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1、河南工業(yè)職業(yè)技術(shù)學院設計說明書9
河南工業(yè)職業(yè)技術(shù)學院
工裝夾具設計說明書
題目:CA6140撥叉831007
班 級: 機制1004
姓 名:
專 業(yè): 機械設計與制造
指導教師:
二零一二年十一月五日
目錄
序言……………………………………………………………… 3
一、夾具設計任務……………………………………………… 4
1、CA6140撥叉831007的產(chǎn)品圖
2
2、、CA6140撥叉831007產(chǎn)品的重點技術(shù)要求分析
二、工裝夾具設計方案的確定………………………………… 5
1、基準面的確定(夾具體方式的確定)
2、定位方式及元件的選擇
3、夾緊方式及元件的選擇
4、裝配方案
5、夾具總裝結(jié)構(gòu)
三、定位誤差分析與計算............................................................ 7
四、主要零件設計的說明…………………………………… 7
3、
1、夾具體
2、定位元件
4 r F/ Z* P$ U4 r3、壓緊元件
w* Y( U: K2 r$ {" C) ~0 H4、其它元件
2 ]8 q- m8 N( R: C+ Q# y五、工裝夾具的裝配要求………………………………………. 7
! @! X; [- e0 L# s1 b9 I0 e六、工裝夾具的使用說明………………………………………. 8
1、夾具的操作步驟
2、夾具使用注意事項、保養(yǎng)及維護
* m0 @" W: C4 b+ u/ n7 p七、本次課程設計小結(jié)、體會及建議……
4、…………………….. 8
八、參考資料…………………………………………………….. 8
序言
為保證CA6140撥叉831007的工序070----弓箭兩端小頭孔22mm的初步加工的質(zhì)量、降低勞動強度、提高生產(chǎn)效率,而設計一套專用夾具(也可用于精鉸孔工序)。
專用工裝夾具及其在生產(chǎn)中的應用
專用夾具是為零件的某一道工序加工而設計制造的,在產(chǎn)品相對穩(wěn)定、批量較大的生產(chǎn)中使用;在生產(chǎn)過程中它能有效地降低工作時的勞動強度、提高勞動生產(chǎn)率、并獲得較高的加工精度。
專用夾具的主要作用有以下幾
5、個方面:
(1) 準確、可靠的定位和夾緊,可以減輕甚至取消下料和劃線工作。減小制品的尺寸偏差,提高了零件的精度和可換性
(2) 減少了加工時繁瑣的操作,獲得較高的生產(chǎn)率和加工精度
夾具設計的基本要求:
(1)、工裝夾具應具備足夠的強度和剛度。夾具在生產(chǎn)中投入使用時要承受多種力度的作用,所以工裝夾具應具備足夠的強度和剛度。
w) y, H! s- e3 ](2)、夾緊的可靠性。夾緊時不能破壞工件的定位位置和保證產(chǎn)品形狀、尺寸符合圖樣要求。既不能允許工件松動滑移,又不使工件的拘束度過大而產(chǎn)生較大的拘束應力。
(3)、夾具體應具有良好的加工精度和
6、尺寸穩(wěn)定性。對于夾具體上用來安裝定位元件、對刀(或?qū)蛟┑墓ぷ鞅砻妫瑧岢鱿鄳某叽?、幾何公差以及粗糙度的具體要求,并作相應的熱處理或時效處理。
(4)、有良好的結(jié)構(gòu)工藝性和使用性。家具體上部加工的毛面與工件表面之間應保證有一定的空隙,以免安裝時產(chǎn)生干涉,空隙大小可按以下經(jīng)驗數(shù)據(jù)選取:夾具體是毛面,弓箭也是毛面,去8~15mm;夾具體是毛面,而工件是光面時,取4~10mm。
(5)、力求結(jié)構(gòu)簡單,裝卸方便。在保證強度和剛度的前提下,極可能體積小、重量輕、以便于操作。
(6)、排屑方便。
(7)、夾具在機床上安裝要穩(wěn)定、可靠 。
7、
一、夾具設計任務
1、 CA6140撥叉831007的產(chǎn)品圖
零件是CA6140車床的撥叉。它位于車床變速機構(gòu)中,主要起換檔,使主軸回轉(zhuǎn)運動按照工作者的要求工作,獲得所需的速度和扭矩的作用。零件上方的φ22孔與操縱機構(gòu)相連,二下方的φ55半孔則是用于與所控制齒輪所在的軸接觸。通過上方的力撥動下方的齒輪變速。零件的材料為HT200,灰鐵生產(chǎn)工藝簡單,鑄造性能優(yōu)良,但塑性差、脆性高,不易磨削。在這套模具上所進行的加工工序為工序070,初鉆兩端小孔。
8、
2、 CA6140撥叉831007產(chǎn)品的重點技術(shù)要求分析
精度要求
⑴、本夾具是用來鉆兩個22mm的小頭孔,零件圖中大小孔的中心距有公差要求,因此這兩個小頭孔的中心距也有一定的公差要求.另外,此中心線為三個側(cè)平面的設計基準,有一定的垂直公差要求.但此工序只是粗加工,因此本工序加工時主要考慮如何提高勞動生產(chǎn)率,降低勞動強度,而精度則不是主要問題。
⑵、兩端小孔的中心距65mm,加工過程中所產(chǎn)生的誤差。
二、 工裝夾具設計方案的確定
1、基準面
9、的選擇(夾具體方式的確定)
夾具體是夾具的基本件,它既要把夾具的各種元件、機構(gòu)、裝置連接成一個整體,而且還要考慮工件裝卸的方便。因此,夾具體的形狀和尺寸主要取決于夾具各組成件的分布位置、工件的外形輪廓尺寸以及加工的條件等。在設計夾具體時應滿足以下基本要求。
2 e% R% O7 u- @* n3 O ①、具有足夠的強度和剛度。
& N9 P# t* [0 [( _* S+ { ②、結(jié)構(gòu)簡單、輕便,在保證強度和剛度前提下結(jié)構(gòu)盡可能簡單緊湊,體積小、質(zhì)量輕和便于工件裝卸。4 ~5 I9 w" l, m, e) U; ?
③、安裝穩(wěn)定牢靠。* a0 z$ \- E4 n$ X9 S
10、
④、結(jié)構(gòu)的工藝性好,便于制造、裝配和檢驗* i* H: X$ C W) h
(閱讀次數(shù):) 3 O7 C$ zm& NC
⑤、尺寸要穩(wěn)定且具有一定精度。 s& h) z7 Gf; W* D, a* z
⑥、清理方便。3 L3 X3 r4 V$ J: d
夾具體毛坯制造方法的選擇綜合考慮結(jié)構(gòu)合理性、工藝性、經(jīng)濟型、標準化以及各種夾具體的優(yōu)缺點等,選擇夾具體毛坯制造方法為鑄造夾具體;5 H( G]; F& Z& F+ R
# R7 R, G$ `" D; c3 m. t
夾具體的外形尺寸在繪制夾具總圖時,根據(jù)工件、定位元件、夾緊裝置及其輔助機構(gòu)在總體上的配置,夾具體的
11、外形尺寸便已大體確定。然后進行造型設計,再根據(jù)強度和剛度要求選擇斷面的結(jié)構(gòu)形狀和壁厚尺寸。夾具體的壁厚30mm,長度161mm,寬度320mm;根據(jù)設計要求,夾具體上設計有螺孔、銷孔,并且要求定位定位器和夾緊器的銷孔在裝配時配作。
2、定位方式及元器件選擇
; e+ D; ~% c, P0 f8 ` F1)、定位器的作用是要使工件在夾具中具有準確和確定不便的位置,在保證加工要求的情況下,限制足夠的自由度。( P3 s6 e+ Y1 i, K7 k
工件的定位原理1 G# z% R. e/ `) L i/ L- W
自由物體在空間直角坐標系中有六個自由度,即沿OX,OY,OZ三個軸
12、向的平動自由度和三個繞軸的轉(zhuǎn)動自由度。要使工件在夾具體中具有準確和確定不變的位置,則必須限制六個自由度。工件的六個自由度均被限制的定位叫做完全定位;工件被限制的自由度少于六個,但仍然能保證加工要求的定位叫不完全定位。在焊接生產(chǎn)中,為了調(diào)整和控制不可避免產(chǎn)生的焊接應力和變形,有些自由度是不必要限制的,故可采用不完全定位的方法。在焊接夾具設計中,按加工要求應限制的自由度而沒有被限制的欠定位是不允許的;而選用兩個或更多的支撐點限制一個自由度的方法稱為過定位,過定位容易位置變動,夾緊時造成工件或定位元件的變形,影響工件的定位精度,過定位也屬于不合理設計。! G j" t$ s) l# L2 p6 V*
13、 o
①、以工件的平面為基準進行定位時,常采用擋鐵、支撐釘進行定位。以工件的已加工的面為定位基準,限定了繞X、Y軸的轉(zhuǎn)動兩個自由度。
. h: g# x9 d, a: T4 d4 x
②工件以圓柱外表面為基準進行定位時常采用V形鐵定位器。以兩端的小圓柱外表面,用V型鐵進行定位,以限定繞Z軸的轉(zhuǎn)動及X、Y軸的移動三個自由度。
3、夾緊方式及元器件選擇
5 I H: x" N# [! g, D- A夾緊機構(gòu)的三要素是夾緊力方向的確定、夾緊力作用點的確定、夾緊力大小的確定。7 a$ c$ N) v9 {1 p- C
對夾緊機構(gòu)的基本要求如下:7 j. d4 i6 x f&
14、w
①、夾緊作用準確,處于夾緊狀態(tài)時應能保持自鎖,保證夾緊定位的安全可靠。6 X+ ^; e3 q9 ^ z, t
②、夾緊動作迅速,操作方便省力,夾緊時不應損害零件表面質(zhì)量" e$ O2 U6 J" m0 T( b
③、夾緊件應具備一定的剛性和強度,夾緊作用力應是可調(diào)節(jié)的。
/ E8 B% _- p5 S8 A ④、結(jié)構(gòu)力求簡單,便于制造和維修。
夾緊序1 用螺桿調(diào)動夾緊件
夾緊序2 工件兩端用V型鐵夾緊兩端
夾緊序3 通過螺栓調(diào)節(jié)滑塊上的快上的螺桿達到對中的目的
6 F4 B+ V# j) h! F4、裝配方案
從夾具的裝配圖可知,現(xiàn)將螺桿(兩端的螺紋是相
15、反的,能同時旋進到兩個滑塊的螺孔)旋到兩滑塊中,在安放到夾具底座上,并讓螺桿與對中塊進行配合如圖 :
然后放上工件并夾緊,通過7調(diào)節(jié)對中塊找正中心。
5、夾具總裝結(jié)構(gòu)
專用夾具是在夾具體上安裝滑塊、滑塊上有定位基準面、V型鐵夾緊裝置;夾緊或拆卸工件是通過螺桿進行操作,通過對中塊兩邊的螺栓對中塊對中以保證加工精度;底端有擋板拖著對中塊,通過螺釘緊固,從而構(gòu)成整個夾具。整體夾具見夾具裝配圖。
三、定位誤差的分析與計算
定位誤差分析
零件圖規(guī)定大孔與小孔的中心距為65mm.采用自動對中夾具后,定位誤差取決于對中塊\螺桿以及滑塊的制造誤差.同時,對對中塊利用調(diào)整螺釘進行
16、調(diào)整并加裝鉆套后,鉆孔后的誤差只有0.08mm.在后續(xù)的銑斷工序中,利用中間大孔定位,孔壁與定位銷的配合間隙為0.05mm.因此加工完成后大孔與小孔的中心距的最大誤差為
0.08+0.05=0.130.2mm
所以能滿足精度要求.
四、主要零件設計的說明
1、夾具體
綜合考慮了結(jié)構(gòu)合理性、工藝性、經(jīng)濟型、標準化以及各種夾具體的優(yōu)缺點等,選擇夾具體毛坯制造方法為鑄造夾具體;考慮到定位精度,要求對中塊與螺桿有一定的配合精度h6/H7;考慮到工件較小,夾具體的強度要求以及夾具體的結(jié)構(gòu)要求,沒有在夾具體上設計加強筋。+ ]. u; ?5
17、? t9 ?9 to
2、定位元件
對中塊與螺桿要求有一定的配合精度h6/H7,從而保證兩端小孔到大孔的中心句相等,并關(guān)于大孔中心線對稱?;瑝K上表面精銑,粗糙度0.06。
4 r F/ Z* P$ U4 r3、壓緊元件
螺桿,緊固滑塊;進而通過V型鐵(放到滑塊上,并且V型鐵與滑塊接觸面良好)夾緊工件。
w* Y( U: K2 r$ {" C) ~0 H4、其它元件
擋板、壓板、螺栓、螺釘、可換鉆套、鉆套架。
2 ]8 q- m8 N( R: C+ Q# y五、工裝夾具的裝配要求
1、裝配螺桿與兩個滑塊,保證滑塊上平面在同一平面;安裝壓板,并保證滑
18、塊能在夾具體上靈活移動,緊固螺釘。
2、對中塊裝配到夾具體上時應保證對中塊與螺桿配合良好,托板壓著對中塊的同時保證對中塊在調(diào)節(jié)螺栓的推動下能夠自由活動。
3、夾緊元件V型在滑塊上關(guān)于對整塊對稱。
4,、安裝鉆套,壓緊螺釘。
! @! X; [- e0 L# s1 b9 I0 e六、工裝夾具的使用說明
1、 夾具的操作步驟
⑴、旋動螺桿,拉大兩滑塊的距離。
⑵、將工件放量V型鐵之間,然后旋動螺桿夾緊工件(由于工件在鉆削的過程中無X、Y方向的力,故夾緊力無需太大)
⑶、調(diào)整對中塊是對中塊居中(兩端的螺栓均擰到死點)
⑷、拆卸工件時,旋動螺桿拉大兩滑
19、塊的距離的距離,然后拆下工件。
2、夾具使用注意事項、保養(yǎng)及維護
注意事項:
⑴、在工件夾緊時不要用力過大,以免損壞螺桿
⑵、及時清理鉆屑,保證安裝平面的清潔
⑶、加工完成后清去滑塊導槽里的鉆屑
⑷、安放工件時要注意不要砸到基準平面,而影響加工精度
⑸、每隔一段時間在使用時都要檢查一下對中塊是否對中
保養(yǎng)及維護:
要定期潤滑螺桿兩端處,滑塊及調(diào)節(jié)螺栓 、螺釘;并對對中塊與螺桿的配合處進行適量潤滑;及時更換鉆套。
* m0 @" W: C4 b+ u/ n7 p七、本次課程設計小結(jié)、體會及建議
專用夾具是為零件的某一道工序加工而設計制
20、造的,它廣泛用于大量生產(chǎn)中;它不但提高了生產(chǎn)率而且也提高加工精度,改善勞動條件。
通過這次課程設計,我個人對夾具有了更進一步的了解:夾具要保加工出的產(chǎn)品有較高的精度,就必須要求其自身有較高的精度,定位元件擁有高精度的同時換要有一定的剛度和強度,以保證在加工過程中自身不會變形和一定的壽命。夾緊機構(gòu)要求有一定的剛度和強度,以確保在一定的力的作用下夾緊元件不會先于工件發(fā)生變形、損壞。夾具體是夾具的主體部分,是與機床相接的部位、也是支撐夾緊元件、工件的主要部分;要求其有一定的強度和剛度、穩(wěn)定性,又考慮到經(jīng)濟性一般都采用HT200作為夾具體。
而且對夾具的維護保養(yǎng),及夾具在設計中應該注意的問題有了更
21、進一步的了解,自己的能力在這次課程設計中也得到了提升。在設計的過程中又一次把所學的知識做了一次綜合式的復習,為接下來要做的畢業(yè)設計做了很好的準備工作;同時在設計中也發(fā)現(xiàn)自己的很多不足之處:缺乏實際的經(jīng)驗,有些實物沒有見過很難想象,只能通過找相應的參考資料,然后再通過想象把他們綜合到一起,再通過實例對比,進行設計。因此在夾具設計中存在有許多的不足之處,還懇請老師您予以指導和指正。
八、參考資料
1、 劉紅普 機械加工技術(shù) 中國人民大學出版社 2008.9
2、 吳拓 現(xiàn)代機床夾具設計 化學工業(yè)出版社 2009.1
3、 周飛 宮本文 機械制造技術(shù) 電子工業(yè)出版社 2007.8
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