文档介绍：前言
机械制造装备设计是机械设计制造及其自动化专业的一门骨干专业课,其主要任务是通过在学校对机械制造装备设计这一门课程的学习,掌握主要的、典型的机械零件的夹具的设计和原理及其正确使用和选用方法、原则,并具备一定的机械制造装备的总体设计、传动设计、结构设计等基本知识和主要工艺装备的设计能力。
机床夹具设计是机械制造类企业常见的设计任务,通过课程设计,使学生能综合应用夹具设计课程及相关其他专业的课程知识,学会用所学的理论知识指导设计实践,培养学生分析和解决工程实际问题的能力,使学生掌握机床夹具的一般设计方法和步骤,提高其今后走上工作岗位所需的专业技能。
第一章设计的目的
机械制造装备设计课程设计,是在学习完<<机械制造装备设计>>原理课程,经过生产实习取得感性知识后进行的一项教学环节;在张老师的指导下,要求在设计中能初步学会综合运用以前的全部课程,并且独立完成的一项工程基本训练。同时,也是为以后搞好毕业设计打下良好的基础。通过课程设计达到以下目的:
1. 能熟练的运用《机械制造装备设计》知识,正确的解决一个零件在加工中的定位,夹紧以及合理制定工艺规程等问题的方法,培养学生分析问题和解决问题的能力。
2..通过对零件的某道工序的夹具设计,学会工艺装备设计的一般方法。通过学生亲手设计夹具的训练,提高结构设计能力。
,学会使用手册、查手册等相关资料等,增强学生解决工程实际问题的独立工作的能力。
第二章零件的作用和定位方案设计
零件的作用
十字轴零件主要用于各种机械的多向传动连接,常与联轴器配套使用,如:十字轴式万向器等。由于其主要承受扭转等力矩,所以在轴颈上进行一定的热处理用以提高零件的强度。
定位方案的设计
这道工序所加工Φ8的孔在十字轴已经加工了的平面上,且垂直地面。
在机械加工过程中,必须使工件、夹具、刀具和机床之间保持正确的相互位置,才能加工出合格的零件。这种正确的相互位置关系,是通过工件在夹具中的定位,夹具在机床上的安装,刀具相对于夹具的调整来实现的。
在研究和分析工件的定位问题时,定位基准的选择是一个关键问题。一般地说,工件的定位基准一旦被选定,则工件的定位方案也基本上被确定。定位方案是否合理,直接关系到工件的加工精度能否保证。在分析工件定位时,为了简化问题,习惯上都是利用定位支撑点这一概念,但是工件在夹具中定位时,是把定位支撑点转化为具有一定结构的定位元件与工件相应的定位基准面相接触或配合而实现。
在夹具设计时,工件在夹具中的定位可能有多种方案,为了进行方案之间的比较和最后确定满足工序加工要求的最佳方案,需要进行定位方案的设计。

图2-1 :十字轴零件图
结合任务书所给零件图,从加工要求考虑,要在十字轴工件上钻两个孔,有加工工艺的要求,再结合上面的零件图,我们需要限制六个自由度。
现在又以下的定位方案:
方案一:采用的心轴和定位槽定位(如下图所示)

图2-2:定位方案一
这种定位方案是以工件以孔￠45H7定位,属于定心定位,夹具上相应的定位原件是心轴,可以限制五个自由度,分别为x y z 的移动和y z 的转动,下面的定位槽可以限制X方向的转动,加工所需的自由度全部限制。满足加工要求。
方案二:采用V型块定位(如下图所示)
图2-3 定位方案二
这种定位方案是工件以外圆表面定位,经常用到的定位元件是V形块,不论定位基准是否经过加工,是完整的圆柱面还是圆弧面,都可以采用V形块定位,其优点是对中性好,能使工件的定位基准轴线对中在V形块两斜面的对称面上,而不受定位几面直径误差的影响,并且安装方便。
本工序中采用两个V形块定位￠25的外圆表面,可以限制其五个自由度,分别是 y z 的移动和转动。又以定位销限制其x方向的转动,加工所需的自由度全部限制,满足加工要求。
两种定位方案的比较:
方案一的优点是整个零件在加工的过程中,零件的定位、安装等比较方便,并并且能够满足加工要求;方案二的优点是V型块定位,零件有着良好的对中性,能使工件的定位基准轴线对中在V形块两斜面的对称面上,而不受定位几面直径误差的影响,并且安装方便。
总上所述,整个夹具的设计不仅要考虑定位,还需考虑安装,更换,夹紧,定位心轴较V形块更换方便,所以本工序选择定位方案一。
第三章定位误差分析与计算
定位误差是指一批工件在夹具中定位时,工件的工序基准在工序尺寸方向或者加工要求上的最大变化量,一起定位误差的原因有两项,一项是急转不重合误差,另一项是基准位移误差。
定位误差由基准不重合误差和基准位移误差两部分组成,定位误差的大小是两项误差在工序尺寸方向上的代数和,即
其中基准不重合误差的大小等于因定位基准与工序基准不