毕业设计[].doc
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1、个人收集整理 勿做商业用途目 录前 言 4第一部分 加工方案41.1 课题介绍31。2 机用台虎钳工作原理41.3 对台虎钳各个零件的设计6第二部分 加工工艺与技术难点102。1 台虎钳结构特点和技术要求102.2 材料毛坯的选择与加工方案15第三部分 台虎钳钳口结构改进193.1 台虎钳的分析改进18第四部分 毕业设计总结21参考文献22前 言机械是人类生产劳动的重要工具.几十年来,在数控机床向高速、高效、精密、复合、智能、环保方向发展的带动下,相应的夹具技术正朝着高精、高效、模块、组合、通用、经济方向发展.夹具是机械加工不可缺少的部件之一.常用的几种夹具主要有:可调夹具;组合夹具;数控机床
2、夹具等。而虎钳是最常用最经济最普及的一种夹具,其结构简单装夹迅速,定位准确,加工时省时省力,提高了加工效率和加工精度。提高了产品质量。机械加工中,台虎钳是较为常见的装夹工具,它分机用和手用两种,都是利用两钳口作定位基准,靠丝杠,螺母传送机械力的原理进行工作的。台虎钳结构简单装夹迅速,加工时省时省力,提高了加工效率和加工精度。提高了产品质量。但是台虎钳也有其不足之处.如不能较好的装夹外形较为复杂的工件。主要原因是台虎钳钳口是平直的,不适于装夹圆柱形工件,机加工时工件易位移,有时工件还会飞出机床台面。为此,特对台虎钳的钳口进行结构的改进设计。以满足更多使用功能的要求,使其更加的实用化。关键词:夹具
3、 孔系加工 自动加工 第一部分 加工方案1.1 课题介绍本次课题主要设计的是普通型台虎钳.但是因为普通型台虎钳的钳口是平的,无法装夹球型,特别是圆柱型工件。机加工时工件容易位移,甚至飞出工作台面,为此,笔者对它的结构进行了改进.以满足了其使用要求,更实用化.根据学校在这次课题设计中所提供的材料、设备,我在选择设计课题时紧扣两点:一、最大限度的应用所学知识二、在保证时间的前提下课题能完美的完成。最终选择台虎钳为我这次毕业设计的课题.如下图所示:图1 台虎钳效果图1.2 机用台虎钳的工作原理台虎钳由固定钳座1,钳口板2,活动钳身4,螺杆8和方块螺母9等零件组成。当用扳手转动螺杆8时,由于螺杆8的左
4、边用开口销卡住,使它只能在固定钳座1的两圆柱孔中转动,而不能沿轴向移动,这时螺杆8就带动方块螺母9,使活动钳身4沿固定钳座1的内腔作直线运动。方块螺母9与活动钳身4用螺钉3连接整体,这样使钳口闭合或开放,便于夹紧和卸下零件。(图2)。固定钳座1在装配件中起支承钳口板2,活动钳身4,螺杆8和方块螺母9等零件的作用,螺杆8与固定钳座1的左,右端分别以12H8/f7和18H8/f7配合,活动钳身4与方块螺母9以20H8/f7间隙配合。固定钳座1的左、右两端是由12H8和18H8水平的两圆柱孔组成,它支承螺杆8在两圆柱孔中转动,其中间是空腔,使方块螺母9带动活动钳身4沿固定钳座1作直线运动.图2 普通
5、台虎钳的装配图1。3 对台虎钳各个零件的设计1。固定钳座的设计该零件一般选用灰铸铁,常用的牌号为HT200。这是因为灰铸铁不仅成本低,而且具有较好的耐磨性、可铸性、可切削性和阻尼特性。精度要求较高的钳身可选用耐磨铸铁,或铸钢件.对单件生产或某些简易的钳座,为缩短身缠周期和降低生产成本,也采用钢件焊接结构。根据固定钳座的零件图,先画出三维实体图,选取材料为T200.图3 固定钳座的零件图4 固定钳身的三维实体图2.活动钳身的结构设计根据活动钳身的零件图画出三维实体图,选取材料为HT200。活动钳身的零件图:图5 活动钳身的零件图图6 活动钳身的三维实体图3。方块螺母的结构设计根据方块螺母的零件图
6、画出三维实体图,选取材料为Q235方块螺母的零件图。图7 方块螺母零件图图8 方块螺母三维实体图4。钳口板的结构设计根据钳口板的零件图画出三维实体图,选取材料为45。钳口板零件图(图9)图9 钳口板零件图图10 钳口板三维实体图第二部分 加工方案与技术难点2.1 台虎钳结构特点和技术要求一、孔径精度 该螺杆支撑孔的尺寸误差和几何形状误差会使螺杆与其配合不良。孔径过大,配合过松,使螺杆回转不稳定,并降低了支承刚度,易产生晃动;孔径过小,配合过紧,螺杆将因外环变形而不能正常运转,缩短寿命。螺孔不圆,也使螺杆外环变形而引起径向跳动。从上分析可知,对孔的精度要求较高,螺孔的尺寸精度为IT6级,孔的几何
7、形状误差控制在尺寸公差范围之内。二、孔形位公差要求 同一轴线上各孔的同轴度误差和孔端面对轴线的垂直度误差,形位公差如果不能保证,会使螺杆装配到钳身上后产生歪斜,致使螺杆产生径向圆跳动,和轴向窜动,加剧磨损。孔系之间的平行度误差会影响螺杆传动质量.一般同轴上各孔的同轴度约为最小孔尺寸公差之半。一般都要规定螺杆轴线对安装基面的平行度公差.在垂直和水平面两个方面上允许螺杆前端向上向前偏.。 保证同轴孔系同轴度的方法:1)利用已加工孔作支承导向 当台虎钳前壁上的孔径加工好后,在孔内装一导向套,通过导向套支承镗杆加工后壁上的孔,以保证两孔的同轴度要求。此法适用于加工前后壁相距较近的同轴线孔。2)采用调头
8、镗 当前后壁相距较远时,可用“调头镗”。工件在一次装夹下,镗好一端的孔后,将工作台回转180,镗另一端的孔。对同轴度要求不高的孔,可选择普通镗床镗削;对同轴度要求较高的孔,可选择卧式加工中心镗削。对于我设计的虎钳,由于钳身尺寸相对较小,对同轴度要求的孔, 可采用铣平端面打中心孔钻半精镗孔口倒角精镗或(绞)。镗刀可采用加长减震镗刀一次装夹完成镗孔。同时此法也可保证孔与端面的垂直度要求.必须要求工件在一次装夹下完成.。 孔加工方法:孔的加工精度为IT7级,一般可采用镗(扩)粗铰精铰或粗镗(扩)半精镗精镗攻螺纹加工方案(若未铸预孔则应先钻孔).以上两种方案均能使孔的加工精度达IT7级,表面粗糙度达R
9、a0。632.5mm.当空的精度高于IT6级、表面粗糙度值小于Ra0.63um时,还应增加一道超精加工(常用精细镗、衍磨等)工序作为终加工;单件小批生产时,也可采用浮动铰孔。三、主要平面的精度 装配基面的平面度误差影响活动钳身与固定钳身连接时接触刚度。若在加工过程中作为定位基准时,还会影响孔的加工精度.因此规定底面和导向面必须平直和相互垂直。其平面度、垂直度公差等级为5级.顶面的平面度要求是为了保证活动钳身的移动性,活动灵活.当大批大量生产将其顶面用作定位基面加工孔时,对它的平面度要求还要提高。四、表面粗糙度 主要表面的表面粗糙度会影响连接面的配合性质或接触刚度。 装配基准面和定位基准面为Ra
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