鉆模結(jié)構(gòu)分析畢業(yè)設(shè)計(jì)

1、四川科技職業(yè)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文) 第20頁(yè) 】摘 要在現(xiàn)代工業(yè)化進(jìn)程中，鉆模在機(jī)械制造中起著至關(guān)重要的作用，對(duì)于保證產(chǎn)品精度，提高工作效率，降低工人操作要求扮演著關(guān)鍵角色。鉆床類夾具包括用在各種鉆床、鏜床和組合機(jī)床上的孔加工夾具，簡(jiǎn)稱鉆模。鉆模是輔助鉆孔的一種工裝夾具，它的主要作用是保證被加工孔的位置精度。 鉆模是一種用來(lái)確保工件在正確的位置上被鉆孔，攻螺紋或絞孔的裝置。它基本上是由一個(gè)夾緊組件構(gòu)成的。該裝置將工件保持在一個(gè)硬化套筒的下部，在鉆 空加工過程中鉆頭便是在套筒里面并沿著套筒運(yùn)動(dòng)的。如果工件的構(gòu)造比較簡(jiǎn)單，模具就可以直接夾在工件上。然而，在大多數(shù)情況下，模具是被固定在一個(gè)位置而 工件

2、是被模具夾住的。這樣工件在加工前后可以快速的導(dǎo)入導(dǎo)出模具。鉆模使鉆孔，絞孔及攻螺紋的速度和精度比傳統(tǒng)的手工方法高了很多。它的 另一個(gè)優(yōu)點(diǎn)是使用鉆模并不對(duì)加工者有太高的技巧要求?？椎亩ㄎ痪炔豢坎僮髡叨强裤@模保證。限位鉆模一般用在用來(lái)鉆孔、絞空、攻螺紋的裝置上。它一般不 會(huì)被完全固定在使用它的機(jī)器上，可以在放置鉆孔機(jī)的平臺(tái)上移動(dòng)，使套筒直接處于鉆頭的下方。限位鉆模實(shí)際上限制并控制了刀具的運(yùn)動(dòng)路徑。關(guān)鍵詞：鉆模結(jié)構(gòu)；鉆模分類；鉆模設(shè)計(jì)應(yīng)用目 錄第一章：什么是鉆模2 1.1鉆模的定義：2 1.2 鉆模的優(yōu)點(diǎn)：4 1.3 鉆模的構(gòu)成和特點(diǎn)：41.3.1鉆模的結(jié)構(gòu)和作用：41.3.2 鉆套的類型：51

3、.3.3鉆模的特點(diǎn)：8第二章： 鉆模夾具9 2.1.鉆模夾具的種類：9 2.2.鉆模的結(jié)構(gòu)分析：10第三章：鉆模（機(jī)床夾具）的設(shè)計(jì)思路和方案15 3.1.機(jī)床夾具設(shè)計(jì)要求：15 3.2 確定夾具設(shè)計(jì)和結(jié)構(gòu)方案：163.2.1:研究原始資料163.2.2：擬訂夾具的結(jié)構(gòu)方案163.2.3 主要工作程序：17 3.3 確定并標(biāo)注有關(guān)尺寸、配合及技術(shù)要求：183.3.1 夾具總裝配圖上應(yīng)標(biāo)注的尺寸：183.3.2 確定夾具18結(jié) 論19致 謝20第一章：什么是鉆模1.1鉆模的定義： 鉆床類夾具包括用在各種鉆床、鏜床和組合機(jī)床上的孔加工夾具，簡(jiǎn)稱鉆模。鉆模是輔助鉆孔的一種工裝夾具，它的主要作用是保證被

4、加工孔的位置精度。 鉆模是一種用來(lái)確保工件在正確的位置上被鉆孔，攻螺紋或絞孔的裝置。它基本上是由一個(gè)夾緊組件構(gòu)成的。該裝置將工件保持在一個(gè)硬化套筒的下部，在鉆 空加工過程中鉆頭便是在套筒里面并沿著套筒運(yùn)動(dòng)的。如果工件的構(gòu)造比較簡(jiǎn)單，模具就可以直接夾在工件上。然而，在大多數(shù)情況下，模具是被固定在一個(gè)位置而 工件是被模具夾住的。這樣工件在加工前后可以快速的導(dǎo)入導(dǎo)出模具。鉆模使鉆孔，絞孔及攻螺紋的速度和精度比傳統(tǒng)的手工方法高了很多。它的 另一個(gè)優(yōu)點(diǎn)是使用鉆模并不對(duì)加工者有太高的技巧要求?？椎亩ㄎ痪炔豢坎僮髡叨强裤@模保證。限位鉆模一般用在用來(lái)鉆孔、絞空、攻螺紋的裝置上。它一般不 會(huì)被完全固定在使用

5、它的機(jī)器上，可以在放置鉆孔機(jī)的平臺(tái)上移動(dòng)，使套筒直接處于鉆頭的下方。限位鉆模實(shí)際上限制并控制了刀具的運(yùn)動(dòng)路徑。如果加工過程中包括一些機(jī)加工過程，例如銑、刨、成型、車削等等，限位夾具便要用到了。夾具在機(jī)加工時(shí)夾持工件，但與鉆模不同，沒有專門引導(dǎo)刀具的裝置。鉆模實(shí)物如下圖1： 圖1另一種樣式的鉆模圖2： 圖2 1.2 鉆模的優(yōu)點(diǎn)：(1）省去了劃線和其它測(cè)量與裝夾的方法。(2）技術(shù)不熟練的工人在了解到工件可以準(zhǔn)確定位，而且刀具可以準(zhǔn)確地引導(dǎo)或安裝的前提下，也可以快速而又自信地進(jìn)行操作。(3）使零件的裝配變得容易。因?yàn)樗辛慵谛〉臉O限范圍內(nèi)都視為相同，而且零件試裝和銼削操作都可省去。(4）使零件具有

6、互換性。如果產(chǎn)品大范圍生產(chǎn)的話，同類型零件的生產(chǎn)問題就可以得到簡(jiǎn)化。1.3 鉆模的構(gòu)成和特點(diǎn)：1.3.1鉆模的結(jié)構(gòu)和作用： 鉆模主要由鉆套、鉆模板、定位元件及夾緊裝置夾具體組成。1 鉆套作用：1、引導(dǎo)鉆頭對(duì)中。2、保證產(chǎn)品的精度。3、提高生產(chǎn)率，4、降低工人要求。2 鉆模板作用：于安裝鉆套。鉆模板如圖3 夾具體：鉆模的夾具體一般不設(shè)定位或?qū)蜓b置，夾具通過夾具底面安放在鉆床工作臺(tái)上，可直接用鉆套找正并用壓板壓緊（或在夾具體上設(shè)置耳座用螺栓壓緊）。4 鉆模結(jié)構(gòu)如圖1.3.2 鉆套的類型： 根據(jù)鉆套的結(jié)構(gòu)和使用特點(diǎn)，主要有四種類型。 （1）固定鉆套： 圖7-56所示為固定鉆套的兩種形式（圖a為無(wú)肩

7、，圖b為帶肩），該類鉆套外圓以H7/n6或H7/r6配合，直接壓入鉆模板上的鉆套底孔內(nèi)。在使用過程中若不需要更換鉆套（據(jù)經(jīng)驗(yàn)統(tǒng)計(jì)，鉆套一般可使用100012000次），則用固定鉆套較為經(jīng)濟(jì)，鉆孔的位置精度也較高。 （a） （b）（2）可換鉆套：當(dāng)生產(chǎn)批量較大，需要更換磨損的鉆套時(shí)，則用可換鉆套較為方便，如圖（c）所示?？蓳Q鉆套裝在襯套中，襯套是以H7/n6或H7/r6的配合直接壓入鉆模板的底孔內(nèi)，鉆套外圓與襯套內(nèi)孔之間常采用F7/m6或F7/k6配合。當(dāng)鉆套磨損后，可卸下螺釘，更換新的鉆套。螺釘還能防止加工時(shí)鉆套轉(zhuǎn)動(dòng)或退刀時(shí)鉆套隨刀具拔出。 （c）（3） 快換鉆套：當(dāng)被加工孔需依次進(jìn)行鉆、擴(kuò)、

8、鉸時(shí)，由于刀具直徑逐漸增大，應(yīng)使用外徑相同而內(nèi)徑不同的鉆套來(lái)引導(dǎo)刀具，這時(shí)使用快換鉆套可減少更換鉆套的時(shí)間，如圖（d）所示?？鞊Q鉆套的有關(guān)配合與可換鉆套的相同。更換鉆套時(shí)，將鉆套的削邊處轉(zhuǎn)至螺釘處，即可取出鉆套。鉆套的削邊方向應(yīng)考慮刀具的旋向，以免鉆套隨刀具自行拔出。 （d）（4）特殊鉆套由于工件形狀或被加工孔位置的特殊性，有時(shí)需要設(shè)計(jì)特殊結(jié)構(gòu)的鉆套，如圖所示在斜面上鉆孔時(shí)，應(yīng)采用圖（e-1）所示的鉆套，鉆套應(yīng)盡量接近加工表面，并使之與加工表面的形狀相吻合。如果鉆套較長(zhǎng)，可將鉆套孔上部的直徑加大（一般取0.1mm），以減少導(dǎo)向長(zhǎng)度。在凹坑內(nèi)鉆孔時(shí)，常用圖（e-2）所示的加長(zhǎng)鉆套（H為鉆套導(dǎo)向長(zhǎng)

9、度）。圖（e-3）、（e-4）為鉆兩個(gè)距離很近的孔時(shí)所設(shè)計(jì)的非標(biāo)準(zhǔn)鉆套。 （e-1） （e-2) (e-3) (e-4) 1.3.3鉆模的特點(diǎn)： 鉆模的作用：鉆模是用來(lái)在鉆床上鉆孔、擴(kuò)孔、鉸孔的機(jī)床夾具，通過鉆套引導(dǎo)刀具進(jìn)行加工是鉆模的主要特點(diǎn)。鉆削時(shí)，被加工孔的尺寸和精度主要由刀具本身的尺寸和精度來(lái)保證，而孔的位置精度則由鉆套在夾具上相對(duì)于定位元件的位置精度來(lái)確定，從而保證鉆模的位置度,提高鉆孔效率，降低工人對(duì)技術(shù)的要求。 鉆模的使用范圍：1、法蘭，2、電機(jī)板，3、機(jī)座，4、液壓閥塊，5、蓋板，6、螺母，7、墊 圈。8、軸等。 鉆模的加工方式 舊：精加工好鉆模板，然后將鉆套壓入。 新：將鉆套

10、先定位好在一定環(huán)境內(nèi)，然后澆注填料。 第二章： 鉆模夾具 2.1.鉆模夾具的種類： 鉆夾具的結(jié)構(gòu)形式主要決定于工件被加工孔的分布位置情況，如有的孔系是分布在同一平面上、或分布在幾個(gè)不同表面上、或分布在同一圓周上，還有的是單孔等等。因此鉆模的結(jié)構(gòu)形式很多，常用的有以下幾種：(1) 固定式鉆模：在使用中這類鉆模在機(jī)床上的位置固定不動(dòng)，而且加工精度較高，主要用于立式鉆床上加工直徑較大的單孔或搖臂鉆床加工平行孔系。(2) 回轉(zhuǎn)式鉆模：回轉(zhuǎn)式鉆模主要用來(lái)加工圍繞一定的回轉(zhuǎn)軸線（立軸、臥軸或傾斜軸）分布的軸向或徑向孔系以及分布在工件幾個(gè)不同表面上的孔。工件在一次裝夾中，靠鉆?；剞D(zhuǎn)可依次加工各孔，因此這類鉆

11、模必須有分度裝置?；剞D(zhuǎn)式鉆模按所采用的對(duì)定機(jī)構(gòu)的類型，分為軸向分度式回轉(zhuǎn)鉆模和徑向分度式回轉(zhuǎn)鉆模。這類鉆模上有分度裝置，因此可以在工件上加工出若干個(gè)繞軸線分布的軸向或徑向孔系。 （3）翻轉(zhuǎn)式鉆模：主要用于加工小型工件不同表面上的孔，孔徑小于f8f10mm。它可以減少安裝次數(shù)，提高被加工孔的位置精度。其結(jié)構(gòu)較簡(jiǎn)單，加工鉆模一般手工進(jìn)行翻轉(zhuǎn)，所以?shī)A具及工件應(yīng)小于10 kg為宜。 （4）蓋板式鉆模：這種鉆模無(wú)夾具體，其定位元件和夾緊裝置直接裝在鉆模板上。鉆模板在工件上裝夾，適合于體積大而笨重的工件上的小孔加工。夾具、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單輕便，易清除切屑；但是每次夾具需從工件上裝卸，較費(fèi)時(shí)，故此鉆模的質(zhì)量一般不宜

12、超過10 kg。 （5）滑柱式鉆模：滑柱式鉆模是帶有升降鉆模板的通用可調(diào)夾具。這種鉆模有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、操作方便、動(dòng)作迅速、制造周期短的優(yōu)點(diǎn)，生產(chǎn)中應(yīng)用較廣。圖1-1為固定式鉆模的典型結(jié)構(gòu)。工件以一平面、一外圓柱面和一小孔作定位基準(zhǔn)，在夾具的定位元件上定位，用螺旋夾緊件通過開口墊圈2夾緊工件，鉆模板固定在夾具體上，而夾具體則固定在鉆床工作臺(tái)上。 2.2.鉆模的結(jié)構(gòu)分析： （1）固定式鉆模結(jié)構(gòu)分析： 圖3所示的固定式鉆模，工件以其端面和鍵槽與鉆模上的定位法蘭3及鍵4相接觸而定位。轉(zhuǎn)動(dòng)螺母9使螺桿2向右移動(dòng)時(shí)，通過鉤形開口墊圈1將工件夾緊。松開螺母9，螺桿2在彈簧的作用下向左移，鉤形開口墊圈1松開并繞螺

13、釘擺下即可卸下工件。 （圖3） (2) 回轉(zhuǎn)式鉆模結(jié)構(gòu)分析： 圖（4）為軸向分度式回轉(zhuǎn)鉆模。工件以其端面和內(nèi)孔與鉆模上的定位表面及圓柱銷7相接觸完成定位；擰緊螺母8，通過快換墊圈9將工件夾緊；通過鉆套引導(dǎo)刀具對(duì)工件上的孔進(jìn)行加工。 對(duì)工件上若干個(gè)均勻分布的孔的加工，是借助分度機(jī)構(gòu)完成的。如圖（4）所示，在加工完一個(gè)孔后，轉(zhuǎn)動(dòng)手柄3，可將分度盤（與定位銷7裝為一體）松 開，利用把手5將對(duì)定銷6從定位套中拔出，使分度盤帶動(dòng)工件回轉(zhuǎn)至某一角度后，對(duì)定銷5又插入分度盤上的另一定位套中即完成一次分度，再轉(zhuǎn)動(dòng)手柄3將分度 盤鎖緊，即可依次加工其余各孔。 （圖4） （3）翻轉(zhuǎn)式鉆模結(jié)構(gòu)分析： 圖（5）所示為

14、加工套筒上四個(gè)徑向孔的翻轉(zhuǎn)式鉆模。工件以內(nèi)孔及端面在臺(tái)肩銷1上定位，用快換墊圈2和螺母3夾緊。鉆完一組孔后，翻轉(zhuǎn)60°鉆另一組 孔。該夾具的結(jié)構(gòu)比較簡(jiǎn)單，但每次鉆孔都需要找正鉆套相對(duì)鉆頭的位置，所以輔助時(shí)間較長(zhǎng)，而且翻轉(zhuǎn)費(fèi)力。因此該類夾具連同工件的總重量不能太重，一般不宜 超過80"100N。 （圖5）（4 蓋板式鉆模結(jié)構(gòu)分析: 蓋板式鉆模的結(jié)構(gòu)最為簡(jiǎn)單，它沒有夾具體，只有一塊鉆模板。一般鉆模板上除裝有鉆套外，還裝有定位元件和夾緊裝置。加工時(shí)，只要將它蓋在工件上定位夾緊即可。圖（6）所示為加工車床溜板箱上多個(gè)小孔的蓋板式鉆模。在鉆模板1上不僅裝有鉆套，還裝有定位用的圓柱銷2

15、、削邊銷3和支承釘4。因鉆小孔，鉆削力矩小，故未設(shè)置夾緊裝置。蓋板式鉆模結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，一般多用于加工大型工件上的小孔。因夾具在使用時(shí)經(jīng)常搬動(dòng)，故蓋板式鉆模的重量不宜超過100N。為了減輕重量，可在蓋板上設(shè)置加強(qiáng)筋，以減小其厚度，也可用鑄鋁件。 （圖6） （5）滑柱式鉆模結(jié)構(gòu)分析：滑柱式鉆模是一種帶有升降鉆模板的通用可調(diào)夾具。圖（7）所示為手動(dòng)滑柱式鉆模的通用結(jié)構(gòu)，由夾具體1、三根滑柱2、鉆模板4和傳動(dòng)、鎖緊機(jī)構(gòu)所組成。使用時(shí)只要根據(jù)工件的形狀、尺寸和加工要求等具體情況，專門設(shè)計(jì)制造相應(yīng)的定位、夾緊裝置和鉆套等，裝在夾具體的平臺(tái)和鉆模板上的適當(dāng)位置，就可用于加工。轉(zhuǎn)動(dòng)手柄6，經(jīng)過齒輪齒條的傳動(dòng)和左右

16、滑柱的導(dǎo)向，便能順利地帶動(dòng)鉆模板升降，將工件夾緊或松開。鉆模板在夾緊工件或升降至一定高度后，必須自鎖。鎖緊機(jī)構(gòu)的種類很多，但用得最廣泛的則是圖（7）所示的圓錐鎖緊機(jī)構(gòu)。其工作原理為： 螺旋齒輪軸7的左端制成螺旋齒，與中間滑柱后側(cè)的螺旋齒條相嚙合，其螺旋角為45°。軸的右端制成雙向錐體，錐度為15，與夾具體1 及套環(huán)5的錐孔配合。鉆模板下降接觸到工件后繼續(xù)施力，則鉆模板通過夾緊元件將工件夾緊，并在齒輪軸上產(chǎn)生軸向分力使錐體楔緊在夾具體的錐孔中。由于錐角 小于兩倍磨擦角（錐體與錐角的磨擦系數(shù)f=0.1,=6°），故能自鎖。當(dāng)加工完畢，鉆模板升到一定高度時(shí)，可以使齒輪軸的另一段錐

17、體楔緊在套環(huán)5的錐 孔中，將鉆模板鎖緊。 （7） 第三章：鉆模（機(jī)床夾具）的設(shè)計(jì)思路和方案 3.1.機(jī)床夾具設(shè)計(jì)要求： 保證工件加工的各項(xiàng)技術(shù)要求 ： 一：主要技術(shù)指標(biāo)： （1）保證工件的加工精度： 專用夾具應(yīng)有合理的定位方案、合適的尺寸、公差和技術(shù)要求，并進(jìn)行必要的精度分析，確保夾具能滿足工件的加工精度要求。 （2）提高生產(chǎn)效率 專用夾具的復(fù)雜程度要與工件的生產(chǎn)綱領(lǐng)相適應(yīng)。應(yīng)根據(jù)工件生產(chǎn)批量的大小用不同復(fù)雜程度的快速高效夾緊裝置，以縮短輔助時(shí)間，提高生產(chǎn)效率。 （3）工藝性好 專用夾具的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、合理、便于加工、裝配、檢驗(yàn)和維修。專用夾具的生產(chǎn)屬于中批量生產(chǎn)。 （4）使用性好 專用夾具的操作

18、應(yīng)簡(jiǎn)便、省力、安全可靠，排屑應(yīng)方便，必要時(shí)可設(shè)置排屑結(jié)構(gòu)。 （5）經(jīng)濟(jì)性好 除考慮專用夾具本身結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、標(biāo)準(zhǔn)化程度高、成本低廉外，還應(yīng)根據(jù)生產(chǎn)綱領(lǐng)對(duì)夾具方案進(jìn)行必要的經(jīng)濟(jì)分析，以提高夾具在生產(chǎn)中的經(jīng)濟(jì)效益。 3.2 確定夾具設(shè)計(jì)和結(jié)構(gòu)方案： 3.2.1:研究原始資料 在明確夾具設(shè)計(jì)任務(wù)后，應(yīng)對(duì)以下幾方面的原始資料進(jìn)行研究： 一：研究加工工件圖樣 了解該工件的結(jié)構(gòu)形狀、尺寸、材料、熱處理要求，主要表面的加工精度、表面粗糙度及其它技術(shù)要求。 二：熟悉工藝文件，明確以下內(nèi)容 （1）毛坯的種類、形狀、加工余量及其精度。 （2）工件的加工工藝過程、工序圖、本工序所處的地位，本工序前已加工表面的精度及表面

19、粗糙度，基準(zhǔn)面的狀況。 （3）本工序所使用的機(jī)床、刀具及其它輔具的規(guī)格。 （4）本工序所采用的切削量。 3.2.2：擬訂夾具的結(jié)構(gòu)方案 擬訂夾具的結(jié)構(gòu)方案包括以下幾個(gè)內(nèi)容： （1）確定夾具的類型，各類機(jī)床夾具均有多種不同的類型、鉆床夾具有固定式、翻轉(zhuǎn)式、蓋板式和滑板式等，應(yīng)根據(jù)工件的型狀、尺寸、加工要求及重量確定為回轉(zhuǎn)式。 （2）確定工件的定位方案，設(shè)計(jì)定位裝置 根據(jù)六點(diǎn)定位原則，通過分析工序圖確定工件以椎孔定位，定位元件為心軸。 （3）確定工件的夾緊方式，設(shè)計(jì)夾緊裝置 常用的夾緊機(jī)構(gòu)有斜楔夾緊、螺旋夾緊、偏心夾緊、鉸鏈夾緊等。根據(jù)工件的結(jié)構(gòu)，加工方法其因素確定為螺旋夾緊。 （4）確定引導(dǎo)元件

20、（鉆套的類型及結(jié)構(gòu)尺寸） 鉆套的類型有固定式鉆套、可換式鉆套、快換式鉆套、特殊式鉆套，根據(jù)工件加工量確定為可換式鉆套。 （5）夾具精度分析與計(jì)算 （6）繪制夾具總圖3.2.3 主要工作程序：（1）零件本工序的加工要求分析（2）確定夾具類型（3)擬定定位方案和選擇定位元件（4)確定夾緊方案（5)確定引導(dǎo)元件(鉆套的類型及結(jié)構(gòu)尺寸)（6)夾具精度分析與計(jì)算（7)繪制夾具總圖（8)繪制夾具零件圖樣（9） 編寫設(shè)計(jì)說(shuō)明書3.3 確定并標(biāo)注有關(guān)尺寸、配合及技術(shù)要求：3.3.1 夾具總裝配圖上應(yīng)標(biāo)注的尺寸：（1）工件與定位元件間的聯(lián)系尺寸，例如，工件基準(zhǔn)孔與夾具定位銷的配合尺寸。（2）夾具與刀具的聯(lián)系尺寸，例如，對(duì)刀塊與定位元件之間的位置尺寸及公差，鉆套。錘套與定位元件之間的位置尺寸及公差。 （3）夾具與機(jī)床聯(lián)接部分的尺寸，對(duì)于銑床夾具是指定位鍵與銑床工作臺(tái)T型槽的配合尺寸及公差，對(duì)于車、磨床夾具指的是夾具聯(lián)接到機(jī)床主軸端的聯(lián)接尺寸及公差。（4）夾具內(nèi)部的聯(lián)系尺寸及關(guān)鍵件配合尺寸，例如，定位元件間的位置尺寸，定位元件與夾具體的配合尺寸等。（5）夾具外形輪廓尺寸。3.3.2 確定夾具 技術(shù)條件在裝配圖上需要標(biāo)出與工序尺寸精度直接有關(guān)的下列各有關(guān)夾具元件之間的相互位置精度要求：（1） 定位元件之間