夾具設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)

1、1. 設(shè)計(jì)任務(wù)書1.1. 概述1.2. 設(shè)計(jì)的要求1.3. 設(shè)計(jì)題目2. 加工零件的簡介2.1. 加工的零件圖2.2 . 加工零件的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)3. 零件加工方案的選擇3.1. 零件的工藝分析3.2 .工藝方案的確定3.2.1 、確定毛坯的制造形式3.2.2 、基面的選擇3.2.3. . 制定工藝路線3.2.4 、機(jī)械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的確定3.2.5 、確立切削用量及基本工時4. 零件夾具方案的選擇4.1 擬定定位方案和選擇定位元件4.1.1. 擬定定位方案4.1.2 選擇定位元件4.2. 確定夾具類型5. 夾緊方案的確定5.1. 夾緊方案的選擇5.2. 夾緊力的估算6. 夾具的結(jié)構(gòu)設(shè)

2、計(jì)7. 夾具的使用說明8. 設(shè)計(jì)小結(jié)參考文獻(xiàn)1. 設(shè)計(jì)任務(wù)書1.1 概述在現(xiàn)代制造技術(shù)迅猛發(fā)展的今天，機(jī)床夾具無論在傳統(tǒng)機(jī)床上還是在數(shù)控機(jī)床、加 工中心上，仍是必不可少的重要工藝裝備。通過機(jī)床夾具設(shè)計(jì)，不僅可養(yǎng)綜合運(yùn)用已學(xué) 知識的能力而且可以得到工程設(shè)計(jì)的初步訓(xùn)練。1.2. 設(shè)計(jì)的要求1. 運(yùn)用已學(xué)過的機(jī)床夾具設(shè)計(jì)及有關(guān)課程的理論知識以及生產(chǎn)實(shí)習(xí)中所獲得的實(shí)際 只是，根據(jù)被加工零件的要求，設(shè)計(jì)既經(jīng)濟(jì)合理又能保證加工質(zhì)量的夾具。2. 培養(yǎng)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)能力，掌握結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的方法和步驟3. 學(xué)會使用各種手冊、圖冊、設(shè)計(jì)表格，規(guī)范等各種標(biāo)準(zhǔn)技術(shù)資料，能夠做到熟練 運(yùn)用機(jī)械制造技術(shù)課程中的基本理論， 正確的解

3、決一個零件在加工中的加工基準(zhǔn)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(jìn)一步培養(yǎng)機(jī)械制圖、分析計(jì)算、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、編寫技術(shù)文件等基本技能。1.3. 設(shè)計(jì)題目題目：“拔叉（CA6140”的夾具設(shè)計(jì)內(nèi)容：銑直徑為40mmt端面的立式銑床夾具設(shè)計(jì)1 ）零件圖1張2）夾具總裝圖1張3）夾具主要零件圖若干張（每個零件一張圖）4）課程設(shè)計(jì)說明書1份2. 加工零件的簡介2.1. 加工的零件圖2.2. 加工零件的作用及結(jié)構(gòu)特點(diǎn)題所給的是CA6140車床上的撥叉，它位于車床變速機(jī)構(gòu)中，主要起換擋作用，使主軸回轉(zhuǎn)運(yùn)動按照工作者的要求工作，獲得所需的速度和扭矩。零件上方的20

4、mm勺孔與操作機(jī)構(gòu)相連，下方的 50m勺半孔則是用于與所控制齒輪所在的軸接觸，通過上方的 力撥動下方的齒輪變速，兩零件鑄造為一體，加工時分開。拔叉零件的結(jié)構(gòu)不是很規(guī)范 因此在機(jī)床上使用通用夾具很難加工，所以需要設(shè)計(jì)專用夾具。3. 定位方案的選擇3.1. 零件的工藝分析CA614車床共有兩處加工表面，其間有一定位置要求。分述如下：、以 22為中心的加工表面外直徑為40m的圓面0.021這一組加工表面包括： 220 的孔，以及其上下端面，上端面與孔有位置要求， 孔壁上有一個裝配時鉆鉸的錐孔，一個 M8l勺螺紋孔。下端有一個47的斜凸臺。這三個都 沒有高的位置度要求。(2)、以 55為中心的加工表面

5、0.50這一組加工表面包括： 550.25 的孔， 以及其上下兩個端面。 這兩組表面有一定的位置度0.500.021要求,即 55 025的孔上下兩個端面與 220 的孔有垂直度要求。 由上面分析可知，加工時應(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 3.2 .工藝規(guī)程設(shè)計(jì)3.2.1 、確定毛坯的制造形式零件材料為HT200考慮零件在機(jī)床運(yùn)行過程中所受沖擊不大，零件結(jié)構(gòu)又比 較簡單，故選擇鑄件毛坯。3.2.2 、基面的選擇 基面選擇是工藝規(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

6、大批報(bào)廢，是生產(chǎn)無法正常進(jìn)行。(1) 、粗基準(zhǔn)的選擇 。對于零件而言，盡可能選擇不加工表面為粗基準(zhǔn)。而對有若干 個不加工表面的工件， 則應(yīng)以與加工表面要求相對位置精度較高的不加工表面作粗基準(zhǔn)。0.021根據(jù)這個基準(zhǔn)選擇原則，現(xiàn)選取 220 孔的不加工外輪廓表面作為粗基準(zhǔn)，利用一組 共兩塊V形塊支承這兩個 40作主要定位面，限制5個自由度，再以一個銷釘限制最后1個 自由度，達(dá)到完全定位 , 然后進(jìn)行銑削(2) 、精基準(zhǔn)的選擇 。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，應(yīng)該進(jìn)行尺寸換算，這在以后還要專門計(jì)算，此處不再重復(fù)。3.2.3. . 制定工藝路線制定工藝路線得出發(fā)點(diǎn) ,

7、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。工藝路線方案 ：工序一 以 40外圓為粗基準(zhǔn)，夾緊零件，粗銑 22孔下端面。工序二 以 40外圓為粗基準(zhǔn)，夾緊零件，半精銑 22孔下端面。工序三 以 40外圓為粗基準(zhǔn)，夾緊零件，精銑 22孔下端面。工序四 以 22孔下端面為精基準(zhǔn)，粗銑 22孔上端面。工序五 以 22孔下端面為精基準(zhǔn)，半精銑 22孔上端面工序六 以 22孔下端面為精基準(zhǔn)，精銑 22孔上端面，使其表面

8、粗糙度為3.2。 工序六 檢查。3.2.4 、機(jī)械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的確定“CA614車床撥叉”；零件材料為HT20Q硬度190210HB毛坯重量2.2kg ,生 產(chǎn)類型大批量，鑄造毛坯。據(jù)以上原始資料及加工路線，分別確定各家工表面的機(jī)械加工余量、工序尺寸 及毛坯尺寸如下：(1)、外圓表面延軸線方向長度方向的加工余量及公差(22, 55端面)。查機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡明手冊(以下稱工藝手冊)表2.22.5 ,取 22, 55端面長度余量均為 2.5 (均為雙邊加工)銑削加工余量為：粗銑 1mm精銑 0mm3.2.5 、確立切削用量及基本工時工序一： 以 40外圓為粗基準(zhǔn)，粗銑 22孔上下

9、端面。(1) 、加工條件：工件材料：HT200, b=0.16GPa HB=190241 鑄造。加工要求：粗銑 22孔上下端面。機(jī)床：X6140臥式銑床。刀具：W18Cr4硬質(zhì)合金鋼端銑刀,牌號YG6銑削寬度ae=60,深度apPcc故校驗(yàn)合格。最終確定 a p=1.5mm nc=475rmin,V fc=475mms V c=119.3mmin , f z=0.16mmz6）、計(jì)算基本工時tm= L V f=(32+80)475=0.09min。工序二精銑 22孔上下端面。（1）、加工條件工件材料：HT200, （T b =0.16GPa HB=190241 鑄造。加工要求：精銑 22上下端

10、面。機(jī)床：X614（臥式銑床。刀具：W18Cr4硬質(zhì)合金鋼端銑刀，牌號YG6銑削寬度ae=60,深度apPcc故校驗(yàn)合格。最終確定 a p=1.0mm nc=475rmin,V fc=475mms V c=119.3mmin , f z=0.16mmz6）、計(jì)算基本工時t m= L V f=（32+80）475=0.09min 。4. 零件夾具方案的選擇4.1 擬定定位方案和選擇定位元件4.1.1 夾緊方案的選擇方案一：一面兩銷定位方案 可用方案比較：定位方案：一面兩銷定位，利用 R12 圓柱體一個端面限制 3 個自由度， R7 孔內(nèi)放短銷限制 2 個自由度，再 利用檔銷限制一個自由度，完全定

11、位。方案二：91）下面為兩種定位方案的圖形；方案（一）方案（二）（2）最終選定的方案是：此方案使用加工時操作比較方便，且夾具簡單，還 有一定的通用性。示意圖如下：4.1.2選擇定位元件如圖是V型塊（一），它固定在夾具底座上，其 V形面起固定零件的圓柱側(cè)面的作 用。如圖是V型塊（二），它用四個螺釘固定在墊片上，其 V形面可以通過絲桿的運(yùn)動, 和固定的V形塊一起，起固定和夾緊零件的作用。4.2. 確定夾具類型5. 夾緊方案的確定5.1 .夾具的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)（1 ）夾具的組成：兩個V形塊，固定用的螺栓，移動活動V形塊及其組件（如手柄）（2）此道工序是要銑撥叉的40mm的平面，所以夾具要確保工件在加工過程

12、中不會左右移動、擺動，根據(jù)；零件的形狀設(shè)計(jì)了兩個 V形塊夾緊的方案 用兩個V形塊從工件的兩邊進(jìn)行夾緊定位，兩個V形塊限制了 5個自由度滿足加工的要求，一 個V形塊通過螺栓固定，另外一個V形塊和螺栓連接，螺栓和手柄連接，轉(zhuǎn)動手柄就 可以移動V形塊夾緊工件5.2. 夾緊力的估算（1） V形塊地夾緊力:F切削力的大小：由公式CFaPXFdmyFaeUFZnw F估算大小:100N左右（水平方向上），乘上安全系數(shù)1.5 最后夾緊力大小設(shè)為：W=1.5 2.5 100=375N.（2）螺栓的夾緊力：螺栓必須為V形塊提高375N的水平力。F=（K*W）（f*z*i） i=1,z=4, 取 f 為：0.16

13、，k=1.3 貝U F=761N 故4個螺栓每個的預(yù)緊力F=761N6. 夾具的使用說明此夾具主要有兩個V形塊及其固定和附件組成。先安裝要求把夾具安裝好，通過調(diào)節(jié) 移動V形塊擴(kuò)大間隙，然后放進(jìn)工件，最后移動活動 V形塊加緊工件，就可以銑削上 面的端面.示意圖如下：7. 設(shè)計(jì)小結(jié)參考文獻(xiàn)1 、徐嘉元，曾家駒主編機(jī)械制造工藝學(xué)機(jī)械工業(yè)出版社97.82 、趙家齊：機(jī)械制造工藝學(xué)課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)書 ，機(jī)械工業(yè)出版社3 、李益民主編：機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡明手冊 ，機(jī)械工業(yè)出版社4 、艾興 肖詩綱主編 . 切削用量簡明手冊 . 機(jī)械工業(yè)出版社 , 19945 、浦林祥主編 . 金屬切削機(jī)床夾具設(shè)計(jì)手冊 . 機(jī)械工業(yè)出版社 , 198