾時(shí)間。同時(shí)只要擰動(dòng)幾個(gè)螺距就可以把桿往下擺動(dòng)快速松開。因此最終確定此方案為夾具的夾緊方案。（螺紋采用雙頭螺紋且為左旋，以加快夾緊及松卸同時(shí)習(xí)慣操作。）1.2.3選擇導(dǎo)向裝置刀具的導(dǎo)向是保證孔的位置精度，增加鉆頭的支撐以提高其剛度，減少刀具的變形，確?？准庸さ奈恢镁?，使用鉆床鉆孔時(shí)，鉆頭的導(dǎo)向可采用鉆套，鉆套有固定鉆套、可換鉆套、快換鉆套

12、和特殊鉆套等四種。固定鉆套是直接壓入鉆模板或夾具體得孔中，屬過盈配合。這種鉆套位置精度高，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，但磨損后不易更換，故適用于中小批生產(chǎn)中只鉆一次的孔?？蓳Q鉆套是先把襯套用過盈配合H7/n6或H7/r6固定在鉆模板或夾具體上，再采用間隙配合H6/g5或H7/g6將可換鉆套裝入襯套中，并用螺釘壓住鉆套。這種鉆套更方便，適用于中批以上生產(chǎn)，選擇可換鉆套。 直徑d極限偏差F7:+0.013+0.028，D基本尺寸:12，D極限偏差m6: +0.007+0.018，D極限偏差k6:+0.001+0.012，D1（滾花前）:22， D2:18，H1:12，H2:20，H3:25，高度h:10，高度h1:

13、4，半徑r:16，距離m:7，C: 0.5，C1:1.5，C2:1.5，寬度a:0.5，寬度b:2，公差:0.008，配鉆套螺釘GB2268-80: M6。配合為F7/m6。所選用的鉆套為可換鉆套，查手冊(cè)如下：圖1-4 可換鉆套 1.2.4. 夾具體 夾具體零件圖如下：圖1-5 夾具體零件圖1.3. 繪制夾具裝配圖1.3.1. 制圖比例1：1把工件視為透明體，用粗實(shí)線劃線畫出輪廓，畫出定位面、夾緊面和加工的孔，無關(guān)表面可以省略。1.3.2. 定位、夾緊、導(dǎo)向，夾具體畫出定位元件和導(dǎo)向元件，按夾緊狀態(tài)畫出夾緊元件或機(jī)構(gòu)，必要時(shí)可用雙點(diǎn)劃線畫出工件旋轉(zhuǎn)后夾具的輪廓，畫出夾具體，其他元件或機(jī)構(gòu)，以及

14、上述各元件與夾具體的聯(lián)結(jié)，使夾具形成一體，標(biāo)注必要的尺寸，配合和技術(shù)條件。對(duì)零件編號(hào)，填寫標(biāo)題欄和零件明細(xì)表。其中還要在定位，導(dǎo)向完成后進(jìn)行定位精度的驗(yàn)算，在夾緊機(jī)構(gòu)完成后進(jìn)行夾緊力的驗(yàn)算，以及重要的受力元件或機(jī)構(gòu)的強(qiáng)度、剛度驗(yàn)算。夾具裝配圖如下：圖1-6 夾具裝配圖2.夾具裝配圖上應(yīng)標(biāo)注的尺寸和技術(shù)條件 夾具裝配圖上應(yīng)標(biāo)注必要的尺寸和技術(shù)要求，主要目的是為了檢驗(yàn)本工序零件加工表面的形狀，位置和尺寸精度在夾具中是否可以達(dá)到，為了設(shè)計(jì)夾具零件圖，也為了夾具裝配和裝配精度的檢測(cè)。2.1. 夾具裝配圖上標(biāo)注的尺寸1)夾具的外形尺寸，所設(shè)計(jì)夾具的最大長(zhǎng)、寬、高為327x210x204尺寸。2)夾具在機(jī)

15、床上安裝精度的尺寸，即夾具安裝基面與機(jī)床相應(yīng)配合表面之間的位置尺寸。3)夾具中所有有配合關(guān)系的元件間應(yīng)標(biāo)注尺寸和配合種類。4)各定位元件之間，定位元件與導(dǎo)向元件之間，各導(dǎo)向元件之間應(yīng)標(biāo)注裝配后的位置尺寸和形位公差。5)影響對(duì)刀精度的尺寸，即刀具與對(duì)刀元件之間的尺寸.上述聯(lián)系尺寸和位置尺寸的公差，一般取工件的相應(yīng)公差的1/51/2，在夾具選取時(shí)，必須結(jié)合工件的加工精度要求、批量大小及工廠在制造夾具方面的生產(chǎn)技術(shù)水平等因素進(jìn)行細(xì)致分析和全面考慮。待選用精度=(1/51/2)x0.1=0.020.05.我選用的精度為0.025mm。2.2. 夾具裝配圖上應(yīng)標(biāo)注的技術(shù)要求應(yīng)標(biāo)注的技術(shù)要求包括：相關(guān)元件

16、表面間的位置精度，主要表面形狀精度，保證裝配精度和檢測(cè)的特殊要求，以及調(diào)整、操作等必要的說明。通常有以下幾方面：1）定位元件的定位表面與夾具安裝基面、定向基面間的相互位置精度，如保證定位銷的軸線與底面B的垂直度為0.05。 2）定位表面與導(dǎo)向元件工作面間的相互位置精度，如孔8軸線對(duì)墊鐵所確定的底面B的垂直度為0.05. 3）各導(dǎo)向元件的工作面間的相互位置精度，如鉆套的外圓與襯套之間采用F7/m6配合，襯套與鉆模板采用F7/n6配合。4）夾具上有檢測(cè)基準(zhǔn)面的話，還應(yīng)標(biāo)注定位表面，導(dǎo)向工作面與該基準(zhǔn)面間的位置精度，如兩鉆套中心線間的距離為1000.05。5）對(duì)零件編號(hào)，填寫標(biāo)題欄和零件明細(xì)表。每一

17、個(gè)零件都必須有自己的編號(hào)，此編號(hào)是唯一的。在工廠的生產(chǎn)活動(dòng)中，生產(chǎn)部件按零件編號(hào)生產(chǎn)、查找工作。完整填寫標(biāo)題欄，如裝配圖號(hào)、名稱、單位、設(shè)計(jì)者、比例等。完整填寫明細(xì)表，一般來說，加工工件填寫在明細(xì)表的下方，標(biāo)準(zhǔn)件、裝配件填寫在明細(xì)表的上方。注意，不能遺漏加工工件和標(biāo)準(zhǔn)件、配套件。2. 夾具零件圖上應(yīng)標(biāo)注的尺寸和技術(shù)條件。對(duì)裝配圖中的非標(biāo)準(zhǔn)零件均應(yīng)繪制零件圖，視圖盡可能與裝配圖位置一致，尺寸、形狀、位置、配合、加工表面的表面粗糙度等要標(biāo)注完整。標(biāo)注的主要目的是保證夾具體各個(gè)零件之間的尺寸要求和安裝配合后的精度要求，也是為了各夾具零件加工后進(jìn)行安裝配合能滿足制造工件的要求。繪制1個(gè)關(guān)鍵的、非標(biāo)準(zhǔn)的

18、夾具零件,如夾具體等。本設(shè)計(jì)主要畫夾具體的零件圖。3.1夾具零件圖上應(yīng)標(biāo)注的尺寸1）零件圖的投影應(yīng)盡量與總圖上的投影位置相符合，便于讀圖和核對(duì)。2）尺寸標(biāo)注應(yīng)完整、清楚，避免漏注，既便于讀圖，又便于加工。3）同一工種加工表面的尺寸應(yīng)盡量集中標(biāo)注。4）對(duì)于可在裝配后用組合加工來保證的尺寸，應(yīng)在其尺寸數(shù)值后注晨“按總圖”字樣，如，鉆套之間、定位銷之間的尺寸等。5）要注意選擇設(shè)計(jì)基準(zhǔn)和工藝基準(zhǔn)。6）某些要求不高的形位公差由加工方法自行保證，可省略不注。7）為便于加工，尺寸應(yīng)盡量按加工順序標(biāo)注，以免進(jìn)行尺寸換算。3.2. 夾具零件圖上應(yīng)標(biāo)注的技術(shù)要求應(yīng)將該零件的形狀、尺寸、相互位置精度、表面粗糙度、材

19、料、熱處理機(jī)表面處理要求等完整的表示出來。本設(shè)計(jì)零件圖選用夾具體，在標(biāo)注粗糙度時(shí)，安裝平面的粗糙度選用3.2，重要安裝孔用1.6，其他用6.3。在形位公差方面，夾具體上表面與夾具體安裝底面平行度為0.05mm.3. 方案設(shè)計(jì)論證4.1. 設(shè)計(jì)方法與結(jié)果（1）首先對(duì)工件的加工進(jìn)行分析，已知工件為輸出軸，要在大端面鉆2個(gè)8的斜通孔，根據(jù)工件的形狀和加工要求，我認(rèn)為采用搖臂鉆床比較合理。（2）然后，根據(jù)六點(diǎn)定位原理，通過左螺紋連接達(dá)到一次擰動(dòng)力矩桿便可以同時(shí)夾緊兩個(gè)夾緊塊這節(jié)省了裝夾時(shí)間。同時(shí)只要擰動(dòng)幾個(gè)螺距就可以把桿往下擺動(dòng)快速松開，所以只需要將工件夾緊就可以進(jìn)行加工了，在豎直方向上進(jìn)行夾緊，可以

20、利用拉桿對(duì)工件進(jìn)行夾緊。因?yàn)椴捎昧艘粋€(gè)可換鉆套，所以可同時(shí)加工兩個(gè)孔，加工完后旋轉(zhuǎn)工件。（3）最后，對(duì)整個(gè)夾緊方案分析得出，定位符合六點(diǎn)定位原理，夾緊工件穩(wěn)定，所以此夾具設(shè)計(jì)可行。4.1. 夾具操作說明 本夾具采用了內(nèi)孔及銷定位，螺栓加緊的方式。把工件放在夾具上指定位置再把桿往上拉且右旋時(shí)便能夠快速的夾緊工件。便可以進(jìn)行8孔的加工。 設(shè)計(jì)總結(jié)經(jīng)過半個(gè)月的奮戰(zhàn)我的課程設(shè)計(jì)總算完成了。在沒有做課程設(shè)計(jì)以前覺得課程設(shè)計(jì)只是對(duì)這幾年來所學(xué)知識(shí)的單純總結(jié)，但是通過這次做課程設(shè)計(jì)發(fā)現(xiàn)自己的看法有點(diǎn)太片面。課程設(shè)計(jì)不僅是對(duì)前面所學(xué)知識(shí)的一種檢驗(yàn)，而且也是對(duì)自己能力的一種提高。通過這次課程設(shè)計(jì)使我明白了自己原來知識(shí)還比較欠缺。自己要學(xué)習(xí)的東西還太多。通過這次課程設(shè)計(jì)，我才明白學(xué)習(xí)是一個(gè)長(zhǎng)期積累的過程，在以后的工作、生活中都應(yīng)該不斷的學(xué)習(xí)，努力提高自己知識(shí)和綜合素質(zhì)。 在這次課程設(shè)計(jì)中也使我們的同學(xué)關(guān)系更進(jìn)一步了，同學(xué)之間互相幫助，有什么不懂的大家在一起商量，聽聽不同的看法對(duì)我們更好的理解知識(shí)有很大的幫助，所以在這里非常感謝幫助我的同學(xué)。此次設(shè)計(jì)中用到了CAD和proe制圖工具，