轴端小孔夹具设计

轴端小孔夹具设计

班级：机电本三班

学号：1308110314 姓名：杨国龙 指导老师：孙老师

成绩：

日期：2016.5.7

一、设计任务

设计课题: 轴端小孔夹具设计 生产纲领：大批量生产 设计要求：

零件毛坯图 1张 零件机械加工工艺过程卡片 1套 零件机械加工主要工序的工序卡片 1套 夹具装配图 1张 夹具零件图 若干张 设计说明书 1份

二、设计说明书

目录

序言……………………………………………………………4 一零件加工工艺设计 ………………………………………5

1、毛坯－零件合图草图……………………………………5

2、 机加工工艺路线确定 …………………………………5

3、加工方法分析确定………………………………………5

3.1基准选择原则 ………………………………………5

3.2.精基准的选择………………………………………6

3.3.定位基准选择………………………………………6

4.拟定机械加工工艺路线…………………………………6

4.1工艺顺序的安排原则………………………………6

4.2拟定加工路线………………………………………7

4.3零件机械加工工艺过程卡片………………………7

5、确定加工余量，工序尺寸及工序偏差 ………………7

6、编写机械加工工序卡片 ………………………………8

7、确定切削用量 …………………………………………10

7.1钻孔工步 ……………………………………………10

7.2粗铰工步 ……………………………………………10

7.3精铰工步 ……………………………………………11

二、夹具设计…………………………………………………11

1. 轴端小孔可调钻夹具设计方案 ………………………11

1.1 定位方案及定位元件………………………………12

1.2 夹紧方案及夹紧元件………………………………12

2、夹具装配图 ……………………………………………12

2.1夹具装配图…………………………………………12

2.2 夹具图明细表………………………………………12

三、小节 ……………………………………………………13

四、参考文献 ………………………………………………15

序 言

机械制造工艺及设备毕业设计是我们完成本专业教学计划的一个极为重要的实践性教学环节，是使我们综合运用所学过的基本课程，基本知识与基本技能去解决专业范围内的工程技术问题而进行的一次基本训练。

我们在完成课程设计的同时，也培养了我们正确使用技术资料，国家标准，有关手册，图册等工具书，进行设计计算，数据处理，编写技术文件等方面的工作能力，也为我们以后的工作打下坚实的基础，所以我们要认真对待这次综合能力运用的机会！

其主要目的是：

1.培养学生综合分析和解决本专业的一般工程问题的独立能力，拓宽和深化所学的知识。

2. 培养学生树立正确的设计思想，设计思维，掌握工程设计的一般程序，规范和方法。

3.培养学生正确的使用技术知识，国家标准，有关手册，图册等工具书，进行设计计算，数据处理，编写技术文件等方面的工作能力和技巧。

4. 培养学生进行调整研究，面向实际，面向生产，向工人和工程技术人员学习的基本工作态度，工作作风和工作方法。

一、零件加工工艺设计

1、毛坯－零件合图草图

2、 机加工工艺路线确定。

钻，粗铰，精铰

3、 加工方法分析确定。

3.1基准选择原则

3.1.1粗基准的选择

1）保证相互位置要求 如果必须保证工件某重要加工面与不加工面的相互位置要求，则应以不加工面为粗基准。

2）保证加工面加工余量合理分配 如果必须首先保证工件某重要加工面的余量均匀，则应选择该加工面的毛胚面为粗基准。

3）便于工件装夹 选择粗基准时，必须考虑定位准确，夹紧可靠以及夹具机构简单、操作方便等问题。

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4）粗基准一般不得重复使用 如果能用粗基准定位，则粗基准一般不应被重复使用。

3.2.精基准的选择

1）基准重合原则 应尽可能选择被加工的设计基准面为精基准。这称为基准重合原则。

2）统一基准原则 当工件以某一精基准定位，可以比较方便的加工大多数其他加工面，则应尽早的把这个加工面加工出来，并达到一定精度，以后工序均以它为精基准加工其他加工面。

3）互为基准原则 某些位置度很高的表面，常采用互为基准反复加工的办法来达到位置度要求。

4）自为基准原则 旨在减小表面粗糙度、减小加工余量和保证加工余量均匀的工序，常以加工面自身为基准进行加工。

5）便于装夹原则 所选择的精基准，应能保证定位准确、可靠，夹紧机构简单，操作方便。

3.3.定位基准选择

1.粗基准的选择：粗车时以外圆和两侧端面为粗基准；

2.精基准的选择：以两侧端面中心孔为精基准定位。

4.拟定机械加工工艺路线：

4.1工艺顺序的安排原则：

1.先加工基准面，再加工其它表面。

2.一般情况下，先加工平面后加工孔。

3.先加工主要表面，后加工次要表面。

4.先安排粗加工工序，后按排精加工工序。

4.2拟定加工路线：

一、钻。

二、粗铰。

三、精铰。

4.3零件机械加工工艺过程卡片

5、确定加工余量，工序尺寸及工序偏差

由表1-12可查得，钻孔加工余量为0.2 mm，，粗铰加工余量为0.04 mm，精铰加工余量为0，查表可依次确定各工序尺寸的加工精度等级为，精铰：IT7，粗铰：IT10，钻：IT12。根据上述结果，再查标准公差数值表可确定各公布的公差值分别为，精铰：0.015 mm；粗铰：0.058 mm；钻：0.15 mm。

综上所述，该工序的各工步的工序尺寸及公差分别为钻孔

7.80.15

0，粗铰：7.9600.058mm，精铰：80 mm。 0.015

6、编写机械加工工序卡片

7、确定切削用量

7.1钻孔工步

7.1.1 背吃刀量的确定

取a1p=10 mm，a2p=10 mm，a3p=8 mm

7.1.2 进给量的确定

由钻孔切削用量表，选取该工步的每转进给量为 f=0.2mm/r.

7.1.3 切削速度的计算

由钻孔切削用量表，按该工序材料为45钢的条件选取，切削素的v取20m/min，由公式n=1000v/πd?求得该工序钻头转速n=212.2r/min，参照表所列Z525型立式钻床的主轴转速，取转速n=200r/min.再将此转速带入公式 n=1000v/πd?，可

求出该工序的实际钻削转速

v=nπd/1000=200r/min*π*30mm/1000=18.8m/min.

7.2粗铰工步

7.2.1 背吃刀量的确定

取ap=0.13mm。

7.2.2 进给量的确定

由钻孔切削用量表，选取该工步的每转进给量f=0.4mm/r.

7.2.3切削速度的计算

由钻孔切削用量表，切削速度v可取为9.8m/min.由公式n=1000v/πd?可求得该工序铰刀转速n=104r/min，参照表所列Z525型立式钻床的主轴转速，取转速n=100r/min,再将此转速代入公式n=1000v/πd?，可求出该工序的实际钻削速度v=ndπ/1000=100r/min*π*mm/1000=9.4m/min.

7.3精铰工步

7.3.1 背吃刀量的确定

取ap=0.07mm。

7.3.2 进给量的确定

由钻孔切削用量表，选取该工步的每转进给量f=0.4mm/r.

7.3.3切削速度的计算

由钻孔切削用量表，切削速度v可取为5m/min.由公式n=1000v/πd?可求得该工序铰刀转速n=53.1r/min，参照表所列Z525型立式钻床的主轴转速，取转速n=97r/min,再将此转速代入公式n=1000v/πd?，可求出该工序的实际钻削速度v=ndπ/1000=97r/min*π*30mm/1000=9.1m/min

二、夹具设计

1. 轴端小孔可调钻夹具设计方案。

1.1 定位方案及定位元件

工件的自由度为六个，以工件的外圆表面在V形块上定位来

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限制除轴向移动和轴向转动之外的4个自由度；端部可以使用可调螺杆来限制工件的轴向移动，此外，夹紧机构可以限制其轴向移动，共限制工件六个自由度以实现工件的定位。

1.2 夹紧方案及夹紧元件。

采用螺旋压紧机构，通过扳动手柄来旋转螺钉，用其端部的活动压块实现压紧。

2. 夹具装配图

2.1夹具装配图

2.2 夹具图明细表

小 节

经过将近两周的时间，终于做完了这次的课程设计。通过这次课程设计我学到了很多课本上学不到的知识，并且巩固了以前所学的一些知识。同时也认识到了自己的不足，对知识的欠缺，总之受益匪浅。

在这次设计过程中，使我真正的认识到自己的不足之处，以前上课没有学到的知识，在这次设计当中也涉及到了。使我真正感受到了知识的重要性。

在机械制造工艺课程设计中，首先是对工件机械加工工艺规程的制定，这样在加工工件就可以知道用什么机床加工，怎样加工，加工工艺装备及设备等，因此，工件机械加工工艺规程的制定是至关重要的。

在机械制造工艺课程设计中还用到了CAD制图和一些计算机软件，因为学的时间长了，因此在开始画图的时候有很多问题，而且不熟练，需参阅课本。但不久就能熟练的画了。CAD制图不管是现在，对以后工作也是有很大的帮助的。因此，这次真正将以前所学的联系到实际应用中来了。 在这次专用夹具的设计中，因为机床夹具的设计在学习的过程中只是作为理论知识讲的，并没有亲自设计过，因此，在开始的设计过程中，存在这样那样的问题，在老师的细心指导下，我根据步骤一步一步的设计，画图，查阅各种关于专用夹具的设计资料，终于将它设计了出来，我感到很高兴，

因为在这之中我学到了以前没有学到的知识，也懂得了很多东西，真正做到了理论联系实际。

在这次械制造工艺课程设计中，对我来说有所收获也存在着不足之处。

收获：

1）能把以前所学的各种知识，综合的运用的这次设计中，巩固了以前所学的知识。

2）学会了参阅各种资料及查各种余量、切削用量等手册。

3）学会了，分析问题，解决问题的能力。

不足之处：

1）有些步骤，问题解决的方法不是很好，需在以后的学习、实践中进一步改进。

2）有些工艺路线制定的不是太好，需在以后的实践中积累经验，进一步改进。

3）有些知识掌握的很不好，需要我在今后的日子里更加努力。

综上所述：这次的械制造工艺课程设计对我以后的工作起了很大的帮助，我认识到，无论是工作还是学习都必须做到认真、谨慎，时时处处细心，并且要有扎实的功底。

参考文献

1、王先逵 主编。机械制造工艺学。机械工业出版社，2013。

2、倪森寿 主编。机械制造工艺与装备。化学工业出版社，2001。

3、晋其纯主编。机床夹具设计。北京大学出版社，2009。

4、陈家芳 顾霞琴主编。典型机械加工工艺与实例。上海科学技术出版社，2013。

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。

6、倪森寿 主编。机械制造工艺与装备习题集和课程设计指导书。化学工业出版社，2001。

7、孙本褚，熊万武主编。加工余量手册。国防工业出版社，1999。

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