钩形压板夹具设计说明书

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1、 机电及自动化学院 专业课程综合设计设计题目：“钩形压板”加工夹具设计专 业： 机械设计 届 别： 学 号： 姓 名： 指导老师： 2011 年 1 月 “钩形压板”加工夹具设计说明书 前 言 在机械加工过程中，夹具占有非常重要的地位，它可靠地保证了工件的加工精度，提高了加工效率，减轻了劳动的强度，夹具的设计过程中，应深入生产实际，（对工件的图纸，工艺文件，生产纲领等分析），精心调查研究，吸取先进技术，制订出合理的设计方案。 我们都知道减少停工检修期是提高生产力、使生产能力利用系数最大化的一项重要因素。然而零件加工过程中的精确定位和装夹的重复精度也是改进效率和质量的关键。譬如柔性加工中心的产生

2、就是为了减少产品循环周期。 目前中国制造业发展迅猛，以前的我国制造业普遍使用刚性专机加工各种各样的零部件，导致改型和生产个零部件周期较长。随着我国制造业发展和各种各种零件的需求与日俱增，加工设备和工艺也向着柔性化的方向转变。加工装备的柔性概念和需求主要体现在对设备快速性和适应性的需求上，因此制造商不得不寻求柔性和产量之间的最佳组合。当然，在满足了柔性的条件下、也有着不同的解决方案，如：模块化、可变换化、可重新配置化、在线兼容性等。不论采用哪种方案，使用高性能的液压夹具都显得尤为重要，现在，柔性专机、可重新配置的机床及专用加工中心的组合应用，使得发动机零件的加工变得越来越柔性化，具体情况取决于每

3、个加工项目的产量配额。 本说明书是编者根据钩形压板的加工过程所需夹具的设计原理编写的。主要包括任务介绍、方案选择、定位误差分析等内容。目 录1. 零件分析32. 夹具设计32.1 定位方案分析 32.2 定位误差分析 42. 3 夹紧方案确定 82. 4 夹具结构设计 112. 5 主要定位元件设计 122. 6 夹具使用说明 123夹具小结134参考文献145. 附件141.零件分析 该面的加工工序是工件加工工艺过程第六道工序，在该道工序之前已分别完成下圆端面、下圆外表面、上端面以及内孔的精加工，所以在选择定位基准时可以选择压板顶面、下圆端面或者内圆孔作为定位基准。本工序没有其他位置精度的要

4、求，只需保证表面粗糙度达到R6.3即可。需限制的自由度包括，实际定位时可以采用完全定位。2.夹具设计2.1定位方案分析定位方案1：25孔上端面和孔内圆柱销定位。端面限制3个自由度;长圆柱销限制4个自由度。存在过定位，但由于该工序前各表面已基本加工完成，工件精度较高，所以过定位不会产生干涉，而且有助于提高定位的刚度和稳定性。定位方案2：25孔上端面和外圆表面+V型块定位。端面限制3个自由度；外圆表面+V型块限制4个自由度。存在过定位，但由于该工序前各表面已基本加工完成，工件精度较高，所以过定位不会产生干涉，而且有助于提高定位的刚度和稳定性。但是此方案在外圆表面加工已完成阶段，在装夹加工时可能还会

5、损伤外圆表面。经过综合考量，选择方案1更为合适。2.2定位误差分析 考察工件上与使用夹具有关的工序尺寸及工序要求（即工序位置尺寸和位置要求）有：1）凹槽离设计基准50mm外圆底面的高度为H=10.4mm；2）凹槽离轴心的距离为35.4mm； 是分析定位误差：1） H=10.4mm尺寸的定位误差： 设计基准为50mm外圆底面，与定位基准一致，不存在基准不重合误差。因此，又，所以。2） 尺寸为35.4mm的定位误差： 用V形块定位外圆，是定位基准是50mm外圆轴线，34mm内圆的轴线为设计基准，二者不重合，以同轴度T（e）=0.04mm联系起来，故基准不重合误差。根据V形块定位误差的计算方法得：

6、由于加工的尺寸为35.4mm，不要求公差等级，按IT14级公差计算，查表得误差为0.62mm,只占公差的0.043/0.62=6.9%。 由于加工面的公差都没有要求，均按IT14的公差标准算，因此完全可以保证加工精度的要求。经以上分析，定位销及限位销选择方案中的尺寸和精度可以保证满足加工要求。2.3夹紧方案确定 本零件为大批大量生产，为提高生产率、降低工人劳动强度，宜采用机动夹紧装置。驱动方式有气动、液动、气液联合驱动，电（磁）驱动，真空吸附等多种形式。考虑本道工序所需夹紧力不大，并为降低夹具的成本，气动夹紧和液动加紧更为适宜。气动夹紧装置以压缩空气作为动力源推动夹紧机构夹紧工件。常用的气缸结

7、构有活塞式和薄膜式两种。活塞式气缸按照气缸装夹方式分类有固定式、摆动式和回转式三种，按工作方式分类有单向作用和双向作用两种，应用最广泛的是双作用固定式气缸。液压夹紧装置的结构和工作原理基本与气动夹紧装置相同，所不同的是它所用的工作介质是压力油。与气压夹紧装置相比，液压夹紧具有以下优点： 传动力大，夹具结构相对比较小； 油液不可压缩，夹紧可靠，工作平稳； 噪声小。综合分析，本道工序采用液压缸进行加紧。2.4夹具结构设计 由于零件为大批量生产，考虑到零件结构较小，装夹定位比较方便，可设计夹具同时放6个零件，铣削时对加工面只有表面粗糙度和厚度的要求，故只需限制其在即可，所以在顶面处用一个定位板来限制

8、这3个自由度；为防止工件飞出，并保证加工精度，用一个V型块限制4个方向的自由度；为满足大批量的生产要求 ，并保证夹紧力，所以在夹紧是用六个液压缸同时对六个工件进行夹紧，夹紧力方向应该是定在外圆下端面；最后，将这些零件分别固定于夹具体。2. 5 主要定位元件设计 在设计时，主要采用V型块和定位板配合使用定位，工件外圆侧躺于V型块上来限制4个自由度，上边面贴于定位板限制3个自由度，由于此时工件已完成这两个面的精加工，所以不会产生干涉。V型块：由于V型块为标准件，查【1】，便可得定位直径为50mm的圆所需的V型块。考虑到结构紧凑性等问题，在V型块安装时，采用交错排列。 定位块：定位块固定于定位板上，

9、由于是非标准件，表面精度要求较高，尺寸加工完成后，需进行淬火+高温回火，以提高表面硬度的要求。最后需经过研磨，使得表面达到所需精度。2. 6 夹具使用说明 本夹具用于 X6132卧式铣床上精铣钩形压板工作面，装夹过程中，只需分别将6件工件外圆表面放于V型块，将顶面朝定位板放置，并驱动液动装置即可完成定位和夹紧。待零件加工完毕，驱动液动加紧装置即可卸下工件。3 夹具小结如前所述，在设计夹具时，应该注意提高劳动生长率，本套夹具同时采用6个液压缸夹紧工件，这样可大大提高劳动生产率。但是，这样也提高了夹具制作的成本，在夹紧是也产生一些不必要的能源浪费，应进一步改进。改进方案：可以在相邻两个工件之间通过

10、一个液压缸来驱动浮动块加紧，这样，不仅能保证加紧时所需的夹紧力，而且能够节约成本，节约能源。主要优点：夹具结构简单制造方便，容易操作，工件只需一次定位，能够很好的保证工件加工精度的要求,并且能够满足大批量生产的工作要求。4 参考文献【1】机械制造工艺学课程设计指导书.主编：赵家齐.机械工业出 版社。【2】机械制造工艺学.主编：王先逵.机械工业出版社。【3】机械制造技术基础课程设计.主编：陈立德.高等教育出版社。【4】互换性与测量技术基础.主编：李军.华中科技大学出版社。【5】机械制造技术课程设计指导.主编：宁传华.北京理工大学出 版社。【6】机械加工工艺设计手册.主编：张耀宸.航空工业出版社。5.附 件附 件1 工序卡附 件2 夹具总装配图附 件3 夹具零件图1（支承座） 附 件4 夹具零件图2（支撑板）- 6 -