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机械设计与制造---说明书


安徽机电职业技术学院 夹具设计与制造

课程设计说明书
设计题目:设计“水泵叶轮”零件的铣床夹具

班级:机制 3103 设计者:张 xx 指导教师:袁老师、刘老师 评定成绩:

设计日期 2012 年 5 月 14 日至 2012 年 6 月 15 日

目录
设计任务书………

………………………………… 课程设计说明说书正文…………………………… 序言………………………………………………… 01 02 03

一. 对设计任务(水泵叶轮零件)的分析……04
1) 零件的尺寸、精度分析……………………05 2) 零件的工艺分析……………………………

06 07

二. 拟定夹具的结构方案………………………

1) 选择定位方案及设计定位元件………………07 2) 设计夹紧装置………………………………07 3) 夹具与机床的对定、链接、夹紧方式………07 4) 考虑夹具拆装、起吊、定位元件的更换………07 5) 夹具体结构的设计……………………………07 6) 其他结构的设计

…………………………… 07

三. 夹具的总设计图………………………………07 四. 夹具的精度校核………………………………07 五. 夹具的制造及工艺规程设计……………07 六. 课程设计心得体会……………………………07 七. 参考文献………………………………………07

安徽机电职业技术学院 机械制造工艺学课程设计任务书

设计题目:设计“水泵叶轮”零件的铣床夹具

设计内容:1.产品零件图 2.机械加工工艺过程卡片 3.夹具设计装配图 4.课程设计说明书

班级: 设计者: 指导教师: 评定成绩:

设计日期年月日至年月日

序言

一. 水泵叶轮零件的分析
1) 零件尺寸、精度的分析

题目给定的零件是水泵叶轮。主要尺寸有底座是 Φ80mm、总体 高度是 60mm,本次设计的铣床专用夹具是为了加工 4x11 的槽。槽 的精度 6.3 以及 0.02 的对称度。

2) 零件的工艺分析
设计水泵叶轮的 4x11 的槽加工所用的专用夹具。所以设计的专用夹 具要能保证对称度、表面粗糙度的要求。由于是对称分布的 4 个槽所 以要有分度装置。

二.拟定夹具的结构方案
1)选择定位方案及设计定位元件
为了达到工件被加工表面的技术要求,必须保证工件在加工过程 中的正确位置。 所以夹具应满足: 一批工件在夹具中占有正确的位置; 夹具在机床中要有正确位置;刀具相对夹具要有正确位置。显然工件 的定位是很重要的。 由水泵叶轮零件图可以分析出, 底面限制了三个自由度为主要限 位面,所以要用大平面定位,由于零件是圆盘类零件,故设计大平面 为定位盘。零件图中 Φ12H8 的孔限制了两个自由度,所以要用短圆 柱销定位, 并且要求短圆柱销的精度很高以保证孔的对称度和同轴度。 以上限制了五个自由度了,由于是圆盘类零件,所以再设计一个定位 挡销,就达到了限制了六个自由度,实现完全定位。所以设计的定位 元件是:一个大平面的定位盘、一个短圆柱销、一个定位挡销。

2)设计夹紧装置
在机械加工过程中,为保证工件定位时所确定的正确加工位置, 防止工件在切削力、 惯性力、 离心力及重力等作用下发生位移和振动, 所以要设计一个夹紧装置将工件夹紧。 力源装置采用手动夹紧。夹紧元件采用压板。中间传力机构采用

传力轴和杠杆。夹紧方式采用螺纹夹紧。夹紧过程为:用手动把螺纹 夹紧,通过传力轴把夹紧力传给压板,最后由压板来夹紧工件使工件 获得正确的位置。 杠杆的作用是通过杠杆可以把夹紧力均匀地施加在 工件上。

3)夹具与机床的对定、链接、夹紧方式
为了保证夹具的稳定性、确定夹具的正确位置,所以要设计一个 特殊元件: 定位键。 定位键是安装在夹具底面的纵向槽内, 使用两个, 用开槽圆柱头螺钉固定。 常用的定位键的断面为矩形,因为矩形定位键已标准化了。所以 我们也采用了断面为矩形的定位键,选择 A 型键。A 型键与夹具体槽 和工作台 T 型槽的配合尺寸均为 B,其偏差克选 h6 或 h8。为了提高 精度,两个定位键间的距离选择尺寸很大,安装夹具时,让定位键靠 向 T 型槽一侧,以避免间隙的影响。

4)考虑夹具拆装、起吊、定位元件的更换
考虑到夹具需要拆装,对一些易损件易磨件设计了一些衬套,方便拆 装、更换。为了使用方便尽量设计了一些尺寸较小的零件方便起吊、 安装。

5)夹具体结构的设计

夹具上的各种装置和元件通过夹具体连接成一个整体。因此,夹 具体的形状及尺寸夹具上各种装置的布置及夹具与机床的连接。 在加工过程中,夹具体要承受工件重力、夹紧力、惯性力和振动 力的作用,所以夹具体应具有足够的强度、刚度和抗震性,以保证工 件的加工精度。 1. 有足够的强度和刚度:在加工过程中,夹具体要承受工件重

力、切削力和振动力的作用。所以选用铸造夹具体,且选用 整体式圆盘类夹具体。 2. 结构工艺性好:采用圆盘类夹具体,便于铸造,更方便机械 加工,在车床上就可以加工。 3. 在机床上安装可靠

6)其他结构的设计
该铣床还有一些其他结构,若分度装置、对刀块、衬套、手柄、顶杆 等。 分度装置:由于是设计在铣床上铣削零件 4x11 的槽,零件的四个槽 是对称分布的,所以要设计分度装置。我们设计的是回转分度装置, 固定部分为圆盘类零件,如下图。转动部分是用手柄转动,还设计了 一些回转盘、衬套、转轴等。

手柄:手柄是分度装置的转动部分,根据夹具体的大小,与分度装 置的配合要求,以及人手的大小和习惯来设计手柄的尺寸。最终设 计的尺寸如下图:

杠杆:杠杆的作用是把压板上的夹紧力均匀地分配到工件上,使工 件均匀受力,不使工件变形。杠杆的尺寸是根据与定位盘、压板、 顶杆的配合来确定的。最终尺寸如下图:

压板:压板是夹紧元件,通过压板来夹紧工件的,使工件的位置确 定。压板的设计如下图:

三. 夹具的总设计图

四. 夹具的精度校核
1. 夹具精度分析
由零件图可知,所设计的夹具需保证的加工要求有:尺寸 4x11mm、 深度 11mm, 定位孔的尺寸 Φ12H8, 以及槽的对称度为 0.2。 还有一些粗糙度要求槽的精度为 6.3。

2. 确定夹具技术要求和有关尺寸以及公差配合
夹具技术要求和有关尺寸以及公差配合是根据教材和有关资料、 手册规定的原则和方法确定的,本夹具的技术要求和公差配合如下。 技术要求:定位元件与夹具底面的垂直度误差允许值为 0.03mm。 导向元件与夹具底面的垂直度误差允许值为 0.05。导向元件衬套与

夹具底面的平行度误差允许值为 0.02。 公差配合:Φ 12H7 孔与短圆柱销的配合代号及精度要求:Φ 12H7 与 Φ 12g6 配合。 ?162H7分度盘与夹具体的配合代号及精度要求:?162H7/g6配合。 Φ 12H7的短圆柱销与定位盘的配合代号及精度要求:Φ 12H7/g6配合。 Φ 8H7分度销与分度槽的配合代号及精度要求:Φ 8H7/g6配合。

五. 夹具的制造及工艺规程设计
夹具体的工艺规程设计先用 HT200 铸造夹具体毛坯, 然后再机械加工, 见表夹具体的机械加工工艺过程卡片

六.课程设计心得体会 七.参考文献


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