机械制造装备设计课程设计套筒铣键槽专用夹具设计【全套图纸】.doc

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1、目 录绪论21 夹具设计简介31.1 机床夹具的功能31.2 已知工件31.3机床夹具应满足的要求31.4设计已知条件42 夹具的结构设计52.1 设计机床夹具前的准备工作5 2.1.1 明确工件的生产要求5 2.1.2 充分理解工件的零件图和工序图52.2 确定机床夹具的结构方案5 2.2.1 选择定位原件5 2.2.2 选择夹紧机构62.3 绘制夹具装配图62.4 绘制夹具零件图83 夹具精度的验算103.1 定位误差的分析与计算103.1.1 定位误差103.1.2 产生定位误差的原因104 课设说明114.1 设计方案的论证114.2 形成的论点114.3 仪器设备115 致谢与感想1

2、35.1 致谢135.2 感想136 参考文献14绪 论 零件在工艺规程之后，就要按工艺规程顺序进行加工。在加工中除了需要机床、刀具、量具之外，成批生产时还要用机床夹具。它们是机床和工件之间的连接装置，使工件相对于机床获得正确的位置。机床夹具的好坏将直接影响工件加工表面的位置精度。通常把确定工件在机床上或夹具中占有正确位置的过程，称为定位。当工件定位后，为了避免在加工中受到切削力、重力等的作用而破坏定位，还应该用一定的机构或装置将工件加以固定。使工件在加工过程中保持定位位置不变的操作，称为夹紧。将工件定位、夹紧的过程称为装夹。工件装夹是否正确、迅速、方便和可靠，将直接影响工件的加工质量、生产效

3、率、制造成本和操作安全。在成批、大量生产中，工件的装夹是通过机床夹具来实现的。机床夹具在生产中应用十分广泛。全套图纸，加153893706 机床夹具的作用可归纳为以下四个方面： （1）保证加工精度 机床夹具可准确确定工件、刀具和机床之间的相对位置，可以保证加工精度。 （2）提高生产效率 机床夹具可快速地将工件定位和夹紧，减少辅助时间。 （3) 减少劳动强度 采用机械、气动、液动等夹紧机构，可以减轻工人的劳动强度。 （4）扩大机床的工艺范围 利用机床夹具，可使机床的加工范围扩大，例如在卧式车床刀架处安装镗孔夹具，可对箱体孔进行镗孔加工。1 夹具设计简介1.1零件在工艺规程规程制定之后，就要按工艺

4、规程顺序进行加工，加工中除了需要机床、刀具、量具外，成批生产是还要用机床夹具。它们是机床和工件之间的联系装置，使工件相对于机床或刀具获得正确的位置。机床夹具的好坏将直接景象工件加工表面的位置精度，所以机床夹具设计是装备设计中一项重要的工作，是加工过程中最活跃的因素之一。1.2机床夹具的功能1 保证加工精度 工件通过机床夹具进行安装，包含了两层含义：一是工件通过夹具上的定位元件获得正确的位置，称为定位;二是通过家骏技工是工件的既定位置在加工过程中保持不变，称为夹紧、这样，就可以保证工件加工表面的位置精度，且精度稳定。2 提高生产率 使用夹具来安装工件，可以减少划线，找正，对刀等辅助时间，采用多件

5、，多工位夹具，以及气动，液压动力基金装置，可以进一步减少辅助时间，提高生产率。3 扩大加床的使用范围 有些机床夹具是指上是对机床进行了部分改造，扩大了原机床的功能和使用范围。如在车床床鞍上暗访镗模夹具，就可以进行箱体零件的孔系加工。4 减轻工人的劳动强度，保证生产安全。1.3机床夹具应满足的要求1 保证加工精度，这是必须做到的最基本要求，其关键是正确的定位、夹紧和导向方案，夹具制造的技术要求，定位误差的分析和验算。2 夹具的总体方案应与年生产纲领相适应，在大批量生产时，尽量采用快速、高效的定位，夹紧机构和动力装置，提高自动化程度，符合生产节拍要求，在中、小批量生产时，夹具应有一定的可调性，一适

6、应多品种工件的加工。3 安全、方便、减轻劳动强度，机床夹具要有工作安全性考虑，必要时加保护装置，要符合工人的操作位置和习惯，要有合适的工件装卸位置和空间，时工人操作方便、大批量生产和加工笨重时，更需要减轻工人的劳动强度。4 排屑顺畅，机床夹具中积累切屑会影响到工件的定位精度，切屑的热量时工件和夹具产生热变形，影响加工精度，清理切屑将增加辅助时间，降低生产率。因此夹具设计中要给予排屑问题充分的重视。5 机床夹具应有良好的强度、刚度和结构工艺性、加床夹具设计时，要方便制造，检查测、调整和装配，有利于提高夹具的制造精度。1.4设计已知条件本次课设是要为套筒设计一个铣键槽夹具，最终实现圆柱销定位，更加

7、精确和方便的完成铣键槽工作。工件如图所示：2 夹具的结构设计2.1 设计机床夹具前的准备工作2.1.1 明确工件的生产要求 工件的年生产量是确定机床夹具总体方案的重要依据之一。如工件的年生产量很大，可采用多工件加工、机动夹紧或自动化程度较高的设计方案，采用此方案时，机床夹具的结构较复杂，制造成本较高；如工件的年生产量不大，可采用单件加工，手动夹紧的设计方案，以减小机床夹具的结构复杂程度及夹具的制作成本。2.1.2 充分理解工件的零件图和工序图零件图标出了工件的尺寸、形状和位置、表面粗糙度等总体要求，他决定了工件在机床夹具中的放置方法，是设计机床夹具总体结构的依据。工序图给出了零件本工序的工序基

8、准、以加工表面、以及本工序的定位、夹紧原理方案。工件的工序基准、已加工表面、决定了机床夹具的定位方案，如选用平面定位、孔定位以及外圆面定位等；定位方案的选择依据六点定位原理和采用的机床加工方法，定位方案不一定要顶六个自由度，但是要完全定位。工件的代待加工表面是选择机床，刀具的依据。确定夹紧机构要依据零件的外形尺寸，选择合适的定位点，确保夹紧力安全、可靠同时夹紧机构不能与刀具的运动轨迹相冲突。2.2确定机床夹具的结构方案2.2.1选择定位原件 根据工序图给出的定位原理方案，按有关标准正确选择定位元件或定位元件的组 合。在机床夹具的使用过程中，工件的批量越大，定位元件的磨损越快，选用标准定位元件增

9、加了夹具零件的互换性，方便机床夹具的维修和维护。工序图只给出了原理方案，应仔细分析本工序的工序内容、加工精度要求，已加工表面，按照六点定位原理的原则，确定定位方案。本工序需加工的项目1）对工件的工序图进行分析，明确本工序需要加工的内容： 保证中心距尺寸 900.05 mm 2）选择定位方式为保证工件加工铣槽的定位要求，选择圆柱销作定位基准，采用轴定位，与 两V形块配合，定位六个自由度。2.2.2选择夹紧机构（1）夹紧力的方向夹紧力的方向要有利于工件的定位，并注意工件的刚性方向，不能使工件有脱离定 位表面的趋势，防止工件在夹紧力的作用下产生变形。（2）夹紧力的作用点夹紧力的作用点应选择在定位元件

10、支承点的作用范围内，以及工件刚度高的位置。确保工件定位准确、不变形。（3）选择夹紧机构在确定夹紧力的方向、作用点的同时，要确定相应的夹紧机构。确定夹紧机构要注意以下几方面的问题：1）安全性 夹紧机构应具有足够的强度和夹紧力，以防止意外伤及夹具操作人员。2）手动夹紧机构活动操作力不应过大，以减轻操作人员的劳动强度。3）夹紧机构的行程不宜过长，以提高夹具的工作效率。4）手动夹紧机构应操作灵活、方便。5）本课设为保证定位精度，主夹紧力的作用点应在主定位点的支承范围内，故夹紧机构选择在固定式定位销上直接加螺纹，用螺母压紧的方法。为加快工件的装夹速度，提高夹具使用效率，螺母垫圈采用开口垫圈。2.3绘制夹

11、具装配图(1) 装配图应按国家标准尽可能1：1地绘制，三视图要完整清楚地表达出夹具的主要结构及夹具的工作原理。(2) 视工件为透明体，用双点划线画出主要部分（如轮廓，定位面、夹紧面和加工表面）。画出定位元件、夹紧机构、导向装置的位置(3) 按夹紧状态画出夹紧元件和夹紧机构。(4) 画出夹具体及其它联接用的元件（联接体、螺钉等），将夹具各组成元件联接成一体。(5) 标注必要的尺寸、配合、公差等。 1） 夹具的外形尺寸，所设计夹具的最大长、宽、高尺寸。2） 夹具与机床的联系尺寸，即夹具在机床上的定位、固定尺寸。如车床夹具的莫氏锥度、铣床夹具的对定装置等。3） 夹具与刀具的联系尺寸，如用对刀块对刀时

12、塞尺的尺寸、对刀块表面到定位表面的尺寸及公差。4） 夹具中所有有配合关系的元件间应标注尺寸和配合种类。5） 各定位元件之间，定位元件与导向元件之间，各导向元件之间应标注装配后的位置尺寸和形位公差。6） 标注技术条件a. 定位元件的定位表面间相互位置精度。b. 定位元件的定位表面与夹具安装基面的位置精度。c. 定位表面与导向元件间的位置精度。d. 导向元件工作面间的位置精度。7） 对零件编号，填写标题栏和零件明细表。 每一个零件都必须有自己的编号，此编号是唯一的。在工厂的生产过程中，生部按零件编号安排生产、查找工件。完整填写标题栏，如装配图号、名称、单位、设计者、比例等。完整填写明细表，一般来说

13、，加工工件填写在明细表的下方，标准件、配套件填写在明细表的上方。注意，不能遗漏加工工件和标准件、配套件。8）此课设装配图标注（1）夹具外型尺寸：190 100 81（2）中心距尺寸及公差：90 0.05（3）轴与工件的配合：60H7/g6 2.4绘制夹具零件图 对装配图中需加工的零件图均应绘制零件图，零件图应按制图标准绘制。视图尽可能与装配图上的位置一致。（1） 零件图尽可能按1：1绘制。（2） 零件图上的尺寸公差、形位公差、技术要求应根据装配图上的配合种类、位置精度、技术要求而定。（3）零件的其他尺寸，如尺寸、形状、位置、表面粗糙度等应标注完整。1-13 夹具精度的验算3.1 定位误差的分析

14、与计算3.1.1 定位误差 影响工件加工表面位置精度的因素有三个方面，工件在夹具中的安装误差，夹具机床上的对定误差，加工误差，夹具精度的验算主要是验算工件在夹具中的安装误差，其它两项可以在夹具安装或加工过程中调整。 (1) 验算尺寸精度：所有影响尺寸精度的尺寸链均是验算尺寸精度的组成环，分别计算每个组成环的最大间隙误差，然后计算其综合误差。 (2) 验算形位公差： 所有影响形位公差的尺寸链均是验算形位公差的组成环，分别计算每个组成环的最大转角误差，然后计算其综合误差。计算出的综合误差小于等于技术要求公差的2/3即为合格。3.1.2产生定位误差的原因（1）平面定位情形，夹具定位基准与工序基准不重

15、合，两基准之间的位置误差会反应到被加工表面的位置上去，所产生的定位误差称之为基准转换误差。（2）定位基准面与定位元件表面的形状误差。（3）导向元件，对刀元件与定位元件间的位置误差。（4）夹紧力使工件或夹具产生变形，产生位置误差。（5）夹具在机床上的安装误差。（6）定位元件与定位元件间的位置误差。4 课设说明4.1 设计方案论证（1）首先根据已知工件的需要选择加工机床，应选用铣床加工。（2）然后工件主要定位部分为夹具体的底面，这样我设想用定位轴组合定位，这样可以限制6个自由度，满足定位原理，简单方便，适合加工带圆孔的定位，所以这里就是选择定位轴组合定位的优点。（3）最后将定位轴固定在夹具体上，利

16、用六角圆柱头螺栓定位夹紧，把工件定位后，利用螺栓对工件进行夹紧，工件的夹紧力的方向应该垂直于工件的轴线方向，作用点为夹具体的上表面。4.2形成的论点（1）在设计过程中，我选择用圆柱销对工件进行定位，然后固定在夹具体上。（2）定位要符合六点定位原理。（3）根据工件的形状不同，选择不同的定位元件。若工件以圆孔为定位面，可选圆柱销、圆锥销或心轴定位。同时，圆柱销、圆锥销和心轴也有多种，应根据工件不同选择不同的定位元件。4.3仪器设备（1） 六角圆柱头螺栓 8个 材料：45钢 （2）圆柱销 6个 材料：45钢（3）支撑板 1个 材料：钢（4）定位块 2个 材料：Q235（5）顶压支撑 2个 材料：T8

17、（6）移动压板 2个 材料：Q235（7）对刀块 1个 材料：Q235表4_2 螺母标准螺纹规格DM3M4M5M6M8M10M12(M14)M16(M18)M20(M22)M24(M27)M30M36damax356791113151720222426293239dwmin5679121517202325283132384351emin68911141820232730333740455161smax67810131618212427303436414655cmax0011111111111111m(max)六角螺母23557811131516181922242631薄螺母2233456789

18、101112141518技术要求材料机械性能等级螺纹公差表面处理公差产品等级5 致谢与感想5.1 致谢在此我要感谢我的指导教师和我身边的同学们，在设计之初我对设计的题目并不是很了解，不能把学习的内容和设计融会贯通，通过老师的帮助我慢慢的学会了怎样设计夹具，取得了很大的进步，如果没有老师和同学的帮助我不会进步得如此迅速，感谢帮助过我的人们，感谢王老师的指导，谢谢！5.2 感想 这次课设使我对机床夹具设计有了更深刻的了解，特别是其中的技术要求，比如：夹紧力的方向要有利于工件的定位，并注意工件的刚性方向，不能使工件有脱离定位表面的趋势，夹具体一般设计成平板式，保证具有足有的刚性，还有设计的装配图应按

19、照1：1的比例画出，视图要完整清楚的表示出夹具的主要结构及夹具的工作原理，并视所有工件为透明体，用双点划线画出主要部分，并画出定位元件，夹紧机构和导向装置的位置。 通过这次实训我认为自己学到了很多东西，最主要的是可以和以前学过的书本上的知识相结合，这样不仅对书本上的知识学习的更加透彻，还可以为以后的工作有很大的帮助。我希望以后还可以有这样的实习机会，可以学到更多时间性的知识，而且在实习过程中老师还可以教我们许多他以前的工作经验，对我们来说受益匪浅。 我对这次课设有着不同的感想，开始我还抱着一种消极的态度，但是随着对夹具设计的慢慢深入，使我一下来了积极性，最后自己不断的摸索，学习，好好的完成本次课设，不管结果怎样，我对这次课设非常满意。6 参考文献1 冯辛安主编. 机械制造装备设计. 机械工业出版社 2007，2版2 张海华主编. 机械制造装备设计指导书. 机械工程系 20073 吴宗泽主编. 机械设计课程设计手册. 高等教育出版社 1999