弯管接头设计说明书

夹具设计

课程设计说明书

设计题目

设计弯管接头夹具

班级11422 班

学号05号

学生陈娟

指导教师刘平

成都工业学院机电工程系

2013年10 月12 日

目录

1 工件图纸与夹具设计任务的分析……………………………. 2工件加工工艺过程分析…………………………………..........

2.1 表面加工方法的确定....................................................

2.2加工工艺路线的确定…………………………………......

3选用机床的型号与主要参数…………………………………….. 4确定定位方案与设计定位装置………………………………..

4.1确定工件加工需要限制的自由度………………………...

4.2 定位方案的确定……………………………………..........

4.3 定位机构设计…………………………………………….. 5确定夹紧方案与设计夹紧装置……………………………….. 6设计夹具总体设计……………………………………………..

6.1夹具体……………………………………………………. 7主要尺寸公差配合与技术要求的制定……………………….. 8小结…………………………………………………………….. 9参考文献………………………………………………………..

1、工件图纸与夹具设计任务的分析

如图所示，弯管接头工件，根据题目所给条件该工件除M42×3外螺纹、外圆和2×1的退刀槽3处外，其余表面已经加工到设计要求。精度要求较高的Φ60 0-0.046外圆已经加工完成，本工序要求加工M42×3外螺纹、外圆和2×1的退刀槽3处，加工后既要保证外圆的尺寸精度，又要保证外圆、M42×3外螺纹的表面粗糙度。

2、工件加工工艺过程分析

2.1 表面加工方法的确定

（1）加工M42×3外螺纹：表面粗糙度为Ra6.3，查参考文献一P107表4-11可知，分为粗车——半精车两次加工完成φ42外圆，再车螺纹。

（2）加工2×1的退刀槽：无表面粗糙度，粗车一次即可达到要求；

（3）加工外圆：表面粗糙度为Ra3.2，查参考文献一P107

表4-11可知，分为粗车——半精车——精车三次加工；

2.2加工工艺路线的确定

（1）粗车外圆φ42到尺寸；半精车外圆φ42到尺寸

（2）根据工件外圆的特点和加工要求确定加工路线为：粗车外圆到尺寸；半精车外圆到尺寸；精车外圆到尺寸。

（3）车退刀槽到尺寸φ28；

（4）车螺纹到尺寸M42×3。

各工序加工余量的确定

查《机械加工实用手册》P250表5.2.12知，此零件毛坯直径总余量为2mm。半精车加工余量为1.1mm；精车加工余量为0.25mm；所以粗车加工余量为2-1.1-0.25=0.65mm。

各尺寸公差确定

查《数控加工工艺》P109知，粗车经济精度为IT11~13取IT12，查《机械设计课程设计手册》P104表9-1知，Φ30mm轴的尺寸公差为0.21mm，Φ42mm轴的尺寸公差为0.25；查《数控加工工艺》P109知半精车经济精度为IT8~IT11取IT9，查《机械设计课程设计手册》P104表9-1知Φ30mm轴的尺寸公差为0.13，Φ42mm轴的尺寸公差为0.16。

各工序的基本尺寸计算如下

对于Φ30mm轴，精车D=30mm，半精车D=30+0.25=30.25mm，粗车D=30+1.1=31.1mm；

对于Φ42mm轴，精车D=42mm，半精车D=42.25mm，粗车D=43.1mm 最终得到各工序尺寸及偏差为

Φ30mm轴，精车，半精车Φ30.25-0.130，粗车Φ30.1-0.210

Φ42轴，粗车Φ420.160，半精车Φ42-0.130。

3、选用设备的型号与主要参数

3.1机床的选择与主要参数

根据弯管接头工件的尺寸大小、形状和加工要求，查参考文献二P901表3-12-1 选择C620型普通车床为加工设备。

C620型普通车床的主要参数：

3.2刀具的选择

根据被加工表面的技术要求，查资料可得：加工外圆、φ42外圆选用90度硬质合金外圆车刀，加工退刀槽选用切断刀，加工螺纹选用60度硬质合金螺纹车刀。

4、确定定位方案与设计定位装置

4.1确定工件加工需要限制的自由度

根据弯管接头工件加工要求以平行于A 面方向为X 轴，分析加工外圆、螺纹、退刀槽所需限制的自由度，并将结果列入表1：

表1 加工外圆、螺纹、退刀槽需要限制的自由度表

序号 加工要求保证尺寸和形位精度

需要限制的自由度 1

Φ60 0-0.046外圆 X 、Y 、X 、Y 2

A 面 Z 3 Φ7孔

Z 机床型

号 顶尖距离L 中心高H

加工最大直径 刀具支持面至主轴中心线高度M 刀 架 最大行程 小刀架转角 在床面

以上 在横刀架以上 纵向 横向 小刀架

Ｃ620 750 1000 200 400 210 25

650 900 250 280

100 45

4.2 定位方案的确定

根据以上分析，以A面限制一个自由度，Φ60 0-0.046外圆限制4个自由度，Φ7孔限制一个自由度。

4.3 定位机构设计

根据所确定的定位方案设计定位机构如图

由带孔支承板、花盘、过渡盘衬套及削边销组成定位机构。

查参考文献二P300选用GB2203-80型削边销，削边销与Φ7孔配合为过盈配合，配合公差为H7/n6。

削边销尺寸计算如下：

如图所示：D=7 ，H=12 ，d=10 ，D1=11 ，L=20 ，h=3 ，

B=D-1=6。

4.3.1尺寸80+-0.1 的定位误差计算

由于该尺寸的设计基准和定位基准均为A面，为基准统一的定位方式，

因此，基准不重合误差：0

?

=

B

由于定位基准为加工后的平面，因此基准位移误差：0

?

=

Y 所以该尺寸的定位误差：0

=

?

?

+

=

?

D

Y

B

5、确定夹紧方案与设计夹紧装置

根据工件的定位加工和加工条件，采用普通平压板夹紧工件。采用螺栓连接，普通平压板可以在一定范围内移动，便于拆卸。压板为标准件，查参考文献二P407选用GB2175-80型移动压板，公称直径=12mm、长L=80mm。

6、夹具的总体设计

在以上各步的基础上，进行夹具总体结构的设计：并绘制总体结构图，见装配图。

6.1夹具体

根据以定位、夹紧装置的布局，综合考虑夹具的工作可靠性、使用方便性以及制造的经济性等方面的因素，将夹具体设计为单支承结构的整体铸造结构，材料选用HT300，为了增强立板的刚性，采用

了双肋板。在夹具体上方设计平衡块，以保证夹具体的平衡性。

为了保证在装配过程中方便确定排屑槽位置和在夹紧过程中心轴不会产生转动，在心轴与夹具体的配合部分设计了定位键。

7、主要尺寸公差配合与技术要求的制定

在完成夹具总体设计后，要进行夹具主要尺寸公差等技术要求的确定。本夹具的主要尺寸公差配合与技术要求如装配图所示。现将制定的理由说明如下：

查参考文献二衬套与夹具体的配合公差为H7/n6；

削边销与夹具体的配合公差为H7/h6，与工件的配合公差为H7/f6；

花盘与过渡盘之间的配合公差为H7/k6;

工件与衬套之间的配合公差为H7/h6

8、小结

通过一周的学习，我学到到了很多以往在课堂学习中未

吸收到的知识，在课上无法做到时时刻刻的集中注意力听

讲，对学过的知识难以学以致用，当谈及到实践操作时，我

们往往望而却步。但是通过本周的训练，我的知识面、动手

能力等都有所提高，这一周的实践，我们的时间虽然有些紧

张、有些苦有些累，但是也是值得的，因为通过这一周的动

手学习我有很大收获和提升，虽然在整个过程遇到了很多困

难，但是我们坚持查资料把不懂的知识学会，最终专周得以

圆满完成，我们的实践学习补充了专科生在理论知识上与本科的差距，我们不再是只会纸上谈兵的赵括，我们懂得学以致用，总之，这一周的学习使我们又向专业人士迈进了一步，离成功又近了一步。

9、参考文献

（1）.李华志. <数控机床加工工艺.> 哈尔滨. 哈尔滨工程大学出版社（2）王光斗王春福.<机床夹具设计手册>.山东.山东科学技术出版

社

（3）王晓丽. <机械制图.> 北京. 科学技术出版社

（4）李名望.<机床夹具设实例教程>.化学工业出版社