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1 專用夾具設(shè)計(jì) 1.1設(shè)計(jì)前的準(zhǔn)備工作 設(shè)計(jì)前的準(zhǔn)備工作包括編制工件加工工藝規(guī)程，提出相應(yīng)的夾具設(shè)計(jì)任務(wù)書，對(duì)定位基準(zhǔn)、加緊方案及其有關(guān)要求做出說明。 1.1.1. 明確工件的年生產(chǎn)綱領(lǐng) 它是夾具總體方案確定的依據(jù)之一，它決定了夾具的復(fù)雜程度和自動(dòng)化程度。如大批量生產(chǎn)時(shí)，一般選擇機(jī)動(dòng)、多工件，自動(dòng)化程度高的方案，結(jié)構(gòu)也隨之復(fù)雜，成本也提高較多。 1.1.2. 熟悉工件零件圖和工序圖 零件圖給出了工件的尺寸、形狀和位置、表面粗糙度等精度的總體要求，工序圖則給出了夾具所在工序的零件的工序基準(zhǔn)、工序尺寸、已加工表面、待加工表面、以及本工序的定位、夾緊原理方案，這是夾具設(shè)計(jì)的直接依據(jù)。 已知待加工工件如下圖所示,殼體零件的上下表面，左端面，M6螺紋孔，31通孔，9通孔，M17螺紋孔，兩個(gè)11H7孔，30H7孔均由機(jī)加工完成。 圖1-1 工件零件圖 1.1.3.加工方法 了解工藝規(guī)程中本工序的加工內(nèi)容，機(jī)床、刀具、切削用量、工步安排、工時(shí)定額，同時(shí)加工零件數(shù)。這些是在考慮夾具總體方案、操作、估算夾緊力等方面必不可少的。 1.2.總體方案的確定 1.2.1. 定位方案 工序圖只是給出了原理方案，此時(shí)應(yīng)仔細(xì)分析本工序的工序內(nèi)容及加工 度要求，按照六點(diǎn)定位原理和本工序的加工精度要求，確定具體的定位方案和定位元件，要擬定幾種具體方案進(jìn)行比較，選擇或組合最佳方案。 根據(jù)工序圖給出的定位元件方案，按有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)正確選擇定位元件或定位的組合。在機(jī)床夾具的使用過程中，工件的批量越大，定位元件的磨損越快，選用標(biāo)準(zhǔn)定位元件增加了夾具零件的互換性，方便機(jī)床夾具的維修和維護(hù)。 根據(jù)本次夾具設(shè)計(jì)的零件，我設(shè)計(jì)的定位方案為：1、用兩個(gè)定位銷定位殼體零件，用一個(gè)活動(dòng)壓板限制零件的切向運(yùn)動(dòng)。 2、用一個(gè)V型塊定位零件的活動(dòng)位置，用一個(gè)可活動(dòng)的壓板定位零件的軸向運(yùn)動(dòng)。 1.2.2選擇加緊機(jī)構(gòu) (1)夾緊力的方向： 夾緊力的方向要有利于工件的定位，并注意工件的剛性方向，不能使工件有脫離定位表面的趨勢(shì)，防止工件在夾緊力的作用下產(chǎn)生變形。 (2)夾緊力的作用點(diǎn)： 夾緊力的作用點(diǎn)應(yīng)選擇在定位元件支承點(diǎn)的作用范圍內(nèi)，以及工作剛度高的位置。確保工件定位準(zhǔn)確、不變形。 (3)選擇夾緊機(jī)構(gòu)： 在確定夾緊力的方向、作用點(diǎn)的同時(shí)，要確定相應(yīng)的夾緊機(jī)構(gòu)。確定夾緊機(jī)構(gòu)要注意以下幾方面的問題： ①安全性 夾緊機(jī)構(gòu)應(yīng)具備足夠的強(qiáng)度和夾緊力，以防止意外傷害夾具操作人員。 ②手動(dòng)夾具夾緊機(jī)構(gòu)的操作力不應(yīng)過大，以減輕操作人員的勞動(dòng)強(qiáng)度。 ③夾緊機(jī)構(gòu)的行程不宜過長(zhǎng)，以提高夾具的工作效率。 ④手動(dòng)夾緊機(jī)構(gòu)應(yīng)操作靈活、方便。 車夾具： 圖1-3 定位及夾緊示意圖 1.2.4.夾具體 用來(lái)安裝和固定定位元件，夾緊機(jī)構(gòu)的實(shí)體。具體大小根據(jù)整個(gè)機(jī)構(gòu)的大小而調(diào)整，要保證機(jī)構(gòu)的穩(wěn)定，水平，所以形位公差會(huì)有嚴(yán)格的要求。 圖1-6夾具體零件圖 1.3. 繪制夾具裝配圖 1.3.1. 制圖比例1：1 按照要求，夾具的繪圖比例定位1:1，方便工人師傅閱讀圖紙。 1.3.2. 定位、夾緊、導(dǎo)向，夾具體 畫出定位元件和導(dǎo)向元件，按夾緊狀態(tài)畫出夾緊元件或機(jī)構(gòu)，必要時(shí)可用雙點(diǎn)劃線畫出松開位置時(shí)的夾緊元件的輪廓，畫出夾具體，其他元件或機(jī)構(gòu)，以及上述各元件與夾具體的聯(lián)結(jié)，使夾具形成一體，標(biāo)注必要的尺寸，配合和技術(shù)條件。對(duì)零件編號(hào)，填寫標(biāo)題欄和零件明細(xì)表。其中還要在定位，導(dǎo)向完成后進(jìn)行定位精度驗(yàn)算，在夾緊機(jī)構(gòu)完成后進(jìn)行夾緊力的驗(yàn)算，以及重要的受力元件或機(jī)構(gòu)的強(qiáng)度、剛度驗(yàn)算。 裝配圖： 圖1-7夾具裝配圖 2 夾具裝配圖上應(yīng)標(biāo)注的尺寸和技術(shù)條件 2.1夾具裝配圖上應(yīng)標(biāo)注的尺寸。 (1)夾具的外形尺寸，所設(shè)計(jì)夾具的最大長(zhǎng)、寬、高尺寸為340x340x153。 (2)夾具在機(jī)床上安裝精度的尺寸，即夾具安裝基面與機(jī)床相應(yīng)配合表面之間的位置尺寸。 (3)影響對(duì)刀精度的尺寸，即刀具與對(duì)刀元件之間的尺寸 (4)夾具中所有有配合關(guān)系的元件間應(yīng)標(biāo)注尺寸和配合種類。 (5)各定位元件之間，定位元件與導(dǎo)向元件之間，各導(dǎo)向元件之間應(yīng)標(biāo)注裝配后的位置尺寸和形位公差。 2.2夾具裝配圖上應(yīng)標(biāo)注技術(shù)條件。 (1)定位元件的定位面間相互位置精度。 (2)定位元件的定位表面與夾具安裝基面的位置精度。 (3)定位表面與導(dǎo)向元件間的位置精度。 (4)導(dǎo)向元件工作面間的位置精度。 (5)對(duì)零件編號(hào)，填寫標(biāo)題欄和零件明細(xì)表。 每一個(gè)零件都必須有自己的編號(hào)，此編號(hào)是唯一的。在工廠的生產(chǎn)活動(dòng)中，生產(chǎn)部件按零件編號(hào)生產(chǎn)、查找工作。 完整填寫標(biāo)題欄，如裝配圖號(hào)、名稱、單位、設(shè)計(jì)者、比例等。 完整填寫明細(xì)表，一般來(lái)說，加工工件填寫在明細(xì)表的下方，標(biāo)準(zhǔn)件、裝配件填寫在明細(xì)表的上方。注意，不能遺漏加工工件和標(biāo)準(zhǔn)件、配套件。 上述聯(lián)系尺寸和位置尺寸的公差，一般取工件的相應(yīng)公差的1/5～1/2，在夾具選取時(shí)，必須結(jié)合工件的加工精度要求、批量大小及工廠在制造夾具方面的生產(chǎn)技術(shù)水平等因素進(jìn)行細(xì)致分析和全面考慮。 在本設(shè)計(jì)裝備圖中，要保證以下形位公差： 1、 保證要鉆孔Φ30H7軸線對(duì)左端面的垂直度為0.03 2、 保證31孔的圓度位0.03 3、 孔Φ31對(duì)左端面的誤差控制在0.02mm內(nèi) 3 夾具零件圖上應(yīng)標(biāo)注的尺寸和技術(shù)條件 對(duì)裝配圖中的非標(biāo)準(zhǔn)零件均應(yīng)繪制零件圖，視圖盡可能與裝配圖位置一致，尺寸、形狀、位置、配合、加工表面的表面粗糙度等要標(biāo)注完整。繪制1個(gè)關(guān)鍵的、非標(biāo)準(zhǔn)的夾具零件,如夾具體等。本設(shè)計(jì)主要畫夾具體的零件圖。 3.1夾具零件圖上應(yīng)標(biāo)注的尺寸： (1）零件圖的投影應(yīng)盡量與總圖上的投影位置相符合，便于讀圖和核對(duì)。 (2）尺寸標(biāo)注應(yīng)完整、清楚，避免漏注，既便于讀圖，又便于加工； (3）同一工種加工表面的尺寸應(yīng)盡量集中標(biāo)注。 (4）對(duì)于可在裝配后用組合加工來(lái)保證的尺寸，應(yīng)在其尺寸數(shù)值后注晨“按總圖”字樣，如，鉆套之間、定位銷之間的尺寸等。 (5)要注意選擇設(shè)計(jì)基準(zhǔn)和工藝基準(zhǔn)。 (6)某些要求不高的形位公差由加工方法自行保證，可省略不注。 (7)為便于加工，尺寸應(yīng)盡量按加工順序標(biāo)注，以免進(jìn)行尺寸換算。 3.2夾具零件圖上應(yīng)標(biāo)注技術(shù)條件 應(yīng)將該零件的形狀、尺寸、相互位置精度、表面粗糙度、材料、熱處理及表面處理要求等完整地表示出來(lái)。 本設(shè)計(jì)零件圖選用夾具體，在標(biāo)注粗糙度時(shí)，安裝平面的粗糙度選用3.2，重要安裝孔用1.6；在形位公差方面，夾具體上表面與夾具體安裝底面平行度為0.02mm，心軸孔與夾具體安裝底面垂直度為0.02mm。 圖3-1 支撐板 4 方案設(shè)計(jì)論證 （1） 首先根據(jù)已知工件的需要，選擇加工機(jī)床，應(yīng)選用C6140A和立式鉆床比較合理。 （2）然后工件主要定位部分為：車夾具：花盤的底部平臺(tái)；鉆夾具：夾具底板。使用一面兩銷限制車零件的所有自由度；V型塊，底板和活動(dòng)夾板定位鉆夾具的所有自由度。 4.1設(shè)計(jì)方法與結(jié)果 （1）首先對(duì)工件的加工要進(jìn)行分析，已知工件為殼體零件，要在零件上加工端面和孔，根據(jù)工件的形狀和加工要求，我認(rèn)為采用C6140A和立式鉆床比較好。 （2）然后，只需要將工件夾緊就可以進(jìn)行加工了，在垂直方向上進(jìn)行夾緊，可以利用螺母，進(jìn)行夾緊，因?yàn)槎ㄎ环桨高x擇的是心軸定位，所以快速螺旋夾緊機(jī)構(gòu)更合適于本方案。 （3）最后，對(duì)整個(gè)夾緊方案分析得出，定位合理，夾緊工件穩(wěn)定，所以此夾具設(shè)計(jì)可行。 致謝 在老師的指導(dǎo)和同學(xué)的幫助力下，我在規(guī)定時(shí)間內(nèi)完成了殼體零件的畢業(yè)設(shè)計(jì)。我花費(fèi)的時(shí)間很長(zhǎng)，因?yàn)檫@是我們是第一次進(jìn)行這樣的畢業(yè)設(shè)計(jì)。雖然過程中遇到了遇到困難，但是在老師的指點(diǎn)下，我用心在做每一件事。我這次終于把我們所學(xué)的知識(shí)運(yùn)用到現(xiàn)實(shí)中來(lái)了，這對(duì)我自己加深對(duì)課本知識(shí)的理解很有好處。我學(xué)會(huì)了對(duì)于不同的待工件設(shè)計(jì)不同的夾具，對(duì)于夾具的各種標(biāo)準(zhǔn)件都學(xué)會(huì)了如何查標(biāo)準(zhǔn)件手冊(cè)、如何使用它們。我設(shè)計(jì)的方案和圖紙，老師都一一認(rèn)真負(fù)責(zé)的一遍一遍的修改，我才能完成。謝謝老師的辛勤工作。 6 感想 這次的畢業(yè)設(shè)計(jì)過去了，學(xué)到了很多知識(shí)。通過這次畢業(yè)設(shè)計(jì)，使我對(duì)機(jī)械裝備課程有了更進(jìn)一步的了解。裝備在現(xiàn)在工業(yè)中有著重要的作用，當(dāng)然，我現(xiàn)在對(duì)機(jī)械設(shè)計(jì)只不過時(shí)一個(gè)初步的了解，這門課程還有更多的知識(shí)等著我們?nèi)W(xué)習(xí)。 通過這次實(shí)訓(xùn)，我能夠熟練運(yùn)用CAD。SolidWorks等繪圖軟件，在這次畢業(yè)設(shè)計(jì)過程中，我發(fā)現(xiàn)自己還有很多不足之處，在設(shè)計(jì)和計(jì)算過程中也出現(xiàn)了各種各樣的錯(cuò)誤，在同學(xué)和老師的幫助下也都盡量改正了，雖然還存在或多或少的問題，這也是我今后努力的方向，我會(huì)繼續(xù)努力學(xué)習(xí)，來(lái)豐富自己的知識(shí)。 7 參考文獻(xiàn) （1）趙雪松 任小中 于 華. 機(jī)械制造裝備設(shè)計(jì) 武漢：華中科技大學(xué)出版社，2009。 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