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夾 具 設 計 說 明 書
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目錄
一、概述 3
二、被加工零件的結構特點及指定工序的加工要求 3
（一）結構特點的論述 4
（二）零件的二維設計圖 4
（三）零件的工藝分析 4
三、設計方案的討論 5
四、夾具結構特點的論述 5
五、定位誤差的計算 7
六、夾具的主要技術條件及優(yōu)缺點分析 7
七、夾具主要零件技術條件的分析 7
八、夾具非標零件的加工工藝規(guī)范 8
九、主要參考資料 9
一、概述
設計題目：設計鉆推動架Φ10及Φ16孔專用夾具。
在機床上用于裝夾工件的裝置，即為機床夾具。在機床上進行加工時，必須先把工件安裝在準確的加工位置上，并將其可靠固定，以確保工件在加工過程中不發(fā)生位置的變化，才能保證加工出得表面達到規(guī)定的加工要求（尺寸、形狀和位置精度），這個過程叫做裝夾。在此過程中，確定工件在機床上或夾具中占有準確加工位置的過程叫定位；在工件定位后用外力將其固定，使其在加工過程中保持定位位置不變的操作叫夾緊，而裝夾則是定位和夾緊過程的總和。
在夾具設計中，通過工件各定位面與夾具的相應定位元件的定位工作面（定位元件上起定位作用的表面）接觸、配合或對準來實現(xiàn)定位；夾具對機床應先保證有準確的相對位置，而夾具結構又保證定位元件的固定工作面對夾具與機床相連接的表面的相對準確位置，這就保證了夾具定位工作面相對機床切屑運動形成表面的準確幾何位置，也就達到了工件加工表面對定位基準的相互位置精度要求。由此可見，在制造技術迅猛發(fā)展的今天，無論是傳統(tǒng)的機床還是數(shù)控機床，加工中心上，仍是不可或缺的重要工藝設備，通過機床的夾具設計，不僅可以培養(yǎng)綜合運用機械設計制造的知識，還可以得到工程設計的初步訓練。
通過此次夾具設計，我得到了下述各方面的鍛煉：
能熟練運用設計軟件AutoCAD對二維圖紙的繪制，通過本次設計，對于軟件的綜合運用能力得到了很大的提升。
提高了結構設計的能力。通過設計夾具的訓練，對于機械基礎知識和生產(chǎn)實習中學到的實踐知識得以有效利用，正確地解決一個零件在加工中的定位，夾緊以及工藝路線安排，工藝尺寸確定等問題，保證零件的加工質量。
學會使用手冊及圖表資料，掌握與本設計有關的各種資料的名稱出處，能夠做到熟練使用。
設計中還有許多的不足之處，希望各位老師多加指導。
二、被加工零件的結構特點及指定工序的加工要求
（一）結構特點的論述
題目所給的零件是小批量生產(chǎn)的牛頭刨床推動架。據(jù)資料所示，推動架是牛頭刨床進給機構中的小零件，其主要作用是把從電動機傳來的旋轉運動通過偏心輪杠桿使推動架繞其軸心線擺動，同時撥動棘輪，帶動絲杠轉動，實現(xiàn)工作臺的自動進給。零件有三個需加工的配合孔，其中直徑是Φ16的孔和直徑是Φ32的孔有垂直度的要求。零件結構簡單，定位特點比較明確，較容易夾緊和加工。
（二）零件的二維設計圖
（三）零件的工藝分析
1.零件工藝過程
① 鑄
② 熱處理：退火
③ 車：車Φ50mm左端面，倒角1x45°，鉆Φ32mm孔至Φ28mm，擴至Φ32.5mm，拉油槽，車Φ32mm孔至尺寸，倒角1x45°，檢驗
④ 車：車Φ50mm右端面，倒角1x45°，檢驗
⑤ 鉆：鉆Φ16mm孔至Φ9.8mm，擴至Φ15.8mm，深26mm，鉸Φ10mm孔，鉸Φ16mm孔至尺寸，檢驗
⑥ 車、鉆：車Φ35mm左端面，車Φ35mm右端面，鉆Φ16mm孔至Φ15.8mm，鉸Φ16mm孔至尺寸，倒角2-1x45°
⑦ 銑：銑槽6mmx9.5mm，銑槽6mmx1mm
⑧ 鉗：劃線，鉆M8-6H螺紋孔的小徑，攻M8-6H螺紋，鉆Φ6mm油孔，锪孔倒角
⑨ 檢驗
⑩ 涂油
2.任務書指定工序：為⑤鉆擴鉸Φ10mm及Φ16mm孔，加工位置為Φ50mm外圓的左端面12mm處，加工定位位置是Φ32mm孔及其右端面、零件下端Φ27mm的外圓。
三、設計方案的討論
加工該工序的機床為搖臂鉆床，在此工序前僅加工了Φ32mm內孔級孔的兩端面；本工序與后面的加工工序無關聯(lián)。為了提高生產(chǎn)效率，保證加工質量，降低勞動強度，需要設計專用夾具。這樣，在產(chǎn)品固定且中批量的生產(chǎn)中，可以較大的提高生產(chǎn)效率和加工精度。且批量生產(chǎn)中工件的加工精度能夠趨于一致。需要嚴格控銑槽與零件上端面的尺寸。采用的定位方式為一面、一孔、一活動V型塊的定位方式，消除零件六個方向的自由度，提高加工精度，降低加工誤差。
1）零件分析和定位基準的確定
由零件圖知，鉆孔Φ10為通孔，不許限制自由度，但Φ16孔為盲孔，所以要完全定位。
零件φ32孔的軸線和與其右端面為定位基準。
四、夾具結構特點的論述
1.夾具裝配體三視圖：
2.標準夾具零件的零件圖
① 輔助支撐：
② 夾具體：
3.夾具結構作用：
本夾具采用的是一面、一孔以及一活動V型塊的定位方法，固定式定位銷φ32mm的軸肩的右端面消除加工零件的無個自由度（X、Y、Z方向移動；繞X、Z軸旋轉方向），活動V型塊消除加工零件一個自由度（繞Y軸的轉動）。
零件的夾緊是靠移動彎曲壓板，便于拆裝。
4.夾具的特點：
①結構簡單，便于制造和維修；
②夾緊作用準確，夾緊定位安全可靠；
③夾緊件具備一定的剛性和強度，夾緊作用力是可調節(jié)的；
④夾緊動作迅速，操作方便省力，夾緊時不損害零件表面質量；
五、定位誤差的計算
分析知，按未標注線性尺寸公差可知取0.4，△jb=-0.08-（-0.25）=0.17<0.2, 所以符合。故要求零件加工時12的線性尺寸自由公差取±0.2。
Φ27外圓使用活動V型塊，能自行對中，無定位誤差。
六、夾具的主要技術條件及優(yōu)缺點的分析
1）夾具的主要技術條件
制造夾具元件所采用的材料應符合相應的國標（GB）；圖紙上規(guī)定的各種材料允許用其他材料代替，但代用材料的使用質量（強度、韌性、硬度、防銹、穩(wěn)定性）不得低于原材料。所有元件必須按圖紙和本技術條件要求進行熱處理，而夾具體則需要通過時效處理。在表面較大，而且配合要求精度比較高的地方，需要加工凸臺，從而降低加工成本和加工量。
2）優(yōu)缺點分析
優(yōu)點： 1、結構簡單，便于加工制造和設備維修。
2、體積小，重量輕，便于搬運和加工。
3、裝夾方便，夾緊動作迅速，操作方便省力。
4、零件數(shù)量少，標準件多，成本低。
缺點： 1、加工零件的拆卸、安裝需要工具
2、夾緊力作用點位于夾具中心，所需夾緊力比較大。
七、夾具主要零件技術條件的分析
夾具的主要零件及技術條件如下：
①夾具體：夾具體是夾具中重要部分之一，它將許多重要的零部件裝夾在上面，使它們實現(xiàn)了各自不同的功能，所以必須重視夾具體的加工。使用HT200材料，去除毛刺，銳角倒鈍。硬度HRC55-60；
②固定式定位銷：20鋼；熱處理：滲碳深度0.8～1.2mm，HRC55-60；
③鉆模板：材料為HT200，硬度HRC55-60；
④快換鉆套：材料20鋼；熱處理：滲碳深度0.8～1.2mm，HRC58-64；
⑤支板：材料45鋼；熱處理：HRC35-40；
⑥輔助支撐：材料為45鋼。
八、夾具非標零件的加工工藝規(guī)程（夾具體）
零件名稱：夾具體 材料：HT200 生產(chǎn)綱領：單個
單位：mm
工序號
工序名稱
工序內容
設備
1
鑄
鑄造毛坯
2
熱處理
時效處理
3
銑
銑底平面
銑床
4
鉆
1. 鉆通孔φ18
2. 鉆四個M10螺紋孔至底徑
3. 鉆2個φ8銷孔
4. 鉆2個M10螺紋至底徑
鉆床
5
攻
1. 攻4個M10螺紋孔
2. 攻2個M10螺紋孔
6
鉆
1. M24螺紋孔至底徑
2. 鉆2個φ8銷孔
3. 鉆4個M10螺紋至底徑
鉆床
7
攻
攻4個M10螺紋孔
8
銑
銑φ55凹槽
銑床
9
鉗
去毛倒角
九、主要參考資料
【1】 《機床夾具設計》課程設計參考資料（上海理工大學 馮鶴敏）
【2】 《機械制圖》高等教育出版社 （裘文言 張祖繼 瞿元賞 主編 ）
【3】 《機械制造技術基礎》 機械工業(yè)出版社 第3版 （盧秉恒 主編）
【4】 《幾何量公差與檢測》 上海科學技術出版社 第九版 （甘永立 主編）
【5】 《機械設計基礎》 高等教育出版社 第五版 （楊可楨 程光蘊 主編）
【6】 《機械設計手冊》 機械工業(yè)出版社 新版 （機械設計手冊委員會）
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