翻转式夹具设计说明书.docx
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翻转式夹具设计说明书
专业课程综合设计
题目
滑块钻孔专用夹具设计
院(系)别
机电及自动化学院
专业
机械电子3班
级别
2009级
学号
姓名
指导老师
顾立志老师
2012年10月
前言
本说明书是编者根据制动器外钳的加工过程所需夹具的设计原理编写的。
主要包括任务介绍、方案选择、定位误差分析等内容。
《专业课程综合设计课程设计》安排在大四上学期,是在我们学完了《机械制造工艺学》、《金属工艺学》、《机械设计》、《互换性》等主要专业基础课,参加了金工实习、认知实习、生产实习,经过了机械设计、机械制造技术基础课程设计之后进行的又一次实践性环节,是对所学理论知识的又一次更系统更全面的应用、巩固与深化。
马上就要步入社会,接触真正的生产加工,所以这次设计是个很好的锻炼机会。
限于本人的水平有限,书中难免有缺点、错误,请指导老师批评指正。
第一章夹具设计任务2
1.1滑块上平面孔加工的工序分析2
第二章滑块夹具设计方案的确定3
2.1定位方案的选择及设计3
2.2夹紧方案的设计4
2.3定位元件的选择3
2.4夹紧元件的选择5
第三章切削力及夹紧力的计算6
3.1切削力计算6
3.2夹紧力计算7
第四章定位误差分析8
第五章制造工艺说明8
5.1夹具体制造工艺说明8
5.2夹具体的使用说明8
第六章设计小结9
参考文献
第一章夹具设计任务
1.1滑块上平面孔加工的工序分析
图1上平面孔加工工序图
如图1所示,本道工序的加工任务是加工平面上的两Φ5.2个孔,和底面的两个Φ5.2孔,并满足尺寸要求如图所示。
选用立式钻床4006。
.
零件材料45#钢,毛坯锻造。
为中批至大批量生产,故采用流水线布置配以专用夹具。
为保证定位基准与设计基准的统一,采用平面定位的方式。
第二章滑块夹具设计方案的确定
2.1定位方案的选择及设计
方案一:
以53
46的底面为定位面,底面采用两个支撑限制3个自由度,A面采用两个支撑钉限制2个自由度,B面采用一个支撑钉限制1个自由度,共限制6个自由度,为完全定位。
在侧面用一个螺钉夹紧,设计专用夹具。
方案分析:
这种方案的夹紧方式不合理,只有一个螺钉去夹紧一个待加工工件,不能保证足够的夹紧力,刚度不足,也有可能损坏工件。
方案二:
以53
46的底面为定位面,底面采用两个支撑条限制3个自由度,A面采用两个支撑钉限制2个自由度,B面采用一个支撑钉限制1个自由度,共限制6个自由度,为完全定位。
夹紧采用弧形压板压紧。
方案分析:
方案二比较与方案一,夹紧的刚度与夹紧力都较大。
并且回转体翻转时不需松开工件,提高了效率。
综上所述,方案二优于方案一,故选用方案二。
2.2夹紧方案的设计
夹紧采用简单的手动夹紧装置。
根据所需加工零件的分析,采用螺旋夹紧机构。
在夹紧机构中,结构形式变化最多的是螺旋压板机构。
其中,螺旋弧形压板机构结构紧凑,使用方便。
2.3定位元件的选择
2.3.1标准定位件的选择
在本设计中用到标准定位件A面和C面的支撑钉
1、支撑钉的选择
根据标准,选择D=12mm,H=8mm,d=8mm的支撑钉,基本工艺要求如下:
(1)材料:
D≤18mmT8按照GB1298-77《碳素工具钢技术条件》;
(2)热处理:
T8HRO55-60;
(3)其他技术条件按GB2259-80《机床夹具零件及部件技术条件》,其中零件图如下图所示:
2.3.1非标准件的选择
1、夹具体的选择
技术要求:
(1)材料:
Q295;
(2)锐边倒钝;
(3)表面发蓝或其他防锈处理。
2、回转体的选择
技术要求:
(1)材料:
Q295;
(2)锐边倒钝;
(3)表面发蓝或其他防锈处理。
2.4夹紧元件的选择
1、弧形压板的选择
技术要求如下:
(1)材料:
45钢;
(2)热处理:
淬火HRC35-40;
(3)表面发蓝或其他防锈处理;其中零件图如下图所示:
3、带肩六角螺母的选择
根据夹紧需要选择d=10mm,D=21mm,H=16mm,标准为GB/T6175-2000。
技术要求:
(1)螺孔轴线对台肩端面的不垂直度不大于0.1mm;
(2)螺纹按3级精度制造;
(3)表面发蓝或其他防锈处理;
(4)热处理:
淬火HRC33-38。
第三章切削力及夹紧力的计算
3.1切削力的计算
刀具:
Φ5.2的麻花钻,①钻孔切削力:
查《机床夹具设计手册》,得钻削力计算公式:
式中
———钻削力
───每转进给量,
───麻花钻直径Φ5.2,
———修正系数,
所以
N
钻孔的扭矩:
式中
───每转进给量,
───麻花钻直径,Φ5.2
———修正系数,
3.2夹紧力的计算
实际所需夹紧力:
安全系数:
其中用螺栓和带肩六角螺母旋紧来夹紧机构,属于单个普通螺旋夹紧。
根据机床夹具设计手册可查得夹紧力计算公式为:
其中:
——单个螺旋夹紧产生的夹紧力(N);
——原始作用力(N);
——作用力臂(mm);
——螺杆端部与工件间的当量摩擦半径(mm);
——螺杆端部与工件间的摩擦角(°);
——螺纹中径之半(mm);
——螺纹升角(°);
——螺旋副的当量摩擦角(°)。
由上式根据机床夹具设计手册可查得点接触的单个普通螺旋夹紧力:
N
=1895N小于所选M10螺旋副所能提供的最大螺旋夹紧力,故可行。
第四章定位误差的分析
4.1定位误差的分析
此定位方式中设计基准与定位基准重合,所以基准不重合误差Δjb=0;由定位方案可知,Δjw=0;故只需考虑支撑钉的加工误差。
第五章制造工艺说明
5.1夹具体制造工艺说明
夹具底座采用Q295焊接钢,先各个板块加工,精铣两个内侧面,和精镗Φ35两个孔。
保证两个孔的同轴度要求。
最后安装时候再焊接好。
回转体采用Q295焊接钢。
两个侧面和101X98的面焊接而成。
焊接前先洗好各个工作面,特别是要放定位销的面,要达到一定的粗糙度要求,焊接时,要保证侧面和101X98的面的垂直度。
侧面还需钻一个Φ8的孔。
这个口需要铰,为了能够和圆柱销过盈配合,装配时,圆柱销穿过压板,使得压板转动。
和一个Φ10的螺纹孔这个螺纹孔是加紧装置的螺旋机构放双头螺栓,当螺栓拧进去后再焊上去,增加连接的强度。
尺寸粗糙度要求按图纸加工。
夹具安装是要保证形位公差。
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