鉆孔夾具課程設(shè)計說明書

1、鉆孔夾具課程設(shè)計說明書學(xué)院班級：08 機(jī)械電子 1 班學(xué)生姓名學(xué)號 0811112018 指導(dǎo)教師夾具設(shè)計說明書目錄一、 設(shè)計要求二、 零件分析三、 定位分析四、 夾緊分析五、 鉆模板、鉆套設(shè)計六、 夾具體設(shè)計七、 小結(jié)八、 心得體會九、 參考文獻(xiàn)一、設(shè)計要求設(shè)計思路：（1）由于是鉆孔我們可以參考鉆孔夾具設(shè)計的流程：1 定位2 夾緊(2 ）根據(jù)機(jī)械制造工藝學(xué)的知識可知鉆孔夾具的設(shè)計要點(diǎn)是: 1 鉆套2 鉆模板3 夾具體（3）夾具設(shè)計的一般步驟：1) 明確設(shè)計任務(wù)與收集設(shè)計材料2）確定夾具設(shè)計方案與繪制夾具草圖3) 進(jìn)行必要的分析計算4）審查方案與改進(jìn)設(shè)計5）繪制夾具裝配總圖6) 繪制夾具零件圖

2、（4) 夾具設(shè)計中的幾個重要問題1) 清根問題在設(shè)計端面和內(nèi)孔定位的夾具時，會遇到夾具體定位端面和定位外圓交界處的清根問題。2）讓刀問題在設(shè)計圓盤類刀具（如銑刀、砂輪等）加工的家具時，會存在讓刀問題。3) 更換問題4) 防松問題二、零件分析1、零件的作用軸承座一是為了固定軸承進(jìn)行軸向定位，二是起密封保護(hù)作用，防止軸承進(jìn)入塵土等進(jìn)入軸承造成損壞, 三是讓軸承能夠有好的潤滑空間。兩個坐孔是用于固定軸承座的，單邊固定是出于滿足結(jié)構(gòu)和安裝位置的要求。兩個銷孔用于定位。2、零件的工藝分析 30 及 8 兩孔都具有較高的精度要求，表面粗糙度ra的值為 1.6um，是加工的關(guān)鍵表面. 軸承座上、下表面及前、

3、后兩端面的表面粗糙度ra 為3.2 um, 是加工的重要表面。軸承座的上表面有位置精度要求 0。008，而且與軸承孔中心線有平行度要求0。003。軸承座的前、后端面與軸承孔中心線垂直度要求為0。003，是重要的加工表面。 13 沉孔加工表面粗糙度要求較低。其余表面要求不高。軸承座各面的加工方案加工表面精度要求表面粗糙度ra/um 加工方案底面it9 3。2 粗銑精銑兩上表面it9 3。2 粗銑精銑四端面it9 3.2 粗銑精銑兩槽it1425 粗刨30 孔it7 1.6 粗車半精車精車35 孔it1425 粗車8、9、13孔it8 6。3 鉆削6、4 孔it1425 鉆削據(jù)加工方案表、設(shè)計圖紙

4、可知，9 孔是加工工藝過程中后面加工的表面，所以其它可以選作定位基準(zhǔn)的表面基本均已加工完成。本工序需要保證的尺寸是兩9 孔的橫向間距是 600.3 ，縱向間距是200。3，孔的軸線與軸承座側(cè)面的間距是9. 對于改孔的粗糙度要求6。3. 需要限制的自由度包括x ，y 的移動和 x，y，z 的轉(zhuǎn)動 ,實際定位時可以采用完全定位。三、定位分析1、定位方案的選擇定位方案 1: 軸承座底面和兩個8 的銷孔。采用完全定位，軸承座底面限制了工件在x，y 方向的轉(zhuǎn)動和 z 方向的移動，采用一個圓柱銷限制了工件x，y方向的移動和另外一個菱形銷配合圓柱銷限制z方向的轉(zhuǎn)動。該方案中設(shè)計基準(zhǔn)與定位基準(zhǔn)重合，定位精度高

5、。但銷孔未加工不合適。定位方案 2: 30 孔端面和 30 孔左或右側(cè)面。未采用完全定位, 30孔端面限制了工件在y 方向的移動和 x，z 方向的轉(zhuǎn)動 , 30 孔左或右側(cè)面限制了工件在 x 方向的移動和y,z方向的轉(zhuǎn)動。該方案中存在過定位 z 方向轉(zhuǎn)動，但是在改工序前底面已經(jīng)加工完成，底面的精確度較高，所以過定位不會產(chǎn)生干涉，而且有助于提高定位的剛度和穩(wěn)定性. 但是該方案中設(shè)計基準(zhǔn)與定位基準(zhǔn)不重合，存在基準(zhǔn)不重合誤差，故相比方案1較差。定位方案3： 30 孔的心軸小平面和軸承座底面的1 塊支撐板。采用完全定位，30 孔的心軸小平面限制了工件在x，y,z 方向的移動和x, ，z 方向的轉(zhuǎn)動。軸

6、承座底面的1 塊支撐板限制了z 方向的移動和y 方向的轉(zhuǎn)動。 存在過定位 z 方向的移動，但是在改工序前底面已經(jīng)加工完成，底面的精確度較高，所以過定位不會產(chǎn)生干涉，而且有助于提高定位的剛度和穩(wěn)定性。綜上分析 , 選取定位方案3 2、定位元件選擇 (1）支撐板軸承座底面采用支撐板定位. 由于軸承座兩側(cè)面的間距是40, 根據(jù)機(jī)械制造工藝學(xué)中關(guān)于工件以平面定位的定位元件的選擇和機(jī)床夾具設(shè)計手冊選用2 塊寬 b=14的 b 型支撐板。采用b 型支撐板有利于清屑。草圖如下:（2）定位銷采用圓柱銷和菱形銷. 由于銷孔的基本尺寸是8，即 d小于 10 毫米， 根據(jù)機(jī)床夾具設(shè)計手冊選擇高度h=18, 的圓柱銷

7、和菱形銷. 為了加工方便和便于裝夾，定位銷的工作部分直經(jīng)d按 f7 制造。定位銷于夾具體的聯(lián)接采用過盈配合8 r7/h6 ，有利 于 定 位 銷 在 夾 具 體 上 的 準(zhǔn) 確 定 位 。 草 圖 如 下 ：3、定位誤差（1）加工 9 孔的橫向間距的定位誤差計算：由于定位基準(zhǔn)與設(shè)計基準(zhǔn)重合，所以jb=0。孔銷配合時的基準(zhǔn)位置誤差為工件定位孔的最大直徑減去夾具定位銷的最小直徑即jw=d(max ） d(min) =8+0.022-（8-0.028 ） =0 。05 dw= jw+ jb=0.05小于所要求的間距0。03，因此滿足 9 孔的橫向間距600。3 的定位要求。（2）加工 9 孔的縱向向

8、間距的定位誤差計算：由于定位基準(zhǔn)與設(shè)計基準(zhǔn)重合，所以b=0?？卒N配合時的基準(zhǔn)位置誤差為工件定位孔的最大直徑減去夾具定位銷的最小直徑即jw=d(max) d（min) =8+0。022- （8-0 。028) =0.05 dw= jw+ jb=0。05小于所要求的間距0。03，因此滿足 9 孔的縱向間距200。3 的定位要求。四、夾緊分析1、夾具方案的選擇方案 1: 斜楔夾緊機(jī)構(gòu)該類機(jī)構(gòu)主要利用斜楔的作用直接或間接壓緊工件。由于軸承座的上表面是圓弧狀難以起到斜楔的作用。方案 2：鉸鏈夾緊機(jī)構(gòu)該類機(jī)構(gòu)雖然動作迅速，增力比大, 但是自鎖性能差并且結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜加工難度稍大。方案 3：偏心夾緊機(jī)構(gòu)該類機(jī)

9、構(gòu)結(jié)構(gòu)簡單，操作方便，動作迅速，但是自鎖性能也是較差，并且增力比小，在鉆孔時切削力較大容易造成夾緊機(jī)構(gòu)失效。方案 4：螺旋夾緊機(jī)構(gòu)該類機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)簡單, 易于制造，增力比大, 自鎖性能好。因此是適用于本次鉆孔的夾緊機(jī)構(gòu)。綜上我選擇螺旋夾緊機(jī)構(gòu)2、夾緊元件的設(shè)計根據(jù)機(jī)床夾具設(shè)計手冊，我選用壓板式的螺旋夾緊機(jī)構(gòu)。設(shè)計的圖紙如下: （1）壓板的設(shè)計根據(jù)工件的大小和機(jī)床夾具設(shè)計手冊，采用a 型移動壓板我設(shè)計壓板的杠徑6， 壓板的寬度b=18， 壓板的高度h=8。(2 ）壓板與夾具體聯(lián)接的設(shè)計壓板和夾具體間采用雙頭螺柱進(jìn)行聯(lián)接，依靠右邊的雙頭螺柱施加夾緊力。壓板和夾具體間采用壓縮彈簧來調(diào)整夾緊力的穩(wěn)定性，并

10、且使夾緊更為可靠。根據(jù) gb/t899-1988 左邊的雙頭螺柱我選擇m6的螺紋，和 bm=10的 b型雙頭螺柱 . 根據(jù) gb/t897-1988 右邊的雙頭螺柱我選擇m6的螺紋，和 bm=6的 b型雙頭螺柱。根據(jù) gb/t2089-1994 我選擇 a 型的圓柱螺旋壓縮彈簧，其線徑是 1。2，彈簧中經(jīng)是8. 根據(jù)機(jī)床夾具設(shè)計手冊，我選擇十字墊圈用墊圈其內(nèi)徑d 為 6。5，外徑 d為 14。3、夾緊力計算09.81zfyffffc dfk查表可得fc=42.7 、 zf=1。0、 yf=0。7、.zfk=.0。9 因此 fz=1。595n 09.81zmymmmmc dfk查表可得mc=0.

11、021 、 xm=2 。0、 ym=0.8 、.mk=。0.87因此扭矩 m=1 。6nm 由夾緊力機(jī)構(gòu)產(chǎn)生的實際夾緊力應(yīng)滿足下式 p=kf其中：其余系數(shù)k=k1 k2k3k4 k1- 基本安全系數(shù) k2- 加工性質(zhì)系數(shù)1。1 k3刀具鈍化系數(shù)1。15 k4斷續(xù)刀削系數(shù)1。2 所以 k=1.31。11。151。2。=1.98 考慮實際夾緊力較小，以及所加工零件的結(jié)構(gòu)特征，選用的螺旋壓板夾緊結(jié)構(gòu)，所以不需要進(jìn)行強(qiáng)度校核. 五、鉆模板、鉆套設(shè)計1、鉆套設(shè)計鉆套我采用固定鉆套，因為其位置精度高。由于是要鉆9 的孔 , 根據(jù)機(jī)床夾具設(shè)計手冊：d 小于 25，材料采用 t10a 并且公稱尺寸d為 16。

12、鉆套高度h 也就是鉆模板底面和工件表面的間隙，將直接影響刀鉆套的導(dǎo)向性能，同時影響刀具與鉆套之間的摩擦情況 , 通常 h=(1-2 。5)d, 考慮到該孔的精度要求高，直徑較小我取 h=1。33d=1.33*9=12 2、鉆模板設(shè)計根據(jù)鉆套的大小和工件的尺寸我設(shè)計鉆模板的寬為20 高為 12 長為 60. 設(shè)計草圖如下 : 鉆模板和夾具體間的聯(lián)接采用螺栓聯(lián)接和一個普通圓柱定位銷進(jìn)行定位?？紤]到夾具體的整體尺寸和鉆模板的大小定位銷和螺栓的公稱直徑選8. 鉆模板與夾具體的聯(lián)接方式我選擇固定式的聯(lián)接。主要是因為這種聯(lián)接方式結(jié)構(gòu)簡單, 精度較高。并且裝卸工件也沒有什么困難，所以無須鉸鏈?zhǔn)降?。鉆套和鉆模

13、板與工件間的排屑間隙不應(yīng)過大, 以致影響鉆套的導(dǎo)向作用。一般取h=（0。31.2 ）d，由于加工的材料是 ht200，我取 h=0。5d=4。5 設(shè)計草圖如下：六、夾具體設(shè)計根據(jù)前面的設(shè)計我可以容易的設(shè)計了夾具體的長為120, 寬為 104 高為 13。由于夾具體是要安裝在機(jī)床上的, 所以設(shè)置了安裝的槽，槽寬為12。為了檢查夾具的安放是否歪斜，我設(shè)計了4 個支教，支教的長寬都為20。設(shè)計草圖如下：七、小結(jié)1）目標(biāo)完成情況：經(jīng)過幾個周的努力，設(shè)計達(dá)到了預(yù)想的成功, 由于條件的限制沒能加工出成品，但對于我自己來說已經(jīng)學(xué)到了不少東西。2）存在不足：一是對鉆床的不熟悉，二是在公差與配合方面的知識所學(xué)較

14、少。3) 課程設(shè)計中遇到的問題及解決方法: 主要困難 : 學(xué)院圖書館相關(guān)資料有限，設(shè)計此項目任務(wù)重工作量大物力條件有限以及經(jīng)濟(jì)上的原因造成難以落實原材料加工出成品八、心得體會課程設(shè)計是我們專業(yè)課程知識綜合應(yīng)用的實踐訓(xùn)練，這是我們邁向社會、從事職業(yè)工作前一個必不可少的過程為期三周的夾具課程設(shè)計已經(jīng)接近尾聲，回顧整個過程, 我在老師的指導(dǎo)下，終于完成了設(shè)計，課程設(shè)計作為機(jī)械制造工藝學(xué)、 機(jī)床夾具設(shè)計課程的重要環(huán)節(jié)，使理論與實踐更加接近，加深了理論知識的理解，強(qiáng)化了生產(chǎn)實習(xí)中的感性認(rèn)識 . 這次課程設(shè)計給我們提供了一個應(yīng)用自己所學(xué)知識的機(jī)會，從到圖書館查找資料到對夾具精度分析與計算和運(yùn)用cad畫出夾

15、具零件圖到最后夾具總圖的成型. 都對我所學(xué)的知識進(jìn)行了檢驗?？梢哉f, 本次課程設(shè)計有苦也有甜.設(shè)計思路是最重要的，只要你的設(shè)計思路是成功的，那你的設(shè)計已經(jīng)成功了一半。因此我們應(yīng)該在設(shè)計前做好充分的準(zhǔn)備，像查找詳細(xì)的資料，為我們設(shè)計的成功打下堅實的基礎(chǔ) . 制作過程是一個考驗人耐心的過程，不能有絲毫的急躁，馬虎，要心平氣合的一步一步來?？傮w來說，通過這次設(shè)計我受益匪淺。在摸索該如何畫出夾具零件圖時的過程中，也特別有趣，培養(yǎng)了我的設(shè)計思維，增加了實際操作能力。在讓我體會到了搞設(shè)計艱辛的同時，更讓我體會到成功的喜悅和快樂。本次課程設(shè)計主要為專用夾具設(shè)計. 我們運(yùn)用了工件定位、夾緊機(jī)構(gòu)及零件結(jié)構(gòu)設(shè)計等方面的知識. 通過此次設(shè)計 , 使我們基本掌握了零件的加工過程分析、工藝文件的編制、專用夾具設(shè)計的方法和步驟等。學(xué)會了查相關(guān)手冊、選擇使用工藝裝備等等. 總的來說，這次設(shè)計，使我們在基本理論的綜合運(yùn)用及正確解決實際問題等方