机械制造装备课程设计-支撑板铣80×150台阶夹具设计.docx

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1、目录一、设计题目2进度要求：2最后提交的资料：2二、零件的分析32.1 零件的作用32.2 零件的工艺分析3三、定位方案设计53.1 方案一53.2 方案二63.3 方案的比较和选择73.4 定位原件选取7四、导向装置设计9五、夹紧机构设计125.1 夹紧机构的选择125.2 夹紧元件的设计125.3 铳削力的计算135.4 夹紧力的计算135.5 夹紧元件的选取14六、夹具体设计15七、其他设计177.1 对刀块底座的设计177.2 支承板底座的设计18八、总装配图19九、总结20十、参考资料21一、设计题目进度要求:1、完成零件分析、绘制2、完成夹具设计、绘制总装图、零件图3、完成设计说明

2、书，准备答辩最后提交的资料:1、零件图1张2、夹具结构设计装配图1张3、夹具结构设计零件图1-2张4、课程设计说明数1份二、零件的分析2.1 零件的作用1、稳定保证加工质量采用夹具后，工件各加工表面间的相互位置精度是由夹具保证的，而不是依靠工人的水平.与熟练程度,所以产品质量容易保证。2、提高劳动生产率使用夹具使工件装夹迅速、方便、从而大大缩短了辅助时间，提高了生产率。特别是对于加工时间短，辅助时间长的中小，零件，效果更为显著。3、减轻工人的劳动强度。保证安全生产有些工件，特别是比较大的工件，调整和夹紧很费力气，而且注意力要高度集中，很容易疲劳;如果使用夹具，采用气动或液压自动化夹紧装置，既可

3、减轻工人的口动强度，又能保证生产安全。2.2 零件的工艺分析零件的工艺路线如下表所示工序号工序名称工序内容车间O毛坯1钱粗钱80x150台金工2铳粗铳底面金工3钻1.钻孔中22745mm2 .扩孔中24.8产丽3 .一孔25以mm金工4铳铳四周面金工5铳半精钱80x150台金工6铳半精铳底面金工7铳精铳底面金工8钳工检验入库表1零件工艺路线由工艺路线和零件图要求可知，主要是以底面、左端面和后端面定位，粗铳80x150台。对80x150台的粗加工没有特殊要求，因后续还有半精加工，故此工序没太多要求。图2加工尺寸80In1nXI50m台阶支承板的结构较简单，因此为粗加工，也就是粗基准，故定位采用底

4、面、左端面和后端面。三、定位方案设计3.1 方案一以底面、左端面和后端面定位，对应的定位元件为支承板、支承板和A型固定式定位销。其中底面与两个支承板配合定位，限制3个自由度（Z又,P）,左端面与一个支承板配合定位，共限制2个自由度，后端面与A型固定式定位销配合定位，限制1个自由度（又）。工件六个自由度，被完全限制，属于完全定位，如图3所示：定位元件为支承板80X20X12、支承板120X20X12A型支承钉A1212,误差分析如下：1、定位误差：ADw=TD+*式中：Td工件底面公差Td支承板802012公差min工件后端面与支承板1202012的最小配合间隙ADW=TD+TJ+Amto=0.

5、1+0.018+0=0.1182、夹紧安装误差，对工序尺寸的影响较小，取A：。3、磨损造成的加工误差：通过不超过0.05m,误差总合：Aj+Av=0.05mm0.118mm从上分析，所设计的夹具能满足零件的加工精度要求。材料为A3钢且锻造型材的毛坯的公差等级为IT1114,则在此将支承板的毛坯尺寸设为14级（最低，公差最大），则支承板高度50的公差为0.62mm。定位误差二0.118mm0.62mm3,即定位误差小于线性定位尺寸的公差的三分之一，则该定位方案能够保证夹具的正确定位。3.2 方案二方案二的思路与方案一的思路类似，定位位置相同，但定位元件不同，采用A型支承钉、A型固定式定位销定位，

6、其中底面与三个A型支承钉配合定位，限制3个自由度（Z又,P）,左端面与两个A型固定式定位销配合定位，共限制2个自由度（2/）,后端面与A型固定式定位销配合定位，限制1个自由度（又）。工件六个自由度，被完全限制，属于完全定位，如图4所示：图4定位方案二3.3 方案的比较和选择从方案一和方案二的分析和误差分析结果可以看出：两个定位方案都能够保证主要线性定位尺寸50的定位（所得的定位误差A都小于线性定位尺寸的公差的三分之一），但是方案二存在加工时不稳，因下面是三个支承钉定位，加工时工件受力点小，受力位置的受力大，工件易损坏，因此最终选择第一种定位方案。3.4 定位原件选取定位元件图示选型支承板1支承

7、板80x20x12JB/T8029.1-1999支承板120x20x12JB/T8029.1-1999牟-4(支承板2HA型式定位销定位销A12f7x20JB/T8014.2-1999/IIII.1-J表2定位元件四、导向装置设计定位键安装在夹具底面的纵向槽中，一般使用两个。其距离尽可能布置的远些。通过定位键与铳床工作台T形槽的配合，使夹具上定位元件的工作表面对于工作台的送进方向具有正确的位置。根据GB220780定位键结构如图5所示：图5夹具体槽形与螺钉图根据T形槽的宽度a=18mm定向键的结构尺寸如下:表3定向键数据表B1HhD4夹具体槽形尺寸B2h2公称尺寸允差d允差W公称尺寸允差D18

8、-0.011-0.02725127126.618+0.0187对刀装置由对刀块和塞尺组成，用来确定刀具与夹具的相对位置。对刀块选用圆形对刀块，其结构如下图所示：hdd度径径D:H:高直直C:圆形对刀块的规格及主要尺寸(mm)(JB/T8031.1-1999)查询结果161065.5:100.5图7圆形对刀块的规格及主要尺寸塞尺选用平塞尺，其结构如下图所示：K3图8平塞尺塞尺尺寸为：表4平塞尺尺寸表公称尺寸H允差dC2-0.0140.5五、夹紧机构设计5.1 夹紧机构的选择通过前面的零件分析和定位方案的选取，选定了右侧端面作为夹紧的面，考虑到此端面是平面结构，因此采用压块压紧方式。考虑到工件的四

9、周有定位零件及对刀块等零件的限制，如果采用固定压板连接压板进行压紧的话，也没位置放夹紧的地方，因此，只能采用螺旋夹紧机构,如图所示。图9夹紧机构通过中间的螺杆和压紧块对工件右端面进行压紧，再通过丝套、支座和滚花螺母的配合，实现工件的夹紧，使得工件能够从上方放取。5.2 夹紧元件的设计1.压块的选型主要是通过右端面大小进行选取，并尽量保证整个夹紧机构与加工面相接触的位置低于加工面，选取压紧块直径为20,螺纹为M12的压块；图10夹紧5.3 铳削力的计算查简明机床夹具设计手册表3-3得切削力计算公式：F=51(kz908Jj09Bz由粗铳的工时计算知，ap=1.5mm,工二0.25mm,B=20m

10、md=20mmz=3由简明机床夹具设计手册表33知KP=O.75即F=51908Jj9Bz=5101.509O.25o8X20gx203N5100.5360.330.021203N114N5.4 夹紧力的计算所需夹紧力，查表5得，Wk=WK,安全系数K=KoKIK2监K5(式中K。S为各种因素的安全系数，查表得：K=121.01.2101.31.01.0=1.872,当计算K2.5时，取K=2.5孔轴部分由M12螺母锁紧，查表得夹紧力为538ONWk=W=53802.5=1.450N由上计算得WkF,因此采用该夹紧机构工作是可靠的。5.5 夹紧元件的选取压块：压块12(GB/T8009.1-1

11、999)螺杆：螺钉M12x90(GB/T15389.2)滚花螺母：M12(JB/T8004.5-1999)六、夹具体设计图11夹具体设计设计的要点和依据有：1 .本夹具体毛胚采用铸造的制造方法，易于加工，抗压强度和抗震性较好，由于对材料无特殊要求，因此材料选用HT200；2 .结构形式采用半开式，便于工件的装卸、便于制造装配和检验，安装基面形式采用两端接触，能提高夹具安装精度和减少加工面积；3 .夹具体安装各元件，为减少加工面积，一般铸造出35mm凸台，在此设计3mm的凸台，如图所示，共四处地方；4 .铸造结构壁厚一般选取830mm,为了保证强度和避免受力集中，应保证壁厚均匀,且由于有宽18m

12、m的定位键，因此选取30mm的壁厚；5 .铁床的夹具体需要安装定位键来确定夹具在工作台的位置；6 .已经在夹具体的左右两端设计耳座；7 .夹具体上的通孔、螺纹孔都是根据所装元件的要求来设计的。8 .技术要求有：时效处理。铸件公差带对称于毛坯铸件基本尺寸配置。铸件表面上不允许有冷隔、裂纹、缩孔和穿透性缺陷及严重的残缺类缺陷（如欠铸、机械损伤等）。未注圆角半径R3。七、其他设计7.1 对刀块底座的设计图12对刀块底座铳削80150台阶时，需要使用对刀块进行定位，但是由于定位的高度较高,而对刀块的高度只有10,因此设计底座，要求同时满足高度要求，并且在装上对刀块后进行对刀。通过圆柱销与夹具体进行定位

13、，再通过螺钉与夹具体进行连接。7.2 支承板底座的设计铳削80150台阶时，需要使用支承板进行定位，但是由于定位的高度较高,而支承板的宽度20,因此设计底座，要求同时满足高度要求，并且在装上支承板后进行定位。通过圆柱销与夹具体进行定位，再通过螺钉与夹具体进行连接。八、总装配图当上述各种元件的结构和布置确定之后，也就基本上决定了夹具体和夹具整体结构的型式，如图14所示，夹具行成框式结构，刚性较好。最后绘制夹具总图（图14）并按要求标注夹具有关的尺寸、公差和技术要求。技术要求：1装配前应对零、部件的主要配合尺寸，特别是过盈配合尺寸及相关精度进行复查。2 .规定拧紧力矩要求的紧固件，必须采用力矩扳手，并按规定的拧紧力矩紧固。3 .装配过程中零件不允许磕、碰、划伤和锈蚀。图14总装图九、总结课程设计即将结束了，时间虽然短暂但是它对我们来说受益菲浅的，通过这次的课程设计使我们不再是只知道书本上的空理论，不再是纸上谈兵，而是将理论和实践相结合进行实实在在的设计，使我们不但巩固了理论知识而且掌握了课程设计的步骤和要领，使我们更好的利用图书馆的资料，更好的更熟练的利用我们手中的各种设计手册和AUTOCAD等制图软件，为我们以后的课程设计打下了好的基础。课程设计使我们认识到了只努力的学好书本上的知识是不够的，还应