设计车C620对合螺母上部55孔夹具课程说明书

夹具设计 课程设计说明书设计题目设计车C620对合螺母上部55孔夹具班 级 学 号 学 生 指导教师 成都工业学院机电工程系2012年 10 月 28日 7目 录一、零件图分析21.1零件的结构工艺性22.1工艺路线3二、 夹具设计32.1工件的定位基准及其限制的自由度32.2确定定位方案，设计定位机构32.3确定平衡方案，设计平衡装置4三：误差计算53.1加工误差53.2定位误差D53.3夹具制造误差（固定支撑板的制造误差）J53.4夹具的安装误差（大圆盘的安装误差）A53.5加工方法误差（工序尺寸计算）6四、 总结6一、零件图分析 1.1零件的结构工艺性更改过后的图纸 该零件为中批量生产，零件图尺寸标注完整，但是有两处不合理。其一，原图纸上55mm的孔对孔两端面的垂直度要求都为0.03mm，但是按照“先面后孔”加工原则，两端面在车55mm圆之前就已经完成，原图上这样标注这不符合加工要求和尺寸标注要求（两端面应互为基准，相互有平行度要求），所以55mm的孔只是对其中一个端面有0.03mm的垂直度要求。其二，原图纸上55mm的孔与两F面都有相同的平行度要求，这也不符合定位（过定位）和加工要求，所以只取其中一个面的垂直度要求，而另一面作为辅助支撑的面。零件轮廓描述清楚完整，材料为HT150，加工切削性能较好，无热处理要求和硬度要求。2.1工艺路线 工件的底面和燕尾面以及端面通过55mm的预制孔定位已经加工完成，55mm孔经过初加工。本道工序为精车55mm的孔。加工要求是：55孔轴线到导轨面F的距离是mm，同时保证孔中心线和F面的平行度要求和与孔端面的垂直度要求。两个12mm的盲孔在车大孔之后以大孔定位加工。为避免在加工大孔时出现打刀的情况，将加工两个6.5mm的沉孔孔的工序安排在加工完大圆之后。二、 夹具设计2.1工件的定位基准及其限制的自由度 因为燕尾面（侧导轨平面）C 和导轨面F与55mm的孔都有位置精度的要求，所以以“基准重合”原则，选择燕尾面C 和导轨面F作为我们的定位基准。工件用燕尾面C和F在固定支撑板（固定支撑板比较长，主要起定位作用）和活动支撑板（主要起辅助支撑作用），共限制5个自由度，用活动V形块限制一个自由度。定位原件固定支撑板活动V形块限制的自由度、整个定位是完全定位。（活动支撑板起辅助支撑作用）2.2确定定位方案，设计定位机构采用六点定位原理进行定位，活动支撑板和活动V形块定位。定位机构为固定支撑板，活动支撑板和活动V形块。为使活动支撑板和V形块能准确运动到预定的位置所以两者的运动轨迹必须由导轨保证，即两者在既定的导轨上运动。两者的导轨可以单独加工。工件装卸时，可拧动活动支撑板和活动V形块进行装夹和卸载，活动支撑板和活动V形块均采用螺纹连接，可对工件进行装夹夹紧和松卸。同时为防松，两者螺纹连接的一端都另外附加一个螺母。最后用可调平衡块来保持夹具的平衡。为了减少生产成本和加工难度，采用一个固定大圆盘将定位原件及其运动的导轨（固定体1、2或是支撑板）连接起来，该固定大圆盘直接和机床的过渡盘连接。两个固定体通过“一面两孔”定位在大圆盘上。每个固定体由两个短圆柱销定位、四颗螺钉压紧。2.3确定平衡方案，设计平衡装置 对角铁式结构不对称的夹具，设计时应采取平衡措施，配置配重块，以减少由离心力产生的振动和主轴轴承的磨损。同时配重块可以采用“陷入”大圆盘的方式防止在工件加工过程中出现意外。 首先根据工件和夹具不平衡部分合成质量的重心，确定平衡块的重心，计算出工件和夹具不平衡部分的合成质量，然后根据平衡条件确定平衡块的质量。假设合成质量集中在重心A处，OA=R，轴向尺寸为L，转动时它所产生的离心力的近似计算公式为 0.01Rn由离心力引起的力矩为 =L设平衡块的质量集中在重心B处，OB=r，轴向尺寸为l，则平衡块引起的离心力为 0.01rn由引起的力矩为 =L在综合考虑径向位置和轴向位置平衡的情况下，满足平衡关系 =即 0.01RnL0.01rn化简后 m2=RL/rl三：误差计算3.1加工误差 工件在车床夹具上加工时，加工误差的大小受工件在夹具上的定位误差D、夹具误差J、夹具在主轴上的安装误差A和加工方法误差的影响。3.2定位误差D燕尾槽上端那个平面F既是工序基准，又是定位基准，基准不重合误差B为0。工件在定位时，定位基准与限位基准(支承板上 面)是重合的，基准位移误差Y为0，因此，尺寸35mm的定位误差 D为0。3.3夹具制造误差（固定支撑板的制造误差）J固定支撑板的制造误差体现在板上与工件接触的F面的平面度上，取支撑板的工作平面的平行度为工件位置公差的，即0.17mm=0.057mm3.4夹具的安装误差（大圆盘的安装误差）A A=max+max+max式中max过渡盘主轴的最大配合间隙； max过渡盘与大圆盘的最大配合间隙； max支撑板中心线与大圆盘圆心的距离。 过渡盘与车床主轴的配合为92H7/js6，查表：92H7的上偏差为+0.035mm，下偏差为0,92js6为上下偏差为对称 0.01mm，因此 max=(0.035+0.012)mm=0.055mm 夹具体与过渡盘止口的配合尺寸为160H7/js6，查表160H7的上偏差为+0.040mm，下偏差为0,160js6的上偏差为和下偏差为对称偏差，为0.0125mm，因此 max=（0.040+0.01252）mm=0.065mm 大圆盘上支撑板的安装误差（支撑板中心线与大圆盘圆心的距离），用百分表找正安装，误差对中即为0.01mm，其安装误差为max=0.012=0.02mm A=(0.055+0.065+0.02)mm=0.14mm3.5加工方法误差（工序尺寸计算）孔的直径公差为0.03mm，计算工艺尺寸链时取半即为0.015通过对以上系统误差分析计算后，得出35是封闭尺寸。最后算出加工方法的误差为（0.170.14）mm=0.03mm所以55的工序公差为（0.03+0.03）mm=0.06mm由上面的计算知定位面F到孔中心的极限尺寸为mm所以55孔的下偏差=0（-0.0325）=0.032555孔的上偏差=0.06+0.0325=0.0925所以55孔的工序尺寸为mm。在以上各步的基础上，进行夹具总体结构的设计，并绘制总体结构图。（详见附图）四、 总结 这次夹具设计专周不仅再次学习了AutoCAD对AutoCAD的运用更熟悉了。而且巩固了一下工艺尺寸链的计算方法，更清楚了工件加工定位的一些细节，能够更加熟练的掌握一些固定夹具的使用，也可以设计一些简单的夹具。通过对工件定位方案的设计和定位机构的设计，更加锻炼了自己的画图能力。夹具体的结构形式应该便于工件的装卸，且应便于夹具本身的安装，保证工件的位置精度。安装夹具时要足够考虑夹具的受力强度，选择合适的紧固件。