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1、 夾具設計 課程設計說明書 設計題目 設計車C620對合螺母上部Ф55孔夾具 班 級 學 號 學 生 指導教師 成都工業(yè)學院機電工程系 2012年 10 月 28日 7 目 錄 一、零件圖分析 2 1.1零件的結構工藝性 2 2.1工藝路線 3 二、 夾具設計 3 2.1工件的定位基準及其限制的自由度 3 2.2確定定位方案，設計定位機構 3 2.3確定平衡方案，設計平衡裝置 4 三：誤差計算 5 3.1加工誤差 5 3.2定位誤差ΔD 5 3.3夾具制造誤

2、差（固定支撐板的制造誤差）ΔJ 5 3.4夾具的安裝誤差（大圓盤的安裝誤差）ΔA 5 3.5加工方法誤差（工序尺寸計算） 6 四、 總結 6 一、零件圖分析 1.1零件的結構工藝性 更改過后的圖紙 該零件為中批量生產，零件圖尺寸標注完整，但是有兩處不合理。其一，原圖紙上Φ55mm的孔對孔兩端面的垂直度要求都為0.03mm，但是按照“先面后孔”加工原則，兩端面在車Φ55mm圓之前就已經完成，原圖上這樣標注這不符合加工要求和尺寸標注要求（兩端面應互為基準，相互有平行度要求），所以Φ55mm的孔只是對其中一個端面有0.03mm的垂直度要求。其二，原圖紙上Φ55mm的孔與兩

3、F面都有相同的平行度要求，這也不符合定位（過定位）和加工要求，所以只取其中一個面的垂直度要求，而另一面作為輔助支撐的面。零件輪廓描述清楚完整，材料為HT150，加工切削性能較好，無熱處理要求和硬度要求。 2.1工藝路線 工件的底面和燕尾面以及端面通過Φ55mm的預制孔定位已經加工完成，Ф55mm孔經過初加工。本道工序為精車Ф55mm的孔。加工要求是：Ф55孔軸線到導軌面F的距離是mm，同時保證孔中心線和F面的平行度要求和與孔端面的垂直度要求。兩個Φ12mm的盲孔在車大孔之后以大孔定位加工。為避免在加工大孔時出現(xiàn)打刀的情況，將加工兩個Φ6.5mm的沉孔孔的工序安排在加工完大圓之后。

4、 二、 夾具設計 2.1工件的定位基準及其限制的自由度 因為燕尾面（側導軌平面）C 和導軌面F與Ф55mm的孔都有位置精度的要求，所以以“基準重合”原則，選擇燕尾面C 和導軌面F作為我們的定位基準。工件用燕尾面C和F在固定支撐板（固定支撐板比較長，主要起定位作用）和活動支撐板（主要起輔助支撐作用），共限制5個自由度，用活動V形塊限制一個自由度。 定位原件 固定支撐板 活動V形塊 限制的自由度 、、 整個定位是完全定位。（活動支撐板起輔助支撐作用） 2.2確定定位方案，設計定位機構 采用六點定位原理進行定位，活動支撐板和活動V形塊定位。定位機構為固定支撐板，活動

5、支撐板和活動V形塊。為使活動支撐板和V形塊能準確運動到預定的位置所以兩者的運動軌跡必須由導軌保證，即兩者在既定的導軌上運動。兩者的導軌可以單獨加工。工件裝卸時，可擰動活動支撐板和活動V形塊進行裝夾和卸載，活動支撐板和活動V形塊均采用螺紋連接，可對工件進行裝夾夾緊和松卸。同時為防松，兩者螺紋連接的一端都另外附加一個螺母。最后用可調平衡塊來保持夾具的平衡。 為了減少生產成本和加工難度，采用一個固定大圓盤將定位原件及其運動的導軌（固定體1、2或是支撐板）連接起來，該固定大圓盤直接和機床的過渡盤連接。兩個固定體通過“一面兩孔”定位在大圓盤上。每個固定體由兩個短圓柱銷定位、四顆螺釘壓緊。 2.3確定

6、平衡方案，設計平衡裝置 對角鐵式結構不對稱的夾具，設計時應采取平衡措施，配置配重塊，以減少由離心力產生的振動和主軸軸承的磨損。同時配重塊可以采用“陷入”大圓盤的方式防止在工件加工過程中出現(xiàn)意外。 首先根據(jù)工件和夾具不平衡部分合成質量的重心，確定平衡塊的重心，計算出工件和夾具不平衡部分的合成質量，然后根據(jù)平衡條件確定平衡塊的質量。 假設合成質量集中在重心A處，OA=R，軸向尺寸為L，轉動時它所產生的離心力的近似計算公式為 ≈0.01Rn 由離心力引起的力矩為 =L 設平衡塊的質量

7、集中在重心B處，OB=r，軸向尺寸為l，則平衡塊引起的離心力為 ≈0.01rn 由引起的力矩為 =L 在綜合考慮徑向位置和軸向位置平衡的情況下，滿足平衡關系 = 即 0.01RnL≈0.01rn 化簡后 m2=RL/rl 三：誤差計算 3.1加工誤差 工件在車床夾具上加工時，加工誤差的大小受工件在夾具上的定位誤差ΔD、夾具誤差ΔJ、夾具在主軸上的安裝誤差ΔA和加工方法誤差的影

8、響。 3.2定位誤差ΔD 燕尾槽上端那個平面F既是工序基準，又是定位基準，基準不重合誤差ΔB為0。工件在定位時，定位基準與限位基準(支承板上 面)是重合的，基準位移誤差ΔY為0，因此，尺寸35mm的定位誤差Δ D為0。 3.3夾具制造誤差（固定支撐板的制造誤差）ΔJ 固定支撐板的制造誤差體現(xiàn)在板上與工件接觸的F面的平面度上，取支撐板的工作平面的平行度為工件位置公差的，即0.17mm=0.057mm 3.4夾具的安裝誤差（大圓盤的安裝誤差）ΔA ΔA=max+max+max 式中max—過渡盤主軸的最大配合間隙； max—

9、過渡盤與大圓盤的最大配合間隙； max—支撐板中心線與大圓盤圓心的距離。 過渡盤與車床主軸的配合為Φ92H7/js6，查表：Φ92H7的上偏差為+0.035mm，下偏差為0,Φ92js6為上下偏差為對稱 0.01mm，因此 max=(0.035+0.012)mm=0.055mm 夾具體與過渡盤止口的配合尺寸為Φ160H7/js6，查表Φ160H7的上偏差為+0.040mm，下偏差為0,Φ160js6的上偏差為和下偏差為對稱偏差，為0.0125mm，因此 max=（0.040+0.01252）mm=0.065mm

10、 大圓盤上支撐板的安裝誤差（支撐板中心線與大圓盤圓心的距離），用百分表找正安裝，誤差對中即為0.01mm，其安裝誤差為max=0.012=0.02mm ΔA=(0.055+0.065+0.02)mm=0.14mm 3.5加工方法誤差（工序尺寸計算） 孔的直徑公差為0.03mm，計算工藝尺寸鏈時取半即為0.015通過對以上系統(tǒng)誤差分析計算后，得出Φ35是封閉尺寸。最后算出加工方法的誤差為（0.17－0.14）mm=0.03mm 所以Φ55的工序公差為（0.03+0.03）mm=0.06mm 由上面的計算知定位面F到孔中心的極限尺寸為Φmm 所以Φ55孔的下偏差=0－（-0

11、.0325）=0.0325 Φ55孔的上偏差=0.06+0.0325=0.0925 所以Φ55孔的工序尺寸為Φmm。 在以上各步的基礎上，進行夾具總體結構的設計，并繪制總體結構圖。（詳見附圖） 四、 總結 這次夾具設計專周不僅再次學習了AutoCAD對AutoCAD的運用更熟悉了。而且鞏固了一下工藝尺寸鏈的計算方法，更清楚了工件加工定位的一些細節(jié)，能夠更加熟練的掌握一些固定夾具的使用，也可以設計一些簡單的夾具。通過對工件定位方案的設計和定位機構的設計，更加鍛煉了自己的畫圖能力。夾具體的結構形式應該便于工件的裝卸，且應便于夾具本身的安裝，保證工件的位置精度。安裝夾具時要足夠考慮夾具的受力強度，選擇合適的緊固件。