箱体机械加工工艺及镗φ150孔和Φ90孔夹具设计.rar

1 三三 镗孔夹具设计镗孔夹具设计 为了提高劳动生产率,保证加工质量,降低劳动强度,通常需要用专用夹具.经 过老师的考虑,决定设计工序中的 150 孔系和 90 孔系。 3.1 问题的提出问题的提出 本夹具主要用来镗 150 孔和 90 孔系, 因为 2 个孔系所在的面是垂直的， 因此采用 3 个镗套导向，装卸工件将会比较困难，我们将着力解决工件的装卸 上。 3.2 定位基准的选择定位基准的选择 因为工件不能和夹具体直接接触，所以我们以已经加工好的 4-20 定位， 一个采用 A 型定位销定位，一个 B 型定位销定位，这样我们的底面限制工件的 3 个自由度，A 型定位销限制工件的 2 个自由度，B 型定位销限制工件的 1 个 自由度，这样空间的 6 个自由度都已经限制完了，我们就可以开始加工工件 3.3 定位方案的设计定位方案的设计 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、尺寸及布置 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” 。 1. 工件及平面定位 （1） “主要支承” 主要支撑也就是在零件加工中起定位的作用，也能 限制自由度 1） “固定支承 2） “可调支承” 3） “自位支承” （2）辅助支承 主要用来提高零件安装的稳定性 2 1） “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. 工件以圆柱孔定位 （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 根据上述表述，我们是在圆柱孔中定位，采用 A 型定位销和 B 型定位销作为定 位元件。 3.4 夹紧装置的设计夹紧装置的设计 在机械加工中，工件的定位和夹紧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一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。 典型夹紧结构如下： 1. 斜楔夹紧结构 2. 螺旋夹紧结构 （1）单个螺旋夹紧结构 3 （2）螺旋压板夹紧结构 （3）偏心夹紧机构 根据上述，本次夹具采用圆柱销和削边销定位，为了快速装卸工件，因此采用 铰链压板夹紧工件即可满足要求。 3.5 切削力及夹紧力的计算切削力及夹紧力的计算 由夹具装配图可以看出,由于水平方向上所受的力与进刀方向一致,所以水 平方向上不需要考虑夹紧力是否合适,只用考虑 Z 轴上的夹紧力就可以了。 查机床夹具设计手册表 1-2-3 得: ppC KfaF 75 . 0 902 式中: mmap6 . 5 rmmf/05 . 0 =1.01.01.01.0=1.10 rppprpkmpp kkkkkk sr 0 4 . 0 ) 150 190 ( 所以, =587.5N 10 . 1 05 . 0 6 . 5902 75 . 0 c F 在计算切削力时,必须把安全系数也考虑在内. 6543210 kkkkkkkk 安全系数 查机床夹具设计手册,表 1-2-1 可知: 5 . 1 0 . 1 3 . 1 0 . 1 0 . 1 2 . 1 5 . 1 6 5 4 3 2 1 0 为接触系数 为操作系数 为手动夹紧系数 为连续切削系数 为刀具钝化系数 为加工性质系数 为基本安全系数 k k k k k k k 所以, 切削力=1.51.21.01.01.31.01.5587.5=2062.13N c KFF 因本夹具主要夹紧力是液压气动连接压板夹紧, 4 查机械加工工艺师手册表 17-30 得: 夹紧力 N=7950N 此时,实际夹紧力已大于所需 2062.13N 的加紧力了,所以本夹具可安全工作. 3.6 定位误差分析定位误差分析 一面两销定位误差 (1)移动时基准位移误差 yj yj min111 XDd 式中： 圆柱销孔的最大偏差 1 d 圆柱销孔的最小偏差 1 D 圆柱销定位孔与定位销最小配合间隙 1min 代入得： = = yj min111 XDd0.00900.0160.025mm (2) 转角误差 L XDdXDd tg 2 min222min111 式中： 圆柱销孔的最大偏差 1 d 圆柱销孔的最小偏差 1 D 圆柱销定位孔与定位销最小配合间隙 1min 削边销孔的最大偏差 2 d 削边销孔的最小偏差 2 D 削边销定位孔与定位销最小配合间隙 2min X 其中：) 2 (2 min1 min2 X X LgLx 则代入（式 5-6）得： 0.00900.0160.00900.004 0.0000622 2 305.29 tg 则： 0.00006219 5 经检验合格 3.7 夹具设计及操作的简要说明夹具设计及操作的简要说明 如前所述,在夹具设计中,为了提高劳动生产率，应首先关注夹紧过程，夹紧 机构选用构型压板组成的铰链板压压紧,当我们把工件,使用一面两销把工件的六 个自由度的空间限制后，我们旋转构型压板完成后,试着接触工件旋转螺母和夹 紧工件。镗杆放入镗套，即可以开始加工工件。 6 总总 结结 这次设计是大学学习中最重要的一个设计作业，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 测量技术、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， 很好的复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撑，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。 这次机床夹具毕业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 学机械所有专业课的基础上及生产实习的一次理论与实践相结合的综合系统性 训练。这次机床夹具毕业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，系统的串联起来，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，并通过设计 把这些能力得到更进一步的锻炼与提高；通过本次设计，我再次体会到理论联 系实践重要性，理论联系实践，2 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， 单纯的理论是纸上谈兵，单纯的实践是没理论依据做支撑就是盲目，二者联系 起来才相得益彰，才能事半功倍，威力无穷。 回顾起此次端盖钻孔的钻床夹具设计，历经几个月时间，中间遇到了很多 的困难和疑惑，每次遇到巨大的困难和疑问 埋头查资料，问老师，请教同学， 7 这中间的点点滴滴，至今回想起来我仍历历在目，感慨颇多，的确，从选机床 夹具设计课题，对机床夹具设计相关知识一无所知，到最后通过学习到完成定 稿，通过查阅资料，文献，请教老师，同学，使我系统的掌握了机床夹具方面 的系统的知识，这些知识很好的武装了我的大脑，然后又带着这些知识到工厂 里请教机械加工的师傅，最终通过我不懈的努力，从理论到实践，在整整几个 月的时间里，可以说学到了很多很多的的东西，同时巩固了以前所学过的知识， 实现了我人生的蜕变，对我的大学生活做了一个完整的交待，并且通过给工厂 师傅的交流，大大开阔了我的眼界，让我学到了很多在书本上所没有学到过的 知识。通过这次努力的完成我的毕业设计的过程，使我懂得了理论与实际相结 合是非常非常重要的，只有理论知识是远远不够的，只有把所学的理论知识与 实践相结合起来，才会有更大的价值，从理论中得出结论，去指导生产，才能 真正的实用，同时在使用中发现不足，及时的反馈，然后再去完善理论，这样 才会越做越好，当然在本次设计的过程中遇到了许多问题，同时也发现了自己 的不足之处，以前自以为学习不错的我，总以为自己掌握的知识已经足够丰富 和多，但是通过这次毕业设计，我发现我掌握的知识，仅仅是冰山一角，并且 还掌握的不太牢固，到用的时候才发现以前所学过的知识理解得不够深刻，掌 握得不够牢固，还好这次毕业设计让我有了很好的复习和提高，同时也对我的 人生有很深刻的体会，做事情要脚踏实地，戒骄戒躁，虚心学习，多多请教。 这次毕业设计虽然最后顺利完成了，在设计过程中虽然碰到了许多问题， 了，老师的辛勤指导下，在同学的帮咱下，这些问题都迎刃而解。同时，在老 师的身上我学到了很多我不具备的优点，在此非常感谢！ 同时，对给过我帮助的所有同学和各位教研室指导老师再次表示忠心的感 谢！ 8 致致 谢谢 这次机械毕业设计让我收益匪浅，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基础。通过这次毕业设计，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，让我深深的明白了，天下并没有难 的事情，只要敢于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一点带面，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，同时也不能盲目的去干，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，最终我完成了这次毕业设计， 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， 严谨的治学精神，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，他不仅在这套毕业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，感谢他对于我无私的帮助和指导。 9 参参 考考 文文 献献 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，2006 2. 王先逵主编.机械制造工艺学.北京.机械工业出版社，2005 3. 王先逵主编.机械加工工艺手册.北京.机械工业出版社，2006 4. 杨叔子主编.机械加工工艺师手册.北京：机械工业出版社，2001 5. 李旦、王杰主编.机床专用夹具图册.哈尔滨工业大学出版社，1998 6. 赵家齐主编.机床制造工艺学课程设计指导书.北京.机械工艺出版社， 2000 7. 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， 2005 8. 王光斗、王春福主编.机床夹具设计手册.上海.上海科学技术出版社，2000 9. 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，1994 10. 孙本绪、熊万武编.机械加工余量手册.北京：国防工业出版社，1999 11. 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，2000 12 Huang Yunqing editor. 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