課程設(shè)計說明書鉆床夾具設(shè)計

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

2、論文）開始日期 2012 年 月 日 指導(dǎo)老師 xxx 設(shè)計（論文）完成日期 2012年 月 日 年 月 日 課 程 設(shè) 計 評 語 第 頁 機械械工程 系 機械設(shè)計制造及其自動化 專業(yè)學(xué)生姓名 李小明 班級 b120231 學(xué)號 b12023130 課程名稱： 機械制造裝配設(shè)計 設(shè)計題目： 鉆床夾具設(shè)計 課程設(shè)計片篇幅： 圖 紙 共 2 張 說明書 共 16 頁指導(dǎo)老師評語： 年 月 日 指導(dǎo)老師 目 錄序 言-5一、專用夾具設(shè)計-61、設(shè)計前的準備工作-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)標注的尺寸和技術(shù)條件-11（1）、夾具裝配圖上標注的尺寸-11（2）、夾具裝配圖上應(yīng)標的公差配合-11（3）、夾具裝配圖上應(yīng)標注的技術(shù)要求-11三、夾具零件圖上應(yīng)標注的尺寸和技術(shù)條件-11（1）、夾具零件圖上標注的尺寸-11（2）、夾具零件圖上應(yīng)標注的技術(shù)要求-12四、其它輔助及論證方案設(shè)計論-14 （1）、設(shè)計思路-14（2）、設(shè)計方法與結(jié)果-14五、設(shè)計心得-15六、致謝

4、-16七、參考文獻-17序言一、專用夾具設(shè)計設(shè)計要求:選擇有r14的孔做為定位加工直徑為10的孔1、設(shè)計準備工作（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)雜程度和自動化程度。由于本次設(shè)計為中或大批量生產(chǎn)，所以夾具設(shè)計自動化要求不高，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，機床、刀具、切削用量、工步安排、工時定額，同時加工零件數(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)標準正確選擇定位元件或定位的組合。在機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，選用標準定位元件增加了夾具零件的互換性，方便機床夾具的維修和維護。本次設(shè)計為大批量生產(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孔用長軸定位，在笛卡爾坐標系研究一個底面限制了x,y的轉(zhuǎn)動和z軸的移動,長軸限制了y,z的轉(zhuǎn)動和移動,很明顯出現(xiàn)了y的轉(zhuǎn)動被重復(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，在笛卡爾坐標系研究一個底面限制了x,y的轉(zhuǎn)動和z軸的移動,短銷限制了y和z的移動，限制工件五個自由度度。由于x軸的移動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，在笛卡爾坐標系研究一個底面限制了x,y的轉(zhuǎn)動和z軸的移動,一窄板限制了y的移動和z的轉(zhuǎn)動，一菱形銷限制了x的移動

7、，符合六點定位原理因此這次設(shè)計采用第三種方案，限制工件六個自由度。（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，另外有對刀誤差，安裝誤差，根據(jù)機械設(shè)計相關(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。2）、由于底面和側(cè)面都為平面可以通過精銑達到要求因此誤差也可以忽略不計綜上所述，滿足加工精度要求。（3）、夾緊機構(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）對此次夾緊機構(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，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：夾緊力的作用點應(yīng)選擇在定位元件支承點的作用范圍內(nèi)，以及工作剛度高的位置。確保工件定位準確、不變形。3）、選擇夾緊機構(gòu)：在確定夾緊力的方向、作用點的同時，要確定相應(yīng)的夾緊機構(gòu)。確定夾緊機構(gòu)要注意以下幾方面的問題：安全性 夾緊機構(gòu)應(yīng)具備足夠的強度和夾緊力，以防止以外傷及夾具操作人員。手動夾具夾緊機構(gòu)的操作力不應(yīng)過大，以減輕操作人員的勞動強度。夾緊機構(gòu)的行程不宜過長，以提高夾具的工作效率。手動夾緊機構(gòu)應(yīng)操作靈活、方便。

9、確定夾緊力的方向、作用點，以及夾緊元件或夾緊機構(gòu)，估算夾緊力大小，要選擇和設(shè)計動力源。夾緊方案也需反復(fù)分析比較，確定后，正式設(shè)計時也可能在具體結(jié)構(gòu)上作一些修改。 圖1-2 夾緊機構(gòu) （4）、導(dǎo)向裝置的確定由于零件對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、對刀裝置、對定裝置等，這些裝置均已標準化，可按標準選擇，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整體，并通過它將夾具安裝到機床上。它的結(jié)構(gòu)形狀及尺寸大小，取決于加工工件的特點、尺寸大小，各種元

10、件的結(jié)構(gòu)和布局，夾具于機床的連接方式，切削力、重力等大小的影響。夾具體應(yīng)滿足以下幾點計算要求：1、應(yīng)有足夠的強度和剛度。2、力求結(jié)構(gòu)簡單及裝卸工件方便 。3、結(jié)構(gòu)工藝形好。4、排屑切屑要方便。5、在機床上安裝穩(wěn)定可靠。6、具有適當?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，繪圖時需要把工件視為透明體，用雙點劃線畫出輪廓，同時畫出定位面、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)畫出夾緊元件或機構(gòu)，必要時可用雙點劃線畫出松開位置時的夾緊元件的輪廓，畫出夾具體，其他元件或機構(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)標注的尺寸，公差配合和技術(shù)條件（1）、夾具裝配圖上標注的尺寸 1）夾具外

12、形輪廓尺寸，長、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)標的技術(shù)要求 三、夾具零件圖上應(yīng)標注的尺寸和技術(shù)條件（1）、夾具體零件圖上應(yīng)標注的尺寸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、寬、高分別是84mm、46mm、47mm2）、標注的尺寸應(yīng)滿足設(shè)計和加工工藝的要求；（2）、夾具體零件圖上應(yīng)標注的技

13、術(shù)條件 1）、零件圖中必須用規(guī)定的代號、數(shù)字和文字簡明地表示出在制造和檢驗時所應(yīng)達到的技術(shù)要求；2）、此設(shè)計中：夾具體上表面相對甲基準面的平行度是0.04mm，側(cè)面與大平面接觸的面相對甲基準面的垂直度是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)計論證1、設(shè)計思路1）、根據(jù)待加工工件的需要，選擇加工機床，應(yīng)選用立式搖臂鉆床鉆削加工比較合理。2）、因為工件主要定位部分為底平面和側(cè)面和28mm的圓孔，所以可以用兩面一銷定位，滿足六點定位原理。 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，可利用螺旋機構(gòu)來對工件進行夾緊，工件的夾緊

14、力的方向垂直與工件的軸線方向。2、設(shè)計方法與結(jié)果1）、對工件的加工要進行分析，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)六點定位原理，選用、一個菱形銷以及一個大平面，一個側(cè)窄平面定位，正好滿足六點定位原理，由于限制了六個自由度，所以只需要將工件夾緊就可以進行加工了，在垂直方向上進行夾緊，考慮到操作方便的問題，此次夾緊選用螺旋機構(gòu)夾緊。對整個定位、夾緊方案綜合分析得出：定位方案符合六點定位原理，夾緊方案夾緊穩(wěn)定，所以此夾具設(shè)計可行。設(shè)計心得致謝參考文獻1. 趙雪松 機械制造裝備設(shè)計 武漢：華中科技大學(xué)出版社，2011.12. 何明新 機械制圖 北京：機械工業(yè)出版社，2011.63. 李江華 簡明機床夾