说明书夹具课程设计

2023-02-18 版权声明 我要投稿

第1篇:说明书夹具课程设计

浅谈《机械制造工艺与夹具设计》课程教改

摘要:结合目前职业技能教育教学中存在的问题,就机械制造工艺与夹具设计课程教改中存在的问题,引出就职业教育中的教学计划、教材及教学手段和方法的改进,最后总结教学体会。

关键词:教改必要性;教学设计;教学实施;教改注意事项;教学要求

一、引言

如何提高学生的学习效果和课堂学习效率,一直是学校较为关注的一个永恒的主题。高职教育的培养目标是培养技能型人才,机械专业的培养目标是工厂一线的技术员、工艺员及一线技术管理人员。那么,高职教育机械专业课程教学应该怎样改革才会提高学生的学习效率呢?

二、机械制造工艺与夹具设计课程教改的必要性

职业教育中教学对象理论知识相对薄弱,学生在学习氛围、学习兴趣及学习主动性方面存在问题,若采用传统的理论知识贯穿的教学方法显然不合时宜,这就要求职业院校的课程教学改革。机械制造工艺与夹具设计课程性质为机械专业的专业技术课程,是一门以培养学生以独立或合作的方式来完成工艺编制、夹具设计专项工作的任务能力为目标的课程,属于项目中心课程,教学过程以项目驱动、熟练内化的形式为主,学生在熟练运用技术的基础上形成一定程度的经验内化。机械制造工艺与夹具设计课程知识面较宽,涉及到刀具、量具、机床、加工工艺过程、夹具设计等方面知识,且在课堂教室中教师对一些术语难于详细描述或即使能详细描述学生却因知识抽象难以理解,这就迫切要求在教学设计、教学手段、及教学方法等方面进行课程教学改革。

三、机械制造工艺与夹具设计课程教学设计方面的教改

1.课程教学整体设计及单元设计方面的改革。(1)以任务驱动、行动导向的工作过程为课程设计原则,使学生获得直接的知识和能力。围绕项目中心设计课程,注重培养学生的关键能力——机械零件的加工工艺编制及某道工序的专用机床夹具设计,增强学生的学习能力、工作能力、创新能力。(2)课程培养目标方面的改革。以培养技术应用性人才为目标,重点培养学生应用知识完成机械零件工艺卡编制及夹具设计的能力;从工厂实际出发,分析行业、职业岗位能力,以知识“岗位必需、知识够用”为原则;以学生毕业后面临的机械技术员、检验员、机械工艺员、数控编程员岗位所需为出发点,学生学习3年后,能够掌握机械行业的零件加工工艺、夹具设计技术。(3)课程单元设计改革。先培养学生职业单项能力,再培养学生职业综合能力。遵从“知识应用、够用为度”原则,来设计学生职业单项能力和综合能力,教师课前提出本次课的学习任务,教师在课程所讲授的知识点是用来完成任务的必备知识。

2.课程内容体系设计。由于本课程属项目中心课程,需要按机械行业、企业实际完成任务的行动过程设计过程内容体系,按机械行业、企业标准及职业关键能力来构建课程内容体系。

3.课程基本环境设计。(1)课程基本素材设计。对机械零件工艺卡编制项目,按照其工作过程分成机床、刀具、量具、工艺特点和工序尺寸、工件装夹等若干个任务来连接整个项目;对夹具设计项目,按照其工作过程分成定位、夹紧、夹具体设计、机床与夹具的联系等若干个任务来连接整个项目。(2)课程基本情境设计。教学设施、教学环境的配置与学生今后的实际工作环境配置非常接近。①教室布置模拟工厂。教学设备有数控车床、钻床、数控铣床、数控镗床、加工中心及划线用平板,各机床墙上贴有操作程、操作步骤和操作要领;教室四周摆放工具支架,以放置各种车刀、中心钻、铣刀、钻头、镗刀等刀具;各种机床附件(如中心架、跟刀架、回转台、平口钳、分度头等等);各种量具(如百分尺、千分尺、百分表、塞尺、内外卡钳、环规及塞规、水平仪、量块等等)、各种钳工划线用工具(如划针、样冲、划规、钢尺等等)。工具架上也摆放各种机械工艺手册、机械行业标准、夹具设计手册等等。另外,教室设有砂轮房,以刃磨刀具。②教学氛围模拟工厂。课程教学模式模拟工厂的师傅带徒弟、工程师带技术员的教学模式,采用分组教学,以学生为主体,教师为主导,教师既要能讲授理论知识,也要操作机床,讲解实践知识,如操作安全注意事项、怎样安装刀具、操作设备、刀具刃磨等等。教师教学中既注重学生技能操作的培养,同时注重学生自学能力、与人交流和合作的能力、解决问题能力、信息处理能力、创新能力、数字应用能力等综合能力的培养。学生在课堂的学习大部分时间在编制零件工艺卡、设计机床夹具、操作数控车床、数控铣床、钻床、加工中心,在查表、电脑绘图、计算、查阅机械工艺手册等。③学生考勤管理模拟工厂,学生上课前(后)需要刷卡进入(离开)教室。

4.课程内容组织的设计。(1)教学大纲的编写。机械制造工艺与夹具设计课程不按照传统的学科系统化来组织教学内容,而是按项目化组织教学内容。整门课程教学内容有零件工艺编制和夹具设计两个模块,每个模块既有学习单元也有训练单元,既包括认知知识学习又包括能力训练和职业态度的培养,分成轴类、套类、板类、箱体类零件工艺编制及车床、铣床、钻床夹具设计共九个教学项目,每个项目中包括若干个学习任务来编写课程教学大纲。课程考核评价采用平时成绩+实训成绩+期末考试相结合的方式。(2)学生学习要点的编写。对每个学习任务都要编写学习的重点、难点和关键点,以使学生有目的地学习。

5.课程课件及教材的设计。据前面的课程内容体系、课程基本环境和教学大纲要求,编写单元课程的教材或制作能够展示机械技术员、工艺员、编程员职业场景,教材内容基于工作过程,按项目导向任务驱动来编写,以“知识必需、够用”为原则,在每个学习任务中首先引入任务,接着介绍能力目标、知识目标及重点、难点,再是说明解决任务所需的工作流程及任务实施所需的相关知识,最后进行知识拓展。学生所学内容都围绕学习任务来展开,学生所学理论知识与工厂实践紧密相关,可提高学生应用知识来解决技术问题的能力。

课程教材由阶梯实心短轴加工工艺过程卡编制、空心轴加工工艺过程卡编制、套加工工艺卡编制、模板加工工艺过程卡编制、箱体加工工艺过程卡编制、油口法兰车夹具设计、壳体钻夹具设计、隔离套铣夹具设计、泵体镗夹具设计共9个项目33个任务组成。

采用多媒体课件,课件需显示真实仪器、设备操作使用方法,应用各种图片、动画、视频等。课件与教材内容、顺序相对应。

四、机械制造工艺与夹具设计课程教学实施方面的教改

据课程分析和课程设计,结合课程教学进度、学生实际情况,将课程设计教学内容体系拆分成教学单元,制订每个教学单元的任务实施方案,包括教学目标、教学方法、教学情境、教学活动组织形式、时间分配、考核方式,就高职学生理论偏弱动手能力强的特点,课程考评由原来的期末考试一次性评价学生学习效果改为平时表现+实训成绩+期末成绩综合评价学生的学习效果。

五、机械制造工艺与夹具设计课程教改中的注意事项

1.机械制造工艺与夹具设计的关系。同一零件的机械制造工艺与某道工序的夹具设计是相互联系的,夹具设计的定位误差分析必须以工序尺寸为根据,工艺编制中的某道工序编写应与夹具设计相互呼应。

2.项目的选取。应考虑零件的结构特点和机床类型及机床与工件的联系,结合不同的零件来拆分不同的工作任务。

六、课程教改要求

课程教改不仅是教师一个人的事,这需要学校在教学设施、教室布置、教材编写等方面给予大力支持。课程教改中教师的课程设计是关键,教师既要熟悉课程设计知识,又要能够动手操作设备、安装刀具,还要熟悉课堂教学管理。教师要在教学过程中起“引导”作用,学生在教学过程中起“操作主体”的作用。

参考文献:

[1]戴士弘.职业教育课程教学改革[M].北京:清华大学出版社,2007.

[2]陈解放,教育部,全国高职高专校长联席会编.教学相长:高等职业教育教师基础知识读本[M].高等教育出版社,2004.

[3]高林,鲍洁.点击核心:高等职业教育专业设置与课程开发导引[M].高等教育出版社,2004.

[4]张尧学.点击核心:高等职业教育专业设置与课程开发导引[M].高等教育出版社,2004.

[5]袁广.机械制造工艺与夹具[M].人民邮电出版社,2011.

[6]吴拓.机械制造工艺与机床夹具[M].人民邮电出版社,2011.

作者简介:关月华(1964.6-),女,江西省樟树市人,大学本科,高级工程师,研究方向:塑料成型工艺及模具设计、压铸成型工艺与模具设计、机械制造工艺及设备、钢结构件焊接变形。

作者:关月华

第2篇:“机械制造工艺与夹具设计”课程教学设计及应用实践

摘要:“机械制造工艺与夹具设计”是高职院校数控、模具等机械类专业的核心职业能力课程,是培养学生机械加工工艺文件识读与编制能力、夹具设计能力的重要环节。本文针对此课程的教学内容及其特点,结合学校机械类专业办学实际,从整合优化教学内容、创新教学组织模式、改革课程考核评价等方面,对高职“机械制造工艺与夹具设计”课程进行教学设计创新,并应用于具体的教学应用实践,取得了较好的教学效果。

关键词:机械制造工艺与夹具设计;教学设计;应用实践

“机械制造工艺与夹具设计”是一门以工学结合人才培养模式为基础开发的一门课程,是面向高等职业教育机械类各专业(机械、数控、模具、机电、汽车制造等)开设的一门专业技术主干课程。其前导课程主要为“机械制图与识图”“机械设计及应用”等课程,后续课程主要有“数控车削编程与仿真加工”“数控铣削编程与仿真加工”等课程,在机械类专业课程体系中发挥着承上启下的连接作用。

该课程的核心内容是研究典型机械零件从毛坯到加工出合格零件整个加工制造过程的工艺规程编制及相应专用夹具设计,重点在于培养学生选用和编制典型机械零件加工工艺规程编制的能力,夹具选用与设计的初步能力,并为学习其他有关课程及以后从事机械设计和制造工作奠定坚实的基础。

面对该课程内容涉及知识面广、理论性较深、实践性很强等特点,江西交通职业技术学院“机械制造工艺与夹具设计”课程教学团队为提高课程教学质量,在授课过程中十分注重教学内容的优化、教学组织的设计、教学方法手段的改进,大力推进课程教学改革,经过多年实践,有力促进了机械类专业学生加工工艺和夹具工装设计能力的提高。

一、教学内容改革

(一)课程内容整合优化思路

“机械制造工艺与夹具设计”主要是整合优化了普通高等学校“机械制造工艺学”和“机床夹具设计”课程的主要内容,整合后的教学内容主要有:机械加工工艺规程的制定、典型零件加工工艺规程及夹具设计、装配工艺规程的制定等。

“机械加工工艺规程的制定”是把“机床夹具设计”中“工件的定位与夹具的夹紧”等内容融入到“机械制造工艺学”中的“机械加工工艺规程制定”里。这样整合的意义主要有以下几点:第一,可使学生在课程学习伊始,就在脑海中树立“工艺与夹具是不可分割的整体”这样一个概念[1],在进行工艺路线和工序内容拟定的时候,就会仔细思考相应的定位基准和元件的选择等问题。第二,在讲解工艺尺寸链的建立与计算时,可以结合定位误差和工艺尺寸链之间的内在联系以及基准选择原则来进行讲授,这样更容易使学生理解和掌握。“夹具的夹紧”这部分内容能让学生意识到夹具的结构设计的合理性与零件表面加工质量存在着很大的关联,从而可以很好的引导学生合理地進行夹具设计。

“典型零件加工工艺规程及夹具设计”是将夹具结构设计等有关内容渗透到“具体典型零件加工工艺规程制定”讲授过程中。这样渗透结合的优点就在于,当讲授典型零件加工工艺规程编制时,可使学生针对加工所用的设备及刀具自然引申出常用典型机床夹具的定位元件、导向元件、夹紧元件、紧固元件等夹具基本元件的设计内容,促使学生进一步加深对专用夹具设计知识的理解与掌握。

“零部件装配工艺规程的制定”是将夹具设计制造与装配等内容融入到了“装配工艺规程制定”讲授过程中,实现了二者的有机结合。使学生可运用装配工艺规程知识来检验夹具设计的合理性,反之,又可把夹具结构设计当作是装配工艺规程制定的具体实例,互为补充,相互促进。

(二)内容整合后的教学优势

一是将夹具设计相应内容分散地增添在原来“机械制造工艺学”课程当中,使加工工艺学的讲授内容更加完整,确保了原来“机械制造工艺学”课程知识体系的完整性和逻辑性,学生也更容易理解和接受。二是可以在学习过程中综合考虑工艺与夹具之间的联系,有效避免了单独教学时造成的工艺编制、夹具设计的知识割裂,学生编制的加工工艺与设计的夹具结构不协调等弊端,使学生的设计思路更加清晰,能更合理地设计加工工艺规程[2]。三是在课程教学过程中,可以用同一教学载体零件为实例,来综合讲授工艺编制与夹具设计的知识,进一步加深了二者之间的结合联系,提升了学生的学习效率和分析解决设计问题的能力[3]。

(三)学习情境及其任务设计

为进一步做好课程教学改革工作,教学团队在前期深入江西佳时特数控技术有限公司、江铃汽车股份有限公司、格特拉克(江西)传动系统有限公司等多家制造类企业开展了深入调研,并在此基础上归纳总结了机械类专业的就业岗位群、岗位典型工作任务及职业岗位能力要求,依据机械行业相关的国家职业标准、学生的学情分析和职业成长规律,进行了课程内容的整合优化工作[4]。以知识点和能力结构设计了7个学习情境,并从企业实际生产项目选取了轴类、套类、箱体类、齿轮类和异形类等常见典型机械零件作为学习情境教学载体,从对接职业岗位实际工作需求的角度来确定具体的教学内容,使之能更有效地训练学生专业技能、提高工作岗位适应能力。

“学习情境一:机械加工工艺规程的制定”的主要任务有机械加工工艺规程的认知、零件加工工艺分析及计算、零件毛坯和工序基准的选择、工艺路线和工序内容的拟订、机械加工质量的分析,教学载体选用阶梯轴、齿轮轴、偏心轴等简单零件,使学生初步理解掌握机制工艺和夹具设计的相关概念、基础理论知识及应用知识。

“学习情境二:轴类零件加工工艺规程及夹具设计”是以减速器传动轴、普通车床传动轴等轴类零件为教学载体,让学生独立或合作完成工艺规程的编制和专有夹具的设计,并与实际生产文件对照。

“学习情境三:套类零件加工工艺规程及夹具设计”是以轴承套、气缸套等套类零件为教学载体,让学生独立或合作完成工艺规程的编制和专有夹具的设计,并与实际生产文件对照。

“学习情境四:箱体类零件加工工艺规程编制及夹具设计”是以角形轴承箱、减速器箱体为教学载体,让学生独立或合作完成工艺规程的编制和专有夹具的设计,并与实际生产文件对照。

“学习情境五:齿轮类零件加工工艺规程编制及夹具设计”是以直齿圆柱齿轮、减速器变速齿轮为教学载体,让学生独立或合作完成工艺规程的编制和专有夹具的设计,并与实际生产文件对照。

“学习情境六:异形类零件加工工艺规程编制及夹具设计”是以法兰、减速器拨叉为教学载体,让学生独立或合作完成工艺规程的编制和专有夹具的设计,并与实际生产文件对照。

“学习情境七:零部件装配工艺规程的制定”的主要任务是将前面六个学习情境的教学载体零部件进行装配,让学生独立或合作完成装配工艺规程的制定、装配尺寸链的建立与计算,并与实际生产文件对照。学习情境及学习任务设计的具体内容见下页表1所示。

二、教学组织设计

教学活动的组织设计是以具体的学习任务贯穿整个课程教学过程,按照任务引入和任务分析、工艺过程设计、工序内容设计、夹具结构设计以及加工质量分析等环节来逐步进行,如图1所示。

(一)引入学习任务,获取必备知识

教师引入学习任务,将学生分成若干个工作小组,下发任务工单,工作小组获取学习任务以后,首先要熟悉掌握零件加工所需的机床、刀具等设备的选用知识,不同结构零件的合适加工方法等必备的课程基础理论知识。

(二)开展任务分析,设计工艺过程

在上述基础上,教师引导学生运用所学的理论知识融入到项目任务完成过程中,学会分析和解决工艺规程编制等问题。要求工作小组认真分析任务载体零件的组成结构和表面特征,确定零件各相关表面的加工方法,进行零件的加工工艺性分析,填写工艺过程卡片,为避免工作任务雷同,规定同一工作小组成员要分单件小批生产和大批大量生产两种生产类型编制零件加工工艺。学生编制的加工工艺过程经指导教师批改后,教师再指定每一小组成员需要设计的工序内容。

(三)设计工序内容,填写工序卡片

教师先讲授工序内容设计等理论知识,然后要求学生根据上一阶段制定的工序内容设计任务,通过查表确定加工机床的规格型号、切削加工用量、加工余量、工时定额等内容,最后要求学生填写完成工序卡片。

(四)设计夹具结构,分析加工质量

教师先讲授夹具结构设计、产品加工质量检测及分析方法等理论知识,然后要求学生拟定夹具结构设计方案,经教师审阅批准后,要求学生各自进行相应加工工序的夹具结构三维图模型绘制工作。最后,教师指导学生进一步修正完善设计方案,并把设计方案转变为现实生产中正规的加工工艺文件、加工图纸,在学校现代制造技术中心进行零件加工生产以及加工质量的检测与分析。

三、教学评价改革

建立合理有效的課程教学考核评价体系,采用多元化的课程教学考核方式,充分发挥考核评价的导向作用,是提升课程教学质量的关键,也是“机械制造工艺与夹具设计”课程教学改革的重要内容[5]。课程教学团队依据学校数控技术、模具设计与制造等专业的人才培养目标以及现行课程考核方式所存在的弊端,提出了以“方式多元、注重过程、严考技能”为课程考核原则,以学生专业技能的掌握程度为考核重点,提高其在总考核成绩中的比重,同时注重学生创新思维能力的考核,采用形成性考核和终结性考核相结合,参照学生完成学习任务的表现,进行综合评定[6]。“机械制造工艺与夹具设计”课程考核具体评定办法见表2所示。

课程的总考核成绩包括两大部分:

一是形成性考核,即平时学生完成项目工作任务的过程考核,其在总考核成绩中占比80%。根据各学习情境的主要知识点和核心技能点的重要性,以及所包含的学习任务数量,确定“机械加工工艺规程的制订”在总考核成绩中占比为12%,“轴类零件加工工艺规程及夹具设计”占比为10%,“套类零件加工工艺规程编制及夹具设计”占比为12%,“箱体类零件加工工艺规程编制及夹具设计”占比为12%,“齿轮类零件加工工艺规程编制及夹具设计”占比为12%,“异形类零件加工工艺规程编制及夹具设计”占比为12%,“零部件装配工艺规程的制定”占比为10%,其中,各学习情境的具体考核方式又主要包括学生考勤情况(占比8%)、教师评价(占比14%)、小组评价(占比10%)、自我评价(占比8%)、项目工作任务完成质量(占比60%)。

二是终结性考核,就是期末综合测验考核,在总考核成绩中占比20%。

实践证明,通过以上的教学改革措施,显著提高了学生对“机械制造工艺与夹具设计”课程的学习兴趣、学习的主动性和积极性,取得了较好的教学效果,使学生在完成项目工作任务的过程中,强化加深了对课程的主要学习点和核心技能点的认知与掌握,提升了学生的工艺规程编制和夹具结构设计能力。后续,课程教学团队将进一步优化完善课程教学改革方案,进一步提高课程教学质量。

参考文献:

[1]汪晓云.基于“项目驱动”的“机械制造工艺与夹具设计”课程教学改革[J].武汉船舶职业技术学院学报,2013(3):78-79.

[2]孙莹.高职院校机械制造技术课程项目教学改革的探索[J].包头职业技术学院学报,2015(16):85-88.

[3]张春燕.《机械制造技术基础》课程教学改革探讨[J].教学园地,2011(30):44-45.

[4]关月华.浅谈《机械制造工艺与夹具设计》课程教改[J].教改创新,2013(34):19-21.

[5]许中明.以能力为本位构建高职机械专业基础课程群教学体系[J].职教论坛,2010(3):53-56.

[6]肖笃飞,祝建孙.高职院校《机械制造技术》课程的教学实践分析[J].科技风,2018(1):158.

(责任编辑:张宇平)

作者:张勇明 李永松 曹佩红

第3篇:机床夹具设计课程信息化教学设计的研究与实践

摘 要 对课程信息化教学设计进行总体规划,并研究机床夹具设计课程信息化教学的学习任务、教学过程、教学情境、教学资源、自学辅助系统、学习效果评价系统的设计,从据此开展教学实践的效果来看,所采取的做法具有一定的借鉴意义。

关键词 机床夹具设计;信息化教学;教学设计;教学改革

Key words machine fixture design; informationized teaching; instructional design; teaching reform

随着信息技术的发展和课程改革的深化,我国正在大力推进信息技术在教育过程中的应用。2010年,《国家中长期教育改革和发展规划纲要(2010—2020年)》中指出要“强化信息技术应用,提高教师应用信息技术水平”[1]。2012年起,教育部每年举办一次全国职业院校信息化教学大赛,其中的一项赛项是信息化教学设计比赛[2]。信息化教学设计是指运用系统方法,以学为中心,充分利用现代信息技术和信息资源,科学安排教学过程的各个环节和要素,为学习者提供良好的信息化学习条件,实现教学过程全优化的系统方法[3]。

机床夹具设计课程是机械设计与制造专业的一门重要的专业技术课程,但本课程专业性很强,内容琐碎,系统性差,学生学习起来容易觉得枯燥无味。对机床夹具设计课程进行信息化教学设计,变革教学方式、知识呈现方式、教学互动方式、评价考核方式,以增强教学效果。

1 课程信息化教学设计的思路

1962年格拉泽提出“教学设计”的概念,此后在美国正式确立了教学设计学科。信息化教学设计于20世纪80年代后期引入我国,我国也开展了主要基于建构主义学习理论的信息化教学设计研究,并于20世纪90年代就已经有教学系统设计开始进入课堂[4]。基于建构主义学习理论的信息化教学设计的主要任务是运用信息技术,提供丰富的信息资源,创建一个以学生为中心的开放的学习环境,让学生在这样的环境中进行建构性的学习[5]。

课程信息化教学设计的总体规划:教师根据本课程的教学目标和学生的实际情况制订本课程的学习任务;为使学生完成学习任务,教师再制订本课程的教学过程安排,教学过程分为课堂学习和课后自学两方面;在课堂教学中为每个教学过程设置相应的教学情境,并根据教学情境选用适当的教学方法、制作所需的教学资源;在课后自学方面为学生设计一个自学辅助系统,自学辅助系统中使用了课堂学习时所采用的教学资源;最后还要设计一个学习效果评价系统,通过该系统反应学生的学习效果,教师再及时根据学生学习效果调整整个教学设计中各部分的具体设计,如图1所示。

本课程信息化教学设计的思路是坚持以课堂教学为主、课后自学为辅,课堂教学过程中以学生为中心,教师起组织者、指导者、帮助者和促进者的作用,利用情境、协作、会话等学习要素,充分发展学习者的主动性、积极性和首创精神,使学习者有效地实现对所学知识的意义的建构。课后自学过程中,学生可以自主选择学习内容、安排学习的顺序、进行远程学习,自学辅助系统也要成为公开的、完整的学习资源以供其他想自学本课程知识的人员独立使用。

2 机床夹具设计的信息化教学设计

在课程的信息化教学设计中,重点是要依次设计好学习任务、教学过程、教学情境、教学资源、自学辅助系统和学习效果评价系统。

学习任务设计 学习任务是教学目标的具体化,也是对学生行为最终结果的描述,各个任务还可以细化为有意义的子任务集[6]。学习任务的确定是根据本课程要达到的教学目标、学生情况来制订,并要及时根据学生的学习效果做适当调整。机床夹具设计的教学目标是依据课程标准,对应本专业职业岗位群的职业标准中所要求的知识、技能、情感目标来制订。学生情况主要是职业院校的学生学习热情不高、知识基础较为薄弱、但仍然愿意学习;另外,这些学生接受过金工实习,对工件装夹有所了解,但是本课程的实践经验性很强,学生还需大量地接触各类夹具。所以,通过本课程的学习,学生要掌握如表1所示的知识和技能。

教学过程设计 教学过程是学生在教师的指导下对自己的学习方式、学习途径和学习过程的安排。信息化教学设计过程应该充分体现学生在学习过程中的主动性,要让学习者在不同环境中应用所学的知识,要让学习者根据自身行动的反馈信息来形成对客观事物的认识和解决实际问题的方案[7]。因此,机床夹具设计的课堂学习要在理实一体化教室进行。首先,教师通过资料演示引出教学任务;接着,创设教学情境引导学生探究知识,通过项目任务驱动学生分组协作学习;然后,通过各种教学资源形象生动地向学生讲解本项目中用到的知识,再通过一个个问题引导学生建构知识和完成项目任务。整个过程中教师要根据学习效果评价系统反馈的学生学习效果来及时对学习过程作调整,最后指导学生在课后应用自学辅助系统进行自学巩固。

教学情境设计 创建真实的教学环境,让学生带着真实的任务去学习。不同的环境能够给学习者带来不同的活动效果,通过与实际经验相似的学习情境的创设,来还原知识的背景,可以恢复知识的生动性、丰富性。创设接近真实情境的方式有创设故事情境、创设问题情境、创设模拟实验情境、创设协作情境等[8]。教学情境的创设方式要根据项目任务来选用,通过各种教学资源辅助为各项目任务创设教学情境。比如:在机床夹具的组成和类型的学习中,可以创设故事情境,通过录像资料演示辅助讲述工厂里应用各种夹具的情况;在设计定位方案的项目中,可以创设模拟实验情境,学生在实验中寻找和比较定位方案;在模仿设计车床夹具的项目中,可以创设问题情境,问题诸如“异形工件上有需要车削加工的部分该怎么办呢”“异形工件在车床上怎么装夹呢”“这个夹具在设计时要注意什么呢”;在设计基础的专用夹具的项目中,可以创设协作情境,给出一个工件的工序图纸,要求为其设计专用夹具,让同组的学生分别担任制图员、设计员、工艺员、加工人员、装调人员等,相互协作,在规定时间内完成夹具的设计制造。

教学资源设计 信息化教学资源不同于CAI课件,信息化教学资源是根据事先规划好的教学方案把教学内容设计成一个个可填充小单元里的资源素材,由学生根据自己的情况和喜好来组合[9]。信息化教学资源是帮助搭建教学情境的载体,是促进学生提高知识建构效率的形象生动的媒体文件,是教师根据教学内容需要收集整理的、或者是亲自制作的、甚至是请公司制作的多媒体素材,如PPT演示文稿、各类夹具照片、企业里使用夹具的现场录像、夹具的三维模型、定位原理和夹紧原理的动画、夹具工作过程的动画、学生作品案例等。由于机床夹具设计里普遍根据夹具图纸分析夹具结构和工作原理,因而识读复杂装配图的能力一定程度上制约了学生对夹具知识本身的学习。所以,可以利用三维软件创建出这些夹具的三维模型,在简单分析图纸后,再通过夹具的三维模型帮助直观地展现夹具的各部分结构,如图2所示,有利于学生准确、快速地探讨和理解夹具本身的知识点。所有这些教学资源都要做成电子档,并且方便查找或链接使用。

自学辅助系统设计 自学辅助系统是为支持学生课后自主学习而设计的,供学生在网络环境下可以自由地学习到本课程完整内容,使用本系统可以随时学习任一章节或者是其中某一段的内容。自学辅助系统是课堂教学的延伸,帮助学生加强对在课堂里尚未掌握的知识的学习,可以反复学习难于理解的部分。自学辅助系统中的书籍、课件、教学视频要尽量切分为很小的一段,可以按知识点来切分制作。另外,把课堂里使用的教学资源都可以放在这个系统里,并且要做好导航和链接,方便学生在各部分学习内容间的跳转,如图3所示。学生在使用本系统自学时,能完全自主地规划自己的学习路线。在系统中还要提供习题库,供学生及时巩固和检验学习效果。

学习效果评价系统设计 信息化教学评价在检查学生知识、技能掌握情况的同时,要收集学生学习行为和教学目标是否达到的信息,为及时调整教学设计提供实际依据。信息化教学评价系统要包括学业成就评价和职业素养评价,学业成就评价主要是针对知识和技能的掌握情况;职业素养评价针对学习能力、操作规范性、团队合作精神、工作态度等。信息化教学评价的形式要多样化,如考勤记录、平时小测验、职业素养计分、团队成员互评、课程设计、期末考试、创新设计大赛等,综合这些方式来评出学生的总评成绩。信息化教学评价的过程要体现及时性,让形成性评价结果反馈到整个信息化教学设计中,指导调整信息化教学设计中的各个模块,改善学生的后续学习,更利于学生的知识建构。

3 机床夹具设计的信息化教学实践

开展机床夹具设计的信息化教学要求教师:首先,要掌握新的教学理念,坚持学生为中心的教学模式,提高自身的信息化教学能力,充分做好信息化教学设计工作;然后,在整个教学过程中采用恰当的教学方式,如可以采用任务驱动式引导学生由易到难地完成任务并建构知识,采用讲授型法传授完成项目中所需的知识和技能,采用探究式学习探究各类典型夹具,采用团队协作式完成夹具设计任务,采用个别辅导式顾及学生个体差异。笔者对平行班级中的一个班进行了机床夹具设计信息化教学实验,对比来看,开展信息化教学班级的学习效果更好。

4 总结

信息化教学是现代教育的必然走向,信息化教学设计仍然是新的教学研究领域。信息化教学更符合学生的学习认知,能够增强学习效果,但也对教师的教学能力提出更高的要求,需要教师不断在信息化教学设计、信息化实训教学等方面继续研究和实践。本文在机床夹具设计信息化教学设计方面做了研究,取得一些成果,可以为其他课程进行信息化教学设计提供借鉴。

参考文献

[1]高越飞,王兴辉,邱永权.教师信息化教学设计能力构建研究[J].中国教育技术装备,2011(7):17-20.

[2]关于举办2014年全国职业院校信息化教学大赛的预通知[EB/OL].http://www.nvic.com.cn/FrontEnd/ZZBMDS/New

Paper.aspx?NewID=c99ba4f1-3633-4dd3-be64-1b57ec6ed52d.

[3]宋志英.大学教学内容信息化教学设计探究[J].通化师范学院学报,2005(9):60-62.

[4]戴富禧,任俊达,李志平.信息化教学设计在中国的发展简评[J].科技创新导报,2010(10):146.

[5]周坤亮.信息化教学设计研究综述[J].南京晓庄学院学报,2011(1):64-67.

[6]林昉.新课程理念下教师信息化教学模式及教学设计的研究[D].福州:福建师范大学,2008(8).

[7]王寅龙,李前进,李志祥,等.信息化教学设计的过程、方法及评价要点探究[J].中国教育信息化,2011(3):15-18.

[8]庞英智.信息化教学设计研究[J].吉林省经济管理干部学院学报,2010(2):94-97.

[9]杜治汉,赵呈领,赵随英.从CAI课件设计到信息化教学设计[J].高等函授学报:自然科学版,2003(2):21-24.

作者:戴有华 陈秀珍 钟兴

第4篇:夹具设计课程设计说明书

目 录

一、序言···············································2

二、设计任务说明·······································2

三、工件的安装顺序·····································3

四、定位元件选择设计··········································3

五、夹紧机构···········································4

六、导向装置的选择·····································3

七、夹具的总体设计·····································3

考文献·················································4

1

序言

机床夹具的作用可归纳为以下四个方面:

1.保证加工精度 机床夹具可准确确定工件、刀具和机床之间的相对位置,可以保证加工精度。

2.提高生产效率 机床夹具可快速地将工件定位和夹紧,减少辅助时间。 3.减少劳动强度 采用机械、气动、液动等夹紧机构,可以减轻工人的劳动强度。

二、设计任务说明

本次课题设计是要为此图中的端盖(零件材料为45,需要大量生产,年生产量大于5000件)设计一套钻φ20侧孔的夹具,实现将工件定位,精确和方便的完成钻孔工作,并保证能夹紧工件,夹紧力要适中,不要使工件变形,又能保证工件所要求的加工精度。

图1-3-1

2

三、工件的安装顺序

零件图标出了工件的尺寸、形状和位置、表面粗糙度等总体要求,它决定了工件在机床夹具中的放置方法,是设计机床夹具总体结构的依据,工件的装卸位置如上图1-3-1右侧刨面图。

工件由左向右安放定位,由右向左抽取出来。所以定位元件选择短销、大平面组合定位、外端圆面添加平面支持钉定位和支持;定位方案的选择依据六点定位原理和采用的机床加工方法,定位方案不一定要定六个自由度,但要完全定位。确定夹紧机构要依据零件的外型尺寸,选择合适的定位点,确保夹紧力安全、可靠同时夹紧机构不能与刀具的运动轨迹相冲突。

四、定位元件选择设计

由于该零件的加工是钻φ20孔并以φ50孔内表面作为定位面,属与孔定位类型,因此本次设计采用的定位元件为短销、大平面组合定位。,限制工件5个自由度;夹装工件时,工件孔与短销、大平面表面的刚性接触,精准度要求较高,分别限制工件的X、Y、Z方向的移动自由度以及X、Y方向的旋转自由度。

工件定位短销φ50与加工工件之间间隙配合,便于工件加工时装取和定位。大端面为φ90的圆平面,定位工件φ120的右端面,两者结合限制了工件5个自由度。工件的径向Z方向的转动自由度在工件的夹紧时被限制;工件大端面230x230的侧面的可调支持钉的顶面为φ40的支持平面,除了支持工件之外,限制的工件Z方向的转动自由度,精确的工件的钻孔位置。

工件的加工要求限制6个自由度,短销大平面定位元件和可调支持钉符合设计要求,而且可以准确定位钻孔的位置。

短销大平面定位元件固定在夹具体上,选用4个内六角M8的螺钉链接在夹具体右侧面。螺纹孔的分度圆为φ70程90°分布。钻孔定位的可调支撑钉与夹具底盘M15的螺杆螺纹连接,依靠M15螺母锁紧。

五、夹紧机构

3 1 .夹紧力的方向的确定:

夹紧力的方向应有利于工件的准确定位,夹紧力的方向应与工件刚度高的方向一致,以利于减少工件的变形。夹紧力的方向尽可能与切削力、重力方向一致,有利于减小夹紧力。

2 .夹紧力的作用点的选择:

夹紧力的作用点不能破坏定位,而且应选择在工件刚度高的部位。支承点尽可能靠近切削部位,以提高工件切削部位的刚度和抗振性。夹紧力的反作用力不应使夹具产生影响加工精度的变形。 3. 选择夹紧机构:

设计夹紧机构一般应遵循以下主要原则:

1)夹紧必须保证定位准确可靠,而不能破坏定位。工件和夹具的变形必须在允许的范围内。夹紧机构必须可靠。夹紧机构各元件要有足够的强度和刚度,手动夹紧机构;操作必须安全、省力、方便、迅速、符合工人操作习惯。 依据工件加工(大批量生产)设计要求及夹具的设计,本套夹具的夹紧机构采用偏心夹紧机构,操作简单、动作迅速,缺点是自锁性能较差、增力较小。工件钻孔的受力与夹紧力相互垂直,而且工件加工的环境平稳,工件钻孔的垂直方向有支持力,所以偏心机构的夹紧机构符合本次夹具设计要求。

夹紧机构的零件装配及配合;(1)夹具体与滑套之间过盈配合,夹紧轴与滑套间隙配合(2)夹紧轴与滑套间隙配合并且涂抹黄油润滑;左端配合开口垫圈夹紧工件;右端先安装压紧回力弹簧后,装入夹具体,端口安装塑胶夹紧垫片,偏心轮安装在最右端M6螺母螺栓连接。

六、 导向装置的选择

导向装置是夹具保证加工精度的重要装置,钻床夹具中钻头的导向采用钻套,大量生产的工件需要采用可换导向钻套来加工工件,来提高其工作的连续性和其工作效率。选择导向装置:

4 用于钻床零件加工的可换导向钻套,更换导向钻套,只需松动固定螺钉然后将导向钻套,逆时针转动,当缺口转到螺钉位置时即可取出,更换方便迅速。

钻夹具中的导向钻套,除要求它引导钻头,钻出正确的孔外,还要求它能在装卸时快而准确。

导向装置零件链接装配;钻模板与夹具体之间用4个M8的螺栓连接,导向衬套φ36与钻模板之间过盈配合;导向钻套φ28与导向衬套之间间隙配合;导向钻套的缺口被螺钉固定在钻模板上,固定和便于装卸导向钻套。夹具体与夹具地盘。之间用4个M8的螺栓连接。

七、夹具的总体设计

夹具使用的零件材料尽可能统一。夹具体、夹具底盘、导向板使用铸铁材料,加工平面也比较少,也易于加工;导向钻套、螺钉、螺栓、螺母、垫片、夹紧弹簧选用标准零件。短销大平面定位套、夹紧轴、导向衬套、夹紧轴滑套、支持钉的平面是设计件,加工平面较多、加工精度要求比较高。偏心轮、开口垫片、夹紧垫片是设计件,加工平面不多、加工精度要求也不高。

加工导向钻套距加工工件的距离是8mm;如果距离较远影响加工精度,对加工钻头的也有较高的长度要;夹具底盘有四个缺口用于固定在机床上;夹具设计进可能紧凑。

参考文献:

[1] 邱宣怀主编《机械设计》(第四版),高等教育出版社,1996年10月。 [2] 马保吉主编《机械设计基础》,西北工业大学出版社,2005年9月。 [3] 王先逹.机械制造工艺学[M].2版.北京:机械工业出版社,2006.

5

第5篇:机床夹具设计课程设计说明书

《 机床夹具课程设计 》说明书

机床夹具设计课程设计是在全部学完机械制造工艺学及机床夹具设计,并进行了生产实习的基础是进行的一个教学环节。它要求学生全面地综合运用本课程及其有关先修课的理论和实践知识进行工艺及结构的设计,也为以后进行一次预备训练。此课程设计的目的:(1)能根据被加工零件的技术要求,运用夹具设计的基本原理和方法,学会,拟订夹具设计方案,完成夹具结构设计,初步具备设计出高效、省力、经济合理并能保证加工质量的专用夹具的能力。(2)培养学生熟悉并运用有关手册、标准、图表等技术资料的能力。(3)进一步培养学生识图、制图、运算和编写技术文件等基本技能。

此次是对一种大批量生产的拨叉类零件进行钻孔。所设计的夹具必须保证这个通孔的各种尺寸精度,并且以最经济、最省时省力的方法来设计此套夹具。通过对定位误差的分析,确定出采用大端面小心轴定位,夹紧装置采用螺旋压板夹紧机构。

对于我本人来说,希望能通过本次课程设计学习,学会将所学理论知识和工艺课程实习所得的实践知识结合起来,并应用于解决实际问题之中,从而锻炼自己分析问题和解决问题的能力。

关键字:夹具设计、制图、机械

I

《 机床夹具课程设计 》说明书

要 .................................................................................................................. I 1 设计任务 ............................................................................................................. 1 2 零件的定位 ......................................................................................................... 2

2.1 零件的工艺和精度分析 ................................................................................................. 2

2.2 定位目的及原理 ............................................................................................................. 2 2.3 工件定位的基本原理 ..................................................................................................... 3 2.4 定位方案 ......................................................................................................................... 3 2.5 定位元件的选择 ............................................................................................................. 3 2.6 定位误差 ......................................................................................................................... 4

3 零件的夹紧装置................................................................................................. 5

3.1 夹紧方式的选择 ............................................................................................................. 5 3.2 工件拆装 ......................................................................................................................... 5 3.3 夹具体设计 ..................................................................................................................... 6

4钻床导向装置...................................................................................................... 7

4.1 夹具结构形式 ................................................................................................................. 7 4.3 导向装置 ......................................................................................................................... 7

结 ................................................................................................................... 9 参考文献............................................................................................................... 10

《 机床夹具课程设计 》说明书

1 设计任务

对下图零件钻φ11H7的通孔这道工序进行夹具设计。能根据被加工零件的技术要求,运用夹具设计的基本原理和方法,学会,拟订夹具设计方案,完成夹具结构设计,初步设计出高效、省力、经济合理并能保证加工质量的专用夹具。

图1-1夹具设计零件图

《 机床夹具课程设计 》说明书

2 零件的定位

2.1 零件的工艺和精度分析

(1)零件的工艺分析:制定工艺路线的出发点,应当使零件的几何形状、尺寸精度及位置精度等技术要求能得到合理的保证。在生产纲领确定为大批量生产的条件下,可以考虑采用万能性机床配以专用夹具,并尽量使工序集中来提高生产率。除此之外,还应当考虑经济效果,以便使生产成本尽量下降。

工艺路线:

工序Ⅰ:铣削 铣上表面A面; 工序Ⅱ:铣削 铣下表面B面;

工序Ⅲ:钻削 钻、扩、铰φ23,钻φ6合φ11孔;(本套夹具适合于该工序)

工序Ⅳ:铣削 粗铣、半精铣12mm通槽; 工序V:检查;

(2)零件的精度分析:孔尺寸φ11H7,公差等级为7级 2.2 定位目的及原理

图2-1 工件定位图

工件在夹具中的定位问题,是夹具设计中首先要解决的主要问题,在确定定位方案后,定位基准的选择是一个关键问题,在实际生产中,由于定位基准和定位元件存在制造误差、装配误差、磨损误差等。从而使同批工件在夹具中所占据的位置不同,这种位置变化从而导致加工要素产生误差。

工件在加工前,必须首先使它在机床上相对刀具占有正确的加工位置称为定位。它包括工件在夹具中的定位,夹具在机床上的夹紧、刀具在夹具中的对刀与导引、整个工艺系统的调整等组成环节

工件的定位包括三项基本任务。

《 机床夹具课程设计 》说明书

(1) 从理论上进行分析,如何使同一批工件在夹具中占据一致的正确位置。 (2)

设计合理的定位方案,选择合适的定位元件。 (3)

保证有足够的定位精度。 2.3 工件定位的基本原理

在分析工件定位时,通常是用一个支承点限制工件的一个自由度,用合理分布的六个支承点限制工件的六个自由度,从而使工件在家具中的位置完全确定,即六点定位原理。如图2-1所示是一个梯形且两端为圆弧的工件,欲在该工

件上钻一个通孔。为保证加工尺寸φ11H7,需要限制工件x、y、z、x、y这五个自由度,属于不完全定位。(加工的通孔) 2.4 定位方案

工件定位时,作为定位基准的点和线,往往由一些具体的表面来体现,这种表面成为定位基面。定位基面(基准)的分类:

(1)主要定位基面。是限制工件三个自由度的定位基面。一般选择工件上比较大的表面作为主要定位基面。

(2)导向定位基面。是指限制工件的两个自由度的定位基面。一般选择工件上窄长的表面基面,而且两支承点距离应尽量远些。

(3)双导向定位基面。是限制工件的四个自由度的圆柱面。 (4)止推定位基面。限制工件的一个移动自由度的定位基面。 (5)放转动定位基面。限制一个转动自由度的定位基面。

工件的定位是通过定位基面进行的,因此定位基面的几何形状、尺寸及表面状况在很大的程度上决定着定位方法及所用定位元件选择。

(1)遵循基准重合原则,避免基准不符误差。

(2)尽量用精加工过的表面作为定位基准,以保证有足够的定位精度。 (3)应使工件安装稳定,使在加工过程中切削力或夹紧力而引起的变形最小。 (4)遵守基准统一原则以减少设计和制造夹具的时间和费用。 (5)应使工件定位方便,夹紧可靠,便于操作,夹具结构简单。 根据零件及定位元件的特点,故用定位基准为φ23H8孔的轴线和下表面。 2.5 定位元件的选择

工件定位方法及其定位元件选择包括定位元件的结构、形状、尺寸及布置形式等,主要决定于工件的加工要求、工件的定位基准和外力作用状况等因素。定位元件的结构形式 1 工件以平面定位

1)平头支撑钉(A型),主要用于精基准定位;球头支撑钉(B型)与粗基准面接触良好,主要用于粗基准;齿纹支撑钉(C型)可防止工件滑动,常用于工件侧面定位。单个为定位一个自由度,三个定位三个自由度。

《 机床夹具课程设计 》说明书

2)光面支撑板(A型),结构简单,便于制造,但沉头孔不易清除干净,在一般作侧面或顶面支撑;带斜槽的支撑板(B型)切削容易清除,一般作为底面支撑。一组支撑板定位三个自由度 2 工件以圆孔定位:

基准,长定位销定位三个自由度,短定位销定位两个自由度。

2)定位心轴定位加工外圆和端面等。长心轴限制工件四个自由度,短心轴限制工件的两个自由度。

3)圆锥销是与工件孔缘接触定位,限制工件三个自由度。 3工件以外圆柱表面定位

1)V型块与工件的接触面较长时限制工件的四个自由度。而与工件接触面较短时限制工件的两个自由度。

2)定位套定心精度不高,只适合精定位基面。其内孔轴线为县委基准,内孔面为限位基面

根据零件及定位元件的特点,故采用窄V型块和一组带斜槽支撑板定位。 2.6 定位误差

夹具上与工件加工尺寸直接有关的且精度较高的部位,在夹具制造时常用调法来保证夹具精度。夹具的调装包括夹具各组件、元件相对于夹具体的调整装配和夹具相对于机床的调装两方面内容,其调装精度程度决定夹具最终安装误差的大小。

造成定位误差的原因有两个:一是由于定位基准和工序基准(设计基准)不重合,由此产生的基准不重合误差ΔB(或称基准不符误差);二是由于定位付制造误差造成的定位基准与限位基准不重合,产生基准位移误差ΔY

孔φ11H7定位误差ΔD的分析

工件设计基准与定位基准重合,因此基准不重合误差ΔB=0。由于工件定位基面(外圆柱表明)的直径误差,形成了工件轴心的基准位移误差ΔY,因此基准位移误差

ΔY=

1)定位销主要用于直径在50mm一下的中小孔定位。以孔的轴线作为定位

Tdα2Sin20-(-0.05)0.03535

2Sin45因此尺寸定位误差为ΔD=ΔB+ΔY=0.035mm<1/3T=0.133mm,定位合理

《 机床夹具课程设计 》说明书

3 零件的夹紧装置

3.1 夹紧方式的选择

设计的过程中采用螺旋夹紧机构,因为工件是在立式钻床上进行加工,加工力及震动较大,要求夹紧装置具有足够的强度,因此需要在工件的一侧用万能调节压板夹紧,为了方便装拆工件,另一端用螺钉螺母夹紧。 基本夹紧机构:

a斜锲夹紧机构

结构特点:斜楔的自锁条件与升角有关;斜楔具有改变加紧作用力方向的特点;斜楔具有增力的作用;结构简单通常用于机械夹紧或组合夹紧机构中,且工件的进度较高。

b螺旋夹紧机构

螺旋夹紧机构机构简单,制造方便,增力较大,夹紧行程不受限制,所以在手动夹紧机构中广泛应用。本次课程设计选用此夹紧方案,夹紧工件为万能调节压板。

c偏心夹紧机构 偏心夹紧机构优点是制造方便,夹紧迅速;缺点是夹紧力较小,自锁性能不好,夹紧行程教小,一边用在切削力不大,无振动的场合,且对夹紧尺寸要求较严的场合。

对装夹装置的基本要求:

① 保证定位准确可靠,不能破坏原有的定位。 ② 夹紧力的大小要可靠适当。

③ 在保证装夹的前提下机构力求简单,工艺性好,便于制造和维修。 ④ 具有良好的自锁性能。 ⑤ 操作方便安全省力。

设计的过程中采用螺旋夹紧机构,因为工件是在立式钻床上进行加工,加工力及震动较大,要求夹紧装置具有足够的强度,因此需要在工件的一侧用万能调节压板夹紧,为了方便装拆工件,另一端用螺钉螺母夹紧 3.2 工件拆装

V形块定位时,在另一个面上使用弹簧及螺钉连接V形块,装夹工件时,通过弹簧的压力使工件便于装卸,通过螺钉及螺母组合来夹紧,从而便于装卸工件。

在钻床上进行孔所用夹具称为钻床夹具简称钻模。钻模借助其上的钻套引导刀具和工件之间的相对位置,提高了加工精度和生产率,在成批大量生产中,已

《 机床夹具课程设计 》说明书

3.3 夹具体设计

采用铸造夹具体,其工艺性好,可铸造出各种复杂形状,具有较好的抗压强度、刚度和抗震性。夹具底面四边应凸出,使夹具体的安装基面与机床的工作面接触良好。夹具在机床工作台安装,夹具的重心应尽量低,重心越高则支撑面应越大。

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4钻床导向装置

4.1 夹具结构形式

在钻床上进行孔所用夹具称为钻床夹具简称钻模。钻模借助其上的钻套引导刀具和工件之间的相对位置,提高了加工精度和生产率,在成批大量生产中,已广泛采用钻模来进行加工。钻模的结构形式很多,按工件的结构形状,大小和钻模的结构特点,钻模可分为以下几种:固定式、回转式、移动式、翻转式、盖板式和滑柱式。

a固定式钻模,这类钻模在加工过程中固定不动,夹具体上设有安放紧固螺钉或便于夹压的部位,这类钻模主要用于立式钻床加工单孔,或在摇臂钻床上加工平行孔系。

b回转式钻模,用于加工工件上同一圆周上平行孔系或加工分布在同一圆周上的径向孔系。回转式钻模的基本形式有立轴、卧轴和倾斜轴三种。工件一次装夹中,靠钻模依次回转加工各孔,因此这类钻模必须有分度装置。回转式钻模使用方便、结构紧凑,在成批生产中广泛使用。一般为缩短夹具设计和制造周期,提高工艺装备的利用率,夹具的回转分度部分多采用标准回转工作台。

c移动式钻模,这类夹具用于钻中小型工件同一表面的多个孔。

d翻转式钻模是一种没有固定回转轴的回转钻模。在使用过程中,需要用手进行翻转,因此夹具连同工件的重量不能太重,一般限于 ≤8~10kg。主要适用于加工小型工件上分布几个方向的孔,这样可减少工件的装夹次数,提高工件上各孔之间的位置精度。

e盖板式钻模没有夹具体,只有一块钻模板,在钻模板上除了装钻套外,还有定位元件和夹紧装置。加工时,钻模板盖在工件上定位、夹紧即可。盖板式钻模的特点是定位元件、夹紧装置及钻套均设在钻模板上,钻模板在工件上装夹,因此结构简单、制造方便、成本低廉、加工孔的位置精度较高。常用于床身、箱体等大型工件上的小孔加工,对于中小批量生产,凡需钻、扩、铰后立即进行倒角、锪平面、攻丝等工步时,使用盖板式钻模也非常方便。加工小孔的盖板式钻模,因切削力矩小,可不设夹紧装置。

f滑柱式钻模是带有升降台的通用可调夹具,在生产中应用较广。滑柱式钻模的平台上可根据需要安装定位装置,钻模板上可设置钻套、夹紧元件及定位元件等。根据以上钻模各自特点,本次选用固定式钻模。 4.3 导向装置

1、钻套基本类型:按钻套的结构和使用情况,可分为固定式、可换式、快换式和特殊钻套,前三种钻套均已标准化,可根据需要选用,必要时也可自行设

《 机床夹具课程设计 》说明书

计。本次选择固定式钻套。

2、钻套高度和排屑间隙:

1).钻套高度H 钻套高度与所钻孔的孔距精度、工件材料、孔加工深度、刀具刚度、工件表面形状等因素有关。钻套高度H越大,刀具的导向性越好,但刀具与钻套的摩擦越大,一般取H = (1~1.5)d。孔径小、精度要求高时,H取较大值H=1.5×7=10.5mm

2.)排屑间隙h 钻套底部与工件间的距离h称为排屑间隙。h值应适当选取,h值太小时,切屑难以自由排出,使加工表面损坏;h值太大时,会降低钻套对钻头的导向作用,影响加工精度。加工铸铁时,h =(0. 3~0. 7) d;加工钢时,h= (0. 7~1.5) d。由于此工件材料为灰口铸铁HT200,h=(0. 3~0. 7) d=(2.1~4.9)

3、钻套内孔的基本尺寸及公差配合

钻套内孔(导向孔)直径的基本尺寸应为所用刀具的最大极限尺寸,并采用基轴制间隙配合。

《 机床夹具课程设计 》说明书

经过为期两周的设计,本次夹具设计已经完成。这次设计不但巩固了已学知识,也是对个人能力的一次提高,从零件分析到工艺编制到夹具设计,从设计到加工,真正从头到尾思考了一个完整零件的加工,使自己分析问题的能力得到进一步提高,设计中不但要考虑方法,也要考虑设计后用于实践的成本,以及适用性,因此设计也要和实际相联系,源于实践,处于理论,用于实践。课程设计让我学到了很多知识。书本上的东西毕竟是理论,就像切削三要素的设定,书本上查来的数据跟实际加工的是有差距的,只有不断的实践,才能证明数据的合理性,通过课程设计,也进一步提高了理论联系实际的能力,让我懂得了机械这门工科的实际意义,更加深入的了解机械制造这门课程,让我学到了学习的快乐,同时更让我认识了自身能力的欠缺与不足,在以后的学习工作中,进一步提高自己。最后,感谢老师和同学在这次设计中的给予我的帮助与指导

《 机床夹具课程设计 》说明书

参考文献

[1] 李存霞,姬瑞海主编.机床夹具设计与应用.北京:清华大学出版社;北京交通大学出版社,2011.10 [2] 陈于萍,周兆元主编.互换性与测量技术基础—2版.北京:机械工业出版社,2005.10 [3] 李存霞,姬瑞海主编.机床夹具设计与应用.北京:清华大学出版社:北京交通大学出版社

第6篇:铣床夹具课程设计说明书

课 程 设 计

设计题目 铣床夹具设计

班 级 机制3113 设计小组 第5小组 指导老师 袁帮谊、王甫

目录

前言 .......................................................................... 错误!未定义书签。 第1章 设计准备工作 .............................................................................. 4 1.1熟悉加工零件图 ................................................................................. 4 1.2加工零件图分析 ................................................................................. 2 第2章 结构方案设计 .............................................................................. 6 2.1 定位方案设计 ................................................................................ 6

2.1.1确定定位方案 ..................................................................... 6 2.1.2 选择定位元件,设计定位装置 ...................................... 5

2.2 夹紧方案设计 .................................................................................. 6

2.2.1 确定夹紧方案 .................................................................. 6 2.2.2 夹紧装置设计 .................................................................. 6

2.3 夹具体设计 ...................................................................................... 8 第3章 夹具装配图的绘制 .................................................................... 10 3.1 夹具总装图上应标注的尺寸及公差 ............................................ 10 3.2 夹具总装图应标注的技术条件 .................................................... 10 第4章误差设计.......................................................................................12 4.1 误差分析...........................................................................................12 4.1.1定位误差.........................................................................................12 4.1.2产生定位误差的原因.....................................................................12 4.2定位误差的计算................................................................................12 谢 辞 ......................................................................................................... 16

前 言

由机械加工生产实践可以知道,任何机械加工都不能离开夹具。不论是使用 通用夹具,还是使用专用夹具,总是需要先将工件定位夹紧后,才能进行加工。 所以,夹具是现代机械加工行业中不可缺少的的重要工艺装备之一。使用夹具可 以提高工件的加工精度并保证零件的互换性,提高劳动生产率,同时可以降低劳 动强度,改善工人的劳动条件。使用夹具还可以扩大现有机床的应用范围,充分 利用现有的设备资源。先进的夹具技术,可以获得巨大的经济效果。 夹具的种类很多。其中,使用范围最广泛的是通用夹具,如车床上用的三爪 卡盘和铣床上用的平口虎钳等,这类夹具的规格尺寸已标准化,由专业厂进行生 产。而用于批量生产、专门为工件的某个加工工序服务的专用夹具,则必须由各 制造厂自行设计制造。由于专用夹具的设计制造在很大程度上影响加工质量、生 产效率、劳动条件和生产成本,因此,它是各机械制造厂新产品投资、老产品改 进和工艺更新中的一项重要生产技术准备工作, 也是每一个从事机械加工工艺的 技术人员必须掌握的基础知识。

二、机床夹具分析

1. 夹具的组成 夹具的使用对象虽不相同,夹具的结构和功用也不大一样,但是从不同的夹 具结构中可以概括出一般夹具所共有的结构组成。归纳起来,夹具可视为既独立 又相互联系的六部分组成。定位装置是由定位元件组合而成的,其主要作用是确 定工件在夹具中的确定位置。夹紧装置一般是由力源、中间传力机构及夹紧元件 组成, 其作用是保持工件由定位所取得的确定位置并抵抗动态下系统所受的外力 及其影响,使加工得以顺利实现。安装元件是指与机床装夹面组成安装副并使工 件在夹具中取得的确定位置,从而确保工件对机床取得正确位置的元件。导向对 刀元件,一般专指钻套、锉套(对刀件)等元件,其作用是在确保其对定位元件位 置精度的前提下, 直接或间接的引导刀具实现加工并在加工过程中保持工件与刀 具间的确定位置。其他装置或元件是为了满足设计给定条件(包括被加工工件的 工序精度要求、批量、夹具制造部门的设备状况及工艺水平)及使用方便,夹具 上还酌情设置分度装置、送料装置及顶出装置等。夹具体是指按夹具结构及总装 技术要求,连接、支承其它装置(或元件)并保持总装精度的基础元件。 夹具的组成随设计给定条件而变化。一般夹紧装置及夹具体构成。而对于专 用夹具而言,则必须另加导向或对刀元件,其余装置或元件则可按需要确定。

2. 夹具的功能 (1)工件通过夹具进行安装,一是要保证定位准确,二是要保证夹具紧要求。 保证工件加工表面的位置精度,且精度稳定。1(2)使用夹具来安装工件,应能减少划线、找正、对刀等辅助时间,用气动、 液动夹紧装置可进一步减少辅助时间,提高生产效率。 (3)减轻操作工人的劳动强度,保证生产安全。 3. 夹具的基本要求 夹具设计的原则是经济和通用,它可以概括为“好用、好造、好修”这 6 个 字, 其中好用是主要的, 但必须以不脱离生产现场的实际制造和维修水平为前提。

第1章 设计准备工作

1.1熟悉加工零件图

零件图应该无遗漏的给出加工零件的全部信息,包括几何形状、全部尺寸、加工面的尺寸公差、形状公差和表面粗糙度要求、材料和热处理要求、其它特殊技术要求等。

该加工零件如下图:

图1-1 被加工零件为轴套类零件;零件图如课本P246题图6.25所示;零件的主要加工面为Φ20、Φ

6、Φ10的孔,Φ30外圆面及端面,

铣28H11槽,其他各面均以加工好,仅需加工28H11槽,所以该零件结构定义为简单,夹具设计选用经济实用型方案。

1.2加工零件图分析

该工序为加工槽28H11,深度为35,该槽的公差等级为11级,精度要求较高。夹具的主要任务是保证槽的对称度。使用机床夹具后,这种精度主要靠夹具和机床来保证,不在依赖与工人的技术水平。所设计的夹具应有以下基本要求:

1) 保证工件精度要求 这是夹具设计的最基本要求,其关键是正确地定位方案、夹紧方案、刀具导向方式及合理确定夹具刀具技术要求。必要时应进行误差分析与计算。

2) 夹具结构方案应与生产纲领相适应 在大批量生产时应尽量采用快速、高效夹具结构,如多件夹紧、联动结构等,以缩短辅助时间;对于中、小批量生产,则要求在满足夹具功能的前提下,尽量使夹具结构简单、制造方便,以降低夹具制造成本。

3) 操作方便、安全、省力 如采用气动、液压等夹紧装置,以降低工人强度,并可好地控制夹紧力。夹具操作位置应符合工人操作习惯,必要时应有安全防护装置,以确保使用安全。

4) 便于排屑 切屑积集在夹具中,会破坏工件的正确定位;切屑带来的大量热量会引起夹具和工件的热变形;切屑的清理又会增加辅助时间。切屑积集严重时,还会损伤刀具甚至引发工伤事故。故排屑问题在夹具设计中必须给以充分注意,在设计高效机床和自动线夹具是尤为重要。

5) 有良好的结构工艺性 设计的夹具要便于制造、检验、装配、调整、维修等。

第2章 结构方案设计

2.1 定位方案设计

2.1.1确定定位方案

定位是指确定工件在机床(工作台)上或夹具占有正确的位置的过程,通常可以理解为工件相对于切削刀具或磨具的一定位置,以保证加工尺寸和形位精度的要求。

确定定位方案应注意以下问题:

1) 按照工件要求确定工件必须限制的自由度,决不允许欠定位。 2) 当发生重复定位时应根据其对加工是否产生有害影响,判断其属于可用重复定位还是属于不可用重复定位。不可用重复定位也是不允许的。 3) 大型、重型零件等不易搬运的工件采用孔销配合等定位方式时,可采用预定位来降低人的劳动强度,提高生产效率。

在考虑到以上问题的基础上,根据零件的具体情况提出以下定位方案

方案:定位方案及装置:大平面一销定位,利用大平面限制3个自由度,销限制2个自由度,Φ6孔内放菱形销限制1个自由度,完全定位。

2.1.2 选择定位元件,设计定位装置

定位销

2.2 夹紧方案设计

2.2.1 确定夹紧方案

在机械加工中,工件的定位和夹紧是相互联系非常密切的两个工作过程。工件定位后,必须采用一定的装置把工件压紧夹牢在定位元件上。从而使工件在加工过程中,不会由于切削力、工件重力、离心力或惯性力等的作用而发生位置变化或产生振动,以保证加工精度,避免机床、刀具的损坏和发生人身安全事故。 因此为了确定比较合理的夹紧方案,按如下步骤设计夹紧方案(应该注意的问题):

1) 根据工件的形状、大小、加工要求、定位装置的结构和布置情况等,

确定夹紧点与作用方向。

2) 分析工件的受力情况,运用类比、试验或估算等方法,确定所需夹紧力的大小。

3) 按所需夹紧力,并根据生产批量,选择或设计夹紧装置。 4) 在设计时,尽可能采用已有的、可靠的夹紧方式,这样可以免除复杂的设计计算,加快设计过程。

在考虑到以上问题的基础上确定夹紧方案,夹紧方案的确定,其实就是夹紧力的确定。夹紧力的确定就是确定夹紧力的方向、作用点和大小三个要素。在进行这项工作时,必须结合定位装置的结构形式和布置方式,并分析工件的结构特点、加工要求及其他作用于工件上的外力情况,在此基础上确定夹紧力的方向、作用点和大小。

2.2.2 夹紧装置设计

1.夹紧的目的:使工件在加工过程中保持已获得的定位不被破坏同时保证加工精度。

2 .夹紧力的方向的确定:

1)夹紧力的方向应有利于工件的准确定位,而不能破坏定位,一般要求主夹紧力应垂直于第一定位基准面。

2)夹紧力的方向应与工件刚度高的方向一致,以利于减少工件的变形。 3)夹紧力的方向尽可能与切削力、重力方向一致,有利于减小夹紧力。 3 .夹紧力的作用点的选择:

1)夹紧力的作用点应与支承点“点对点”对应,或在支承点确定的区域内,以避免破坏定位或造成较大的夹紧变形。

2)夹紧力的作用点应选择在工件刚度高的部位。

3)夹紧力的作用点和支承点尽可能靠近切削部位,以提高工件切削部位的刚度和抗振性。

4)夹紧力的反作用力不应使夹具产生影响加工精度的变形。 4. 选择夹紧机构

设计夹紧机构一般应遵循以下主要原则:

1)夹紧必须保证定位准确可靠,而不能破坏定位。 2)工件和夹具的变形必须在允许的范围内。

3)夹紧机构必须可靠。夹紧机构各元件要有足够的强度和刚度,手动夹紧机构

4)必须保证自锁,机动夹紧应有联锁保护装置,夹紧行程必须足够。 5)夹紧机构操作必须安全、省力、方便、迅速、符合工人操作习惯。 6)夹紧机构的复杂程度、自动化程度必须与生产纲领和工厂的条件相适应。 选用转角气缸夹紧机构来对被加工工件进行夹紧。

转角气缸夹紧机构的特点:

① 结构简单,加紧可靠施力范围大。 ② 自锁性能好。

③ 扩力比80以上,行程S不受限制。 ④ 有效降低工人劳动强度。

在考虑到以上要求的基础上,根据加工零件的具体情况和夹紧方案分析设计出夹紧装置如下图:

夹紧结构示意图

2.2.3 夹具体设计

本夹具体采用机械切削加工制造:

优点:1)可以制造出比较复杂的结构形状。

2)易于加工,价格低廉,可降低夹具成本。

铸造的生产周期长,而且因铸造时的内应力缘故,易引起变形,从而影响夹具体精度的持久性,而且夹具批量少不符合铸造条件。与焊接结构相比,机械切削可以制造出形状比较复杂的结构。因此,本夹具采用机械切削制造比较合适。基于以上分析,设计出本夹具的夹具体如下图所示:

所设计夹具的夹具体

图2-9

第3章 夹具装配图的绘制

夹具装配图的绘制,是在夹具结构方案草图经过老师审定之后进行的。 夹具的总装配图应按国家制图标准绘制,绘图比例尽量采用1:1。主视图应按操作者的视线方向绘制,总装配图应将夹具的工作原理、各种装置的结构及其相互关系表达清楚。在完整地表达出夹具工作原理和构造的基础上,视图的数量尽可能少。

应先用细双点画线将工件的外形轮廓、定位基面、夹紧表面及加工表面绘制在各个视图的合适的位置上,然后依次绘出定位装置、夹紧装置、其它装置和夹具体。在夹具总装配图上工件可以看做透明体,不遮挡后面的线条。

3.1 夹具总装图上应标注的尺寸及公差

1) 夹具的最大轮廓尺寸为156mm ×120mm×20mm。 2) 槽的宽度为28H11,及对称度为0.12。

3.2 夹具总装图应标注的技术条件

1) 定位销的上平面对夹具体底面B平度度误差不大于0.02mm。 2) 定位销对夹具体的垂直度误差不大于0.03mm。

基于以上分析绘制出夹具总装配图如下图所示:

第4章 误差设计

4.1误差分析

4.1.1定位误差

工件的加工误差是指工件加工后在尺寸形状和位置三个方面偏离理想工件的大小它是由三部分因素产生的

1工件在夹具中的定位、夹紧误差。

2夹具带着工件安装在机床上夹具相对机床主轴或刀具或运动导轨的位置误差也称对定误差。

3加工过程中误差如机床几何精度工艺系统的受力、受热变形、切削振动等原因引起的误差。

其中定位误差是指工序基准在加工方向上的最大位置变动量所引起爱的加工误差。

4.1.2产生定位误差的原因

1.基准不重合来带的定位误差

夹具定位基准与工序基准不重合两基准之间的位置误差会反映到被加工表面的位置上去所产生定位误差称之为基准转换误差。

2.间隙引起的定位误差

在使用心轴、销、定位套定位时定位面与定位元件间的间隙可使工件定心不准产生定位误差。

3.与夹具有关的因素产生的定位误差

1)定位基准面与定位元件表面的形状误差。

2)导向元件、对刀元件与定位元件间的位置误差以及其形状误差导致产生的导向误差和对刀误差。

3)夹具在机床上的安装误差即对定误差导致工件相对刀具主轴或运动方向产生的位置误差。

4)夹紧力使工件与定位元件间的位置误差以及定位元件、对刀元件、导向元件、定向元件等元件的磨损。

4.2定位误差的计算

定位误差是指工序基准在加工方向上的最大位置变动所引起的加工误差。设计的夹具要从分考虑此定位方案的定位误差的大小是否在允许的范围内。一般定位误差应控制在工件允许误差的1/5~1/3之内。

定位误差△D。由于对称度的工序基准是Φ50的轴线,定位基准是Φ20H7的轴线,故△B=0.027.工件以平面定位,△Y=0。因此,定位误差△D=0.027。

谢 辞

通过这一个多月的努力,这次课程设计终于告一段落。首先要感谢我 们的几位指导老师。正是因为有他们的不断付出与指导,我们的夹具设计才能得以圆满结束。在这一个多月的时间里我学到了不少的专业知识也认识到了许多问题,刚开始在设计的过程中我们没有考虑到机床加工的困难问题以及成本问题而导致我们设计的夹具在理论上是可以实现的而在实际加工过程中是很难加工完成的。所以在各位老师的耐心指导下我们不断的修改于完善,最终才才得以完成。在加工过程中我们也遇到了这样与哪样的困难,但是经过组员的探讨和共同努力,我们克服了种种困难,最终一件成功的夹具展现在我们的眼前。最后还要感谢的就是我们这组的组长,正是有了他优秀的领导能力以及团结合作能力我们才能够圆满完成任务。

第7篇:机床夹具设计课程设计说明书(含内容和排版简要说明)

《 机床夹具设计课程设计 》说明书

摘 要

通过《机床夹具设计》课的课堂学习,我们初步掌握了夹具设计基本理论知识。本课程设计即为了给我们创造一个运用课堂理论知识,解决较复杂问题的平台,锻炼我们综合利用所学知识的能力,初步接触一下“设计”的味道。课程设计的主要内容和要求主要是完成所给两个零件所需工序的夹具设计(钻模夹具和铣床夹具)。根据设计任务书完成根据给定条件分析零件的工序基准,确定定位方案;确定定位元件,布置引导元件;夹紧装置,并根据加工精度要求,合理设计分度装置,最终设计出夹具体,并进行尺寸标注。

关键字:

机床夹具设计

定位元件

夹紧装置

定位误差

I

《 机床夹具设计课程设计 》说明书

摘 要 ................................................................................................................................... I 1设计任务 ................................................................................................................................ 1 2 零件的装夹 .......................................................................................................................... 3

2.1零件的工艺和精度分析 ............................................... 3 2.2 定位设计 ........................................................... 3 2.3对刀引导装置 ....................................................... 5 2.4夹紧方案 ........................................................... 5 2.5 分度对定机构设计 ................................................... 6

3夹具加工精度分析 ............................................................................................................. 6

3.1 定位精度 ........................................................... 6 3.2 对刀精度 ........................................................... 6 3.3安装精度 ........................................................... 6 3.4夹具精度 ........................................................... 7

总 结 ...................................................................................................................................... 8 参考文献 ................................................................................................................................... 9

II

《 机床夹具设计课程设计 》说明书

1设计任务

本次设计夹具分为钻床夹具和铣床夹具两个内容具体如下:

0.1钻床夹具如图1-1所示,本工序需钻M10螺纹底孔8.4mm,孔15.81F

8、槽14.20mm0.1和拨叉510mm在前面工序已完成。工件材料为45钢,毛坯为锻件。成批生产,所用设备为Z525立式钻床。设计8.4mm孔夹具。

图 1-1 拨叉钻孔工序图

铣床夹具设计如图1-2所示,需在零件上铣宽12mm的槽,孔11H

7、15.81F8在前面工序已经完成。工件材料为铸钢ZG310-570(GB/T 11352-1989),成批生产,所用设备为X62W,设计铣12mm夹具。

《 机床夹具设计课程设计 》说明书

图 1-2 铣槽工序图

图 1-3菱形销

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2 零件的装夹

2.1零件的工艺和加工精度分析

拨叉零件(零件一)毛坯材料为锻件形状不规则,基本工序:铣15.81F孔的左右

0.1端面,钻15.81F8孔并铰孔保证粗糙度和位置度,右端忽沉孔;铣510mm槽,铣0.1mm槽。钻8.4mm孔、攻10mm螺纹孔;检验。本次夹具设计为钻8.4mm孔设计14.20夹具有一定对称度和位置度要求。

第二个零件(零件二)毛坯材料为铸钢,基本加工工序:铣削零件的左右平面保证0.03260.03mm;钻24H8孔,扩孔、铰孔,同样钻11H7孔,并扩孔铰孔达到要求,保证两0孔R140-0.0

8、R18-0.08位置精度;铣12mm槽,有对称度要求。6销孔配作要求。

2.2 定位设计

零件一【1】:为保证8.4mm孔对基准孔15.81F8垂直并对孔中心线的对称度要求,应当限制工件的斜,应当限制位通孔

三个自由度;为保证孔8.4mm处于拨叉的对称面内且不发生扭

0.1自由度;为保证孔对槽的位置尺寸3.10.1mm,还应该限制

自由度。孔移动不限制,因此,本夹具限制5个自由度。

定位方案:工件上孔15.81F8精加工过,作为主要定位基准可满足基准重合,采用心轴定位可限制

四个自由度。心轴水平放置并保证与钻床主轴垂直共面,可保证所钻孔与基准孔之间的垂直度对称对要求,由于成批生产,精度要求不是很高,采用间隙配合,定位精度取决于孔与心轴的间隙配合误差。

为限制

0.1的转动在拨叉槽口510mm为定位基准。槽口两侧面放置一菱形销,采用配合为51H8g6。为限制

0.1的移动以14.20mm的两侧面为定位基准,考虑到拨叉的结

《 机床夹具设计课程设计 》说明书

构,采用有对称斜面的偏心轮定位,定位的同时并进行夹紧。定位间隙可消除。

定位元件:孔15.81F8采用中间对应孔8.4mm的位置钻11mm排屑孔的心轴,配合采用F8/h7。菱形销为标准件选用直径51mmB型固定式菱形销。(心轴直径d≤35mm,用T8A钢制造,热处理硬度为58~64HRC,定位销>16mm,20钢渗碳深0.8~1.2mm淬火53~58HRC)。

0.1定位误差分析:在Y方向上,加工8.4mm孔,定位基准为孔轴线,工序基准是14.20槽的对称平面,基准不重合,存在基准不重合误差,定位尺寸

ΔB=0.2mm【2】 ΔY=0

l0.1为3.10.1。 d ΔD=ΔY+ΔB=0.2mm (1-1) 0.11加工尺寸3.10.1公差T=0.2,ΔD<3×0.2 定位方案满足工件本工序加工要求。对于

X方向上,采用心轴定位,定位基准工序基准同为心轴轴线,基准重合,孔15.81F8【3】0.043()公差T=0.027,轴15.81h7(0,公差T=0.018. 0.0160.018)

ΔB=0 ΔY=(δD+δd+Xmin)/2 (1-2) =(0.018+0.027+0.016)/2=0.0305mm

ΔD=ΔY+ΔB=0.0305mm 加工孔对称度为0.2mm,ΔD<1×0.2 所以,定位方案满足工件本工序加工要求。

3零件二:为保证12mm槽的关于基准A的对称度要求,应限制0.232-0.2mm应限制

,为保证槽深自由度,在方向上不限制,所以本工序限制5个自由度。

定位方案:工件孔11H7已经精加工配合精度要求高且表面粗糙度高,选作定位基准,采用销定位,限制了工件的制工件

两个个自由度,另一孔24H8采用短菱形销定位限(削边方向应垂直于销与心轴的连心线)。在一侧端面定位时,由于工件端面

,不至于产生过定位现象。面加工精度不高,所以两销采用阶梯面同时限制工件心轴水平放置,两销中心线与主轴平行。中批生产,且精度要求不高,采用间隙配合。

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定位元件:孔11H7采用直径11mm短圆柱销定位,圆柱销为非标准件,需在A型【4】固定式圆柱销的基础上增加一直径30mm阶梯环面(图 1-3),孔与心轴间隙配合,采用H7/f6。菱形销与孔24H8同样采用间隙配合,采用H8/f7。菱形销为非标准件,需在B型可换式菱形销的基础上增加一直径40mm阶梯环面,两阶梯面在机床主轴方向共面。(定位菱形销>16mm,20钢渗碳深0.8~1.2mm淬火53~58HRC,圆柱销淬火53~58HRC)

0.2定位误差分析:尺寸320.2mm,其工序基准为零件圆弧表面母线,定位基准为11f60.0210.016短销轴线,基准不重合,孔11H7(0),短销 11f6(--0.027)

ΔB=0.08mm

ΔY=(δD+δd+Xmin)/2

=(0.021+0.011+0.016)/2 =0.024mm ΔD=ΔY+ΔB=0.104mm 0.21加工尺寸320.2公差T=0.4,ΔD<3×0.4,定位方案满足工件本工序加工要求

对于槽12mm有对称度要求,定位基准为工件的右端面,工序基准为工件X方向的对称平面,基准不重合。

ΔB=0.06/2=0.03mm ΔY=0

ΔD=ΔY+ΔB=0.03mm 加工槽对称度为0.1mm,ΔD<1×0.1 所以,定位方案满足工件本工序加工要求。

32.3对刀引导装置

零件一:采用钻套定位,由于本工序是为下面攻丝钻孔,且在工序集中一起,所以采用快换钻钻套,(钻套孔径d≤26mm,用T10A钢制造,热处理硬度为58~64HRC)。

零件二:采用直角对刀块对刀,同时能对XZ方向进行对刀,使用对刀块对刀时,在刀具和对刀块之间用塞尺进行调整,以免损坏切削刃或造成对刀块过早磨损。 2.4夹紧方案

零件一:在槽14.2mm处采用对称斜面的偏心轮进行定位夹紧,当偏心轮转动时,

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使斜面与槽贴紧,使工件在心轴方向被固定,定位同时起到夹紧的作用。钻孔切削力不大,故工作可靠。零件二;采用螺旋压板夹紧机构对工件的左端面进行夹紧。 2.5夹具体设计

零件一:考虑到拨叉的结构及定位夹紧方案,夹具体结构采用铸造件,心轴与夹具体使用过度配合,销钉为过度来配合(用限位螺钉紧固)。采用铰链式可翻转式钻模板,且钻模板用支撑钉保证钻模板的位置。

零件二:夹具体结构比较简单,使用型材类材料。心轴、销钉与夹具体使用过度配合,销钉用限位螺钉紧固。

3夹具加工精度分析

3.1 定位精度

对于零件一影响工件定位精度的尺寸公差包括:工件内孔与心轴的配合尺寸零件二影响工件定位精度的尺寸公差包括:大孔与心轴的配15.81F8h7和挡销的尺寸。合尺寸24H8f7,小孔与菱形销的配合尺寸11H7f6,以及两个销的阶梯面的位置度。

3.2 对刀精度

对于零件一对刀误差主要钻头与钻套间的间隙,会引起钻头的位移或倾斜,造成加工误差。对于零件二对刀误差主要是对刀是的人为误差。

3.3安装精度

零件一体积比较小为移动式夹具,无安装精度。零件二影响夹具在机床上安装精度的尺寸和公差为定位键与铣床工作台T形槽的配合尺寸。

《 机床夹具设计课程设计 》说明书

3.4夹具精度

零件一:影响夹具精度的尺寸和公差为定位心轴与安装平面的平行度,影响对称度

0.10.2 mm的夹具误差为菱形销对定位心轴的对称度。影响14.20的夹具误差为定位面到导向孔轴线的尺寸公差。及导向孔对安装基面的垂直度。

0。20.02零件二:影响尺寸32影响对称度0.2精度的夹具误差为两销的位置尺寸公差420.02。0.1mm的夹具误差为对刀块的位置误差。

《 机床夹具设计课程设计 》说明书

总 结

本次夹具设计关于第一个拨叉夹具设计主要特点是使用对称斜面的偏心轮进行定位夹紧,定位夹紧同时进行提高了加工效率,并且使用快换的钻套可以同时进行两步工序,保证了加工孔的精度,并提高了效率,同时对于夹具体的材料选用铸铁,节约了成本。本夹具主要还有一下缺点需要今后进行改正,心轴定位处的排屑不好,在加工完成后把工件从心轴取出是容易划伤已经精加工过的内孔,同时使用翻转式钻模,精度不高,磨损严重。有待以后改正。

第二个铣床计夹具特点是限制工件沿销移动时采用了阶梯式销定位,在保证夹紧同时减少了定位元件的数量,防止了工件的过定位发生。使用了精加工过的孔定位提高了槽的加工精度。缺点是夹紧部位处的强度较低容易影响加工精度。有待以后改正。

《 机床夹具设计课程设计 》说明书

参考文献

[1] 李存霞、姬瑞海.机床夹具设计与应用【M】.第3版.北京:清华大学出版社,2011.P226-P228 [2] 李存霞、姬瑞海.机床夹具设计与应用【M】.第3版.北京:清华大学出版社,2011.P50-P58 [3] 周兆元、李翔英编.互换性与测量技术基础【M】.第3版.北京:机械工业出版社,2011.

[4] 李存霞、姬瑞海.机床夹具设计与应用【M】.第3版.北京:清华大学出版社,2011.P40

第8篇:铣床夹具设计说明书

《机械制造工艺与机床夹具》课程设计——

铣床夹具设计说明书

专 业: 数 控 技 术 班 级: 指导教师: 姓 名: 学 号:

2011年6月21日

铣床夹具设计说明书

概述:在现代制造技术迅猛发展的今天,机床夹具无论在传统机床上还是在数控机床、加工中心上,仍是必不可少的重要工艺装备。通过机床夹具设计,不仅可以培养综合运用已学知识的能力而且可以得到工程设计的初步训练。

一、课程设计的要求:

1.运用已学过的机床夹具设计及有关课程的理论知识以及生产实习中所获得的实际只是,根据被加工零件的要求,设计既经济合理又能保证加工质量的夹具。

2.培养结构设计能力,掌握结构设计的方法和步骤

3.学会使用各种手册、图册、设计表格,规范等各种标准技术资料,能够做到熟练运用机械制造技术课程中的基本理论,正确的解决一个零件在加工中的加工基准的选择、定位、夹紧、加工方法选择以及合理安排工艺路线,保证零件的加工质量。

4.进一步培养机械制图、分析计算、结构设计、编写技术文件等基本技能。

二、设计题目:

《机械制造工艺与机床夹具》课本P381题5-4

三、被加工零件的结构特点及制定工序的加工要求

1.结构特点

被加工零件为轴套类零件;零件图如课本P381题图5-4所示;零件的主要加工面为Φ20、Φ

6、Φ10的孔,Φ30外圆面及端面,铣28H11槽,其他各面均以加工好,仅需加工28H11槽,所以该零件结构定义为简单,夹具设计选用经济实用型方案。

2.研究工艺过程,分析该工序所加工的部位,加工要求,定位夹紧部分和前后工序的关系等。

该夹具所对应加工内容为铣28H11槽。在此之前,其他各面皆已加工完毕。故可以利用已加工的表面进行定位。

四、设计方案的讨论

1.初定夹具结构方案: 1)工件定位方案及定位装置

定位方案及装置:三面一销定位,利用V形块限制4个自由度,Φ6孔内放菱形销限制1个自由度,再利用底面限制一个自由度,完全定位。

2)工件夹紧方案及夹紧装置 夹紧方案及装置:因为在铣床上进行加工,加工力较大,要求夹紧装置具有足够的强度,因此,需在工件与定位V形块相对应的另一侧进行夹紧以防工件松动,夹紧装置为直接安装在夹具体上的六角头压紧螺栓与一滑块联结滑块上安装一夹紧V形块。

3)其他装置及原件的结构形式

该工序加工机床为铣床,除需要将夹具体固定在工作台上以外还需要对刀装置。工序中采用铣刀铣槽,所以对刀块选择直角对刀块对铣刀进行对刀。

4)夹具体的结构形式及夹具与机床的连接方式

夹具体为铸造件,主要工作面为与机床工作台垂直的平面,该面主要用来固定定位销、V形块及六角头压紧螺钉;底平面用来与铣床工作台进行连接。铣床工作台相对于操作者来说为左右方向水平放置,走刀方向与工作台方向一致,因此,两定位键为左右布置,距离尽量加大,两个座耳因为要承受较大的力所以也要左右布置。

2.审查方案与改进设计

夹具设计要求除能完成既定的定位夹紧任务以外还要考虑到操作者的操作方便与否,因此夹具也要求人性化设计。

1)考虑到多数操作者都习惯右手用力,因此,将定位V形块安装在工件左侧,六角头压紧螺钉与滑块及夹紧V形块则安装在工件右侧方便操作者直接夹紧。 2)而为了能够承受较大力矩,六角头压紧螺钉的位置应尽量靠近工件上方尺寸较大的位置,这就要求夹具体的垂直高度不能太大也不能太小。

3)根据加工要求,对刀块放置在加工面左侧或右侧稍低于加工面的位置最为理想。但考虑到夹具体的高度及安装问题,对刀块只能安装在夹具体地板上工件一侧的部位,对好刀之后再将刀具上移到与被加工面等高的位置进行铣削加工。

五、设计小结

通过此次的学习不仅使我对课本内容有了更深入的认识,而且激发了我思考问题的潜力、培养了我分析问题的能力。对灵活运用工具手册解决问题的能力有了明显地提高。

此次课程设计让我能够更加直观地认识工艺设计的流程。以往我在课本上学到的只是理论,并没有感性的认识。将所学到的书本知识运用到设计环节中是我通过本次实践学习获得的最大收获。通过此次设计我基本掌握了一个中等复杂零件的加工过程分析、工艺文件的编制、专用夹具设计的方法和步骤。

由于自己的能力所限,设计中还有许多不足之处,恳请各位老师、同学们批评指正。

主要参考资料:

1、《机床夹具设计手册》 辽宁科学技术出版社 徐鸿本

2、《机械设计课程设计》 浙江大学出版社

3、《机床夹具设计》 哈尔滨工业大学出版社 王启平

4、《机械制造工艺设计简明手册》哈尔滨工业大学 李益民

第9篇:靠模铣床夹具设计说明书

沈阳理工大学应用技术学院机械制造装备课程设计说明书

前言

机械制造技术基础是机械设计制造及其自动化(或机械工程及自动化)专业的一门重要的专业基础课。

机械设计是机械工程的重要组成部分,是决定机械性能的最主要因素。由于各产业对机械的性能要求不同而有许多专业性的机械设计。

在机械制造厂的生产过程中,用来安装工件使之固定在正确位置上,完成其切削加工 、检验、装配、焊接等工作,所使用的工艺装备统称为夹具。如机床夹具、检验夹具、焊接夹具、装配夹具等。

机床夹具的作用可归纳为以下四个方面:

1.保证加工精度

机床夹具可准确确定工件、刀具和机床之间的相对位置,可以保证加工精度。

2.提高生产效率

机床夹具可快速地将工件定位和夹紧,减少辅助时间。 3.减少劳动强度

采用机械、气动、液动等夹紧机构,可以减轻工人的劳动强度。

4.扩大机床的工艺范围

利用机床夹具,可使机床的加工范围扩大,例如在卧式车床刀架处安装镗孔夹具,可对箱体孔进行镗孔加工。

机械制造装备设计课程设计是机械设计中的一个重要的实践性教学环节,也是机械类专业学生较为全面的机械设计训练。其目的在于:

1.培养学生综合运用机械设计基础以及其他先修课程的理论知识和生产实际知识去分析和解决工程实际问题的能力,通过课设训练可以巩固、加深有关机械课设方面的理论知识。

2.学习和掌握一般机械设计的基本方法和步骤。培养独立设计能力,为以后的专业课程及毕业设计打好基础,做好准备。

3.使学生具有运用标准、规范手册、图册和查询有关设计资料的能力。

我国的装备制造业尽管已有一定的基础,规模也不小,实力较其它发展中国家雄厚。但毕竟技术基础薄弱,滞后于制造业发展的需要。我们要以高度的使命感和责任感,采取更加有效的措施,克服发展中存在的问题,把我国从一个制造业大国建设成为一个制造强国,成为世界级制造业基础地之一。

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1.产前准备

1.1年生产纲领

工件的年生产量是确定机床夹具总体方案的重要依据之一。如工件的年生产量很大,可采用多工件加工、机动夹紧或自动化程度较高的设计方案,采用此方案时,机床夹具的结构较复杂,制造成本较高;如工件的年生产量不大,可采用单件加工,手动夹紧的设计方案,以减小机床夹具的结构复杂程度及夹具的制作成本。如5万件以上夹具复杂用全自动化的设备,5000件小批量生产用手动设备。

1.2零件工艺分析

本次课设是图1-3-1压缩机轮盘设计一个铣床上压缩机轮盘圆周上均布的长短各十条正反面曲面加工的夹具,最终实现将工件定位,更加精确和方便的完成,并保证能夹紧工件,夹紧力要适中,不要使工件变形,又能保证工件所要求的加工精度。

2 沈阳理工大学应用技术学院机械制造装备课程设计说明书

图1-3-1

零件图标出了工件的尺寸、形状和位置、表面粗糙度等总体要求,它决定了工件在机床夹具中的放置方法,是设计机床夹具总体结构的依据,本工件放置方法应如图1-3-1所示。工序图给出了零件本工序的工序基准、已加工表面、待加工表面,以及本工序的定位、夹紧原理方案。工件的工序基准、已加工表面决定了机床夹具的方位方案,如选用平面定位、孔定位以及外圆面定位等;定位方案的选择依据六点定位原理和采用的机床加工方法,定位方案不一定要定六个自由度,但要完全定位。工件的待加工表面是选择机床、刀具的依据。确定夹紧机构要依据零件的外型尺寸,选择合适的定位点,确保夹紧力安全、可靠同时夹紧机构不能与刀具的运动轨迹相冲突。

2.夹具结构设计

2.1定位机构

图2-1-1定位心轴

在夹具设计中,定位方案不合理,工件的加工精度就无法保证。工作定位方案的

3 沈阳理工大学应用技术学院机械制造装备课程设计说明书

确定是夹具设计中首先要解决的问题。

根据工序图给出的定位元件方案,按有关标准正确选择定位元件或定位的组合。在机床夹具的使用过程中,工件的批量越大,定位元件的磨损越快,选用标准定位元件增加了夹具零件的互换性,方便机床夹具的维修和维护。

设计夹具是原则上应选该工艺基准为定位基准。无论是工艺基准还是定为基准,均应符合六点定位原理。

由于该零件的加工是以φ188孔内表面作为定位面,属孔定位类型,因此本次设计采用的定位机构为圆柱销与大平面相结合。圆柱销定位的形式很多,短圆柱销定位限制Y,Z方向的移动,限制两个自由度;长圆柱销定位限制工件的Y,Z方向的转动和移动,限制四个自由度;两个短圆柱销与长圆柱销相同。大平面限制X,Y方向的转动及Z方向的移动。装夹工件时,通过工件孔和心轴接触表面的弹性变形夹紧工件。本次设计的定位选用的是短销与平面相结合,分别限制工件的X、Y方向的移动及转动自由度以及Z方向的旋转自由度。心轴定位的特点为结构简单、制造容易、夹紧可靠,自锁性好,夹紧动作慢、效率低。

2.2夹紧机构

图2-2-1工件放置方式

1.夹紧的目的:使工件在加工过程中保持已获得的定位不被破坏,同时保证加工精度。

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2 .夹紧力的方向的确定:

1)夹紧力的方向应有利于工件的准确定位,而不能破坏定位,一般要求主夹紧力应垂直于第一定位基准面。

2)夹紧力的方向应与工件刚度高的方向一致,以利于减少工件的变形。

3)夹紧力的方向尽可能与切削力、重力方向一致,有利于减小夹紧力。

3 .夹紧力的作用点的选择:

1)夹紧力的作用点应与支承点“点对点”对应,或在支承点确定的区域内,以避免破坏定位或造成较大的夹紧变形。

2)夹紧力的作用点应选择在工件刚度高的部位。

3)夹紧力的作用点和支承点尽可能靠近切削部位,以提高工件切削部位的刚度和抗振性。

4)夹紧力的反作用力不应使夹具产生影响加工精度的变形。

4. 选择夹紧机构:

设计夹紧机构一般应遵循以下主要原则: 1)夹紧必须保证定位准确可靠,而不能破坏定位。 2)工件和夹具的变形必须在允许的范围内。

3)夹紧机构必须可靠。夹紧机构各元件要有足够的强度和刚度,手动夹紧机构 4)必须保证自锁,机动夹紧应有联锁保护装置,夹紧行程必须足够。 5)夹紧机构操作必须安全、省力、方便、迅速、符合工人操作习惯。 6)夹紧机构的复杂程度、自动化程度必须与生产纲领和工厂的条件相适应。

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图2-2-2夹紧机构

选用螺栓螺母夹紧机构来对被加工工件进行夹紧。

螺栓螺母夹紧机构的特点:①结构简单,制造方便加紧可靠施力范围大;②自锁

性能好操;③扩力比80以上,行程S不受限制;④加紧工作慢,效力低。

2.3机床夹具的总体形式

机床夹具的总体形式一般应根据工件的形状、大小、加工内容及选用机床等因素来确定。

夹具的组成归纳为:

1)定位元件及定位装置 用于确定工件正确位置的元件或装置。 2)夹紧元件及夹紧装置 用于固定元件已获得的正确位置的元件或装置。 3)导向及对刀元件 用于确定工件与刀具相互位置的元件。

4) 动力装置在成批生产中,为了减轻工人劳动强度,提高生产率,常采用气动、液动等动力装置。

5) 夹具体用于将各种元件装置连接在一体,并通过它将整个夹具安装在机床上。 6)其他元件及装置 根据加工需要来设置的元件或装置。 2.4.1确定夹具体:

夹具体上一般不设定位和定向装置,夹具体底板上一般都设有翻边或留一些平台面,以便夹具在机床工作台上固定。夹具体一般是设计成平板式(有些夹具体铸造成特殊形状),保证具有足够的刚性。它用来固定定位元件、加紧机构和联接体,并于机床可靠联接。 2.4.2确定联接体:

6 沈阳理工大学应用技术学院机械制造装备课程设计说明书

联接体是将导向装置与夹具体联接的工件,设计时主要考虑联接体的刚性,合理布置联接体的位置,给定位元件、夹紧机构留出空间。此夹具体的联接装置通过内六角螺栓和圆柱销来定位,考虑到刚性问题,在相对应的位置上在用一个联接体支承钻套板,同样用内六角螺栓定位。 2.4.3夹具体的总体设计图:

图2-4-1总体图

2.5绘制夹具零件图

对装配图中需加工的零件图均应绘制零件图,零件图应按制图标准绘制。视图尽可能与装配图上的位置一致。 1.零件图尽可能按1:1绘制。

2.零件图上的尺寸公差、形位公差、技术要求应根据装配图上的配合种类、位置精度、技术要求而定。

3.零件的其他尺寸,如尺寸、形状、位置、表面粗糙度等应标注完整。

2.6 绘制夹具装配图

7 沈阳理工大学应用技术学院机械制造装备课程设计说明书

1.装配图按1:1的比例绘制,用局部剖视图完整清楚地表示出夹具的主要结构及夹具的工作原理。

2.视工件为透明体,用双点划线画出主要部分(如轮廓、定位面、夹紧面和加工表面)。画出定位元件、夹紧机构、导向装置的位置。 3.按夹紧状态画出夹紧元件和夹紧机构。

4.画出夹具体及其它联接用的元件(联接体、螺钉等),将夹具各组成元件联成一体。

此机床夹具要用到的零件如下: (1) 底座

(2) 摆架

(3) 轴 45钢

(4) 滚动轴承101 (5) 偏心轮 (6) 对定销

8 沈阳理工大学应用技术学院机械制造装备课程设计说明书

(7) 靠模板

(8) 齿形分度盘 (9) 支承架

(10)压板

(11)定位销 (12)中心轴

(13)辅助支承钉 (14)圆弧压板

(15)重锤支臂 (16)滑轮 (17)立架

(18)滚子支架 (19)重锤

(20)丝杆 (21)锁紧环 (22)滚子

5.标注必要的尺寸、配合、公差等

(1)夹具的外形轮廓尺寸,所设计夹具的最大长、宽、高尺寸。

(2)夹具与机床的联系尺寸,即夹具在机床上的定位尺寸。如车床夹具的莫氏硬度、铣床夹具的对定装置等。

(3)夹具与刀具的联系尺寸,如用对刀块塞尺的尺寸、对刀块表面到定位表面的尺寸及公差。

(4)夹具中所有有配合关系的元件间应标注尺寸和配合种类。

(5)各定位元件之间,定位元件与导向元件之间,各导向元件之间应标注装配后的位置尺寸和形位公差。

6.夹具装备图上应标注的技术要求 (1)定位元件的定位面间相互位置精度。

(2)定位元件的定位表面与夹具安装基面、定向基面间的相互位置精度。

(3)定位表面与导向元件工作面间的相互位置精度。

9 沈阳理工大学应用技术学院机械制造装备课程设计说明书

(4)各导向元件的工作面间的相互位置精度。

(5)夹具上有检测基准面的话,还应标注定位表面,导向工作面与该基准面间的位置精度。

对于不同的机床夹具,对于夹具的具体结构和使用要求,应进行具体分析,订出具体的技术要求。设计中可以参考机床夹具设计手册以及同类的夹具图样资料。 7.对零件编号,填写标题栏和零件明细表:

每一个零件都必须有自己的编号,此编号是唯一的。在工厂的生产活动中,生产部件按零件编号生产、查找工作。

完整填写标题栏,如装配图号、名称、单位、设计者、比例等。

完整填写明细表,一般来说,加工工件填写在明细表的下方,标准件、装配件填写在明细表的上方。注意,不能遗漏加工工件和标准件、配套件。 8.机床夹具应满足的基本要求包括下面几方面:

1)保证加工精度 这是必须做到的最基本要求。其关键是正确的定位、夹紧和导向方案,夹具制造的技术要求,定位误差的分析和验算。

2)夹具的总体方案应与年生产纲领相适应 在大批量生产时,尽量采用快速、高效的定位、夹紧机构和动力装置,提高自动化程度,符合生产节拍要求。在中、小批量生产时,夹具应有一定的可调性,以适应多品种工件的加工。

3)安全、方便、减轻劳动强度 机床夹具要有工作安全性考虑,必要时加保护装置。要符合工人的操作位置和习惯,要有合适的工件装卸位置和空间,使工人操作方便。大批量生产和工件笨重时,更需要减轻工人劳动强度。

4)排屑顺畅 机床夹具中积集切屑会影响到工件的定位精度,切屑的热量使工件和夹具产生热变形,影响加工精度。清理切屑将增加辅助时间,降低生产率。因此夹具设计中要给予排屑问题充分的重视。

5)机床夹具应有良好的强度、刚度和结构工艺性 机床夹具设计时,要方便制造、检测、调整和装配,有利于提高夹具的制造精度。

10 沈阳理工大学应用技术学院机械制造装备课程设计说明书

3.定位误差设计

3.1误差分析

3.1.1定位误差

工件的加工误差,是指工件加工后在尺寸,形状和位置三个方面偏离理想工件的大小,它是由三部分因素产生的: 1)工件在夹具中的定位、夹紧误差。

2)夹具带着工件安装在机床上,夹具相对机床主轴(或刀具)或运动导轨的位置误差,也称对定误差。

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3)加工过程中误差,如机床几何精度,工艺系统的受力、受热变形、切削振动等原因引起的误差。

其中定位误差是指工序基准在加工方向上的最大位置变动量所引起爱的加工误差。

3.1.2产生定位误差的原因 1.基准不重合来带的定位误差:

夹具定位基准与工序基准不重合,两基准之间的位置误差会反映到被加工表面的位置上去,所产生定位误差称之为基准转换误差。 2.间隙引起的定位误差

在使用心轴、销、定位套定位时,定位面与定位元件间的间隙可使工件定心不准产生定位误差。

3.与夹具有关的因素产生的定位误差

1)定位基准面与定位元件表面的形状误差。

2)导向元件、对刀元件与定位元件间的位置误差,以及其形状误差导致产生的导向误差和对刀误差。

3)夹具在机床上的安装误差,即对定误差导致工件相对刀具主轴或运动方向产生的位置误差。

4)夹紧力使工件与定位元件间的位置误差,以及定位元件、对刀元件、导向元件、定向元件等元件的磨损。

结论

在这次历时两个礼拜的课程设计中,发现自己在理论与实践中有很多的不足,自己知识中存在着很多漏洞,看到了自己的实践经验还是比较缺乏,理论到实践的能力还急需提高。让我认识到了仔细认真的重要性。

这次课程设计让我们更能注意到细枝末节。这次课设使我对机床夹具设计有了更深刻的理解,特别使其中的技术要求。同时感觉到了细节的重要性。有时候我们我们错的并不是理论,而是我们很容易忽略的线型和该删掉的线我们没有删掉。作为一个 12 沈阳理工大学应用技术学院机械制造装备课程设计说明书

设计者不仅应掌握良好的专业知识,有一个认真仔细的心态,还有有一个冷静的心态,遇到问题不能慌乱,不知所措

首先根据工件的加工要求,我选择了钻床,因此加工方向式垂直与水平面的。然后工件主要定位部分为直径为φ30mm的中心孔和一侧端面,用长销小平面定五个自由度。虽然没有满足六个自由度的要求,但是不影响机床夹具的工作。因为被加工件需要钻2个孔不限制Z向的旋转会增进效率。最后是将定位销和支承板固定在夹具体上,利用销定位、螺柱、螺母和内六角螺钉进行定位、夹紧。这样将工件稳固的夹紧在机床上,能更方便,准确的进行钻孔加工。通过以上这些步骤,此机床夹具可以正常工作,此项设计方案可实施。通过精度验算可知,此项机床夹具可施行。工件的定位、夹紧符合要求。

在设计的过程中,虽然感觉到了我的不足之处,但是我也学到了不少东西。在一定程度上,使我对以前学习过的东西有了加深理解和熟练操作。课程设计是机械专业学习的一个重要的、总结性的理论和实践相结合的教学环节,是综合运用所学知识和技能的具体实践过程。通过本次夹具设计,我对所学的专业知识有了更深刻的理解和认识。课程设计内容源于生产实践,使得课程设计和实践得到了充分的结合,有利于培养解决工程实际问题的能力。上学期在沈飞进工厂实习或参观的时候对夹具也有所了解,而这次课程设计的经历,使我对夹具有了更深刻的认识

我们在这次的学习实践中看到了自己的不足,同时发现到自己的一个不足,意味着我们成长了一点,如果我们每天成长一点点,那么我们会稳扎稳打的走向成功。

致谢

为期两周的课程设计转眼就过去了。通过这两个星期的课程设计,使我综合的运用了几年所学的专业知识。在课程设计中,发现自己在理论与实践中有很多的不足,自己知识中存在着很多漏洞,看到了自己的实践经验还是比较缺乏,理论到实践的能力还急需提高。

首先,感谢学校给我们提供这次难得的实习机会,这让我真切的体会到理论与实际相结合的意义,为我今后的机械制造技术设计思路奠定了基础。从次课程设计中能

13 沈阳理工大学应用技术学院机械制造装备课程设计说明书

让我们学习到一些课本中不能引起我们注意的细节东西,感谢学校为我们提供的宝贵学习机会!

我非常感谢我的指导教师王晓方老师和张福老师。两周来,我时刻体会着两位老师严肃的科学态度,严谨的治学精神,精益求精的工作作风,不论天气有多么的炎热,都会在我们身边细心指导。在课外时间,我们不明白一些设计的问题和有关画图方面的问题时,每次去老师那里,老师都会在百忙之中给我们足够的时间去问问题,有时还会和我坐下来一起讨论设计的方案。当我的提出的方案不是经济实用的时候老师会细心讲解给予更好的意见。整个过程,两位老师都倾注了大量的心血。正是在老师科学、严谨的指导下,我的课程设计才能顺利进行,这篇论文也才得以顺利完成。两位老师不仅在学习上对我严格要求,在我们的思想行为上都给予了教育与指导。

这次课程设计虽然我完成的不是很成熟,但是通过老师的帮助和自己的努力完成课程设计还是让我有一种自豪感,这是我自己真的去思考,设计,查询资料得来的成果。在这次课程设计结束的时候,我感到有一种轻松感,不是因为课程设计不用再做了,而是因为我从这次课程设计中获得了知识,有所学、有所用。更加知道我们将来能做什么,会做什么,该做什么。让我们对行业有了了解,让我们对自己的未来有了规划。

感谢两位老师的细心指导!

参考文献

[1] 作者:吴宗泽,罗圣国,书名《机械设计课程设计手册》,出版者:高等教育出版社,出版年:1999,引用部分起止页:37~46。

[2] 作者:李庆余,书名《机械制造装备设计》,出版者:机械工业出版社,出版年:2008年,版次:2版

14 沈阳理工大学应用技术学院机械制造装备课程设计说明书

[3] 作者:张海华,书名《机械制造装备设计指导书》 ,出版者:机械工程系,引用部分起止页:44~46页。

[4] 作者:薛源顺,书名《机床夹具图册》 ,出版者:机械工业出版社, 出版年2003年,版次:1版

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