機(jī)械制造裝備課程設(shè)計(jì)-墊塊鉆2-φ8孔夾具設(shè)計(jì)

目錄TOC\o"1-3"\h\u9266一、設(shè)計(jì)題目 24007進(jìn)度要求： 218728最后提交的資料： 27158二、零件的分析 332752.1零件的作用 323002.2零件的工藝分析 318697三、定位方案設(shè)計(jì) 5186793.1方案一 5120643.2方案二 661983.3方案的比較和選擇 7250713.4定位原件選取 711976四、導(dǎo)向裝置設(shè)計(jì) 924417五、夾緊機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì) 1021985.1夾緊機(jī)構(gòu)的選擇 1068245.2夾緊元件的設(shè)計(jì) 10162105.3鉆削力的計(jì)算 11299265.4夾緊力的計(jì)算 1133005.5夾緊元件的選取 1128779六、夾具體設(shè)計(jì) 12573七、其他設(shè)計(jì) 1468507.1心軸的設(shè)計(jì) 1476047.2鉆模板的設(shè)計(jì) 1519471八、總裝配圖 161369九、總結(jié) 173738十、參考資料 18

設(shè)計(jì)題目全套圖紙加V信153893706或扣3346389411圖1.1為墊塊，本次課程設(shè)計(jì)是設(shè)計(jì)鉆鉸2×Φ8孔專用鉆床夾具。圖1墊塊零件圖進(jìn)度要求：1、完成零件分析、繪制2、完成夾具設(shè)計(jì)、繪制總裝圖、零件圖3、完成設(shè)計(jì)說明書，準(zhǔn)備答辯最后提交的資料：零件圖1張夾具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)裝配圖1張夾具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)零件圖1-2張課程設(shè)計(jì)說明數(shù)1份零件的分析2.1零件的作用墊塊用插腳和粘膠劑固定在石材板的背面，用來提供保護(hù)和一個(gè)隱蔽的水平支撐平面。2.2零件的工藝分析零件的工藝路線如下表所示表1零件工藝路線、工序號(hào)工序名稱工序內(nèi)容車間0毛坯1銑粗銑基準(zhǔn)A金工2鉆1.鉆孔Φ15mm2.擴(kuò)孔Φ15.8mm3.鉸孔Φ16mm金工3銑粗銑后端面金工4銑粗銑L型面金工5銑粗銑四周面金工6鉆1.鉆孔Φ7.8mm2.鉸孔Φ8mm金工7鉆1.鉆孔Φ12mm2.锪沉孔Φ18mm金工8銑半精銑基準(zhǔn)A9銑半精銑后端面10銑半精銑L型面11鉗工檢驗(yàn)入庫由工藝路線和零件圖要求可知，主要是以基準(zhǔn)A、Φ16孔和底面定位，鉆、鉸2×Φ8mm孔。2×Φ8mm精度要求較高，故設(shè)計(jì)夾具時(shí)要特別注意。圖2加工尺寸2×Φ8mm孔墊塊的結(jié)構(gòu)較簡(jiǎn)單，鉆、鉸2×Φ8mm孔夾具，定位采用基準(zhǔn)A、Φ16孔和底面。

三、定位方案設(shè)計(jì) 3.1方案一以基準(zhǔn)A、Φ16孔和底面定位，對(duì)應(yīng)的定位元件為心軸和定位銷。其中基準(zhǔn)A與心軸端面配合定位，限制3個(gè)自由度(，，)，Φ16孔與心軸外圓配合定位，共限制2個(gè)自由度（，），底面與定位銷配合定位，限制1個(gè)自由度()。工件六個(gè)自由度，被完全限制，屬于完全定位，如圖3所示：圖3定位方案一1.基準(zhǔn)位移誤差由于定位副的制造誤差或定位副配合同間所導(dǎo)致的定位基準(zhǔn)在加工尺寸方向上最大位置變動(dòng)量，稱為基準(zhǔn)位移誤差，用表示。工件以Φ16孔在軸上定位鉆、鉸2×Φ8mm孔，如果工件內(nèi)孔直徑與軸外圓直徑做成完全一致，做無間隙配合，即孔的中心線與軸的中心線位置重合，則不存在因定位引起的誤差。但實(shí)際上，軸和工件內(nèi)孔都有制造誤差，于是工件套在軸上必然會(huì)有間隙，孔的中心線與軸的中心線位置不重合，導(dǎo)致這批工件的加工尺寸H中附加了工件定位基準(zhǔn)變動(dòng)誤差，其變動(dòng)量即為最大配合間隙。按下式計(jì)算式中——基準(zhǔn)位移誤差，mm——孔的最大直徑，mm——軸的最小直徑，mm=0.0225mm2.基準(zhǔn)不重合誤差加工尺寸h的基準(zhǔn)是外圓柱面的母線上，但定位基準(zhǔn)是工件圓柱孔中心線。這種由于工序基準(zhǔn)與定位基準(zhǔn)不重合導(dǎo)致的工序基準(zhǔn)在加工尺寸方向上的最大位置變動(dòng)量，稱為基準(zhǔn)不重合誤差，用表示?；鶞?zhǔn)不重合誤差為=式中——基準(zhǔn)不重合誤差，mm——工件的最大外圓面積直徑公差，mm=材料為A3鋼且鍛造型材的毛坯的公差等級(jí)為IT11～14，則在此將墊塊的毛坯尺寸設(shè)為14級(jí)（最低，公差最大），則墊塊側(cè)邊高度20的公差為0.52mm。定位誤差=0.009mm<0.52mm/3,即定位誤差小于線性定位尺寸的公差的三分之一，則該定位方案能夠保證夾具的正確定位[1]。3.2方案二方案二的思路與方案一的思路則完全不同，定位位置采用后端面、基準(zhǔn)A和頂面，對(duì)應(yīng)的定位元件為支承板、支承板和A型固定式定位銷定位，其中后端面與兩個(gè)支承板配合定位，限制3個(gè)自由度()，基準(zhǔn)A與一個(gè)支承板配合定位，共限制2個(gè)自由度（，），頂面與A型固定式定位銷配合定位，限制1個(gè)自由度()。工件六個(gè)自由度，被完全限制，屬于完全定位，如圖4所示：圖4定位方案二3.3方案的比較和選擇從方案一和方案二的分析和誤差分析結(jié)果可以看出：兩個(gè)定位方案都能達(dá)到定位效果，方案二不好的地方在于夾緊裝置和鉆模結(jié)構(gòu)不好放置，因此最終選擇第一種定位方案。3.4定位原件選取定位元件圖示選型心軸非標(biāo)件定位銷非標(biāo)件表2定位元件表2定位元件導(dǎo)向裝置設(shè)計(jì)Φ8H7孔，粗糙度Ra1.6,大批量生產(chǎn)。鉆、鉸方可達(dá)到其精度要求，Φ7.8快換鉆套（其結(jié)構(gòu)如下圖所示），查機(jī)床夾具標(biāo)準(zhǔn)件可知Φ7.8相配的快換鉆套的具體結(jié)構(gòu)如下：圖5快換鉆套因?yàn)榭鞊Q鉆套和鉆模板是間隙配合，加工的時(shí)間快換鉆套靠壓緊螺釘把它壓緊在鉆模板上，以防止加工的時(shí)間工件的旋轉(zhuǎn)，有上圖可知和Φ7.88快換鉆套相配的螺釘?shù)某叽鐬镸6，查機(jī)床夾具標(biāo)準(zhǔn)件可知，M6快換鉆套壓緊螺釘?shù)木唧w結(jié)構(gòu)如下圖6鉆套螺釘夾緊機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)5.1夾緊機(jī)構(gòu)的選擇通過前面的零件分析和定位方案的選取，選定了心軸夾緊機(jī)構(gòu)。圖7夾緊機(jī)構(gòu)通過圓墊圈和六角螺母將心軸固定在夾具體，再通過快換墊圈和六角螺母將工件夾緊，當(dāng)工件加工完成，松開螺母，取下快換墊圈，即可取出工件。同理將工件放到合適位置，放好快換墊圈，擰緊螺母即夾緊工件，進(jìn)行下一次加工。5.2夾緊元件的設(shè)計(jì)1.心軸的選型主要是通過Φ16孔及基準(zhǔn)A大小進(jìn)行選取，選取與螺栓相連接部分直徑為12，螺紋為M8的心軸；圖8夾緊5.3鉆削力的計(jì)算由鉆、鉸Φ8H7孔的工時(shí)計(jì)算知，，=0.28mm由《簡(jiǎn)明機(jī)床夾具設(shè)計(jì)手冊(cè)》表3-3知即≈667×7.8×0.41×0.75N≈1600N5.4夾緊力的計(jì)算所需夾緊力，查表5得，，安全系數(shù)K=式中為各種因素的安全系數(shù)，查表得：K==1.872，當(dāng)計(jì)算K<2.5時(shí)，取K=2.5孔軸部分由M8螺母鎖緊，查表得夾緊力為2550N由上計(jì)算得》，因此采用該夾緊機(jī)構(gòu)工作是可靠的。5.5夾緊元件的選取心軸：非標(biāo)件圓墊圈：十字墊圈用墊圈8（JB/T8008.3-1999）六角螺母：M8（GB/T41-2000）快換墊圈：A型快換墊圈A8×30（JB/T8008.5-1999）六、夾具體設(shè)計(jì)圖9夾具體設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)的要點(diǎn)和依據(jù)[1]有：1.本夾具體毛胚采用鑄造的制造方法,易于加工，抗壓強(qiáng)度和抗震性較好，由于對(duì)材料無特殊要求，因此材料選用HT200；2.結(jié)構(gòu)形式采用半開式，便于工件的裝卸、便于制造裝配和檢驗(yàn)，安裝基面形式采用兩端接觸，能提高夾具安裝精度和減少加工面積；3.夾具體安裝各元件，為減少加工面積，一般鑄造出3～5mm凸臺(tái)，在此設(shè)計(jì)3mm的凸臺(tái)，如圖所示，共四處地方；4.鑄造結(jié)構(gòu)壁厚一般選取8～30mm，為了保證強(qiáng)度和避免受力集中，應(yīng)保證壁厚均勻，且由于需要固定鉆模板，因此選取30mm的壁厚；5.已經(jīng)在夾具體的左右兩端設(shè)計(jì)耳座；6.夾具體上的通孔、螺紋孔都是根據(jù)所裝元件的要求來設(shè)計(jì)的。7.技術(shù)要求有：①時(shí)效處理。②鑄件公差帶對(duì)稱于毛坯鑄件基本尺寸配置。③鑄件不允許存在有損于使用的冷隔、裂紋、孔洞等鑄造缺陷。④未注圓角半徑R5。七、其他設(shè)計(jì)7.1心軸的設(shè)計(jì)圖10心軸心軸結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，尺寸較小，且有臺(tái)階軸，力學(xué)性能要求較高，精度較高且要進(jìn)行大量生產(chǎn)所以選用模鍛件，其加工余量小，表面質(zhì)量好，機(jī)械強(qiáng)度高，生存率高，工件材料選用45鋼，毛坯的尺寸精度要求為IT11--12級(jí)。7.2鉆模板的設(shè)計(jì)圖11鉆模板鉆模板的定位矩形的零件，一般在模板的長(zhǎng)邊設(shè)定兩個(gè)定位釘，短邊設(shè)定一個(gè)定位釘，在定位釘?shù)膶?duì)面裝頂緊螺絲。在用鏜床或數(shù)控機(jī)床加工鉆?？椎臅r(shí)候就將定位孔一塊加工出來，這樣沒有積累誤差。八、總裝配圖當(dāng)上述各種元件的結(jié)構(gòu)和布置確定之后，也就基本上決定了夾具體和夾具整體結(jié)構(gòu)的型式，如圖12所示，夾具行成框式結(jié)構(gòu)，剛性較好。最后繪制夾具總圖（圖12）并按要求標(biāo)注夾具有關(guān)的尺寸、公差和技術(shù)要求。技術(shù)要求：1.進(jìn)入裝配的零件及部件（包括外購件、外協(xié)件），均必須具有檢驗(yàn)部門的合格證方能進(jìn)行裝配。2.螺釘、螺栓和螺母緊固時(shí)，嚴(yán)禁打擊或使用不合適的旋具和扳手。緊固后螺釘槽、螺母和螺釘、螺栓頭部不得損壞。圖12總裝圖

九、總結(jié)學(xué)習(xí)多年，至此將要離開，回想起來感慨萬千，這一路上有太多的美好，也有太多的遺憾，有太多的收獲，也有太多的不舍，這次的設(shè)計(jì)，對(duì)于我個(gè)人的影響非常大，它不單單是一次最終的考核，更為主要的是，因?yàn)檫@個(gè)畢業(yè)設(shè)計(jì)，讓我們更加清楚的知道了自己在走向社會(huì)之后所需要面對(duì)的是什么。理論學(xué)習(xí)多年，在這么長(zhǎng)的時(shí)間里，對(duì)于知識(shí)的掌握有了一個(gè)比較扎實(shí)的基礎(chǔ)，但是局限性很大，并未接觸過實(shí)踐，而這次的設(shè)計(jì)，正好符合將理論結(jié)合在實(shí)踐上這個(gè)要求，在這過程中，我們每個(gè)人都感受很深，我們懂得了學(xué)習(xí)的最終目的是為了真正的應(yīng)用于實(shí)踐，對(duì)于知識(shí)的使用也更加的有心得，對(duì)于問題的解決也更加有經(jīng)驗(yàn)，不得不說，在這個(gè)過程中，老師的幫助是一個(gè)繞不開的話題，因?yàn)槔蠋煹慕虒?dǎo)，讓我們能夠在這么短的時(shí)間里，快速的進(jìn)入到實(shí)踐的狀態(tài)，也讓我們能夠快速掌握理論結(jié)合實(shí)踐的方法，這對(duì)于我們的成長(zhǎng)道路來說，影響是非常大的，在此，我也想告訴老師一句，您辛苦了，我們也必然不會(huì)忘記您的教導(dǎo)。

十、參考資料[1]