銑床夾具課程設計說明書

1、<p><b>　　機床夾具設計與應用</b></p><p><b>　　課 程 設 計</b></p><p>　　設計題目_軸類零件工藝裝備課程設計</p><p>　　班 級____ 產品檢測101 _ _ </p><p><b>　　目錄</b&g

2、t;</p><p><b>　　前言1</b></p><p>　　第1章 設計準備工作2</p><p>　　1.1熟悉加工零件圖2</p><p>　　1.2加工零件圖分析2</p><p>　　第2章 結構方案設計4</p><p>　　2.1 定位

3、方案設計4</p><p>　　2.1.1確定定位方案4</p><p>　　2.1.2 選擇定位元件，設計定位裝置5</p><p>　　2.2 夾緊方案設計6</p><p>　　2.2.1 確定夾緊方案6</p><p>　　2.2.2 夾緊裝置設計6</p><p>

4、　　2.3 夾具體設計8</p><p>　　第3章 夾具裝配圖的繪制10</p><p>　　3.1 夾具總裝圖上應標注的尺寸及公差10</p><p>　　3.2 夾具總裝圖應標注的技術條件10</p><p>　　第4章誤差設計................................................

5、.......................................12</p><p>　　4.1 誤差分析...........................................................................................12</p><p>　　4.1.1定位誤差.......................

6、..................................................................12</p><p>　　4.1.2產生定位誤差的原因.....................................................................12</p><p>　　4.2定位誤差的計算...........

7、.....................................................................12</p><p><b>　　謝 辭14</b></p><p><b>　　感想15</b></p><p><b>　　參考文獻16</b></

8、p><p><b>　　前言</b></p><p>　　夾具課程設計的目的：</p><p>　　金屬切削機床的夾具設計是機械類企業(yè)常見的設計任務，作為機械類專業(yè)的學生進入企業(yè)后常常會遇到這些設計任務，課程設計是提高我們機床夾具設計技能的重要環(huán)節(jié)。其目的是：</p><p>　　培養(yǎng)我們分析和解決工程實際問題的能力，使我們

9、掌握機床夾具的一般設計方法和步驟，提高我們今后走上工作崗位所需的專業(yè)技能。</p><p>　　使我們學習運用標準、規(guī)范、手冊、圖冊和查閱有關技術資料等強化我們的基本設計技能。</p><p>　　使我們能綜合運用夾具設計課程及其他相關專業(yè)課程的知識，學會用所學的理論知識指導設計實踐，樹立正確的設計思想。</p><p>　　課程設計中應注意的問題：</p&g

10、t;<p>　　注意與工藝規(guī)程設計的銜接，夾具設計應和工序設計統(tǒng)一</p><p>　　所需設計的夾具絕大多數(shù)用于零件加工的某一特定工序。在工藝設計環(huán)節(jié)中，對該工序的設計已要求設計其定位與夾緊方案，因此夾具設計的具體內容應與工序設計保持一致，不能相互沖突。</p><p>　　設計時要有整體觀念 </p><p>　　夾具設計有其自身的特點:定位、夾

11、緊等各種裝置在設計前期是分開考慮的，設計后期通過夾具體的設計將各種元件聯(lián)系為一個整體 。在這個過程中，容易出現(xiàn)工件無法裝卸、工件定位出現(xiàn)過定位或欠定位等問題。因此，設計時考慮須周全，整體觀念強就會少出差錯，從而提高設計質量與效率。</p><p>　　設計中應學習正確運用標準和規(guī)范</p><p>　　對于國家標準的規(guī)范要嚴格的遵守和執(zhí)行。夾具設計過程中選擇各種功能元件時應注意盡可能選用標

12、準件，減少非標準件的設計制造工作量，降低夾具成本。</p><p>　　第1章 設計準備工作</p><p>　　1.1熟悉加工零件圖 </p><p>　　零件圖應該無遺漏的給出加工零件的全部信息，包括幾何形狀、全部尺寸、加工面的尺寸公差、形狀公差和表面粗糙度要求、材料和熱處理要求、其它特殊技術要求等。</p><p><b>　

13、　該加工零件如下圖：</b></p><p><b>　　圖1-1</b></p><p>　　已知該零件的材料為45號鋼,大批量生產，加工長46寬44高17的四方（其它工序已經(jīng)加工完成）。要求為該零件設計專用銑床夾具，所用機床為X6132型萬能升降臺銑床。 </p><p>　　1.2加工零件圖分析</p><

14、p>　　該工序為加工長46寬44高17的四方，該平面的公差等級為14級，精度要求較高。因此夾具的主要任務是保證加工精度，特別是保證被加工工件加工面與定位面之間以及被加工表面相互之間的位置精度。使用機床夾具后，這種精度主要靠夾具和機床來保證，不在依賴與工人的技術水平。所設計的夾具應有以下基本要求：</p><p>　　保證工件精度要求 這是夾具設計的最基本要求，其關鍵是正確地定位方案、夾緊方案、刀具導向方式

15、及合理確定夾具刀具技術要求。必要時應進行誤差分析與計算。</p><p>　　夾具結構方案應與生產綱領相適應 在大批量生產時應盡量采用快速、高效夾具結構，如多件夾緊、聯(lián)動結構等，以縮短輔助時間；對于中、小批量生產，則要求在滿足夾具功能的前提下，盡量使夾具結構簡單、制造方便，以降低夾具制造成本。</p><p>　　操作方便、安全、省力 如采用氣動、液壓等夾緊裝置，以降低工人強度，并可好

16、地控制夾緊力。夾具操作位置應符合工人操作習慣，必要時應有安全防護裝置，以確保使用安全。</p><p>　　便于排屑 切屑積集在夾具中，會破壞工件的正確定位；切屑帶來的大量熱量會引起夾具和工件的熱變形；切屑的清理又會增加輔助時間。切屑積集嚴重時，還會損傷刀具甚至引發(fā)工傷事故。故排屑問題在夾具設計中必須給以充分注意，在設計高效機床和自動線夾具是尤為重要。</p><p>　　有良好的結構工

17、藝性 設計的夾具要便于制造、檢驗、裝配、調整、維修等。</p><p>　　第2章 結構方案設計</p><p>　　2.1 定位方案設計</p><p>　　2.1.1確定定位方案</p><p>　　定位是指確定工件在機床（工作臺）上或夾具占有正確的位置的過程，通?？梢岳斫鉃楣ぜ鄬τ谇邢鞯毒呋蚰ゾ叩囊欢ㄎ恢?，以保證加工尺寸和形

18、位精度的要求。</p><p>　　確定定位方案應注意以下問題：</p><p>　　按照工件要求確定工件必須限制的自由度，決不允許欠定位。 </p><p>　　當發(fā)生重復定位時應根據(jù)其對加工是否產生有害影響，判斷其屬于可用重復定位還是屬于不可用重復定位。不可用重復定位也是不允許的。</p><p>　　大型、重型零件等不易搬運的工件采用孔

19、銷配合等定位方式時，可采用預定位來降低人的勞動強度，提高生產效率。</p><p>　　在考慮到以上問題的基礎上，根據(jù)零件的具體情況提出以下二種定位方案</p><p>　　方案一：工件以先前已銑的面在兩個互相垂直的平面上定位，端面加止推銷。</p><p>　　方案二：工件以先前已銑的面在特制的階梯面上上定位，端面以階梯槽的一端面做擋銷，階梯槽限制兩個自由度，階梯

20、槽一端面限制三個自由度，支撐板限制一個自由度。顯然此方案滿足“六點定位原理”的要求，定位簡單、高效、安裝方便、夾具制造簡單成本低、加工精度高。</p><p>　　比較以上兩種方案，方案一使加工尺寸為27的定位誤差為零，方案二則使對稱度的誤差為零。由于27這一尺寸沒有要求，加工要求低，而對稱度的公差較小，故選用方案二較好，從承受切削力的角度看，方案二比較可靠。 </p><p>　　1-壓

21、板；2，3-特制階梯槽；</p><p>　　2.1.2 選擇定位元件，設計定位裝置</p><p><b>　　特制階梯槽</b></p><p>　　2.2 夾緊方案設計</p><p>　　2.2.1 確定夾緊方案</p><p>　　在機械加工中，工件的定位和夾緊是相互聯(lián)系非常密切的

22、兩個工作過程。工件定位后，必須采用一定的裝置把工件壓緊夾牢在定位元件上。從而使工件在加工過程中，不會由于切削力、工件重力、離心力或慣性力等的作用而發(fā)生位置變化或產生振動,以保證加工精度,避免機床、刀具的損壞和發(fā)生人身安全事故。</p><p>　　因此為了確定比較合理的夾緊方案，按如下步驟設計夾緊方案（應該注意的問題）：</p><p>　　根據(jù)工件的形狀、大小、加工要求、定位裝置的結構和

23、布置情況等，確定夾緊點與作用方向。</p><p>　　分析工件的受力情況，運用類比、試驗或估算等方法，確定所需夾緊力的大小。</p><p>　　按所需夾緊力，并根據(jù)生產批量，選擇或設計夾緊裝置。</p><p>　　在設計時，盡可能采用已有的、可靠的夾緊方式，這樣可以免除復雜的設計計算，加快設計過程。</p><p>　　在考慮到以上問題

24、的基礎上確定夾緊方案，夾緊方案的確定，其實就是夾緊力的確定。夾緊力的確定就是確定夾緊力的方向、作用點和大小三個要素。在進行這項工作時，必須結合定位裝置的結構形式和布置方式，并分析工件的結構特點、加工要求及其他作用于工件上的外力情況，在此基礎上確定夾緊力的方向、作用點和大小。</p><p>　　2.2.2 夾緊裝置設計</p><p>　　1.夾緊的目的：使工件在加工過程中保持已獲得的定

25、位不被破壞同時保證加工精度。</p><p>　　2 .夾緊力的方向的確定： </p><p>　　1）夾緊力的方向應有利于工件的準確定位，而不能破壞定位，一般要求主夾緊力應垂直于第一定位基準面。 </p><p>　　2）夾緊力的方向應與工件剛度高的方向一致，以利于減少工件的變形。 3）夾緊力的方向盡可能與切削力、重力方向一致，有利于

26、減小夾緊力。</p><p>　　3 .夾緊力的作用點的選擇： </p><p>　　1)夾緊力的作用點應與支承點“點對點”對應,或在支承點確定的區(qū)域內,以避免破壞定位或造成較大的夾緊變形。 </p><p>　　2)夾緊力的作用點應選擇在工件剛度高的部位。 </p><p>　　3)夾緊力的作用點和支承點盡可能

27、靠近切削部位,以提高工件切削部位的剛度和抗振性。 </p><p>　　4)夾緊力的反作用力不應使夾具產生影響加工精度的變形。</p><p><b>　　4. 選擇夾緊機構</b></p><p>　　設計夾緊機構一般應遵循以下主要原則: </p><p>　　1)夾緊必須保證定位準確可靠,而不能破壞定位。

28、</p><p>　　2)工件和夾具的變形必須在允許的范圍內。 </p><p>　　3)夾緊機構必須可靠。夾緊機構各元件要有足夠的強度和剛度，手動夾緊機構 </p><p>　　4)必須保證自鎖，機動夾緊應有聯(lián)鎖保護裝置，夾緊行程必須足夠。 </p><p>　　5)夾緊機構操作必須安全、省力、方便、迅速、符合工人操作習慣。 </p

29、><p>　　6)夾緊機構的復雜程度、自動化程度必須與生產綱領和工廠的條件相適應。 選用螺栓螺母夾緊機構來對被加工工件進行夾緊。</p><p>　　螺栓螺母夾緊機構的特點：</p><p>　　結構簡單，制造方便加緊可靠施力范圍大。</p><p><b>　　自鎖性能好操。</b></p><p>

30、;　　擴力比80以上，行程S不受限制。</p><p>　　加緊工作慢，效力低。</p><p>　　在考慮到以上要求的基礎上，根據(jù)加工零件的具體情況和夾緊方案分析設計出夾緊裝置如下圖：</p><p><b>　　夾緊結構示意圖</b></p><p>　　2.2.3 夾具體設計</p><p&g

31、t;　　本夾具體采用機械切削加工制造:</p><p>　　優(yōu)點:1)可以制造出比較復雜的結構形狀。</p><p>　　2)易于加工,價格低廉,可降低夾具成本。 </p><p>　　鑄造的生產周期長,而且因鑄造時的內應力緣故,易引起變形,從而影響夾具體精度的持久性，而且夾具批量少不符合鑄造條件。與焊接結構相比,機械切削可以制造出形狀比較復雜的結構。因此,本夾具采

32、用機械切削制造比較合適?；谝陨戏治觯O計出本夾具的夾具體如下圖所示：</p><p><b>　　所設計夾具的夾具體</b></p><p><b>　　圖2-9</b></p><p>　　第3章 夾具裝配圖的繪制</p><p>　　夾具裝配圖的繪制，是在夾具結構方案草圖經(jīng)過老師審定之后進行的

33、。</p><p>　　夾具的總裝配圖應按國家制圖標準繪制，繪圖比例盡量采用1：1。主視圖應按操作者的視線方向繪制，總裝配圖應將夾具的工作原理、各種裝置的結構及其相互關系表達清楚。在完整地表達出夾具工作原理和構造的基礎上，視圖的數(shù)量盡可能少。</p><p>　　應先用細雙點畫線將工件的外形輪廓、定位基面、夾緊表面及加工表面繪制在各個視圖的合適的位置上,然后依次繪出定位裝置、夾緊裝置、其它

34、裝置和夾具體。在夾具總裝配圖上工件可以看做透明體，不遮擋后面的線條。</p><p>　　3.1 夾具總裝圖上應標注的尺寸及公差</p><p>　　夾具的最大輪廓尺寸為230mm ×200mm×115mm。</p><p>　　兩特制階梯槽之間的距離為130mm±0.2。</p><p>　　所要銑的四方的平

35、面關于中心線的對稱度為0.2。</p><p>　　特制階梯槽一端高于另一端階梯槽頂端5 mm。</p><p>　　3.2 夾具總裝圖應標注的技術條件</p><p>　　定位心軸軸線對夾具體底面A平度度誤差不大于0.02mm。</p><p>　　定位心軸襯套右端面對定位心軸軸線垂直度誤差不大于0.02mm。</p>&l

36、t;p>　　基于以上分析繪制出夾具總裝配圖如下圖所示：</p><p><b>　　第4章誤差設計</b></p><p><b>　　4.1誤差分析 </b></p><p><b>　　4.1.1定位誤差</b></p><p>　　工件的加工誤差是指工件加工后在尺

37、寸形狀和位置三個方面偏離理想工件的大小它是由三部分因素產生的 </p><p>　　1工件在夾具中的定位、夾緊誤差。</p><p>　　2夾具帶著工件安裝在機床上夾具相對機床主軸或刀具或運動導軌的位置誤差也稱對定誤差。 </p><p>　　3加工過程中誤差如機床幾何精度工藝系統(tǒng)的受力、受熱變形、切削振動等原因引起的誤差。</p><p>

38、　　其中定位誤差是指工序基準在加工方向上的最大位置變動量所引起愛的加工誤差。 4.1.2產生定位誤差的原因 </p><p>　　1.基準不重合來帶的定位誤差 夾具定位基準與工序基準不重合兩基準之間的位置誤差會反映到被加工表面的位置上去所產生定位誤差稱之為基準轉換誤差。</p><p>　　2.間隙引起的定位誤差 在使用心軸、銷、定位套定位時定位面與定位元件間的間隙可使工件定心不

39、準產生定位誤差。 </p><p>　　3.與夾具有關的因素產生的定位誤差 </p><p>　　1）定位基準面與定位元件表面的形狀誤差。</p><p>　　2）導向元件、對刀元件與定位元件間的位置誤差以及其形狀誤差導致產生的導向誤差和對刀誤差。</p><p>　　3）夾具在機床上的安裝誤差即對定誤差導致工件相對刀具主軸或運動方向產生的位

40、置誤差。</p><p>　　4）夾緊力使工件與定位元件間的位置誤差以及定位元件、對刀元件、導向元件、定向元件等元件的磨損。 </p><p>　　4.2定位誤差的計算 </p><p>　　定位誤差是指工序基準在加工方向上的最大位置變動所引起的加工誤差。設計的夾具要從分考慮此定位方案的定位誤差的大小是否在允許的范圍內。一般定位誤差應控制在工件允許誤差的1/5~

41、1/3之內。</p><p>　　由定位基準前道已銑面可知，尺寸為41 0-0.2mm，則公差為δ=0.2mm。</p><p>　　定位誤差計算為△H=δ/2{1/sin(а/2)-1},其中а=90°，則△H=0.0207mm。滿足條件。</p><p>　　定位誤差△D。由于對稱度的工序基準是長49mm寬44mm高27mm的四方的中心線，定位基準也是

42、此軸線，故△B=0.由于特制階梯槽的對中性，△Y=0。因此，對稱度的定位誤差為零。</p><p><b>　　謝 辭</b></p><p>　　通過這一段時間的努力,這次課程設計結束了。</p><p>　　感謝我們的指導老師—龔煌輝，他嚴謹細致、一絲不茍的作風一直是我工作、學習中的榜樣！他循循善誘的教導和不拘一格的思路給予我無盡的啟迪。經(jīng)

43、過一個多月的忙碌和工作，本次課程設計已經(jīng)接近尾聲，作為一個專科生的課程設計，由于經(jīng)驗的匱乏，難免有許多考慮不周全的地方，如果沒有老師的督促指導，以及同學們的支持，想要完成這個設計是難以想象的。龔老師平日里工作繁多，但在我做課程設計的每個階段，從查閱資料到設計草案的確定和修改，中期檢查，后期詳細設計，裝配草圖等整個過程中都給予了我悉心的指導。</p><p>　　我的設計較為復雜煩瑣，但是龔老師仍然細心地糾正圖紙中

44、的錯誤。除了敬佩龔老師的專業(yè)水平外，他的治學嚴謹和科學研究的精神也是我永遠學習的榜樣，并將積極影響我今后的學習和工作。敬愛的導師。我不是您最出色的學生，而您卻是我最尊敬的老師。您治學嚴謹，學識淵博，思想深邃，視野雄闊，為我營造了一種良好的精神氛圍。授人以魚不如授人以漁，置身其間，耳濡目染，潛移默化，使我不僅接受了全新的思想觀念，領會了基本的思考方式，從課程設計題目的選定到設計過程的指導，經(jīng)由您悉心的點撥，再經(jīng)思考后的領悟，常常讓我有“山

45、重水復疑無路，柳暗花明又一村”。</p><p>　　大學的學習時光我學到很多知識。母校湖鐵職院給了我在大學深造的機會，讓我能繼續(xù)學習和提高。老師們課堂上的激情洋溢，課堂下的諄諄教誨，同學們在學習中的認真熱情，生活上的熱心主動，所有這些都讓我的充滿了感動。我要感謝我母?！F職院，是母校給我們提供了優(yōu)良的學習環(huán)境。另外，我還要感謝那些曾給我授過課的每一位老師，是你們教會我專業(yè)知識。在此，我再說一次謝謝！謝謝大家

46、！??！。</p><p>　　我相信通過這次設計以及在這個過程中李老師不斷點撥，在今后的學習和工作中我一定會做到更好??！</p><p><b>　　感想</b></p><p>　　在龔煌輝老師的精心指導下，我們順利地完成了本次課程設計。課程設計期間，我們遇到了許許多多的的困難，各種細節(jié)問題使我很是頭疼，耐下心來查資料，問同學，解決了不少問題

47、，但關鍵性的問題如方案設計等還是在龔老師的悉心指導和關懷下完成的。所以，我要對我的老師真誠的說一聲謝謝！您辛苦了。</p><p>　　機械制造裝備課程設計是學完了機械制造裝備設計和大部分專業(yè)課，并進行了生產實習的基礎上進行的又一個實踐性教學環(huán)節(jié)。在完成它的過程中，我可以溫故以前所學的知識，結合這門課，把知識融會貫通起來，不失為一次很好的礪練機會。</p><p>　　這次課程設計使我們能

48、綜合運用機械制造技術基礎中的基本理論，并結合生產實習中學到的實踐知識，獨立地分析和解決了零件機械制造問題，設計了機床專用夾具這一典型的工藝裝備，提高了結構設計能力和獨立解決問題的能力，為今后的畢業(yè)設計及未來從事的工作打下了良好的基礎。更為重要的是在這一過程中開發(fā)了我的思維，鍛煉了個人能力，獲得了許多寶貴經(jīng)驗。機械制造裝備設計這門課是機械專業(yè)內非常重要的一個科目，是在機械設計等學科的基礎上進行學習的，因此，是一門綜合性和專業(yè)性非常突出的科

49、目。夾具便是機械制造裝備設計這門課當中十分重要的一個課程。通過這一段時間的學習和探討，我已經(jīng)很好的掌握了夾具的設計過程，相信會對今后進行類似的工程設計有非常大的幫助。</p><p><b>　　參考文獻</b></p><p>　　趙雪松 《機械制造裝備設計》 武漢：華中科技大學出版社，2011.1 </p><p>　

50、　王先逵 《機械制造工藝學》 北京：機械工業(yè)出版社，2011.6</p><p>　　吳拓 《簡明機床夾具設計手冊》 北京：化學工業(yè)出版社，2010.4</p><p>　　李名望 《機床夾具設計實例教程》 北京：化學工業(yè)出版社，2009.9</p><p>　　陳立德 《機械制造裝備設計課程設計》 北京：高等教育出版