工件零件铣床夹具设计.docx

职业技术学院学生毕业设计资料装订本题目：工件零件铳床夹具设计院系：专业班级：13机制301学生姓名：同组学生：田佳顺装订口期：2016年5月15指导教师审核签名答辩组长审核签名答辩委员会主任审核签名院长（副院长）审核签名技术学院教务处制装订目录1、 技术学院学生毕业设计总成绩评定表2、 技术学院学生毕业设计评价3、 技术学院学生毕业设计评价4、 技术学院学生毕业设计评价5、 毕业设计任务书6、 毕业设计开题报告7、 毕业设计说明书职业技术学院毕业设计任务书院系：专业：机械设计与制造班级：13机制301班学生姓名:同组学生:田佳顺指导教师:陈蓉晖下发日期：2015年12月15日任务书填写须知毕业设计任务书由指导老师认真填写，并由教研室主任签名，任务书是决定学生毕业设计工作能否正常开展的最重要的指导性文件，在培育学生严谨的工作作风和文字表达能力方面有示范作用，因此指导老师在填写时必须字斟句酌，要做到叙述清楚、要求明确、清晰工整、符合规范。毕业设计须知1、认真学习理解技术学院毕业设计工作管理条例。2、努力学习、勤于实践、勇于创新，保质保量的完成任务书规定的任务。3、遵守纪律、保证出勤，因事因病离岗，应事先向指导教师请假，否则按旷课处理。凡随机抽查三次不到，评分时降低10分起评；学生缺勤（包括病、事假）累计超过毕业设计时间1/3以上者，取消答辩资格，不予评定成绩，须重新补做。4、独立完成规定的工作任务，不弄虚作假，不抄袭和拷贝别人的工作内容。否则毕业设计成绩作不及格处理。5、毕业设计必须符合技术学院毕业设计基本规范要求，否则不能取得参加答辩资格。6、毕业设计成果、资料应予答辩结束后及时交指导教师并转交院系收存，学生不得擅自带离学校。7、严格遵守学校的有关管理制度和操作规程，保持良好的学习和工作环境。8、毕业设计任务书作为毕业设计作品评阅和毕业设计答辩的主要档案资料，是毕业设计成册的主要内容之一，须妥善保管，设计完成后，与设计作品一同交指导教师。毕业设计课题方向：铳床夹具设计题目：铳床夹具设计完成日期：2016年5月25日一、题目来源：铳床夹具设计图所示为工件零件图，工件以底面和两个1.3的孔进行定位，铳削长45的槽，其它加工表面均已加工，中批生产。二、设计要求：（包括原始数据、技术要求、工作要求、作品要求）按照零件图的设计要求，在调查研究、消化资料的基础上，设计用于普通铳床的夹具。要求完成1 .工件零件图（CAD）A42 .铳床夹具二维装配图（CAD）A1.3 .铳床夹具三维零件图和装配图（PROE）电子文档打包上交4 .设计说明书1份A4纸打印装订三、个人重点：普通铳床的夹具设计1 .进行夹具定位结构设计2 .进行夹具夹紧结构设计3 .进行夹具本体结构设计技术学院2016毕业设计班级：机制13301姓名：指导教师：陈蓉晖2016年5月25日毕业设计项目说明书设计题目：工件零件铳床夹具设计专业：机械设计与制造班级:机制13301学号：0131设计者：指导教师：陈蓉晖完成时间：技术学院前S夹具设计一般是在零件的机械加工工艺过程制订之后按照某一工序的具体要求进行的。制订工艺过程，应充分考虑夹具实现的可能性，而设计夹具时，如确有必要也可以对工艺过程提出修改意见。夹具的设计质量的高低，应一能否稳定地保证工件的加工质量，生产效率高，成本底，排屑方便，操作安全、省力和制造、维护容易等为其衡量指标。一个优良是机床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，首先在于正确的选定定位基准、定位方法和定位元件，必要时还需进行定位误差分析，还要注意夹具中的其它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单、省力、安全可靠。在客观条件允许且又经济适用是前提下，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。主要功能说明:目录第一章节夹具的结构设计11.1 工件分析11.2 工件的定位11.3 工件的夹紧设计21.4 刀具的对刀4第二章节夹具的精度检验42.1 定位销尺寸计算42.2 夹紧力计算52.3 夹具加工误差分析7第三章节夹具安装83.1安装顺序8总结10参考文献11致谢12毕业设计评定表13第一章节夹具的结构设计1.1工件分析下图所示为连杆的铳槽工序简图。工序要求铳工件中间的一个通槽，槽宽45丁mm,深期彩啪，表面粗糙度值R.为6.3m。先行工序以加工好的表面可作为本工序用的定位基准，即厚度为16俨nun的两个端面和直径皆为613H8的两个孔，此两基准孔中心距为77±0.1mm,槽宽由刀具直接保证，槽深和位置要用夹具保证。本次设计要求一次性加工3个工件，每次安装的基准都用两个孔和一个端面，并在上端面上进行夹紧。1.2工件的定位根据连杆铳槽的工序尺寸，形状和位置精度要求，工件定位时需限制六个自由度。工件的定位基准和夹紧位置虽然在工序图上已经规定，但在拟定定位、夹紧方案时，仍然应对其进行分析研究，考查定位基准的学则是否能满足工件位置精度的要求，夹具的结构能否实现。在铳连杆槽时，工件在槽深方向的工序基准是和槽相连的端面，若以次端面为平面定位基准，可以达到与工序基准相重合。但是由于要在此面上开槽，那么夹具的定位面就势必要设计成朝下的，这就会给工件的定位夹紧带来麻烦，夹具的结构也较复杂。如果选择与所加工槽相对的另一端面为定位基准，则会引起基准不重合误差，起大小等于工件两端面间的尺寸公差°1皿。考虑到槽深的公差较大（为0.4mm）,还可以保证精度要求的。而这样又可以使定位夹紧可靠，操作方便，所以应当选择工件底面为定位基准。采用平面为定位元件。在保证角度方面，以两孔为定位基准，可以做到基准重合，而且操作方便。为了避免发生不比样的过定位现象，采用一个圆柱销和一个菱形销做定位元件。工件以一面两孔为定位基准。而定位元件采用一面两销，分别限制了工件的六个自由度，属于完全定位。如图2-2：图2-2定位简图1.3工件的夹紧设计设计夹紧装置时,应满足下述主要要求：1 .夹紧装置在对工件夹紧时，不应破坏工件的定位,为此，必须正确选择夹紧力的方向及着力点。2 .夹紧力的大小应该可靠，适当，要保证工件在夹紧后的变形和受压表面的损伤不致超出允许的范围。3 .夹紧装置结构简单合理，夹紧动作要迅速，操作方便省力，安全。4 .夹紧力或夹紧行程在一定范围内可进行调整和补偿。二、夹紧力的确定确定夹紧力的方向、作用点和大小时，应依据工件的结构特点、加工要求，并结合工件加工中的受力状况及定位元件的结构和不止方式来确定。夹紧力的方向A.夹紧力的方向应使定位基面与定位原件家畜良好，以保证工件定位基准可靠，且主夹紧力应朝向主要限位基面。如图2-3所示：夹紧力与直接朝向限位基面一支承板上面。图2-3夹紧力FJ夹紧力的作用点夹紧力的方向确定后，应根据下述原则确定作用点的位置:D夹紧力的作用点应落在定位元件的支承范围内。2）夹紧力的作用点应落在工件刚性好的方向和部位。3）夹紧力的作用点应靠近工件的加工表面。根据工件定位方案，可以考虑夹紧力的作用点及方向采用装配图中所示的方法（图2-3）较好。工件以一面两孔的定位方式在支承板、圆柱销和菱形销上定位，按下液压系统启动按钮，启动液压缸以使其工作,当液压活塞杆在压力油的作用自下向上伸出时，顶起压紧板的外端向上运动，通过活节螺栓带动浮动杠杆绕较链顺时针旋转，右端螺栓向下移动，使单副压板均匀地同时夹紧工件两端。该夹具有三副压板，可同时加工三个工件。1.4刀具的对刀对刀元件主要由对刀块和塞尺组成，用以确定夹具和刀具的相对位置，对刀元件的结构形式取决于加工表面的形状。本夹具采用侧装对刀块。用对刀块调整刀具与工件待加工面的相对位置，适用于加工精度不超过IT8级，本方案采用侧装对刀块，用螺钉，销钉固定在夹具体上。使用对刀元件对刀时，在刀具和对刀块之间用塞尺进行调整，以免损坏切削刃或造成对刀块过早磨损。本次设计采用平塞尺，其基本尺寸S为5m,公差按h6制造。标准对刀块的材料为20钢，渗碳深度为0.8-1.2mm,淬火硬度为55-60HRCo标准塞尺的材料为T8,淬火硬度为55-60HRC。第二章节夹具的精度检验2.1 定位销尺寸计算（1）确定两定位销的中心距两定位销的中心距的基本尺寸应该等于工件两定位孔中心距的平均尺寸，其公差一般取T/=（1-1）T1.d35D因1.77±oImm取（=77±0.03mm确定圆柱销直径圆柱销直径的基本尺寸取与之配合的工件孔的最小极限尺寸，其公差一般取g6或h7。因连杆两定位孔的尺寸为13H8二13mm,取圆柱销的直径d二13h7=13mmO（3）确定菱形销的尺寸b查表2T,b=4mm0D2>3-6>6-8>8-20b234BD2-O.5D2-ID2-2（4）计算菱形销的最小间隙b=4mmD=I3mm2minT1.=0.2mmT1.=0.06mmDd按X=b（7w+TQ计算得2min八minX=0.08mm2min（5）确定削边销基本尺寸刈及公差1）按公式/=D1-X1算出菱形销的最大直径c42max1-,2mnzv2mmd-（13-0.08）mmu2max=12.92un2）确定菱形销的公差等级，一般取IT7或IT6因IT7=0.018mm故d=13-o8mnw2-0.0982.2夹紧力的计算计算夹紧力时.，通常是把夹具体和工件看成是一个刚性系统。根据工件所受的切削力、夹紧力（大型工件应考虑工件重力、惯性力）的作用状况，找出加工中对夹紧最不利的状态，按静力平衡原理计算出理论夹紧力，再乘以安全系数作为实际夹紧力。即式中FK实际所需夹紧力(N)F理论夹紧力(N)K安全系数在精加工时,K取1.5。在一面两孔定位中，理论夹紧力的计算公式为式中P为机床切削力PO为圆柱销所受部分切削力u为工件与限位基面之间的摩擦力由表3-1得：u=0.15。表3-1摩擦系数的选用摩擦条件工件为加工过的平面0.15工件为未加工过的毛坯表面，固定支承为球面0.2-0.25夹紧元件和支承表面有齿纹，并在较大相互作用力卜I作0.7为防止圆柱销受力而造成不必要的定位误差，而令PO为0。则选取铳床的背吃刀量；随每转进给量f=0.5mmro因待加工工件为钢材，故单位切