法蘭盤零件鉆床夾具設(shè)計說明書-(10)12頁

1、機械制造加工工藝課程設(shè)計 機電及自動化學(xué)院機械夾具課程設(shè)計 設(shè)計題目：法蘭盤零件鉆床夾具設(shè)計專 業(yè)：08機械電子 學(xué) 號：0811116044 姓 名： 指導(dǎo)老師： 2011年12月19日至2012年1月8日12前 言工裝夾具就是用夾具將需要加工的零件準確定位和可靠夾緊，便于工序的快速順利進行并且保證要加工零件的結(jié)構(gòu)精度方面要求的工藝裝備。工裝夾具對提高產(chǎn)品質(zhì)量，減輕工人的勞動強度，加速生產(chǎn)實現(xiàn)機械化、自動化進程等方面起著非常重要的作用。工裝夾具的主要作用有以下幾個方面：（1）準確、可靠的定位和夾緊，可以減輕甚至取消下料和劃線工作。減小制品的尺寸偏差，提高了零件的精度和可換性。（2）有效的防止

2、和減輕了零件變形。（3）使工件處于最佳的加工部位，工藝缺陷明顯降低，加工速度得以提高。（4）以機械裝置代替了手工裝配零件部位時的定位、夾緊及工件翻轉(zhuǎn)等繁重的工作，改善了工人的勞動條件。 工裝夾具中用于鉆孔、擴孔、锪孔及攻絲的鉆床夾具，它習(xí)慣稱為鉆模。使用鉆模加工時，是通過鉆套引導(dǎo)刀具進行加工。鉆模主要用于加工中等精度、尺寸較小的孔或孔系。使用鉆?？梢蕴岣呖准翱紫甸g的位置精度，又有利于提高空的形狀和尺寸精度，同時還可以節(jié)省劃線找正的輔助時間，其結(jié)構(gòu)簡單、制造方便，因此鉆模在批量生產(chǎn)中得到廣泛的應(yīng)用。目 錄前言 2一、夾具設(shè)計任務(wù)及要求1.1法蘭盤零件圖 41.2法蘭盤的重點技術(shù)要求分析 4二、法

3、蘭盤零件鉆3x11mm通孔、锪3x16.5mm沉孔加工工序夾具設(shè)計方案的確定1、基準面的選擇（夾具體方式的確定） 52、定位原理及定位方案的選擇及實現(xiàn) 53、夾緊方式及元器件的選擇 64、夾具總裝結(jié)構(gòu) 7三、定位誤差及夾緊分析與計算 7 1、定位誤差計算 82、鉆削力及夾緊力的計算 9四、夾具工作原理(操作)簡介 10五、參考文獻 10六、附件 法蘭盤零件鉆3x11mm通孔、锪3x16.5mm沉孔的夾具設(shè)計一、夾具設(shè)計任務(wù)及要求1.1 法蘭盤零件圖由零件圖可知，其材料為HT150，該材料為灰鑄鐵。加工通孔的直徑為11mm，選用麻花鉆d1=11mm，材料為高速鋼。加工锪孔的直徑為16.5mm，深

4、度為10mm，選用锪鉆d2=16.5mm，材料為高速鋼。所用機床為立式鉆床Z525。法蘭盤零件圖如下：1.2 法蘭盤零件的重點技術(shù)要求分析1.公差要求（1）3x11mm通孔、3x16.5mm沉孔均布在中心孔軸線同心圓98mm上；（2） 有一個11mm通孔正對與中心軸距離mm的面。2.精度及批量分析（1）本工序有一定位置精度要求，屬于批量生產(chǎn)，使用夾具加工是適當(dāng)?shù)?。?）考慮到生產(chǎn)批量不是很大，因而夾具結(jié)構(gòu)應(yīng)盡可能的簡單，以減少夾具的制造成本。二、夾具設(shè)計方案的確定2.1基準面的選擇（夾具體方式的確定）夾具體是夾具的基本件，它既要把夾具的各種元件、機構(gòu)、裝置連接成一個整體，而且還要考慮工件裝卸的

5、方便。因此，夾具體的形狀和尺寸主要取決于夾具各組成件的分布位置、工件的外形輪廓尺寸以及加工的條件等。在設(shè)計夾具體時應(yīng)滿足以下基本要求。 具有足夠的強度和剛度。 結(jié)構(gòu)簡單、輕便，在保證強度和剛度前提下結(jié)構(gòu)盡可能簡單緊湊，體積小、質(zhì)量輕和便于工件裝卸。 安裝穩(wěn)定牢靠。 結(jié)構(gòu)的工藝性好，便于制造、裝配和檢驗 尺寸要穩(wěn)定且具有一定精度。 清理方便。2.2 定位原理及定位方案的選擇及實現(xiàn)1.工件的定位原理自由物體在空間直角坐標系中有六個自由度，即沿OX,OY,OZ三個軸向的平動自由度和三個繞軸的轉(zhuǎn)動自由度。要使工件在夾具體中具有準確和確定不變的位置，則必須限制六個自由度。工件的六個自由度均被限制的定位叫

6、做完全定位；工件被限制的自由度少于六個，但仍然能保證加工要求的定位叫不完全定位。2.定位方案的選擇方案一：以52g6外圓端面、的內(nèi)孔和距中心軸mm的面定位，限制六個自由度，為完全定位。 方案二：以52g6外圓端面、距中心軸mm的面和距中心軸54mm的面定位，限制六個自由度，為完全定位。比較兩種方案，方案二裝夾方便，但不符合基準重合原則，定位誤差大。而方案一使通孔和沉孔的定位誤差為零，且符合基準重合原則，夾緊力方向垂直主要定位面，也符合夾緊力確定原則。故方案一比方案二好。2.3 夾具類型的選擇本工序鉆通孔采用固定式鉆模中的可翻轉(zhuǎn)式鉆模，并采用分度裝置做到一次裝夾，同時加工3個孔。2.4 夾緊方式

7、及元器件的選擇夾緊機構(gòu)的三要素是夾緊力方向的確定、夾緊力作用點的確定、夾緊力大小的確定。對夾緊機構(gòu)的基本要求如下： 夾緊作用準確，處于夾緊狀態(tài)時應(yīng)能保持自鎖，保證夾緊定位的安全可靠。 夾緊動作迅速，操作方便省力，夾緊時不應(yīng)損害零件表面質(zhì)量 夾緊件應(yīng)具備一定的剛性和強度，夾緊作用力應(yīng)是可調(diào)節(jié)的。 結(jié)構(gòu)力求簡單，便于制造和維修。為簡化結(jié)構(gòu)，確定采用螺栓夾緊。2.5 夾具總裝結(jié)構(gòu)根據(jù)被加工零件的結(jié)構(gòu)特征，選擇定位基準，實現(xiàn)六點定位原理,即以工件的52g6外圓端面為定位基準面，約束了Y向的移動；X向的轉(zhuǎn)動；Z向的轉(zhuǎn)動3個自由度。36短定位銷約束了Z向的移動；X向的移動2個自由度。浮動支承板約束了Y向的

8、轉(zhuǎn)動1個自由度。這樣工件的6個自由度被完全被消除也就得到了完全的定位。 夾具總裝圖三、定位誤差與夾緊分析及計算3.1 定位誤差計算 考察工件上與使用夾具有關(guān)的工序尺寸及工序要求（即工序位置尺寸和位置要求）有：通孔及沉孔孔軸距離中心軸為49mm；分析定位誤差：49mm尺寸的定位誤差： 定位誤差由兩部分組成：定位基準與設(shè)計基準不重合產(chǎn)生的定位誤差和定位副制造不準確產(chǎn)生的基準位移誤差。 因為工件是以一面一銷一浮動支承板定位，使孔的設(shè)計基準和定位基準重合，故現(xiàn)選取工件上中心孔與短定位銷的配合均為H7/f6，則圓柱銷的直徑尺寸為36mm,中心孔經(jīng)加工后的尺寸為mm。所以 由于加工的尺寸為11mm和16.

9、5mm，不要求公差等級，按IT12級公差計算，查表得誤差為0.18mm,只占公差的0.043/0.18=23.9%，故該夾具加工安全。4、 夾具工作原理(操作)簡介： 對此夾具各個零件的裝配關(guān)系見夾具總裝圖，下面我們來分析與說明它的工件原理：心軸上的短銷通過鎖緊螺母上的孔、本身的螺栓、螺母與夾具體緊緊連接。工件裝夾時，只要把鉆模板上的菱形螺母轉(zhuǎn)過90，即可翻轉(zhuǎn)鉆模板，然后把壓緊螺母松開，把開口墊圈抽出，即可把工件套上去。利用二面一孔進行定位，當(dāng)工件套上去后，先插入開口墊圈，再擰緊壓緊螺母進行夾緊。鉆模板轉(zhuǎn)回來后，菱形螺母反方向轉(zhuǎn)90，這時鉆頭在鉆模套的引導(dǎo)下對待加工工件進行加工，并且在鉆模套的作用下完成鉆床對法蘭盤的鉆孔、锪孔工序。當(dāng)完成一個位置的加工后，松開鎖緊螺母，拔出定位銷，轉(zhuǎn)動分度盤，使工件進入下一個加工位，以此來完成一次裝夾，鉆三個均布的孔。本夾具操作簡單，省時省力，裝卸工件時只需靠開口墊圈和緊定螺栓的松緊即可輕松實現(xiàn)。五、參考文獻1、機床夾具設(shè)計手冊 王光斗、王春福主編 上?？茖W(xué)技術(shù)出版社 1980年2、機床夾具設(shè)計 林正煥、陳本通主編 國防工業(yè)出版