A型齿轮油泵泵体安装板孔4×φ10钻夹具3D设计.doc
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1、精选资料南 京 工 程 学 院毕业设计说明书(论文)作 者: 学 号: 系 部: 专 业: 题 目:A型齿轮油泵泵体安装板孔 410钻夹具3D设计【三维SW】 指导者: (姓 名) (专业技术职务) 注:打印时删除评阅者: (姓 名) (专业技术职务) 注:打印时删除注: 20 年 月 南 京可修改编辑精选资料毕业设计说明书(论文)中文摘要夹具是机械加工不可缺少的部件,在机床技术向高速、高效、精密、复合、智能、环保方向发展的带动下,夹具技术正朝着高精、高效、模块、组合、通用、经济方向发展。该论文的设计任务是加工零件(A型齿轮油泵泵体)上的四个孔,。由于该零件属于大批量生产,钻孔精度要求较高,所
2、以设计一个专用的钻床夹具,保证零件的加工质量。由于夹具的利用率高,经济性好,使用元件的功能强并且数量少,配套费用低,降低了生产成本;采用夹紧装置,缩短停机时间,提高生产效率。设计钻床夹具,首先要仔细分析加工零件的技术要求,运用夹具设计的基本原理和方法,拟定夹具设计方案;在满足加工精度的条件下,合理的进行安装、定位、夹紧;在完成夹具草图后,进一步考虑零件间的连接关系和螺钉、螺母、定位销等的固定方式,设计合理的结构实现各零部件间的相对运动;根据各零件的使用要求,选择相应的材料。关键词 夹具;钻床夹具;精度;CAD全套设计加 197216396或401339828精选资料毕业设计说明书(论文)外文摘
3、要Title A type gear pump mounting plate hole 4 x Phi 10 fixture SolidWork 3D design AbstractMachining fixture is an indispensable component, the development of high speed, high efficiency, precision, complex, intelligent, environmentally friendly direction in machine technology driven, fixture techno
4、logy is moving towards high precision, high efficiency, module, combination, general, economic development.The design task of the thesis is to machining parts (A gear pump) four holes,. Because this is a part of mass production, high drilling precision, so the design of a special drilling jig, ensur
5、e the machining quality of parts. Because the fixture utilization rate is high, the economy is good, the use of functional components and a small number of supporting, low cost, reduce the production cost; the clamping device, reduce downtime, improve production efficiency.The design of drilling jig
6、, first to require careful analysis of parts of the processing technology, using the basic principle and method of fixture design, the proposed design scheme of fixture; in the condition of satisfying the processing precision, reasonable installation, positioning, clamping fixture; after the complet
7、ion of a sketch, consider the fixed connection relations between parts and screws, nut, a positioning pin, the rational design of the structure to realize the relative motion between the parts; according to the requirements of use of parts, select the appropriate materials.Keywords fixture; drilling
8、 jig; precision; CAD目 录第1章 绪 论11.1机床夹具的现状11.2 夹具的特点11.3 机床夹具的发展方向2第2章 钻床夹具的总体设计42.1 设计任务42.2 夹具的设计步骤52.3 钻床夹具的设计7第3章 夹具的工作原理与结构设计103.1 对定位元件的基本要求103.2 定位方案与定位元件103.3 夹紧103.4 夹紧方案的选择113.4.1 钻削切削力123.4.2 实际所需夹紧力的计算133.4.3夹紧方案163.5 夹具的使用方法18第4章 钻床夹具体及夹具零件的设计194.1 夹具体的要求194.2 夹具体毛坯的类型194.3 钻模板以及钻套的设计20第
9、5章 夹具误差的计算255.1 角度尺寸公差255.2 定位误差255.3 工件在夹具上加工的精度分析265.4 夹具误差的计算275.5 夹具三维设计31结论35致谢36参考文献38可修改编辑精选资料第1章 绪 论1.1机床夹具的现状夹具最早出现在18世纪后期。随着科学技术的不断进步,夹具已从一种辅助工具发展成为门类齐全的工艺装备。国际生产研究协会的统计表明,目前中、小批多品种生产的工件品种已占工件种类总数的85左右。现代生产要求企业所制造的产品品种经常更新换代,以适应市场的需求与竞争。然而,一般企业都仍习惯于大量采用传统的专用夹具,一般在具有中等生产能力的工厂里,约拥有数千甚至近万套专用夹
10、具;另一方面,在多品种生产的企业中,每隔34年就要更新5080左右专用夹具,而夹具的实际磨损量仅为1020左右,为了适应科学技术的快速发展,我们在短短几年内需更新大量的专用夹具,这样即提高了加工的成本,也造成了材料的浪费,为了减少这种情况,我们可以采用数控机床的柔性化制造技术。1.2 夹具的特点1)保证工件的加工精度专用夹具应有合理的定位方案,合适的尺寸,公差和技术要求,并进行必要的精度分析,确保夹具能满足工件的加工精度要求。2)提高生产效率专业夹具的复杂程度要与工件的生产纲领相适应,应根据工件生产批量的大小选用不同复杂程度的高效夹紧装置,以缩短辅助时间,以提高生产效率。3)工艺性好专用夹具的
11、结构简单,合理,便于加工,装配,检验和维修。专用夹具的生产属于小批量生产。4)使用性好专用夹具的操作应简单,省力,安全可靠,排屑应方便,必要时可设置排屑机构。5)经济型好除考虑专用夹具本身结构简单,标准化程度高,成本低廉外,还应根据生产纲领对夹具方案进行必要的经济分析,以提高夹具在生产中的经济效益。确定各表面加工方案,在选择各表面孔的加工方法时,需综合考虑以下因素:(1)要考虑各表面的精度和质量要求,根据各加工表面的技术要求,选择加工方法及分几次加工。(2)根据生产类型来选择,在大批量生产中可使用专用的高效率的设备;在单件小批量生产中则使用常用设备和一般加工方法。(3)要考虑被加工材料的性质。
12、(4)要考虑工厂或车间的实际情况,同时也应考虑不断改进现有的加工方法和设备,推广新技术,提高工艺水平。(5)此外,还要考虑一些其他因素,如加工表面的物理机械性能的特殊要求,工件形状和重量等。1.3 机床夹具的发展方向现代机床夹具的发展方向:主要表现为标准化、精密化、高效化、柔性化和模块化等五个方面。(1)标准化 机床夹具的标准化与通用化是相互联系的两个方面。目前我国已有夹具零件及部件的国家标准:GB/T2148T225991以及各类通用夹具、组合夹具标准等。机床夹具的标准化,有利于夹具的商品化生产,有利于缩短生产准备周期,降低生产总成本。(2)精密化 随着机械产品精度的日益提高,势必相应提高了
13、对夹具的精度要求。精密化夹具的结构类型很多,例如用于精密分度的多齿盘,其分度精度可达0.1;用于精密车削的高精度三爪自定心卡盘,其定心精度为5m。(3)高效化 高效化夹具主要用来减少工件加工的基本时间和辅助时间,以提高劳动生产率,减轻工人的劳动强度。常见的高效化夹具有自动化夹具、高速化夹具和具有夹紧力装置的夹具等。例如,在铣床上使用电动虎钳装夹工件,效率可提高5倍左右;在车床上使用高速三爪自定心卡盘,可保证卡爪在试验转速为9000r/min的条件下仍能牢固地夹紧工件,从而使切削速度大幅度提高。目前,除了在生产流水线、自动线配置相应的高效、自动化夹具外,在数控机床上,尤其在加工中心上出现了各种自
14、动装夹工件的夹具以及自动更换夹具的装置,充分发挥了数控机床的效率。(4)柔性化 机床夹具的柔性化与机床的柔性化相似,它是指机床夹具通过调整、组合等方式,以适应工艺可变因素的能力。工艺的可变因素主要有:工序特征、生产批量、工件的形状和尺寸等。具有柔性化特征的新型夹具种类主要有:组合夹具、通用可调夹具、成组夹具、模块化夹具、数控夹具等。为适应现代机械工业多品种、中小批量生产的需要,扩大夹具的柔性化程度,改变专用夹具的不可拆结构为可拆结构,发展可调夹具结构,将是当前夹具发展的主要方向。(5)模块化 模块化的设计省时、节能,体现在各种先进夹具的系统中,为夹具的计算机辅助设计与组装打下了坚实的基础,应用
15、CAD技术,可建立元件库、典型夹具库和用户使用档案库,可进行夹具优化设计,进行夹具的三维实体组装。模拟仿真刀具的切削过程,为用户提供正确、合理的配套方案,了解市场需求,不断地改进和完善夹具系统。第2章 钻床夹具的总体设计2.1 设计任务本设计的主要任务是设计一个钻床夹具,在零件端面上钻四个大小相同,相互对称的孔,另外在侧壁上钻一个孔,为了使钻孔的位置精确,必须对零件进行固定定位,提高加工精度,使之满足使用要求。专用夹具设计,方便加工及装卸,节省时间,提高工作效率。被加工零件如下图: 图2-1 被加工零件及需要加工的孔被加工零件安装到夹具上应对上端面和下部面进行定位,因为在钻端面上的四个孔时,可
16、能发生零件的左右移动,所以采用芯轴定位,因此需要一个夹紧装置将夹具连接起来,同时需要设置一个转轴实现夹具的旋转,在加工过程中采用加长钻套进行钻孔,满足设计要求。2.2 夹具的设计步骤1)明确设计任务书与收集设计材料夹具设计的第一步是在已知生产纲领的前提下,研究被加工零件的零件图、工序图、工艺规程和设计任务书,对工件进行工艺分析。其内容主要是了解工件的特点、材料;确定本工序的加工表面、加工要求、加工余量、定位基准和夹紧表面及所用的机床、刀具、量具等。其次是根据设计任务书收集有关材料,如机床的技术参数,夹具零部件的国家标准、部颁标准和装订标准,各类夹具图册、夹具设计手册等,还可收集一些同类夹具的设
17、计样图,并了解该厂的工装制造水平,以供参考。2)拟定夹具结构方案与绘制夹具草图A)确定工件的定位方案,设计定位装置。B)确定工件的夹紧方案,设计夹紧装置。C)确定对刀或导向方案,设计对刀或导向装置。D)确定夹具与机床的连接方式,设计连接元件及安装基面。E)确定和设计其它装置及元件的结构型式,如分度装置、定位装置及吊装元件等。F)确定夹具体的结构型式及夹具在机床上的安装方式。G)绘制夹具草图,并标注尺寸、公差及技术要求。3) 进行必要的分析计算工件的加工精度较高时,应进行工件加工精度分析。有动力装置的夹具,需计算夹紧力。当有几种夹具方案时,可进行经济分析,选用经济效益较好的方案。4) 审查方案与
18、改进设计夹具草图画出后,应征求有关人员的意见,并送有关部门审查,然后根据他们的意见对夹具方案作进一步修改。5) 绘制夹具装配总图夹具的总装配图应按国家标准绘制。绘图比例尽量采用1:1. 主视图按夹具面对操作者的反向绘制。总图应把夹具的工作原理、各种装置的结构及其相互关系表达清楚。夹具总图的绘制次序如下:A) 用双点划线将工件的外形轮廓、定位基面、夹紧表面及加工表面绘制在各个视图的合适位置上。在总图中,工件可看作透明体,不遮挡后面夹具的线条。B) 依次绘出定位装置、夹紧装置、对刀或导向装置、其它装置、夹具体及连接元件和安装基面。C) 标注必要的尺寸、公差和技术要求。D) 编制夹具明细表及标题栏完
19、整的夹具装配总图可参阅夹具图册。6) 绘制夹具零件图夹具中的非标准零件均要画零件图,并按夹具总图的要求,确定零件的尺寸、公差及技术要求。2.3 钻床夹具的设计钻床夹具装配图,如图2-2a、2-2b、2-2c所示。如图2-2a,钻床夹具装配图的主视图,采用铸造型的夹具体,盖板15、中间板18、底板19 ,材料均为灰铸铁(HT200);开槽圆柱头螺钉六角螺母的作用,用来装卸零件;长型固定钻套固定在钻模板上 ,用开槽圆柱头螺钉和定位销进行连接、固定、定位。 2-2a 钻床夹具主视图 在图2-2b,钻床夹具装配图的俯视图中,可以清楚的看到,为了钻零件端面上四个孔时设计的可换钻套11与钻套用螺钉10在盖
20、板上的位置;设计了一个装配把手21,它与盖板连接压紧螺钉8、六角螺母9是压板下面部分的剖视,可以看出与螺杆的连接情况;六角头螺栓12的作用是连接压板和支板 2-2b 钻床夹具俯视图在图2-2c,钻床夹具装配图的左视图中,可以清楚的看到整个夹紧装置和它的连接情况,压板支板、轴压板和轴的连接处,采用螺纹,将旋转运动转化为直线运动,传动效率高、定位准确、自锁性等特点,夹紧后,钻孔的过程中,即使有振动,也不会出现打滑的现象;中间板剖视后可以清楚的看到轴的形状,采用梯形轴,方便安装,的轴起到一个定位的作用,使压板左右对称,在夹紧过程中,不会因为位置偏移,影响加工精度2-2c 钻床夹具左视图第3章 夹具的
21、工作原理与结构设计3.1 对定位元件的基本要求1) 足够的精度由于工件的定位是通过定位副的接触(或配合)实现的,定位元件上限位基面的精度直接影响工件的定位精度,因此,限位基面应有足够的精度,以适应加工的要求。2) 足够的强度和刚度定位元件不仅限制工件的自由度,还有支撑元件、承受夹紧力和切削力的作用,因此,因有足够的强度和刚度,以免使用中变形或损毁。3) 耐磨性好工件的装卸会磨损定位元件的限位基面,导致定位精度下降。定位精度下降到一定程度时,定位元件必须更换,否则,夹具不能继续使用。为了延长定位元件的更换周期,提高夹具的使用寿命,定位元件应有较好的耐磨性。4) 工艺性好定位元件的结构应力求简单、
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