飞锤支架夹具结构设计.docx
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飞锤支架夹具结构设计
前言------------------------------------------------------------------------------------------------------------（3）
1.零件的工艺分析---------------------------------------------------------------------------------------（4）
1.1零件的功用、结构和特点----------------------------------------------------------------------------（4）
1.2主要加工表面及要求----------------------------------------------------------------------------------（4）
2.飞锤支架夹具设计------------------------------------------------------------------------------------（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-------------------------------------------------------------------（8）
3.绘制夹具装配图见附表一--------------------------------------------------------------------------（13）
4.夹具设计说明书----------------------------------------------------------------------------------------（15）
4.１夹具设计的基本要求---------------------------------------------------------------------------------（15）
4.２夹具设计的程序--------------------------------------------------------------------------------------（17）
5.加工程序-------------------------------------------------------------------------------------------------（22）
6.结论-----------------------------------------------------------------------------------------------------（24）
7.参考文献-----------------------------------------------------------------------------------------------（24）
（1）飞锤支架零件图------------------------------------------------------------------------------１
（2）装配图--------------------------------------------------------------------------------------附表一
图1-1零件图
1.零件的工艺分析
1.1零件的功用、结构和特点
功用：
起支撑作用。
由于该工件工作时要承受一定的力，因此要求有一定的强度、刚度和韧性。
1.2主要加工表面及要求
1.孔径为φ7
的孔，其形位公差遵守包容要求，表面粗糙度Ra1.6μm，孔的端面与宽18
的槽相通，孔口倒角1×45°。
2.飞锤支架φ11的回转面，表面粗糙度为Ra6.3μm。
3.飞锤支架φ15的回转面，表面粗糙度为Ra12.5μm。
4.φ19
的回转面和右端面，表面粗糙度为Ra1.6μm，并倒角。
5.飞锤支架表面2－φ6.5锪平φ12的沉孔，铣上表面及其轮廓，表面粗糙度不作要求。
6.4－φ6
的孔，表面粗糙度为Ra6.3μm，倒角1×45°。
7.宽18
的槽，表面粗糙度为Ra6.3μm。
机械加工加工方案表
（1）
工序号
内容
设备
10
热处理
热处理
20
1）粗车φ11、φ15、φ19回转面和右端面
CA6140卧式车床
2）钻φ7
的孔至φ6
3）扩φ7
的孔至φ6.8
25
1）半精车φ19
及右端面至图样要求
CA6140卧式车床
2）铰φ7
的孔至图样要求
3）孔口倒角
30
铣飞锤支架上端面及2—φ6.5锪平φ12沉孔
钻床
40
1）钻4—φ6
的孔至φ5.8
TX612镗床
2）铰4—φ6
的孔，倒角
50
铣宽18
的槽
XA6132铣床
60
去毛刺
钳工
70
清洗
80
检验
工艺路线如表１所示，根据18
的加工要求选择φ18的三面刃铣刀和XA6132铣床。
２.飞锤支架夹具设计
２.１工序的工艺分析
零件为飞锤支架，材料为QT62—2。
生产类型为：
大批量生产。
该零件工艺规程见工艺卡。
先要求设计第4道工序铣18
槽的铣床夹具。
零件的加工要求为：
宽
mm，表面粗糙度为Ra6.3um.本工序的加工条件为XA6132铣床及φ12端面铣刀，工件右侧回转体，φ
孔、4-φ
孔、及2-φ6.5锪平φ12孔均已加工，达到图样要求。
正火处理，毛坯上铣18
槽的经济精度可达IT8，表面粗糙度Ra6.3um，在铣夹具上加工时适当控制进给速度，可以保证槽的尺寸精度和表面粗糙要求。
因此在本工序加工时，主要应考虑要如何保证槽的宽度偏差。
图１-１工序图
2.2定位方案及定位元件选择和设计
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：
如图1-1所示：
要夹住的工件主要尺寸。
方案一：
以φ19
回转面及其端面为主要定位基准，限制６个自由度X、Y、X、Y、Z，以φ19
回转面为止推基准，限制２个自由度，以零件左端面外型轮廓宽30的长方体外型轮廓作为防转基准，限制３个自由度。
工件在夹金紧的时候又限制了一个自由度。
方案一草图
方案二：
以φ19
回转面及其端面为主要定位基准,限制６个自由度X、Y、X、Y、Z，以φ19
回转面为止推基准，限制２个自由度,以φ45的圆外型轮廓作为防转基准，限制３个自由度。
同样工件在夹金紧的时候又限制了一个自由度。
方案二草图
方案三:
以φ19
回转面及其端面为主要定位基准,限制６个自由度X、Y、X、Y、Z，以φ19
回转面为止推基准，限制２个自由度,以2－φ6.5锪平12的两个孔为防转基准,限制３个自由度。
同样工件在夹金紧的时候又限制了一个自由度。
此方案是用螺栓固定达到防转的目的，其作用了力方向如下图受Ｆ１和Ｆ２的作用力。
方案三草图
选择基准时应保证工件安装可靠,夹具设计简单、操作方便。
方案一：
按照基准重合原则确定的，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。
有利于保证加工精度，夹紧力可以抵消部分切削力。
有利于提高夹紧刚度，缺点是夹紧力大容易引起定位元件变形。
夹具设计简单,装夹方便。
方案二:
和方案一差不多,只有装夹的方向有点不同,不存在基准不重合误差，有利于保证加工精度，夹紧力可以抵消部分切削力。
方案三:
按照基准统一原则确定的,有利于夹具的设计制造,夹紧力方向指向定位元件刚性较大的方向。
缺点是不容易保证槽的的精确度,铣刀进给的轴向力完全由工件承受,会引起定位元件变形。
本工序加工18的槽,从夹具制造的简单方便考虑,可以选择方案三。
但是方案三在装夹是麻烦,大量的时间浪费在装夹上,故不采用。
从加工的切削力和夹紧力方面考虑,加工时夹紧力不需要太大。
综合两方面的考虑故选择方案一。
２.定位元件设计：
设计定位元件的结构如图1-2所示。
夹具与零件的外型轮廓相似。
图1-2
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。
3．绘制夹具零件图
图1-3
4、夹紧装置设计
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。
夹紧里的方向如图3左视图所示夹具左端固定不动,装夹时工件受夹紧力F和与其相对的反作用力F1。
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。
夹具三维图
该夹具是用平口钳固定，是手动夹具为丝杆传动。
在装夹过程中方便简单，节约了大量的装夹时间。
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。
在夹紧过程中用不会使工件产生变形。
零件三维造型
3.绘制夹具装配图见附表一
夹具总图绘制完毕后，对夹具上的非标准件要绘制零件工作图，并规定相应在的技术要求。
零件工作图应严格遵照所规定的比例绘制。
视图、投影应完整，尺寸要标注齐全，所标注的公差及技术条件应符合总图要求，加工精度及表面光洁度应选择合理。
在夹具设计图纸全部完毕后，还有待于精心制造和实践和使用来验证设计的科学性。
经试用后，有时还可能要对原设计作必要的修改。
因此，要获得一项完善的优秀的夹具设计，设计人员通常应参与夹具的制造、装配，鉴定和使用的全过程。
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。
然后进行造型设计，再根据强度和刚度要求选择断面的结构形状和壁厚尺寸。
夹具体的壁厚20mm，长
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