机械5

夹具设计说明书 目录 序言 一、夹具设计任务 二、夹具设计方案的确定 三、主要零件设计的说明 1、夹具体 2、压板 3、插销机构主体 4、夹紧器件 四、夹具的装配要求 六、本次课程设计小结、体会及建议 七、参考资料 序言 注意事项： 1、汽缸与图纸比例应一样 2、汽缸不用剖开，只画与夹具体的连接，及柱塞与连接件的连接即可； 汽缸与夹具体的连接方式（1、定位销、螺栓；2、止口、螺栓；3、其它方式查手册）。 3、图纸上的夹具体在哪里？机床工作台不能代替夹具体，夹具上的所有零件都应该安装在 夹具体上，并且用螺栓夹紧，销钉定位；夹具体再安装在工作台上。 4、夹具体不能直接接触工件，需要增加定位元件（定位条、定位钉、定位板等）。 5、夹具体上装定位元件的地方凸起3～5mm，以减小加工面。 6、查夹具手册，专门有定位元件一节，按手册给定的标准、样式、尺寸绘图。 7、夹具体与本工序所用的机床如何连接？画出连接、定位结构，夹具体与机床接触面要尽 量减小，以减小加工面。 8、教材或手册、图册都有典型夹具，拜托看看书，看看是如何表达各部位具体结构的！！！ 9、工件是假想透明体用双点划线画出，不能遮挡夹具上的任何结构的投影图形。 10、夹紧结构的运动采用气动或液动方式，典型夹紧结构在教材、手册、图册上全有！！！ 11、镗模、钻模、导向键、定向键、对刀块、转轴等、以及各个连接部位、配合部位均应剖 开，并标注配合尺寸、公差符号。 12、装配图标注长宽高三个总体尺寸、所有配合处的配合尺寸、公差符号；需要的形位公差。 13、填写明细表，包括：序号、名称、非标件的图号、标准件的国标号、材料（标准件不填）、 数量、标准件规格（写在标准件名称后面）。 14、标题栏一定要按设计手册规定的尺寸、样式画出（绘图软件直接调出即可，但应适当改 动，参照我发给你们的零件图标题栏），不能用制图书上的非标准标题栏。 15、检查定位原理（六点定则，某些工件可欠定位，某些工件可以过定位。）。 16、检查夹紧机构，运动能否实现？（支点、夹紧点、转轴、），一般不能用手动 一、镗孔，刀具的确定，安装于方法 1、镗孔 镗孔是对锻出，铸出或钻出孔的进一步加工，镗孔可扩大孔径，提高精度，减小表面粗糙度，还可以较好地纠正原来孔轴线的偏斜。镗孔可以分为粗镗、半精镗和精镗。精镗孔的尺寸精度可达IT8～IT7，表面精糙度Ra值1.6～0.8μm。 2、常用镗刀 （1）.通孔镗刀镗通孔用的普通镗刀，为减小径向切削分力，以减小刀杆弯曲变形，一般主偏角为45°～75°，常取60°～70°. （2）.不通孔镗刀镗台阶孔和不通孔用的镗刀，其主偏角大于90°，一般取95°。 3、镗刀的安装 （1）.刀杆伸出刀架处的长度应尽可能短，以增加刚性，避免因刀杆弯曲变形，而使孔产生锥形误差。 （2）.刀尖应略高于工件旋转中心，以减小振动和扎刀现象，防止镗刀下部碰坏孔壁，影响加工精度。 （3）.刀杆要装正，不能歪斜，以防止刀杆碰坏已加工表面。 4、工件的安装 （1）.铸孔或锻孔毛坯工件，装夹时一定要根据内外圆校正，既要保证内孔有加工余时，又要保证与非加工表面的相互位置要求。 （2）.装夹薄壁孔件，不能夹得太紧，否则，加工后的工件会产生变形，影响镗孔精度。对于精度要求较高的薄壁孔类零件，在粗加工之后，精加工之前，稍将卡爪放松，但夹紧力要大于切削力，再进行精加工。 1分工序、定工位 生产类型分析 此次设计的立式轴承座钻孔组合机床，其所加工的零件在汽车中应用十分广泛，应该属于大批量生产项目，所以在设计时应注意到尽量使加工简单，但又不影响加工质量。加工方案的制定 划分工序要考虑到生产的规模、加工的精度、所用机床的特点、机床负荷情况等。划分工序可以有两种趋向：工序集中和工序分散。工序的集中分散各有其长处，一般说来，在大批量生产中以提高生产率为主，需广泛采用多刀、单轴与多轴自动或半自动机床，多轴龙门铣床、组合机床等，故采取工序集中可以获得突出的效果。 此次设计的轴承座钻孔组合机床很大程度上使各工序尽量集中，发挥组合机床的优点，同时使各种误差减小到最低限度。 由于此设计中所加工的零件10个孔中部分孔距离太近，不便于加工，所以分开为两个工位完成，然后进行零件位置转换。 主要工位经分析选取以下方案：1)装卸、夹紧；2)钻7个孔13.5；3)钻3个孔一个为14，钻2个螺纹底孔14，孔号为8、9；4)钻横向孔14；5)扩铰7个孔14.5；6)攻丝。 2复合刀具的切削用量的计算 切削用量的特点 组合机床的正常工作与合理地选用切削用量，即确定合理的切削速度和工作进给量有很大的关系。切削用量选的恰当，能使组合机床减少停车损失，提高生产效率，延长刀具寿命，提高加工质量。导套设计 表1导套参数表(mm) 加工孔 直径导套 长度导套内径尺寸偏差孔轴线理 想位置偏移 上下 3～6 16 0.010 0.020 0.15 7～10 22 0.013 0.028 0.15 11～14 32 0.016 0.034 0.15～0.20 15～18 40 0.016 0.034 0.20 19～24 50 0.020 0.041 0.25 25～30 60 0.020 0.041 0.30 被加工7个孔直径为14.5 ，加工孔的直径与导套长度，导套内径尺寸，上下偏差以及孔轴线理想位置的偏移的关系，如表1所示。 由表1可知1～7号孔，以及8～10号孔和底孔的直径为14.5 mm ，它所需要的导套长度为(32～40)mm ，内径尺寸偏差为0.016～ 0.034 ，孔轴线理想位置偏移为(0.15～0.20)mm。孔加工切削用量计算 用高速钢钻头加工此铸件HB=204(钻1～7号孔，Ⅱ工位；钻8～10号孔，Ⅲ工位)；钻头直径：14.5mm；切削用量：v=(10～18)m/mi
n，s=0.2mm/r，转速350r/mi
n。用高速钢钻头钻横向孔16(Ⅳ工位)加工直径：16mm；切削用量v=(10～18)m/mi
n；s=(0.18～0.25)mm/r；转速350r/mi
n。用硬质合金扩孔钻扩铰孔1～7号孔(Ⅴ工位)在Ⅴ工位上，扩铰7个孔时，采用扩铰复合刀具，进给量按扩孔钻选择，切削速度按铰刀选择，而且进给量应按复合刀具最小直径选用允许值的上限，切削速度则按复合刀具最大直径选用允许值的上限。 加工直径：14.5mm；切削用量：v=(8～10)m/mi
n，s=0.25mm/r，转速280r/mi
n；扩孔钻刀杆及导向部分的公称直径d 0.08；扩孔钻公差：-0.036；刀杆导向部分公差：-0.006～-0.0017；导套内径公差： 0.024～0.006。孔加工常用工序间余量扩孔直径为10～20，直径上的工序余量为(1.5～2.0)mm；铰孔直径为10～20，直径上的工序量为(0.10～0.20)mm(以上切削用量的选择由东风汽车公司设备制造厂设计科提供资料)。 3部件选用 功率选择标准 动力部件用以实现切削刀具的旋转和进给运动或只用于进给运动，此机床实现了切削刀具旋转和进给运动两项内容。 每一种规格的动力头都有一定的功率范围，根据所计算出的切削功率及进给功率之需要，并适当提高切削用量的可能性，选用相应规格的动力头，公式如下： N动>(N切N进)/kW。 式中：N动为动力头电机功率；N切为切削功率，按各刀具选用的切削用量，由“组合机床的切削力及功率计算公式”中已求出；N进为进给功率，对于液压动力头就是进给油泵所消耗的功率，一般为(0.8～2)kW；为传动效率，当主轴箱少于15根时，=0.7，多于15根时，=0.65。机床实际功率 此立式组合机床左右分两个电机带动两个多轴箱进行加工。对于左半部分多轴箱刀具，在加工1～7号孔以及Ⅲ工位加工10号孔时其功率总和： N/kW=0.29×7 0.283=2.313 因为左主轴箱少于15跟钻头，所以 =0.7，N/kW=2.313/0.7=3.3 对于右半部分多轴箱刀具，在Ⅴ工位扩铰1～7号孔以及攻丝，钻头的实际功率： N/kW=0.1427×7=1.0 因为右主轴箱少于15根钻头，所以 =0.7，N/kW=1÷0.7=1.43 选用电机 由于此机床在驱动方面没有特殊的要求，选用普通也是最可靠的Y系列电机，它是封闭自扇冷式鼠笼型三相异步电动机，取代J02系列的更新换代产品。 左半部分所需功率为3.3kW，查Y系列三相异步电动机表，选用Y123S24型号的电机，额定功率为5.5kW，选用此型号电机比较合适。 右半部分所需功率为1.43kW，查Y系列三相异步电动机表，选用Y112M26型号的电机，额定功率为2.2kW，选用此型号电机比较合适。 4夹具设计 零件加工工序 离合大轴承座的加工步骤 1、铸造 2、回火(消除应力） 3、粗铣底面A（面长120，宽50，此面加工完后具体尺寸为：长346、宽213； 厚度12；表面粗糙度均为12.5） 4、精铣底面A （至厚度11；表面粗糙度3.2） 5、粗铣B面，厚度10粗糙度12.5 6、钻4- Φ9孔，铰任意对角线上的两个孔至φ9.1 0.015，Ra1.6； 7、粗镗Φ48孔（至φ47，Ra6.3）；平右端面至长度24，Ra6.3； 8、半精镗Φ48孔（至φ48 0.039，Ra3.2）；平右端面至长度23，Ra3.2； 9、粗镗Φ55孔（至φ53，Ra6.3；距右端6， Ra6.3；平右端面至长度22，Ra6.3；） 10、半精镗Φ55孔（至φ54.5，Ra3.2；距右端5， Ra3.2；）；平右端面至长度21，Ra3.2； 11、精镗Φ55孔（至图纸标注的最终尺寸φ55±??，Ra1.6；）； 12、外表面打磨（砂轮） 13、检验 设计“钻4- Φ9孔，铰任意对角线上的两个孔至φ9.1 0.015，Ra1.6；”工序的钻床夹具 定位方式：采用孔定位定位销Φ45并用垫圈定位端面采用气缸夹紧 轴承座钻孔组合机床夹具分析 根据工件不同的生产条件，可以有各种不同的安装方法：a)找正安装法；b)夹具安装法。基本定位原理分析这里讨论6点定位中，6个自由度的消除，以便找出较合适的定位夹紧方案。一个物体在空间可以有6个独立的运动，即沿X、Y、Z轴的平移运动，分别记为X1、Y1、Z1；绕X、Y、Z轴的转动，记为X2、Y2、Z2，习惯上，把上述6个独立运动称作6个自由度。如果采用一定的约束措施，消除物体的6个自由度，则物体被完全定位。例如讨论长方体工件时，可以在底面布置3个不共线的约束点，在侧面布置2个约束点，在端面布置一个约束点，则底面约束点可以限制X2、Y2、Z23个自由度，侧面约束点限制X1、Z12个自由度，端面约束点限制Y1这个自由度，就完全限制了长方体工件6个自由度。夹紧力“两要素”，方向与作用点夹紧力方向应朝向定位元件，并使所需的夹紧力最校 确定夹紧力作用点的位置时应不破坏定位。夹紧力作用点的位置应尽可能靠近加工部位，以减小切削力绕夹紧力作用点的力矩，防止工件在加工过程中产生转动或震动。应保证夹紧变形不影响加工精度。夹紧力作用点数目应使工件在整个接触面上受力均匀，接触变形校