倒擋撥叉鉆孔夾具說明書13

1、機電及自動化學院夾具設計說明書設計題目：倒擋撥叉鉆孔夾具學 號： 0826421043 班 級： 08機械電子1班指導老師： 2012 年 1 月目 錄前言 3一、零件分析 4二、夾具設計 52.1、定位原理 52.2、定位方案分析 62.3、定位誤差分析 62.4、夾緊方案確定 102.5、夾具結(jié)構(gòu)設計 112.6主要定位元件及鉆模板、鉆套設計 12三、小結(jié) 13四、參考文獻 14前言在現(xiàn)代制造技術(shù)迅猛發(fā)展的今天，機床夾具無論在傳統(tǒng)機床上還是在數(shù)控機床、加工中心上，仍是必不可少的重要工藝裝備。通過機床夾具設計，不僅可以培養(yǎng)綜合運用已學知識的能力而且可以得到程設計的初步訓練。1. 運

2、用已學過的機床夾具設計及有關(guān)課程的理論知識以及生產(chǎn)實習中所獲得的實際只是，根據(jù)被加工零件的要求，設計既經(jīng)濟合理又能保證加工質(zhì)量的夾具。2. 培養(yǎng)結(jié)構(gòu)設計能力，掌握結(jié)構(gòu)設計的方法和步驟3. 學會使用各種手冊、圖冊、設計表格，規(guī)范等各種標準技術(shù)資料，能夠做到熟練運用機械制造技術(shù)課程中的基本理論，正確的解決一個零件在加工中的加工基準的選擇、定位、夾緊、加工方法選擇以及合理安排工藝路線，保證零件的加工質(zhì)量。4. 進一步培養(yǎng)機械制圖、分析計算、結(jié)構(gòu)設計、編寫技術(shù)文件等基本技能。如圖所示的工件，設計鉆孔夾具，鉆6mm這個小孔一、零件分析該孔的加工工序是工件加工工藝過程最后加工

3、表面。所以其它可以選作定位基準的表面基本均已加工完成。本工序需保證的尺寸包括6孔軸線距離叉口的尺寸55±0.13、6孔的軸線對13內(nèi)圓柱面軸線的垂直度0.1和6孔的軸線與叉口的中心線夾角為13度，且孔的中心線需通過內(nèi)圓柱表面的軸線。需限制的自由度為六個。實際定位時也采用完全定位。二、夾具設計2.1 定位原理在機械加工過程中，為了保證工件某道工序的加工要求，必須使工件在機床上相對于刀具處于正確的相對位置。當采用機床夾具安裝一批工件時，是通過夾具來實現(xiàn)這些要求的。要實現(xiàn)工件在機床上相對于刀具占有一個正確的加工位置，必須做到以下三點：、使一批工件在夾具中都占有一致的正確的加工位置；、使夾具

4、在機床上占有正確的位置；、使刀具相對于夾具占有正確的位置。工件在夾具中定位，就是要使工件在夾具中占據(jù)正確的加工位置，這就可以通過設置定位支承點，限制工件的相對運動來實現(xiàn)。工件在沒有采取定位措施之前，可視為一個處于空間自由狀態(tài)的剛體，根據(jù)運動原理學可知，任一剛體在空間直角坐標系中都有六個自由度，即沿三個坐標軸軸向移動的自由度，分別用、來表示；繞三個坐標軸的轉(zhuǎn)動的自由度，分別用、來表示。由此看來，未限制六個自由度的工件的位置是不確定的，當然也是無法加工的。因此要使工件在夾具中處于正確的位置，必須對影響工件加工面位置精度的相應自由度進行限制。工件的六個自由度都是客觀存在的，是工件在夾具中所占空間位置

5、確定的最高程度。也就是說。工件最多只有六個自由度，限制工件在某一方向的自由度，工件在夾具中該方向的位置就確定下來。工件在夾具中定位，意味著通過定位元件限制工件相應的自由度。2.2 定位方案分析定位方案1：13孔端面和孔內(nèi)圓柱銷，加半圓面內(nèi)限位銷定位。端面限制;長圓柱銷限制；限位銷限制。存在過定位，但由于該工序前各表面已基本加工完成，工件精度較高，所以過定位不會產(chǎn)生干涉，而且有助于提高定位的剛度和穩(wěn)定性。定位方案2：25外圓柱面兩塊短V形架，加兩個半圓面內(nèi)限位銷定位。兩塊短V形架限制；限位銷限制,。雖然夾緊力的方向和鉆孔的軸向進給相同，有助于加工，減少夾緊力，但是25外圓柱表面的加工精度不高，不

6、能滿足6孔的垂直度要求。綜上分析，決定選用方案1的定位方法。2.3 定位誤差分析用夾具裝夾工件進行機械加工時，其工藝系統(tǒng)中影響工件加工精度的因素很多，與夾具有關(guān)的因素有：定位誤差D、對刀誤差T、夾具在機床上的安裝誤差A和夾具誤差E，在機械加工工藝系統(tǒng)中，影響加工精度的其它因素綜合稱為加工方法誤差G。上述各項誤差均導致刀具相對工件的位置不精確而形成總的加工誤差。定位誤差是由于工件在夾具上定位不準確而引起的加工誤差。對夾具設計中采用的某一定位方案，只要其可能產(chǎn)生的定位誤差小于工件相關(guān)尺寸或位置公差的1/5到1/3，即可認為該定方案符合加工精度的要求。a、定位誤差的來源有兩方面：1、由于工件的定位表

7、面或夾具上的定位元件制作不準確引起的定位誤差，稱為基準位置誤差，常用表示；2、由于工件的工序基準與定位基準不重合而引起的定位誤差，稱為基準不重合誤差，常用表示。尺寸55的定位誤差分析：工件以A端面定位，定位基準位置可以看成是不變的，因此基準位置誤差為零，即工件以平面定位時=0 加工工件時，A端面為定位基準，B端面是設計基準，兩者不重合，產(chǎn)生基準不重合誤差，由技術(shù)要求，未注明的公差尺寸查簡明機械設計手冊 唐金松，A與B端面的尺寸公差為0.03mm，即基準不重合誤差 =0.03mm =0.03mm<垂直度定位誤差分析：垂直度定位誤差就是要計算角度與90°的誤差大小，主要由夾具制造誤

8、差引起，例如夾具體孔與水平面不垂直、銷子軸線與端面不垂直等。可以通過提高這些元件的精度要求降低誤差大小。由于定位銷與13孔兩個尺寸采用過盈配合，對工件加工誤差影響不大，所造成的基準位置誤差忽略不計。垂直方向由鉆套保證。b.對刀誤差T因為刀具相對于對刀或?qū)蜓b置不精確造成的加工誤差，稱為對刀誤差。本工序中麻花鉆是采用模板進行導向，鉆孔時導向誤差計算公式為： 即得導向誤差 mm c.夾具在機床上的安裝誤差A因為夾具在機床上的安裝不精確而造成的加工誤差，稱為夾具的安裝誤差。一般?。?水A=0.02mm；垂A=0mmd.夾具誤差E因夾具上定位元件，對刀或?qū)蛟鞍惭b基面三者之間（包括導向元件與導向元

9、件之間）的位置不精確而造成的加工誤差，稱為夾具誤差，夾具誤差大小取決于夾具零件的加工精度的夾具裝配時的調(diào)整和修配精度。一般取： E=0.04mme.加工方法誤差G因機床精度，刀具精度，刀具與機床的位置精度，工藝系統(tǒng)受力變形和受熱變形等因素造成的加工誤差，統(tǒng)稱為加工方法誤差，因該項誤差影響因素很多，又不便于計算，所以常根據(jù)經(jīng)驗為它留出工件公差的1/3，計算時可設G=/3。工件位置公差取0.20G= f.保證加工精度工件在夾具中加工時，總加工誤差為上述各項誤差之和。由于上述誤差均為獨立隨機誤差，應用概率法加，因此，保證工件加工精度條件是： 即工件總加工誤差應不大于工件的加工尺寸公差，由以上得知，本

10、夾具完全可以保證加工精度。為保證夾具有一定的使用壽命，防止夾具因磨損而過早報廢，在分析計算工件加工精度時需留出一定精度儲備量，因此將上式改為： = 當0時夾具能滿足加工要求，根據(jù)以上=03=0.0970 所以夾具完全可以滿足加工要求。2.4 夾緊方案確定工件在夾具中正確定位后一般應夾緊，使工件在加工過程中保持已獲得的定位不被破壞。夾緊機構(gòu)設計時要滿足的原則如下： 夾緊時不能破壞工件在定位元件上所獲得的位置； 夾緊力應保證工件位置在整個加工過程中不變或不產(chǎn)生不允許的振動； 使工件不產(chǎn)生過大的變形和表面損傷； 夾緊機構(gòu)必須可靠； 夾緊機構(gòu)操作必須安全省力、方便，符合個人操作習慣； 夾緊機構(gòu)的復雜程

11、度及自動化程度必須與生產(chǎn)綱領(lǐng)和工廠條件相適應。夾緊點選擇的一般原則： 盡可能使夾緊點和支承點相對應，使夾緊力作用在支承上； 夾緊點的選擇應盡量靠近加工表面，且選擇在不致引起過大變形的位置。遵循以上原則，由于要鉆的6孔處于13孔的側(cè)面，使用的定位銷長度不能超過6孔，不然鉆孔時，鉆頭會打到，為了方便裝下和卸下?lián)懿?，使用轉(zhuǎn)動壓板式偏心夾緊機構(gòu)，當要夾緊時，將轉(zhuǎn)盤旋轉(zhuǎn)到對應位置，壓下偏心輪的手柄進行夾緊，要卸下?lián)懿鏁r，撥動手柄，讓壓板松開撥叉，轉(zhuǎn)動轉(zhuǎn)盤，使撥叉可以取下。對于要保證6孔與鉆套D孔的同軸度，使用定位銷和與其對應的夾緊塊，使撥叉不繞著13孔軸線轉(zhuǎn)動，用夾緊塊進行夾緊。2.5 夾具結(jié)構(gòu)設計夾具

12、體是整個夾具的基體和骨架。組成夾具的各種零件和機構(gòu)等，都要安裝在夾具體上面，其形狀和尺寸主要取決于夾具上各組成件的分布情況及工件的形狀、尺寸和加工特性等。綜合考慮加工性能、強度、剛度及經(jīng)濟性等，確定夾具體為鑄件，材料為HT150。夾具體的具體形狀尺寸見夾具體零件圖。將轉(zhuǎn)動壓板式偏心夾緊機構(gòu)通過螺紋桿聯(lián)接在夾具體上，支板焊接在夾具體上。 夾具裝配示意圖2.6 主要定位元件及鉆模板、鉆套設計定位元件1.定位銷就是起定位作用的，模具在閉合時必須正確同步才能做出完美的產(chǎn)品，定位銷就讓上下二模具起到正確定位的作用。     2.定位銷有的時候并不主要起定

13、位作用,象在行星減速機中，它的主要作用是防止兩殼體間的滑動,造成連接螺栓斷裂     3.定位銷為安裝方便 箱座和箱蓋用圓錐定位銷定位并用螺栓連接固緊起蓋螺釘為了便于揭開箱蓋 常在箱蓋凸緣上裝有起蓋螺釘起吊裝置為了便于吊運 在箱體上設置有起吊裝置箱蓋上的起吊孔用于提升箱蓋箱座上的吊鉤用于提升整個減速器觀察孔打開觀察孔蓋板 通過觀察孔可以檢查齒輪嚙合情況及向箱內(nèi)注油平時用于觀察齒輪嚙合情況。定位銷 定位銷與銷孔的配合選擇H7/m6比較合適。快換鉆套1.在大批量生產(chǎn)中，一次加工孔用的鉆模應采用外徑與襯套或鉆模

14、具有H7/g5配合的快換鉆套，以便鉆套孔磨損后很快地進行更換。2.在工件一次裝夾后，一個加工孔需要進行鉆孔、擴孔、鉸孔或鉆雙級孔、攻絲等多次加工時采用，以便迅速更換不同內(nèi)徑的鉆套。鉆模板固定鉆模板當鉆套直接裝在整體鉆模上致使夾具體內(nèi)部加工不方便時，應采用單獨制造的安裝在夾具體上的固定鉆模板。為防止在使用過程中移動，除了用螺釘聯(lián)接外，還要用定位銷以保持鉆套對定位元件的準確位置。三、小結(jié)經(jīng)過這次專業(yè)課程綜合設計，使我從中學到了以前在課內(nèi)根本就學不到的東西，受益匪淺。首先，能把以前所學的各種知識，綜合地運用于這次設計中，鞏固了以前所學的知識；其次學會了參閱各種資料及查各種余量、切削用量等手冊；最后，

15、掌握分析問題，解決問題的方法。在這次專業(yè)課程綜合設計中，主要是關(guān)于專用夾具的設計，因為機床夾具的設計在學習的過程中只是作為理論知識講的，并沒有親自設計過，因此，在開始的設計過程中，存在這樣那樣的問題，我根據(jù)步驟一步一步的設計，畫圖，查閱各種關(guān)于專用夾具的設計資料，終于將它設計了出來，我感到很高興，因為在這之中我學到了以前沒有學到的知識，也懂得了很多東西，真正做到了理論聯(lián)系實際。通過夾具定位誤差的分析計算、公差配合的分析計算以及公差配合的選擇，讓我更扎實的掌握了機械專業(yè)的基本理論知識，對以后我們的實際工作都有很現(xiàn)實的意義。因為此次是首次進行有關(guān)專業(yè)課程綜合設計，對中間所需要的知識掌握不夠牢固，同時缺少實際工作經(jīng)驗，因此設計中間難免會出現(xiàn)不合理和錯誤的地方，但是這些不合理和錯誤的地方將是我們在以后實際工