机械制造装备课程设计文档格式.docx
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教授
二〇一五年六月
摘要
机械制造装备课程设计时我们对于这门课程的充分运用，为了提高我们的专业素养及水平，通过这次紧张而充实的课程设计，我们可以将在这个丰富的实践的过程中得到的知识在现实中体现。
例如在我们对机床夹具设计的过程中，需要我们严格的对夹具的定位方案进行多次分析、夹紧方案的不断计算及校核，以及对夹具的结构设计与不断修改都使得我们得到了充分锻炼。
在实际的设计过程中，对加工要求进行分析，设计了几种方案，为了筛选也遇到了许多困难和瓶颈，如是否符合基本的定位要求，夹具的结构是否合理，所设计的夹具是否经济等等，我们带着这些问题来筛选方案，最终设计出这次的方案，解决问题的过程是我们认真学习钻研的反映。
总而言之这次课程设计是我们运用了所学的大量知识所换来的一次刻苦铭心的解决实际问题的练习。
在这次设计过程中可能有许多地方还存在缺陷，可能会有考虑不周到的设计甚至严重的错误，希望老师及读者认真指出修改，以便我们得到更好的进步。
关键词：
机械制造装备、夹具、课程设计
目录
摘要-2-
1机床夹具设计基础知识
-4-
1.1机床夹具的功用-4-
1.2机床夹具的组成-5-
1.3机床夹具应满足的基本要求-5-
2零件分析-7-
3定位方案分析-8-
4定位误差分析-9-
5夹紧方案的确定-9-
5.1夹紧的基本要求-9-
5.2夹紧机构选择-10-
6机床的选择-10-
结论与体会-11-
参考文献-12-
致谢-13-
在机械制造的各个加工工艺工程中，必须使工件在工艺系统中处于正确的位置，以保证加工质量，并提高生产效率。
把为了使工件处于正确位置上所使用的各种工艺装备称为夹具。
在机床上对工件进行切削加工时，为了保证加工精度，必须正确地安放工件，使工件相对于刀具和机床占有正确的位置，这一过程称为“定位”。
为了保证这个正确位置在加工过程中稳定不变，应该对工件施加一定的夹紧力，这个过程称为“夹紧”。
这两个过程总称为“安装”。
在机床上实现安装过程的工艺装备，就是“机床夹具”。
机床夹具的种类很多，其中，使用范围最广泛的是通用夹具，如车床上用的三爪自定心卡盘。
1.1机床夹具的功用
1、保证被加工表面的位置精度。
工件借助在夹具中的正确安装，工件加工表面的位置精度不必依赖于工人的技术水平，而主要靠夹具和机床来保证，且加工精度稳定。
2、提高生产率。
采用夹具后，避免逐个工件找正、对刀，易于实现多件、多工位加工，以及采用气动、液压动力夹紧等快速高效夹紧装置，因此可以显著减少辅助实践，提高劳动生产率。
3、扩大机床的工艺范围。
在机床上使用夹具可以改变机床的用途和扩大机床的使用范围，如以车代镗。
有时，对一些形状复杂的工件必须使用专用夹具以实现装夹加工。
4、减轻工人的劳动强度，保证生产安全。
1.2机床夹具的组成
1、定位元件
用于确定工件在夹具中的正确位置。
工件完成定位后，工件的定位基面与夹具定位元件直接接触或相配合，因此当工件定位面的形状确定后，定位元件的结构通常也就确定了。
定位元件的定位精度直接影响工件的加工精度。
2、夹紧装置
用于夹紧工件，保持工件定位后的位置在加工过程中不变。
该部分的类型很多，通常包括夹压元件（压板、夹爪）、增力及传动装置（杠杆、螺纹传动副）以及动力装置（气缸、液压缸），所采用的具体结构会影响夹具的复杂程度和性能。
3、其他装置及元件
包括用于确定夹具与刀具相对位置的导向或对刀元件，如钻床夹具中的钻套、镗床夹具中的镗套、铣床夹具中的对刀块，以及根据加工需要而设置的其他元件或装置，如分度装置、定位键等。
4、夹具体
用于将夹具的各种元件、装置连接成一体，并通过它将整个夹具安装在机床上。
1.3机床夹具应满足的基本要求
1、保证工件的加工精度
夹具应有合理的定位、夹紧和导向方案，必要时应进行定位误差的分析与计算，并有合理的尺寸、公差和技术要求，以确保夹具能满足工件的加工精度要求。
2、夹具的总体方案应与生产纲领相适应
大批大量生产时，应精良采用各种快速、高效的结构，提高生产率；
在小批生产中，尽量使夹具结构简单、易于制造；
对结余大批大量和小批生产之间的各种生产规模，则可根据经济性原则选择合理的结构方案。
3、使用性好
即夹具的操作应方便、安全，能减轻工人的劳动强度。
如操作位置应符合工人的习惯，工件的装卸要方便，夹紧要省力，排屑要通畅，必要时要加防护装置等。
4、经济性好
应尽量采用标准元件。
应有良好的结构工艺性，以便于制造、装配和维修。
同时，还应合理选用夹具零件的材料和必要的热处理规范。
2零件分析
输出轴主要应用在动力输出装置中，是输出动力的主要零件之一。
其主要作用是传递转矩，使主轴获得动力，工作中要承受很大的冲击载荷和扭矩。
因此，该零件需具有足够的耐磨性和抗扭强度。
这次课程设计的课题是设计钻两个斜孔的钻孔夹具。
孔的加工工序需要的定位表面均已加工完成，本次工序需要保证的尺寸包括斜孔的中心线与水平面垂直。
需限制其6个自由度来完全定位。
3定位方案分析
1、定位方案一：
平面：
X转动、Y转动、Z移动
长圆柱销：
X移动、Y移动、X转动、Y转动
菱形销：
Z转动
2、定位方案二：
短圆柱销：
X移动、Y移动
经过分析，方案一由于过定位，并且不利于快速加工另一个孔，而方案二完全定位，没有过定位，可以快速提起并旋转至第二个加工位置，故选方案二定位。
4定位误差分析
如果采用试切法加工，一般不需要考虑定位误差。
在成批生产中采用调整法加工时，需要作定位误差的分析计算。
定位误差是工件加工误差的一部分，在分析定位方案时，根据工厂实际生产经验，定位误差应控制在工件对应公差的1/3—1/5以内。
5夹紧方案的确定
工件在夹具中除了定位以外，由于加工过程中工件会受到切削力、离心力、惯性力及中立等外力的作用，为了防止工件因此发生运动而破坏定位时获得的正确位置，工件在夹具中还需要夹紧
5.1夹紧的基本要求
夹具上实现夹紧的夹紧机构是否正确合理，对于保证加工质量、提高生产率、减轻工人的劳动强度有很大的影响。
工件的夹紧应满足以下基本要求：
夹紧时不能破坏工件定位时获得的正确位置。
夹紧应可靠和适当。
既要保证加工过程中工件不发生松动或振动，又不允许工件产生不适当的变形和表面损伤。
夹紧操作应方便、省力、安全。
夹紧机构的自动化程度和复杂程度应与工件的生产批量及工厂的生产条件相适应。
夹紧机构应有良好的结构工艺性，尽量使用标准件。
5.2夹紧机构选择
经过分析计算夹紧力大小，并且在网上与资料比较，确定以下的夹紧机构
通过两个双头螺栓把套筒与夹具体夹紧，并且在加工完一个孔后可以松开螺栓，人为把工件沿中心线拉起旋转至第二个加工位置，夹紧继续加工，极大提高了加工的效率，最大程度保持了工件的稳定性。
6机床的选择
根据工件装夹后的总体尺寸以及加工工序要求，可选择Z3050摇臂钻床作为加工机床，其具体参数如下：
最大钻孔直径
50mm
主轴中心至立柱母线距离360-1860mm
主轴端面至底座工作面距离260-1050mm
主轴行程350mm
主轴圆锥孔莫氏5号
主轴转速12级r/min
28，47，66，90，130，180，240，340，470，650，930，1300
主轴进给量6级r/min0.06，0.16，0.22，0.25，0.35，0.56
主轴允许最大进给抗力16000N
主电机功率4.0kw
摇臂升降电机功率1.5kw
结论与体会
这次课程设计体和原来的课设计完全不同，这次需要对课本的熟悉了解，并且在网上查阅大量的资料，了解一般情况是如何设计的，心里有个底，再设计符合这次课题的设计，所以这次工作量也比较大，尤其是在方案的选择中，否则后面会出现许多原理上的错误，并且对题意的理解也要透彻，避免理解错题意，
总上所述设计的钻床夹具能按照预期要求完成工作。
参考文献
［1］刘鸿文主编，《材料力学（I）》（第五版），高等教育出版社，2011年1月。
［2］何铭新、钱可强、徐祖茂主编，《机械制图》（第六版），高等教育出版社，2010年7月。
［3］郑文纬、吴克坚主编，《机械原理》（第七版），高等教育出版社，1997年7月。
［4］哈尔滨工业大学理论力学教研室编，《理论力学（I）》（第七版），高等教育出版社，2009年7月。
［5］黄鹤汀主编，《机械制造装备》（第二版），机械工业出版社，2014年2月。
［6］周兆元、李翔英主编，《互换性与测量技术基础》（第三版），机械工业出版社，2011年4月。
排列顺序不分前后
致谢
感谢我们老师的对我们的细心指导和严格的要求以及勤恳的工作态度。
——杨卫平
感谢我自己，认真的完成了这次意义非凡的课程设计，让自己更进一步。
——刘译文
江西农业大学工学院
机床夹具课程设计
题目
输出轴孔8的夹具设计
专业
机械设计制造及其自动化
学生姓名
刘译文
材料目录
序号
附件名称
数量
备注
1
说明书
2
零件图
3
夹具装备图
4
定位元件图
二〇一五年六月
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