機床夾具課程設(shè)計軸承座夾具設(shè)計

重慶機電職業(yè)技術(shù)學(xué)院課程設(shè)計說明書設(shè)計名稱： 機床夾具課程設(shè)計 題 目： 軸承座 夾具設(shè)計 學(xué)生姓名： 專 業(yè)： 機械設(shè)計與制造 班 級： 2013級4班 學(xué) 號： 指導(dǎo)教師： 日 期： 2015 年 0 6 月 0 9 日重慶機電職業(yè)技術(shù)學(xué)院課程設(shè)計任務(wù)書 機械設(shè)計與制造 專 業(yè) 2013 年級 4 班 一、設(shè)計題目已知如圖所示“軸承座”零件的機械加工過程,設(shè)計其某一工序的專用機床夾具。軸承座機械加工工藝流程：鑄造清砂熱處理（時效）銑周面保證長82、寬38銑底面刨削左右側(cè)面、21槽車內(nèi)孔30、35至圖樣尺寸保證15+0.15、倒角C1 鉆6、4各孔、鉆29、锪孔213沉孔、鉆工藝孔27.8（裝配鉸28+0.022）去毛刺檢驗入庫題目：1. 銑底平面 2. 車（鏜）內(nèi)孔30、35保證15+0.15、倒角C1 3. 鉆工藝孔27.8二、主要內(nèi)容1.擬定夾具設(shè)計方案。2.繪制夾具總裝圖。3.繪制零件工作圖。4.撰寫設(shè)計說明書。撰寫設(shè)計說明書。三、具體要求夾具總裝圖 1張零件工作圖 2張課程設(shè)計說明書 1份四、進(jìn)度安排第一階段：查閱資料，擬定夾具設(shè)計方案（6月2日前）第二階段：繪制夾具總裝圖（6.16前）第三階段：繪制零件圖（6.19前）第四階段：整理撰寫說明書（6.23前）五、成績評定指導(dǎo)教師 簽名 日期 年 月 日系主任 審核 日期 年 月 日設(shè)計任務(wù)書課程設(shè)計說明書正文目 錄序言一、對零件工序過程及本工序加工要求的分析二、工件定位分析（一）定位方案分析（二）定位元件選定、簡圖及尺寸三、工件夾緊裝置（一）工件夾緊方案（二）夾緊裝置圖，夾緊力計算四、刀具的導(dǎo)向（一）刀具的導(dǎo)向方案（二）導(dǎo)向裝置簡圖五、夾具的對定（一）夾具的對定方案（二）夾具的對定裝置及簡六、夾具的精度量化分析七、夾具的實用性及優(yōu)缺點八、夾具設(shè)計心得體會參考文獻(xiàn)指導(dǎo)教師 簽名 日期 年 月 日系主任 審核 日期 年 月 日一、對零件工序過程及本工序加工要求的分析 （一）零件的作用 軸承座是用于支撐軸類零件的，鏜孔的目的是為了滿足滾動軸承的外圈和軸承孔的配合要求，或者是滑動軸承外圓與軸承孔的配合，兩個孔是用于固定軸承座的，單邊固定是出于滿足結(jié)構(gòu)和安裝位置的要求。 （二）零件的工藝分析 30及8兩孔都具有較高的精度要求，表面粗糙度Ra的值為1.6um，是加工的關(guān)鍵表面。 軸承座上、下表面及前、后兩端面的表面粗糙度Ra為3.2 um，是加工的重要表面。軸承座的上表面有位置精度要求0.008，而且與軸承孔中心線有平行度要求0.003。軸承座的前、后端面與軸承孔中心線垂直度要求為0.003，是重要的加工表面。 13沉孔加工表面粗糙度要求較低。 其余表面要求不高。二、工件定位分析 （一）定位方案分析 1.定位裝置的設(shè)計要點（1）當(dāng)加工回轉(zhuǎn)表面時，要求工件加工面的軸線與機床主軸軸線重合，夾具上定位裝置的結(jié)構(gòu)和布置必須保證這一點。（2）當(dāng)加工的表面與工序基準(zhǔn)之間有尺寸聯(lián)系或相互位置精度要求時，則應(yīng)該以夾具的回轉(zhuǎn)軸線為基準(zhǔn)來確定定位元件的位置。2.夾緊裝置的設(shè)計要求工件的夾緊應(yīng)該可靠。由于加工時工件和夾具一起隨主軸高速旋轉(zhuǎn)，故在加工過程中工件除受切削力矩作用外，整個夾具還要受到重力和離心力的作用，這些力不僅降低夾緊力，同時會使主軸振動。因此，夾緊機構(gòu)必須具有足夠的夾緊力，自鎖性要好，以防止工件在加工過程中位移或發(fā)生事故。3.夾具與機床主軸的聯(lián)接夾具與機床主軸的聯(lián)接方式，主要取決于夾具徑向尺寸的大小和機床主軸前端的結(jié)構(gòu)形式。常用的聯(lián)接方式有以下兩種。（1）夾具以錐柄與機床主軸聯(lián)接。如表“夾具與機床回轉(zhuǎn)軸相連接的方式”中所示。（2）夾具通過過渡盤與機床主軸的軸頸聯(lián)接。如表“夾具與機床回轉(zhuǎn)軸相連接的方式”中所示。夾具以H7/h6或H7/js6的配合精度安裝在過渡盤的凸緣上，再以螺釘緊固。 4.夾具的總體設(shè)計（1）夾具的總體結(jié)構(gòu)應(yīng)該力求緊湊、輕便，懸臂尺寸要短，重心盡可能靠近主軸。夾具的懸伸長度L與外廓直徑D之比可參照下列數(shù)據(jù)選取。當(dāng)D150時，L/D1.25；當(dāng)D=150300時，L/D0.9；當(dāng)D300時，L/D0.6。（2）當(dāng)工件與夾具上各元件相對機床主軸的旋轉(zhuǎn)軸線不平衡時，贏回產(chǎn)生較大離心力引起振動而加工精度和生產(chǎn)安全，特別是在轉(zhuǎn)速高的情況下。因此對于重量不對稱的夾具，要有平衡要求。平衡的方法有兩種：設(shè)置平衡塊或加工減重孔。在工廠實際生產(chǎn)中，常采用配重的方法實現(xiàn)夾具的平衡。（3）為了保證安全，夾具上各元件一般不允許突出夾具體的圓形輪廓之外。此外，還應(yīng)該注意防止切屑和冷卻液的飛濺等問題，必要時應(yīng)該加防護(hù)罩。 經(jīng)分析零件圖可知，軸承座底面為高度方向基準(zhǔn)，軸承座前端面為寬度方向基準(zhǔn)?？紤]選擇以加工的軸承座底面為精基準(zhǔn)，保證底面與30孔中心線的距離為30。該基準(zhǔn)面積較大，工件的裝夾穩(wěn)定可靠，容易操作，夾具結(jié)構(gòu)也比較簡單。（2） 定位元件選定、簡圖及尺寸 定位元件的作用是是要使工件在夾具中有準(zhǔn)確和確定不變的位置，在保證情況的要求下限制足夠的自由度。 自有物體在空間中有六個自由度，要使工件在夾具體中具有準(zhǔn)確和確定不變的位置則必須限制六個自由的。在本工序中，將工件放在一個精度較高的平板上，限制了工件的三個自由度，又用浮動V型塊限制工件兩個自由度和鏜套限制一個自由度及工件被完全定位。在車床夾具上設(shè)置找正孔，校正基圓或定位孔為定位之一。3、 工件夾緊裝置 （一）工件夾緊方案 工件在定位元件的支撐下，獲得了正確位置。但是，在加工過程中，由于切削力、重力、離心力和慣性力等各種力的影響，為了保證將更工件牢固地夾緊在定位元件上，以防止工件產(chǎn)生振動和移動，就必須依靠夾緊機構(gòu)。定位和夾緊是工件安裝在夾具中的兩個緊密聯(lián)系著的過程，因此，必須在設(shè)計夾具時要同時考慮。合理地選擇夾緊力的作用點、方向和大小，關(guān)系著夾具的夾緊結(jié)構(gòu)和工作精度。在本工序中，夾緊方案一底面和前面為基準(zhǔn)面定位，V型塊對中保證底面與30孔中心線的距離為30。該基準(zhǔn)面積較大，工件的裝夾穩(wěn)定可靠，容易操作，夾具結(jié)構(gòu)也比較簡單。（二）夾緊裝置圖，夾緊力計算 夾緊力的大小必須適當(dāng)。夾緊力過小，工件可能在加工過程中移動而被破壞定位，不僅影響質(zhì)量，還可能造成事故；夾緊力過大，不但會使工件和夾具產(chǎn)生變形，對加工質(zhì)量不利，而且造成人力、物力浪費。加工過程中，工件受到切削力、離心力、慣性力及重力等作用。理論上夾緊力的大小應(yīng)與這些力或力矩的作用相平衡。而實際上，夾緊力的大小還與工藝系統(tǒng)的剛度、夾緊機構(gòu)的傳遞效率等因素有關(guān)，而且切削力的大小在加速過程中是變化的,因此，夾緊力的計算很復(fù)雜的。在實際中采用估算法、類比法和實驗法確定所需夾緊力。根據(jù)公式計算出夾緊力用計算法確定夾緊力的大小，很難計算準(zhǔn)確。因為在切削過程中，加工余量、工件硬度、刀具磨損等情況是時刻變化的，計算出來的夾緊力數(shù)值還要乘上一個范圍較大的安全系數(shù)。因此設(shè)計手動夾緊裝置時，根據(jù)經(jīng)驗或類比的方法確定所需夾緊力的大小。4、 刀具的導(dǎo)向 （一）刀具的導(dǎo)向方案 對刀裝置由對刀塊和塞尺組成，用來確定夾具和刀具的相對位置。對刀裝置的結(jié)構(gòu)形式取決于加工表面的形狀。 為能迅速、準(zhǔn)確地確定刀具與夾具的相對位置，鏜夾具上都應(yīng)設(shè)置引導(dǎo)刀具的元件鏜套。鏜套一般安裝在鏜套支架上，鏜套支架與夾具體連接，鏜套與工件之間留有排屑空間 （二）導(dǎo)向裝置圖5、 夾具的對定（1） 夾具的對定方案 為保證工件的加工精度，出工件在夾具中定位外，那么夾具相對刀具及切削成形運動還需占一確定位置。采用壓板，用螺栓、螺母連接，利用手動夾緊，這種夾緊力小，成本低。（2） 夾具的對定裝置及簡六、夾具的精度量化分析 分析影響加工尺寸mm的加工誤差如下。 （1）定位誤差D。因基準(zhǔn)重合，B=0;又因為是平面定位，Y=0.故D=0 （2）夾緊位置誤差A(yù)。由于此夾具的過度盤是連接在夾具是不拆的，過度盤定位圓孔軸線為夾具的安裝基準(zhǔn)，夾具上V型塊的平面與過度盤定位圓孔軸線的距離尺寸為30mm。因此 A1=0.021mm過度盤定位圓孔與主軸軸頸相配合，其配合尺寸為70，查表的：為為。因此 A2 =（0.035+0.011)mm=0.046mm A =（0.046+0.021）mm=0.067mm若過度盤是與夾具分離機床附件，則 A2=X1max+X2max試中 X1max過渡盤定位孔與主軸間的最大配合間隙（mm）（3） 對刀誤差T。對刀誤差與尺寸30+0.021mm無關(guān)，故 T=0（4） 加工方法誤差G。由于影響尺寸30mm的因素較多，查書可以取G=0.52mm/3=0.173mm，根據(jù)公式的 =0.186mm0.52mm故夾具尺寸設(shè)計合理。7、 夾具的實用性及優(yōu)缺點 優(yōu)點： 徑向尺寸小、回轉(zhuǎn)精度高、抗振能力強，簡單 可靠。操作方便 動作迅速。 實用性：易磨損，只適用于低速工作。 缺點：切削排除困難8、 夾具設(shè)計心得體會 兩周的課程設(shè)計結(jié)束了，在這次的課程設(shè)計中不僅檢驗了我所學(xué)習(xí)的知識，也培養(yǎng)了我如何去把握一件事情，如何去做一件事情，又如何完成一件事情。在設(shè)計過程中，與同學(xué)分工設(shè)計，和同學(xué)們相互探討，相互學(xué)習(xí)，相互監(jiān)督。學(xué)會了合作，學(xué)會了寬容，學(xué)會了理解。 課程設(shè)計是我們專業(yè)課程知識綜合應(yīng)用的實踐訓(xùn)練，著是我們邁向社會，從事職業(yè)工作前一個必不少的過程”千里之行始于足下”，通過這次課程設(shè)計，我深深體會到這句千古名言的真正含義我今天認(rèn)真的進(jìn)行課程設(shè)計，學(xué)會腳踏實地邁開這一步，就是為明天能穩(wěn)健地在社會大潮中奔跑打下堅實的基礎(chǔ) 通過這次夾具設(shè)計，本人在多方面都有所提高。通過這次夾具設(shè)計，綜合運用本專業(yè)所學(xué)課程的理論和生產(chǎn)實際知識進(jìn)行一次軸承座夾具設(shè)計工作的實際訓(xùn)練從而培養(yǎng)和提高學(xué)生獨立工作能力，鞏固與擴充了夾具設(shè)計等課程所學(xué)的內(nèi)容，掌握軸承座夾具設(shè)計的方法和步驟，懂得了怎樣分析零件的工藝性，怎樣確定工藝方案，了解了夾具的基本結(jié)構(gòu)，提高了計算能力，繪圖能力，熟悉了規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)，同時各科相關(guān)的課程都有了全面的復(fù)習(xí)，獨立思考的能力也有了提高。 在這次設(shè)計過程中，體現(xiàn)出自己單獨設(shè)計夾具的能力以及綜合運用知識的能力，體會了學(xué)以致用、突出自己勞動成果的喜悅心情，從中發(fā)現(xiàn)自己平時學(xué)習(xí)的不足和薄弱環(huán)節(jié)，從而加以彌補。參考文獻(xiàn)1機床夾具及應(yīng)用 北京理工大學(xué)出版社.2014。2機械制造技術(shù)課程設(shè)計指導(dǎo) 北京理工大學(xué)出版社.20143公差配合與精度檢測 電子工業(yè)出版社 20064機械制圖（第三版） 高等教育出版社 20065金屬切削原理與刀具 機械工業(yè)出版社 2006