曲轴夹具设计实例论文

前 言 夹具设计是数控类专业重要的实践教学环节，设计需要结合学院三年所学的所有专业课知识，如机械制图、公差配合与技术测量、数学及应用等机械类重要的学科，不仅让学生把三年学习的知识运用到位，还让我们重新温故了一下所必须的专业知识，此次设计也锻炼了学生查找工具书的能力，让学生增长了许多有关专业的其他知识，对课堂所学知识进行互补，此外，本次设计还锻炼了学生利用软件作图的能力，这对今后的就业有一定的帮助。 课程设计采用学生与老师互动的方式展开，每个老师负责带领几个学生进行设计，老师安排了答疑时间和地点，学生有什么疑问，可以按时去找指导老师解答，促进了老师与学生的沟通。 此次课程设计，为学生更好的完成毕业设计，为学生更好的找到自己的缺陷打下了基础。 由于能力所限，设计尚有许多不足之处，恳请各位老师给予指导。 1. 机床夹具设计任务： 如图所示： 技术要求： 两基准 A、 B 已达到要求，要求精加工 ， 保证平行度 心距 A=30了车削 8 外 圆 ，提高劳动生产率，保证加工质量，降低劳动强度，需要设计专用夹具进行切削加工。本夹具将用于 用刀具旋转工件进给的 方式进行加工。 8 的中心线对 14 轴有平行度要求，以 14 的轴为定位基准，由于连接板是铸件公差较大，利用连接板的背面靠住夹具面来固定，这样既保证了平行度和 8 的尺寸精度，还提高了加工效率，先采用这套方案进行加工。 根据工序加工要求，夹具在安装中的定位方案如下： 以其底面为主要定 位基准，夹具底座与中滑板之间的定位销限制了 4 个自由度，如图（ 4）所示，刀架螺栓限制了 2 个自由度。夹紧和定位装置共同限制了工件的六个自由度，使工件达到完全定位。 此夹具选用的是螺栓压板夹紧机构，拧紧螺栓通过压板压紧工件表面。因此在压板上我们开了两个小口来保证压紧螺栓和装卸方便。 如图（ 1）所示： 图 1 （ 1） 工件在夹具上装夹牢固后，其 14（圆 O）轴线的水平高度与夹具上表面重合，如图 1 图 1 其中 5 D 有三角函数关系可得： C=2 即 标准公差等级表得，其 极限偏差表得，其上偏差为 +偏差为 2）如图 2示：由于连接板为铸造件，所以连接板在固定时所允许的固定误差分析： 确定 90 V 型槽的宽度：要满足销头和圆杆中心距要求必须保证圆杆轴线与夹具体顶面保持一致，宽应为 杆直径为 槽宽为 间圆杆轴线与夹具体顶面基本一致。 接板的固定误差：由于连接板为铸造件、装夹中会存在尺寸误差，经计算得出连接板最大径向偏差为 偏差完全可以满足切削加工要求 。 图 2（ 3）下图 3零件连接板示意图，装夹牢固后，零件的 是定位面的倾斜角度。 图 3图中， 0 0 三角函数得： B/ 即定位面的倾斜角度与 X 方向的夹角为 （ 4） 图 4上图 4C=0 B=标准公差等级表得， 查极限偏差表得，尺寸 偏差为 +连接板的中心距、夹具的总高度、夹具与刀架连接部分的高度，三者形成一个封闭环，如下图 5图 5封闭环尺寸链计算公式得 偏差为 +（ 1）夹具与零件之 间的尺寸如图 3 ； （ 2）夹具与零件的装配图如图 2 ； （ 3）刀具装夹图如图 5 ； 具装配图： 图 2 具零件图： 图 3 体图 图 4 图 5 具主体机械加工工艺卡： 临沂技术学院 机械加工工艺 卡片 产品型号 零（部）件图 号 3 共 2 页 产品名称 夹具主体 零（部）件图 号 3 第 1 页 材料牌号 坯种类 方铁 毛坯外尺寸 160 9560 备注 工序 工步 工序内容 切削用量 设备 工艺装备名称 背吃 刀量 /速 r/给量具 刀具 量具 铣床加工 加工底面侧面和顶面 粗铣底平面和侧面留有 1 2 800 200 数控铣床 台口钳 面铣刀 卡尺 加工底面和侧面 精铣底平面，平面度为 要有较高的垂直度 。 1 1800 100 数控铣床 台口钳 面铣刀 钻销孔 在精铣底面的平面上钻出 4* 7 的孔 800 20 数控铣床 台口钳 麻花钻 加工 v 型槽和直槽 粗加工 v 型槽和直 槽，都留有 1精车余量。 2 800 200 数控铣床 台口钳 键槽铣刀和燕尾刀 加工夹入刀架部分 粗加工夹入刀架部分，留有1车 2 800 200 数控铣床 台口钳 直柄铣刀 加工顶面 安装用定位销定位，夹紧零 件进行铣削顶面控制尺寸 1 1800 150 数控铣床 台口钳 面铣刀 加工 v 型槽和直槽 用定位销固定，精加工 V 槽和直槽保证精度 1 1800 150 数控铣床 台口钳 键槽铣刀和燕尾刀 钻孔 用 16 的钻头在夹入刀架部分钻出两个通孔 2 500 80 数控铣床 台口钳 麻花钻 攻螺纹 在 4* 7 的通孔处攻出 4*的螺纹，深度 数控铣床 台口钳 攻丝刀 标记 更改文件号 签字 日期 编制日 期 审核日 期 会签日期 沂 技术学院 机械加工工艺 卡片 产品型号 零（部）件图号 3 共 2 页 产品名称 压板 零（部）件图号 3 第 2 页 材料牌号 坯种类 方铁 毛坯外尺寸 40 30 10 备注 工序 工步 工序内容 切削用量 设备名称及编号 工艺装备名 称 背吃 刀量 /速 r/给量具 刀具 量具 铣床加工 铣面 35 25 6 去除余量，铣成长方体块。 2 900 100 铣床 台口钳 直柄铣刀 铣槽和钻孔 在压板上一边一个孔和一个开口槽 2 900 100 铣床 台口钳 直柄铣刀 铣弧 铣削一个 弧 2 900 100 钻床 台口钳 直柄铣刀 标记 更改文件号 签字 日期 编制日期 审核日期 会签日期 套加工工艺卡： 沂 技术 学院 机械加工工艺卡片 产品型号 零（部）件图号 5 共 1 页 产品名称 装刀主体 零（部）件图号 5 第 1 页 材 料 牌号 45 钢 毛坯种类 棒料 毛坯外尺寸 65 105 备注 工序 工步 工序内容 切削用量 设备名称及编号 工艺装备名称 背吃刀量 /速 r/给量具 刀具 量具 数 控 车床 粗车 平断面，出车外轮廓 40和 60 的外圆留 1 800 150 数控车床 三爪 偏刀 钻孔 用 18 的钻头钻孔，深度为 4050 数控车床 三爪 麻花钻 铣床 铣阶台 粗精铣阶台 2 800 200 加工中心 台口钳 直柄铣刀 钻斜空 用 6 的钻头钻出斜空 120 35 加工中心 台口钳 麻花钻 钻床 钻孔 用钻头钻出 8*8 的孔 1 800 100 钻床 铣床 钻孔 用钻头钻出一个 7的孔 200 35 加工中心 第四轴 麻花钻 攻螺纹 用 丝刀在 7 的空上攻出螺纹 20 工中心 第四轴 攻丝刀 数 控 车床 精车 精车 40 的外圆控制尺寸 1 1500 150 数控车床 三爪 偏刀 精车 60 的外圆至尺寸 1 1500 150 数控车床 三爪 偏刀 精镗 20 内孔至尺寸 1 1500 120 数控车床 三爪 偏刀 标记 更改文件号 签字 日期 编制日期 审核日期 会签日期 对刀说明： 车削加工属连续加工，由于偏心大，部分位置没有足够的强度和刚度，夹紧机构所提供的夹紧力足够大，且要求有良好的自锁功能性。因此我们在外圆的定位不是很牢固，所以在连接板的位置也用螺钉连接。 在对刀上，把夹具放置刀架以后连 接板上的 8 的中心线应对应主轴中心线，而主轴上的刀具刀尖在经过对刀之后应控制在 8 公差左右来进行试车削，在进行微量调整来实现 8外圆的尺寸，从而在保证平行度和 30位置度。通过计算，连接架的位置左右摆动 1 程设计总结 在学完机械制造工艺学之后，我们经过了为期三个星期的课程设计。本次课程设计的任务是根据加工工件设计夹具我设计的零件是偏心轴。我在设计完自己的夹具同时，和其他的同学一起探讨更好的设计方法。并了解了工艺对我们学习的重要性，同 时也发现了自己的很多不足。感触有： 一 仅仅了解书本上的东西是远远不够的，只有在结合自己的实际情况，运用于实践，这样才能更深的了解和学习好知识。 二 工艺是一个很细致的工作，我们要在工作中不断的积累经验，学会用自己的知识解决实际问题。 三 觉的自己学到的知识太有限，知识面太窄，以后还有待加强训练和实践。 四 同时我们不断的向别人学习，尤其要多向老师请教，他们可以让我们少走很多的弯路，同时也让我们知道很多优秀的设计方法和与众不同的设计理念。 五 创新设计是我们未来生存的法宝，所以从现在开始一定要有意识的锻炼和培养自己在这方面能力 。 通过这次夹具设计，我们感受到了对专业知识的缺乏和不足，也使我们的专业知识得到进一步提高，使我们拥有这次难得的学习机会。 参考资料 1机械基础主编：姜波 中国社会保障出版社 2数控加工工艺学（第二版