課程設(shè)計(jì)說明書鉆床夾具設(shè)計(jì)

1、洛陽(yáng)理工學(xué)院課程設(shè)計(jì)說明書課 程 名 稱 機(jī)械制造裝配設(shè)計(jì) 設(shè) 計(jì) 課 程 鉆床夾具設(shè)計(jì) 專 業(yè) 機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化 姓 名 李小明 年 月 日課 程 設(shè) 計(jì) 任 務(wù) 書 機(jī)械械工程 系 機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化 專業(yè)學(xué)生姓名 李小明 班級(jí) b120231 學(xué)號(hào) b12023130 課程名稱： 機(jī)械制造裝配設(shè)計(jì) 設(shè)計(jì)題目： 鉆床夾具設(shè)計(jì) 課程設(shè)計(jì)內(nèi)容與要求：設(shè)計(jì)內(nèi)容：1.鉆床夾具裝配圖一張，2.零件圖一張。3.設(shè)計(jì)說明書一份要求：1、設(shè)計(jì)（裝配圖按夾具要求設(shè)計(jì)，相關(guān)的配合尺寸要標(biāo)明，在說明書中要有夾具定位計(jì)算，夾緊等方案的選擇）。2、零件圖要符合工程圖的根據(jù)要求，圖紙的標(biāo)題要有材料。 設(shè)計(jì)（

2、論文）開始日期 2012 年 月 日 指導(dǎo)老師 xxx 設(shè)計(jì)（論文）完成日期 2012年 月 日 年 月 日 課 程 設(shè) 計(jì) 評(píng) 語(yǔ) 第 頁(yè) 機(jī)械械工程 系 機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化 專業(yè)學(xué)生姓名 李小明 班級(jí) b120231 學(xué)號(hào) b12023130 課程名稱： 機(jī)械制造裝配設(shè)計(jì) 設(shè)計(jì)題目： 鉆床夾具設(shè)計(jì) 課程設(shè)計(jì)片篇幅： 圖 紙 共 2 張 說明書 共 16 頁(yè)指導(dǎo)老師評(píng)語(yǔ)： 年 月 日 指導(dǎo)老師 目 錄序 言-5一、專用夾具設(shè)計(jì)-61、設(shè)計(jì)前的準(zhǔn)備工作-5（1）、明確工件的年生產(chǎn)綱領(lǐng)-5（2）、熟悉工件零件圖和工序圖-5（3）、加工方法-52、總體方案的確定-6（1）、定位方案的選擇、比較

3、、確定-6（2）、定位精度分析-7（3）、夾緊機(jī)構(gòu)的選擇-7（4）、導(dǎo)向裝置的確定-8（5）、夾具體-93、 繪制夾具裝配圖-10（1）、 制圖比例的選擇-10（2）、 定位、夾緊、導(dǎo)向，夾具體繪制-10二、夾具裝配圖上應(yīng)標(biāo)注的尺寸和技術(shù)條件-11（1）、夾具裝配圖上標(biāo)注的尺寸-11（2）、夾具裝配圖上應(yīng)標(biāo)的公差配合-11（3）、夾具裝配圖上應(yīng)標(biāo)注的技術(shù)要求-11三、夾具零件圖上應(yīng)標(biāo)注的尺寸和技術(shù)條件-11（1）、夾具零件圖上標(biāo)注的尺寸-11（2）、夾具零件圖上應(yīng)標(biāo)注的技術(shù)要求-12四、其它輔助及論證方案設(shè)計(jì)論-14 （1）、設(shè)計(jì)思路-14（2）、設(shè)計(jì)方法與結(jié)果-14五、設(shè)計(jì)心得-15六、致謝

4、-16七、參考文獻(xiàn)-17序言一、專用夾具設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)要求:選擇有r14的孔做為定位加工直徑為10的孔1、設(shè)計(jì)準(zhǔn)備工作（1）、明確工件的年生產(chǎn)綱領(lǐng)它是夾具總體方案確定的依據(jù)之一，它決定了夾具的復(fù)雜程度和自動(dòng)化程度。由于本次設(shè)計(jì)為中或大批量生產(chǎn)，所以?shī)A具設(shè)計(jì)自動(dòng)化要求不高，因而采用搖臂鉆床鉆削加工。（2）、加工方法了解工藝規(guī)程中本工序的加工內(nèi)容，機(jī)床、刀具、切削用量、工步安排、工時(shí)定額，同時(shí)加工零件數(shù)。這些是在考慮夾具總體方案、操作、估算夾緊力等方面必不可少的。根據(jù)加工要求，本道工序的內(nèi)容是鉆c面上的直徑為10的孔，采用立式鉆床鉆削加工。（3）、熟悉工件零件圖和工序圖工件圖應(yīng)該無遺漏地給出制造零件所需

5、的全部信息，包括幾何形狀、全部尺寸、加工面的尺寸公差、形狀公差和表面粗糙度要求、材料和熱處理要求、其他 圖1-1 零件圖 已知該工件的材料為ht200，加工c面上的孔(其它工序已經(jīng)加工完成)。2、總體方案的確定（1）、定位方案的選擇、比較、確定 根據(jù)本工序的工序內(nèi)容及加工精度要求，按照六點(diǎn)定位原理和本工序的加工精度要求，擬定幾種具體的定位方案和定位元件，并選出最佳方案。按有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)正確選擇定位元件或定位的組合。在機(jī)床夾具的使用過程中，工件的批量越大，定位元件的磨損越快，選用標(biāo)準(zhǔn)定位元件增加了夾具零件的互換性，方便機(jī)床夾具的維修和維護(hù)。本次設(shè)計(jì)為大批量生產(chǎn)，但也需要考慮夾具零件的互換性。所以暫定如

6、下兩種定位方案：第一方案：采用一面一半軸且取取底面為定位面，r14孔用長(zhǎng)軸定位，在笛卡爾坐標(biāo)系研究一個(gè)底面限制了x,y的轉(zhuǎn)動(dòng)和z軸的移動(dòng),長(zhǎng)軸限制了y,z的轉(zhuǎn)動(dòng)和移動(dòng),很明顯出現(xiàn)了y的轉(zhuǎn)動(dòng)被重復(fù)限制故屬于“過定位”，不符合定位要求。第二方案：定位方式仍為一面一短銷和，底面用大平面，在笛卡爾坐標(biāo)系研究一個(gè)底面限制了x,y的轉(zhuǎn)動(dòng)和z軸的移動(dòng),短銷限制了y和z的移動(dòng)，限制工件五個(gè)自由度度。由于x軸的移動(dòng)必須要被限制所以此種方案為”欠定位” 。第三方案：定位采用一大底面，一側(cè)窄板和一菱形銷，在笛卡爾坐標(biāo)系研究一個(gè)底面限制了x,y的轉(zhuǎn)動(dòng)和z軸的移動(dòng),一窄板限制了y的移動(dòng)和z的轉(zhuǎn)動(dòng)，一菱形銷限制了x的移動(dòng)

7、，符合六點(diǎn)定位原理因此這次設(shè)計(jì)采用第三種方案，限制工件六個(gè)自由度。（2）、定位精度分析2 由于工件的中心距允許偏差較為嚴(yán)格為0.05mm，而允許誤差由三部分組成，其中定位誤差為其中之一，另外有對(duì)刀誤差，安裝誤差，根據(jù)機(jī)械設(shè)計(jì)相關(guān)要求，所以，首先分析能引起定位誤差的因素：1) 、定位孔r14與菱形銷28之間的配合為過渡配合，它們之間產(chǎn)生的定位誤差很小，可以忽略不計(jì)。2）、由于底面和側(cè)面都為平面可以通過精銑達(dá)到要求因此誤差也可以忽略不計(jì)綜上所述，滿足加工精度要求。（3）、夾緊機(jī)構(gòu)的選擇、比較、確定，受力分析我們知道力的三要素力的（大小，方向和作用點(diǎn)）對(duì)此次夾緊機(jī)構(gòu)有著至關(guān)重要。 1） 、夾緊力的方

8、向：夾緊力的方向要有利于工件的定位，并注意工件的剛性方向，不能使工件有脫離定位表面的趨勢(shì)，防止工件在夾緊力的作用下產(chǎn)生變形。所以，本次夾緊力選擇垂直于工件定位面。2）、夾緊力的作用點(diǎn)：夾緊力的作用點(diǎn)應(yīng)選擇在定位元件支承點(diǎn)的作用范圍內(nèi)，以及工作剛度高的位置。確保工件定位準(zhǔn)確、不變形。3）、選擇夾緊機(jī)構(gòu)：在確定夾緊力的方向、作用點(diǎn)的同時(shí)，要確定相應(yīng)的夾緊機(jī)構(gòu)。確定夾緊機(jī)構(gòu)要注意以下幾方面的問題：安全性 夾緊機(jī)構(gòu)應(yīng)具備足夠的強(qiáng)度和夾緊力，以防止以外傷及夾具操作人員。手動(dòng)夾具夾緊機(jī)構(gòu)的操作力不應(yīng)過大，以減輕操作人員的勞動(dòng)強(qiáng)度。夾緊機(jī)構(gòu)的行程不宜過長(zhǎng)，以提高夾具的工作效率。手動(dòng)夾緊機(jī)構(gòu)應(yīng)操作靈活、方便。

9、確定夾緊力的方向、作用點(diǎn)，以及夾緊元件或夾緊機(jī)構(gòu)，估算夾緊力大小，要選擇和設(shè)計(jì)動(dòng)力源。夾緊方案也需反復(fù)分析比較，確定后，正式設(shè)計(jì)時(shí)也可能在具體結(jié)構(gòu)上作一些修改。 圖1-2 夾緊機(jī)構(gòu) （4）、導(dǎo)向裝置的確定由于零件對(duì)稱所一次加工能加工兩件導(dǎo)向裝置是夾具保證加工精度的重要裝置，如鉆孔導(dǎo)向套、鏜套、對(duì)刀裝置、對(duì)定裝置等，這些裝置均已標(biāo)準(zhǔn)化，可按標(biāo)準(zhǔn)選擇，為提高加工效率，便于替換，選擇快換導(dǎo)向套加工工件。如下圖所示 圖1-3 快換鉆套（5）、 夾具體夾具體是夾具的基礎(chǔ)體，它將夾具上的各種裝置和元件連接成一個(gè)整體，并通過它將夾具安裝到機(jī)床上。它的結(jié)構(gòu)形狀及尺寸大小，取決于加工工件的特點(diǎn)、尺寸大小，各種元

10、件的結(jié)構(gòu)和布局，夾具于機(jī)床的連接方式，切削力、重力等大小的影響。夾具體應(yīng)滿足以下幾點(diǎn)計(jì)算要求：1、應(yīng)有足夠的強(qiáng)度和剛度。2、力求結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單及裝卸工件方便 。3、結(jié)構(gòu)工藝形好。4、排屑切屑要方便。5、在機(jī)床上安裝穩(wěn)定可靠。6、具有適當(dāng)?shù)木群统叽绶€(wěn)定性。夾具體毛坯可以分為四類：1、鑄造夾具體。鑄造夾具體如圖2-1（a）所示。2、焊接夾具體。焊接夾具體如圖2-1（b）所示。3、鍛造夾具體。鍛造夾具體如圖2-1（c）所示。4、裝配夾具體。裝配夾具體如圖2-1（d）所示。（a） （b） （c） （d）圖1-4 夾具體毛坯的類型 所選夾具體零件示意圖為第四種為了增加夾具體的剛度和精度在結(jié)構(gòu)稍作改變具體請(qǐng)查

11、看裝配圖： 3、 繪制夾具裝配圖（1）、制圖比例的選擇根據(jù)夾具整體結(jié)構(gòu)，考慮到夾具的總體尺寸，選擇制圖比例為2:1，繪圖時(shí)需要把工件視為透明體，用雙點(diǎn)劃線畫出輪廓，同時(shí)畫出定位面、夾緊面和加工表面，其他無關(guān)表面可以省略。（2）、定位、夾緊、導(dǎo)向，夾具體畫出定位元件和導(dǎo)向元件，按夾緊狀態(tài)畫出夾緊元件或機(jī)構(gòu)，必要時(shí)可用雙點(diǎn)劃線畫出松開位置時(shí)的夾緊元件的輪廓，畫出夾具體，其他元件或機(jī)構(gòu)，以及上述各元件與夾具體的聯(lián)結(jié)，使夾具形成一體，標(biāo)注必要的尺寸，配合和技術(shù)條件。如圖1-7所示為示意圖： 圖1-6 夾具體裝配圖二、夾具裝配圖上應(yīng)標(biāo)注的尺寸，公差配合和技術(shù)條件（1）、夾具裝配圖上標(biāo)注的尺寸 1）夾具外

12、形輪廓尺寸，長(zhǎng)、寬、高分別是84mm、46mm、47mm。2）夾具體的側(cè)面到加工面的中心距離是84mm，144mm。（2）、裝配圖上應(yīng)標(biāo)的公差配合 鉆套與襯套之間的配合是過渡配合10h7/k6，襯套與鉆模板之間的配合是過盈配合15h7/g6。夾具體上的銷與鉆模板和底座銷孔過盈配合h7/g6. （3）、裝配圖上應(yīng)標(biāo)的技術(shù)要求 三、夾具零件圖上應(yīng)標(biāo)注的尺寸和技術(shù)條件（1）、夾具體零件圖上應(yīng)標(biāo)注的尺寸1）、零件圖中應(yīng)正確、完整、清晰、合理地注出制造夾具體零件所需的全部尺寸，夾具體的長(zhǎng)、寬、高分別是84mm、46mm、47mm2）、標(biāo)注的尺寸應(yīng)滿足設(shè)計(jì)和加工工藝的要求；（2）、夾具體零件圖上應(yīng)標(biāo)注的技

13、術(shù)條件 1）、零件圖中必須用規(guī)定的代號(hào)、數(shù)字和文字簡(jiǎn)明地表示出在制造和檢驗(yàn)時(shí)所應(yīng)達(dá)到的技術(shù)要求；2）、此設(shè)計(jì)中：夾具體上表面相對(duì)甲基準(zhǔn)面的平行度是0.04mm，側(cè)面與大平面接觸的面相對(duì)甲基準(zhǔn)面的垂直度是0.04mm。夾具體零件示意圖如下：圖3-1 夾具體底座零件圖四其它輔助裝置1輔助支撐四、方案設(shè)計(jì)論證1、設(shè)計(jì)思路1）、根據(jù)待加工工件的需要，選擇加工機(jī)床，應(yīng)選用立式搖臂鉆床鉆削加工比較合理。2）、因?yàn)楣ぜ饕ㄎ徊糠譃榈灼矫婧蛡?cè)面和28mm的圓孔，所以可以用兩面一銷定位，滿足六點(diǎn)定位原理。 3）、將定位元件先固定夾具體上，然后利用一面兩銷把工件定位后，可利用螺旋機(jī)構(gòu)來對(duì)工件進(jìn)行夾緊，工件的夾緊

14、力的方向垂直與工件的軸線方向。2、設(shè)計(jì)方法與結(jié)果1）、對(duì)工件的加工要進(jìn)行分析，已知工件上鉆c面上的孔，根據(jù)工件的形狀和加工要求和零件的生產(chǎn)綱領(lǐng)，此處采用搖臂鉆床比較合理。2）、根據(jù)六點(diǎn)定位原理，選用、一個(gè)菱形銷以及一個(gè)大平面，一個(gè)側(cè)窄平面定位，正好滿足六點(diǎn)定位原理，由于限制了六個(gè)自由度，所以只需要將工件夾緊就可以進(jìn)行加工了，在垂直方向上進(jìn)行夾緊，考慮到操作方便的問題，此次夾緊選用螺旋機(jī)構(gòu)夾緊。對(duì)整個(gè)定位、夾緊方案綜合分析得出：定位方案符合六點(diǎn)定位原理，夾緊方案夾緊穩(wěn)定，所以此夾具設(shè)計(jì)可行。設(shè)計(jì)心得致謝參考文獻(xiàn)1. 趙雪松 機(jī)械制造裝備設(shè)計(jì) 武漢：華中科技大學(xué)出版社，2011.12. 何明新 機(jī)械制圖 北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2011.63. 李江華 簡(jiǎn)明機(jī)床夾