机械设计与制造说明书_机械设计与制造基础
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安徽机电职业技术学院
夹具设计与制造
课程设计说明书
设计题目：设计“水泵叶轮”零件的铣床夹具
班级：机制3103
设计者：张xx 指导教师：袁老师、刘老师 评定成绩：
设计日期2012年5月14日至2012年6月15日
目录
设计任务书…………………………………………
01 课程设计说明说书正文……………………………
02 序言…………………………………………………
03 一.对设计任务（水泵叶轮零件）的分析……04
1)零件的尺寸、精度分析……………………05 2)零件的工艺分析……………………………
06
二.拟定夹具的结构方案………………………
07
1)选择定位方案及设计定位元件………………07 2)设计夹紧装置………………………………07 3)夹具与机床的对定、链接、夹紧方式………07 4)考虑夹具拆装、起吊、定位元件的更换………07 5)夹具体结构的设计……………………………07 6)其他结构的设计
…………………………… 07
三.夹具的总设计图………………………………07 四.夹具的精度校核………………………………07 五.夹具的制造及工艺规程设计……………07 六.课程设计心得体会……………………………07 七.参考文献………………………………………07
安徽机电职业技术学院
机械制造工艺学课程设计任务书
设计题目：设计“水泵叶轮”零件的铣床夹具
设计内容：1.产品零件图
2.机械加工工艺过程卡片
3.夹具设计装配图
4.课程设计说明书
班级： 设计者： 指导教师： 评定成绩：
设计日期年月日至年月日
序言
一.水泵叶轮零件的分析
1)零件尺寸、精度的分析
题目给定的零件是水泵叶轮。主要尺寸有底座是Φ80mm、总体高度是60mm，本次设计的铣床专用夹具是为了加工4x11的槽。槽的精度6.3以及0.02的对称度。
2)零件的工艺分析
设计水泵叶轮的4x11的槽加工所用的专用夹具。所以设计的专用夹具要能保证对称度、表面粗糙度的要求。由于是对称分布的4个槽所以要有分度装置。
二．拟定夹具的结构方案
1）选择定位方案及设计定位元件
为了达到工件被加工表面的技术要求，必须保证工件在加工过程中的正确位置。所以夹具应满足：一批工件在夹具中占有正确的位置；夹具在机床中要有正确位置；刀具相对夹具要有正确位置。显然工件的定位是很重要的。
由水泵叶轮零件图可以分析出，底面限制了三个自由度为主要限位面，所以要用大平面定位，由于零件是圆盘类零件，故设计大平面为定位盘。零件图中Φ12H8的孔限制了两个自由度，所以要用短圆柱销定位，并且要求短圆柱销的精度很高以保证孔的对称度和同轴度。以上限制了五个自由度了，由于是圆盘类零件，所以再设计一个定位挡销，就达到了限制了六个自由度，实现完全定位。所以设计的定位元件是：一个大平面的定位盘、一个短圆柱销、一个定位挡销。
2）设计夹紧装置
在机械加工过程中，为保证工件定位时所确定的正确加工位置，防止工件在切削力、惯性力、离心力及重力等作用下发生位移和振动，所以要设计一个夹紧装置将工件夹紧。
力源装置采用手动夹紧。夹紧元件采用压板。中间传力机构采用传力轴和杠杆。夹紧方式采用螺纹夹紧。夹紧过程为：用手动把螺纹夹紧，通过传力轴把夹紧力传给压板，最后由压板来夹紧工件使工件获得正确的位置。杠杆的作用是通过杠杆可以把夹紧力均匀地施加在工件上。
3）夹具与机床的对定、链接、夹紧方式
为了保证夹具的稳定性、确定夹具的正确位置，所以要设计一个特殊元件：定位键。定位键是安装在夹具底面的纵向槽内，使用两个，用开槽圆柱头螺钉固定。
常用的定位键的断面为矩形，因为矩形定位键已标准化了。所以我们也采用了断面为矩形的定位键，选择A型键。A型键与夹具体槽和工作台T型槽的配合尺寸均为B，其偏差克选h6或h8。为了提高精度，两个定位键间的距离选择尺寸很大，安装夹具时，让定位键靠向T型槽一侧，以避免间隙的影响。
4）考虑夹具拆装、起吊、定位元件的更换
考虑到夹具需要拆装，对一些易损件易磨件设计了一些衬套，方便拆装、更换。为了使用方便尽量设计了一些尺寸较小的零件方便起吊、安装。
5)夹具体结构的设计
夹具上的各种装置和元件通过夹具体连接成一个整体。因此，夹具体的形状及尺寸夹具上各种装置的布置及夹具与机床的连接。在加工过程中，夹具体要承受工件重力、夹紧力、惯性力和振动力的作用，所以夹具体应具有足够的强度、刚度和抗震性，以保证工件的加工精度。
1.有足够的强度和刚度：在加工过程中，夹具体要承受工件重力、切削力和振动力的作用。所以选用铸造夹具体，且选用整体式圆盘类夹具体。
2.结构工艺性好：采用圆盘类夹具体，便于铸造，更方便机械加工，在车床上就可以加工。3.在机床上安装可靠
6）其他结构的设计
该铣床还有一些其他结构，若分度装置、对刀块、衬套、手柄、顶杆等。
分度装置：由于是设计在铣床上铣削零件4x11的槽，零件的四个槽是对称分布的，所以要设计分度装置。我们设计的是回转分度装置，固定部分为圆盘类零件，如下图。转动部分是用手柄转动，还设计了一些回转盘、衬套、转轴等。
手柄：手柄是分度装置的转动部分，根据夹具体的大小，与分度装置的配合要求，以及人手的大小和习惯来设计手柄的尺寸。最终设计的尺寸如下图：
杠杆：杠杆的作用是把压板上的夹紧力均匀地分配到工件上，使工件均匀受力，不使工件变形。杠杆的尺寸是根据与定位盘、压板、顶杆的配合来确定的。最终尺寸如下图：
压板：压板是夹紧元件，通过压板来夹紧工件的，使工件的位置确定。压板的设计如下图：
三． 夹具的总设计图
四． 夹具的精度校核
1.夹具精度分析
由零件图可知，所设计的夹具需保证的加工要求有：尺寸4x11mm、深度11mm，定位孔的尺寸Φ12H8，以及槽的对称度为0.2。还有一些粗糙度要求槽的精度为6.3。
2.确定夹具技术要求和有关尺寸以及公差配合夹具技术要求和有关尺寸以及公差配合是根据教材和有关资料、手册规定的原则和方法确定的，本夹具的技术要求和公差配合如下。技术要求：定位元件与夹具底面的垂直度误差允许值为0.03mm。导向元件与夹具底面的垂直度误差允许值为0.05。导向元件衬套与夹具底面的平行度误差允许值为0.02。
公差配合：Φ12H7孔与短圆柱销的配合代号及精度要求：Φ12H7与Φ12g6配合。
∅162H7分度盘与夹具体的配合代号及精度要求：∅162H7/g6配合。Φ12H7的短圆柱销与定位盘的配合代号及精度要求：Φ12H7/g6配合。Φ8H7分度销与分度槽的配合代号及精度要求：Φ8H7/g6配合。
五． 夹具的制造及工艺规程设计
夹具体的工艺规程设计先用HT200铸造夹具体毛坯，然后再机械加工，见表夹具体的机械加工工艺过程卡片
六．课程设计心得体会
七．参考文献
