组合机床回转工作台夹具设计Word格式.docx

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●摘要………………………………………………………………1

●Abstract…………………………………………………………2

●前言………………………………………………………………5

●第一章设计任务书及求…………………………………………7

●第二章夹具设计…………………………………………………9

2.1组合机床夹具概述…………………………………………9

2.2加工工件简图及工艺分析…………………………………11

2.3定位方案设计………………………………………………12

2.4加紧方案设计………………………………………………13

2.5夹具体方案设计……………………………………………14

2.6夹具的具体设计……………………………………………16

2.7定位误差分析………………………………………………18

●第三章回转工作台设计………………………………………20

3.1回转工作台概述…………………………………………20

3.2回转工作台方案设计……………………………………21

3.2.1齿轮传动设计……………………………………………………22

3.2.2轴的设计………………………………………………37

3.3液压系统的设计…………………………………………45

●参考文献…………………………………………………………51

●致谢………………………………………………………………52

前言

毕业设计是对大学期间所学知识的一次总的检验和巩固，是一次很好的理论联系实际的锻炼，相比以前的几次课程设计，毕业设计对所学基础知识和专业知识的涉及面更加广泛，是知识与实践的有机结合。

做好本次毕业设计可以为以后的工作打下坚实的基础和积累丰富的经验，因此本次毕业设计具有很重要的意义。

本次毕业设计的主要任务是设计用于减振器活塞及支承座上双面活塞孔的加工组合机床.。

因此《毕业设计说明书》对双面活塞孔的加工组合机床做了系统的的设计与介绍。

双面活塞孔的加工组合机床主要部分是主轴箱、工件夹具和工作台液压传动系统，它在机床加工过程中起着关键部位和有着非常重要的作用，应用范围相当广泛。

设计双面活塞孔的加工组合机床计时，在保证得到所要求孔在加工的同时，其安全性、精确性和机床的效率也是至为重要。

在这次设计中，我查阅了大量的参考资料，在毕业实习中对多家工厂进行了参观学习，并请教老师和现场的技术工人，积累了一些双面活塞孔的加工组合机床设计方面的知识，并在此基础上尽量做到优化设计。

组合机床的设计,目前基本上有两种情况：

其一,根据具体加工对象的具体情况进行专门设计,这是当前最普遍的一种,其二,随着组合机床在我国机械行业的广泛应用,一些工人根据自己生产和使用组合机床的经验,发明了具有通用部件的组合机床,叫做“专能组合机床”。

这次的双面活塞孔的加工组合机床就是属于前一种。

毕业设计的基本要求是：

1.既要完成任务，又要培养学生独立动手的操作能力，而且把对学生的培养放在第一位。

在指导老师的指导下，根据所选定的设计课题，通过实习，结合工程实际，独立完成设计工作，受到一次机械工程师应该如何解决工程实际问题的一次初步训练。

2.通过毕业设计，使学生受到综合运用知识，解决实际问题的能力，提高自身技术水平，运算能力及运用计算机识图、制图和查阅手册，使用国家标准和信息资料的能力，文字表达能力和一般组织管理能力。

3.培养自己独立工作的能力，巩固和扩大专业知识面，有较强的自学能力及工作适应能力，提高运用科研成果和新技术的能力及对现有设备和生产过程进行技术改造的能力。

4.培养学生严谨求实，理论联系实际的工作作风和严肃认真，一丝不苟的科学态度，使学生树立正确的生产观点和技术经济观点。

在设计过程中，多次经焦锋老师和焦作市科林齿轮有限公司的林师傅的耐心指导，在此表示深深的谢意！

由于本人水平有限，时间仓促，设计中难免有不少缺点和错误，恳切的希望杨

老师和读者提出宝贵意见，给予批评指正！

第一章设计任务书及要求

组合机床在我国得到广泛的应用,在组合机床上可以完成钻孔、铰孔、攻丝、镗孔、镗孔车端面、车削和铣削等加工工序。

因此组合机床近年来广泛应用于各个生产部门中，在国民经济中占有较重要的地位。

一设计条件

1对减振器活塞支撑座的孔进行粗加工

2减振器活塞表面直径40cm、加工孔厚度10cm、活塞总厚度22cm

3减振器活塞表面均匀分布8个大孔直径3mm均匀分布8个小孔直径2.5mm

4加工工件材料：

一级铸铁。

5所选电动机转速约为910～1000r/min。

6批量条件：

大批量生产。

7制造条件：

一般制造条件，中型工厂生产。

二设计内容

1设计方案的选择与计算。

2总体结构的设计，成套图纸及说明书。

三设计关键

1选择合适的主轴及主轴箱、合适的夹具和工作台的液压转动装置。

2设计适合中型工厂生产的零部件。

3必须保证产品的精度和经济性。

四设计要求

（一）运转定性

1轴承有一定的润滑性。

2主要零部件不易损坏。

3对提升线速度有一定的要求。

4环境的机械传动平稳，支撑零件具有足够的刚度，无明显的振动。

（二）无害性

1工作时噪声低于标准规定的水平。

2轴承无漏油现象。

3尽量减少各种振动和冲击。

（三）技术经济性

1结构简单，减轻自重，减少制造成本，系列化。

2采用较高的传动系统。

（四）结构工艺性

1无特殊加工的零部件。

2结构易于拆装，运货。

（五）造型艺术性

1外观造型新颖。

2尺寸比例符合美观规律。

3外观，结构，材料的选择和表面处理协调。

（六）设计规范性

1零部件尽量采用标准件。

2技术参数符合优先数系。

第二章夹具设计

2.1组合机床夹具概述

“工欲其善，必先利其器”这是我国劳动人民在生产斗争中对工具重要性所作的结论。

在现代化生产中，工具（工艺装备）的作用也是如此。

在机械制造工业中，为了达到保证产品质量、改善劳动条件、提高劳动生产率及降低劳动成本的目的，在工艺过程中，除机床等设备外还大量使用着各种工艺装备。

它包括夹具、模具、刀具、辅助工具及其测量工具等。

因此，广义地说，夹具是一种保证产品质量并便利和加速工艺过程的一种工艺装备。

不同的夹具，其结构形式、工作情况、设计原则都不同，但就其数量呵生产中所占的地位来说，应该以机床夹具为首。

机床夹具设计使工艺准备工作的重要内容之一。

夹具设计的质量对生产率、加工成本以及生产安全等都有直接的影响，为此设计夹具时应考虑以下几个方面的基本原则呵要求。

1、能保证工件的加工要求。

保证加工质量时设计时首要考虑的要求，即必须稳定地达到工序图上所规定的加工精度和表面粗糙度。

这主要有所设计的定位装置（有时要结合夹紧一起考虑）来保证。

2、能提高加工效率。

所设计的夹具结构在生产批量相适应的条件下，应尽量采用夹紧可靠、快速高效的夹紧机构与传动方式以缩短辅助时间提高劳动生产率。

3、有利于降低成本。

在保证加工质量和效率的前提下，夹具结构应力求简单。

尽量采用标准元件和组合元件，专用零件的结构工艺性要好，制造容易，可缩短夹具制造周期、降低工件的生产成本。

4、夹具操作要安全方便。

夹具结构中必要时要考虑安全防护装置（含防屑、防尘、防油及噪音污染等）；

良好的排屑措施、滑润方式以及操作维护方便等要求。

5、考虑夹具的适应性。

在满足所要求的加工质量条件下，有时应考虑产品近期的发展，品种增多的要求，适当扩大夹具的适应能力，使夹具具有一定的通用型、也是夹具设计经常需要主意的问题之一

夹具是组合机床的重要组成部件，是根据机床的工艺和结构方案的具体要求而专门设计的。

它是用于现实被加工零件的准确定位，夹压，刀具的导向，以及装卸工件时的限位等等作用的。

组合机床具具和一般的夹具所起的作用看起来好像很接近，但其结构和设计要求却有着显著的区别。

组合机床夹具的结构和性能，对组合机床的配置方案的选择，有很大的影响。

下面介绍一下组合机床夹具的一些主要特点。

（a）一般的机床夹具是作为机床的辅助机构设计的，而组合机床机床夹具是机床的主要组成部分，其设计工作是整个组合机床设计的重要部分之一。

（b）组合机床家具和机床其它部分有极其密切的联系：

如回转或移动工作台，回转鼓轮，主轴箱，刀具和辅具，钻模板和托架，以及支撑部件等等。

正确地解决它们之间的关系，是保证组合机床的工作可靠和使用性能良好的重要条件之一。

而且夹具的结构也要按这些部件的具体要求来确定。

如在液压驱动的立式回转工作台机床上的夹具，其夹压系统就可以采用液压作为动力；

而在卧式鼓轮机床上的夹具，则多采用电气——机械的加紧方式。

（c）由于组合机床常是多刀，多面和多工序同时加工，会产生很大的切削力和震动。

因此组合机床夹具必须具有很好的刚性和足够的加压力，以保证在整个加工过程中工作不产生任何位移。

同时，也不应使工件产生不容许的变形。

（d）组合机床夹具是保证加工精度（尺寸精度、几何精度和位置精度等）的关键部件，其设计、制造和调整都必须有严格的要求，使其能持久地保持精度。

（e）组合机床夹具应便于实现定位和夹压的自动化，并有动作完成得检验信号；

保证切削从加工空间自动排除；

便于观察和检查，以及在不从机床上拆下夹具的情况下，能够跟换易损件和维护调整。

此外，组合机床夹具和一般的组合夹具不同，组合夹具是在万能机床上为了完成某一道工序的加工，用一些标准的和通用的元件组装成的定位夹压装置。

用完后，可用这些元件重新组装成新的夹压装置。

而组合机床夹具则是以部分的通用元件加上专用件组成的专用夹具，它不便于改装。

按结构特点，组合机床夹具分为单工位和多工位夹具两大类。

单工位夹具是指工件在一个工位上完成加工工序的机床夹具。

按被加工零件的结构和加工要求，单工位夹具有固定的，带滚动和浮动滚道的，带水盆和小车（或拖板）等形式。

多工位组合机床夹具是指工件在几个工位上顺序或平行—顺序加工的机床夹具。

按移位方式它又分为：

固定是多位夹具、回转夹具、移动工作台夹具、回转工作台夹具和回转鼓轮夹具等。

2.2加工工件简图及工艺分析

夹具的设计依据的是工件的加工步奏和具体要求，对工件工艺的具体了解是设计夹具的前提也是重要的依据，因此在设计夹具前应首先分析零件的作用、结构特点、材料及毛坯制造精度及零件的技术要求，深入分析设计任务书和工序简图上所提出的加工要求和设计要求，该工序在整个工艺过程中与前后工序的关系，所采用的切削用量，分析所规定要求的合理性现将工件的加工过程分析如下：

零件图如下所示：

图2—1，加工零件图

本次所设计机床的目的是为了加工本工件上的16个小孔，其中8个大孔的直径为φ3mm,8个小孔直径为φ2。

5mm.加工孔的工序应排在中心孔的精加工之后，而且加工精度不要求过高。

由于加工孔的精度不高，所以只采用钻孔的方式即可，而不必才用钻、扩、绞相结合的方式，这样就大大降低了设计机床的难度，然而由于孔的间距较小，不可能采用多头钻的方式，因此在某种程度上来说又增加了所设计机床的难度，为了达到设计的目的和要求，我们小组几人在一起研究决定将机床设计为多工位回转式组合机床的形式。

根据孔的加工大小的不同和位置的限制，采用2个动力头，每个动力头上都装有跨4个工位的主轴箱，每个工件都要经过8个工位才能完成全部孔的加工，这样就避免了孔间距过小的限制，在回转工作台上装有10个手动夹具，工件以其中心孔和一端面定位。

2.3定位方案设计

在组合机床上加工时，必须使被加工零件对刀具及其导向保持正确的相对位置，这是靠夹具的定位支撑系统来实现。

定位支撑系统除用以确定被加工零件的位置外，还要承受被加工零件所受的力.

通过对工件的分析，8个小孔的中心所在的圆和8个大孔的中心所在的圆为同心圆，而且钻孔的加工排在中心孔的精加工之后，为了使工件能够很好的定位而且保证所有的孔的具体位置符合设计要求，并保证工件的定位原则，结合工件的特点采用一面一孔的定位方案来限制工件的5个自由度，具体分析如图所示：

采用一面一孔的定位方式消除了工件的5个自由度，确保了工件的具体位置，但如何保证夹具和孔的配合，以及工件的装卸问题呢？

基于自己的总结和查阅的一些资料，比较了所有的中心定位夹具，最后决定采用碟形弹簧片来夹紧心轴，碟形弹簧片如图所示：

碟形弹簧片由于它的特殊结构，当它承受到一定力的时候便会径向胀开而将工件定心并加紧，从而确保了工件的加工精度，并且方便工件的装卸实现了机床的高效率从而达到了设计的要求。

2.4加紧方案设计

在组合机床上加工时，工件依靠夹具上的定位支撑系统，获得刀具及其导向的正确相对位置，还要依靠夹具上的加紧机构，来消除工件因受切削力和工件自重的作用而产生的位移或震动，使工件在加工过程中能继续保持定位所得到的正确位置。

加紧机构通常由三个部分组成：

加紧动力部分、中间传动机构和加紧元件。

这三部分起着不同的作用：

加紧力部分用于产生力源，并将作用力传给中间传动机构；

中间传动机构能够改变作用力的方向和大小，即作为增力机构，同时能产生自锁作用，以保证在加工过程中，当力源消失时，工件在切削力或震动作用下仍能可靠加紧；

加紧元件则用以承受由中间传动机构传递的加紧力，并与工件直接接触而执行加紧动作。

但是，并非全部加紧机构都具备上述三部分，有时可能缺少其中的某一部分，例如手动机构往往就很简单。

组合机床夹具的加紧机