扇形板夹具设计(带图)

1
2 扇形板的分析
2.1 扇形板的工艺分析
扇形板是一个很重要的零件，因为其零件尺寸比较小，结构形状较复杂，但 其加工孔和表面的精度要求较高，上下表面、圆弧表面都有粗糙度要求，精度要 求较高，此外还有φ22 孔要求加工，对精度要求也很高。孔粗糙度要求都是 6.1Ra ，所以都要求精加工。其小头孔与下平面有平行度的公差要求,和φ22 孔 有对称度公差要求，因为其尺寸精度、几何形状精度和相互位置精度，以及各表 面的表面质量均影响机器或部件的装配质量，进而影响其性能与工作寿命，因此 它们的加工是非常关键和重要的。
4.2 确定各表面加工方案
一个好的结构不但应该达到设计要求，而且要有好的机械加工工艺性，也就 是要有加工的可能性，要便于加工，要能保证加工的质量，同时使加工的劳动量 最小。设计和工艺是密切相关的，又是相辅相成的。对于我们设计扇形板的加 工工艺来说，应选择能够满足平面孔系和轴向孔系加工精度要求的加工方法 及设 备。除了从加工精度和加工效率两方面考虑以外，也要适当考虑经济因 素。在满足精度要求及生产率的条件下，应选择价格较底的机床。由参考文献
(7) 粗基准一般不得重复使用原则。 要从保证孔与孔、孔与平面、平面与平面之间的位置，能保证扇形板在整个加 工过程中基本上都能用统一的基准定位。从扇形板零件图分析可知，主要是选 择加工扇形板上下底面的装夹定位面为其加工粗基准。故这里选用扇形板的下 端面做为粗基准。 精基准选择的原则： （1）基准重合原则。即尽可能选择设计基准作为定位基准。这样可以避免定位 基准与设计基准不重合而引起的基准不重合误差。 （2）基准统一原则，应尽可能选用统一的定位基准。基准的统一有利于保证各 表面间的位置精度，避免基准转换所带来的误差，并且各工序所采用的夹具比 较统一，从而可减少夹具设计和制造工作。
3 选择毛坯的制造方式,初确定毛坯形状
根据生产纲领的要求，本零件是中批、大批大量生产，还有零件的复杂程度 及加工表面与非加工表面的技术要求，我们选择毛坯的制造方式为铸造。锻造难 达到这样的形状要求，生产成本也较高。铸造可以大批量生产，成本较低，能够 造出这样零件形状复杂的铸件。 根据《机械制造工艺设计简明手 册 》（机械工业 出版出版社、哈尔滨工业大学李益民主编）零件材料为 HT200 钢，采用金属型 铸造，精度可达到 3.2—10，因此毛坯的加工余量比较小。
1 前言
课程设计是完成教学计划中的重要环节，，它对培养学生的思想、工作作风 及实际能力、提高学生全面素质具有很重要的意义。本设计综合《机械制图》、 《AutoCAD》、《机械制造基础》、《机械制造技术》、《计算机应用基础》等多门课程 的学习内容，尤其是巩固了《机械制造技术》学习内容的综合应用。本设计包括 考虑企业生产现场，在工艺、夹具、数控编程等方面的计算、制图、运用设计资 料、工艺资料，查阅有关标准、规范、手册，使用经验数据进行经验估算等方面 的知识具备初步的能力。同时通过课程设计，培养学生独立分析、解决问题和综 合运用各学科知识的能力。
2.1 扇形板的工艺分析............................................................................................ 2 3 选择毛坯的制造方式,初确定毛坯形状................................................................... 3 4 工艺规程设计............................................................................................................ 3
3
机械制造工艺机床夹具课程设计指导表 2-5 可以确定，φ22 孔的表面粗糙度要 求为 1.6，则选择孔的加方案序为：钻-扩-铰。并且进行倒角 1x45°。
4.3 确定定位基准
选择粗基准时，考虑的重点是如何保证各加工表面有足够的余量，使不加 工表面与加工表面间的尺寸、位子符合图纸要求。 粗基准选择应当满足以下要求： （1）粗基准的选择应以加工表面为粗基准。目的是为了保证加工面与不加工面 的相互位置关系精度。如果工件上表面上有好几个不需加工的表面，则应选择 其中与加工表面的相互位置精度要求较高的表面作为粗基准。以求壁厚均匀、 外形对称、少装夹等。 （2）选择加工余量要求均匀的重要表面作为粗基准。 （3）应选择加工余量最小的表面作为粗基准。这样可以保证该面有足够的加工 余量。 （4）应尽可能选择平整、光洁、面积足够大的表面作为粗基准，以保证定位准 确夹紧可靠。有浇口、冒口、飞边、毛刺的表面不宜选作粗基准，必要时需经 初加工。 （5）便于装夹原则。 （6）保证不加工表面位置准确原则。
2
该零件需要切削加工的地方是孔加工φ22 孔，孔的钻、扩、铰加工，并且进 行倒角 1x45°。其表面粗糙度为 Ra=1.6；扇形板毛坯的选择用铸造，因为生产率 较高，所以可以免去每次造型。单边余量一般在 3.5-4mm，结构细密，能承受较 大的压力，占用生产的面积较小。上面主要是对扇形板零件的结构、加工精度和 主要加工表面进行了分析，选择了其毛坯的的制造方法为铸造和中批的批量生产 方式，从而为工艺规程设计提供了必要的准备。
4.1 加工工艺过程.....................................................................................................3 4.2 确定各表面加工方案.........................................................................................3 4.3 确定定位基准.................................................................................................... 4 4.4 工艺路线的拟定.................................................................................................5 4.5 扇形板的偏差，加工余量，工序尺寸及毛坯尺寸的确定........................... 6 4.6 确定切削用量、时间定额................................................................................6 5 夹具设计....................................................................................................................14 5.1 研究原始质料................................................................................................. 14 5.2 定位基准的选择............................................................................................. 14 5.3 钻削力及夹紧力的计算................................................................................. 14 5.4 误差分析与计算............................................................................................. 15 5.5 夹具设计及操作的简要说明......................................................................... 16 6 体 会..........................................................................................................................18 7 参考文献.................................................................................................................. 19
4.4 工艺路线的拟定
对于批量生产的零件，一般总是首先加工出统一的基准。扇形板的加工的第 一个工序也源自文库是加工统一的基准。具体安排是先以孔和面定位粗加工扇形板上下 端面，再精加工上下端面。后续工序安排都应当遵循粗精分开和先面后孔等原 则。加工工艺路线方案的比较 在保证零件尺寸公差、形位公差及表面粗糙度等
2.2 扇形板的工艺要求
一个好的结构不但要应该达到设计要求，而且要有好的机械加工工艺性，也 就是要有加工的可能性，要便于加工，要能够保证加工质量，同时使加工的劳动 量最小。而设计和工艺是密切相关的，又是相辅相成的。设计者要考虑加工工艺 问题。工艺师要考虑如何从工艺上保证设计的要求。
图 2.1 扇形板的零件图
夹具体
1
装配图
2
目录
目录.................................................................................................................................1 1 前 言............................................................................................................................1 2 扇形板的分析............................................................................................... .............2
4
（3）互为基准的原则。当两个表面位置精度以及它们自身的尺寸与形状精度都 要求很高时，可以互为基准反复加工。 （4）自为基准原则，有些精加工或光整加工工序要求余量小而均匀，在加工时 就应尽量选择加工表面本身作为精基准。此外，还应选择工件上精度高，尺寸 较大的表面为精基准，以保证定位稳固可靠。并考虑工件装夹和加工方便、夹 具设计简单等。要从保证孔与孔、孔与平面、平面与平面之间的位置，能保证 扇形板在整个加工过程中基本上都能用统一的基准定位。从扇形板零件图分析 可知，它的上端面与φ22，适于作精基准使用。但用一个平面和一个孔定位限 制工件自由度不够，如果使用典型的一面两销定位方法，则可以满足整个加工 过程中基本上都采用统一的基准定位的要求，所以再在分度盘上加上一个定位 销，这样零件的六个自由度就都限制好了。综上所述，选择精基准的原则时， 考虑的重点是有利于保证工件的加工精度并使装夹方便。
4 工艺规程设计
4.1 加工工艺程
由以上分析可知，该扇形板零件的主要加工表面是平面、孔系。一般来说， 保证平面的加工精度要比保证孔系的加工精度容易。因此，对于扇形板来说，加 工过程中的主要问题是保证孔的尺寸精度及位置精度，处理好孔和平面之间的相 互关系以及槽的各尺寸精度。由上面的一些技术条件分析得知：扇形板的尺寸 精度，形状精度以及位置关系精度要求都不是很高，这样对加工要求也就不是 很高。