柴油机上体的夹具设计.docx

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柴油机上体的夹具设计

机电及自动化学院

夹具设计说明书

设计题目：

柴油机上体的夹具设计

姓名：

学号：

0811112059

班级：

08机电1班

指导老师：

2012年01月

目录

前言…………………………………………………2

一、零件工艺分析……………………………………3

二、夹具设计…………………………………………4

2.1、定位分析………………………………………4

2.2、定位元件的设计………………………………5

2.3、定位误差分析………………………………6

2.4、夹紧力计算…………………………………7

2.5夹具优缺点……………………………………8

三、小结……………………………………………9

四、参考文献…………………………………………10

机油泵后盖钻孔的夹具设计说明书

前言

一、机械制造工艺课程设计是一个非常重要的教学环节，它一方面要求我们通过设计能获得综合应用过去所学过的全部课程进行工艺及结构设计的基本能力，另外，这也是以后做好毕业设计进行一次综合训练和准备。

二、本说明书是根据机油泵后盖钻孔过程所需夹具的设计原理编写的。

内容主要包括任务介绍、定位方案、定位误差分析、夹紧方案确定、夹具结构设计等内容。

三、此次设计是在系统地学完了专业基础课、机械制造工艺学、机械设计、机械制造技术基础课程设计以及大部分专业课之后，结合金工实习、认知实习、生产实习进行的又一次实践性环节。

这次设计使我能综合运用所学的基本理论，学习和初步掌握设计普通夹具所具备的知识和能力，是一次深入的综合性的复习，也是熟悉和运用有关手册、图表等技术资料及编写技术文件等基本技能的一次实践机会。

一、零件工艺分析

工序内容

1、钻6*Φ

mm的孔至内孔的前端面。

2、锪Φ

mm的孔至Φ10.5的孔，并且保证右端面与孔中心线的距离为

mm，保证粗糙度要求为12.5um。

3、攻丝攻出6*M6的螺纹孔，保证粗糙度为6.3um。

根据工装图可知，零件的主要加工就在于6个部分孔的加工，可以利用底面和零件图上所看到的俩个Φ6H7（精度较高）销孔形成一面俩孔的定位来加工其余要加工的工件表面。

此销孔需要进行铰加工来达到其精度要求。

此方案需要保证较高尺寸精度和配合精度要求,为保证此要求需要专用夹具来定位夹紧.

第二个方案

粗基准选择为下端面，即体盖结合面，加工上端面，再以上端面为基准加工下端面。

精基准的选择根据互为基准原则、基准重合原则和自为基准原则。

使用三面定位,分别用以半精加工的底面,前端面及左端面来定位与夹紧.也可达到工件的设计要求和使用要求.

但此方案要求专用夹具过于复杂,加工较难,不是一个非常有经济性的方案.

夹具设计

2.1、定位分析

在加工6-M6螺纹孔工序时，Φ25孔和宽度为30mm的下平台已经加工到要求尺寸。

因此选用和Φ20.5孔及Φ20.5孔下表面宽度为40mm的作为定位基准。

选择Φ20.5孔限制了工件的6个自由度，即一面两销定位。

工件以一面两销定位时，夹具上的定位元件是：

一面两销。

其中一面为Φ20.5孔下表面，两销为短圆柱销和固定挡销。

定位基准的选择

在加工6-M6螺纹孔工序时，Φ6孔和宽度为30mm的下平台已经加工到要求尺寸。

因此选用和Φ6孔及Φ6孔下表面宽度为40mm的作为定位基准。

选择Φ6孔限制了工件的6个自由度，即一面两销定位。

工件以一面两销定位时，夹具上的定位元件是：

一面两销。

其中一面为Φ6孔下表面，两销为短圆柱销和固定挡销。

定位元件的设计

本工序选用的定位基准为一面两销定位，所以相应的夹具上的定位元件应是一面两销。

因此进行定位元件的设计主要是对短圆柱销和固定棱型销进行设计

根据参考文献[11]，可查得短圆柱销的结构和尺寸，如图所示。

3.3.3定位误差分析

机械加工过程中，产生加工误差的因素有很多。

在这些因素中，有一项因素于机床夹具有关。

使用夹具时，加工表面的位置误差与夹具在机床上的对定及工件在夹具中的定位密切相关。

为了满足工序的加工要求，必须使工序中各项加工误差之总和等于或小于该工序所规定的工序公差。

本夹具选用的定位元件为一面两销定位。

其定位误差主要为：

销与孔的配合0.05mm，钻模与销的误差0.02mm，钻套与衬套0.029mm

由公式e=（H/2+h+b）×△max/H

△max=（0.052+0.022+0.0292）1/2

=0.06mm

e=0.06×30/32=0.05625

可见这种定位方案是可行的。

3.3.4钻削力与夹紧力的计算

由于本道工序主要完成工艺孔的钻、攻螺纹加工，而钻削力远远大于攻螺纹切削力。

因此切削力应以钻削力为准。

由参考文献[9]得：

钻削力

钻削力矩

式中：

本套夹具采用移动压板夹紧，移动压板主要靠移动压板上的螺母来实现夹紧。

根据参考文献[11]可知该机构属于单个螺旋夹紧。

由式（3.1）根据参考文献[11]表1-2-20到表1-2-23可查得

夹具的优点

①.零件的结构比较简单，没有复杂的零部件，加工精度要求也不是很高，易于制造。

②.该夹具装配简单，只需要通用的装配工具即可装配夹具。

③.该夹具非标准件较少，主要是上盖板.夹具体.底座.滑柱，其定位件，导向件，连接件均为标准件互换性好。

④.该夹具与工件之间留有排屑间隙，可以及时排掉切削铁屑。

⑤.该夹具采用气动夹紧机构，效率高，工作强度低，适用于大批量生产。

夹具的缺点

①.该夹具的功能单一，只能加工单一尺寸、单一类型的零件。

②.零件要从侧面推进，安装有点不方便。

三、小结

从这次夹具的综合设计中，我学到了很多在课本上学不到的东西，受益匪浅。

首先，能把以前所学的各种知识，综合地运用于这次设计中，巩固了以前所学的知识；

其次，学会了使用各种资料及计算相关余量、切削用量；

最后，掌握分析问题，解决问题的方法。

在这次夹具的综合设计过程中，由于在学习机床夹具的设计的课程是，只是学习相关理论知识的学习，并没有亲自设计过，因此，在开始的设计过程中，存在这样那样的问题。

根据加工要求，我查阅各种关于专用夹具的设计资料，按部就班地设计，画图，最终将它设计了出来，内心很有一种成就感，不仅是因为在这之中我运用、巩固了以前学到的知识，还因为懂得了很多东西，真正做到了理论联系实际。

夹具定位误差的分析计算、公差配合的分析计算以及公差配合的选择，更扎实了我掌握了机械专业的基本理论知识，对我们以后的实际工作有很现实的意义。

因为此次是首次进行有关夹具的综合设计，对中间所需要的知识掌握不够牢固，同时缺少实际工作经验，因此设计中间难免会出现不合理和错误的地方，但是这些不合理和错误的地方将是我们在以后实际工作值得借鉴的地方，因此希望老师多多批评、指导。

四、参考文献

【1】赵家齐.机械制造工艺学课程设计指导书.北京：

机械工业出版社，2000.10.

【2】龚定安蔡建国编著机床夹具设计原理陕西科学技术出版社

【3】孙丽媛主编机械制造工艺及专用夹具设计指导冶金工业出版社

【4】浦林祥编金属切削机床夹具设计手册

【5】倪森寿主编，机械制造工艺课程设计指导书，化学工业出版社，

【6】《机械工程材料》第三版沈莲主编机械工业出版社

【7】《机床设计图册》天津大学哈尔滨工业大学主编上海