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课程设计说明书
课程名称:机械设计制造及其自动化专业课程设计
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专业班级:
指导教师:
学 院:
起止时间:
课程设计任务书
题 目:U形件车削多用工位可调夹具的设计
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起止时间:
目录
一、本夹具设计的必要性…………………………………2
二、夹具的原理设计………………………………………4
三、夹具的结构设计………………………………………5
3.1夹具的定位…………………………..………5
3.1.1、定位方案的确定……………...………5
3.1.2、多工位方案的确定……………………6
3.1.3、定位销尺寸的确定……………………7
3.2、夹具的夹紧方案……………………………8
3.3、工序精度分析………………………………9
四、夹具的整体设计及零件设计…………………………10
4.1、夹具的整体设计………………..…………10
4.2、夹具的零件设计及加工工艺………..……13
五、夹具的发展及其趋势……………………………….…14
六、小结…………………………………...………….……18
七、参考文献………………………………………………20
夹具设计的必要性
在机械加工制造过程中,用来固定加工对象,使其占有正确的位置,以便接受施工、测量、检验的装置,都可统称为“夹具”。在机械加工过程中,通常采用夹具来安装工件,以确定工件和切削刀具的相对位置,并把工件可靠地夹紧。在机床上,一般都附有通用夹具,如车床上的三爪卡盘,四爪卡盘;铣床上的虎钳、转盘、分度头等,它们都有一定的通用性,可以用来安装一定尺寸范围和一定外形的各种工件,但在实际生产中,常常发现仅用通用夹具不能满足生产要求,用通用夹具来装夹工件生产效率低,劳动强度大,加工质量不高,而且往往需要增加划线工序。因此必须设计制造一种专门的夹具,以满足零件生产中具体工序的要求。
U形件多用于管连接、螺纹连接、紧固件等方面,有U形螺栓U形叉U形管U形弯头U形杆U形钉
图1 U形件零件图
二、夹具的原理设计
机床夹具设计是金属切削加工生产的重要环节,设计质量的高低直接影响到零件的加工质量和效率。在产品要求快速更新换代的情况下,能否根据工件的特点及变化规律设计一套夹具适用于多个工序或多种工件的加工呢?能否用专用夹具和标准件拼合成多用途的夹具呢?经过实践的总结形成了可调整夹具。
可调整夹具通过少量的零件更换或调节之后,使一套可适用于多个工序并可以多次重复使用。其夹具由通用件和可调整件两部分组成。通用部分包括夹具体、动力装置、传动装置等。可调整部分包括定位件、夹紧件、导向件等。可调整夹具与专用夹具相比,可缩短生产准备周期,降低产品成本30%~50%。
机床夹具设计的主要任务是根据设计任务要求,结合被加工零件、金切设备及其切削方式和参数,合理选择定位方式,设计合理的定位支承元件、夹紧装置、对刀元件夹具体等装置或元件。其设计流程的关键点是:首先应分析使用夹具时,造成被加工零件表面位置的加工误差因素,合理分配夹具定位精度;其次要根据加工过程中被加工零件受到的切削力、惯性力及重力等外力的作用,合理选择定位方式、支承点、夹紧点、夹紧力大小及其作用方向,设计合适的夹紧机构,以保证被加工零件的既定位置稳定可靠;第三是设计夹具对定;最后校核夹具关键零件强度和设备进刀抗力等,最终完成全套夹具图设计。
U形件在结构要素、形状特征、切削加工部位以及切削工序过程等方面都具有大致相同的特点,在切削加工中使用的设备、工序中作为定位基准的部位和夹紧的部位也基本相同。车削多用工位可调夹具,正是利用上述分析的工件相似原理进行设计的。U形件形式规格的不同主要体现在尺寸R和D(参看图1)的大小变化上,在切削加工中,主要以两端头轴线为直线的非加工部位的外圆,作为定位基准和夹紧部位。根据这些特点,夹具在设计上采用了V形定位机构、螺栓压板夹紧机构以及不同形式的螺旋调整机构。这些机构满足了U形件不同直径D的定位与夹紧,并能够完成对R尺寸变化,工件轴向位置移动及任一端头部中心对加工回转中心对正等方面的调整。
三、夹具的结构设计
3.1、夹具的定位
3.1.1、定位方案的确定
在本夹具中,主要的定位元件是带有两
个V形槽的V形块。如右图2长V形块
所示,V形块是由两个互成90°角的平
面组成的定位元件,用V形块定位装卸工
件方便,其对外圆表面最大优点是对中性 图2
好,即通过与工件外圆两侧母线的接触,使工件上的外圆轴
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