|
>求鉆床夾具設(shè)計說明書……>>沒有最佳答案>>機(jī)械制造裝備設(shè)計課程設(shè)計是機(jī)械設(shè)計中的一個重要的實(shí)踐性教學(xué)環(huán)節(jié),也是機(jī)械類專業(yè)學(xué)生較為全面的機(jī)械設(shè)計訓(xùn)練。其目的在于:>>〔1〕培養(yǎng)學(xué)生綜合運(yùn)用機(jī)械設(shè)計基礎(chǔ)以及其他先修課程的理論知識和生產(chǎn)實(shí)際知識去分析和解決工程實(shí)際問題的能力,通過課設(shè)訓(xùn)練可以鞏固、加深有關(guān)機(jī)械課設(shè)方面的理論知識。>>〔2〕學(xué)習(xí)和掌握一般機(jī)械設(shè)計的基本方法和步驟。培養(yǎng)獨(dú)立設(shè)計能力,為以后續(xù)的專業(yè)課程及畢業(yè)設(shè)計打好基礎(chǔ),做好準(zhǔn)備。>>〔3〕使學(xué)生具有運(yùn)用標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范手冊、圖冊和查詢有關(guān)設(shè)計資料的能力。>>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)時還要用機(jī)床夾具。他們時機(jī)床和工件之間的連接裝置,使工件相對于機(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3破壞定位,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,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>>1.1設(shè)計前的準(zhǔn)備工作>>1.1.1. 明確工件的年生產(chǎn)綱領(lǐng)>>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)雜程度和自動化程度。如大批量生產(chǎn)時,一般選擇機(jī)動、多工件,自動化程度高的方案,結(jié)構(gòu)也隨之復(fù)雜,成本也提高較多。>>1.1.2. 熟悉工件零件圖和工序圖>>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)計的直接依據(jù)。>>已知待加工工件如下圖1-1所示,4個螺紋孔的直徑為ψ8,圓柱高為38mm,外圓ψ70mm。里孔ψ35設(shè)計鉆4―m8底孔的孔夾具。>>圖1-1>>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、工時定額,同時加工零件數(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4個m8螺紋孔。>>1.2. 總體方案的確定>>1.2.1. 定位方案>>工序圖只是給出了原理方案,此時應(yīng)仔細(xì)分析本工序的工序內(nèi)容及加工>>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。>>根據(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)。>>選用內(nèi)六角螺栓將長圓柱銷定位在夾具體上,在圓柱銷的面上鉆四個通孔。用一面兩銷定工件的五個自由度。>>根據(jù)本次夾具設(shè)計的零件,我設(shè)計的定位方案為心軸定位和銷組合定位,可以>>制6個自由度。還有個方案為在零件的3個面布置6個支撐釘或底面放一個支撐板,個側(cè)面布置3個支撐釘,但這個方案較為復(fù)雜,切不利于夾緊結(jié)構(gòu)的布置,從總體上講比較復(fù)雜,故不選。>>圖1-2定位心軸>>1.2.2選擇加緊機(jī)構(gòu)>>(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,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),以及工作剛度高的位置。確保工件定位準(zhǔn)確、不變形。>>(3)選擇夾緊機(jī)構(gòu):>>在確定夾緊力的方向、作用點(diǎn)的同時,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強(qiáng)度。>>③夾緊機(jī)構(gòu)的行程不宜過長,以提高夾具的工作效率。>>④手動夾緊機(jī)構(gòu)應(yīng)操作靈活、方便。>>選用m12的鏍柱、開口墊圈和m18的外六方螺母來夾緊工件。>>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)計動力源。夾緊方案也需反復(fù)分析比較,確定后,正式設(shè)計時也可能在具體結(jié)構(gòu)上作一些修改。>>方案一使用快速螺旋夾緊機(jī)構(gòu)>>方案二使用螺旋夾緊機(jī)構(gòu)>>因定位方案選擇的是心軸定位,快速螺旋夾緊機(jī)構(gòu)更合適于本方案,所以采用方案一>>1.2.3選擇導(dǎo)向裝置>>導(dǎo)向裝置是夾具保證加工精度的重要裝置,如鉆孔導(dǎo)向套、鏜套、對刀裝置、對定裝置等,這些裝置均已標(biāo)準(zhǔn)化,可按標(biāo)準(zhǔn)選擇,為提高加工效率,選擇快換導(dǎo)向套加工工件。如下圖所示:>>圖1-3>>導(dǎo)向裝置如圖所示:>>圖1-4>>1.2.4. 夾具體>>用來安裝和固定定位元件,夾緊機(jī)構(gòu)和鉆模板的實(shí)體。具體大小根據(jù)整個機(jī)構(gòu)的大小而調(diào)整,要保證機(jī)構(gòu)的穩(wěn)定,水平,所以形位公差會有較嚴(yán)格的要求。>>圖1-5>>1.3. 繪制夾具裝配圖>>1.3.1. 制圖比例1:1.5>>把工件視為透明體,用雙點(diǎn)劃線畫出輪廓,畫出定位面、夾緊面和加工表面,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),必要時可用雙點(diǎn)劃線畫出松開位置時的夾緊元件的輪廓,畫出夾具體,其他元件或機(jī)構(gòu),以及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。對零件編號,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)行定位精度驗算,在夾緊機(jī)構(gòu)完成后進(jìn)行夾緊力的驗算,以及重要的受力元件或機(jī)構(gòu)的強(qiáng)度、剛度驗算。>>裝配圖:>>圖1-6>>1)總裝配圖應(yīng)按國家標(biāo)準(zhǔn)盡可能1:1地繪制,這樣圖樣有良好的直觀性。主視圖應(yīng)按操作實(shí)際位置布置,三視圖要能完整清楚表示出夾具的工作原理和結(jié)>>構(gòu)。考慮到我的加工件比較簡單。工件尺寸較小,需放大顯示清楚。我采用1:1.5。>>(2)視工件為透明體,用雙點(diǎn)畫線畫出主要部分(如輪廓,定位面‘夾緊面和加工表面)。畫出定位元件、夾緊機(jī)構(gòu)、導(dǎo)向裝置的位置>>(3)按照夾緊狀態(tài)畫出夾緊元件和夾緊機(jī)構(gòu)。>>(4)畫出夾具體及其他聯(lián)接用的元件(聯(lián)接體、螺釘?shù)?,將夾具各組成元件聯(lián)成一體。>>(5)標(biāo)注必要的尺寸、配合、公差等>>①夾具的外形尺寸,所設(shè)計夾具的最大長、寬、高尺寸。>>②夾具與機(jī)床的聯(lián)系尺寸,即夾具在機(jī)床上的定位、國定尺寸。如車床夾具的莫氏硬度、銑床夾具的對定裝置等。>>③夾具與刀具的聯(lián)系尺寸,如用對刀塊對刀時塞尺的尺寸、對刀塊表面到定位表面的尺寸即公差。>>④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。>>⑤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。>>(6)標(biāo)注技術(shù)條件。>>①定位元件的定位面間相互位置精度。>>②定位元件的定位表面與夾具安裝基面的位置精度。>>③定位表面與導(dǎo)向元件間的位置精度。>>④導(dǎo)向元件工作面間的位置精度。>>(7)對零件編號,填寫標(biāo)題欄和零件明細(xì)表。>>每一個零件都必須有自己的編號,此編號是唯一的。在工廠的生產(chǎn)活動中,生產(chǎn)部件按零件編號生產(chǎn)、查找工作。>>完整填寫標(biāo)題欄,如裝配圖號、名稱、單位、設(shè)計者、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。>>1.4. 繪制夾具零件圖>>對裝配圖中的非標(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。>>要注意,裝配圖與零件圖最后要組成一張a0號圖的大小>>零件圖一:鉆模板>>圖1-7>>零件圖二:支撐板>>圖1-8>>2. 夾具精度的驗算>>2.1. 誤差分析>>2.1.1. 位置精度>>夾具的主要功能是用來保證工件加工表面的位置精度。影響位置精度的主要因素有三個方面:>>1)工件在夾具中的安裝誤差,它包括定位誤差和夾緊誤差。>>2)夾具在機(jī)床上對定誤差,指夾具相對于刀具或相對于機(jī)床成形運(yùn)動的位置誤差。>>3)加工過程中出現(xiàn)的誤差,包括機(jī)床的幾何精度、運(yùn)動精度,機(jī)床、刀具、工件和夾具組成的工藝系統(tǒng)加工時的受力變形,受熱變形,磨損,調(diào)整、測量中的誤差,以及加工成形原理上的誤差等。>>第三項一般不易估算,夾具精度驗算是指前兩項,其和不大于工件允差的2/3為算合格。>>2.1. 誤差計算>>2.2.1. 驗算中心距25±0.05mm>>影響此項精度的因素有:>>1)定位誤差,此項主要是定位孔φ35h7與定位銷φ35g6的間隙產(chǎn)生,最大間隙為0.05mm;>>2)鉆模板襯套中心與定位銷中心距誤差,裝配圖標(biāo)注尺寸為25±0.01mm,誤差為0.02mm;>>3)鉆套與襯套的配合間隙,由φ8h7/g6可知最大間隙為0.025mm;>>4)鉆套內(nèi)孔與外圓的同軸度誤差,對于標(biāo)準(zhǔn)鉆套,精度較高,此項可以忽略。>>5)鉆頭與鉆套間的間隙會引偏刀具,產(chǎn)生中心距誤差e,由下式求出>>刀具與鉆套配合為φ8h7/g6,可知 =0.025mm;將h=26mm,h=12mm,b=10mm代入,可求出e=0.034mm;>>由于上述各項都是按最大誤差計算,實(shí)際上各項誤差也不可能同時出現(xiàn)最大值,各誤差方向也可能不一致,因此,其綜合誤差可按概率法求和>>=0.07mm>>該項誤差略大于中心距允差0.1mm的2/3,勉強(qiáng)可用。應(yīng)減小定位和導(dǎo)向的配合間隙。>>2.2.2. 驗算兩孔平行度精度>>工件要求φ8h7孔全長上允差0.02mm。導(dǎo)致產(chǎn)生兩孔平行度誤差的因素有:>>1)設(shè)計基準(zhǔn)與定位基準(zhǔn)重合,沒有基準(zhǔn)轉(zhuǎn)換誤差,但φ35h7/g6配合間隙及孔與端面的垂直度誤差會產(chǎn)生基準(zhǔn)位置誤差,定位銷軸中心與大頭孔中心的>>偏斜角為>>式中, 為φ40h7/g6處最大間隙; 為定位銷軸定位面長度。>>2)定位銷軸中心線對家居體底平面的垂直度。>>3)鉆套孔中心與定位銷軸的平行度 , = rad。>>4)刀具引偏量e產(chǎn)生的偏斜角。>>因此,總的平行度誤差 = , ,合格。>>3. 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)計夾具零件圖,也為了夾具裝配和裝配精度的檢測。>>3.1. 夾具裝配圖上標(biāo)注的尺寸>>1)夾具外形輪廓尺寸。>>2)夾具與機(jī)床工作臺或主軸的配合尺寸,以及固定夾具的尺寸等。>>3)夾具與刀具的聯(lián)系尺寸,如對刀塞尺的尺寸,對刀塊表面到定位表面的尺寸及公差。>>4)夾具中工件與定位元件間,導(dǎo)向元件與刀具、襯套間,夾具中所有相互間有配合關(guān)系元件應(yīng)標(biāo)注配合尺寸,種類和精度。>>5)各定位元件之間,定位元件與導(dǎo)向元件之間,各導(dǎo)向元件之間裝配后的位置尺寸及公差。>>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1/3~1/10,最常用的是1/3。>>3.2. 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間相互位置精度。>>2)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。>>3)定位表面與導(dǎo)向元件工作面間的相互位置精度。>>4)各導(dǎo)向元件的工作面間的相互位置精度。>>5)夾具上有檢測基準(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。>>對于不同的機(jī)床夾具,對于夾具的具體結(jié)構(gòu)和使用要求,應(yīng)進(jìn)行具體分析,訂出該夾具的具體的技術(shù)要求。設(shè)計中可以參考機(jī)床夾具設(shè)計手冊以及同類夾具的圖樣資料。>>4 方案設(shè)計論證>>(1)首先根據(jù)已知工件的需要,選擇加工機(jī)床,應(yīng)選用立式鉆床加工比較合理。>>(2)然后工件主要定位部分為直徑為35mm的圓孔,這樣我設(shè)想用兩面一銷定位,正好滿足六點(diǎn)定位原理,所以這里就是選擇兩面一銷的優(yōu)點(diǎn)。>>(3)最后將兩面一銷先固定在一塊底板上,利用內(nèi)六角螺釘和定位銷定位和夾緊,兩面一銷把工件定位后,可利用移動壓板來對工件進(jìn)行夾緊,工件的夾緊力的方向應(yīng)該垂直與工件的軸線方向,作用點(diǎn)為軸的切點(diǎn)。>>4.1設(shè)計方法與結(jié)果>>(1)首先對工件的加工要進(jìn)行分析,已知工件為圓柱柱,在圓柱端面上鉆4-m8的孔,根據(jù)工件的形狀和加工要求,我認(rèn)為采用鉆床比較合理。>>(2)然后,根據(jù)六點(diǎn)定位原理,選用兩面一銷,大面短圓柱銷定5個自由度,短銷定1個自由度,正好滿足六點(diǎn)定位原理,由于限制了六方自由度,所以只需要將工件夾緊就可以進(jìn)行加工了,在垂直方向上進(jìn)行夾緊,可以利用移動壓板,進(jìn)行夾緊,因為移動壓板簡單使用,而且不影響加工過程,所以最總選擇移動壓板進(jìn)行夾緊。>>(3)最后,對整個夾緊方案分析得出,定位約合六點(diǎn)定位原理,夾緊工件穩(wěn)定,所以此夾具設(shè)計可行。>>5致謝>>致謝>>在老師和同學(xué)的共同努力下,我們在兩周的時間內(nèi)完成了夾具課程設(shè)計。我們花費(fèi)的時間很長,因為這是同學(xué)第一次進(jìn)行這樣的課程設(shè)計。雖然過程中我們遇到了遇到困難,但是在老師的指點(diǎn)下,同學(xué)們都的十分的努力。我們這次終于把我們所學(xué)的知識運(yùn)用到現(xiàn)實(shí)中來了,這對同學(xué)們加深對課本知識的理解很有好處。同學(xué)學(xué)會了對于不同的待工件設(shè)計不同的夾具,對于夾具的各種標(biāo)準(zhǔn)件都學(xué)會了如何查標(biāo)準(zhǔn)件手冊、如何使用它們。這些都是因為老師的幫助下,我們才能完成的。謝謝老師。>>6感想>>兩周的夾具課程設(shè)計過去了,學(xué)到了很多知識。通過這次課程設(shè)計實(shí)訓(xùn),使我對機(jī)械裝備課程有了更進(jìn)一步的了解。裝備在現(xiàn)在工業(yè)中有著重要的作用,當(dāng)然,我們現(xiàn)在對機(jī)械設(shè)計只不過時一個初步的了解,這門課程還有更多的知識等著我們?nèi)W(xué)習(xí),在這兩周短暫的課程設(shè)計里,我學(xué)會了一些機(jī)械設(shè)計的最基本的理論,同時也對機(jī)械裝備產(chǎn)生了濃厚的興趣。>>通過這次實(shí)訓(xùn),我能夠熟練運(yùn)用caxa電子圖版繪圖軟件,在這次課程設(shè)計過程中,我發(fā)現(xiàn)自己還有很多不足之處,在設(shè)計和計算過程中也出現(xiàn)了各種各樣的錯誤,在同學(xué)和老師的幫助下也都盡量改正了,雖然還存在或多或少的問題,這也是我今后努力的方向,我會繼續(xù)努力學(xué)習(xí),來豐富自己的知識。> |
|
|
