工艺、夹具课程设计方法

工艺、夹具课程设计方法（参考） u 1.培养学生运用机械制造工艺学及有关课程的知识，分析和解决工艺问题的能力，初步具备设计一个中等复杂程度零件的工艺规程的能力。u2.能根据被加工零件的技术要求，运用夹具设计的基本原理和方法，学会拟订夹具设计方案，完成夹具结构设计，初步具备设计出高效、省力、经济合理并能保证加工质量的专用夹具的能力。u3.培养学生熟悉并运用有关手册、标准、图表等技术资料的能力。u4.进一步培养学生识图、制图、运算和编写技术文件等基本技能。一、设计目的 二、设计要求u1.零件图一张u2.某一给定零件的机械加工工艺规程一套 (包括封面、工艺路线卡、多张工序卡片)u3.某一道工序的夹具总装图u4.夹具主要零件图u5.课程设计说明书 三、设计步骤u 1. 确定生产类型(一般为中批或大批生产)，对零件进行工艺分析，画零件图；u 2.确定毛坯种类及制造方法，绘制毛坯图；u 3.拟订零件的机械加工工艺路线，完成工艺路线卡；u 4.针对每道工序，确定加工设备和工艺装备，确定各工序加工余量和工序尺寸，填写工序卡片；u 5.设计指定工序的专用夹具，绘制装配总图和主要零件图13张；u 6.撰写设计说明书。 四、设计注意点n1、毛坯图的绘制 n （1）用双点划线画出简化了的零件图；n （2）粗实线绘出毛坯形状；n （3）将毛坯的尺寸和极限偏差标注在尺寸线的上方；n （4）对于图上无法或不便表示的条件，应以技术要求的形式写明。 2、工艺路线的拟订n先面后孔 -先加工面后加工孔n先粗后精 -先粗加工后精加工,粗精分开,提高质量n先主后次 -先主要表面加工,后次要表面加工n基准先行 -先加工出基准面，再尽量以统一的基准定位加工其余表面 3、机床和工艺装备的确定 选择的机床、夹具、刀具和量具的型号、规格、精度，应与零件尺寸大小、精度、生产规模和工厂的具体条件相适应。 4、关于工序简图的画法n 在机械加工工序卡片上要求绘出工序简图。n具体要求是：n（1）仅绘出本工序完成后的形状；n（2）根据零件加工情况可选某向视图、剖视图或局部视图，力求简明；n（3）图上工件的位置应是加工时的工作位置，允许不按比例绘制；n（4）本工序的加工表面用粗实线表示，非加工面用细实线表示；n（5）只标注本工序加工面的尺寸精度、形状精度、相互位置精度、表面粗糙度和有关技术要求； n（6）定位和夹紧应用定位夹紧元件及装置符号标出；n（7）大而复杂的零件允许另用纸绘出，附在工序卡片后面。 5、工序卡片填写要求n（1）内容要简要、明确；术语正确、字迹工整；n（2）所用符号、计量单位等应符合有关标准；n（3）“设备”栏一般填写设备的型号、名称，必要时还应填写设备编号；n（4）“工艺装备”栏内的刀、夹、量、辅具，其中属专用的，按专用名称(编号)填写；n（5）属标准的，填写名称、规格和精度(编号)。 6、设计说明书编写的具体内容n (1)零件的功用、结构特点、设计基准、主要加工表面、主要技术要求和技术关键；n (2)设计条件；n (3)选择毛坯的说明；n (4)选择工艺基准的说明；n (5)各工艺方案的分析、对比与取舍；n (6)确定机床和工艺装备的说明；n (7)工艺尺寸的计算，加工余量的确定；n (8)确定切削用量、单件时间的说明；n (9)专用夹具设计方案的确定； n (10)夹紧力的计算；n (11)定位精度分析； 五、工艺规程设计过程n零件图分析n确定工艺特征 零件图分析n首先对零件图和装配图进行工艺分析，着重了解以下内容：n (1)零件的性能、功用、工作条件；n (2)零件的材料和热处理要求；n (3)零件的确切形状和结构特点；n (4)零件的主要加工表面、主要技术要求和关键的技术问题；n (5)零件的结构工艺性。要从选材是否得当，尺寸标注和技术要求是否合理，加工的难易程度，成本高低，是否便于采用先进的、高效率的工艺方法等方面进行分析，对不合理之处提出修改意见。n其次按制图标准进行零件图的绘制。 n根据具体零件形状进行分析，找出其影响加工的主要特征所在。确定工艺特征 六、夹具设计过程n夹具设计要求n设计的一般步骤n夹具零件尺寸及其配合示例n零件图的绘制n夹具设计示例 1、夹具设计要求n l）保证工件的加工精度n 2）提高生产率，降低成本n 3）操作方便，工作安全，能减轻工人劳动强度n 4）便于排屑n 5）有良好的结构工艺性 2、设计的一般步骤n（1）研究原始资料，明确设计要求n（2）确定夹具方案，绘制夹具结构草图n（3）绘制夹具总图，标注有关尺寸及技术要求 （1）研究原始资料，明确设计要求n熟悉零件图和装配图、零件的工艺规程，充分了解本工序的加工内容、技术要求等；n收集有关机床、刀具、夹具等方面的资料。 （2）确定夹具方案，绘制夹具结构草图u（1）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；u（2）确定引导装置或对刀装置；u（3）确定工件的夹紧方法，设计夹紧机构；u（4）确定其它元件或装置的结构形式u（5）确定夹具体结构形式u（6）确定夹具总体轮廓。 （3）绘制夹具总图，标注有关尺寸及技术要求n（1）确定视图关系，应尽可能少。主视图应取操作者实际工作位置；n（2）比例尽量取1:1，有利于审图；n（3）用双点划线画工序图；n（4）依次画定位元件、对刀元件、夹紧元件、其他元件、夹具体；n（5）标上尺寸、技术要求 3、夹具零件尺寸及其配合n外形轮廓尺寸n配合尺寸（1）定位元件与工件的配合 H6/g5,H6/f5,H7/g6,H7/f7（2）导套与刀具的配合 G6/h5,F7/h5,G7/H6,F8/h6（3）不采用紧固件的固定连接 H7/n6,H7/r6,H8/t7,H8/z8 n相对尺寸-对刀元件与定位元件之间的联系尺寸n特性尺寸-用来保证夹具某项性能的尺寸，如偏心夹紧机构的偏心距、楔块的自锁升角n夹具与机床间的联系尺寸序号、明细表、标题栏 u（1）对夹具总图中的非标准件均应绘制零件图；u（2）零件图视图的选择应尽可能与零件在总图上的工作位置相一致。4、零件图绘制 5、夹具设计示例n如图示为一用于加工连杆零件的小头孔的工序简图。n零件材料为45钢，毛坯为模锻件，年产量为500件，所用机床为立式钻床Z525。n设计本工序的夹具。 （1）加工精度与生产批量分析n本工序有一定位置精度要求，属于批量生产，使用夹具加工是适当的。n但考虑到生产批量不是很大，因而夹具结构应尽可能的简单，以减小夹具制造成本。 （2）确定夹具结构方案n 1）确定定位方案，选择定位元件 A. 选择间隙配合的刚性心轴加小端面的定位方式;B. 采用活动V形块来确定工件的角向位置 2）确定导向装置n本工序小头孔加工的精度要求较高，一次装夹要完成钻一扩一粗铰一精铰四个工步，故采用快换钻套（机床上相应的采用快换夹头）；n又考虑到要求结构简单且能保证精度，采用固定式钻模板。 3）确定夹紧机构n可采用可涨心轴、液塑心轴等，但这样作夹具结构较复杂，制造成本较高。n为简化结构，确定采用螺纹夹紧，即在心轴上直接做出一段螺纹，并用螺母和开口垫圈锁紧。 4）确定其它装置和夹具体n为了增加刚度和减小加工时工件的变形，应在靠近工件的加工部位增加辅助支承。 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