铣床夹具设计

1、安徽机电职业技术学院Anhui Technical College Of Mechanical and Electrical Engineering机床夹具毕业设计任务书设计题目：汽车摇臂加工工艺及铣夹具设计设计内容： 1、产品零件图 2、产品毛坯图3、夹具设计装配图4、夹具设计零件图5、课程设计说明书系 部 机械工程系 专 业 机械设计与制造 班 级 机制3111班 学 号 1201113061 序 号 01 姓 名 于立国 指导教师 鲍光明 日 期 2013/11/8 序言机床夹具课程设计一般安排在完成了大学的全部基础课、技术基础课以及大部分专业课之后。这是进行毕业设计之前的一次综合性复习

2、及理论联系实际的实践训练，对我们的大学生活及以后进入社会参加工作具有重要意义。从中有效地锻炼了我们提出问题、分析问题、解决问题的能力。我国社会主义现代化要求机械制造工业为国民经济各部门的技术进步、技术改造提供先进、高效的技术装备，它首先要为我国正在发展的产业包括农业、重工业、轻工业以及其它产业提供质量优良、技术先进的技术装备，同时还要为新材料、新能源、机械工程等新技术的生产和应用提供基础装备。本论文是结合目前实际生产中，通用夹具不能满足生产要求，用通用夹具装夹工件效率低、劳动强度大、加工质量不高，而且往往需要增加划线工序，本论文为钻床专用夹具，主要包括夹具的定位方案，夹紧方案、对刀方案，夹具体

3、的设计及加工精度等方面的分析。本夹具能在加工常规零件的时候使质量进一步提升，并降低劳动强度，能在保证产品质量加工精度的同时批量生产，从而降低生产成本。从而夹具的使用在某种程度上提高实际生产中企业的效益 。因而对夹具知识的认识和学习，在今天显的优为重要起来。由于能力有限，设计中尚有许多不足之处，恳请各位老师给予指导。目 录设计任务书 1毕业设计说明书正文 2序言 3毕业设计分析 4一、毕业设计的要求. 5二、设计题目 5三、工件的夹紧及夹具的夹紧设计 5四、铣床夹具特点 6五、钻床专用夹具的设计原则 6六、应用定位原理几种情况 7零件的分析 8 一、零件的作用 8 二、零件的工艺分析9 三、毛坯

4、的确定 10四、零件的制造工艺 11五、加工设备及工艺设备的选择12六、确定切削用量 13专用夹具的设计 14一、确定夹具的结构 15（一）确立定位方案，选择定位元件 16（二）确定导向装置 17（三）确定夹紧机构 18课程设计心得体会 26参考文献 27课程设计分析一、课程设计的要求：1.运用已学过的机床夹具设计及有关课程的理论知识以及生产实习中所获得的实际知识，根据被加工零件的要求，设计既经济合理又能保证加工质量的夹具。2.培养结构设计能力，掌握结构设计的方法和步骤。3.学会使用各种手册、图册、设计表格，规范等各种标准技术资料，能够做到熟练运用机械制造技术课程中的基本理论，正确的解决一个零

5、件在加工中的加工基准的选择、定位、夹紧、加工方法选择以及合理安排工艺路线，保证零件的加工质量。4.进一步培养机械制图、分析计算、结构设计、编写技术文件等基本技能。二、设计题目： 汽车摇臂加工工艺及铣夹具设计三、工件的夹紧及夹具的夹紧设计：工件在夹具中定位后一般应夹紧，使工件在加工过程中保持已获得的定位不被破坏。由于工件在加工过程中受切削力、惯性力、夹紧力等的作用，会形成变形或位移，从而影响工件的加工质量。所以，工件的夹紧也是保证加工精度的一个十分重要的问题。夹紧机构设计时一般应满足以下六个主要原则：夹紧时不能破坏工件在定位元件上所获得的位置。夹紧力应保持工件的位置在整个加工过程中不变或不产生不

6、允许的振动。使工件不产生过大的变形和表面损伤。夹紧机构必须可靠。夹紧机构操作必须安全、省力、方便、符合工人操作习惯。四、铣床夹具特点：在机械加工中，各类铣床应用是比较广泛的，所以设计铣床夹具的工作量也较大。在设计铣床夹具时，应充分注意铣平面的特点：铣平面时工件硬定位准确。五、铣床专用夹具的设计原则：(1)保证工件的加工精度 专用夹具要有合理的定位方案，合理的尺寸，公差和设计要求，并进行必要的精度分析，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要与工件的加工纲领相适应，应根据工件生产批量大小选用不同复杂程度装置的高效夹紧装置，以缩短辅助时间，以提高生产效率。（3）工

7、艺性好 专用夹具的结构要简单，合理，便于加工，装配，检验和维修。（4）经济性好 除考虑专用夹具本身结构简单，标准化程度高外，还要考虑夹具的成本和经济问题。六、应用定位原理几种情况：（1）完全定位 工件的六个自由度全部被限制，它在夹具中只有唯一的位置，称为完全定位。（2）部分定位工件定位时，并非所有情况下都必须使工件完全定位。在满足加工要求的条件下，少于六个支撑点的定位称为部分定位。在满足加工要求的前提下，采用部分定位可简化定位装置，在生产中应用很多。如工件装夹在电磁吸盘上磨削平面只需限制三个自由度。（3）过定位（重复定位）几个定位支撑点重复限制一个自由度，称为过定位。一般情况下，应该避免使用过

8、定位。通常，过定位的结果将使工件的定位精度受到影响，定位不确定可使工件（或定位件）产生变形，所以在一般情况下，过定位是应该避免的。过定位亦可合理应用 虽然工件在夹具中定位，通常要避免产生“过定位”，但是在某些条件下，合理地采用“过定位”，反而可以获得良好的效果。这对刚性弱而精度高的航空、仪表类工件更为显著。工件本身刚性和支承刚性的加强，是提高加工质量和生产率的有效措施，生产中常有应用。大家都熟知车削长轴时的安装情况，长轴工件的一端装入三爪卡盘中，另一端用尾架尖支撑。这就是个“过定位”的定位方式。只要事先能对工件上诸定位基准和机床（夹具）有关的形位误差从严控制，过定位的弊端就可以免除。由于工件的

9、支撑刚性得以加强，尾架的扶持有助于实现稳定，可靠的定位，所以工件安装方便，加工质量和效率也大为提高。零件分析一：零件的作用排气门摇臂的作用是配合凸轮轴适时的打开门，完成发动机的进气和排气。二：零件的工艺分析1， 尺寸分析加工孔28是配合尺寸，要保证28孔的精度。2，形位精度保证28孔垂直度的误差小于0.05。 3， 表面粗糙度 孔的粗糙度为3.2,M10孔上表面粗糙度为6.2三：毛坯的确定（一） 毛坯的选择 汽车的排气门摇臂为铸件，材料为铝合金。 （二） 毛坯的尺寸和精度 根据零件图计算出毛坯轮廓尺寸为：高22.5mm，外圆弧R20.5mm。查表的：铸件公差为 CT812，根据要求取CT8.（

10、三） 毛坯图四：零件的制造工艺（一）粗基准的选择原则1.选择加工余量小的，较准确，表面质量好的，面积比较大的平面为粗基准。2.合理的分配个加工面的余量。3.要避免粗基准的重复使用。（二）精基准的选择原则1.基准重合原则尽量选择设计基准作为定位基准，这样可以没有基准不重合误差。2.基准统一原则减少夹具类型和夹具数量，或者为了进行自动化生产，在零件的加工过程中，对于多个加工工序通常选择基准统一原则。3.互为基准原则对于精加工和光整加工工序要求加工余量小而均匀，应选该加工表面为自身基准。4.对某些技术要求很高的表面，在精加工时，为了保证加工精度，要求加工表面余量很少且均匀，这时常以加工表面本身定位待

11、夹紧后将定位元件移去在进行加工。所选的精基准应该保证定位准确，夹紧可靠，夹具简单，操作方便。根据上述定位基准的选择原则，分析本零件得，孔28为设计基准，精度高且易装配。根据基准重合原则，加工后28上表面为精准。根据工件要求，28外表面为粗基准。（三）加工工艺顺序的原则1.先基面后其它前一道工序为后一道工序准备好定位基准，因此第一道工序总是先把精基准加工出来。2.先主后次先加工主要表面（如装配基面，工作基面），后加工次要表面（如键槽，螺纹孔），但要放在最终精加工和光整前。3.先粗后精主要的粗表面和精表面要分开，按粗加工半精加工精加工的顺序安排工序。4.先面后孔由于平面定位比较稳定，装夹方便，一般

12、零件多选平面为基准，因此，先加工平面然后加工孔。但如果零件平面小，不方便定位，则可以先加工孔。（四）加工工艺过程综合上述考虑的工序安排原则，确定排气门摇臂零件的工艺路线为：工序一：铸造毛坯工序二：清砂，检验有无缺损。工序三：以28外表面为基准，扩孔粗铰孔精铰孔，并倒角。工序四：以28外表面为基准，车28两个端面。工序五：以28孔为定位基准夹紧工件，在R20圆弧下面加一个弹簧销，粗铣m10的上表面。工序六：以粗铣后m10的上表面为基准，粗铣m10的下表面，然后精铣m10的上表面，在精铣m10的下表面。工序七：以加工后m10上表面和28孔为基准，钻8的孔。工序八:以28内表面为基准，粗铣B.C面，

13、然后精铣B.C面。工序九：以8的下表面为基准偏4°和28孔为基准，钻2.5的内孔。工序十：钳工去毛刺，清洗。工序十一：检验。五.加工设备及工艺设备的选择机床及工艺装备的选择是制定工艺规程的一项重要工作，直接影响工件的加工精度，还影响工件的加工效率和成本。（一）机床的选择因为本零件准要加工8的孔，所以选择台式钻床。（二）夹具的选择本零件的生产类型为大批量生产，为了提高效率，所以选择专用夹具。（三）机械加工工序工序一：铰28的孔 。车28两个端面。工序二：铣M10的上平面，加工余量为0.5。工序三：钻8的孔，攻螺纹至M10。工序四：铣R20的圆弧，加工余量为0.5。工序五：倒角28的孔（

14、四）加工零件图.六.确定切削用量切削用量：本工序为铣平面，所以刀具选择立铣刀，刀具直径为8，不使用切削液。1.背吃刀量单边余量为4mm。2.进给量根据<机械设计基础>得，进给量f为0.050.06mm/s.专用夹具的设计夹具体是整个夹具的基础和骨架。夹具体的形状和尺寸主要取决于工件的外轮廓尺寸和各类元件与装置的布置情况以及加工性质。其形状和尺寸很多都是非标准的。夹具体设计时应满足以下一些基本要求:有足够的强度和刚度；减轻重量、便于操作；要有良好的结构工艺性和使用性；尺寸稳定，有一定的精度；排屑方便；在机床上安装稳定、可靠；吊装方便、使用安全。一 确定夹具的结构 (一)确定定位方案，

15、选择定位元件 根据我们选择的加工工序和观察零件，根据图中零件所需要的位置尺寸，以及精度要求，来确定夹具方案。本工序主要铣18.5的上表面，成批量生产，所以要用对刀块进行对刀，保证工件与对刀块的距离恒定，便于加工。定位元件选择长定心轴。 （二）确定导向装置本工序18.5上表面的精度不高，采用一次装夹铣床加工，因此夹具采用对刀块进行对刀导向。 （三）确定夹紧机构 本次机械加工工艺中，确定排气门摇臂生产类型为大批量生产，在此工序中为螺旋夹紧机构夹紧元件，在长心轴的一段做成螺杆，在装夹工件时，先将工件定位孔装入有螺纹的螺杆上，以实现定位，然后在工件与螺母之间加一个垫圈片，最后拧紧螺母挤压工件。夹具设计

16、心得与体会汽车摇臂铣床夹具设计生活弹指一挥间已经画上句号，在这期间我体验到了自己设计酸甜苦辣。留给我印象的不仅是酷夏下实训楼的炎热，更多的是如何利用定位原理来设计出机床夹具的结构、定位元件的应用、销与孔得严谨配合、夹紧机构的巧妙工作原理、零件表面工艺的精细等等。每一项思考使我的知识面有了很大的提高。我想，一个小小的机床专用夹具的结构就是如此复杂，要考虑得如此周全，那么车床、数控车床等机械设备的结构和工艺岂不是叹为观止，所以机械制造与制造的深度与广度是我们现在远不能企及的。机床专用夹具设计实习的第一周，我们有点无从下手，所以我们制造专业经验丰富的李钦生老师们让我们参考机床夹具设计指导书和机床夹具图册，在实训知道书的指引下我们做了零件工艺分析，选择毛坯、确定毛坯形状、尺寸。我们熟悉了被加工零件结构、特点和加工要求。经过了一周的时间我们开始下料，去实训楼加工我们的工件。在指导老师的帮助下我们顺利完成了机床夹具设计。两周的时间过去了一个个不同形状、功能的机床夹具被我们设计出来了，此时我深刻体会到了“纸上得来终觉浅，绝知此事要躬行”的内涵再详细的纸上谈兵也不能保证实践时的得心应手。参考文