毕业设计 角形轴承箱的夹具设计.docx
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毕业设计角形轴承箱的夹具设计
机械制造毕业设计
课题名称：
角形轴承箱的夹具设计
学院：
南京航空航天大学
专业：
机械工程及自动化
年级：
2006
班级：
20060112
学号：
20060112XX
姓名：
指导教师：
2010年1月
课程设计任务书
题目：
角形轴承箱夹具
内容：
（1）零件的工艺分析
（2）角形轴承箱夹具设计
（3）绘制夹具装配图
（4）夹具设计说明书
原始资料：
该零件图样一张
班级：
20060112
学生：
指导教师：
日期：
2010年1月
目录
前言-----------------------------------------------------------------------------（4）1.零件的工艺分析------------------------------------------------------------（5）1.1零件的功用、结构和特点-----------------------------------------------（5）1.2主要加工表面及要求----------------------------------------------------（5）2.角形轴承箱夹具设计-----------------------------------------------------（6）2.1工序的工艺分析--------------------------------------------------------（6）2.2定位方案及定位元件选择和设计-------------------------------------（7）2.2.1定位方案的选择---------------------------------------------------------（7）2.2.2夹紧装置的选择及设计-------------------------------------------------（7）2.2.3定位误差的计算----------------------------------------------------------（9）3.夹具设计的基本要求-------------------------------------------------------（9）4总结---------------------------------------------------------------------------（12）5参考文献--------------------------------------------------------------------（13）
前言
课程设计是每个大学生在毕业前必须完成的一个教学环节，是对我们所学专业的一个综合测试，也是对我们大学生做的一次具体的、重要的考验。
此设计密切结合高等学校的办学宗旨。
已检测我们在学习和实习过程中对所学知识的掌握程度和运用水平。
同时在课程设计中与同学互相帮助,一起去图书馆查阅课程设计中需要得一些相关资料,共同探讨课程设计中出现的问题,体现了同学之间的凝聚力,增进了同学之间的友谊,加强了与老师的知识探讨.
作为机械类专业的学生不能仅以学好课本上的理论知识而满足,如果不懂的运用他们,学再多的理论知识也毫无用处。
因此我们非常重视本次课程设计的实践,通过本次课程设计是我们各方面的能力都有所加强,对于今后的生产实习以及走上工作岗位有很大帮助,是我们受益匪浅。
本设计不足之处，恳请老师点评、指正。
设计者：
2010年1月
1.零件的工艺分析
1.1零件的功用、结构和特点
功用：
1、固定轴承的运转
2、让轴承保持润滑状态
1.2主要加工表面及要求
1.孔径为φ90H7的孔,在φ90孔处倒1×45°，表面粗糙度为1.6。
2.角形轴承箱的两大端面,表面粗糙度为6.3,保证两大端面之间
的距离为50hhhh11。
3.角形轴承箱两垂直面，表面粗糙度为12.5,垂直度为0.10,保证
端面到孔中心距离为74mm。
4.角形轴承箱的两个槽，表面粗糙度为6.3,垂直度为0.10,并
保证槽底面到孔中心距离为70h11，槽宽为25H11,并保证槽两
个侧面的粗糙度为6.3。
5.角形轴承箱两端面上的五个孔的表面粗糙度为12.5,并保证另一个孔的表面粗糙度为3.2,六个小孔均匀分布在φ110mm的圆周上，孔径为φ6.50+0。
3mm。
6.角形轴承箱两槽上的两个大孔，表面粗糙度为12.5，两孔的中
心线到槽底面的距离为155mm，孔径为φ12.5mm。
7．角形轴承箱的两个小面的表面粗糙度为12.5，保证其到角形
轴承箱垂直面的距离为29mm，并保证小面的水平距离为37.5mm。
２.角形轴承箱的专用夹具设计
２.１工序的工艺分析
工序号
工序名称
设备
0
铸造
铸造机
5
热处理
箱式加热炉
10
车一端面、内孔、倒角
车床CA6140
15
车另一端面、倒角
车床CA6140
20
钻6×φ6.5mm
钻床Z4018
25
铣两大端面
立式升降台铣床X53K
30
铣槽
立式升降台铣床X53K
35
钻2×φ12.5mm通孔
台式钻床Z4018
40
铣小平面
立式升降台铣床X53K
45
磨削φ90mm内孔
内圆磨床MGD2110A
50
质检
专用量具
55
防锈
油池
零件为角形轴承箱，材料为HT200。
生产类型为：
大批量生产。
该零件工艺规程见工艺卡。
现要求设计工序号为30的铣槽的夹具。
零件的加工要求为：
角形轴承箱的两个槽，表面粗糙度为6.3,垂直度为0.10,并保证槽底面到孔中心距离为70h11，槽宽为25H11,并保证槽两个侧面的粗糙度为6.3。
2.2定位方案及定位夹紧元件选择和设计
2.2.1定位方案的选择
1.根据工序加工要求，工件在夹具中的定位方案如下：
以底面为主要定位基准，限制3个自由度（X，Y方向转动、Z方向的移动），φ90孔处的短心轴限制2个自由度（X，Y方向移动），右边的菱形销限制一个自由度（Z方向的转动）。
按照基准重合以及精基准的原则，X,Z方向用设计基准作为定位基准，以避免基准不重合而引起的基准不重合误差，有利于保证加工精度。
２.定位元件设计
本工序采用底面和短心轴作为主要定位元件。
如夹具总装图所示这样能较容易、较稳定地保证加工精度。
用夹具装夹工件时，工件相对与刀具的位置由夹具保证，基本不受工人技术水平的影响，因而能较容易、教稳定地保证工件的加工精度。
能提高劳动生产率，减轻工人的劳动强度。
采用夹具后，工件不需划线找正，装夹方便迅速，显著地减少了辅助时间，提高了劳动生产率。
夹紧力的计算:
因采用的是手动夹具故夹紧力无须计算。
２.２.２夹紧装置的选择及设计
１．夹紧机构的三要素是夹紧力方向的确定、夹紧力作用点的确定、夹紧力大小的确定。
夹紧力作用点的选择应遵循的规则：
（1）为了使定位稳定，夹紧力作用点应该落在主要的定位支承面上，活络在主要的定位支承面上的支承点所围成的面积内。
（2）夹紧力应作用在工件刚性较好的部位上，不应该使工件产生夹紧变形或使工件产生翻砖力矩；
（3）为了防止工件在加工过程中产生振动，夹紧力的作用点应尽量靠近被加工表面；
（4）夹紧力作用点的数目，应尽量在工件的整个接触面上分布均匀，以减小夹紧变形。
该夹具是用六角头螺母手动夹紧，在装夹过程中方便简单，节约了大量的装夹时间，并采用压板作为夹紧力的实施件。
操作方便，使用安全、可靠，且改善工人的劳动条件，减轻劳动强度。
在夹紧过程中也不会使工件产生变形，且具有自锁功能，能保证加工过程中加工件位置的确定。
２．夹紧装置设计
夹具体是夹具的基本件，它既要把夹具的各种元件、机构、装置连接成一个整体，而且还要考虑工件装卸的方便。
因此，夹具体的形状和尺寸主要取决于夹具各组成件的分布位置、工件的外形轮廓尺寸以及加工的条件等。
在设计夹具体时应满足以下基本要求。
①、具有足够的强度和刚度。
②、结构简单、轻便，在保证强度和刚度前提下结构近可能简单紧凑，体积小、质量轻和便于工件装卸。
③、安装稳定牢靠。
④、结构的工艺性好，便于制造、装配和检验
⑤、尺寸要稳定且具有一定精度。
⑥、清理方便。
夹具体毛坯制造方法的选择 ：
综合考虑结构合理性、工艺性、经济型、标准化以及各种夹具体的优缺点等，选择夹具体毛坯制造方法为铸造夹具体；
夹具体的外形尺寸：
在绘制夹具总图时，根据工件、定位元件、夹紧装置及其辅助机构在总体上的配置，夹具体的外形尺寸便已大体确定。
2.2.3．定位误差的计算
工件装到定位轴上，工件定位孔与定位轴可以与任意母线接触。
由于定位副制造不准确引起的定位误差
△dw=Td+Td+△s
其中△s=Dmin－dmax
本夹具上Td=0.035,Td=0.022,△s=-0.026
所以△dw=0.031﹤0.5×0.4,即定位误差小于圆度公差的一半,符合标准。
3.夹具设计的基本要求
1．精基准选择的原则:
在选择基准时,主要应考虑保证加工精度和工件安装方便可靠。
其选择原则应遵循A.基准重合原则，用设计基准作为定位基准,以避免定位基准与设计基准不重合而引起的基准不重合误差。
B.基准统一原则，应采用同一基准电位加工零件上尽可能多的表面,基准重合和统一原则是选择精基准的两个重要原则,但实际生产中有时回遇到两者想互矛盾的情况。
C.自为基准原则,某些要求加工余量小而均匀的精加工工序,选择加工表面本身作为定位基准。
D.互为基准原则,对工件上两个相互位置精度要求很高的表面进行加工时,需要两个表面互相作为基准,反复进行加工,以保证位置精度要求。
2．夹具设计精度的设计原则，要保证设计的夹具制造成本低，规定零件的精度要求时应遵循以下原则：
（1）对一般精度的夹具
1）应使主要组成零件具有相应终加工方法的平均经济精度；
2）应按获得夹具精度的工艺方法所达到的平均经济精度，规定基础件夹具体加工孔的形位公差。
（2）对一般精度或精度要求低的夹具，组成零件的加工精度按此规定，既达到了制造成本低，又使夹具具有较大精度裕度，能使设计的夹具获得最佳的经济效果。
对精密夹具除遵循一般精度夹具的两项原则外，对某个关键零件，还应规定与偶件配作或配研等，以达到无间隙滑动等。
（3）对夹紧机构的基本要求如下：
１）夹紧作用准确，处于夹紧状态时应能保持自锁，保证夹紧定位的安全可靠。
２）夹紧动作迅速，操作方便省力，夹紧时不应损害零件表面质量
３）夹紧件应具备一定的刚性和强度，夹紧作用力应是可调节的。
４）结构力求简单，便于制造和维修
夹紧误差是指工件在夹紧力的作用下,工序基准相对于理想位置的最大偏移值在加工尺寸方向上的投影和工件变形所造成的加工表面的形状误差。
产生夹紧变形的因素有两个方面:
工件的弹性变形、工件定位面与夹具定位面之间的接触变形。
总结
课程设计是理工类学生必不可少的一个环节，在老师和同学们的共同努力下已取得了初步的结果，从整体上看，课程设计是锻炼我们理工类学生的一种思维能力和实践能力，虽然我们的能力有限，但是通过初步的尝试，我们已经能基本符合我们这个专业的理论和实践。
数控加工是现代制造技术的典型代表，在制造业的各个领域如，航天航空，汽车，摩托车，模具，精密机械，家用电器等方面有着日益广泛的应用，已成为这些行业中不可缺少的加工手段，拌随着全球制造业向我国逐渐转移的发展趋势，对数控加工的要求必将呈现出高速持续的增长，人才市场急需一批既懂得数控加工相关技术，有熟悉ＣＡＤ／ＣＡＭ软件编程的人才。
通过这次课程设计，我们感受到了对专业知识的缺乏和不足，也使我们的专业知识得到进一步提高，感谢学校给我们这次难得的学习机会。
参考文献
1.吴宗泽，罗圣国主编：
机械设计课程设计手册.（第二版）高等教育出版社
2.湛康寿主编：
机械制图（第三版）机械工业出版社
3.于骏一主编：
机械制造技术基础 机械工业出版社
4.王春福主编，机床夹具设计手册上海科学技术出版社
5．叶文华，缪薇主编：
机械制造工艺学课程设计指导书南京航空航天大学机电学院
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