1、精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上 機(jī)械制造裝備設(shè)計課程設(shè)計說明書題目 CA6140法蘭盤夾具設(shè)計 系機(jī)械與運(yùn)載學(xué)院 專業(yè)機(jī)械設(shè)計制造及其自動化 班級姓名學(xué)號指導(dǎo)教師 完成日期 年 月 日 沈陽理工大學(xué)應(yīng)用技術(shù)學(xué)院沈陽理工大學(xué)應(yīng)用技術(shù)學(xué)院課程設(shè)計任務(wù)書班級： 姓名： 學(xué)號：課程名稱: 機(jī)械制造裝備設(shè)計 題 目：法蘭盤夾具設(shè)計專 業(yè)：機(jī)械設(shè)計制造及其自動化主要內(nèi)容及要求：1、根據(jù)所給的零件草圖，畫出零件工作圖。2、完成法蘭盤工件的4個孔的鉆床的專用夾具總裝配工作圖。3、完成專用夾具部分零件工作圖。4、編寫設(shè)計計算說明書。5、總工作量要求：總圖量為：0#圖紙1張；設(shè)計計算說明書15頁。主要參考資料：夾具設(shè)

2、計手冊、夾具設(shè)計圖冊、機(jī)械零件設(shè)計手冊。進(jìn)度安排： 1、1-2天完成工件工作圖繪制及夾具設(shè)計方案。2、3-6天完成夾具總裝配圖設(shè)計。3、7-10天完成專用夾具部分零件圖及設(shè)計計算說明書編寫。課程設(shè)計指導(dǎo)教師： 張 福 2012 年 6月 8日教 研 室 主 任： 趙艷紅 2012 年6月 8日機(jī)械制造裝備設(shè)計課程設(shè)計計劃書一、課程設(shè)計目的1、本課程設(shè)計是機(jī)械制造裝備設(shè)計課程的延續(xù)，通過設(shè)計實(shí)踐，進(jìn)一步掌握機(jī)械制造裝備設(shè)計的一般方法。2、培養(yǎng)學(xué)生綜合運(yùn)用機(jī)械制圖、機(jī)械設(shè)計基礎(chǔ)、金屬材料及熱處理、機(jī)械制造結(jié)構(gòu)工藝等相關(guān)知識，培養(yǎng)工程設(shè)計的能力。3、培養(yǎng)學(xué)生使用手冊、圖冊、有關(guān)資料及設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范的能

3、力。4、提高學(xué)生技術(shù)總結(jié)及編制技術(shù)文件的能力。5、為畢業(yè)設(shè)計打下良好的基礎(chǔ)。二、課程設(shè)計題目法蘭盤夾具設(shè)計三、課程設(shè)計的內(nèi)容與基本要求（一）內(nèi)容1、完成法蘭盤工件的4個孔鉆床專用夾具總裝配圖。2、完成4個孔鉆床專用夾具部分零件工作圖。3、編寫設(shè)計計算說明書。4、總工作量要求：總圖量為：0#圖紙1張；設(shè)計計算說明書15頁。（二）基本要求1、課程設(shè)計必須獨(dú)立的進(jìn)行，每人必須完成總工作量要求。2、根據(jù)設(shè)計題目，完成規(guī)定的設(shè)計內(nèi)容和工作量要求。3、正確的運(yùn)用手冊、標(biāo)準(zhǔn)，設(shè)計圖樣必須符合國家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定。4、設(shè)計計算說明書力求用工程術(shù)語，簡明扼要，計算合理、準(zhǔn)確，表達(dá)清晰，文字通順簡練，字跡工整。四、進(jìn)度安

4、排 1、1-2天完成零件工作圖繪制及夾具設(shè)計方案。2、3-6天完成夾具總裝配圖設(shè)計。3、7-10天完成專用夾具部分零件圖及設(shè)計計算說明書。 課程設(shè)計指導(dǎo)教師： 張 福 2012 年 6月 8日教研室主任： 趙艷紅 2012 年6月 8 日目錄llllllllllnnnnlll摘 要本次設(shè)計了一套法蘭盤的專用夾具設(shè)計。經(jīng)過查閱資料，首先要對零件進(jìn)行工藝分析，經(jīng)過工藝分析，對工序進(jìn)行對比，通過選定某一工序設(shè)計專用夾具，選擇定位基準(zhǔn)、定位方法和定位元件，進(jìn)行定位誤差分析。在文檔中第一部分，主要敘述了專用夾具設(shè)計基本要求和特點(diǎn)，對零件的工藝分析，完成了工藝方案的確定。第二部分，對夾具設(shè)計，對夾具設(shè)計計

5、算。最后對主要零部件的設(shè)計和標(biāo)準(zhǔn)件的選擇，以及為裝配圖各尺寸提供依據(jù)。通過前面的設(shè)計方案畫出模具各零件圖和裝配圖。本次設(shè)計闡述了專用夾具結(jié)構(gòu)設(shè)計及工作過程。本夾具性能可靠，運(yùn)行平穩(wěn)，提高生產(chǎn)效率，降低勞動強(qiáng)度和生產(chǎn)成本。關(guān)鍵字：夾具設(shè)計；基本要求；工藝分析；專心-專注-專業(yè)前 言夾具設(shè)計一般是在零件的機(jī)械加工工藝過程制訂之后按照某一工序的具體要求進(jìn)行的。制訂工藝過程，應(yīng)充分考慮夾具實(shí)現(xiàn)的可能性，而設(shè)計夾具時，如確有必要也可以對工藝過程提出修改意見。夾具的設(shè)計質(zhì)量的高低，應(yīng)一能否穩(wěn)定地保證工件的加工質(zhì)量，生產(chǎn)效率高，成本底，排屑方便，操作安全、省力和制造、維護(hù)容易等為其衡量指標(biāo)。一個優(yōu)良是機(jī)床必

6、須滿足下列基本要求：（1）保證工件的加工精度 保證加工精度的關(guān)鍵，首先在于正確的選定定位基準(zhǔn)、定位方法和定位元件，必要時還需進(jìn)行定位誤差分析，還要注意夾具中的其它零部件的結(jié)構(gòu)對加工精度的影響，確保夾具能滿足工件的加工精度要求（2）提高生產(chǎn)率 專用夾具的復(fù)雜程度應(yīng)與生產(chǎn)綱領(lǐng)相適應(yīng)，應(yīng)盡量采用各種快速高效的裝夾機(jī)構(gòu)，保證操作方便，縮短輔助時間，提高生產(chǎn)效率。（3）工藝性能好 專用夾具的結(jié)構(gòu)應(yīng)力求簡單、合理，便于制造、裝配、調(diào)整、檢驗、維修等。專用夾具的制造屬于單件生產(chǎn)，當(dāng)最終精度由調(diào)整或修配保證時，夾具上應(yīng)設(shè)置調(diào)整和修配結(jié)構(gòu)。（4）使用性能好 專用夾具的操作應(yīng)簡單、省力、安全可靠。在客觀條件允許且

7、又經(jīng)濟(jì)適用是前提下，應(yīng)盡可能采用氣動液壓等機(jī)械化夾緊裝置，以減輕操作者的勞動強(qiáng)度。專用夾具還應(yīng)排屑方便。必要時可設(shè)置排屑結(jié)構(gòu)，防止切屑破壞工件的定位和損壞刀具，防止切屑的積聚帶來大量而引起工藝系統(tǒng)變形。（5）經(jīng)濟(jì)性好 專用夾具應(yīng)盡可能采用標(biāo)準(zhǔn)元件和標(biāo)準(zhǔn)結(jié)構(gòu)，力求結(jié)構(gòu)簡單、制造容易，以降低夾具的制造成本。因此，設(shè)計時應(yīng)根據(jù)生產(chǎn)綱領(lǐng)對夾具方案進(jìn)行必要的技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析，以提高夾具在生產(chǎn)中的經(jīng)濟(jì)效益。 1.零件的分析1.1零件的作用題目是所給的零件是CA6140車床的法蘭盤。為盤類零件，用于臥式車床CA6140上。車床變速箱固定在主軸箱上，靠法蘭盤定心。法蘭盤內(nèi)孔與主軸的中間軸承外圓相配，以保證主軸三個

8、軸孔同心，使齒輪正確嚙合，主要作用是表明刻度，實(shí)現(xiàn)縱向進(jìn)給。1.11零件的工藝分析CA6140車床共有八處加工表面，其間有一定位置要求。分述如下：（1）以100為基準(zhǔn)面加工表面，這一組加工表面包括： ， 的右端面。（2）以  端面為基準(zhǔn)， 先用的鉆頭鉆孔，然后再用鉸刀鉸孔由于孔與有跳動的要求，所以要以. 以  端面為基準(zhǔn)。（3）以  端面為基準(zhǔn)，車、外圓，并導(dǎo)，。（4）以孔為基準(zhǔn)，精車所有外圓面，使其達(dá)到要求。由上面分析可知，加工時應(yīng)先加工一組表面，再以這組加工后表面為基準(zhǔn)加工另外一組。設(shè)計題目給定的零件是CA61

9、40車床法蘭盤零件，該零件年產(chǎn)量為4000件，設(shè)其備品率為4%，機(jī)械加工廢品率為1%，則該零件的年生產(chǎn)綱領(lǐng)為：N=4000×(1+4%+1%)=4200(件/年)法蘭盤的年產(chǎn)量為4200件，查表可知該產(chǎn)品為中批生產(chǎn)。零件材料為HT200。年產(chǎn)量為中批量，而且零件加工的輪廓尺寸不大，在考慮生產(chǎn)率保證加工精度后可采用鑄造成型。零件形狀并不復(fù)雜，因此毛坯形狀可以與零件的形狀盡量接近，內(nèi)孔不鑄出。毛坯尺寸通過確定加工余量后決定。基面選擇是工藝規(guī)程設(shè)計中的重要工作之一。基面選擇得正確與合理可以使加工質(zhì)量得到保證，生產(chǎn)率得以提高。否則，加工工藝過程中回問題百出，更有甚者，還會造成零件的大批報廢，

10、是生產(chǎn)無法正常進(jìn)行。因為法蘭盤可歸類為軸類零件，按照“保證不加工表面與加工表面相互精度原則”的粗基（即當(dāng)零件有不加工表面時，應(yīng)以這些不加工表面作為粗基準(zhǔn)；若零件有若干個不加工表面時則應(yīng)與這些加工表面要求相對精度較高的不加工表面作為粗基準(zhǔn)），所以對于本零件可以先以法蘭盤右端45的外圓及90的右端面作為粗基準(zhǔn)，利用三爪卡盤夾緊45外圓可同時限制4個自由度，再以90的右端面定位可限制1個自由度，達(dá)到完全定位。主要應(yīng)該考慮基準(zhǔn)重合的問題。當(dāng)設(shè)計基準(zhǔn)與工序基準(zhǔn)不重合時，應(yīng)該進(jìn)行尺寸換算，這在以后還要專門計算，此處不再計算。本零件的加工面有個圓、內(nèi)孔端面車槽等，材料為HT200。參考機(jī)械制造工藝設(shè)計簡明手

11、冊，其加工方法選擇如下：（1）外圓面:公差等級為IT6IT8，表面粗糙度為0.8，采用粗車¨半精車¨磨削的加工的方法。（2）20內(nèi)孔：公差等級為IT7IT8,表面粗糙度為1.6，采用鉆¨擴(kuò)¨絞¨精絞的加工方法，倒角用45°車刀加工。（3）外圓面：公差等級為IT13IT14,表面粗糙度為0.4，采用粗車¨半精車¨磨削的加工的方法。（4）90外圓面：未表注公差等級，根據(jù)GB180079規(guī)定公差為IT13，表面粗糙度為0.4，采用粗車¨半精車¨磨削的加工的方法。（5）槽3×2：未表注公差等級

12、，根據(jù)GB180079規(guī)定公差為IT13,表面粗糙度為3.2，采用的加工方法為粗車。（6）100突臺右端面：未表注公差等級，根據(jù)GB180079規(guī)定公差為IT13，表面粗糙度為0.4，采用粗車¨半精車¨磨削的加工方法。（7）90突臺距離軸線34mm的平面：未表注公差等級，根據(jù)GB180079規(guī)定公差為IT13，表面粗糙度為3.2，采用粗銑¨精銑的加工方法。（8）90突臺距離軸線24mm的平面：未表注公差等級，根據(jù)GB180079規(guī)定公差為IT13，表面粗糙度為0.4，采用粗銑¨精銑¨磨削的加工方法。（9）4×9孔：未標(biāo)注公差等級，根據(jù)

13、GB180079規(guī)定公差為IT13，表面粗糙度為3.2，采用的加工方法為鉆¨絞。（10）4的孔：未標(biāo)注公差等級，根據(jù)GB180079規(guī)定公差為IT13，表面粗糙度為12.5，采用的加工方法為鉆削。（11）6的孔：未標(biāo)注公差等級，根據(jù)GB180079規(guī)定公差為IT13，表面粗糙度為3.2，采用的加工方法為鉆¨絞。制定工藝路線得出發(fā)點(diǎn),應(yīng)當(dāng)是使零件的幾何形狀、尺寸精度及位置精度等技術(shù)要求能得到合理的保證,在生產(chǎn)綱領(lǐng)已確定的情況下,可以考慮采用萬能性機(jī)床配以專用工卡具,并盡量使工序集中來提高生產(chǎn)率。除此之外，還應(yīng)當(dāng)考慮經(jīng)濟(jì)效果，以便使生產(chǎn)成本盡量下降。工序一 鑄造毛坯。工序二 時

14、效處理，刷油漆。工序三 車端面及外圓，以為粗基準(zhǔn)，選用CA6140機(jī)床。工序四 以外圓面為基準(zhǔn)，鉆通孔，先用鉆的鉆頭鉆孔，再鉸孔達(dá)到的尺寸。工序五 以外圓面為基準(zhǔn)，粗車、外圓，并導(dǎo)，和。工序六 以外圓面為基準(zhǔn)，并倒，和工序七 以內(nèi)孔為基準(zhǔn)精車左端面和右端面和保證跳動在0.03內(nèi),并車槽。工序八 右端面和一圓面定位,利用兩個端面夾緊,先銑粗糙度為3.2的一面。工序九 以剛銑的平面定位,利用兩端面夾緊,銑另外一面保證尺寸為24工序十 以一個銑好的面定位,再利用另外一個面夾緊,鉆的通孔,再擴(kuò)到孔,保證尺寸為L=7,再鉸孔使其達(dá)到所要求的精度。工序十一 以孔為基準(zhǔn)面,利用專用夾具,鉆4個孔。工序十二再

15、用磨床磨外圓使其達(dá)到所要求的粗糙度。工序十三 刻字刻線。工序十四 鍍锘。工序十五 檢測入庫。工序一 鑄造毛坯。工序二 時效處理，刷油漆。工序三 車端面及外圓，以為粗基準(zhǔn)，選用CA6140機(jī)床。工序四 以外圓面為基準(zhǔn)，粗車、外圓，并導(dǎo)，和。工序五 以外圓面為基準(zhǔn)，鉆通孔，先用鉆的鉆頭鉆孔，再鉸孔達(dá)到的尺寸。以外圓面為基準(zhǔn)，粗車、外圓，并導(dǎo)，和。工序六 以外圓面為基準(zhǔn)，并導(dǎo)，和。工序七 內(nèi)孔為基準(zhǔn)精車左端面和右端面和保證跳動在0.03內(nèi),并車槽。工序八 右端面和一圓面定位,利用兩個端面夾緊,先銑粗糙度為3.2的一面。工序九 以剛銑的平面定位,利用兩端面夾緊,銑另外一面保證尺寸為24。工序十 以一個

16、銑好的面定位,再利用另外一個面夾緊,鉆的通孔,再擴(kuò)到孔,保證尺寸為L=7,再鉸孔使其達(dá)到所要求的精度。工序十一 以孔為基準(zhǔn)面,利用專用夾具,鉆4×孔。工序十二 用磨床磨外圓使其達(dá)到所要求的粗糙度。工序十三 刻字刻線。工序十四 鍍锘。工序十五 檢測入庫。雖然工序都是十三步，但第一個方案更為合理，外圓和90的端面有跳動要就高 ，而且精度要求高，所以多次加工表面是精度、粗糙度的要求和有跳動的要求是必須的，因此第一個方案更合理。選擇第一個方案。CA6140車床法蘭盤，零件材料為HT200，硬度190210HB，毛皮重量1.4kg，生產(chǎn)類型大批量，鑄造毛坯。2.夾具設(shè)計2.1設(shè)計要求為了提高勞

17、動生產(chǎn)，保證加工質(zhì)量，降低勞動強(qiáng)度，需要設(shè)計專用夾具。經(jīng)過與指導(dǎo)老師協(xié)商，決定設(shè)計在第10工序鉆4×9的孔的鉆床夾具。本夾具將用于Z5125立鉆床，刀具為8.4麻花鉆和9絞刀。此道工序主要考慮的是如何提高勞動生產(chǎn)率，降低勞動強(qiáng)度。2.2定位誤差分析：（1）定位元件尺寸及公差的確定：夾具的主要定位元件為一平面一短銷，該定位短銷的尺寸與公差規(guī)定和本零件在工作時的尺寸與公差配合，即。（2）由于存在兩平面配合，由于零件的表面粗糙度為，因此需要與配合平面有一粗糙度的要求為定位尺寸公差的確定。（3）工件的孔尺寸要求不高，同軸度的誤差主要有鉆套和襯套的不同同軸度引起的,襯套的同軸度小于0.005，

18、鉆套的同軸度小于0.005而零件要求的最大同軸度為0.01定位尺寸公差的確定。夾具的主要定位元件是一根定位短軸一個定位塊，公差現(xiàn)定與本零件在工作時與其相配的軸的尺寸與公差配合,即，定位軸與零件的最大間隙為max=0.05-0=0.05mm而零件要求的最小偏差為min=0.045-0=0.045mm因此最大間隙滿足精度要求.2.3鉆削力的計算： 刀具選用高速鋼材料 查機(jī)床夾具設(shè)計手冊表1-2-8、在計算切削力時，要考慮安全系數(shù)，安全系數(shù)式中基本安全系數(shù)，=1.5 加工性質(zhì)系數(shù)，=1.1 刀具鈍化系數(shù)，=1.1 斷續(xù)切削系數(shù), =1.1于是 F1=KP=1.5×1.1×1.1&

19、#215;1.1×1195.8N=2387N2.4夾緊力計算： 氣缸選用100mm,當(dāng)壓縮空氣單位壓力為p0.4MPa時，氣缸推力為3900N。因此N已大于所需的2387N的夾緊力，故本夾具可安全工作。2.5夾具結(jié)構(gòu)設(shè)計及操作簡要說明2.5.1 底座底座使用HT200的鑄造成型，進(jìn)行時效處理，消除內(nèi)應(yīng)力，具有較好的抗壓強(qiáng)度，剛度和抗振性。在四角有U型槽，與T型螺釘配合使用，將夾具固定在工作臺上。2.5.2固定導(dǎo)向件固定導(dǎo)向件由45鋼的鋼板和型材焊接而成，退后處理，保證尺寸的穩(wěn)定性，且在裝配后修正尺寸，保證夾具的精度。焊接件制造方便，生產(chǎn)周期短，成本低。2.5.3 鉆套、襯套的選擇 因為為中批量生產(chǎn)，為了便于更換磨損的鉆套，所以選擇使用標(biāo)準(zhǔn)可換鉆套，材料為T10A。查機(jī)械手冊，鉆套與襯套之間采用配合，襯套與鉆模之間采用配合。當(dāng)鉆套磨損一定后，可卸下螺釘，更換新的鉆套。螺釘能防止鉆套加工時轉(zhuǎn)動及退刀時脫出。2.5.4夾緊機(jī)構(gòu)夾緊使用氣動推動移動軸，使工件上移，工件的90圓的上表面與導(dǎo)向件相接觸，并夾緊。由于工件所需的夾緊力并不大，所以直接夾緊未采用其他的機(jī)構(gòu)。如前所述，在設(shè)計夾具時，為了提高勞動生產(chǎn)效率，應(yīng)首先著眼于機(jī)動夾緊方式。而且考慮到環(huán)保，所以選用氣動源夾緊。氣動反應(yīng)速度快，環(huán)保，但工作壓力小，所以氣缸體積大。本工序為