机械制造技术课程设计-螺母座铣端面夹具设计【中心高42】.docx

设计说明书题目：螺母座的工艺规程及夹具设计本设计涉及到机械制造工艺及机床夹具设计、金属切削机床、公差和测量等方面的知识。螺母座的加工工艺和夹具设计包括三个部分,包括工艺设计、工序设计和专用夹具设计。在设计的过程中应该首先理解的分析部分,工序过程的设计一个毛坯的结构,并选择好零件的加工基准,设计出零件的工艺路线;然后每个切削用圻的部分步骤大小计算,是决定工艺的关键设备和切割过程的各种设计参数,然后一个专用夹具,夹具选择各种组件的设计,如定位和夹紧元件连接部分,导向元件,夹具和机床和其他组件,定位误差计算夹具.分析夹具结构的合理性和不足之处,改进和设计。关键词:工序、工艺、切削参数、夹紧、定位、误差。序言机械制造行业的生产一定形状和大小的零件和产品，并配备/机械设备行业。机械制造的产品可以直接使用的人使用，而且对其他行业的生产提供设备，有各种各样的社会机器或机械制造产品.我们的生活不能分开制造,所以制造业是国民经济发展的个重要的产业，是个重要的基础，个国家或地区的发展和强大的支柱。在某种意义上,机械制造业的水平是衡员个国家的国民经济的整体实力和科技水平的一个重要指标。螺母座的工艺设计和夹具设计的基础是个教学环节完成的机械制图、机械制造技术、机械设计、机械工程材料课程设计。正确解决部分的过程中定位，夹索和工艺路线安排,工艺尺寸确定等问题,并设计专用夹具,确保零件加工的质量。设计也开发自己的自学和创新能力。因此,本设计是全面和实用，涉及范围广泛的知识。因此,在设计中应注意的基木概念,基本理论,而且还注意到生产实践的需要，只有各种理论与生产实践的结合,可以很好的完成设冲。设计水平有限,其中雄免有缺点钳误,敬谙老师批评指正。-铳夹具设计为了提高劳动生产率，保证加工质量，降低劳动强度，需要设计专用夹具。由指导老师的分配，决定设计工序铳端面的铳床夹具。1.1 问题的提出在机械制造中,用以装夹工件（和引导刀具）的装置，称为夹具。它是用来固定加工对象，使之占有正确位置，接受施工或检测的装置。在机械加工过程中，为了保证加工精度，首先要使工件在机床上占有正确的位置，确定工件在机床上或夹具中占有正确的位置的过程，称为工件的定位。定位后将其固定，使其在加工过程中始终保持定位位置不变的操作称为夹紧。工件在机床或夹具上定位、夹紧的过程称为工件的装夹。用以装夹工件的装巴称为机床夹具，简称夹具。铳床夹具主要用于加工上的平面，凹槽.花锭及各种成型面，是最常用的央具之一，铳削加工时切削量较大，且为断续切削,故切削力大，冲击和振动也较严重，因此设计铳床夹具时，应注意工件的装夹具在工作做台上的安装平稳性。本夹具主要用于铳端面，本道工序加工精度要求不高，为此,只考虑如何提高生产效率上，精度则不予考虑。1.2 定位基准的选择拟定加工路线的第一步是选择定位基准。定位基准的选择必须合理，否则相直接影响所制定的零件加工工艺规程和最终加工出的零件质量。基准选择不当往往会增加工序或使工艺路线不合理，或是使夹具设计更加困难甚至达不到零件的加工精度（特别是位置精度）要求。因此我们应该根据零件图的技术要求，从保证零件的加工精度要求出发，合理选择定位基准“我们采用内孔和底面为定位基准，为了提高加工效率，缩短辅助时间，决定用简单的螺母作为夹紧机构。1.3 定位方案的设计定位方式和定位元件的选择包括选择定位元件的结构、形状、尺寸及布巴形式等，他们主要取决于工件的加工要求、工件定位基准和外力的作用等因素.定位，就是限制自由度.通常是用一个支承点限制工件的一个自由度，用合理设置的六个支承点，限制工件的六个自由度，使工件在夹具中的位置完全确定，这就是工件定位的“六点定位原则”。1 .工件及平面定位（1）主要支承主要支承用来限制工件的自由度，起定位作用I）固定支承2）可调支承3）自位支承（2）辅助支承提高工件的安装刚性和稳定性I）螺旋式辅助支承2）自位式辅助支承3）推引式辅助支承4）液压锁紧的辅助支承2 .工件以圆柱空定位（1）圆柱销（2）圆锥销（3）圆柱心轴3 .工件以外圆柱面定位（1）在V形块中定位（2）在圆孔中定位（3）在半圆孔和圆锥孔中定位本夹具采用平面和内孔定位，因此采用心轴和C型支掾钉定位，定位元件如下图：1.4夹紧方案的设计在机械加工中，工件的定位和央累是相互联系非常密切的两个工作过程。工件定位以后需要通过定的装置把工件压紧夹牢在定位元件上，使工件在加工过程中,不会由于切削力、工件重力、离心力或惯性力等的作用而发生位置变化或产生振动，以保证加工精度和安全生产。这样把工件压紧夹牢的装置，即称为夹紧装置。1.4.1 夹紧装置的组成及基本要求1 .夹紧装置的组成（I）力源装置（2）中间传动机构作用如下：I）改变夹紧作用力的方向2）改变夹紧作用力的大小3）具有一定的自锁性能（3）夹萦元件2 .对夹索装置的基本要求（1）夹紧时不能破坏工件在夹具中占有的正确位置（2）夹紧力的大小要适当（3）夹紧装置要操作方便（4）结构要进凑简单，有良好的结构工艺性，尽疥使用标准件yr=0.65%=0.83=8z=24h,=0代入上式，可得F=348N因在计算切削力时，须把安全系数考虑在内。安全系数K-K1.K2KyKi其中：叫为基本安全系数1.5K?为加工性质系数1.1.舄为刀具钝化系数1.1.Kt为断续切削系数1.1.所以F=F=695r(2)夹紧力的计算选用夹紧螺钉夹紧机由N(+J=T'其中f为夹蒙面上的摩擦系数，取./；=人=0.25I；=EmG为工件自强：.N=I39ONZ+夹紧螺钉：公称直径由12mm,材料45钢性能级数为6.8级n=6×1(X)MPa.=8×=480WP”螺钉疲劳极限：,1.=O.32w=0.3260O=192MPa极限应力幅：1.ta,=,=51.16MPa许用应力幅:z1_*hmk1.=T73MPa螺钉的强度校核：螺钉的许用切应力为s=3.5'41.Rs=4得E=120MPa=2.8r满足要求2421.3x4XNM-=15,a经校核：满足强度耍求，夹具安全可靠，使用快速螺旋定位机构快速人工夹紧，调节夹米力调节装理，即可指定可靠的夹紧力。3.6 定位误差分析本工序选用的工件以圆孔在心轴上定位，心轴为水平放置.，由于定位副间存在径向间隙，因此必招引起径向基准位移误差。在求力作用下定位副只存在单边间隙，即工件始终以孔壁与心轴上母线接触，故此时的径向基准位移误差仅存在Z轴方向，且向下，见下图.=0.012+0.023+0.032=0.0672式中£定位副间的最小配合间眼（1三）:T1.t工件圆孔直径公差（mm）：Td心轴外圆直径公差（mm）。图心轴水平放置时定位分析图3.7 定位键设计为j'确定夹具与机床工作台的相对位置，在夹具体的底面上应设置定键，图下图所示用沉头螺钉固定在夹具体底面纵向槽的2端，通过定位键与铳床工作台的T型槽配合，确定夹具在机床工作上的位置，两定位键的间距越大，定向精度越裔，除定位之外，定位键还能承受部分切削扭矩，减轻夹具固定螺栓的负荷，增加夹具的稔定性，因此铳平面夹具有时也用定位键，定位键有矩形和圆形2种，其结构尺寸均已经标准化，可参阅夹具手册矩形定位键有2种结构形式，A型和B型如上图，按统一尺寸B（h6或h8）制作，使用丁夹具的定向精度不高的场合，B型定位链侧面开有沟槽，沟槽的上部与夹具体的键槽配合，其宽度尺寸为B按H7h6或js6h6与键配合，沟槽下部的宽度B1.与铳床工作台的T型槽配合，闪为T型槽公差为H8或H7,故BI般按h8或h6制造,为了提高夹具的定位精度，在制造定位键时，BI应留有磨削余量O.5mm,以便与工作台T5?槽修配。定向精度要求高的夹具，可不设置定位键，而在夹具体的一IW面加工出一窄长平面作为夹具安装时的找正基准，通过找正获得较高的定向精度，具体如卜.图夹具上的找正其准有时为了夹具找正方便，可在夹具体上专门加工出找正用基准（如图中平面A），用以代替对元件定位面的直接测量，但元件定位面与我正基准间要有严格的相对位置要求。3.8 夹具体的设计由于铳削时的切削力和振动都比较大，因此铳床夹具的夹具体不仅要有足够的刚度和强度,起高度和宽度之比也应当恰当，般H/B小干等于1-1.25,以降低夹具的重心，使工件的加工表面尽量苑近工作台面，以提高加工时候夹具的稳定性。此外，为方便铁床夹具在铳床工作台上固定，夹具体上应设置耳座，常见的耳座结构如卜修所示，对于小型夹具体，一般2端各设置一个耳座，夹具体较宽时，可在2端设置2个耳座，两耳座的距离应与工作台两T型槽的距离一致,对于重型铳床夹具，夹具体的两端还应设置加装孔和加环等。犬他的夹耳体用为了提高生产效率，减轻工人的劳动强度，铳床夹具经常采用联动压紧机构和较链压紧机构。触透的夹具体用3.9 夹具设计及操作简要说明如前所述,在夹具的设计,应注意提高劳动生产率，以避免干扰。夹具结构简单,操作方便,降低成本,提高夹具成本。铳床夹具的工序处理夹紧方式的选择。这个过程对铳削力很小,所以一般手动夹紧可以实现这个过程的要求。这个夹具的最大的优点是简单,结构紧凑,夹的夹紧力不大,所以使用手动夹紧。为了提高效率,使用快速螺旋夹紧机制。这次设计是大学学习中最盎要的一个设计作业，它需要我们把大学几年里学到的机械相关的知识系统的融合起来，然后把这些知识和我们做的设计进行很好的结合，这需要我们把金属切削原理夹具与刀具、机床夹具设计、互换性测址技术、钻床夹具设计，等系统的结合起来，通过查阅上面学习过的资料，很好的曳习和巩固以前学过的知识，并把这些知识很好的运用到钻床夹具设计中.同时通过查阅资料和文献也培养了我自己的自学能力与创新能力。本次设计涉及知识面较广，理论联系实际较强，做好本次设计即需要有很好的教材和文献上的理论作为支掠，有需要注意好生产加工的实践需要，需要很好的吧理论和实践进行融合,因此他是一个综合性系统性的训练，使我的知识水平和实践能力得到显著的提高。这次机床夹具课程设计是培养我们机械专业学生综合运用所学知识,发现夹具设计方案,提出多种方案,分析和解决实际问题找到合理方案,锻炼我们运用系统知识联系实际情况解决生产加工中实际问题的的重要环节,更是在学完大学所学机械所仃专业课的基SII上及生产实习的次理论与实践相结合的综合系统性训练。这次机床夹具课程设计使我以前所学习和掌握的关于零件加工方面比较散乱的知识，通过本次设计,系统的小联起来，使我对这些机械加工知识有了更加系统化和深入的理解掌握，比如机床的选择，机床的特性，机床的参数，切削i加工的参数的确定、计算、材料的选取、背吃刀量的选择，加工顺序的安排，加工记账的选择，加工方式的选取、刀具选择、量具选择等；同时也培养了自己综合运用自己所学知识，完成工艺和夹具方面的设计，以及根据自己所掌握的系统的理论知识，培养出自己独立思考能力和创新能力，并通过设汁把这些能力得到更进一步的锻炼与提淘：通过本次设计，我再次体会到理论联系实践玳要性，理论联系实践，：两者相互相成，缺一不可，正如我们伟大领袖毛主席所说，从理论中来，到实践中去，理论指导实践，实践反过来完善理论，的纯的理论是纸上谈兵，单纯的实践是没理论依据做支撵就是盲目，二者联系起来才相得益彰，才能事半功倍,贼力无穷。致谢这次机械课程设计让我收益匪浅，做这个设计过程中，我获得的心得和体会，为我今后的学习和工作打下了坚实和良好的堪础。通过这次课程设计，我学会了遇到问题.通过自己查阅资料，请教老师，请教同学快速解决问题的能力，让我深深的明白r,天下并没有难的事情，只要敢r攀登和克服就没有解决不了的问题.所谓天下事会者不难，难者不会也。同时他也更深刻的让我明白，系统的知识对解决问题的重要性，知识不系统看问题就容易点带面，以偏概全，以小盖大，通过对这些知识系统的学习和掌握，让我了解到做任何事情都要多查资料，多读书，系统的掌握相关的知识，然后才能做出正确的判断和选择.这些心得和体会也必将以后带到我今后的工作和人生当中，同时也让我明白，做任何事情要有一定的理论去支撑，要让理论和实践很好的结合起来，不能坐而论道，纸上谈兵，要把理论落地，充分的和实践结合，然后通过实践再很好的完善理论，同时也不能自目的去干，要一定的理论和系统的知识作为依据，然后才可以做出非常可靠可行的决定，才能触类旁通，举一反三。总之通过我不懈的努力，和老师的辛勤知道，最终我完成了这次课程设计，这次设计成绩的取得，与指导老师的细心指导是分不开的.在这里，我非常感谢我的指导老师，每次我问他问题的时候，他都放下他的休息时间和手头的工作，耐心地帮助我解决我遇到的技术上的一些难题.他的精益求精的工作态度，严湮的治学精神，作为老师的责任担当，深深地感染和激励着我，让我终身难忘从前期课题的选择到最后项目的完成,他都始终给予我这个学生悉心的指导和讲解。几个月的时间，他不仅在这套课程设计中遇到的问题给与很好的指导，同时还在思想、给与我很好的方向，通过这个设计，我更加敬佩指导老师的专业水平，同时他治学严谨和科学研究的精神也是心中的标杆，他的举动必将影响我今后的学习和生活。在此我再次感谢我的指导老师，屐谢他对于我无私的帮助和指导。参考文献1 .崇凯主编.机械制造技术基础课程设计指南.北京.化学工业出版社，20062 .王先逮主编.机械制造工艺学.北京.机械工业出版社，20053 .王光逑主编.机械加工工艺手册.北京.机械工业出版社，20064 .杨叔子主编.机械加工工艺师手册.北京：机械工业出版社，20015 .李旦、王杰主编.机床专用夹具图册.哈尔滨工业大学出版社，19986 .赵家齐生编机床制造工艺学课程设计指导书.北京.机械工艺出版社，20007 .陈于萍、周兆元主编.互换性与测量技术基础.北京机械工业出版社，20058.王光斗、王存福主编,机床夹具设计手册.上海.上海科学技术出版社，20009.李益民主编.机械制造工艺设计简明手册.北京：机械工业出版社，199410 .孙本绪、熊万武编.机械加工余量手册,北京：国防工业出版社，199911 .刘守勇主编.机械制造工业与机床夹具.北京：机械工业出版社，200012 HutmgYunqingeditor.To1.eranceandmeasurementtechniques.Beijing:Mechanica1.IndustryPress,200113 XueYuenShunmachinefixturedesign.Beijing:Mechanica1.IndustryPress,200114 、Morgan,M.N,RowetH'.B.,B1.ack,S.C.E.andA1.anson,D.R.MachiningofEngineeringCcramics(J).EngineeringManufacture,1998,212(B8),661-66915 、Rowe,W.B.Mechanica1.Engineeringintheinformation(J).EngineeringManufacture,2001,215(BI),473-191