杠杆机床夹具课程设计.docx
- 文档编号:17300278
- 上传时间:2023-07-23
- 格式:DOCX
- 页数:17
- 大小:93.46KB
杠杆机床夹具课程设计.docx
《杠杆机床夹具课程设计.docx》由会员分享,可在线阅读,更多相关《杠杆机床夹具课程设计.docx(17页珍藏版)》请在冰点文库上搜索。
杠杆机床夹具课程设计
专业模块课程设计
题目:
杠杠车床夹具设计
学院:
专业:
班级:
姓名:
学号:
指导老师:
目录
1、课程设计的目的1
2、课程设计的基本任务与要求1
2.1夹具设计基本任务1
2.2设计要求1
3.主要零件的设计1
3.1基本任务2
3.2步骤2
3.2.1生产纲领2
3.2.2零件图审查2
4设计3
4.1设计任务3
4.2设计方法和步骤4
4.2.1.夹具类型的确定4
4.2.2.定位装置的设计5
4.3夹紧装置的设计9
4.3.1.夹紧机构10
4.4导向装置的设计及其他装置结构.12
4.4.1.加工Φ10H9孔导向装置的确定12
4.4.2.加工Φ11孔的导向装置的确定13
4.4.3.其他装置的确定13
4.5确定夹具技术要求和有关尺寸,公差配合13
4.5.1.技术要求13
4.5.2.公差配合14
4.6夹具精度分析与计算14
5总结15
1、课程设计的目的
机械制造技术课程设计是培养机械工程类专业学生应职应岗能力的重要实践性教学环节,它要求学生能全面综合地运用所学的理论和实践知识,进行零件机械加工工艺规程和工艺装备的设计。
其基本目的是:
培养工程意识、训练基本技能、培养质量意识、培养规范意识。
2、课程设计的基本任务与要求
2.1夹具设计基本任务
(1)零件图分析
(2)编写设计说明书一份
(3)收集资料,为夹具设计做好准备
(4)绘制草图,进行必要的理论计算和分析以及夹具的结构方案
(5)绘制总图和主要非标准件零件图,编写设计说明书
2.2设计要求
(1)保证零件加工质量,达到图纸的技术要求
(2)在保证加工质量的前提下,尽可能提高生产效率
(3)要尽量减轻工人的劳动强度,生产安全
(4)在立足企业的前提下,尽可能采用国内技术和装备
(5)工艺规程应正确.清晰,规范化,标准化的要求
3.主要零件的设计
3.1基本任务
(1)绘制零件工件图一张;
(2)编写设计说明书一份;
(3)收集和研究原始资料,为夹具结构设计做好技术准备。
(4)初步拟定夹具结构方案,绘制夹具结构图,进行必要的理论计算和分析。
选择最佳的夹具结构方案,确定夹具精度和夹具总图尺寸、公差配合与技术要求。
(5)绘制夹具总图和主要非标准件零件图,编写设计说明书。
(6)编制夹具特殊使用维护、操作、制造方面的说明或技术要求。
3.2要求
(1)应保证零件的加工质量,达到设计图纸的技术要求;
(2)在保证加工质量的前提下,尽可能提高生产效率;
(3)要尽量减轻工人劳动强度,必须考虑生产安全、工业卫生等措施;
(4)夹具设计保证工件的加工精度;
(5)提高生产效率;
(6)工艺性好;
(7)使用性好;
(8)经济性好
3.3步骤
3.3.1生产纲领
生产类型
生产纲领(件/年)
中批量生产中型零件(0.5~150KG)
1000~20000
4设计
4.1设计任务
(1)加工工件零件图如图4-1所示(见零件图),完成设计钻、扩、较杠杆Φ10H9孔和Φ11孔的钻床夹具。
(2)生产类型:
中批量生产。
(3)毛胚:
模锻件。
模锻是利用模具使坯料变形而获得锻件的锻造方法.模锻与自由锻相比,具有生产率高,锻件外形复杂,尺寸精度高,表面粗糙度值小,加工余量小等优点,但模锻件质量受设备能力的限制一般不超过150kg,锻模制造成本高.模锻适合中小锻件的大批量生产.模锻方法较多,常用的有锤上模锻.
(4)工艺内容:
序号
工序内容
适用设备
010
铣Φ28H7孔的两端面
X5032
020
钻、扩、铰Φ28H7孔并刮端面K
Z5135
030
铣Φ10H9孔的两端面
X6132A
040
钻、扩、铰Φ10H9孔和钻Φ11孔
Z5125
050
铣Φ11孔的两端台阶面
X6132A
060
9
槽
X6132A
工序如图4-2所示。
该工序所用设备为Z525立式钻床。
图4—1、4—2
(5)工序的加工要求:
Φ10H9孔和Φ28H7孔的中心距为(80±0.20)mm;平行度公差Φ0.30mm;Φ11孔与Φ28H7孔中心距为(15±0.25)mm。
4.2设计方法和步骤
4.2.1.夹具类型的确定
由设计任务及条件可知,工件的外形轮廓尺寸小,重量轻,加工要求不高,生产批量不大.因此,设计的夹具不宜复杂,在保证质量和提高生产率的前提下,尽量简化结构,做到经济合理.根据被加工部位的分布情况,拟采用翻转式钻夹具(快换钻套).
4.2.2.定位装置的设计
(1)确定定位方案
根据工件结构特点,其定位方案有两种:
方案一:
如图4-3所示,以Φ28H7孔及一组合面(K面与Φ10H9孔下端面组合)为定位面,限制工件的五个自由度,以Ф10H9孔端外缘毛胚一侧为防转定位面,限制工件Z自由度.该方案由于尺寸88MM的公差大,定位不稳定,定位误差大.
方案二:
如图4-4所示,以孔Ф28H7及端面K定位,限制工件5个自由度,以Ф11孔外缘定位,限制Z自由度.为增强刚性,在Ф10H9孔下端,增设一辅助支承.由于定位精度未受尺寸88MM的影响,定位误差小.
图4—3方案一
图4—4方案二
比较上述两个方案,方案二为最佳方案.
(2)选择定位元件
1)选用带台阶面的定位销,作为Ф28H7孔及其端面定位的定位元件(见夹具总图4-8).其结构和尺寸按要求确定.
2)以Ф10H9孔端面外缘定位,采用的定位元件有两种形式(如图4-5所示):
①选用可调支承钉作为以Ф10H9孔外缘定位的定位元件,其结构和尺寸按表3-19和表3-20确定,它可限制Z自由度.该方案可克服毛胚精度对定位精度的影响,在使用过程中根据每批毛胚的精度进行调整,结构如图4-5(a)所示.
②采用移动V形块为定位元件,如图4-5(b)所示,限制了Z自由度,其定位精度不受毛胚精度的影响,但受夹具结构限制,并且结构复杂,布局较难.V形块除定位作用外,还有夹紧作用,根据本工件的结构特点,易引起工件的变形.
比较上述两种形式,确定采用第一种形式.
图4—5a、b
(3)定位误差分析计算
1)加工Ф10H9,要求保证中心距尺寸(80±0.20)mm及两孔轴线平行度0.30mm.
①计算中心距尺寸(80±0.20)mm定位误差△ο为
△ο=△B+△ν
由图4-4可知,△B=0
基准位移误差△ν等于定位销与定位孔的最大间隙值Xmax,销孔配合代号为Ф28H7,Ф28H7为Ф28,Ф28g6为Ф28.
于是Xmax=Dmax-dmin=28.021—27.98=0.041(mm)
△D=△Y=Xmax=0.041(mm)
其中:
δG=0.4mm
△D允=1/3δG=0.13(mm)
则△D∠△D允
该定位方案满足要求。
②计算Φ10H9与Φ28H7两孔轴线的平行度定位误差。
同理△D=△B+△Y,△B=0
由基准位位移误差定义可知△Y=△1+△2
△1是定位销圆柱部分与台阶面的垂直度误差。
由于此两表面是在一次安装中加工出的,其误差很小,也是可忽略不计△2=0。
因此△D=△B+△Y=0
定位误差的允许值△D允=1/3δG=1/3*0.3=0.10(mm)
显然△D〈△D允
因而该定位方案也能满足两孔轴线平行度0.3mm的加工要求。
2)加工Φ11孔,要求保证孔距尺寸(12±0.25)mm的定位精度。
同理△D=△B+△Y,△B=0
而△Y与加工Φ10H9孔时相同,只是方向沿加工尺寸15mm方向。
△D=△Y=0.41(mm)
其中:
δG=0.5mm
△D允=1/3δG=1/3*0.5=.0.167(mm)
显然△D〈△D允
该定位方案满足要求。
由于上分析可知,该定位方案与定位装置是可行的。
4.3夹紧装置的设计
4.3.1.夹紧机构
根据生产类型,此夹具的夹紧机构不宜复杂,采用螺旋夹紧方式。
螺栓直径暂用M12,为缩短装卸工件的时间,采用开口垫圈。
2.夹紧力的计算
(1)加工Φ10H9时受力分析如图4—6所示,加工时,钻削轴向力F与夹紧力F1同向,作用在定位支承上,而钻削扭距T1则有使工件紧靠于可调支承之势,所用钻头直径小,切削力矩不大。
因此,对加工此孔来说,夹紧是可靠的,不必进行夹紧力校核。
图4—6加工Φ10H9孔时工件受力图
(2)加工Φ11孔时受力分析如图4—7所示,加工时,钻削轴向力F有使工件绕O点旋转的趋势,而钻削扭矩T2又有使工件翻转的趋势,为防止上述两种趋势的发生,夹具的夹紧机构具有足够的夹紧力和摩檫力矩,为此需进行夹紧的校核。
图4--7加工Φ11孔时工件受力图
1)钻削轴向力F
F=9.81Cd
设f=0.25mm,已知d0=11mm其余参数查文献[5]得:
F=9.81×61.2×11×0.250.7×0.866=2167.15(N)
2)钻削力距T2
T=9.81=9.81×0.0311×11×0.25×0.866=9.866(N·m)
3)使工件转动的转距T3和使工件翻转的力距M0
由图4-7知
T3=FL
M0=F0L1
式中:
F0为翻转力,F0=T2/L1,L1为翻转力臂,L1=L=d0/2—D0/2
得T3=FL=2167.15×0.015=32.51(N·m)
M0=F0L1=9.866/0.011(0.015+0.011/2-0.040/2)=0.48(N·m)
4)防转夹紧力F3和防转夹紧力F3
根据力学平衡原理,由图4-7知:
F3fr+2Fnfr≥KT3F3D/2≥FM0
其中,r为当量摩檫半径,查表3-3得:
r=1/3(D1-D3/D1-D)=1/3(0.04-0.028/0.04-0.028)=0.018(mm)
得:
F3=KT3/2rf=1.5×32.51/2×0.018×0.15=9.30.56(N)
F3=2KM0/D=2×1.5×0.48/0.028=51.42(N)
5)夹紧机构产生的夹紧为F3。
根据初步选用螺栓直径为M12mm,由参考文献[9]查得,采用M12的螺栓十,许用夹紧力F3=5800N。
F3〈F3”,显然M12螺栓无法满足要求。
现改用M16螺栓,许用夹紧力F3=10500N,F3〉F3”。
M16螺栓可满足夹紧要求,同时,M16螺母的最大直径也小于定位孔Φ28H7的尺寸,不妨碍工件的装卸。
4.4导向装置的设计及其他装置结构.
4.4.1.加工Φ10H9孔导向装置的确定
为适应钻、扩、铰的要求,现选用快换钻套及与之相适应的衬套,它们的主要尺寸和结构由表3—57和表3—58选取.
具体尺寸如表4—1所示。
表4—1快换钻套及衬套尺寸
名称
内经
外径
快换钻套
Φ10
(E7)
Φ15
(k6)
衬套
Φ15
(F7)
Φ22
(n6)
钻套端面至加工面间的距离一般取(0.3~1)d(d为钻头直径),取8mm.
4.4.2.加工Φ11孔的导向装置的确定
为维修方便,不采用固定钻套,而选用可换钻套,它们的主要尺寸和结构由参考文献[1]选取。
其主要尺寸如表4—2所示。
表4—2可换钻套及衬套尺寸
名称
内经
外径
快速钻套
Φ11
(F7)
Φ18
(k6)
衬套
Φ18
(F7)
Φ26
(n6)
钻套端面至加工表面的距离,选取原则与ΦH9孔相同,因加工精度低,为排屑方便取12mm.
各导向件至定位元件(Φ28H7孔中心)间的位置尺寸公差按工件相应公差的1/2~1/5选取。
因此,它们分别为(15±0.05)mm,(80±0.05)mm,10H9孔钻套轴心线对基准面垂直度公差Φ0.05mm,Φ11孔钻套轴心线对基准面平行度公差Φ0.05mm.
4.4.3.其他装置的确定
为便于排屑,辅助支承采用螺旋套筒式;为便于夹具的制造和维修,钻模板与夹具体的联接采用装配式。
夹具体采用开式,使加工、观察、清理切屑均方便。
4.5确定夹具技术要求和有关尺寸,公差配合
夹具技术要求和有关尺寸,公差配偶和是根据教材、有关资料,手册规定的原则和方法确定的,本例的技术要求和公差配合如下:
4.5.1.技术要求
⑴定位元件与夹具底面的垂直度误差允许值在全长上为0.03mm。
⑵导向元件与夹具底面的垂直度误差允许值在全长上为0.05mm
⑶导向元件(件11)与夹具底面(F)的平行度误差允许值为0.05mm
4.5.2.公差配合
⑴Φ10H9孔钻套,衬套,钻模板上内孔之间的配合代号及精度分别为:
Φ26H7/n6(衬套—钻模板)Φ18H7/g6(钻套—衬套)
⑵Φ11孔钻套,衬套,钻模板上内孔之间的配合代号及精度分别为:
Φ26H7/n6(衬套—钻模板)Φ18H7/g6(钻套—衬套)
⑶其余部分的公差配合代号及精度如图4-8所示。
4.6夹具精度分析与计算
由图4-1可知,所设计夹具需保证的加工要求有:
尺寸(15±0.25)mm,尺寸(80±0.2)mm,尺寸14mm及Φ10H9孔和Φ28H7孔轴线间平行度误差0.30mm等四项。
其中尺寸14mm和尺寸(15±0.25)mm要求较低,不必验算,其余各项精度要求分别验算如下:
⑴尺寸(80±0.2)mm;
⑵定位误差△D,由前计算可知△D=0.041mm;
⑶定位元件对底面的垂直度误差△A=0.03mm;
⑷钻套与衬套间的最大配合间隙△T1=0.033mm;
⑸衬套孔的距离公差△T2=0.1mm;
⑹衬套轴线对底面(F)的垂直度误差为△T3=0.05mm;
⑺麻花钻与钻套内孔的间隙X=0.050;
有式3-2可得:
J=△D+△A+△T1△+△T2+△T3+X
=0.0412+0.03+0.033+0.1+0.05+0.050
=0.131∠2/3δG=2/3X0.4=0.26
因而夹具能保证尺寸这项加工要求。
同理可完成Φ10H9孔轴线对Φ25H7孔轴线的平行线误差为0.30mm的精度校核。
由于夹具设计的各部分分析与计算已进行,结果符合要求,可绘制正式的总装配图。
5总结
经过两个星期的分析零件、在设计时通过查阅资料使得了解的知识面更广、范围更大,在查阅时了解有关机械方面的书,从而切实地感受到机械行业的范围涉及面之广,它能指导实际,理论知识有待实际的检验。
经过这次课程设计,让我巩固了以前所学的知识的全面性和系统性,使我对机械加工产生了更进一步的兴趣,并让我主观上认识了加工过程中如何找定位,也为我以后的工作打下了很好的基础。
这篇课程设计虽然已经完成了,但由于缺少实际经验,在实际利用中设计肯定还存在不少问题,需要改进。
希望老师能给我点意见和建议它能指导实际,理论知识有待实际的检验。
出师表
两汉:
诸葛亮
先帝创业未半而中道崩殂,今天下三分,益州疲弊,此诚危急存亡之秋也。
然侍卫之臣不懈于内,忠志之士忘身于外者,盖追先帝之殊遇,欲报之于陛下也。
诚宜开张圣听,以光先帝遗德,恢弘志士之气,不宜妄自菲薄,引喻失义,以塞忠谏之路也。
宫中府中,俱为一体;陟罚臧否,不宜异同。
若有作奸犯科及为忠善者,宜付有司论其刑赏,以昭陛下平明之理;不宜偏私,使内外异法也。
侍中、侍郎郭攸之、费祎、董允等,此皆良实,志虑忠纯,是以先帝简拔以遗陛下:
愚以为宫中之事,事无大小,悉以咨之,然后施行,必能裨补阙漏,有所广益。
将军向宠,性行淑均,晓畅军事,试用于昔日,先帝称之曰“能”,是以众议举宠为督:
愚以为营中之事,悉以咨之,必能使行阵和睦,优劣得所。
亲贤臣,远小人,此先汉所以兴隆也;亲小人,远贤臣,此后汉所以倾颓也。
先帝在时,每与臣论此事,未尝不叹息痛恨于桓、灵也。
侍中、尚书、长史、参军,此悉贞良死节之臣,愿陛下亲之、信之,则汉室之隆,可计日而待也。
臣本布衣,躬耕于南阳,苟全性命于乱世,不求闻达于诸侯。
先帝不以臣卑鄙,猥自枉屈,三顾臣于草庐之中,咨臣以当世之事,由是感激,遂许先帝以驱驰。
后值倾覆,受任于败军之际,奉命于危难之间,尔来二十有一年矣。
先帝知臣谨慎,故临崩寄臣以大事也。
受命以来,夙夜忧叹,恐托付不效,以伤先帝之明;故五月渡泸,深入不毛。
今南方已定,兵甲已足,当奖率三军,北定中原,庶竭驽钝,攘除奸凶,兴复汉室,还于旧都。
此臣所以报先帝而忠陛下之职分也。
至于斟酌损益,进尽忠言,则攸之、祎、允之任也。
愿陛下托臣以讨贼兴复之效,不效,则治臣之罪,以告先帝之灵。
若无兴德之言,则责攸之、祎、允等之慢,以彰其咎;陛下亦宜自谋,以咨诹善道,察纳雅言,深追先帝遗诏。
臣不胜受恩感激。
今当远离,临表涕零,不知所言。
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 杠杆 机床 夹具 课程设计
![提示](https://static.bingdoc.com/images/bang_tan.gif)