机械设计任务6.ppt

1、任务六4.能够编写铣床夹具的设计说明书。表6-1铣削连杆10mm3.2mm槽工序的主要技术参数工件名称连杆机床型号普通铣床X6132材料45钢夹具类型专用夹具(设计任务)生产类型批量同时装夹工件数1件刀具直柄键槽铣刀?10e8GB/T 11122012工序内容及要求铣均布的四个槽，槽宽1mm，槽深3mm，槽中心平面与两轴线组成的平面夹角为45054.能够编写铣床夹具的设计说明书。表6-1铣削连杆10mm3.2mm槽工序的主要技术参数工序零件图一、铣床夹具的种类和结构形式1.直线进给铣床夹具2.圆周进给铣床夹具1.直线进给铣床夹具图6-1铣削套筒端面径向槽直线进给铣床夹具1夹具体2对刀块3偏心轮

2、4定位键5支撑套6活动V形块7固定V形块1.直线进给铣床夹具(1)单件装夹铣床夹具图6-1所示为铣削套筒工件上端面通槽的铣床夹具。(2)多件装夹铣床夹具图6-2所示为轴端铣方头夹具，该夹具一次可装夹四个工件，并可通过回转座4的90转位，实现一次装夹下完成四方端头两个方向上的铣削加工。图6-2轴端铣方头夹具1夹具体2定位键3手柄4回转座5楔块6螺母7浮动压板8V形块1.直线进给铣床夹具(3)装卸工件的辅助时间与机动时间重合的铣床夹具图6-3为摆式铣床夹具工作原理图。图6-3摆式铣床夹具工作原理图1.直线进给铣床夹具图6-4双工位转台的铣床夹具工作原理图(4)直线进给铣床夹具的特点和用途1)其整体

3、结构多数呈凸起长方形，随工作台直线进给。1.直线进给铣床夹具2)根据工件的质量、结构及生产批量，工件可按单件、多件串联或多件并列的方式安装在夹具上，且可采用分度形式，以使装卸时间与机动时间重合。3)单件夹具一般用于小批量生产，或大型工件的加工。2.圆周进给铣床夹具图6-5立式铣床上连续铣削拨叉的叉口两端面的夹具1拉杆2定位销3开口垫圈4挡销5转台6液压缸1)沿圆周排列的工件应尽量紧凑，2.圆周进给铣床夹具以减少铣刀的空行程和转台(或鼓轮)的尺寸。2)尺寸较大的夹具不宜制成整体式，可将定位、夹紧元件或装置直接安装在转台上。3)夹紧用手柄、螺母等元件，最好沿转台外沿分布，以便操作。4)应设计合适的

4、工作节拍，以减轻工人的劳动强度，并注意安全。二、铣床夹具的设计要点1.铣床夹具结构形式的选择2.对刀装置的选用3.定位键4.夹具体5.夹紧机构2.对刀装置的选用图6-6常用的几种铣刀的对刀装置1铣刀2塞尺3对刀块2.对刀装置的选用图6-7对刀用的标准塞尺3.定位键图6-8定位键3.定位键图6-9铣床夹具的找正基面4.夹具体图6-10夹具体耳座结构5.夹紧机构(1)联动夹紧机构例如图6-2中的夹紧机构，只要拧紧螺母6，两端的浮动压板7便同时将四个工件多点夹紧。1)单件联动夹紧机构。2)多件联动夹紧机构。图6-11单件联动夹紧机构5.夹紧机构图6-12多件平行联动夹紧机构3)设计联动夹紧机构时应注

5、意的问题5.夹紧机构要设置浮动环节。为了使联动夹紧机构的各个夹紧点能同时、均匀地夹紧工件，各夹紧元件的位置应能协调浮动。例如图6-11b中的浮动盘、图6-11c和图6-12b中的三个浮动压板，都是为此目的而设置的，称为浮动环节。若有n个夹紧点，则应有(n-1)个浮动环节。同时夹紧的工件数量不宜太多。有较大的总夹紧力和足够的刚度。力求设计成增力机构，并使结构简单、紧凑，以提高机械效率。图6-13多件顺序联动夹紧机构1活塞2活塞杆3滚轮4推杆5杠杆6顶杆 7V形块8浮动V形块9固定V形块5.夹紧机构(2)铰链夹紧机构铰链夹紧机构是由铰链杠杆组合而成的一种增力机构，其结构简单，增力倍数较大，但无自锁

6、性能。图6-14铰链夹紧机构的基本类型5.夹紧机构图6-15型单臂单作用铰链夹紧机构传力点的行程和最小储备量5.夹紧机构图6-16拨叉铣槽工序定位分析一、拟订夹具的结构方案1.拟订定位方案及其定位装置的结构2.拟订夹紧装置的结构3.拟订对刀装置4.拟订夹具体的结构及其连接元件5.绘制钻模结构草图1.拟订定位方案及其定位装置的结构(1)拟订加工连杆10mm3.2mm槽的定位方案1)定位方式。2)基准的合理性及定位元件的基本结构图6-17连杆铣槽工序的定位方案图1圆柱销2菱形销3工件1.拟订定位方案及其定位装置的结构为保证槽深尺寸以及所铣削的槽底面对槽顶端面的平行度要求，按“基准重合原则”，应选择

7、槽顶端面作为定位基准。但是，此端面上要铣槽，夹具的定位基面必然向下，这就会导致工件的定位和夹紧变得非常困难，造成整个夹具结构也较为复杂。如果选择与加工槽相对的另一端面为定位基准，则会产生基准不重合误差，其大小等于两端面间的尺寸公差0.1mm。而槽深公差较大(0.4mm)，故可保证精度要求。并且，还可以使定位夹紧可靠，操作方便。因此，应选择工件底面作为定位基准，采用平面为定位元件，即限制三个自由度。1.拟订定位方案及其定位装置的结构为保证所铣槽对大小孔轴线组成的平面成450.5角要求，以及槽中心平面与大孔轴线相交的要求，按“基准重合原则”，应选大、小头孔轴线作为定位基准。为避免发生过定位现象，采

8、用一个圆柱销和一个菱形销做定位元件。其中的圆柱销与大孔面为一对定位副，而菱形销则与小孔面为另一对定位副，以保证槽中心平面通过大孔的轴线。(2)选择定位元件，确定定位装置1)?42.6mm大孔的定位元件：采用?42.6g6的圆柱销，即图6-17中的圆柱销1。2)?15.3mm小孔的定位元件：采用?15.3g6的菱形销，即图6-17中的菱形销2。1.拟订定位方案及其定位装置的结构(3)分析计算定位误差除开槽宽10+02mm由铣刀保证外，本工序的主要加工要求是：槽深尺寸为3.2+04mm，槽的位置为450.5。1)加工槽深为3.2+04mm的定位误差。2)槽的位置450.5的定位误差。2.拟订夹紧装

9、置的结构(1)拟订夹紧方案及夹紧装置的结构根据工件的定位方案，考虑夹紧力的作用点及方向，拟采用图6-16所示的夹紧方案。图6-18螺旋压板夹紧机构2.拟订夹紧装置的结构(2)工位变更的方案铣削工件每一面的两对槽时，先铣削一对槽，然后进行90转位，再铣削另一对槽。1)方案1：采用分度装置，当加工完一对槽后，将工件与分度装置一起转过90，再加工另一对槽。2)方案2：在夹具上安装两个相差为90的菱形销，加工完一对槽后，松开工件，将工件转过90套在另一个菱形销上，重新夹紧后再加工另一对槽。(3)夹紧的可靠性在铣床上铣槽的加工过程中，工件受力的来源主要有两个：一个是铣削时产生的铣削力；另一个是两处夹紧时

10、所产生的夹紧力。3.拟订对刀装置图6-19拨叉铣槽的对刀装置1夹具体2直角对刀块3铣刀二、校核夹具的精度1.槽深尺寸3.2+04mm的精度分析2.槽的位置450.5(即4530)的精度分析1.槽深尺寸3.2+04mm的精度分析1)槽深的定位误差D=0.1mm。2)如图6-20所示，夹具定位面N对夹具底面M的平行度会导致工件倾斜，引起被加工槽的底面与其端面(工序基准)不平行，进而会影响槽深的尺寸精度。图6-20连杆铣槽工序的夹具结构草图1夹具体2直角对刀块3压板4菱形销5圆柱销6定位键1.槽深尺寸3.2+04mm的精度分析3)加工方法有关误差，如对刀具的制造和对刀误差，铣刀的跳动、机床工作台的倾

11、斜等因素所引起的加工方法误差，可根据生产经验并参照经济加工精度进行确定，故本工序取为0.015mm。2.槽的位置450.5(即4530)的精度分析1)槽位置的定位误差D=0.12=7.2。2)由图6-20可知，夹具上两菱形销分别和圆柱销中心连线的角度位置公差为5，会直接影响工件的45精度。3)机床纵向进给方向对工作台T形槽方向的平行度误差，可参照机床精度标准中的规定以及机床磨损情况来确定。三、绘制夹具装配图图 6-21四、绘制夹具零件图1.分析图6-22所示的定位方案是否合理。2.如图6-23所示，根据工件加工要求，分析各工序理论上应该限制哪些自由度？3.定位误差分析及计算4.如图6-26所示

12、，进行夹紧与结构分析，并改错。5.根据表6-2中的工序零件图，在拨叉上铣槽。1.分析图6-22所示的定位方案是否合理。图6-22定位方案分析2.如图6-23所示，根据工件加工要求，分析各工序理论上应该限制哪些自由度？图6-23限制自由度分析3.定位误差分析及计算1)如图6-24所示，按图示的定位方式铣削连杆的两个侧面，分别计算图6-24a中加工尺寸1203mm、图6-24b中加工尺寸H1、图6-24c中加工尺寸H2和图6-24d中加工尺寸H3共四种加工尺寸各自的定位误差。2)如图6-25所示，加工叶轮上均布的4个槽，工件以?(800.05)mm的外圆柱面在定位元件的?80010mm止口中定位。

13、图6-24铣连杆两个侧面的定位方案简图3.定位误差分析及计算图6-25铣叶轮四槽工序图及其定位简图5.根据表6-2中的工序零件图，在拨叉上铣槽。图6-26夹紧与结构分析5.根据表6-2中的工序零件图，在拨叉上铣槽。表6-2拨叉铣槽的铣床夹具设计任务表工件名称拨叉机床型号铣床X6132材料45钢夹具类型专用夹具(设计任务)生产类型批量同时装夹工件数1件刀具直柄键槽铣刀?16e8GB/T 111211997工序内容及要求铣槽，槽宽为16H11，槽深为8mm，槽侧面与?25H7孔轴线的垂直度公差为008mm，槽侧面与E面的距离为(1102)mm工序零件图5.根据表6-2中的工序零件图，在拨叉上铣槽。

14、表6-3铣床夹具设计评分表项目权重优秀(90100分)良好(8090分)及格(6080分)不及格(60分)评分备注查 阅 收 集010能根据课题任务，独立查阅和收集资料，提出合理的完成任务的实施方案能查阅和收集教师指定的资料，提出合理的完成任务的实施方案能查阅和收集教师指定的资料，提出大体合理的完成任务的实施方案未能查阅和收集教师指定的资料，且实施方案不合理或没有实施方案5.根据表6-2中的工序零件图，在拨叉上铣槽。表6-3铣床夹具设计评分表定 位 设 计015能独立、合理地设计定位方案和定位结构，且定位误差分析和计算正确在教师的指导下，设计的定位装置合理，且分析和计算正确定位装置设计较不合理

15、，或定位误差分析和计算较不正确未完成定位装置的设计，或未完成定位误差分析和计算夹 紧 设 计015能独立地按照夹紧装置的设计原则进行夹紧装置的设计能按照夹紧装置的设计原则进行夹紧装置的设计设计的夹紧装置基本符合夹紧装置的设计原则未完成夹紧装置的设计或不符合夹紧装置的设计原则5.根据表6-2中的工序零件图，在拨叉上铣槽。表6-3铣床夹具设计评分表其他015能独立、合理地选用、设计和布置其他元件及装置能合理地选用、设计和布置其他元件及装置其他元件及装置选用较不合理，或设计较不合理，或布置较不合理未完成其他元件及装置的选用，或设计，或布置的工作5.根据表6-2中的工序零件图，在拨叉上铣槽。表6-3铣

16、床夹具设计评分表设 计 图 样020能独立绘制夹具装配图和夹具中的非标零件图，且其各部结构及其关系表达清晰在教师的指导下，绘制夹具装配图和夹具中的非标零件图能绘制夹具装配图和夹具中的非标零件图，但其各部结构及其关系表达较不清晰未完成夹具装配图或零件图的绘制5.根据表6-2中的工序零件图，在拨叉上铣槽。表6-3铣床夹具设计评分表设 计 说 明 书020说明书的结构严谨，逻辑性强，论述层次清晰，数据或公式等来源可靠，理论分析与计算正确，文字及语句准确、流畅，完全符合规范要求说明书的结构和逻辑合理，论述层次清晰，数据或公式等来源有依据，理论分析与计算基本正确，文字及语句准确、流畅，达到规范要求说明书的结构合理，论述层次基本清楚，数据或公式等来源不清，理论分析与计算基本正确，文理基本通顺，勉强达到规范要求结构及逻辑混乱，数据或公式等无任何依据，理论分析和计算有原则错误，文理表达不清，有较多错别字，达不到规范要求5.根据表6-2中的工序零件图，在拨叉上铣槽。表6-3铣床夹具设计评分表创新005有重大改进或独特见解，有一定实用价值有一定改进或新颖的见解，实用性尚可无创新，且实用价值较低无创新，且无实用价值