机械制造专业的阀体零件夹具设计

工艺装备设计课程设计设计题目__工艺装备课程设计班级_______JZ073________设计小组_______第五小组___指导老师______陈湘舜教授_____完成日期2009_年10_月__20_日湖南铁道职业技术学院工艺装备课程设计《工艺装备设计》课程设计评阅书机械制造与自动化专业__073__班，第__3__小组的课程设计《旋转套钻床夹具》、《液压缸体车床夹具》、《液压缸体铣或镗床夹具》已完成，组成文件如下：1.说明书共32份2.工艺文件共__份3.图纸共9张其中_A3_号图纸6张A4号图纸3张__号图纸张4．成绩评定旋转套钻床夹具小组成员许蛟尹斌向阳文王毅彭波陈龙自评小组互评老师评分液压缸体车床夹具小组成员许蛟尹斌向阳文王毅彭波陈龙自评小组互评老师评分液压缸体铣或镗床夹具小组成员许蛟尹斌向阳文王毅彭波陈龙自评小组互评老师评分指导老师签定___________湖南铁道职业技术学院工艺装备课程设计《工艺装备设计》课程设计任务书一、设计课题名称：二、指导老师：三、设计要求小组合作完成零件的工艺分析、夹具结构设计与相关计算；完成夹具总装配图、设计说明书各一份（每个小组完成钻、车、铣或镗夹具各一套，装订成一册）。四、设计依据1、零件图2、设备参数3、生产钢领五、参考资料1、肖继德主编《机床夹具设计》机械工业出版社2、浦林祥主编《金属切削机床夹具设计手册》机械工业出版社3、孟宪林主编《机床夹具图册》机械工业出版社六、设计内容及工作量（一）设计内容1、分析产品零件的工艺性，画出产品零件图、工序图。2、分析产品零件的装夹，确定定位与夹紧等工艺方案3、计算定位误差4、工件在夹具上加工的精度分析5、设计整套夹具的结构方案，绘制夹具装配图及夹具零件图，（装配湖南铁道职业技术学院工艺装备课程设计图应电脑绘图）6、非标零件图的绘制7、撰写课程设计的说明书。（应阐述整个设计内容，有关文字说明的计算，图文并茂，文字通畅）（二）工作量1、夹具装配图一份2、夹具零件图一套3、课程设计说明书一份（三）设计进度1、熟悉图纸查阅资料0.5天2、确定工艺方案及有关计算1天3、绘制夹具装配图、零件图2.5天4、撰写课程设计说明书1天七、说明书的格式和装订要求（一）课程设计封面（全文统一格式）（二）课程设计评定书（全文统一格式）（三）课程设计任务书（指导教师下发）（四）课程设计目录（五）课程设计正文（六）课程设计总结（七）参考资料（八）设计图纸湖南铁道职业技术学院工艺装备课程设计目录前言…………………………………………………………………………………1第1章机床夹具概述……………………………………………………………2第2章工件的定位及定位元件…………………………………………………42.1工件在夹具中的定位…………………………………………………42.2定位误差分析…………………………………………………………5第3章工件的夹紧和夹紧装置……………………………………………………63.1夹紧装置的组成………………………………………………………63.2夹紧力的确定…………………………………………………………6第4章夹具体及分度装置………………………………………………………84.1夹具体…………………………………………………………………84.2分度装置………………………………………………………………8第5章阀体零件工艺分析………………………………………………………105.1零件的功用、材料和性能……………………………………………105.2形体分析………………………………………………………………105.3技术要求分析…………………………………………………………115.4零件的加工工艺性分析………………………………………………125.5安排加工工艺路线……………………………………………………12第6章阀体零件的车床夹具设计………………………………………………146.1车床夹具的主要类型…………………………………………………146.2车床夹具的设计要点……………………………………………………146.3阀体零件的车床专用夹具的加工误差分析……………………………166.4阀体零件的车床夹具的加工误差分析…………………………………17第7章阀体零件的钻床夹具设计…………………………………………………187.1钻床夹具的主要类型……………………………………………………187.2钻模的设计要点…………………………………………………………197.3阀体零件的钻床专用夹具的总体设计…………………………………19参考文献……………………………………………………………………………22结束语………………………………………………………………………………23湖南铁道职业技术学院工艺装备课程设计--1前言这次课程设计是机械制造与自动化的一个十分重要的学习环节，是对入学以来所学的机械方面的知识进行了一次全面的检查、巩固和提高。这次课程设计是应用所学基础理论、专业知识与技能去分析和解决生产实际问题的一次综合训练。把所学的知识能够综合运用到实际零件的加工中。通过本次设计使我巩固了已学的知识，加深了印象，使自己能够运用所学的机械加工知识解决一些具体的问题。此次课程设计涉及的知识面有夹具设计、零件安装、加工工艺、数值计算、刀具的性能、测量技术、CAD制图外还涉及到金属材料、公差配合及加工设备等多方面的知识。通过这次课程设计我发现了自己还有许多知识还没有掌握牢固。但更多的是通过这次设计使我提高、巩固、扩大了自己所学到的理论知识与技能，提高自己设计计算、制图、编写技术文件的能力‘学会正确使用技术资料、标准、手册等工具书’并在这次设计中培养了我对机械设计的独立工作能力、初步树立了正确的实际思想，掌握了一定的机械加工设计方法步骤和思路为以后的学习和设计工作打下了良好的基础。同时，也使我体会到了老师平时对我们的谆谆教导、用心良苦。由于本人水平有限，设计还有许多不足之处，希望陈老师给予批评和指正！毕业设计第五小组湖南铁道职业技术学院工艺装备课程设计--2第1章机床夹具概述在对工件进行机械加工时，为了保证加工的要求，首先要使工件相对道具及机床有正确的位置，并使这个位置在加工过程中不因外力的影响而变动。因此，在进行机械加工前，先要将工件装夹好。1．1机床夹具的组成1、定位装置其作用是使工件在夹具中占据正确的位置。2、夹紧装置其作用是将工件压紧夹牢，保证工件在加工过程中受到外力（切削力等）作用时不离开已经占据的正确的正确位置。3、对刀或导向装置其作用是确定刀具相对定位元件的正确位置。4、连接原件其作用是确定夹具在机床上的正确位置。5、夹具体夹具体是机床夹具的基础件，通过它将夹具的所有元件连接成一个整体。6、其他元件或装置是指家家具中因特殊需要而设置的元件或装置。根据加工需要，有些夹具上设置分度装置、靠模装置；为能方便、准确定位，常设置预定位装置；对于大型夹具，常设置吊装元件等。以上各组成部分中，定位元件、夹紧装置和夹具体是机床夹具的基础组成部分。1．2机床的分类机床夹具种类繁多，可以从不同的角度对机床夹具进行分类。1、按夹具的使用特点可分为：通用夹具，专用夹具，可调夹具，组合夹具，湖南铁道职业技术学院工艺装备课程设计--3拼装夹具。2、按使用机床可分为：车床夹具，铣床夹具，钻床夹具，镗床夹具，齿轮机床夹具，数控机床夹具，自动机床夹具，自动线随行夹具以及其他机床夹具。按夹紧的动力源可分为：手动夹具，气动夹具，液压夹具，气液增力夹具，电磁夹具以及真空夹具等。1．3工件的装夹方法工件装夹的方法有两种：1、将工件直接装夹在机床的工作台或花盘上2、将工件装夹在家具上采用第一种方法装夹的效率低，一般要求先按图纸要求在工件的表面上划线，划出加工表面的尺寸和位置，装夹时，用划针或面分表找正后再夹紧。一般用于单件和小批生产。批量较大时，都采用夹具装夹工件。采用夹具装夹工件有如下优点：a、保证加工精度，稳定加工质量b、缩短辅助时间，提高劳动生产率c、扩大机床的使用范围，实现“一机多能”d、改善工人的劳动条件，降低生产成本湖南铁道职业技术学院工艺装备课程设计--4第2章工件的定位及定位元件2．1工件在夹具中的定位（1）工件的定位的基本原理六点定则用合理分布的六个支承点限制工件的六个自由度，使工件在夹具中的位置完全确定，称为“六点定位原则”，简称“六点定则”。六点定则是工件定位的基本法则，用于实际生产时，起支承点作用的是一定形状的几何体，这些用来限制工件自由度的几何体就是定位元件。限制工件自由度与加工要求的关系工件定位时，影响加工要求的自由度必须限制；不影响加工要求的自由度，有时要限制，有时可不限制，视具体情况而定。习惯上，工件的六个自由度都限制了的定位称为完全定位，工件限制的自由度少于六个，但能保证加工要求的定位称为不完全定位。在工件定位时，以下情况允许不完全定位：a．加工通孔或通槽时，沿贯通轴的位置自由度可不限制。b．毛坯（本工序加工前）是轴对称时，绕对称轴的角度自由度可不限制。c．加工贯通的平面时，除可不限制沿两个贯通轴的位置自由度外，还可不限制绕垂直加工面的轴的角度自由度。夹具上的定位元件重复限制工件的同一个或几个自由度的定位称为重复定位。重复定位分两种情况：当工件的一个或几个自由度被重复限制，并对加工产生有害影响的重复定位，称为不可用重复定位。它将造成工件定位不稳定，降低加工精度，使工件或定位元件产生变形，甚至无法安装和加工。因此，不可用重复定位是不允许的。当工件的一个或几个自由度被重复限制，但仍能满足加工要求，即不但不产生有害影响，反而可增强工件装夹刚度的定位，称为可用重复定位。在生产实际中，可用重复定位被大量采用。湖南铁道职业技术学院工艺装备课程设计--5基准、对定位元件的基本要求a.定位基准的选择定位基准的选择，应尽量使工件的定位基准与工序基准相重合；尽量用精基准作为定位基准；遵守基准统一原则；应使工件安装稳定，加工中所引起的变形最小；应使工件定位方便，夹紧可靠。b.对定位元件的基本要求足够的精度、足够的强度和刚度、耐磨性好、工艺性好、便于清理切削。（2）工件定位方式及其定位元件a.工件以平面定位。工件以平面作为定位基准时，所用定位元件一般可分为主要支承和辅助支承。主要支承用来限制工件的自由度，具有独立定位的作用。辅助支承用来加强工件的支承刚性，不起限制工件自由度的作用。b.工件以圆柱孔定位。工件以圆柱孔为定位基准，如套类、齿轮、拨叉等。此种定位方式所用的定位元件有圆柱定位销、定位心轴和圆锥定位销等。c.工件以外圆柱面定位。工件以外圆柱面定位时，常用的定位元件有：V形块、定位套和半圆套。2.2定位误差的分析造成定位误差的原因有两个：一是定位基准与工序基准不重合，由此产生基准不重合误差△b；二是定位基准与限制位基准不重合，由此产生基准位移误差△y。基准不重合误差△b是一批工件逐个在夹具上定位时，定位基准与工序基准不重合而造成的加工误差，其大小为定位尺寸的公差在加工尺寸方向上的投影。基准位移误差△y是一批工件逐个在夹具上定位时，定位基准相对于限位基准的最大变化范围在加工尺寸方向上的投影。湖南铁道职业技术学院工艺装备课程设计--6第3章工件的夹紧和夹紧装置3．1夹紧装置的组成(1)夹紧装置的种类繁多，综合起来其结构均由两部分组成。a.动力装置产生夹紧力。动力装置是产生原始作用力的装置。按夹紧力的来源，夹紧分手动夹紧和机动夹紧。手动夹紧是靠人力；机动夹紧是采用动力装置。常用的动力装置有液压装置、气动装置、电磁装置、电动装置、气-液联动装置和真空装置等。b.夹紧装置传递夹紧力。动力装置所产生的力或人力要正确地作用到工件上，需有适当的传动机构。传递机构是把原动力传递给夹紧装置。它由两种构件组成，一是接受原始作用力的构件，二是中间传力机构。(2)、夹紧装置的设计要求夹紧装置的设计和选用是否正确，都保证工件的精度、提高生产率和减轻工人劳动强度有很大的影响。因此，夹紧装置应满足以下要求：a.夹紧过程中，不能破坏工件在定位时所处的正