底座钻孔夹具设计说明书课程设计


    


    机电动化学院

    底座钻孔夹具设计说明书




    姓 名:
    学 号:
    专 业: 机械动化专业
    届 :
    课老师:
    20XX年12月13日20XX年1月12日



    目 录
    前言 ————————————————————————————————3
    二零件工艺分析————————————————————————————4
    21零件作——————————————————————————————4
    22零件技术条件分析机加工面选择———————————————————4
    23底座机械加工工艺程————————————————————————5
    24底座机械加工工艺程分析—————————————————————5
    三切削量确定———————————————————————————6
    四定位方案设计————————————————————————————8
    41方案选择———————————————————————————————8
    42定位误差分析—————————————————————————————8
    43选取定位元件 ————————————————————————————10
    44导引元件选择 ———————————————————————————10
    五夹紧方案设计 ———————————————————————————11
    51夹紧机构设计 ————————————————————————————11
    52切削力计算————————————————————————————— 12
    53夹紧力计算—————————————————————————————13
    六夹具总体设计———————————————————————————14七结 ——————————————————————————————— 15
    八参考文献 ————————————————————————————— 16
    九附录————————————————————————————————16








    前 言

    夹具课程设计非常重教学环节求通设计获综合应学全部课程进行工艺结构设计基力做毕业设计进行次综合训练准备学完机械制造工艺学工艺技术基础课专业课参加实践活动次设计学期间学课程相关应绘图软件次深入综合性总复次理联系实际训练学工艺规程力运夹具设计基原理方法锻炼熟悉运关手册图表等技术资料编写技术文件等基技实际机械加工讲究济性高效性美观合理作学生设计肯定设计程中实际合难免老师指出予指导希通次夹具课程设计够掌握理解知识应找出足步入社会前补充力发展做准备


















    二零件工艺分析


    夹具工序图
    21零件作
    枕座支销轴起支撑定位保护等作机器重组成部分
    22零件技术条件分析机加工面选择
    底座材料45#根工程材料知识知道:45号钢优质碳素结构钢 硬度高易切削加工模具中常做模板梢子导柱等须热处理调质处理零件具良综合机械性广泛应种重结构零件特交变负荷工作连杆螺栓齿轮轴类等表面硬度较低耐磨调质+表面淬火提高零件表面硬度时效处理消精密量具模具零件长期中尺寸形状发生变化消残余应力稳定钢材组织尺寸
    生产批量批量生产生产批量相关信息:毛坯精度中等加工余量中等加工机床部分采通机床部分采专机床零件分类部分布置成流水线部分布置成机群式广泛采专夹具调夹具钻模模板等零件产量精度部分采通刀具量具部分采专刀具量具部分采划线找正装夹广泛采通专夹具装夹较详细工艺规程工艺卡理生产

    23枕座机械加工工艺程
    根零件图零件整体求精度较高表面均加工面中水面面度求较高销轴槽侧边距离精度相中心轴线A称度求较高粗糙度整体求高枕座零件尺寸板状零件整体装夹较困难机械加工工序应该
    遵循先基准原首先加工精基准——外圆面A底面B
    遵循先粗精原先安排粗加工工序安排精加工工序
    遵循先面孔原孔螺纹孔面加工完加工


    24枕座机械加工工艺程分析

    241定位基准选择
    根零件图求零件言选择加工面粗基准干加工表面工件选求相位置精度较高加工表面作粗基准时根零件毛坯形式加工枕座时先毛坯面C粗基准车外圆面外圆面A精基准作工序加工基准具体工序应根位置距离精度公差具体

    242工艺程分析
    根零件具体求种加工方法够达济度粗糙度力查阅机械制造工艺学机械制造工艺手册加工面加工方法(表1):


    表1工序流程表
    工序号
    工序
    定位基准
    工序1
    车外圆面A
    面C
    工序2
    铣面CD
    面C面D
    工序3
    铣底面B
    中心轴线A
    工序4
    铣面J倒圆角R3铣面I
    面B
    工序5
    铣端面
    面B
    工序6
    铣面FG倒圆角R15
    面B
    工序7
    铣面KL
    中心轴线A
    工序8
    铣销轴槽
    面B
    工序9
    磨面G
    中心轴线A
    工序10
    钻铰孔Φ12
    中心轴线A
    工序11
    钻扩孔Φ18
    中间面
    工序12
    钻攻螺纹孔M16M10
    中间面
    工序13
    清洗毛刺倒角


    三切削量确定

    31切削量选择原
    正确选择切削量提高切削效率保证必刀具耐度济性保证加工质量具重作

    311粗加工时切削量选择原
    粗加工时加工精度表面粗糙度求太高毛坯余量较选择粗加工切削量时保证较高单位时间金属切削量(金属切率)必刀具耐度提高生产效率降低加工成
    金属切率式计算:Z≈Vfa1000
    式中:Z单位时间金属切量(mm ³s)
    V切削速度(ms)
    F进量(mmr)
    a切削深度(mm)
    提高切削速度增加进量切削深度提高金属切率三素中影响刀具耐度切削速度次进量影响切削深度粗加工切削量选择原:首先考虑选择吃刀深度a次选择较进量f确定合适切削速度V
    选较af刀具耐度t显然会降Vt影响稍微降低V便t回升规定合理数值够Vfa积较保证较高金属切率外增a走刀次数减少增f利断屑根原选择粗加工切削量提高生产效率减少刀具消耗降低加工成较利

    (1)切削深度选择:
    粗加工时切削深度应根工件加工余量机床夹具刀具工件组成工艺系统刚性确定保留半精度加工精加工必余量前提应量粗加工余量次切总加工余量太次切完时考虑分次走刀

    (2)进量选择:
    粗加工时限制进量提高素切削力进量应根工艺系统刚性强度确定选择进量应考虑机床进机构强度刀杆尺寸刀片厚度工件直径长度等工艺系统刚度强度情况选进量刚性强度较差情况应适减少进量

    (3)切削速度选择:
    粗加工时切削速度受刀具耐度机床功率限制切削深度进量切削速度三者决定切削功率确定切削速度时必须考虑机床许功率超机床许功率适减低切削速度

    312精加工时切削量选择原
    精加工时加工精度表面质量求较高加工余量均匀选择加工切削量应先考虑保证加工质量基础量提高生产效率

    (1)切削深度选择:
    精加工时切削深度应根粗加工留余量确定通常希精加工余量留太否吃刀深度较时切削力增加较显著影响加工质量

    (2)进量选择:
    精加工时限制进量提高素表面粗糙度进量增时利断屑单残留面积高度增切削力升表面质量降

    (3)切削速度选择:
    切削速度提高时切削变形减切削力降会产生积屑瘤鳞刺般选切削性高刀具材料合理参数提高切削速度切削速度受工艺条件限制提高时选低速避开积屑瘤产生范围

    见精加工时选较吃刀深度a进量f保证合理刀具耐度前提选取高切削速度V保证加工精度表面质量时满足生产率求

    四夹具设计

    41方案选择:
    方案:中心轴线A基准圆形装置夹紧工件进行加工加工时外圆面A定位3度底面定位面定位2度前面加工工序原装夹外圆面工件壁厚太夹紧力太夹紧装置易制造求高然满足侧面称度求方案理想实际生产中易实现

    方案二:面J基准底面定位3度J定位2度夹紧力作ZX两方垂直铣削方两侧面中面设计两辅助支承提高夹紧刚度稳定性种方案缺点选J基准会基准重合误差种方案易实现夹紧相方案更合理


    42定位误差分析
    定位误差工件夹具体(机床)定位准确引起加工误差定位误差源两方面:(1)工件定位表面夹具定位元件制作准确引起定位误差称基准位置误差(2)工件工序基准定位基准重合引起定位误差称基准重合误差
    方案二铣槽侧面定位误差原两:基准基准设计基准重合误差基准位移误差设计图加工工艺知基准位移误差零基准重合误差包括定位支承板安装面相放置工件底面支承面垂直度误差支撑板厚度误差

    421定位误差

    (1)基准重合误差
    设计基准中心轴线定位基准侧面二者重合心轴基准重合

    误差支承板厚度误差支承板安装面放置工件底面垂直度误差:



    (2) 基准位移误差

    综述夹具总定位误差零件形位公差该设计行

    43选取定位元件
    定位工件侧面J定位工件侧面加支承板进设计专夹具定位元件紧固螺钉固定夹具体标准支承板

    五夹紧方案设计

    51夹紧机构设计
    方案:夹紧力施加底面方夹具体中间设计带换垫片压板两螺栓固定紧固侧面压紧螺钉压板配合夹紧
    方案分析:换垫片提高生产效率夹紧力作点距离工件加工面太长容易加工中出现震动弹性形变工件合格

    方案二:工件两端分通压板装置进行夹紧刀具进方相侧面辅助支承进行辅助加工侧面夹紧方案方案致
    方案分析:通压板装置简单济拆装方便夹紧力距离加工面较加辅助支承作夹紧刚度提高加工中效减弹性变形震动

    两方案相方案二更济加工精度稳定性较选方案二


    夹紧方案二


    52切削力计算
    刀具材料:高速钢
    刀具选高速钢立铣刀d0z408走刀六次ap05mm f064mmr Vc41mminn355rminv446mmin
    查手册表切削力计算公式

    式中P——铣削力
    ——高速钢铣刀铣削时考虑工件材料铣刀类型系数
    ——背吃刀量
    ——齿进量
    ——铣刀直径
    ——铣削宽度
    ——铣刀齿数
    ——修正系数


    1






    计算P1452N


    机械制造工艺设计简明手册中查满足机床强度承载力范围

    53夹紧力计算
    夹紧力保证定位稳定加紧确定夹紧装置结构尺寸关系夹紧力加紧稳固加工程中工件会发生位移破坏定位结果轻影响加工质量重造成安全事夹紧力没必反增加加紧变形加工质量利外夹紧装置结构尺寸必加夹紧力必须恰
    夹紧力确定:
    计算夹紧力时通常夹具工件成刚性系统然根工件受切削力夹紧力(工件应考虑重力运动工件需考虑惯性)处静力衡条件求出理夹紧力安全起见安全系数K

    式中:W`——计算出理夹紧力
    W——实际夹紧力
    K——安全系数

    安全系数KK1×K2×K3×K4XK5XK6XK7
    K1——基安全系数 13
    K2——加工性质系数11
    K3——刀具钝化系数115
    K4——断续刀削系数12
    K5——夹紧力稳定性 13
    K6——手动夹紧时手柄位置 1
    K7——接触情况 1
    KK1×K2×K3×K4XK5XK6XK72565

    理夹紧力计算:

    式中:w——理夹紧力
    T——理夹紧转矩
    R——螺纹均半径
    ψ——螺纹升角
    n——螺纹线数
    φ——螺纹摩擦角
    f1——摩擦数
    τ——计算力臂
    查表w5050N
    综述实际夹紧力w12953N时需夹紧施加100N力便产生效果加辅助支承支承作认设计合理


    五夹具总体设计
    前述设计夹具时特型板状零件铣削加工时铣削应力较工件较稳定必夹紧装置辅助支承装置非常必次夹具体设计两辅助支撑保证铣削侧面时工件会绕z旋转者发生侧翻时加工精度合格效增强夹紧刚度减加工程中震动型板状零件工件底面定位面加工槽侧面时应特注意支承问题支承面会夹具加工困难实际中难实现设计夹具底座时设计中空形式铣出宽度100mm面作支承面定位合理降低夹具生产难度夹具设计应遵循满足装夹求条件量简洁易夹具体底面加两定位键整夹具机床工作台正确安装位置利铣削加工

    三维总装效果图



    二维总装图左视剖视图



    六结
    次底座夹具课程设计设计底座夹具定解时制造技术基础工程材料中部分知识复结合实际画图掌握CAD力巩固设计学完学绝数基础课专业基础课部分专业课进行进行毕业设计前学课程次深入综合性总复次理联系实际训练
    次课程设计定零件工序图分析进行分析设计气加工夹具中考察定位基准选择零件表面加工方法选择定位元件选择加紧机构选择切削力夹紧力计算刀元件者引导元件选择夹具总体设计等相关知识利月时间进行课程设计加深学知识理解助工作次课程设计学会解决机械加工中分析设计夹具力提高结构设计力熟悉运关手册规范图表等技术资料力时具备识图制图运算编写技术文件等基技
    整体说次设计中学前没心学知识时课外知识学设计中巩固学部分知识实际工作现实意义
    次首次进行关制造设计夹具课程设计中间需知识掌握够牢固时缺少实际验设计中间难免会出现合理错误方合理错误方实际工作值鉴方请老师指教指导









    八参考文献
    1连学工程画教研室机械制图北京:高等教育出版社20038
    2王光斗王春福燕山学洛阳工学院长春汽车工业高等专科学校机床夹具设计手册海:海科学技术出版社200011
    3宁传华机械制造技术课程设计指导北京:北京理工学出版社20098(24)
    4赵家齐机械制造工艺学课程设计指导书北京:机械工业出版社200010
    5机床夹具设计手册 东北重型机械学院 洛阳农业机械学院 长春汽车厂工学编 海科学技术出版社出版
    6龚定安 蔡建国 编著 机床夹具设计原理 陕西科学技术出版社
    7孙丽媛编 机械制造工艺专夹具设计指导 冶金工业出版社
    8王先逵编 机械制造工艺学 机械工业出版社
    9李军编 互换性测量技术基础 华中科技学出版社


    九附录
    1夹具装配图1张
    2夹具零件图2张
    3夹具三维图1张
    附录附件
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    文档贡献者

    知***享

    贡献于2020-08-02

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