转速器盘钻直径为φ6的通孔夹具设计【毕业论文+CAD图纸全套】

买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 1 目 录 前 言 . 错误 !未定义书签。 第 1 章 夹具的发展概况 . 错误 !未定义书签。 第 2 章 夹具设计 . 错误 !未定义书签。 具的功用 . 错误 !未定义书签。 具的设计 . 4 计前的工作准备 . 4 工方法 . 4 体方案的确定 . 错误 !未定义书签。 位方案和定位元件的拟定和选择 . 错误 !未定义书签。 位 精度的分析与计算 . 7 紧方案的设计及压紧元件的选择 . 8 正装置的选择 . 9 具体的设计 . 10 制夹 具装配图 . 11 图比例的选择 . 11 第 3 章 夹具装配图上的尺寸和技术条件 . 12 具装配图上标注的尺寸 . 12 具装配图上应标注的技术要求 . 12 第 4 章 夹具零件图上的尺寸和技术要求 . 14 具零件图上标注的尺寸 . 14 具零件图上应标注的技术要求 . 14 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 2 第 5 章 设计论证 . 15 计方案论证 . 15 计方法与结果 . 15 课程设计心得 . 16 致 谢 . 17 参考文献 . 错误 !未定义书签。 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 3 前言 机械制造装备设计课程设计是机械设计中的一个重要的实 践性教学环节，也是机械 设计制造及其自动化 专业学生 应该学习的一门主要专业课 。其目的在于： (1) 学习和掌握一般机械设计的基本方法和步骤。培养独立设计能力，为以后续的专业课程及毕业设计打好基础，做好准备。 (2) 为了开阔视野，掌握制造技术最新发展，开阔专业视野， 培养 复合型人才，促进先进制造技术在我国的研究和应用，“先进制造技术”以作为许多学校的必修课程。为了提高 学生综合运用机械设计基础及其他先修课程的理论知识和生产实际知识去分析和解决工程实际问题的能力，通过 课程设计 训练可以巩固、加深有 关机械设 计 方面的理论知识。 (3) 使学生具有运用标准、规范手册、图册和查询有关设计资料的能力。 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 使工件的既有位置遭到 破坏，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。 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 4 第 1 章 夹具的发展概况 械加工工艺概述 机械加工工艺是指用机械加工的方法改变毛坯的形状、尺寸、相对位置和性质使其成为合格零件的全过程，加工工艺是工人进行加工的一个依据。 机械加工工艺流程是工件或者零件制造加工的步骤，采用机械加工的方法 ，直接改变毛坯的形状、尺寸和表面质量等，使其成为零件的过程称为机械加工工艺过程。比如一个普通零件的加工工艺流程是粗加工 装配 包装，就是个加工的笼统的流程。 机械加工工艺就是在流程的基础上，改变生产对象的形状、尺寸、相对位置和性质等，使其成为成品 或半成品，是每个步骤，每个流程的详细说明，比如，上面说的，粗加工可能包括毛坯制造，打磨等等，精加工可能分为车，钳工，铣床，等等，每个步骤就要有详 细的数据了，比如粗糙度要达到多少，公差要达到多少。 技术人员根据产品数量、设备条件和工人素质等情况， 确定采用的工艺过程，并将有关内容写成工艺文件，这种文件就称 工艺规程 。这个就比较有针对性了。每个厂都可能不太一样，因为实际情况都不一样。 总的来说，工艺流程是纲领，加工工艺是每个步骤的详细参数，工艺规程是某个厂根据实际情况编写的特定的加工工艺。 械加工工艺流程 机械加工工艺规程是规定零件机械加工工艺过程和操作方法等的工艺文件之一，它是在具体的生产条件下，把较为合理的工 艺过程和操作方法，按照规定的形式书写 成工艺文件，经审批后用来指导生产。机械加工工艺规程一般包括以下内容：工件加工的工艺路线、各工序的具体内容及所用的设备和工艺装备、工件的检验项目及 检验方法、切削用量、时间定额等。 制订工艺规程的步骤 1) 计算年生产纲领，确定生产类型。 2) 分析零件图及产品装配图，对零件进行工艺分析。 3) 选择毛坯。 4) 拟订工艺路线。 5) 确定各工序的加工余量，计算工序尺寸及公差。 6) 确定各工序所用的设备及刀具、夹具、量具和 辅助工具 。 7) 确定切削用量及工时定额。 8) 确定各主要工序的技术要求及检验方法。 9) 填写工艺文件。 在制订工艺规程的过程中，往往要对前面已初步确定的内容进行调整，以提高经济效益。在执行工艺规程过程中，可能会出现前所未料的情况，如生产条件的变化，新技术、新工艺的引进，新材料、先进设备的应用等，都要求及时对工艺规程进行修订和完善。 具概述 夹具是一种装夹工件的工艺装备，它广泛地应用于机 械制造过程的切削加工、热处理、装配、焊接和检测等工艺过程中。 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 5 在金属切削机床上使用的夹具统称为机床夹具。在现代生产中，机床夹具是一种不可缺少的工艺装备，它直接影响着加工的精度、劳动生产率和产品的制造成本等，帮机床夹具设计在企业的产品设计和制造以及生产技术准备中占有极其重要的地位。机床夹具设计是一项重要的技术工作。 “工欲善其事，必先利其器。” 工具是人类文明进步的标志。自 20 世纪末期以来，现代制造技术与机械制造工艺自动化都有了长足的发展。但工具（含夹具、刀具、量具与辅具等）在不断的革新中，其功能仍然十分显 著。机床夹具对零件加工的质量、生产率和产品成本都有着直接的影响。因此，无论在传统制造还是现代制造系统中，夹具都是重要的工艺装备。 床夹具的功能 在机床上用夹具装夹工件时，其主要功能是使工件定位和夹紧。 1机床夹具的主要功能 机床夹具的主要功能是装工件，使工件在夹具中定位和夹紧。 （ 1）定位 确定工件在夹具中占有正确位置的过程。定位是通过工件定位基准面与夹具定位元件面接触或配合实现的。正确的定位可以保证工件加工的尺寸和位置精度要求。 （ 2）夹紧 工件定位后将其固定，使其在加工过程中保持定位位置不 变的操作。由于工件在加工时，受到各种力的作用，若不将工件固定，则工件会松动、脱落。因此，夹紧为工件提供了安全、可靠的加工条件。 2机床夹具的特殊功能 机床夹具的特殊功能主要是对刀和导向。 （ 1）对刀 调整刀具切削刃相对工件或夹具的正确位置。如铣床夹具中的对刀块，它能迅速地确定铣刀相对于夹具的正确位置。 （ 2）导向 如钻床夹具中的钻模板的钻套，能迅速地确定钻头的位置，并引导其进行钻削。导向元件制成模板形式，故钻床夹具常称为钻模。镗床夹具（镗模）也具有导向功能。 床夹具的发展趋势 随着科学技术的巨 大进步及社会生产力的迅速提高，夹具已从一种辅助工具发展成为门类齐全的工艺装备。 床夹具的现状 国际生产研究协会的统计表明，目前中、小批多品种生产的工作品种已占工件种类总数的 85%左右。现代生产要求企业所制造的产品品种经常更新换代，以适应市场激烈的竞争。然而，一般企业仍习惯于大量采用传统的专用夹具。另一方面，在多品种生产的企业中，约4 年就要更新 80%左右的专用夹具，而夹具的实际磨损量仅为 15%左右。特别是近年来，数控机床（ 加工中心（ 成组技术（ 柔性制造系统（ 新技术的 应用，对机床夹具提出了如下新的要求： 1）能迅速而方便地装备新产品的投产，以缩短生产准备周期，降低生产成本。 2）能装夹一组具有相似性特征的工件。 3）适用于精密加工的高精度机床夹具。 4）适用于各种现代化制造技术的新型机床夹具。 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 6 5）采用液压或气压夹紧的高效夹紧装置，以进一步提高劳动生产率。 6）提高机床夹具的标准化程度。 代机床夹具的发展方向 现代机床夹具的发展方向主要表现为精密化、高效化、柔性化、标准化四个方面。 精密化 随着 机械产品精度的日益提高，势必相应提高了对夹具的精度要求。精密化夹具的结构类型很多，例如用于精密分度的多齿盘，其分度精度可达 于精密车削的高精度三爪卡盘，其定心精度为 5 m；精密心轴的同轴度公差可控制在 1 m 内；又如用于轴承套圈磨削的电磁无心夹具，工件的圆度公差可达 m。 高效化 高效化夹具主要用来减少工件加工的基本时间和辅助时间，以提高劳动生产率，减轻工人的劳动强度。常见的高效化夹具有：自动化夹具、高速化夹具、具有夹紧动力装置的夹具等。例如，在铣床上使用电动虎钳装夹工件，效率可提高 5 倍左右；在车床上使用的高速三爪自定心卡盘，可保证卡爪在（试验）转速为 2600r/条件下仍能牢固地夹紧工件，从而使切削速度大幅度提高。 柔性化 机床夹具的柔性化与机床的柔性化相似，它是指机床夹具通过调整、拼装、组合等方式，以适应可变因素的能力。可变因素主要有：工序特征、生产批量、工件的形状和尺寸等。具有柔性化特征的新型夹具种类主要有：组合夹具、通用可调夹具、成组夹具、拼装夹具、数控机床夹具等。在较长时间内，夹具的柔性化将是夹具发展的主要方向。 标准化 机床夹具的标准化与通用化是相互联系的两个方面。在制 订典型夹具结构的基础上，首先进行夹具元件和部件的通用化，建立类型尺寸系列或变型，以减少功能用途相近的夹具元件和部件的型式，屏除一些功能低劣的结构。通用化方法包括夹具、部件、元件、毛坏和材料的通用化。夹具的标准化阶段是通用化的深入，主要是确立夹具零件或部件的尺寸系列，为夹具工作图的审查创造良好的条件。目前我国已有夹具零件及部件的国家标准：214891 以及各类通用夹具、组合夹具标准等。机床夹具的标准化，有利于夹具的商品化生产，有利于缩短生产准备周期，降低生产总成本。 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 7 第 2 章 夹具设计 具的功用 机床夹具是零件在机床上加工时，用于装夹工件（和引导刀具）的一种工艺装备。其作用是正确确定工件与刀具之间的相对位置。并将工件牢固地加紧，使用夹具可以有效地保证工件加工质量。提高劳动生产率，扩大机床的工艺范围和减轻劳动强度，因此，夹具在机械制造中占有重要的地位。 具的设计 本夹具主要用来钻直径为 6 的通孔，这个孔的技术要求一般，考虑提高生产率，降低生产成本及劳动强度，需设计专用夹具。而精度则不是本道工序主要考虑的重点问题。 设计前的准备工作 本次设 计主要考虑工件的定位和夹紧，保证工件加工时的尺寸和形位公差，再设计前应该查阅夹具相关的资料和书籍，明确零件的加工精度和尺寸要求，选择合适的定位及夹紧机构，满足夹具设计要求。要参考各种先进的夹具机构，能够正确使用各种夹具。 总体方案的确定 （ 1） 定位基准的选择 由零件图可知：直径为 6 的孔对底面的技术一般，其设计基准为底面，所以为了使定位基准为零，应选择以与孔垂直的基准面 A 定位。 （ 2） 选择定位元件 选择 8 定位螺钉作为侧面定位零件。 （ 3） 定位误差的计算 钻 6 的孔与底面的定位误差的计算。由于基准重合，所 以 B 0 （ 4） 确定夹紧方案 参考夹具资料，采用螺纹压紧在工件表面上，另一端采用短销限制零件的移动，侧面用一挡销限制零件转动，螺纹调节压紧力的大小，保证零件能够和定位甲面 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 8 元件紧密结合。 （ 5） 确定引导元件 对 于 直 径 为 的 6 孔 ， 主 要 尺 寸 由 机 床 夹 具 手 册 国 家 标 准2263B/取，钻孔时钻套内径为 670（ 6） 夹具精度分析与计算 由图可知，所设计的夹具需要保证的要求有： 与基准面 A 垂直，但因精度要求较 低不必进行验算。 （ 7） 绘制夹具总图 钻夹具的装配图及夹具部分的零件图见附件。 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 9 图 2件视图 图 2案一：一面两 销 定位 定位精度的分析与计算 夹具的主要功能是用来保证工件加工表面的位置精度。影响位置精度的主要因素有三个方面： 1）工件在夹具中的安装误差，它包括定位误差和夹紧误差。 2）夹具在机床上对定误差，指夹具相对于刀具或相对于机床成形运动 的位置误差。 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 10 3）加工过程中出现的误差，包括机床的几何精度、运动精度，机床、刀具、工件和夹具组成的工艺系统加工时的受力变形，受热变形，磨损，调整、测量中的误差，以及加工成形原理上的误差等。 第三项一般不易估算，夹具精度验算是指前两项，其和不大于工件允差的 2/3 为算合格。 夹紧方案的设计和压紧元件的选择 (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支承点的作用范围内，以及工作刚度高的位置。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： 安全性 夹紧机构应具备足够的强度和夹紧力，以防止 意外 伤及夹具操作人员。 手动夹具夹紧机构的操作力不应过大，以减轻操作人员的劳动强度。 夹紧机构的行程不宜过长，以提高夹具的工作效率。 手动夹紧机构应操作灵活、方便。 选用 镙柱、开口垫圈和 外六方螺母来 夹紧工件。 确定夹紧力的方向、作用点，以及夹紧元件或夹紧机构，估算夹紧力大小，要选择和设计动力源。夹紧方案也需反复分析比较，确定后，正式设计时也可能在具体结构上作一些修改。 方案一 使用快速螺旋夹紧机构 方案二 使用 偏心轮 夹紧机构 因定位方案选择的是 两面两螺钉 定位， 偏心轮 夹紧机构更合适于本方案，所以采用方案 二 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 11 根据以上对夹紧机构的要求和钻床夹具的主要技术要求，本设计采用的夹紧机构如图 2示。 图 2 夹紧机构 正 装置 的 选择 刀具的导向是为了保证孔的位置精度，增加钻头的支撑以提高其刚度，减少刀具的变形，保证孔加工的位置精度， 常用的几种钻套如下图所示 。 图 2换钻套 图 2换钻套 图 2定钻套（ A、 B 型） 图示钻套均已标准化，设计时可以查夹具设计手册。本次设计由于加工零件批量大，钻套易磨损，故选用可换钻套，如下图所示 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 12 图 2快换钻套 夹具体 的设计 用来安装和固定定位元件，夹紧机构和钻模板的实体。具体大小根据整个机构的大小而调整，要保证 机构的稳定，水平，所以形位公差会有较严格的要求。 绘制夹具装配图 制图比例 的选择 1）总装配图应按国家标准尽可能 1： 1 地绘制，这样图样有良好的直观性。主视图应按操作实际位置布置，三视图要能完整清楚表示出夹具的工作原理和结 构。 （ 2）视工件为透明体，用双点画线画出主要部分（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）按照夹紧状态画出夹紧元件和夹紧机构。 （ 4）画出夹具体及其他联接用的元件（联 接体、螺钉等），将夹具各组成元件联成一体。 （ 5）标注必要的尺寸、配合、公差等 。 夹具的外形尺寸，所设计夹具的最大长、宽、高尺寸。 夹具与机床的联系尺寸，即夹具在机床上的定位、国定尺寸。如车床夹具的莫氏硬度、铣床夹具的对定装置等。 夹具与刀具的联系尺寸，如用对刀块对刀时塞尺的尺寸、对刀块表面到定位表面的尺寸即公差。 夹具中所有有配合关系的元件间应标注尺寸和配合种类。 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。 定位元件的定位面间相互位置精度。 定位元件的定位表面与夹具安装基面的位置精度。 定位表面与导向元件间的位置精度。 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 13 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。在工厂的生产活动中，生产部件按零件编号生产、查找工作。 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，加工工件填写在明细表的下方，标准件、装配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。 图 2夹具装配图 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 14 第 3 章 夹具装配图上的尺寸和技术条件 夹具装配图上标注的尺寸 1、 夹具 总体 外形轮廓尺寸 ，总长 235宽 280高 145 2、 各定位元件之间，定位元件与 工 件之间， 与夹具体 之间装配后的位置尺寸及公差 ，如圆柱销与孔配合为 8H7/位平面与夹具体基准平面间的角度偏差为 ； 上述联系尺寸和位置尺寸的公差，一般取工件的相应公差的1/31/5,最常用的是 1/3。 夹具装配图上应标注的技术要求 应标注的技术要求包括：相关元件表面间的位置精度，主要表面 形状精度，保证装配精度和检测的特殊要求，以及调整、操作等必要的说明。通常有以下几方面： 1）定位元件的定位表面间相互位置精度。 2）定位元件的定位表面与夹具安装基面、定向基面间的相互位置精度。 3）定位表面与导向元件工作面间的相互位置精度。 4）各导向元件的工作面间的相互位置精度。 5）夹具上有检测基准面的话，还应标注定位表面，导向工作面与该基准面间的位置精度。 对于不同的机床夹具，对于夹具的具体 结构和使用要求，应进行具体分析，订出该夹具的具体的技术要求。设计中可以参考机床夹具设计手册以及同类夹具的图样资料 。 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 15 第 4 章 夹具零件图上的尺寸和技术条件 零件图上应标注必要的尺寸和技术要求，标注的主要目的是保证夹具体各个零件之间的尺寸要求和安装配合后的精度要求，也是为了各夹具零件加工后进行安装配合能满足制造工件的要求，本设计所画夹具零件图为夹具体。 具零件图上标注的尺寸 (1) 夹具体的外形尺寸，总长为 235，总宽 280高 145 (2) 夹具体上各螺纹孔之间的位置尺寸要求，定位销的配做精度要求。 具零件图上应标注的技术要求 (1) 零件图中必须用规定的代号、数字和文字简明地表示出在制造和检验时所应达到的技术要求。 (2) 夹具体零件图需要标注必要的表面粗糙度、形位公差、极限配合等技术要求，以满足加工精度。夹具体零件示意图如图 4 示 图 4具体零件示意图 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 16 第 5 章 设计论证 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 摇臂 钻床加工比较合理。 （ 2）然后工件主要定位部分 基准面 A,这样我设想用 一 面 两销 ，正好满足六点定位原理，所以这里就是选择 一面两销 的优点。 （ 3）最后将 两销钉 先固定在一块底板上，利用 平面 和 螺钉 定位和夹紧， 一面两销 把工件定位后，可利用 螺旋机构 来对工件进行夹紧，工件的夹紧力的方向应该与工件 重心线平行，保证夹紧时点的稳定可靠 。 计方法与结果 （ 1）首先对工件的加工要进行分析，已知工件为 转速器盘 ，在 平 面上钻 直径 的 6 的 孔，根据工件的形状和加工要求，我认为采用钻床比较合理。 （ 2）然后，根据六点定位原理，选用 一面两销定位 ，大面 限制 3 个自由度，短销限制 2 个自 由度， 挡销限制 1 个， 正好满足六点定位原理，由于限制了六方自由度，所以只需要将工件夹紧就可以进