精品泵体双孔车削夹具设计.docx

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精品泵体双孔车削夹具设计

泵体双孔车削夹具设计姓名：

班级：

专业：

机电一体化时间：

2009年4月指导教师：

沙洲工学院

内容摘要本文简要的概述了泵体双孔车夹具的设计过程，并对其中的夹紧、定位、与机床连接以及各项误差进行了分析和探讨。

关键词：

车夹具、定位、夹紧、误差。

一、目录零件的工艺分析

二、零件加工工艺设计

三、夹具的设计分析

1、定位分析

2、夹紧分析

四、夹具装置设置

1、定位元件的设置

2、夹紧装置的设置

3、与机床连接

4、平衡

五、夹具总体设计及公差标注

1、对夹具结构要求

2、主要公差及尺寸

六、夹具工作使用过程

七、夹具误差分析

1、定位误差

2、夹具误差

3、夹具在主轴上的安装误差

4、加工方法误差

序言

毕业设计是我们在大学学习期间最主要的一个教学环节一般安排在学习了基础课、技术基础课以及专业基础课之后，并经过了生产实习的基础上进行的。

我这次毕业设计的课题是《泵体双孔车削夹具》通过这次设计使我能够综合运用理论教学中所学的基础理论和生产实习中学到的实践知识，独立的分析和解决泵体零件的加工工艺问题；掌握了并运用夹具设计的基础原理和方法，拟定夹具设计方案，完成夹具设计能力；也得到了熟悉和运用有关手册图标和技术资料及编写技术文件等基本技能的一次机会；为今后从事工作打下了良好的基础。

在本次毕业设计中得到了很多老师的指导和帮助，在此表示感谢。

由于本人能力所限，经验不足，设计中还有许多不足之处，希望各位老师多加指教。

一、零件工艺分析

阀体所采用的材料是HT200。

HT200具有较强的抗压强度和硬度，也具有良好的耐磨性、抗震性、切削性和铸造性能。

加工要求：

泵体上车削2-Φ20+0.0230mm的孔，泵体已经经过铣加工过，2-Φ20+0.0230mm的两孔均有精度要求，两孔中心距的距离为31+0.1-0.05mm。

二、零件加工工艺分析

为了达到上述技术要求，特作如下加工工艺规程：

工序10：

精密铸造

工序20：

时效处理

工序30：

铣底面成设备名称：

X5132

工序40：

铣2-Φ20+0.0230mm两断面成设备名称：

X5132

工序50：

铣泵体左右侧面成设备名称：

X5132

工序60：

车2-Φ20+0.0230mm孔成设备名称：

C620

工序70：

入库三、夹具的设计分析

1、定位分析

本夹具用于第60道工序，即车泵体2-Φ20+0.0230mm孔成这一道工序，车孔前，泵体已经经过精铣加工。

为贯彻基准重合原则，工件以底面、端面和侧面定位，限制了六个自由度。

2、夹紧分析

车床夹具的夹紧必须安全可靠，夹紧力必须克服切削力、离心力等外力作用，自锁可靠。

本零件用两块移动压板和两个六角螺栓夹紧。

四、夹具装置设计

1、定位元件的设置

设置定位元件时应考虑使加工表面的轴线与车窗主轴轴线重合，对于回转体或对称零件，一般采用心轴或定心夹紧式夹具，以保证工件的定位基面、加工表面和主轴三者轴线重合。

对于壳体、支架、托架等复杂的工件，由于被加工表面与工序基准之间有尺寸和相互位置要求，所以各定位元件的限位表面应与机床主轴旋转中心具有正确的尺寸和位置关系。

在本人设计的夹具中，由于泵体已经过精加工，所以选底面、侧面、和端面的定位基面，那么与夹具体对应的定位销与底面限制了两个自由度，夹具体与侧面与侧面限制了一个自由度，夹具体与端面限制了三个自由度，这样的一个定

位属于完全定位，如图一所示：

图一

2、夹紧装置设置

车床夹具的夹紧装备必须安全可靠，夹紧力必须安全可靠，夹紧力必须克服切削力、离心力等外力作用，自锁可靠。

对高速切削的车磨夹具，应进行夹紧力克服切削力和离心力的验算。

若采用螺旋夹紧机构，一般要加弹簧垫圈或使用锁紧螺母。

本夹具采用两块移动压板和两个六角螺栓夹紧。

3、与机床连接

车床夹具与机床主轴的配合表面之间必须有一定的同轴度和可靠连接。

其通常的连接方式有以下几种：

1）、夹具通过主轴锥孔与机床主轴连接

当夹具体两端用中心空时，夹具安装在车床前后顶尖上。

夹具体带有锥柄时，夹具通过莫氏锥度直接安装在主轴锥孔中，并用螺栓拉紧。

这种安装方式的安装误差小，定位精度高，使用于小型夹具，一般D<140mm或D<（2—3）d。

2）、夹具通过过渡盘于机床主轴连接

径向尺寸较大的夹具，一般通过过渡盘安装在主轴的头部，过渡盘于主轴配合处的形状取决于主轴前端的结构。

如下图所示的过渡盘，以内孔在主轴前端的定心轴颈上定位（采用H7/h6或H7/js6配合），用螺纹紧固，轴向过渡盘断面与主轴前端的台阶面接触。

为防止停车和倒车时因惯性使两者松开，用压块将过渡盘压在主轴上。

这种安装方式的安装进度受配合精度的影响，常用于C620机床。

通过上述分析，所以我采用第二种方式，过渡盘连接。

4、平衡

对于一些不对称的车床夹具，设计时应采取平衡措施，以减少由离心力产生的振动和主轴轴承的磨损。

本夹具属于角铁式车床夹具，故采用了安装平衡块的方式来保证平衡。

五、夹具总体设计及公差标注

1、对夹具结构要求

1）、结构要紧凑，悬伸长度要短。

车床夹具的悬伸长度过大，会加剧主轴轴承的磨损，同时引起振动，影响加工质量。

因此，夹具的悬伸长度L与轮廓直径D之比应控制如下：

直径小于150mm的夹具：

L/D≤2.5；

直径在150mm-300mm的夹具;L/D≤0.9；

直径大于300mm的夹具：

L/D≤0.6。

本夹具体直径为260mm，悬伸长度为130mm，L/D≈0.5，0.5<0.9，故本方案可取。

2）、车床的夹具体应制成圆形，夹具上（包括工件在内）的元件不应伸出夹具轮廓之外。

3）、夹具的结构应便于工件在夹具上安装和测量，切削能顺利排除或清理。

2、主要尺寸及公差

1）、最大外形轮廓尺寸：

直径Φ260mm、长度218mm和宽度180mm。

2）、影响工件定位精度的尺寸和公差：

由于。

六、夹具的工作使用过程

工件由支承板4、导向定位销和止推定位销7在夹具上定位，采用两移动压板8夹紧工件。

加工完某一孔后，松开带肩螺母2，将夹具体3沿导向键6移至另一对定块9处，在拧紧螺母2，即可加工另一孔。

七、夹具误差分析

工件在车床夹具上加工时，加工误差的大小受工件在夹具体上的定位误差ΔD、夹具误差ΔJ、夹具在主轴上的安装误差ΔA和加工方法误差ΔG的影响。

泵体在本夹具上加工时，尺寸2—Φ20+0.0230mm的加工误差的影响因素如下所述。

1、定位误差ΔD

由于侧面既是工序基准又是定为基准，基准不重合误差ΔB为零。

工件在夹具上定位时，基准位移误差Δy也为零，因此，尺寸Φ20+0.0230mm的定位误差ΔD等于零。

2、夹具误差ΔJ

夹具误差为限位基面与档销的距离误差，即夹具总图上尺寸34.075±0.01mm，另外导致夹具误差的尺寸有Φ34+0.1-0.05mm。

3、夹具在主轴上的安装误差ΔA

ΔA=Χ1max+Χ2max

式中Χ1max------过渡盘与主轴间的最大配合间隙；

式中Χ2max------过渡盘与夹具体间的最大配合间隙。

设过渡盘与车床主轴的配合尺寸为Φ95H7/g6，查表：

Φ95H7为Φ95+0.0300mm，Φ95g6为Φ950-0.019，因此Χ1max=（0.030+0.019）=0.049mm；夹具体与过渡盘止口的配合尺寸为Φ80H7/js6，查表：

Φ92H7为Φ92+0.0350mm，Φ92js6为Φ92±0.011mm，因此Χ2max=（0.035+0.011）=0.046mm。

ΔA=0.049²+0.046²之和开根号。

4、加工方法误差ΔG

车床夹具的加工方法误差，如车床主轴上安装夹具基准（圆柱面轴线、圆锥面轴线或圆锥孔轴线）与主轴回转轴线间的误差、主轴的径向跳动、车床溜板进给方向与主轴轴线的平行度或垂直度等。

它的大小取决于机床的制造精度、夹具的悬伸长度和离心力的大小等因素一般取

ΔG=δk/3=0.1/3=0.033mm

本夹具的总加工误差为;

ΣΔ=ΔD²+ΔJ²+ΔA²+ΔG²之和开根号

经过计算可得ΣΔ=0.088

精度储备Jc=0.012

故此方案可取。

参考文献：

《机械制造基础》刘建亭王文贵机械工业出版社2005.8

《工程制图与AutoCAD》王冰机械工业出版社2006.2

《实用机械加工手册》陈宏均机械工业出版社2005.9

《机械零件设计手册》关宗泽机械工业出版社2006.3

《机械工程材料》王运炎机械工业出版社2006.6

《机床夹具设计》刘友才肖继德机械工业出版社2004.3

《机床夹具图册》孟宪栋刘彤安机械工业出版社2006.3

《公差配合与技术测量》薛彦成何镜民机械工业出版社2005.2