毕业设计论文轴套钻孔夹具设计.docx

1、毕业设计论文轴套钻孔夹具设计毕业设计（论文）-轴套钻孔夹具设计闽南理工学院毕业设计,论文,专用笺+ 引 言 机械制造工艺设计是在我们完成了全部基础课、技术基础课、大部分专业课以及参加了生产实习之后进行的。这是我们在毕业之前对所学各课程的一次深入的综合性的复习也是一次理论联系实际的训练因此它在我们大学生活中占有重要的地位。 通过本次毕业设计应该得到下述各方面的锻炼: 能熟练运用机械制造工艺设计中的基本理论以及在生产实习中学到的实践知识正确地解决一个零件在加工中的定位、夹紧以及工艺路线安排、工艺尺寸确定等问题保证零件的加工质量。 提高结构设计的能力。通过设计夹具的训练应当获得根据被加工零件的加工要

2、求设计出高效、省力、经济合理而且能保证加工质量的夹具的能力。 学会使用手册及图表资料。掌握与本设计有关的各种资料的名称、出处、能够做到熟练运用。 就我个人而言通过这次设计基本上掌握了零件机械加工工艺规程的设计机床专用夹具等工艺装备的设计等。并学会了使用和查阅各种设计资料、手册、和国家标准等。最重要的是综合运用所学理论知识解决现代实际工艺设计问题巩固和加深了所学到的东西。并在设计过程中学到了很多课堂上没有学到的东西。 第 1 页 共 14 页 闽南理工学院毕业设计,论文,专用笺+ 1( 机床夹具 1.1 夹具的定义: 夹具是机械制造厂里使用的一种工艺设备分为机床夹具、焊接夹具、装配夹具及检验夹具

3、等。 各种金属切削机床上用于装夹工件的工艺设备称为机床夹具如国床上使用权用的三爪自定心卡盘铣床上使用使用的平口虎钳等。 相关机床夹具的基本概念: 定位:工件在机床上加工时为保证加工精度和提高生产率必 须使工件在机床上相对刀具占有正确的位臵这个过程称为定位。 夹紧:为克服切削过程中工件受外力的作用而破坏定位必须对工件施加夹紧力这个过程称为夹紧。 装夹:定位和加紧综合称为装夹。 机床夹具:完成装夹的工艺设备称为机床夹具。 1.2. 夹具的组成: (1)定位元件或装臵 (2)夹紧元件或装臵 (3)刀具导向元件或装臵 (4)夹具在机床上定位的元件 (5)夹具体 (6)其它元件或装臵 1.3. 机床夹具

4、的分类: 按应用范围分: ,1,通用夹具 ,三爪、四爪卡盘 虎钳、回转工作台。, ,2,专用夹具,用于批量生产,通用可调整夹具和成组夹具。,针对一组零件的某个工由基础部分和可调整部分组成元件可更换或调整, 组合夹具,用于单件小批,由标准化的元件组合而成具有以下特点: (1)灵活多变万能性强, (2)可大大缩短生产准备周期, 第 2 页 共 14 页 闽南理工学院毕业设计,论文,专用笺+ (3)可减少专用夹具设计、制造的工作量并可减少材料消耗, (4)用于单件、小批量生产及新产品试制。 组合夹具的类型:槽系组合夹具,靠键和槽定位,和孔系组合夹具,通过孔与销来实现元件间的定位,。 1.4 用夹具装

5、夹工件的作用: 可以缩短辅助时间提高劳动生产力, 易于保证加工精度的稳定, 可扩大机床的使用范围, 可以减轻劳动强度保证生产安全, 1.5 夹具的组成: (1)定位元件或装臵 (2)夹紧元件或装臵 (3)刀具导向元件或装臵 (4)夹具在机床上定位的元件 (5)夹具体 (6)其它元件或装臵 1.6 工件在夹具上的定位: 六点定位原理: 若使物体在某个方向有确定的位臵就必须限制该方向的自由度所以要使工件在空间处于相对固定的位臵就必须对六个自由度加以限制。限制的方法就是用相当于六个支承点的定位元件与工件的定位基准面接触这种用正确分布的六个支承点来限制工件的六个自由度使工件在夹具中得到正确位臵的规律称

6、为六点定位原理。 根据定位基准和六点定位原理确定工件的定位方法并选择相应的定位元件, 确定引导装臵或对刀装臵, 确定工件的夹紧方法设计夹紧机构, 确定其它元件或装臵的结构形式; 确定夹具体结构形式; 第 3 页 共 14 页 闽南理工学院毕业设计,论文,专用笺+ 确定夹具总体轮廓。 1.7 几个重要问题 1.7.1 夹具设计的经济性分析 除了从保证加工质量的角度考虑外还应作经济性分析以确保所设计的夹具在经济上合理。 夹具总图上尺寸及技术条件的标注 具体讲夹具总图上应标注以下内容: 夹具外形轮廓尺寸 与夹具定位元件、导向元件及夹具安装基准面有关的配合尺寸、位臵尺寸及公差 夹具定位元件与工件的配合

7、尺寸 夹具导向元件与刀具的配合尺寸 夹具与机床的联接尺寸及配合 其他重要尺寸 1.7.2 夹具结构工艺性分析 在分析夹具工艺性时,应重点考虑以下问题: 夹具零件的结构工艺性 夹具最终精度保证方法 夹具的测量与检验 1.7.3 夹具的精度分析 影响被加工零件位臵精度的误差因素主要有三个方面: 定位误差 夹具制造与装夹误差 加工过程误差 第 4 页 共 14 页 闽南理工学院毕业设计,论文,专用笺+ 2.零件的分析 2.1 零件的作用 题目所给的零件是轴承套它主要的作用是加上紧定螺钉以达到内圈周向轴向固定的目的。但因为内圈内孔是间隙配合一般只用于轻载、无冲击的场合 2.2 零件的分析 轴承套共有两

8、组加工表面它们之间有一定的位臵要求现分析如下: ，0.021以mm孔为的中心的加工表面。这一组加工表面包括:的端面外圆,30,400，0.021，0.021及倒角mm的孔其中主要加工表面为 mm 的孔。 ,30,3000，0.021以mm为中心的加工两个5mm的孔。 ,30,0这一组加工表面主要是加工5mm的孔。 ,这两组加工表面之间有着一定的位臵要求主要是: ，0.0215mm的孔与mm的孔的垂直度公差为0.1mm。 ,3005mm孔的对称度公差为0.1mm。 ,由以上分析可知对于这两组加工表面而言可以先加工第一组的表面然后借助专用夹具加工另一组表面并且保证它们之间的位臵精度要求。 2.3.

9、基准位置误差计算 2.3.1.工件的定位基准面误差 2.3.2.定位元件工作面误差 放在一起考虑 工件以平面定位的基准面误差主要是基准不重合误差对于精基准 一般不考虑基准位臵误差. 工件以内孔定位,过盈配合, jw=0 工件以内孔定位,弹性芯轴、自定心心轴等,jw=0 第 5 页 共 14 页 闽南理工学院毕业设计,论文,专用笺+ 3(工艺规程设计 3.1 确定毛坯的制造形式 由于零件的最大直径为40mm故直接取现成棒料零件材料为35钢。 ,3.2 基面的选择 基面的选择是工艺规程设计中的重要工作之一基面选择得正确与合理可以使加工质量得到保证生产率得以提高否则加工工艺过程中会问题百出更有甚者还

10、会造成零件大批报废使生产无法正常进行。 3.2.1 粗基准的选择 对于一般的轴类零件而言以外圆作为粗基准是完全合理的故本设计选取40mm的外圆作为粗基准用三爪卡盘支撑夹紧40mm的外轮廓作主要定位,面限制上下窜动前后旋转四个自由度然后夹紧进行铣削加工。 3.2.2.精基准的选择 精基准主要应考虑基准重合的问题当设计基准与工序基准不重合时应该进行尺寸的换算。 3.3.制定工艺路线 制定工艺路线的出发点应当是使零件的几何形状尺寸精度及位臵精度等技术要求能得到合理的保证在生产钢领已确定为大批生产的条件下可以考虑采用万能性机床配以专用工夹具并尽量使工序集中来提高生产率。 工艺路线方案如下: 工序? 车

11、两端面保证尺寸40mm表面粗糙度选用CA6140,Ra6.3,m卧式车床。 工序? 车外圆40mm表面粗糙度选取用CA6140卧式车床。 ,Ra12.5,m，0.021工序? 钻扩铰 mm的孔表面粗糙度达选用Z535立,30Ra6.3,m0式钻床。 工序? 钻5mm的两小孔并保证尺寸15?0.1mm及10?0.1mm的孔定,位选用Z535立式钻床及专用钻模。 第 6 页 共 14 页 闽南理工学院毕业设计,论文,专用笺+ 工序? 检查入库 3.4.机械加工余量，工序尺寸及毛坯尺寸的确定 轴承套零件材料为35钢故直接取现成棒料给予加工。根据上述分别确定各加工表面的机械加工余量工序尺寸及毛坯尺寸如

12、下: 外圆表面40mm其外圆直径为40mm故直接取棒料为45mm45mm。40mm,外圆表面为自由尺寸公差表面粗糙度值为只要求粗加工此时Ra12.5,m直径余量2Z=5mm已能满足加工要求。 ，0.021内孔 mm ,300因为毛坯为实心孔精度要求为IT7查机械制造工艺设计简明手册确定工序尺寸及余量为: 钻孔:20mm ,钻孔:28mm 2Z,8mm ,钻孔: 29.8mm 2Z,1.8mm ,，0.021钻孔: mm 2Z,0.2mm ,300两个5mm的孔表面粗糙为故直接采用钻模直接钻孔5mm ,Ra12.5,m,3.5.确定切削用量 工序? 车40mm两端面保证尺寸40mm选用CA614

13、0卧式车床。 ,3.5.1.加工条件 工件材料:35钢 加工要求:粗车40mm两端面半精车40mm两端面达要求。 ,机床:CA6140卧式车床 3.5.2.计算切削用量 已知毛坯长度方向的加工余量为2Z,5mm故每个端面的加工余量为Z,2.5mm 进给量f 根据切削用量简明手册取f,0.5mm/r 第 7 页 共 14 页 闽南理工学院毕业设计,论文,专用笺+ 计算切削速度 查切削手册切削速度的计算公式为 CV (m/min) Vc,KvxvyvmapfT其中 Cv=242 Xv=0.15 yv=0.35 m=0.2 T=60min ap=2mm kv=0.94 所以: 242 =162.9

14、m/min Vc,，0.940.20.350.15，600.52确定机床主轴转速 1000Vc1000，162.9 n,1152.87r/mins,dw，45按机床说明书与1152.87r/min相近的机床转速为960r/min故选取 工序? 车外圆40mm表面粗糙度选用CA6140卧式车床 ,Ra12.5,m切削深度 单边余量Z,2.5mm故一次切除 进给量 根据切削用量简明手册取f,0.5mm/r 计算切削速度 见切削手册 CV(m/min) Vc,KvxvyvmapfT242=110.5m/min Vc,，0.940.20.150.35，602.50.5确定主轴转速 1000Vc1000

15、，110.5 n,782r/mins,dw，45按机床选取n,960r/min 第 8 页 共 14 页 闽南理工学院毕业设计,论文,专用笺+ 所以实际切削速度 dn，45，960, V,135.65r/min10001000，0.021.工序? 钻、扩、铰 mm的孔。选用Z535立式钻床 3.6,3003.6.1.钻孔20mm f,0.41mm/r ,见切削手册, ,V,18m/min ,见切削手册按加工性考虑, 1000V1000，18 n,286.6r/mins,dw，20按机床说明选取 nw=195r/min 故实际切削速度为: dwnw，20，195, V,12.25r/min100

16、010003.6.2.钻孔28mm ,根据有关资料介绍利用钻头进行扩钻时其进给量与切削速度与钻同样尺寸的实心孔时的进给量与切削速度之关系为: f,(1.2，1.8)f钻 v,(1/2，1/3)v钻 式中f钻v钻加工实心孔时的切削用量 现已知 f钻,0.56mm/r ,切削手册, v钻,19.25m/min ,切削手册, f,1.35f钻,0.76mm/r v,0.4v钻,7.7m/min 1000V1000，7.7 n,87.58r/mins,d，28按机床选取nw=68r/min 28，68,所以实际切削速度为 V,5.98r/min1000第 9 页 共 14 页 闽南理工学院毕业设计,论

17、文,专用笺+ 3.6.3.扩孔29.8mm ,根据切削手册查得扩孔钻扩29.8mm孔时的进给量并根据机床规,格选 f,1.72mm/r V,0.4v钻,0.419.25,7.7(m/min) 1000V1000，7.7故 n,82.3r/mins,d，29.8按机床选取nw=68r/min ，0.0213.6.4.铰孔mm ,300根据切削手册查得进给量f,0.34mm/r V,0.4V钻,0.419.25,7.7m/min 1000V1000，7.7故 n,81.74r/mins,d，30按要机床选取nw=68r/min 工序? 钻5mm的两小孔选用Z535立式钻床及专用钻模。 ,查切削手册

18、得 f,0.47mm/r v,18m/min 1000V1000，18 n,1148.5r/mins,dw，5按机床选取nw=1200r/min 所以实际切削速度 dwnw，5，1200, V,18.84r/min10001000第 10 页 共 14 页 闽南理工学院毕业设计,论文,专用笺+ 4 . 夹具设计 为了提高劳动生产率保证加工质量降低劳动强度需要高计专用夹具。 经过与指导教师协商决定设计第?道工序钻5mm的两小孔的钻夹具,本夹具将用于Z535立式钻床。 4.1.问题的提出 本夹具主要用来钻5mm二孔这两个孔对轴承套都有一定的技术要求,因此故采用专用夹具加工。 4.2.夹具设计 4.

19、2.1.定位基准的选择 由零件图可知5mm二孔对轴承套中心线有对称度和垂直度要求其设,计基准为轴承套中心线为了使定位误差减到最低故采用定位心轴五点定位来加工5mm二孔。 ,4.2.2.夹具设计及操作的简要说明 本夹具设计主要是设计用定位心轴来定位。把定位心轴和盘用锁紧螺母锁住用螺钉把盘和套锁紧调整垫圈保证尺寸15?0.1mm最后用夹紧螺母把轴承套夹紧其装配图及夹具体零件图见附图。 第 11 页 共 14 页 闽南理工学院毕业设计,论文,专用笺+ 结束语 本设计在刘兵老师的悉心指导和严格要求下业已完成从课题选择、方案论证到具体设计和调试无不凝聚着刘老师的心血和汗水在三年的大学学习和生活期间也始终

20、感受着导师的精心指导和无私的关怀我受益匪浅。在此向刘兵老师表示深深的感谢和崇高的敬意。 这次做论文的经历也会使我终身受益我感受到做论文是要真真正正用 心去做的一件事情是真正的自己学习的过程和研究的过程没有学习就不可能有研究的能力没有自己的研究就不会有所突破那也就不叫论文了。希望这次的经历能让我在以后学习中激励我继续进步。 不积跬步何以至千里本设计能够顺利的完成也归功于各位任课老师的认真负责使我能够很好的掌握和运用专业知识并在设计中得以体现。正是有了他们的悉心帮助和支持才使我的毕业论文工作顺利完成在此向闽南理工学院光电与机电工程系的全体老师表示由衷的谢意。感谢他们三年来的辛勤栽培。 第 12 页

21、 共 14 页 闽南理工学院毕业设计,论文,专用笺+ 致 谢 在本次毕业设计中我又学到了以前学习中没学到的许多东西。在论文完成之际回顾紧张而又充实的大学生活本人在此向所有关心我的及帮助我的老师和同学们致以最真诚的感谢。在这次毕业设计中我知道了做事得认真要学会独立完成事情并且要有坚持不懈的精神。这些对我以后出去工作是非常有帮助的使我更能适应社会发展的节奏。 这次毕业论文能够得以顺利完成并非我一人之功劳是所有指导过我的老师帮助过我的同学和一直关心支持着我的家人对我的教诲、帮助和鼓励的结果。我要在这里对他们表示深深的谢意:衷心感谢刘兵教授在论文完成过程中给予的指导与帮助: 第 13 页 共 14 页

22、 闽南理工学院毕业设计,论文,专用笺+ 参考文献 1. 田金和主编机床夹具设计原理哈尔滨工业大学出版社1997.9。 2. 肖继生主编机床夹具设计机械工业出版社1999.10。 3. 刘力主编机械制图第二版高等教育出版社2004.7。 4. 薛源顺主编机床夹具设计机械工业出版社1998.6。 5. 胡家秀主编简明机械零件设计实用手册机械工业出版社 1999.10。 6. 屠国栋主编机床夹具设计中国劳动社会保障出版社2002.6。 7. 徐鸿本主编机床夹具设计手册辽宁科技出版社2004.8。 8. 李昌年主编机床夹具设计与制造机械工业出版社2000.1。 9. 艾兴主编切削用量简明手册机械工业出版社1996.8。 10.秦国华主编机床夹具现代设计方案哈尔滨工业大学出版社 2005.7。 第 14 页 共 14 页