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1 專用夾具設計 1.1設計前的準備工作 設計前的準備工作包括編制工件加工工藝規(guī)程，提出相應的夾具設計任務書，對定位基準、加緊方案及其有關要求做出說明。 1.1.1. 明確工件的年生產(chǎn)綱領 它是夾具總體方案確定的依據(jù)之一，它決定了夾具的復雜程度和自動化程度。如大批量生產(chǎn)時，一般選擇機動、多工件，自動化程度高的方案，結構也隨之復雜，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、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，這是夾具設計的直接依據(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11H7孔，30H7孔均由機加工完成。 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容，機床、刀具、切削用量、工步安排、工時定額，同時加工零件數(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，此時應仔細分析本工序的工序內容及加工 度要求，按照六點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，按有關標準正確選擇定位元件或定位的組合。在機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，選用標準定位元件增加了夾具零件的互換性，方便機床夾具的維修和維護。 根據(jù)本次夾具設計的零件，我設計的定位方案為：1、用兩個定位銷定位殼體零件，用一個活動壓板限制零件的切向運動。 2、用一個V型塊定位零件的活動位置，用一個可活動的壓板定位零件的軸向運動。 1.2.2選擇加緊機構 (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，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： 夾緊力的作用點應選擇在定位元件支承點的作用范圍內，以及工作剛度高的位置。確保工件定位準確、不變形。 (3)選擇夾緊機構： 在確定夾緊力的方向、作用點的同時，要確定相應的夾緊機構。確定夾緊機構要注意以下幾方面的問題： ①安全性 夾緊機構應具備足夠的強度和夾緊力，以防止意外傷害夾具操作人員。 ②手動夾具夾緊機構的操作力不應過大，以減輕操作人員的勞動強度。 ③夾緊機構的行程不宜過長，以提高夾具的工作效率。 ④手動夾緊機構應操作靈活、方便。 車夾具： 圖1-3 定位及夾緊示意圖 1.2.4.夾具體 用來安裝和固定定位元件，夾緊機構的實體。具體大小根據(jù)整個機構的大小而調整，要保證機構的穩(wěn)定，水平，所以形位公差會有嚴格的要求。 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、導向，夾具體 畫出定位元件和導向元件，按夾緊狀態(tài)畫出夾緊元件或機構，必要時可用雙點劃線畫出松開位置時的夾緊元件的輪廓，畫出夾具體，其他元件或機構，以及上述各元件與夾具體的聯(lián)結，使夾具形成一體，標注必要的尺寸，配合和技術條件。對零件編號，填寫標題欄和零件明細表。其中還要在定位，導向完成后進行定位精度驗算，在夾緊機構完成后進行夾緊力的驗算，以及重要的受力元件或機構的強度、剛度驗算。 裝配圖： 圖1-7夾具裝配圖 2 夾具裝配圖上應標注的尺寸和技術條件 2.1夾具裝配圖上應標注的尺寸。 (1)夾具的外形尺寸，所設計夾具的最大長、寬、高尺寸為340x340x153。 (2)夾具在機床上安裝精度的尺寸，即夾具安裝基面與機床相應配合表面之間的位置尺寸。 (3)影響對刀精度的尺寸，即刀具與對刀元件之間的尺寸 (4)夾具中所有有配合關系的元件間應標注尺寸和配合種類。 (5)各定位元件之間，定位元件與導向元件之間，各導向元件之間應標注裝配后的位置尺寸和形位公差。 2.2夾具裝配圖上應標注技術條件。 (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)定位表面與導向元件間的位置精度。 (4)導向元件工作面間的位置精度。 (5)對零件編號，填寫標題欄和零件明細表。 每一個零件都必須有自己的編號，此編號是唯一的。在工廠的生產(chǎn)活動中，生產(chǎn)部件按零件編號生產(chǎn)、查找工作。 完整填寫標題欄，如裝配圖號、名稱、單位、設計者、比例等。 完整填寫明細表，一般來說，加工工件填寫在明細表的下方，標準件、裝配件填寫在明細表的上方。注意，不能遺漏加工工件和標準件、配套件。 上述聯(lián)系尺寸和位置尺寸的公差，一般取工件的相應公差的1/5～1/2，在夾具選取時，必須結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)技術水平等因素進行細致分析和全面考慮。 在本設計裝備圖中，要保證以下形位公差： 1、 保證要鉆孔Φ30H7軸線對左端面的垂直度為0.03 2、 保證31孔的圓度位0.03 3、 孔Φ31對左端面的誤差控制在0.02mm內 3 夾具零件圖上應標注的尺寸和技術條件 對裝配圖中的非標準零件均應繪制零件圖，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注完整。繪制1個關鍵的、非標準的夾具零件,如夾具體等。本設計主要畫夾具體的零件圖。 3.1夾具零件圖上應標注的尺寸： (1）零件圖的投影應盡量與總圖上的投影位置相符合，便于讀圖和核對。 (2）尺寸標注應完整、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盡量集中標注。 (4）對于可在裝配后用組合加工來保證的尺寸，應在其尺寸數(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)要注意選擇設計基準和工藝基準。 (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，尺寸應盡量按加工順序標注，以免進行尺寸換算。 3.2夾具零件圖上應標注技術條件 應將該零件的形狀、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。 本設計零件圖選用夾具體，在標注粗糙度時，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 方案設計論證 （1） 首先根據(jù)已知工件的需要，選擇加工機床，應選用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；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，底板和活動夾板定位鉆夾具的所有自由度。 4.1設計方法與結果 （1）首先對工件的加工要進行分析，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行加工了，在垂直方向上進行夾緊，可以利用螺母，進行夾緊，因為定位方案選擇的是心軸定位，所以快速螺旋夾緊機構更合適于本方案。 （3）最后，對整個夾緊方案分析得出，定位合理，夾緊工件穩(wěn)定，所以此夾具設計可行。 致謝 在老師的指導和同學的幫助力下，我在規(guī)定時間內完成了殼體零件的畢業(yè)設計。我花費的時間很長，因為這是我們是第一次進行這樣的畢業(yè)設計。雖然過程中遇到了遇到困難，但是在老師的指點下，我用心在做每一件事。我這次終于把我們所學的知識運用到現(xiàn)實中來了，這對我自己加深對課本知識的理解很有好處。我學會了對于不同的待工件設計不同的夾具，對于夾具的各種標準件都學會了如何查標準件手冊、如何使用它們。我設計的方案和圖紙，老師都一一認真負責的一遍一遍的修改，我才能完成。謝謝老師的辛勤工作。 6 感想 這次的畢業(yè)設計過去了，學到了很多知識。通過這次畢業(yè)設計，使我對機械裝備課程有了更進一步的了解。裝備在現(xiàn)在工業(yè)中有著重要的作用，當然，我現(xiàn)在對機械設計只不過時一個初步的了解，這門課程還有更多的知識等著我們去學習。 通過這次實訓，我能夠熟練運用CAD。SolidWorks等繪圖軟件，在這次畢業(yè)設計過程中，我發(fā)現(xiàn)自己還有很多不足之處，在設計和計算過程中也出現(xiàn)了各種各樣的錯誤，在同學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，我會繼續(xù)努力學習，來豐富自己的知識。 7 參考文獻 （1）趙雪松 任小中 于 華. 機械制造裝備設計 武漢：華中科技大學出版社，2009。 （2）陳立德. 機械制造裝備設計課程設計.北京：高等教育出版社，2007。 （3）何銘新 錢可強 徐祖茂. 機械制圖.第六版. 北京：高等教育出版社，2010。 （4）王先奎.機械制造工藝學.第二版.北京;機械工業(yè)出版社，2006。 （5）陳于萍 周兆元.互換性與測量技術基礎.第二版.北京：機械工業(yè)出版社，2010。 （6）馮辛安.機械制造裝備設計.第二版.北京：機械工業(yè)出版社，2005。 （7）戴曙。金屬切削機床.北京：機械工業(yè)出版社，1995。 （5）王昆 何小柏 汪信遠 機械設計、機械設計基礎課程設計.高等教育出版社 ，2010 （6）楊可楨 程光蘊 李仲生 機械設計基礎.高等教育出版社，2010 （7）文九巴 機械工程材料.機械工業(yè)出版社，2009 （8）吳宗澤 機械零件設計手冊.機械工業(yè)出版社，2004 （9）姬文芳 機床夾具設計.航空工業(yè)出版社，1994 （10）鄭金興 機械制造裝備設計.哈爾濱工程大學出版社，2008 11