機電及自動化學(xué)院
課程設(shè)計說明書
設(shè)計題目：十字接頭M10螺紋底孔夾具設(shè)計
姓 名：
學(xué) 號：
班 級：
屆 別：
指導(dǎo)教師：
年 1月
目錄
前言
一、零件分析.............................................4
二、夾具設(shè)計....................................... 5
2設(shè)計方案的分析及確定 ...................................5
2.1定位及夾緊方案.........................................5
2.2 方案的分析及確定......................................5
3誤差分析.................................................5
3.1定位誤差...............................................5
3.2夾具制造與安裝誤差.....................................6
4鉆模板及鉆套設(shè)計.........................................7
4.1鉆模類型的選擇.........................................7
4.2鉆套類型的選擇.........................................7
5 夾具體的設(shè)計............................................7
三、總結(jié)..................................................8
四、參考文獻.............................................9
前 言
本說明書是根據(jù)十字接頭的加工過程所需夾具的設(shè)計原理編寫的。主要包括任務(wù)介紹、方案選擇、定位誤差分析等內(nèi)容。
《專業(yè)課程綜合設(shè)計課程設(shè)計》安排在大四上學(xué)期，是在我們學(xué)完了《機械制造工藝學(xué)》、《金屬工藝學(xué)》、《機械設(shè)計》、《公差與配合》等主要專業(yè)基礎(chǔ)課，參加了金工實習(xí)、認知實習(xí)、生產(chǎn)實習(xí)，經(jīng)過了機械設(shè)計、機械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計之后進行的又一次實踐性環(huán)節(jié)，是對所學(xué)理論知識的又一次更系統(tǒng)更全面的應(yīng)用、鞏固與深化。馬上就要步入社會，接觸真正的生產(chǎn)加工，所以這次設(shè)計是個很好的鍛煉機會。
一 、零件分析
1.1零件的作用
十字接頭作為連接部件，主要用于連接軸類零件，鏜孔的目的是為了滿足孔與軸類零件的要配合求，銷孔和凸臺上的螺栓孔都是為了對連接的軸類零件的夾緊作用，中間的螺釘孔是為了對十字接頭起定位作用。
1.2零件的工藝分析
如圖所示，本道工序加工M10兩個孔，并滿足M10孔軸線至φ22孔軸線的距離為80mm，2個M10孔軸線距離30mm，而且關(guān)于中心線對稱。在該工序前，孔φ22加工出來，可以作為定位基準。短圓柱的一端面也可以作為定位基準。綜合考慮可限制六個自由度。
二、夾具設(shè)計
2設(shè)計方案的分析及確定
2.1定位及夾緊方案
方案一：以φ46端面和短外圓柱的其中一端面作為定位基準。
方案二：以φ46端面和短外圓柱的其中一端面作為定位基準，同時對短圓柱支撐。
方案三：以孔φ22和短外圓柱的其中一端面作為定位基準，對φ46端面和短外圓柱支撐。
2.2 方案的分析及確定
對于方案一和方案二都是只對螺紋孔在一個方向上的定位，而且方可能會導(dǎo)致在加工過程中，由于力的作用工件的翻轉(zhuǎn)。方案一還可能會導(dǎo)致工件在加工過程中產(chǎn)生變形而影響加工精度。方案一、二、三均對工件夾緊，實際上只需要對工件進行完全定位即可。相對于方案一和方案二，方案三根據(jù)螺紋孔的位置精度，分別以孔φ22和短外圓柱的其中一端面作為定位基準，符合設(shè)計加工的基準要求，而且以孔φ22作為定位基準也可以很好的對工件進行定位。同時在工件加工過程中對工件的其他部分進行支撐。以減少工件在加工過程中由于受力產(chǎn)生變形影響加工精度。因此，根據(jù)零件圖的要求以及定位基準的選擇原則，該工序應(yīng)采用方案三的定位夾緊方案。
3誤差分析
3.1定位誤差
該夾具的定位基準與設(shè)計基準一致，基準不重合誤差為零?；鶞饰恢谜`差取決于定位孔與短圓柱銷定位元件的配合間隙以及短圓柱左端面與支撐板的配合程度，故可僅考慮前者的影響。由孔φ22的尺寸和精度要求可查的，最大配合間隙為0.07mm，該值為定位誤差。
3.2夾具制造與安裝誤差
① 鉆模板襯套軸線與定位孔軸線距離誤差，此值為±0.37mm；
② 鉆套與襯套的配合間隙，由配合尺寸Φ14F7/m6可確定最大間隙為0.027mm；
③ 鉆套孔與外圓的同軸度誤差，按標準鉆套取值0.008mm；
④ 刀具引偏量計算：
采用鉆套引導(dǎo)刀具，刀具引偏量按下式計算：
式中e——刀具引偏量；
h——鉆套高度；
H——排屑間隙；
Δmax——刀具與鉆套之間的最大間隙。
由鉆套孔徑為mm，鉆頭直徑尺寸mm，可確定 Δmax=0.04mm，將H=21.25mm，h=10.2mm，B=5.5mm帶入上式，可得
上述各項誤差都是按最大值計算的。實際上各項誤差不可能都出現(xiàn)最大值，而且各項誤差方向也不可能都一樣?？紤]到上述各項誤差的隨機性，采用概率算法計算總誤差是恰當?shù)模从校?
ΔC ==1.03mm
式中ΔC為與夾具有關(guān)的誤差總和。該誤差小于零件上孔距誤差的2/3，符合要求。
4鉆模板及鉆套設(shè)計
4.1鉆模類型的選擇
本工序所加工兩孔，位置對稱，位于一個平面上，孔徑不大，一次加工即可完成，工件質(zhì)量較小、輪廓尺寸較小，故采用固定鉆模。
4.2鉆套類型的選擇
鉆孔需要鉆模板結(jié)構(gòu)，位于定位加緊之后的加工位置上方，本夾具用于大批量的生產(chǎn)，采用可換鉆套結(jié)構(gòu)。
5 夾具體的設(shè)計
根據(jù)零件圖的要求以及定位基準的選擇原則，底部支撐部分應(yīng)該設(shè)計成凸臺以便配合φ46端面和短外圓柱的支撐，而對孔φ22的定位則采用圓柱銷作為定位元件，選擇短銷大平面組合，限制五個自由度。以短圓柱左端面為定位基準面，選擇支撐擋板作為定位元件，配合左邊的壓板進行定位加緊，限制一個自由度。由于對該工序的定位和夾緊均比較簡單，故夾緊機構(gòu)可以采用螺旋夾緊機構(gòu)，考慮到提高工作效率，因而可以選擇快撤螺旋夾具裝置。
三、總結(jié)
本夾具設(shè)計課程實踐環(huán)節(jié)即將結(jié)束，課題是根據(jù)零件的加工內(nèi)容所設(shè)計的鉆床專用夾具。從零件的結(jié)構(gòu)特點及加工內(nèi)容初步擬定定位方案，夾緊方案，繪制草圖，修改方案，最終確定方案。這期間鞏固復(fù)習(xí)了以前學(xué)習(xí)過的內(nèi)容并進行了綜合運用，提高了我們綜合運用所學(xué)知識以及理論結(jié)合實際的能力。
通過此次的學(xué)習(xí)不僅使我對課本內(nèi)容有了更深入的認識，培養(yǎng)了我分析問題的能力。對靈活運用工具手冊解決問題的能力有了明顯地提高。我基本掌握了專用夾具設(shè)計的方法和步驟。
由于自己的能力所限，設(shè)計中還有許多不足之處，以后還要繼續(xù)不斷的學(xué)習(xí)改進。
四、參考文獻
1.王先逵 主編.機械制造工藝學(xué)[M].北京：機械工業(yè)出版社，2006
2.沈蓮 主編.機械工程材料[M].北京：機械工業(yè)出版社，2007
3.陳宏均 主編.使用機械加工工藝手冊[M].北京：機械工業(yè)出版社，2007
4.孫麗媛 主編.機械制造工藝及專用夾具設(shè)計指導(dǎo)[M].北京：冶金工業(yè)出版社，2007
5.郭克希 主編.機械制圖.機械類、近機類[M].北京：機械工業(yè)出版社，2004
6.李軍 主編.互換性與測量技術(shù)基礎(chǔ)[M].武漢：華中科技大學(xué)出版社，2007
7.程緒琦 主編.AutoCAD2008中文標準教程[M].北京：電子工業(yè)出版社，2008.4
8.楊叔子 主編.機械加工工藝師手冊[M].北京：機械工業(yè)出版社，2001.8
9.楊黎明 主編.機床夾具設(shè)計手冊[M].北京：國防工業(yè)出版社，1996.5
13