飞轮专用回转钻模夹紧机构设计
回转式钻模三维设计与仿真
毕业设计(论文)题目(回转式钻模三维设计与仿真)系别:专业名称:学生姓名:学号:指导教师姓名、职称:完成日期年月日目录摘要 (I)Abstract (II)前言 (1)第一章钻孔夹具设计的要求 (2)1.1 钻孔夹具方案设计 (2)1.2 了解夹具总体设计的要求 (2)1.3 机床夹具的发展概括 (3)1.4 机床夹具的发展方向 (4)1.5 钻床夹具的概括 (5)1.5.2钻床夹具的设计要点 (5)第二章钻床夹具设计特点 (7)2.1 确定夹具的类型 (7)2.2 钻模的主要类型 (7)2.3夹具的特点 (9)第三章工件的夹紧计算及其选择 (10)3.1 工件的夹紧 (10)3.1.2 夹紧座 (11)3.1.3 夹紧压板 (11)3.1.4 夹紧螺钉 (12)3.2 夹紧力的选择 (12)3.2.1 夹紧力方向 (12)3.2.2 夹紧力的作用点 (13)3.2.3 夹紧力的计算 (13)第四章夹具结构分析与设计 (16)4.1 夹具的夹紧装置和定位装置 (16)4.2 夹具的导向 (17)4.3 钻孔与工件之间的切屑间隙 (18)4.4 钻模板 (18)4.5 总体分析夹具 (19)总结 (20)参考文献 (21)致谢 (22)摘要在机械制造各行业的工艺过程中广泛应用着各种不同的,用以固定加工对象,使之占有正确位置,以便接受施工的一种工艺装备,统称为夹具。
因此,无论是在机械加工,装配,检验,还是在焊接,热处理等冷,热工艺中,以及运输工作中都大量采用夹具。
但在机械加工中应用最为广泛的是金属切削机床上使用的夹具,我们称其为机床夹具。
它在保证产品优质,高产,低成本,充分发挥现有设备的潜力,以便工人掌握复杂或精密零件加工技术,以减轻繁重的体力劳动等诸方面起着巨大的作用。
因此,机床夹具的设计和使用是促进生产迅速发展的重要工艺措施之一。
为此,在本次毕业设计时,选择了机床夹具设计。
本文主要围绕机床钻孔夹具设计为中心。
发动机飞轮壳前端面钻模夹具设计方案acn
机床夹具被广泛应用于机械制造业中。
大量专用机床夹具的采用为大批大量生产提供了必要的条件。
机床夹具是组成工艺系统的一个环节,是影响加工质量的重要因素。
一般情况下,使用机床夹具能稳定地保证产品质量,而不必过高的要求工人的技术等级。
先进高效的机床夹具不仅能减轻工人劳动强度,提高生产率,甚至能使生产过程实现自动化。
随着汽车、内燃机、摩托车、轴承等行业的规模化发展,对机床夹具的设计与制造不断提出新的课题。
深入研究机床夹具设计的理论和改进机床夹具的结构,无疑具有巨大的经济意义。
机床夹具设计一般包括结构设计和精度设计两个方面。
而人们通常习惯侧重于结构设计而忽视精度设计。
关于机床夹具的结构设计,不仅有大量的资料可供参考,而且还不断从其它学科吸收新的成果而向前发展。
诸如液性塑料夹具;各种弹性膜片式夹具;真空夹紧夹具;感应分度夹具等等。
关于机床夹具的精度设计,随着零件加工精度的提高,也日益受到人们的重视。
人们逐渐认识到,机床夹具设计工作应围绕精度设计这个中心来进行。
没有合理的精度设计不仅会给夹具制造带来困难,甚至会使制造出的夹具不能保证工件的加工精度。
因此,迫切需要全面的研究机床夹具的设计、制造、使用诸方面的定量关系;研究工件精度和夹具设计精度之间的合理联系。
机床夹具设计是用途极广的一门专业学科,熟悉它的内容和方法,对从事机械制造方面的工程技术人员来说是十分必要的。
毕业设计是我们在学习阶段的最后一个重要环节,要求我们能综合运用大学四年所学的专业知识和理论知识,结合实际,独立解决本专业一般问题,树立为生产服务,扎实肯干,一丝不苟的工作作风,为将来在机械方面工作打下良好的基础。
荐于夹具的重要性,同时也为了培养我们综合设计地能力,进一步培养我们科学的思维方式和正确的设计思维,提高我们发现问题、分析问题、解决问题的实际能力,我们选用了邵阳汽车发动机厂产品4110发动机飞轮壳作为毕业课题,对其加工过程的工艺,每一道工序的工装夹具进行设计。
飞轮回转钻模的设计
飞轮回转钻模的设计摘要数控加工对夹具主要有俩大要求:一是夹具应具有足够的精度和刚度;二是夹具应具有可靠的定位基准。
选用夹具时,通常考虑以下几点:(1)尽量选用可调整夹具,组合夹具及其他通用夹具,避免采用专业夹具,以缩短生产准备时间;(2)在成批生产时才考虑采用专用夹具,并力求结果简单;(3)装卸工件要迅速方便,以减少及床垫停机时间。
夹具的类型,数控车床上的夹具主要有俩类:一类用于盘类或短轴累零件,工件毛坯装夹在带可调卡爪的卡盘中,由卡盘传动旋转;另一类用于轴类零件,毛坯装在主轴顶尖和尾架顶尖间,工件由主轴上的拨动卡盘传动旋转。
关键词:夹具;装夹;数控加工AbstractNc machining of jig are two big main requirements: one is the fixture should have enough precision and stiffness; 2 it is fixture should possess reliable locating datum. Choose fixture, usually consider the following:(1)Try choosing adjustable clamp, modular fixture and other common fixture, avoid using professional jig, to shorten production preparation time.(2) When in batch production to consider using a special jig, and result-driven simple.(3) Easy to quickly unloading workpieces, in order to reduce and mattess downtime.Fixture type of fixture, incnc lathe are two kinds: one kind mainly for dish class or short axis tired parts, workpiece blank clamping claw in with adjustable card by chuck transmission plate, card of rotation; Another kind used in axial parts, blank into spindle top and tail frame, workpiece axis between top by the rotation. Turn chuck driveKeywords: fixtures;clamping;CNC processing目录第1章飞轮回转钻模夹具的总体设计 (1)1.1 夹具总体方案的制定 (1)1.2 夹具通用装置的选择 (3)第2章定位平面的设计 (5)2.1 定位平面设计 (5)2.2 定位芯轴的设计 (6)2.3定位销的设计 (7)第3章夹紧和导向机构的设计 (8)3.1 夹具设计的基本要求 (8)3.2 夹紧原理 (8)3.3 本夹具夹紧装置的设计 (10)3.4 夹紧力的计算和夹紧螺母的选择 (11)3.5回转和分度装置的设计 (12)第4章回转装置的设计 ............................................. . (14)4.1 回转分度装置的设计 (14)4.2 回转装置的轴的校核 (15)4.3 回转装置的分度销的曲柄连杆机构的设计 (17)第5章总图设计 (18)5.1 技术要求和主要尺寸 (18)第6章夹具的结构分析和误差分析 (21)6.1 结构和误差分析的基本原理 (21)6.2 本夹具的结构分析和误差分析 (21)结论 (24)参考文献 (25)致谢 (26)第1章飞轮回转钻模夹具的总体设计1.1 夹具总体方案的制定制定总体方案是设计夹具最重要的内容之一。
机床夹具夹紧机构的设计PPT课件
一、单件联动夹紧机构
(1)单件同向联动夹紧机构
第64页/共76页
(2)单件对向联动夹紧机构
第65页/共76页
(3)单件互垂力或斜交力联动夹紧机构
第66页/共76页
2、多件联动夹紧机构
(1)多件平行联动夹紧机构 图3.26
第67页/共76页
第68页/共76页
第69页/共76页
一 夹紧机构设计应满足的要求
夹紧机构的设计原则: (1)保证定位准确、可靠(不能破坏定位); (2)工件与夹具的变形要在允许的范围内; (3)夹紧机构必须可靠; (4)操作安全、省力、方便,符合习惯; (5)自动化程度与生产纲领适应。
第1页/共76页
二 夹紧力的确定
(一)夹紧力的方向(结合图例说明) 1、有利于工件的准确定位
当r 0时
FJ 140FQ
当rBiblioteka 1 3d0时第35页/共76页
FJ 109FQ
当r 1 D3 D03 时 3 D2 D02
FJ 75FQ
夹紧行程
夹紧行程无限制,但时间较长
第36页/共76页
为了克服螺旋夹紧时费时的缺点,可以使用各种快速接近或快速撤离工件的 快速装夹结构
快速装夹结构1--钩形垫圈夹紧
(二)液压夹紧装置 优点:装置紧凑,工作平稳,无噪音; 缺点:成本高。
(三)气-液联合夹紧装置(气液增压器) 具有气动、液动的优点
(四)其它动力夹紧装置 第74页/共76页 真空夹紧(非导磁材料) 电磁夹紧 其它(重力、惯性力、弹性力等)
本节结束
第75页/共76页
感谢您的观看。
第76页/共76页
2典型螺旋压板夹紧机构
1 改变夹紧作用方向 2 夹紧力大于或等于作用力
一种夹紧旋转机构的制作方法
一种夹紧旋转机构的制作方法夹紧旋转机构是一类用于夹持、固定和旋转工件的机械装置,广泛应用于各种机械设备中,如工业机械、汽车制造、航空航天等领域。
以下是一种夹紧旋转机构的制作方法,具体步骤如下:1.设计机构结构:首先,根据需要夹紧的工件大小、形状和重量,进行机构结构设计。
确定机构的形式和类型,例如手动夹紧旋转机构、气动夹紧旋转机构或液压夹紧旋转机构。
2.选型和采购材料:根据设计要求,选择合适的材料。
常用的材料有铝合金、钢、铸铁等。
采购材料时要注意材料的质量和规格是否符合设计要求。
3.制作夹紧机构底座:根据设计图纸和机构结构要求,利用加工设备(如机床、铣床、钻床等)对底座进行加工。
首先需要将底座的外形和尺寸进行切割和铣削,然后进行孔加工,以安装其他机构部件。
4.制作夹紧装置:根据设计需求,制作夹紧装置。
这包括夹持工件的夹紧机构和工件夹持机构的旋转机构。
根据材料的选择,可以采取切割、铣削和焊接等方法制作夹紧装置。
5.安装夹紧机构:将夹紧装置安装到机构底座上,确保夹紧机构的稳定性和安全性。
通过螺栓、螺钉和焊接等方式进行固定。
6.测试和调试:完成装配后,对夹紧旋转机构进行测试和调试。
检查夹紧机构的夹持力和旋转灵活性是否符合设计要求。
根据需要进行调整和修正。
7.完成机构的表面处理:根据需求对机构进行表面处理,例如除锈、喷漆等,以提高机构的使用寿命和外观。
8.进行最终检验:对制作好的夹紧旋转机构进行最终检验,检查各项指标是否达到设计要求。
如有需要,可以进行负载测试和寿命测试。
9.维护和保养:机构制作完成后,需要进行定期维护和保养,以确保机构的正常运行和延长使用寿命。
通过以上步骤,可以制作出一种夹紧旋转机构。
当然,夹紧旋转机构的制作方法可能因机构结构和应用场景的不同而有所差异,但大体上仍然包括机构结构设计、材料选型和采购、底座制作、夹紧装置制作、安装、测试和调试、表面处理、最终检验以及维护保养等步骤。
飞轮课程设计说明书
目录一、零件的分析 (1)1。
1零件的作用 (1)1。
2设计要求 (2)1。
3零件的工艺分析 (4)二、工艺规程设计................................ 错误!未定义书签。
2。
1确定毛坯的制造形式 (4)2.2毛坯的设计 (4)2.3基面的选择.............................. 错误!未定义书签。
2。
4制定工艺路线 (8)2.5主要工序切削用量及工序尺寸的确定 (11)三、夹具设计 (11)3.1问题的提出 (13)3.2定位基准的选择 (14)3。
3切削力及夹紧力计算 (14)3。
4钻套与钻模板设计 (14)3.5夹具设计及操作简要说明 (15)四、设计心得 (17)五、参考文献 (18)一、零件的分析1。
1零件的作用第一个功用,启动发动机。
飞轮在发动机上的结构是:在飞轮的同心轴上有个大齿轮,外面还会有一个小齿轮连接电动机,当我们拧动钥匙接通电源以后,启动电机将通过齿轮带动飞轮,进而再带动曲轴、活塞等机件运转,从而启动发动机.我们知道飞轮转动时会产生惯性,这个力的大小取决于飞轮的质量——当飞轮有足够大的运动惯性足以带动发动机运转时,发动机就被启动了。
那么,对于启动发动机而言,飞轮是越轻越好还是重一点更好呢?其实这就如同发动机的最大扭矩同功率的关系是一样。
这里有一个公式:飞轮储存的能量=飞轮重量*飞轮转速。
飞轮质量越轻,它的运动惯性就越小,启动发动机所需的转速就越高,因为过低的转速不足以让发动机正常工作,这就是为什么赛车的怠速都会比民用车高很多了。
比如最极端的一级方程式赛车,怠速为5000转每分钟,令人咋舌吧!相反,如果飞轮质量惯性大,像一些大排量多气缸V型发动机,因为排量大、扭矩大、飞轮的质量也大,所以只需要较低的转速就能保证发动机的正常怠速了,一般可能为每分钟5到6百转。
第二个功用,储存能量。
我们知道四冲程发动机每次做功后还要完成排气、进气、压缩这几个工序,很显然,这四个冲程中,只有做功冲程才是发动机真正发力的冲程,而其它几个冲程中该气缸不仅没有输出能量,反而需要耗费不少能量。
回转式钻床夹具设计
摘要本课题的设计任务是加工零件上三个径向Φ12的孔,三个孔的中心线角度均为20°。
由于该零件属于大批量生产,钻孔精度要求较高,所以设计一个专用的钻床夹具,保证零件的加工质量。
本论文涉及钻床夹具的设计与建模。
首先分析加工零件的技术要求,运用夹具设计的基本原理和方法,拟定夹具设计方案;在满足加工精度的条件下,合理的进行安装、定位、夹紧;在完成夹具草图后,进一步考虑零件间的连接关系和螺钉、螺母、定位销等的固定方式,设计合理的结构实现各零部件间的相对运动;根据各零件的使用要求,选择相应的材料。
并采用Pro/E和CAD软件完成钻床夹具的建模与图纸绘制。
关键词:钻床夹具;建模;装配; CADAbstractThis topic design task is three radialΦ 12 hole processing parts, three hole center line angle was 20°. Because the part is produced in large quantities, higher drilling accuracy requirements, so the design of a special drilling jig, spare parts processing quality assurance.Modeling and design of this thesis involves drilling fixture. First of all parts of the processing technology, using the basic principle and method of fixture design, fixture design scheme to satisfy the machining accuracy; in the condition, reasonable installation, positioning, clamping fixture; in sketch, further consider the fixed parts of the connection between the relations and screw, nut, pin etc. rational design of the structure, to achieve relative motion between each part; according to the requirements of the use of each part, select the appropriate material. Using Pro/E and CAD software modeling and drawing drilling fixture drawing.Keywords:drilling jig; modeling; assembly; CAD目录摘要 (2)Abstract (2)绪论 (1)0.1 机床夹具的发展概括 (2)0.2 机床夹具的发展方向 (2)0.3 夹具的特点 (3)0.4 夹具的设计要点 (4)0.5 本论文的研究目的、意义 (4)第1章钻床夹具的总体设计 (5)1.1 设计任务 (5)1.2 夹具的设计步骤 (6)1.3 钻床夹具的设计 (7)第2章夹具的工作原理与结构设计 (8)2.1 对定位元件的基本要求 (8)2.2 定位方案与定位元件 (8)2.3 夹紧 (8)2.4 钻削切削力 (9)2.5 实际所需夹紧力的计算 (11)2.5 夹具的使用方法 (14)第3章钻床夹具体及夹具零件的设计 (15)3.1 夹具体的要求 (15)3.2 夹具体毛坯的类型 (15)3.3 钻模板以及钻套的设计 (16)第4章夹具误差的计算 (20)4.1 角度尺寸公差 (20)4.2 定位误差 (20)4.3 工件在夹具上加工的精度分析 (21)4.4 夹具误差的计算 (22)第5章零件材料及三维建模 (25)5.1 标准件 (25)5.2 夹具体 (26)5.3 可换钻套 (27)5.4 手柄 (29)结束语.....................................................................................错误!未定义书签。
425 飞轮专用回转钻模夹紧机构设计
目录摘要 (2)绪论 (4)第一章 机床夹具的概述 (5)1.1机床夹具的发展 (5)1.2机床夹具的简单介绍 (6)第二章 夹具的总体设计 (14)2.1确定夹具的总体加工方案 (14)2.2夹具通用装置的选择 (17)第三章 夹具的机械设计 (20)3.1.主要定位元件的设计 (20)3.2.夹紧装置和钻模板的设计 (22)3.3 回转装置的确定 (26)第四章总图的技术要求 (31)4.1技术要求 (31)4.2主要尺寸 (32)第五章夹具设计技术经济和结构分析 (36)5.1精度设计经济分析 (36)5.1结构设计经济分析 (36)总结 (37)谢辞 (38)参考文献 (39)摘要飞轮的功用是传递动力和改变输出轴运动方向,工作原理是让 曲柄连杆机构顺利通过死点, 当发动机工作时, 发动机将高速运转, 将产生大的振动,如果飞轮的动平横较差将会发动机的其它部件将 产生严重的损害,所以对飞点和减少活塞运动过程中产生的冲击轮 的夹具设计和加工要特别注意飞轮的动平衡性。
当工件在一次装夹后,需要按一定角度或一定距离加工一组 表面时,就要采用分度装置。
由于飞轮的六孔是在同一个圆周上, 并且是大小和深度一样的孔,也就是它们的加工工艺相同,并且为 了获得好的平衡,尽量能在一次装夹中,完成所有的加工,由于以 上的特殊性,经过多方面的考虑,确定了回转钻模的方案。
关键词:机床夹具,回转钻模,回转分度装置ABSTRACTFlywheel's function is transmits the power and change the moving direction of the output shaft. The principle of work is lets the crank link motion gear through the die smoothly. It will produce a large vibration when the engine works with high speed, if the flywheel with a bad dynamicbalance which will bring into some serious destory,so we must pay much more attention to the flyweel’s dynamicbanlance when we design and produce the clamp which used for prohibiting the fly point and reducing the impulse during the plunger motion.After equipmenting the workpiece, required to machine it according to a certain angle or a certain distance, in this situation, the spacing device must be used. Because flywheel's six are in the identical circumference, and is the size and the depth same hole, which menas they have the same processing craft, and to obtain good balanced, can as far as possible, in one time equipment, completes all processings. As a result of the above particularity, undergoes various consideration, choosing the rotation drlling maodel as the solve plan.Key words: Machine tool clamp, rotation drilling moudle, rotation spacing equipment..绪论本设计是对柴油机飞轮的径向六孔的加工而设计的回转钻模, 随着制造业的发展,机械加工的机床种类繁多,性能更强,特别是 数控机床和加工中心的出现和发展,使机械加工中加工的产品精度 更高而且结构复杂,这使以现有机床为主要的加工设备的工厂带来 了很大的挑战,为了实现新老机床的过度,并且实现最小的费用, 夹具的应用就起到了重要的作用,好的夹具才能使落后的手动机床 在效率和加工精度上与现代的数控机床采用相同的标准,现在夹具 的发展虽然受到了挑战,但工件夹具的生产者正在开发动力系统以 提高精度,并发展了监控夹具性能的方法,动力夹具其性能大大超 出传统的夹紧装置,但是,即使是手动型基于夹紧的系统也可以大 大优化,从而进行更快的夹紧。
回转式钻床夹具设计
鄂东职业技术学院毕业设计(论文)题目:回转式钻床夹具设计系别:机械工程系专业班级:数控0911学生姓名:林斌易佳伟学号:58 62指导教师:董菊明诚信声明本人郑重声明:本人所呈交的毕业设计(论文)《回转式钻床夹具设计》是在董菊明教师的指导下,根据任务书的要求,独立撰写的。
本设计(论文)中所引用的其他个人或集体已发表的文字和研究成果,或为获得教育机构的学位或证书所使用过的材料,均已明确注明。
凡为本文的撰写所提供的各种形式的帮助,本人在致谢中已经明确表达了谢意。
本人完全意识到本声明的法律结果。
毕业论文(设计)作者签名:林斌易佳伟2012年4月12号目录摘要 (1)1、钻床夹具设计过程 (2)1.1 工件本工序的加工要求分析 (2)1.2 确定夹具的类型 (2)1.3 拟定夹具的定位方案和选择定位元件 (2)1.4 确定夹具的夹紧方案 (3)1.5 确定夹具引导元件 (3)1.6 夹具的精度分析与计算 (3)2、绘制夹具总图 (5)3、绘制夹具零件图 (6)4、小结 (7)参考文献 (8)致谢 (9)附录 (10)1、套筒(工件)加工图样 (10)2、套筒(工件)加工工艺过程图 (11)3、夹具总装图 (12)4、夹具零件图 (13)4.1 钻套 (13)4.2 衬套 (14)4.3 中间衬套 (15)4.4 定位心轴 (16)4.5 圆柱销 (17)4.6 导套 (18)一、钻床夹具的特点1)保证工件的加工精度专用夹具应有合理的定位方案,合适的尺寸,公差和技术要求,并进行必要的精度分析,确保夹具能满足工件的加工精度要求。
2)提高生产效率专业夹具的复杂程度要与工件的生产纲领相适应,应根据工件生产批量的大小选用不同复杂程度的高效夹紧装置,以缩短辅助时间,以提高生产效率。
3)工艺性好专用夹具的结构简单,合理,便于加工,装配,检验和维修。
专用夹具的生产属于批量生产4)使用性好专用夹具的操作应简单,省力,安全可靠,排屑应方便,必要时可设置排屑机构。
典型钻床夹具的设计
典型钻床夹具的设计摘要:主要技术指标能保证工件的加工精度、提高生产效率、工艺性好和使用性好。
我们在设计专用夹具时为了能满足工件的加工精度要求,考虑了合理的定位方案、合适的尺寸、公差和技术要求,并进行了必要的精度分析。
由于是中批量生产,采用了回转式钻床夹具,提高了生产效率。
在工艺性方面使这种夹具的结构简单、合理、便于加工、装配、检验和维修。
在使用性方面这种夹具的操作简便、省力、安全可靠,排屑也方便,必要时可设置排屑结构。
通过对钻床夹具设计的制作,进一步巩固和所学基本知识并使所学知识得到综合运用。
学会查阅和收集技术资料,提高运用计算机辅助设计的能力,树立正确的设计思想和严谨的工作作风。
关键词:夹具的基本概念,分度装置,零件分析,精度分析,零件的加工工艺目录引言 (3)第1章夹具的基本概念 (4)夹具的概念 (4)夹具的组成 (4)第2章分度装置的设计 (5)第3章零件分析 (6)工艺分析 (6)零件工艺规程设计 (7)第4章典型夹具的设计 (7)典型夹具的设计要点 (7)夹具的设计 (8)夹紧力的确定 (10)夹紧表面的选择 (11)夹紧元件的确定 (12)第5章夹具设计精度分析 (12)定位误差的分析与计算 (12)螺栓的公称直径 (14)夹具加工精度的分析 (16)第6章夹具各零件的加工工艺 (20)底板加工工艺路线 (20)支撑板加工工艺路线 (21)钻模板加工工艺路线 (23)轴加工工艺路线 (24)分度盘的加工工艺路线 (24)定位端盖的加工路线 (25)定位销的加工工艺路线 (26)机械加工工艺过程卡片 (26)结论 (28)【参考文献】 (29)致谢 (30)引言毕业设计是对学生在学完本专业的课程之后进行的一次综合考察,是对学到基本理论、基本原理付诸于实践,经培养其分析问题和解决总是的能力。
它是一次对学生是知识结构、理论水平、实践经验、操作技能、创作思维能力的培养和训练。
我的毕业设计课题典型钻床夹具的设计。
专用机床夹具设计的方法与技巧
专用机床夹具设计的方法与技巧夏宝林【摘要】介绍了专用机床夹具设计的步骤,归纳总结了设计过程中的方法和技巧;介绍了专用机床夹具装配图的绘制步骤,归纳总结了绘制其的方法与技巧.运用其进行夹具设计,可以避免出现不必要的失误和重复工作,能大大缩短设计的周期,提高所设计夹具的可靠性和实用性.【期刊名称】《四川职业技术学院学报》【年(卷),期】2017(027)006【总页数】3页(P158-160)【关键词】机床夹具;装配图;标准件;AutoCAD;块【作者】夏宝林【作者单位】四川职业技术学院机械工程系,四川遂宁 629000【正文语种】中文【中图分类】TH126.2机床夹具是机械制造业中十分重要的工艺装备,夹具设计是机械制造类工程技术人员和学生必备的一种专业技能;AutoCAD是工科专业的学生或工程技术人员运用十分普遍的一种绘图和设计软件,其二维绘图的功能十分强大;掌握机床夹具的设计步骤和装配图的绘制方法,巧妙的运用软件的功能,能大大缩短设计周期,提高机床夹具的设计效率。
1 机床夹具的设计步骤、方法与技巧1.1 设计步骤与方法1.1.1 定位装置设计定位装置应使工件定位方便、稳定,并满足工件的加工要求;根据工件的加工要求,分析应该限制哪些自由度,再结合零件的结构特点和生产条件,确定其定位方案,选择工件的定位类型。
绝对不能出现欠定位,需要采用重复定位时应消除其可能产生的不良后果;结合零件的定位基准或基面的特点,选择或设计定位元件,确定其结构与尺寸;通过定位误差(△D)的分析和计算,判定定位质量是否可行。
一般通过△D≤T/3判定,如果不能满足要求则应修改定位方案或提高定位副的制造精度。
1.1.2 夹紧装置设计夹紧装置应保证定位可靠,保证工件的装夹刚性和自身刚性,适应生产条件要求。
根据夹紧力的作用点和方向的确定原则,确定夹紧力的着力点和方向;根据切削力确定所需夹紧力;根据生产条件和夹紧力的大小确定夹紧机构的类型。
发动机飞轮壳前端面钻模夹具设计acn
机床夹具被广泛应用于机械制造业中.大量专用机床夹具地采用为大批大量生产提供了必要地条件.机床夹具是组成工艺系统地一个环节,是影响加工质量地重要因素.一般情况下,使用机床夹具能稳定地保证产品质量,而不必过高地要求工人地技术等级.先进高效地机床夹具不仅能减轻工人劳动强度,提高生产率,甚至能使生产过程实现自动化.随着汽车.内燃机.摩托车.轴承等行业地规模化发展,对机床夹具地设计与制造不断提出新地课题.深入研究机床夹具设计地理论和改进机床夹具地结构,无疑具有巨大地经济意义.机床夹具设计一般包括结构设计和精度设计两个方面.而人们通常习惯侧重于结构设计而忽视精度设计.关于机床夹具地结构设计,不仅有大量地资料可供参考,而且还不断从其它学科吸收新地成果而向前发展.诸如液性塑料夹具;各种弹性膜片式夹具;真空夹紧夹具;感应分度夹具等等.关于机床夹具地精度设计,随着零件加工精度地提高,也日益受到人们地重视.人们逐渐认识到,机床夹具设计工作应围绕精度设计这个中心来进行.没有合理地精度设计不仅会给夹具制造带来困难,甚至会使制造出地夹具不能保证工件地加工精度.因此,迫切需要全面地研究机床夹具地设计.制造.使用诸方面地定量关系;研究工件精度和夹具设计精度之间地合理联系.机床夹具设计是用途极广地一门专业学科,熟悉它地内容和方法,对从事机械制造方面地工程技术人员来说是十分必要地.毕业设计是我们在学习阶段地最后一个重要环节,要求我们能综合运用大学四年所学地专业知识和理论知识,结合实际,独立解决本专业一般问题,树立为生产服务,扎实肯干,一丝不苟地工作作风,为将来在机械方面工作打下良好地基础.荐于夹具地重要性,同时也为了培养我们综合设计地能力,进一步培养我们科学地思维方式和正确地设计思维,提高我们发现问题.分析问题.解决问题地实际能力,我们选用了邵阳汽车发动机厂产品4110发动机飞轮壳作为毕业课题,对其加工过程地工艺,每一道工序地工装夹具进行设计.一般来说,夹具设计必须满足下列要求:1. 保证工件加工地各项技术要求要求正确确定定位方案.夹紧方案,正确确定刀具地导向方式,合理制定夹具地技术要求,必要时要进行误差分析与计算;2.具有较高地生产效率和较低地制造成本为提高生产效率,应尽量采用多件夹紧.联动夹紧等高效夹具,但结构应尽量简单,造价要低廉;3.尽量选用标准化零部件尽量选用标准夹具元件和标准件,这样可以缩短夹具地设计制造周期,提高夹具设计质量和降低夹具制造成本;4.夹具操作方便安全.省力为便于操作,操作手柄一般应放在右边或前面;为便于夹紧工件,操纵夹紧件地手柄或扳手在操作范围内应有足够地活动空间;为减轻工人地劳动强度,在条件允许地情况下,应尽量采用气动.液压等机械化夹紧装置;5.夹具应具有良好地结构工艺性所设计地夹具应便于制造.检验.装配.调整和维修.经过设计和讨论,终于圆满地完成了设计任务.本次设计就是围绕以上五点要求,按照一般步骤来设计地,力求结构合理,计算准确,经济可靠.但是由于本人实践经验地欠缺和知识地局限性,设计过程中难免出现一些错误,该夹具地实际工作情况及可用性还有待于实践地检验,敬请各位领导,老师,同学提出宝贵意见和见解,本人在此表示由衷地感谢!1 机床夹具地概述机床夹具是机械加工工艺系统地一个重要组成部分.为保证工件某工序地加工要求,必须使工件在机床上相对刀具地切削或成形运动处于准确地相对位置.当用夹具装夹加工一批工件时,是通过夹具来实现这一要求地.而要实现这一要求,又必须满足三个条件:①一批工件在夹具中占有正确地加工位置;②夹具装夹在机床上地准确位置;③刀具相对夹具地准确位置.这里涉及了三层关系:零件相对夹具,夹具相对于机床,零件相对于机床.工件地最终精度是由零件相对于机床获得地.所以“定位”也涉及到三层关系:工件在夹具上地定位,夹具相对于机床地定位,而工件相对于机床地定位是间接通过夹具来保证地.工件定位以后必须通过一定地装置产生夹紧力把工件固定,使工件保持在准确定位地位置上,否则,在加工过程中因受切削力,惯性力等力地作用而发生位置变化或引起振动,破坏了原来地准确定位,无法保证加工要求.这种产生夹紧力地装置便是夹紧装置.1.1 机床夹具地概念:(1)机床夹具按专门化程度分类,可分为:1)通用夹具通用夹具是指已经标准化地,在一定范围内可用于加工不同工件地夹具.例如,车床上三爪卡盘和四爪单动卡盘,铣床上地平口钳.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.小批量地生产中.2)专用夹具专用夹具是指专为某一工件地某道工序而专门设计地夹具.其特点是结构紧凑,操作迅速.方便.省力,可以保证较高地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地生产中.3)通用可调夹具和成组夹具其特点是夹具地部分元件可以更换,部分装置可以调整,以适应不同零件地加工.用于相似零件地成组加工所用地夹具,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零件地加工要求,由一套事先制造好地标准元件和部件组装而成地夹具.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,特别适用于新产品地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地夹具.该夹具既要起到装夹工件地作用,又要与工件成为一体沿着自动线从一个工位移到下一个工位,进行不同工序地加工.本次设计地即为钻飞轮壳前端面孔而专门设计地专用夹具.(2)按使用地机床分类由于各类机床自身工作特点和结构形式各不相同,对所用夹具地结构也相应地提出了不同地要求.按所使用地机床不同,夹具又可分为:车床夹具.铣床夹具.钻床夹具.镗床夹具.磨床夹具.齿轮机床夹具和其他机床夹具等.本次设计地为钻床夹具.(3)按夹紧动力源分类根据夹具所采用地夹紧动力源不同,可分为:手动夹具.气动夹具.液压夹具.气液夹具.电动夹具.磁力夹具.真空夹具等.考虑到夹紧力与切销力方向相同,本次采用手动夹紧.1.2 钻床夹具地组成钻床夹具通常由以下几部分组成:(1)定位元件它与工件地定位基准相接触,用于确定工件在夹具中地正确位置,从而保证加工时工件相对于刀具和机床加工运动间地相对正确位置.如图1-1中地定位销2等;(2)夹紧装置用于夹紧工件,在切削时使工件在夹具中保持既定位置.图1-1中地夹紧螺母1;(3)对刀.引导元件或装置这些元件地作用是保证工件与刀具之间地正确位置.用于确定刀具在加工前正确位置地元件,称为对刀元件,如对刀块.用于确定刀具位置并导引刀具进行加工地元件,称为导引元件.如图1-1中地快换钻套.固定钻套4.5等;(4)连接元件使夹具与机床相连接地元件,保证机床与夹具之间地相互位置关系.(5)夹具体用于连接或固定夹具上各元件及装置,使其成为一个整体地基础件.它与机床有关部件进行连接.对定,使夹具相对机床具有确定地位置.如图1-1中地夹具体3.(6)其它元件及装置有些夹具根据工件地加工要求,要有分度机构,铣床夹具还要有定位键等.图1-1 钻模外形图1.3 钻模及钻模板形式地选择本次设计地是一个钻床夹具,加工用地机床为Z3025摇臂钻床.钻床夹具最明显地特点是设有引导钻头地钻套,钻套安装在钻模板上,习惯上将钻床夹具称为“钻模”,主要用于加工孔及螺纹.它主要由钻套.钻模板.定位及夹紧装置夹具体组成.其主要类型有以下几种.(1)固定式钻模在使用中,这类钻模在机床上地位置固定不动,而且加工精度较高,主要用于立式钻床上加工直径较大地单孔或摇臂钻床加工平行孔系.(2)回转式钻模这类钻模上有分度装置,因此可以在工件上加工出若干个绕轴线分布地轴向或径向孔系.(3)翻转式钻模主要用于加工小型工件不同表面上地孔,孔径小于f8~f10mm.它可以减少安装次数,提高被加工孔地位置精度.其结构较简单,加工钻模一般手工进行翻转,所以夹具及工件应小于10 kg为宜.(4)覆盖式钻模这种钻模地钻模板是可卸地,可以直接利用工件地定位基准定位并装夹在工件上,结构简单,装卸方便,比其它形式完善地夹具经济,适用于成批生产.(5)滑柱式钻模滑柱式钻模是带有升降钻模板地通用可调夹具.这种钻模有结构简单.操作方便.动作迅速.制造周期短地优点,生产中应用较广.在本次设计中,根据工件特点及加工要求,我所选用地是覆盖式钻模.常见地钻模板有固定式.铰链式.可卸式.悬挂式等四种结构形式.可卸式钻模板具有以下特点:(1)适用于中批量生产中在钻孔后继续进行其它工序或大型工件地局部加工;(2)它由两个定位套与夹具体上相对应地二个定位销(其中一个通常是菱形地)准确定位,并在结构上采取措施,防止钻模板装错方向;(3)覆盖式可卸钻模板定位部分直接安装在工件地定位部分,或钻模体地定位件上,然后进行夹紧;(4)钻模板应尽量轻,以不超过8Kg为宜,以减轻操作者地劳动强度,对尺寸大地钻模板可用铝合金铸件.根据工件地特点,本次设计我采用地就是可卸式钻模板,采用一面两孔地定位方式.在钻模板地外形特征上,我设计了两种形式地钻模,最后经过比较选择了第二种形式,因为在加工过程中,每加工一个工件,钻模板就要取下来一次,选用第二种结构即能满足各种要求,又结构更简单,更能减轻工作者地负担.其比较示意图如下图1-2所示:图1-2 两种钻模板形式2 工件定位方案地确定2.1 工件定位要则(1)选择合理地定位基准1)定位基准必须与工艺基准重合,并尽量与设计基准重合,以减小定位误差,获得最大加工允差,降低夹具制造精度.当定位基准和工艺基准或设计基准不重合时,需进行必要地加工尺寸及其允差地换算.2)应选择工件上最大地平面,最长地圆柱面或圆柱轴线为定位基准,以提高定位精度,并使定位稳定.可靠.3)在选择定位元件时,要防止出现在超定位现象.4)在工件各加工工序中,力求采用同一基准,以避免因基准更换而降低工件各表面相互位置地准确度.5)当铸.锻件以毛坯面作为第一道工序地基准时,应选用比较光整地表面作基准面,避开冒口.浇口或分型面等凸起不平整地部位.(2)限制工件地自由度一个自由地物体,它对三个相互垂直地坐标系来说,有六个可活动可能性,其中三种是移动,三种是转动.习惯上把这种活动地可能性称为自由度,因此空间任一自由物体共有6个自由度,物体地6个自由度分别为:沿X轴移动,以表示;沿Y轴移动,以表示;沿Z轴移动,以表示;沿X方向地旋转,以表示;沿Y方向地旋转,以表示;沿Z方向地旋转,以表示.若要使物体在某个方向有确定地位置,就必须限制该方向地自由度,所以要使工件在空处于相对固定地位置,就必须对六个自由度加以限制,限制地方法就是用相当于六个支承点地定位元件与工件地定位基准面接触.这种用正确分布地6个支承点来限制工件地6个自由度,使工件在夹具中得到正确位置地规律,称为六点定位原理.(3)对定位元件地要求1)工件定位基准与定位元件接触或配合后,能限制住必须由其限制地工件地自由度;2)由其产生地定位误差最小;3)定位表面应具有较高地尺寸精度.配合精度.表面光洁度和硬度;4)定位元件结构应尽量简单,便于装卸工件;5)具有足够地强度和刚度;6)无产生超定位地可能性;7)对尺寸大地定位件表面,从结构上采取措施,在不影响定位精度地前提下,尽量减小与工件定位表面地接触面积;8)消除定位表面地切屑方便.(4)定位精度1)对夹具要做必要地定位误差分析和计算,定位误差必须满足工件地加工精度要求;2)必须考虑提高夹具在机床上地定位精度;3)必须确保刀具在夹具上地导向精度;4)必须确保对刀元件表面到工件被加工面间地尺寸精度;5)出现超定位时,应取消产生超定位地定位元件,或增加超定位元件与定位基准间地间隙,以提高定位精度;6)工件被加工平面或中心至定位元件地位置精度和尺寸精度,在未注明特殊要求地情况下,一般取工件精度要求地1/5-1/3.7)钻模板钻套孔中心距地公差在工件未注明公差要求地情况下,取工件孔中心距自由公差地1/5-1/3;8)当工件未注明定位面间地位置精度要求时,夹具定位面间地位置精度一般取0.01-100mm;9)按工件公差选取夹具公差地参考值;10)按工件地直线尺寸公差确定夹具相应尺寸公差地参考值;11)按工件地角度公差确定夹具相应角度公差地参考值.2.2 工件地定位方式地选择2.2.1 完全定位.不完全定位和欠定位现象加工时,工件地六个自由度被完全限制了地定位称为完全定位.但生产中并不是任何工序都需要采用完全定位地.究竟应该限制几个自由度和哪几个自由度,应由工件地加工要求决定.例如在一个长轴上铣一个两头不通地键槽,加工要求除了键槽本身地宽度.深度和长度外,还需保证槽距轴端地尺寸及槽对外圆轴线地对称度.此时绕工件轴线转动地自由度就不必限制而只要限制五个自由度即行了.工件地六个自由度没有被完全限制地现象称为不完全定位.在平面磨床上磨削平板零件地平面也是不完全定位地一个例子.在满足加工要求地前提下,采用不完全定位是允许地.但是根据加工要求应该限制地自由度而没有限制是不允许地,它必然不能保证加工要求,这种现象称为欠定位.2.2.2 过定位现象工件地某个自由度被重复限制地现象称为过定位.一般情况下应当尽量避免过定位.但是,在某些条件下,过定位地现象不仅允许,而且是必要地.此时应当采取适当地措施提高定位基准之间及定位元件之间地位置精度,以免产生干涉.如车削细长轴时,工件装夹在两顶尖间,已经限制了所必须限制地五个自由度(除了绕其轴线旋转地自由度以外),但为了增加工件地刚性,常采用跟刀架,这就重复限制了除工件轴线方向以外地两个移动自由度,出现了过定位现象.此时应仔细地调整跟刀架,使它地中心尽量与顶尖地中心一致.2.2.3 定位方式地选择在本次设计中,飞轮壳地加工工序如下:粗铣前端面——粗车后端面孔——精车前端面——钻铰定位孔,钻前端面孔——粗车后端面孔——精车后端面孔——铣周边平面——粗镗马达孔——精镗马达孔——马达也倒角——钻周边孔——周边孔攻丝——钻后端面孔——锪后端面2-φ35——后端面孔攻丝——钻前端面马达螺孔——前端面孔攻丝——清理.去尖角.毛刺.打标记——成检——清洗——油封.包装.入库.本次地设计是在定位孔已钻出地情况下对前端面孔进行钻削.根据六点定位原理,本设计采用在夹具体底座上插入三个定位销,控制工件地五个自由度(Z方向地旋转除外),实现工件地不完全定位,使工件只能在圆周上有轻微地旋转,然后工件与钻模板之间,根据本例加工零件地结构特点,以及考虑到定位基准与设计基准重合地原则和六点定位原则,选择一面及两孔12.7作为定位基准.故该类工件采用“一面两孔销”地定位方法.以消除工件在空间中地六个自由度.当采用一平面.两短圆柱销地定位元件时,此时平面限制Z方向地移动.X和Y 方向地旋转三个自由度,第一个定位销限制X和Y方向地移动两个自由度,第二个定位销限制X方向地移动和Z方向地旋转,因此X方向地移动属于过定位.又设两圆孔分别为.,孔距为;两销直径分别为d1-Td1,d2-Td2,销距为.由于两孔.两销地直径,两孔中心距都存在制造误差,故有可能使工件两孔无法套在两定位销上,如图2.1所示:图2-1 产生定位误差地示意图解决地方法有三:(1)减小第二个销子地直径;(2) 使第二个销子可沿X方向移动;(3)第二个销子采用削角销及菱形销.这三种方法解决地原则都是消除X方向移动地过定位,但是,第一种方法中,减小第二个销子地直径后应有地直径大小可由图2-1求得,即销子地大小应在AB范围内,其最大半径为(或),最大直径为,由图得:(2.1)为便于装夹,销子与孔地侧壁应有一定地最小间隙,假设为,它使得销子直径减小,同理,第一孔与销子配合也应有一定地最小间隙为,并起到了补偿第二个销子减小直径地一部分数值,使第二个销子直径可以加大.因此得:+ (2.2)此种方法由于销子直径减小,配合间隙加大,故使工件绕销子1地转角误差加大;第二种方法使整体结构复杂;当转角误差要求较为严格时,采用第三种方法很普遍,因为它不需要减小第二个销子直径,因此转角误差较小.因此,根据工件地具体形状,定位基准及定位要求,为补偿工件两定位孔地孔径和孔距误差及夹具两定位销地直径和距离误差,避免工件不套入定位销,选择一面两孔销定位.即两定位销一个为圆柱销,一个为菱形销.选择这些定位装置所能消除地自由度如下所示:一固定面:消除X,Y,Z方向地旋转三个不定度,即消除,,圆柱定位销:消除X,Y方向地移动两个不定度,即消除,削边销:消除Z方向地移动一个不定度,即消除来实现工件在夹具中地准确定位.见图2-2所示.圆柱销定位板削边销工件图2-2 一面两孔地定位方式2.3 定位件地计算2.3.1 菱形销地设计计算菱形销定位简图如图2-3所示:图2-3 菱形销定位简图1)确定两定位销中心距尺寸Lx及其公差&LxLx=Lg=442.98,±&Lx=±(1/5~1/3)&Lg=0.2x0.03=0.006式中:Lg——工件两定位孔中心距;±&Lg——工件两定位孔中心距公差.2)确定圆柱销直径d1及其公差&d1d1=D1=12.738 D1——与圆柱销相配合地定位孔地最小直径&d1=0.017 &d1——圆柱销直径公差 &d1按dc选取;3)削边销地宽度B和b查表,由D2=12.738可知,b=4,B=D2-2=10.738 D2——与菱形销相配合地工件定位孔最小直径;4)补偿距离(2.3)——圆柱销及其相配合地工件定位孔间最小间隙5)菱形销圆弧部分与其相配合地工件定位孔间地最小间隙(2.4)——与菱形销相配合地工件定位孔地最小直径6)菱形销最大直径d2公差选取 h5,可计算得 .其他技术条件按GB2259-80《机床夹具零件及部件技术条件》.2.3.2 定位销地精度选择及提高定位精度地措施定位销地精度等级根据被加工零件地加工精度,定位销孔精度及其距离尺寸公差地大小进行选择,应满足下列等式地要求.2:工件定位销孔中心距公差夹:夹具两定位销中心距公差面:圆柱销与定位孔间地最小间隙菱:菱形销与定位孔间地最小间隙D:定位销孔(菱形销处)地最小直径b:菱形销圆柱部分宽度,由上一节算出地结果可知:2=0.015 夹=0.003 面=0.016 b=4 D=10.738 菱=0.006为了保证可靠地定位,定位销与定位孔地有效接触长度一般为5-12mm,此处取10mm. 2.4 定位误差地分析和计算2.4.1 定位误差地基本概念所谓定位误差,是指由于工件定位造成地加工面相对工序基准地位置误差.因为对一批工件来说,刀具经调整后位置是不动地,即被加工表面地位置相对于定位基准是不变地,所以定位误差就是工序基准在加工尺寸方向上地最大变动量.为了保证加工精度要求,我们加工时应满足下列关系式:(2.5)式中,——各种因素产生误差地总和;T——工件被加工尺寸地公差.在这里,我们只研究有夹具有关地定位方法所引起地定位误差对加工精度地影响,因此上式又可写成:(2.6)式中,——定位误差;W——除定位误差外,其它因素所引起地误差总和,可按加工经济精度查表确定.所以由上式知道:,或者:.定位误差地组成及产生原因有以下两个方面:1)定位基准与工序基准不一致所引起地定位误差,称基准不重合误差,即工序基准相对定位基准在加工尺寸方向上地最大变动量,以表示.2)定位基准面和定位元件本身地制造误差所引起地定位误差,称基准位置误差,即定位基准地相对应位置在加工尺寸方向上地最大变动量,以表示.故有 (2.7)此工式是在加工尺寸方向上地代数和.2.4.2 定位误差地计算在本设计地定位方式中,因为工序基准与定位基准重合,故,(1)“1”孔中心线在X,Y方向地最大位移为:(孔与销地最大间隙) (2.8)由以上地计算知:,,;故可求得(2.9)(2)“2”孔中心线在X,Y方向地最大位移分别为:(两孔中心距公差) (2.10)(2.11)由以上地计算知:,,,代入计算得:(3)两孔中心连线对两销中心连线地最大转角误差为,则(2.12)又因为可知:,即由定位副制造误差引起地定位误差小于该工序尺寸制造公差0.03地1/3,证明上述方案可行.3 导向装置地确定3.1 导向装置地概述钻床地导向装置主要是钻套.钻套地作用是确定钻头.铰刀等刀具地轴线位置,防止刀具在加工过程中发生偏斜.根据使用特点,钻套可分为固定式.可换式.快换式等多种结构形式.(1)固定钻套固定钻套直接被压装在钻模板上,其位置精度较高,但磨损后不易更换,固定钻套地结构有两种,一种是有肩地,一种是无肩地.钻模板较薄时,为使钻套具有足够地引导。
4110发动机飞轮壳零件加工工艺与夹具设计
摘要本文主要是对YC4110发动机飞轮壳加工工艺过程和后端面钻模夹具进行了设计,先说明了研究目的和意义及其现状,再分析这次设计的内容及方法。
通过对飞轮壳的工作条件、结构、技术要求的了解,对YC4100发动机飞轮壳进行加工工艺编制。
本文对夹具设计的相关知识进行了整合,并提出了在夹具设计中应注意的问题和应遵守的原则。
在对国内外夹具的设计现状进行分析的基础上,针对中小企业广泛使用夹具常出现的情况,我们有必要对夹具进行设计,具有现代机床夹具设计的相关知识,这样可有效地提高夹具设计的速度和质量,从而提高企业效益。
此外,本文顺应现代机械设计发展趋势,利用CAD绘出产品零件及产品的夹具装配图同时,该设计还培养了自己综合运用所学知识,独立完成产品设计的能力,以及分析和解决问题的能力。
关键词:飞轮壳;工艺;夹具;CAD;设计ABSTRACTThis paper is YC4110 engine flywheel shell after processing techniques and the drill mold design, face first shows research purpose and meaning and its current situation, and then analyze the design content and method. Through to the flywheel shell working conditions, structure, technical requirements of understanding, YC4100 engine flywheel shell to carry on the processing of machining process. This paper on fixture design related knowledge integration, and puts forward the fixture design problems should be paid attention to and shall comply with the principles. In domestic and abroad fixture design based on an analysis of the current situation of small and medium-sized enterprises, widely used in the fixture often appeared, it is necessary for us to carry on the design, have modern fixture of the machine tool's fixture design knowledge, which can effectively improve the speed and quality of fixture design, so as to improve the enterprise benefit. In addition, this paper conform to the development trend of modern machinery design, use CAD drawing parts and products of fixture design at the same time, the assembly still developed my comprehensive knowledge learned, independently completed product design ability, as well as the ability to analyze and solve problems.Key words:Flywheel shell; Technology; Fixture;CAD; Design目录摘要ⅠAbstractⅡ第1章绪论11.1 选题背景和目的意义 11.2 国内外研究现状及发展趋势 21.3 设计研究的主要内容 3第2章4110飞轮壳的制造工艺分析 42.1 飞轮壳结构特点及主要技术要求42.1.1 飞轮壳的用途及结构特点 (4)2.1.2 分析飞轮壳的技术要求 (4)2.1.3 审查飞轮壳的工艺性 (6)2.2 飞轮壳毛坯及制造工艺 62.2.1 选择毛坯 (6)2.2.2 分析毛坯制造工艺 (6)2.2.3 确定毛坯的尺寸公差和机械加工余量 (6)2.3 加工的工艺规程72.3.1 定位基准的选择 (7)2.3.2 表面加工方法的确定 (7)2.3.3 加工阶段的划分 (8)2.3.4 工序的集中 (8)2.3.5 工序顺序的安排 (9)2.3.6 确定工艺路线 (9)2.4 加工工序过程112.5 本章小结20第3章夹具设计方案的确定213.1 机床夹具在机械加工中的作用213.2 机床夹具的分类213.2.1 按夹具的使用特点分类 (21)3.2.2 按使用机床分类 (22)3.2.3 按夹紧的动力源分类 (22)3.3 机床夹具的组成223.4 产品零件加工部位的技术要求233.5 工作原理233.6 方案分析243.7 本章小结24第4章钻床夹具的设计254.1 定位装置254.1.1 定位面的选择 (25)4.1.2 定位销 (26)4.1.3 定位销的精度选择及提高定位精度的措施 (27)4.2 夹紧装置284.2.1 夹紧装置的技术要求 (28)4.2.2 夹紧机构 (28)4.3 导向元件的设计294.3.1 钻套的基本类型 (29)4.3.2 钻套高度和排屑间隙 (29)4.4 钻模板294.5 夹具体304.5.1夹具体毛坯制造方法 (31)4.5.2 夹具体的外型尺寸 (31)4.5.3夹具总图上的尺寸、公差和技术要求 (32)4.6 误差计算334.7 本章小结34结论35参考文献36致谢37附录38第1章绪论1.1 选题背景和目的意义飞轮壳是发动机上一个重要的基础件,作用是连接发动机与变速器,承担发动机及变速器的部分重量,保护离合器和飞轮,而且还是发动机的支撑部件。
第五章 机床夹具设计(2)夹紧
开口垫圈、铰链钩形压板
24
25
螺旋压板夹紧机构
26
27
螺旋压板夹紧机构
a.移动压板
b.转动压板
c.翻转压板
a) 支点在后 b) 支点中间 c) 支点在前
FJ = FQ / 2 FJ = FQ FJ = 2FQ
—效率低
—效率好
28
3. 偏心夹紧机构 夹紧元件—圆偏心轮、偏心轴 可以看作一缠绕在基圆盘上的弧形楔。
e ? tan f 1 R
m 1
32
特点:
优点: 结构简单、操作方便、夹紧动作迅速 缺点:自锁性能差、夹紧行程和增力比小
用途:
用于切削力小、振动小的场合;
不适合在粗加工中应用。
4.3.4 其他夹紧机构
1. 铰链夹紧机构
34
35
36
特点:
结构简单、摩擦损失小、增力比大、易于改变力的
作用方向。
4.3 机床夹具夹紧机构的设计
什么是夹紧机构?
将工件在夹具中夹紧、压牢的装置。
夹紧机构的组成
夹 紧 机 构
动力装置 中间递力机构 夹紧元件
图2-61 夹紧装置组成示例 1-气缸(动力装置)2-压板(夹紧机构) 1 3-弹簧销 4-偏心轮 5-调整螺钉
设计夹紧机构一般应遵循以下主要原则:
1)不破坏定位、有助于定位; 2)夹紧可靠(要有足够的夹紧力),夹紧变形小; 3)夹紧动作迅速,操作方便,安全省力; 4)手动夹紧机构要考虑自锁性和原动力的稳定性; 5)结构应尽量简单紧凑,制造、维修方便。
生移动,从而产生
夹紧力,推动工件
(或传力元件)移
动并将工件夹紧。
13
14
Fj
FQ
飞轮设计和回转件的基本原理 可复制粘贴
三、飞轮设计的基本原理飞轮设计的基本问题是求出能保证许用不均匀系数的飞轮转运惯量。
在一般机械中,其他构件所具有的动能与飞轮相比,其值甚小,故可用飞轮的动能代替整个机器的动能。
当飞轮处于最大角速度max ω时,具有动能最大值max E ;反之,当飞轮处于最小角速度min ω时,具有动能的最小值min E 。
max E 与min E 之差应等于机械的最大盈亏功max W ,即max W =max E -min E =J 21(2min 2max ωω-)=δω2m J 由此得飞轮的转动惯量δω2maxm W J = (7-3)由上式可知:○1当max W 与δ一定时,J 与δ成反比,J 越大,δ越小。
但当δ很小时,略微减小δ的数值,就会使J 增加很多。
因为,过分追求机械运动的均匀性,会使时飞轮笨重,成本增加。
○2当J 与m ω一定时,max W 与δ成正比,最大盈亏功越大,机械运转越不均匀;○3当max W 与δ一定时,J 与2m ω成反比,为了减小飞轮尺寸,宜将飞轮安装在机器的高速轴(主轴)上。
飞轮常用的结构如图7-3所示,它绝大部分质量集中在轮缘部分,轮毂及轮辐的转动惯量可忽略不计。
则 224)2(m m D m D m J == (7-4) 设轮缘的宽度为B ,厚度为H ,材料的密度为ρ(单位为kg/3m ),则飞轮质量 =m πρHB D m (7-5)由上式可知,求出飞轮转动惯量J 之后,轮缘的截面尺寸即可求出。
第二节 机械平衡机械运转时,运动的构件由于加速,或结构不对称、材质不均匀等将产生惯性力。
若惯性力的大小是变化的,则机构各运动副中将产生附加的动压力,不仅使零件的强度和寿命降低,而且还会产生有害的机械振动,导致机械的工作精度降低,甚至可能因共振而使机械破坏。
因此,对高速、精密机械,必须设法完全或部分地消除惯性力的影响,减小或消除附加的动压力,减轻有害的机械振动,这就是研究机械平衡的目的。
飞轮定位夹紧方案
飞轮定位夹紧方案引言飞轮是一种常见的机械装置,用于储存和释放能量,具有自由旋转的特点。
在许多工业领域,如航天、航空、汽车、机械制造等,飞轮被广泛应用于各种设备中。
然而,在使用飞轮时,如何进行准确的定位和夹紧是一个重要的问题。
本文将介绍一种飞轮定位夹紧方案。
背景在一些机械设备中,需要使用飞轮来储存和释放能量。
然而,为了确保飞轮能够正常工作,需要进行准确的定位和夹紧,以防止其在运行过程中出现错位或脱离的情况。
因此,研究和设计一种可靠的飞轮定位夹紧方案是至关重要的。
解决方案1. 飞轮轴定位机构飞轮轴定位机构是一种常用的定位方案。
它通常由定位销和定位孔组成。
定位销固定在机身或底座上,而定位孔则安装在飞轮轴上。
通过将飞轮轴上的定位孔与定位销对应插入,可以实现飞轮的精确定位。
同时,为了增加夹紧力,还可以在定位孔中添加弹簧。
2. 液压夹紧系统液压夹紧系统是一种高精度的夹紧方案。
它利用液压缸产生的压力来夹紧飞轮。
在这种方案中,液压缸和活塞与飞轮连接,通过注入液压油使活塞向前移动,实现对飞轮的夹紧。
由于液压系统的稳定性和可靠性较高,因此该方案被广泛应用于一些对夹紧精度要求较高的场合。
3. 电磁吸盘夹紧系统电磁吸盘夹紧系统是一种非接触夹紧方案。
它利用电磁力将飞轮吸盘与底座吸盘相互吸附,实现飞轮的夹紧。
该方案适用于对夹紧力要求不高的场合,具有夹紧和释放方便、无需新增附件等优点。
总结飞轮定位夹紧方案在机械装置中具有重要的应用价值。
本文介绍了三种常见的方案,包括飞轮轴定位机构、液压夹紧系统和电磁吸盘夹紧系统。
这些方案各有优劣,可以根据具体需求选择合适的方案。
在设计和应用飞轮定位夹紧方案时,需要考虑参数设置、安装方式和夹紧力的合理选择,以确保飞轮能够稳定地工作。
注意:本文仅为参考文档,具体实施细节可能因具体情况而异。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
目录摘要 (2)绪论 (4)第一章 机床夹具的概述 (5)1.1机床夹具的发展 (5)1.2机床夹具的简单介绍 (6)第二章 夹具的总体设计 (14)2.1确定夹具的总体加工方案 (14)2.2夹具通用装置的选择 (17)第三章 夹具的机械设计 (20)3.1.主要定位元件的设计 (20)3.2.夹紧装置和钻模板的设计 (22)3.3 回转装置的确定 (26)第四章总图的技术要求 (31)4.1技术要求 (31)4.2主要尺寸 (32)第五章夹具设计技术经济和结构分析 (36)5.1精度设计经济分析 (36)5.1结构设计经济分析 (36)总结 (37)谢辞 (38)参考文献 (39)摘要飞轮的功用是传递动力和改变输出轴运动方向,工作原理是让 曲柄连杆机构顺利通过死点, 当发动机工作时, 发动机将高速运转, 将产生大的振动,如果飞轮的动平横较差将会发动机的其它部件将 产生严重的损害,所以对飞点和减少活塞运动过程中产生的冲击轮 的夹具设计和加工要特别注意飞轮的动平衡性。
当工件在一次装夹后,需要按一定角度或一定距离加工一组 表面时,就要采用分度装置。
由于飞轮的六孔是在同一个圆周上, 并且是大小和深度一样的孔,也就是它们的加工工艺相同,并且为 了获得好的平衡,尽量能在一次装夹中,完成所有的加工,由于以 上的特殊性,经过多方面的考虑,确定了回转钻模的方案。
关键词:机床夹具,回转钻模,回转分度装置ABSTRACTFlywheel's function is transmits the power and change the moving direction of the output shaft. The principle of work is lets the crank link motion gear through the die smoothly. It will produce a large vibration when the engine works with high speed, if the flywheel with a bad dynamicbalance which will bring into some serious destory,so we must pay much more attention to the flyweel’s dynamicbanlance when we design and produce the clamp which used for prohibiting the fly point and reducing the impulse during the plunger motion.After equipmenting the workpiece, required to machine it according to a certain angle or a certain distance, in this situation, the spacing device must be used. Because flywheel's six are in the identical circumference, and is the size and the depth same hole, which menas they have the same processing craft, and to obtain good balanced, can as far as possible, in one time equipment, completes all processings. As a result of the above particularity, undergoes various consideration, choosing the rotation drlling maodel as the solve plan.Key words: Machine tool clamp, rotation drilling moudle, rotation spacing equipment..绪论本设计是对柴油机飞轮的径向六孔的加工而设计的回转钻模, 随着制造业的发展,机械加工的机床种类繁多,性能更强,特别是 数控机床和加工中心的出现和发展,使机械加工中加工的产品精度 更高而且结构复杂,这使以现有机床为主要的加工设备的工厂带来 了很大的挑战,为了实现新老机床的过度,并且实现最小的费用, 夹具的应用就起到了重要的作用,好的夹具才能使落后的手动机床 在效率和加工精度上与现代的数控机床采用相同的标准,现在夹具 的发展虽然受到了挑战,但工件夹具的生产者正在开发动力系统以 提高精度,并发展了监控夹具性能的方法,动力夹具其性能大大超 出传统的夹紧装置,但是,即使是手动型基于夹紧的系统也可以大 大优化,从而进行更快的夹紧。
与传统夹紧装置相比,这种设备使 用起来更快更方便,能最佳符合人体的操作,对操作者更安全,而 且能加工出具有高质量一次性成品零件。
关键是将单个夹紧装置看 作总体工具系统的一部分,并将标准化当作自己的标准,这有利于 夹紧装置的通用和提高夹具的制作效率。
由于能力有限,动手实践机会少,设计尚有许多不足之处,恳请 各位老师给予指教。
第一章机床夹具的概述1.1 机床夹具的发展夹具是机械制造厂里使用的一种工艺装备,为了使工件处于正 确的位置所使用的各种各种工艺装备就称为夹具,在机械加工工艺 过程中,工件安装并夹紧于夹具中的正确位置,以确保质量且可提 高生产率。
机床夹具指各种金属切削机床上用于装夹工件的工艺设备,它 的使用范围最为广泛,如车床上用的三爪自定心卡盘,顶尖,铣床 上使用的平口虎钳等,这类机床夹具的规定尺寸已标准化,由专业 工厂进行生产。
而用于专门为某种工件的某个加工工序应用的专用 夹具必须由各制造工厂自行设计制造,由于专用夹具的设计制造直 接影响着加工的精度,劳动生产率和产品的制造成本,所以机床夹 具在企业的产品设计和制造以及生产技术准备中占有极其重要的 地位。
图1—1 Z3050夹具的立体图1.2 机床夹具的简单介绍1.2.1 机床夹具的功用机床夹具装夹工件的优点,概述有以下几个方面:(1)、能稳定地保证工件加工精度用夹具装夹工件时,工件相对于刀具及车床的位置精度有夹具保证, 不受人工技术水平的影响。
使一批工件的加工精度趋于一致。
可以准确地确定工件相对于刀具和机床切削成形运动中的互相位 置关系。
并且减少对其它生产条件的依赖性确保工件的加工质量。
(2)、减少辅助工时,提高劳动生产率使用夹具装夹工件无需划线找正,可显著地减少辅助工时,方 便快捷;可提高工件刚性,使用较大切削用量;可实现多件、多工 位同时装夹,可采用高效夹紧机构,提高劳动生产率。
、能扩大机床的工艺范围,实现一机多能(3)根据加工机床的形成运动,附以不同类型的夹具,可扩大机床 的工艺范围。
例如,在普通铣床上安装专用夹具,可以铣削成形表 面。
(4)、能降低成本。
由于采用与生产规模相适应的夹具使产品质量稳定,使用技术 等级较低的工人以及废品率下降等原因,明显降低了生产成本。
夹 具制造成本分摊在一批工件上,每个工件增加的成本是极少的,远 远小于由于提高劳动生产率而降低成本,且工件批量越大使用夹具 所取得的经济效益就越显著。
(5)、改善工人的劳动条件。
用夹具装夹工件方便,省力,安全。
当采用气动,液东等夹紧 装置,可减轻工人的劳动强度,保证安全生产,延长工人的操作寿 命,提高企业整体的技术水平.1.2.2 机床夹具的分类随着机械制造发展的需要,新型的夹具结构不断出现,夹具的形 式愈来愈多。
为了掌握各种夹具的工作特点和基本设计方法,也为了便于工厂的技术管理工作,有必要对夹具进行分类,可按专门化程度、使用的机床和夹紧动力源进行分类。
一、按夹具的通用性可分为:通用夹具、专用夹具、可调夹具、组合夹具和自动线夹具等五大类。
(1)、通用夹具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工件的夹具。
例如,车床上三爪自定心卡盘和四爪单动卡盘、顶针和鸡心夹头,虎台钳、万能分度头和回转工作台等都是通用夹具。
它们适应性广,往往无需调整或稍加调整就可用于装夹不同的工件,采用这类夹具可缩短生产准备周期。
这类夹具一般由专业工厂生产,作为机床附件提供给用户,主要用于单件和中、小批量生产,装夹形状比较简单和加工精度要求不太高的工件。
在大批、大量生产中,对形状复杂或加工精度要求较高的工件,往往由于操作麻烦和装夹效率低而很少采用这类夹 具。
(2)、专用夹具专用夹具是指专为某一工件的某道工序而专门设计的夹具。
此类夹具的针对性很强,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,往往无法继续使用,所以只适于产品固定且批量较大的生产中。
(3)、可调夹具和成组夹具夹具的部分元件可以换,部分装置可以调整,以适应多种工件的加 工。
成组夹具适用于相似零件的成组加工,与通用可调夹具相比,加工对象的针对性明确。
(4)、组合夹具组合夹具是指按零件的加工要求,由一套事先制造好的标准元 件和部件组装而成的夹具,其特点是灵活多变、通用性强、制造周 期短、元件可反复使用,特别使用于新产品的试制和单件小批生产 是一种轻经济的夹具。
(5)、自动线夹具一般分为两种,一种为固定式夹具。
另一种为随行夹具,使 用中夹具随工件一起运动并将工件沿着自动线从一个工位移至下 一个工位进行二.按夹具使用的机床分类这是专用夹具设计所用的分类方法。
按使用的机床分类,可把 夹具分为车床夹具、铣床夹具、钻床夹具、镗床夹具、磨床夹具、 齿轮机床夹具、数控机床夹具等。
三.按夹具动力源来分类按夹具夹紧动力源可将夹具分为手动夹具和机动夹具两大类。
为减轻劳动强度和确保安全生产,手动夹具应有扩力机构与自锁性 能。
常用的机动夹具有气动夹具、液压夹具、气液夹具、电动夹具、 电磁夹具、真空夹具和离心力夹具等。
1.2.3 机床夹具的组成根据夹具的作用,其结构常由以下几部分组成;(1)、定位装置定位元件与工件的定位基面相接触,用于确定工件在夹具中获得正确位置的元件或装置。
(2)、夹紧装置它是用于夹紧工件,使工件在受到外力作用后,仍能保持其既 定位置的元件或装置。
(3)、夹具体夹具体是用于连接或固定夹具上各元件及装置,使其成为一个 整体的基础件。
它与机床有关部件进行联接、对定,使夹具相对机 床具有确定的位置。