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夹具结构设计手册

时间:2016-09-05 15:46:47 来源:免费论文网

篇一:夹具设计手册

篇二:CNC夹具设计、制作与应用简要手册

东莞爱美达电子有限公司

Aavid thermalloy system(DongGuan) LTD

《CNC夹具设计、制作与应用简要手册》

◆ 目录

第一章. CNC夹具使用范围与设计目的

第二章. 夹具常用设计结构与夹紧方式

第三章. 生产时夹具与产品的应有状况

第四章. 保证夹具与产品具备应有状况

第五章. 夹具的制作注意事项

第六章. 夹具的应用注意事项

◆ 内容

第一章.CNC夹具使用范围与设计目的

1. CNC夹具使用范围

(1)CNC加工中心以其加工高效率、高精度和对工件的高适应性目前在制造业得到广泛的应

用,我们公司所有需加工的产品都是通过CNC来加工,因此加工夹具对产品加工的效率和精度非常重要。

(2)我们公司的CNC加工中心适用于所有长度小于1m的产品。

2. CNC夹具设计的目的

(1)设计夹具时一定要考虑到使用夹具的安全性;

(2)设计夹具可以提高产品的加工精度和品质;

(3)设计夹具可采用多件、多位、机动夹紧装置,缩短辅助时间,从而大大提高劳动生产率;

(4)设计的夹具必须装夹产品方便、省力;

第二章.夹具常用设计结构与夹紧方式

1. 机床夹具的定义与组成

(1)机床夹具的定义:

①.在机床上加工产品时,为了在工件的某一部分加工出符合工艺规程要求的表面,加工前需要使产品在机床上占有正确的位置,即定位。

②.使产品在加工过程中始终保持在原先确定的位置上,即加紧。

③.在机床上使产品占有正确的加工位置并使其在加工过程中始终保持不变的工艺装备称为机床夹具。

(2)机床夹具的组成:

由定位元件、夹紧装置、安装连接元件、导向元件、对刀元件和夹具体等几部分组成: ①.定位元件:用于确定产品在夹具中的位置,使产品在加工时相对刀具及运动轨迹有一个正确的位置。常用的定位元件有V形块、定位销、定位块等。 ②.夹紧装置:用于保持产品在夹具中的既定位置。它通常包括夹紧元件(如压板、压块)、增力装置(如杠杆、螺旋、偏心轮)和动力源(如气缸、液压缸)等组成部分。

③.安装连接元件:用于确定夹具在机床上的位置,从而保证产品与机床之间的正确加工位置。

④ 导向元件和对刀元件:

a. 用于确定刀具位置并引导刀具进行加工的元件,称为导向元件。

b. 用于确定刀具在加工前正确位置的元件,称为对刀元件,如对刀块。

⑤ 夹具体:是夹具的基础件,用来连接夹具上各个元件或装置,使之成为一个整体。

2.夹具的分类

(1)通用夹具:

是指已经标准化的,在一定范围内可用于加工不同产品的夹具,例如平口钳、分度头和回转工作台等。这类夹具一般由专业工厂生产,常作为机床附件提供给用户,其特点是适应性广,生产效率低,主要适用于单件、小批量的生产中。

(2)专业夹具:

专用夹具是指专为某一产品的某道工序而专门设计的夹具。其特点是结构紧凑,操作迅速、方便、省力,可以保证较高的加工精度和生产效率,但设计制造周期较长、制造费用也较高。当产品变更时,夹具将由于无法再使用而报废。只适用于产品固定且批量较大的生产中。

(3)通用可调夹具和成组夹具

其特点是夹具的部分元件可以更换,部分装置可以调整,以适应不同产品的加工。用于相似产品的成组加工所用的夹具,称为成组夹具。通用可调夹具与成组夹具相比,加工对象不很明确,适用范围更广一些。

(4)组合夹具

组合夹具是指按产品的加工要求,由一套事先制造好的标准元件和部件组装而成的夹具。 由专业厂家制造,其特点是灵活多变,万能性强,制造周期短、元件能反复使用,特别适用于新产品的试制和单件小批生产。

(5)随行夹具

随行夹具是一种在自动线上使用的夹具。该夹具既要起到装夹工件的作用,又要与产品成为一体沿着自动线从一个工位移到下一个工位,进行不同工序的加工。

3.夹具的夹紧方式

(1)斜楔夹紧机构

斜楔夹紧机构是利用斜楔的轴向移动直接对产品进行夹紧或推动中间元件将力传递给夹紧元件再对产品进行夹紧。

楔块夹紧装置特点:①.自锁性; ②.斜楔能改变夹紧作用力方向; ③.斜楔具有扩力作用; ④.夹紧行程小; ⑤.效率低(因为斜楔与夹具体及工件间是滑动摩擦,所以夹紧效率低)

(2)螺旋夹紧机构

螺旋夹紧装置是从楔块夹紧装置转化而来的,相当于把楔块绕在圆柱体上,转动螺旋时即可夹紧产品。

(3)偏心夹紧机构

偏心夹紧机构也是从楔块夹紧装置转化而来的,它是将楔块包在圆盘上,旋转圆盘使产品得以夹紧。

(4)端面凸轮夹紧机构

端面凸轮夹紧原理是利用端面凸轮与斜面的楔紧作用,直接或间接夹紧产品,并且有自锁功能。

(5)铰链夹紧机构

铰链夹紧机构是一种增力机构,增力倍数较大,广泛应用于气压夹具中。

篇三:夹具设计说明书

序 言

机械制造工艺学课程设计使我们学完了大学的全部基础课、技术基础课以及大部分专业课之后进行的。这是我们在进行毕业设计之前对所学各课程的一次深入的综合性的总复习,也是一次理论联系实际的训练,因此,它在我们四年的大学生活中占有重要的地位。

就我个人而言,我希望能通过这次课程设计对自己未来将从事的工作进行一次适应性训练,从中锻炼自己分析问题、解决问题的能力,为今后参加祖国的“四化”建设打下一个良好的基础。 由于能力所限,设计尚有许多不足之处,恳请各位老师给予指导。

一、零件的分析

(一) 零件的作用

题目所给的零件是CA6140车床的拨叉。它位于车床变速机构中,主要起换档,使主轴回转运动按照工作者的要求工作,获得所需的速度和扭矩的作用。零件的φ25孔与操纵机构相连,φ55半孔则是用于与所控制齿轮所在的轴接触。通过上方的力拨动下方的齿轮变速。两件零件铸为一体,加工时分开。

(二) 零件的工艺分析

零件的材料为HT200,灰铸铁生产工艺简单,铸造性能优良,但塑性较差、脆性高,不适合磨削,为此以下是拨叉需要加工的表面以及加工表面之间的位置要求:

?0.0231.小头孔φ250;

?0.42.大头半圆孔Ф550及其端面;

3.16×8槽;

4.φ40外圆斜面;

5.大头半圆孔两端面与小头孔中心线的垂直度误差为0.1mm;

6. 槽端面与小头孔中心线的垂直度误差为0.08mm。 由上面分析可知,可以粗加工拨叉底面,然后以此作为粗基准采用专用夹具进行加工,并且保证位置精度要求。再根据各加工方法的经济精度及机床所能达到的位置精度,并且此拨叉零件没有复杂的加工曲面,所以根据上述技术要求采用常规的加工工艺均可保证

二、工艺规程设计

(一)确定毛坯的制造形式

已知此拨叉零件的生产类型为中批量生产,所以初步确定工艺安排为:加工过程划分阶段;工序适当集中;加工设备以通用设备为主,大量采用专用工装。

零件材料为HT200。考虑零件在机床运行过程中所受冲击不大,零件结构又比较简单,生产类型为大批生产,故选择铸件毛坯。

(二)基面的选择

基面选择是工艺规程设计中的重要工作之一。基面选择的正确与合理,可以使加工质量得到保证,生产效率得以提高。否则,加工工艺过程中会问题百出,更有甚者,还会造成大批报废,使生产无法正常进行。

1) 粗基准的选择:按有关基准的选择原则,即当零件有不加工表面时,应以这些不加工表面作粗基准;若零件有若干不加工表面时,则应以与加工表面要求相对位置精度高的不加工表面作粗基准。对本零件而言,则应以零件的底面为主要的定位粗基准。

2) 精基准的选择:考虑要保证零件的加工精度和装夹准确方便,依据“基准重合”原则和“基准统一”原则。对本零件而言,大头半圆孔两端面与小头孔中心线的垂直度误差为0.1mm,槽端面与小头孔中心线的垂直度误差为0.08mm,则应以φ25小头孔为精基准。

(三)制定工艺路线

制订工艺路线的出发点,应当是使零件的几何形状、尺寸精

度及位置精度等技术要求能达到合理的保证。在生产纲领已确定为大批量生产的情况下,可以考虑采用万能性机床配以专用工夹具,并尽量使工序集中来提高生产率。除此之外,还应当考虑经济效果,以便使生产成本尽量下降。

1.工艺路线方案一

工序Ⅰ 车φ55圆与两端面

工序Ⅱ 铣断,使之为两个零件

工序Ⅲ 铣16×8槽

工序Ⅳ 铣φ40外圆斜面

工序Ⅴ 加工φ25小头孔

2.工艺路线方案二

工序Ⅰ 铣断,使之为两个零件

工序Ⅱ 加工φ25小头孔

工序Ⅲ 铣16×8槽

工序Ⅳ 车φ55半圆与两端面

工序Ⅴ 铣φ40外圆斜面

3.工艺方案的比较与分析

上述两个方案的特点在于:方案一是先加工φ55圆与两端面,以便于后续加工,并利用了两件合铸的优势,提高了工作效率,然后在铣床上把所有铣的工序全部弄完,省去了在各机床间切换的麻烦,最后加工孔;方案二是先切开工件,分别加工,然后加工小头孔,再铣、再车、再铣??显然,工序上不如方案一效率高。但由于圆与槽都与小头孔有垂直度要求,可以先加工小头孔,后加工槽;圆应该利用两件合铸的优势,所以还是先加工φ55大圆。故可以将工序定为:

工序Ⅰ 粗,精车φ55圆与两端面

工序Ⅱ 铣断,使之为两个零件

工序Ⅲ 加工φ25小头孔

工序Ⅳ 铣16×8槽

工序Ⅴ 铣φ40外圆斜面

这样,看起来工序简洁且保证了垂直度的要求,还能充分利用两件合铸的优势。

以上工艺过程详见附表1“机械加工工艺过程综合卡片”。

(四)机械加工余量、工序尺寸及毛皮尺寸的确定

“CA6140车床拨叉”,零件材料为HT200,硬度190~210HB,毛坯重量约为1.5kg,生产类型为大批量生产,铸造毛坯。

根据以上原始资料及加工工艺,分别确定各加工表面的机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸如下:

1. 外圆表面沿轴线长度方向的加工余量及公差(φ25,φ55端面)。

查《机械制造工艺设计简明手册》(以下称《工艺手册》)表

2.2~2.5,取φ25,φ55端面长度余量均为2.5(均为双边加工)

铣削加工余量为:

粗铣 1mm

精铣 0mm

2. 内孔(φ55已铸成孔)

查《工艺手册》表2.2~2.5,取φ55已铸成孔长度余量为3,即铸成孔直径为49mm。

工序尺寸加工余量:

钻孔 2mm


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