工艺,机械夹具课程设计方法(参考)
设计目的
设计要求
设计步骤
设计注意点
工艺规程的设计过程
夹具设计过程
一,设计目的
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.
2.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.
3.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.
4.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.
二,设计要求
1.零件图一张
2.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)
3.某一道工序的夹具总装图
4.夹具主要零件图
5.课程设计说明书
三,设计步骤
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;
2.确定毛坯种类及制造方法,绘制毛坯图;
3.拟订零件的机械加工工艺路线,完成工艺路线卡;
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;
5.设计指定工序的专用夹具,绘制装配总图和主要零件图1~3张;
6.撰写设计说明书.
四,设计注意点
1,毛坯图的绘制
(1)用双点划线画出简化了的零件图;
(2)粗实线绘出毛坯形状;
(3)将毛坯的尺寸和极限偏差标注在尺寸线的上方;
(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
先面后孔
---先加工面后加工孔
先粗后精
----先粗加工后精加工,粗精分开,提高质量
先主后次
-----先主要表面加工,后次要表面加工
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
在机械加工工序卡片上要求绘出工序简图.
具体要求是:
(1)仅绘出本工序完成后的形状;
(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;
(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;
(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;
(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;
(6)定位和夹紧应用定位夹紧元件及装置符号标出;
(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
(1)内容要简要,明确;术语正确,字迹工整;
(2)所用符号,计量单位等应符合有关标准;
(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;
(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;
(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
(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;
(2)设计条件;
(3)选择毛坯的说明;
(4)选择工艺基准的说明;
(5)各工艺方案的分析,对比与取舍;
(6)确定机床和工艺装备的说明;
(7)工艺尺寸的计算,加工余量的确定;
(8)确定切削用量,单件时间的说明;
(9)专用夹具设计方案的确定;
(10)夹紧力的计算;
(11)定位精度分析;
五,工艺规程设计过程
零件图分析
确定工艺特征
零件图分析
首先对零件图和装配图进行工艺分析,着重了解以下内容:
(1)零件的性能,功用,工作条件;
(2)零件的材料和热处理要求;
(3)零件的确切形状和结构特点;
(4)零件的主要加工表面,主要技术要求和关键的技术问题;
(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.
其次按制图标准进行零件图的绘制.
确定工艺特征
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.
六,夹具设计过程
夹具设计要求
设计的一般步骤
夹具零件尺寸及其配合示例
零件图的绘制
夹具设计示例
1,夹具设计要求
l)保证工件的加工精度
2)提高生产率,降低成本
3)操作方便,工作安全,能减轻工人劳动强度
4)便于排屑
5)有良好的结构工艺性
2,设计的一般步骤
(1)研究原始资料,明确设计要求
(2)确定夹具方案,绘制夹具结构草图
(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
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;
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
(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;
(2)确定引导装置或对刀装置;
(3)确定工件的夹紧方法,设计夹紧机构;
(4)确定其它元件或装置的结构形式
(5)确定夹具体结构形式
(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
(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;
(2)比例尽量取1:1,有利于审图;
(3)用双点划线画工序图;
(4)依次画定位元件,对刀元件,夹紧元件,其他元件,夹具体;
(5)标上尺寸,技术要求
3,夹具零件尺寸及其配合
外形轮廓尺寸
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
相对尺寸
-------对刀元件与定位元件之间的联系尺寸
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
夹具与机床间的联系尺寸
序号,明细表,标题栏
4,零件图绘制
(1)对夹具总图中的非标准件均应绘制零件图;
(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.
5,夹具设计示例
如图示为一用于加工连杆零件的小头孔的工序简图.
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.
设计本工序的夹具.
(1)加工精度与生产批量分析
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.
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
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
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);
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
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.
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
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.