ZB90-01箱体夹具设计【车电气面孔+蜗杆孔】【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 I 常州机电职业技术学院 毕 业 设 计（论 文） 设计（论文）题目： 体夹具设计 2 毕业设计论文 学 院 名 称： 专 业： 班 级 ： 姓 名： 学 号 指 导 教 师： 职 称 定稿日期： 年 月 日 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 摘 要 本论文是根据目前实际生产过程中，常常发生仅用通用夹具不能满足生产要求，或仅用通用夹具装夹工件进行生产时效率低、劳动强度大、加工质量不高、经常需要增加工序等问 题，而设计的一种专用夹具，其中主要包括夹具的定位方案、夹紧方案、对刀方案、夹具体与定位键的设计及相关数据的计算分析。 此夹具有良好的加工精度，针对性强，主要用于 车电气面孔夹具 车蜗杆面孔夹具 序。它具有夹紧力装置，具备现代机床夹具所要求的高效化和精密化等特点，可以有效的减少工件加工所需的基本时间和辅助时间，大大提高了劳动生产力，从而可以有效地减轻工人的劳动强度和提高劳动效率。 关键词： 专用夹具 ， 分析计算 ， 制造买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 录 摘 要 . 录 . 1 章 绪论 . 10 具的使用意义及要求 . 10 床夹具的现状及发展方向 . 11 床夹具的现状 . 11 代机床夹 具的发展方向 . 11 第 2 章 体的主要加工部位分析 . 13 体的平面加工 . 13 轴孔的加工 . 13 系加工 . 14 第 3 章 体加工工艺过程分析 . 15 体的材料、毛坯及热处理 . 15 坯种类的确定。 . 15 坯的形状及尺寸的确定： . 15 坯的材料热处理 . 16 第 4 章 机床夹具概述 . 16 具的概念 . 16 具的主要功能 . 17 具的分类 . 17 夹具的通用特性分类 . 17 夹具动力源来分类 . 18 第 5 章 车电气面孔机床选择 . 18 要用途和适用范围 . 18 要规格和主要参数 . 18 要规格 . 18 轴 . 19 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 给系统 . 19 架 . 19 尾 . 20 力系统 . 20 却系统 . 20 纵及润滑系统 . 20 床的轮廓尺寸及重量 . 21 轴转速输出功率和最大扭距 . 21 第 6 章 车车蜗杆面孔机床选择 . 22 第 7 章 专用夹具设计 . 23 件 . 23 析 . 24 件的定位 . 24 用定位元件及选用 . 24 位元件的基本要求 . 25 位方案 . 25 位误差的分析计算 . 25 件的夹紧 . 28 紧装置的组成和设计原则 . 28 定夹紧力的基本原则 . 29 小夹紧变形的措施 . 30 紧方案 . 31 具体 . 31 具体的分类 . 31 具装配图及分析 . 32 具精度分析计算 . 32 电气面孔夹具 差分析 . 32 杆面孔夹具 序误差分析 . 33 总 结 . 34 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 V 参 考 文 献 . 35 致 谢 . 36 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 第 1 章 绪论 具的使用意义及要求 夹具是能够使产品按一定的技术要求准确定位和牢固夹紧的工艺装置，它主要用于保证产品的加工质量、减轻劳动强度、辅助产品检测、展示、运输等。应用机床夹具，有利于保证机床的加工精度、稳定产品质量；有利于提高劳动生产率和降低成本；有利于改善工人劳动条件，保证安全生产。 一个优良的机床夹具必须满足下列基本要求： （ 1）保证工件的加工精度 保证加工精度的关键，首先在于正确地选定定位基 准、定位方法和定位元件，必要时还需进行定位误差分析，还要注意夹具中其他零部件的结构对加工精度的影响，确保夹具能满足工件的加工精度要求。 （ 2）提高生产效率 专用夹具的复杂程度应与生产纲领相适应，应尽量采用各种快速高效的装夹机构，保证操作方便，缩短辅助时间，提高生产效率。 （ 3）工艺性能好 专用夹具的结构应力求简单、合理，便于制造、装配、调整、检验、维修等。专用夹具的制造属于单件生产，当最终精度由调整或修配保证时，夹具上应设置调整和修配结构。 （ 4）使用性能好 专用夹具的操作应简便、省力、安全可靠 。在客观条件允许且又经济适用的前提下，应尽可能采用气动、液压等机械化夹紧装置，以减轻操作者的劳动强度。专用夹具还应排屑方便。必要时可设置排屑结构，防止切屑破坏工件的定位和损坏刀具，防止切屑的积聚带来大量的热量而引起工艺系统变形。 （ 5）经济性好 专用夹具应尽可能采用标准元件和标准结构，力求结构简单、制造容易，以降低夹具的制造成本。因此，设计时应根据生产纲领对夹具方案进行必要的技术经济分析，以提高夹具在生产中的经济效益。 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 11 床夹具的现状及发展方向 夹具最早出现在 18 世纪后期。随着科学技术的不断进步 ，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 有关统计数据表明，目前的中、小批多品种生产的工件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，以适应市场的需求与竞争。然而，一般企业都仍习惯于大量采用传统的专用夹具，一般在具有中等生产能力的工厂里，约拥有数千甚至近万套专用夹具；另一方面，在多品种生产的企业中，每隔 34年就要更新 5080左右专用夹具，而夹具的实际磨损量仅为 1020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（ 新加工技术的应用，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能适用于精密加工的高精度机床夹具； 4能适用于各种现代化制造技术的新型机床夹具； 5采用以液压站等为动力源的高效夹紧装置，以进一步减轻劳动强度和提高劳动生产率； 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标准化、精密化、高效化和柔性化等四个方面。 1. 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。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。 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 用于精密车削的高精度三爪自定心卡盘，其定心精度为 5 m。 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 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、高速化夹具和具有夹紧力装置的夹具等。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；在车床上使用高速三爪自定心卡盘，可保证卡爪在试验转速为 9000r/条件下仍能牢固地夹紧工件，从而使切削速度大幅度提高。目前，除了在生产流水线、自动线配置相应的高效、自动化夹具外，在数控机床上，尤其在加工中心上出现了各种自动装夹工件的夹具以及自动更换夹具的装置，充分发挥了数控机床的效率。 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、组合等方式以适应可变因素的能力。工艺的可变因素主要有：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、模块化夹具、数控夹具等。为适应现代机械工业多品种、中小批量生产的需要，扩大夹具的柔性化程度，改变专用夹具的不可拆结构为可拆结构，发展可调夹具结构，将是当前夹具发展的主要方向。 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 13 第 2 章 体的主要 加工 部位分析 体的平面加工 箱体平面的粗加工和半精加工常选择刨削和铣削加工。 刨削箱体平面的主要特点是：刀具结构简单；机床调整方便；在龙门刨床上可以用几个刀架，在一次安装工件中，同时加工几个表面，于是，经济地保证了这些表面的位置精度。 箱体平面铣削 加工的生产率比刨削高。在成批生产中，常采用铣削加工。当批量较大时，常在多轴龙门铣床上用几把铣刀同时加工几个平面，即保证了平面间的位置精度，又提高了生产率。 轴孔的加工 由于主轴孔的精度比其它轴孔精度高，表面粗糙度值比其它轴孔小，故应在其它轴孔加工后再单独进行主轴孔的精加工（或光整加工）。 目前机床主轴箱主轴孔的精加工方案有：精镗 浮动镗；金刚镗 珩磨；金刚镗 滚压。 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 上述主轴孔精加工方案中的最终工序所使用的刀具都具有径向“浮动”性质，这对提高孔的尺寸精度、减小表面粗糙度值是有利的，但不能提高孔的位置 精度。孔的位置精度应由前一工序（或工步）予以保证。 从工艺要求上，精镗和半精镗应在不同的设备上进行。若设备条件不足，也应在半精镗之后，把被夹紧的工件松开，以便使夹紧压力或内应力造成的工件变形在精镗工序中得以纠正。 系加工 箱体的孔系，是有位置精度要求的各轴承孔的总和，其中有平行孔系和同轴孔系两类。 平行孔系主要技术要求是各平行孔中心线之间以及孔中心线与基准面之间的尺寸精度和平行精度根据生产类型的不同，可以在普通镗床上或专用镗床上加工。 单件小批生产箱体时，为保证孔距精度主要采用划线法。为了提高划线找 正的精度，可采用试切法，虽然精度有所提高，但由于划线、试切、测量都要消耗较多的时间，所以生产率仍很低。 坐标法加工孔系，许多工厂在单件小批生产中也广泛采用，特别是在普通镗床上加装较精密的测量装置（如数显等）后，可以较大地提高其坐标位移精度。 必须指出，采用坐标法加工孔系时，原始孔和加工顺序的选定是很重要的。因为，各排孔的孔距是靠坐标尺寸保证的。坐标尺寸的积累误差会影响孔距精度。如果原始孔和孔的假定顺序选择的合理，就可以减少积累误差。 成批或大量生产箱体时，加工孔系都采用镗模。孔距精度主要取决于镗模的精度和安 装质量。虽然镗模制造比较复杂，造价较高，但可利用精度不高的机床加工出精度较高的工件。因此，在某些情况下，小批生产也可考虑使用镗模加工平行孔系。同轴孔系的主要技术要求是各孔的同轴度精度。成批生产时，箱体的同轴孔系的同轴度大部分是用镗模保证，单件小批生产中，在普通镗床上用以下两种方法进行加工： 加工同轴孔系时，出现同轴度误差的主要原因是： 当主轴进给时，镗杆在重力作用下，使主轴产生挠度而引起孔的同轴度误差；当工作台进给时，导轨的直线度误差会影响各孔的同轴度精度。 对于箱壁较近的同轴 孔，可采用导向套加工同轴孔。对于大型箱体，可利用镗床后买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 15 立柱导套支承镗杆。 第 3 章 体加工工艺过程分析 体的材料、毛坯及热处理 坯种类的确定。 常用毛坯种类有：铸件、锻件、焊件、冲压件。各种型材和工程塑料件等。在确定毛坯时，一般要综合考虑以下几个因素： （ 1）依据零件的材料及机械性能要求确定毛坯。例如，零件材料为铸铁，须用铸造毛坯；强度要求高而形状不太复杂的钢制品零件一般采用锻件。 （ 2）依据零件的结构形状和外形尺寸确定毛坯，例如结构比较的零件采用铸件比锻件合理；结构简单的零 件宜选用型材，锻件；大型轴类零件一般都采用锻件。 （ 3）依据生产类型确定毛坯。大批大量生产中，应选用制造精度与生产率都比较高的毛坯制造方法。例如模锻、压力铸造等。单件小批生产则采用设备简单甚至用手工的毛坯制造方法，例如手工木模砂型铸造。 （ 4）确定毛坯时既要考虑毛坯车间现有生产能力又要充分注意采用新工艺、新技术、新材料的可能性。 冶金矿山机械中应用最多的 平行轴孔圆柱齿轮卧式的，箱体是分离式结构。毛坯常用 在一些轻载荷的机器中所用的 构简单。如蜗杆 、蜗轮 毛坯的材料常用 口铸铁制作。减速箱箱体为了减轻重量常将上盖分为轴承座和罩盖两部分。轴承采用铸件，结构简单，制造方便。 本课题中以 体为工艺及夹具设计对象，因其是大批量的生产，材料为 坯的形状及尺寸的确定： 毛坯的尺寸等于零件的尺寸加上（对于外型尺寸）或减去（对内腔尺寸）加工余量。毛坯的形状尽可能与零件相适应。在确定，毛坯的形状时，为了方便加工，有时还要考虑下列问题： （ 1）为了装夹稳定、加工方便，对于形状不易装夹稳固或不易加工的零件要考虑增加工艺搭子。 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 （ 2）为了提高机械加工的生产率，有些小零件可以做成一坯多件。 （ 3）有些形状比较特殊，单纯加工比较困难的零件可以考虑将两个甚至数个合制成一个毛坯。例如连杆与连杆盖在一起模锻，待加工到一定程度再切割分开。 在确定毛坯时，要考虑经济性。虽然毛坯的形状尺寸与零件接近，可以减少加工余量，提高材料的利用率，降低加工成本，但这样可能导致毛坯制造困难，需要采用昂贵的毛坯制造设备，增加毛坯的制造成本。因此，毛坯的种类形状及尺寸的确定一定要考虑零件成本的问题但要保证零件的使用性能。 在毛坯的种类形状及尺寸确定 后，必要时可据此绘出毛坯图。 坯的材料热处理 长期使用经验证明，由于灰口铸铁有一系列的技术上（如耐磨性好，有一定程度的吸震能力、良好的铸造性能等）和经济上的优点，通常箱体材料采用灰口铸铁。最常用的是 7，当载荷较大时，采用 4， 1 高强铸铁。 箱体的毛坯大部分采用整体铸铁件或铸钢件。当零件尺寸和重量很大无法采用整体铸件（受铸造能力的限制）时，可以采用焊接结构件，它是由多块金属经粗加工后用焊接的方法连成一整体毛坯。焊接结构有铸 焊、铸 煅 焊、煅 焊等。采 用焊接结构可以用小的铸造设备制造出大型毛坯，解决铸造生产能力不足的问题。焊前对各种组合件进行粗加工，可以部分地减轻大型机床的负荷。 毛坯未进入机械加工车间之前，为不消除毛坯的内应力，对毛坯应进行人工实效处理，对某些大型的毛坯和易变形的零件粗加工后要再进行时效处理。 毛坯铸造时，应防止沙眼、气孔、缩孔、非金属夹杂物等缺陷出现。特别是主要加工面要求更高。重要的箱体毛坯还应该达到规定的化学成分和机械性能要求。 第 4 章 机床夹具概述 具的概念 夹具是在机械制造过程中，用来固定加工对象，使之占有正确的位置 ，以接受加工或检测并保证加工要求的机床附加装置，简称为夹具。在我们实际生产中夹具的作用是将工件定位，以使加工工件获得相对于机床和刀具的正确位置，并把工件可靠地夹紧。 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 17 具的主要功能 在机床上加工工件的时候，必须用夹具装好夹牢所要加工工件。将工件装好，就是在机床上确定工件相对于刀具的正确位置，这一过程称为定位。将工件夹紧，就是对工件施加作用力，使之在已经定好的位置上将工件可靠地夹紧，这一过程称为夹紧。从定位到夹紧的全过程，称为装夹。铣床夹具的主要功能就是完成工件的装夹工作。工件装夹情况的好坏，将直接影 响工件的加工精度。 具的分类 夹具的种类很多，形状千差万别。为了设计、制造和管理的方便，往往按某一属性进行分类。 夹具的通用特性分类 目前中国常用夹具有通用夹具、专用夹具、可调夹具、组合夹具和自动线夹具等五大类。 1通用夹具 通用夹具是指结构、尺寸已规格化，且具有一定通用性的夹具。其优点是适应性强、不需要调整或稍加调整即可装夹一定形状和尺寸范围内的各种工件。这类夹具已商品化。如三爪自定心卡盘、四爪单动卡盘、台虎钳、万能分度头、顶尖、中心架、电磁吸盘等。采用这类夹具可缩短生产 准备周期，减少夹具品种，从而减低生产成本。其缺点是夹具的加工精度不高，生产力较低且较难装夹形状复杂的工件，故适用于单件小批量生产中。 2专用夹具 专用夹具是针对某一工件的某一道工序的加工要求而专门设计和制造的夹具。特点是针对性强。适用与产品相对稳定、批量较大的生产中，可获得较高的生产率和加工精 度。 3可调夹具 夹具的某些元件可调整或可更换，已适应多中工件的夹具，称为可调夹具。它 通用可调夹具和成组夹具两类。 4组合夹具 组合夹具是由可循环使用的标准夹具零部件（或专用零部件）组装成易于连接和拆买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 卸的 夹具。根据被加工零件的工艺要求可以很快地组装成专用夹具，夹具使用完毕，可以方便地拆开。夹具主要应用在单件，中、小批多品种生产和数控加工中，是一种较经济的夹具。 5自动线夹具 自动线夹具一般分为两种，一种为固定式夹具，它与专用夹具相似；另一种为随行夹具，使用中夹具随工件一起运动，并将工件沿着自动线从一个工位移至下一个工位进行加工。 夹具动力源来分类 按夹具夹紧动力源可将夹具分为手动夹具和机动夹具两大类。为减轻劳动强度和确保安全生产，手动夹具应有扩力机构与自锁性能。常用的机动夹具有气动夹具、 液压夹具、气液夹具、电动夹具、电磁夹具、真空夹具和离心力夹具等。 小结：上述各分类中最常用的分类方法是按通用，专用和组合进行分类。 第 5 章 车 电气面孔机床选择 根据任务书要求，加工车电气面孔需要 选择 通车床 要用途和适用范围 本机床能承担各种车削工作，如车削内外圆柱面，圆锥面，成形回转面和环形槽，车削端面及各种螺纹 (公制、英制模数及径节螺纹 )。还可以进行钻孔、扩孔、铰孔、攻丝、套丝和滚花等工作。在本机床上加工的零件几何精度达到 糙度达到 要规格和主要参数 要规格 床身上最大工件回转直径 63083030 最大工件长度 75015003000架上最大工件回转直径 35055050 主轴内孔直径 80大车削长度 6001350 2850文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 19 马鞍内最大工件回转直径 8001000100 马鞍内有效利用长度 300 主轴 主轴孔前端锥度 公制 100尖锥度 莫氏 6 号 主轴转速级数 18 种 主轴转速范围 6 进给系统 纵横向进给量种数 各 64 种 纵向进给量范围 1:1 向进给量范围 16:1 向细进给量范围 (用交换齿轮 ) 鞍快速移动速度 4000mm/向进给量是纵向进给量的 1/2 倍 丝杠螺距 12制螺纹有效种数 50 种 公制螺纹有效范围 1制螺纹有效种数 26 种 英制螺纹有效范围 14 / 模数螺纹有效种数 53 种 模数螺纹有效范围 节螺纹有效种数 24 种 径节螺纹有效范围 28 /寸 架 主轴中心线到刀架支承面的垂直距离 33具截面尺寸 30 30刀架的回转角度 90 下刀架的最大横向行程 420文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 上刀架的最大行程 200许的最大切削力 19600N 容许的最大进给力 9800N 尾 顶尖套筒的直径 100尖套筒的行程 250尖套筒的锥度 莫氏 6 号 顶尖的锥度 莫氏 5 号 尾座的横向移动量 15 动力系统 主电动机型号 电动机功率 11电动机转速 1460r/角皮带规格 2108/ ） 三角皮带根数 4 根 快速电机型号 (中间法兰盘式 ) 速电机功率 速电机转速 1450r/ 冷却系统 冷却电机型号 却电机功率 却电机流量 22L/ 操纵及润滑系统 齿轮泵型号 （逆时针转） 轮泵压力 轮泵流量 6L/轮泵转速 1450r/文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 21 油缸工作压力 机床的轮廓尺寸及重量 机床的高度 1508床的宽度 1309床的长度 3540/5040床的净重 机床中心距 1500/3000轴转速输出功率和最大扭距 主轴转速 (r/传动 效率 主轴的工作能力 最薄弱 环 节 加大 螺距 正转 反转 输出功率(最大扭矩(800 1000 擦 离 合 器 无 600 130 450 173 355 420 233 250 310 190 410 144 180 540 108 720 80 975 60 75 270 026倍 45 1700 280 25 040 029 6 考零件外形，经过与机床参数核对，得出该机床完全能满足该道工序的生产需求。 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 第 6 章 车 车蜗杆 面孔机床选 择 根据任务书要求，加工车蜗杆面孔使用 通车床 。 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 23 根据零件大小，该机床完全符合加工生产需要。 第 7 章 专用夹具设计 根据任务书要求， 设计两套夹具，即 车电气面孔夹具 车蜗杆面孔夹具 行设计。 件 如下图所示为 体车电机面工序。 图 1 体零件图 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 析 输出 面、 输出 孔 220、电机在本工序加工 前均已经完成加工 本工序为 车电气面孔 加工，夹具可采用固定式。 件的定位 用定位元件及选用 车电气面孔夹具 以 输出 面 (3 点 )、 输出 孔 220（ 1 点）、电机面侧立靠死（ 2 点）定位，中心拉杆压板夹紧 输出 孔内端面 车蜗杆面孔夹具 以 输出 面 (3 点 )、 输出 孔 220（ 1 点）、电机面侧立靠死（ 2 点）定位，中心拉杆压板夹紧 输出 孔内端面 工 件在夹具中要想获得正确定位，首先应正确选择定位基准，其次是选择合适的定位元件。工件定位时，工件定位基准和夹具的定位元件接触形成定位副，以实现工件的六点定位。用定位元件选用时，应按工件定位基准面和定位元件的结构特点进行选择。 1工件以平面定位 （ 1）以面积较小的已经加工的基准平面定位时，选用平头支承钉，以基准面粗糙不平或毛坯面定位时，选用圆头支承钉，侧面定位时，可选用网状支承钉 。 （ 2）以面积较大、平面度精度较高的基准平面定位时，选用支承板定位元件，用于面定位时用不带斜槽的支承板，通常尽可能选用带斜 槽的支承板，以利清除切屑。 （ 3）以毛坯面，阶梯平面和环形平面