鉆床夾具課程設(shè)計說明書

1、目錄前言1第1章 設(shè)計準備工作21.1熟悉加工零件圖21.2加工零件圖分析3第2章 結(jié)構(gòu)方案設(shè)計42.1 定位方案設(shè)計4確定定位方案42.1.2 選擇定位元件，設(shè)計定位裝置62.2 夾緊方案設(shè)計82.2.1 確定夾緊方案82.2.2 夾緊裝置設(shè)計92.3 導向裝置設(shè)計92.4 夾具體設(shè)計10第3章 夾具裝配圖的繪制113.1 夾具總裝圖上應(yīng)標注的尺寸及公差113.2 夾具總裝圖應(yīng)標注的技術(shù)條件12感想12參考文獻13 第1章 設(shè)計準備工作1.1熟悉加工零件圖 零件圖應(yīng)該無遺漏的給出加工零件的全部信息，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、其它特殊

2、技術(shù)要求等。 該加工零件如下圖： 圖1-1已知該零件的材料為HT200，加工13H7孔（其它工序已經(jīng)加工完成）。要求為該零件設(shè)計專用鉆床夾具，所用機床為立式鉆床。 1.2加工零件圖分析該工序為加工13H7孔，該孔的公差等級為7級，精度要求較高。因此夾具的主要任務(wù)是保證加工精度，特別是保證被加工工件加工面與定位面之間以及被加工表面相互之間的位置精度。使用機床夾具后，這種精度主要靠夾具和機床來保證，不在依賴與工人的技術(shù)水平。所設(shè)計的夾具應(yīng)有以下基本要求：1) 保證工件精度要求 這是夾具設(shè)計的最基本要求，其關(guān)鍵是正確地定位方案、夾緊方案、刀具導向方式及合理確定夾具刀具技術(shù)要求。必要時應(yīng)進行誤差分析與

3、計算。2) 夾具結(jié)構(gòu)方案應(yīng)與生產(chǎn)綱領(lǐng)相適應(yīng) 在大批量生產(chǎn)時應(yīng)盡量采用快速、高效夾具結(jié)構(gòu)，如多件夾緊、聯(lián)動結(jié)構(gòu)等，以縮短輔助時間；對于中、小批量生產(chǎn)，則要求在滿足夾具功能的前提下，盡量使夾具結(jié)構(gòu)簡單、制造方便，以降低夾具制造成本。3) 操作方便、安全、省力 如采用氣動、液壓等夾緊裝置，以降低工人強度，并可好地控制夾緊力。夾具操作位置應(yīng)符合工人操作習慣，必要時應(yīng)有安全防護裝置，以確保使用安全。4) 便于排屑 切屑積集在夾具中，會破壞工件的正確定位；切屑帶來的大量熱量會引起夾具和工件的熱變形；切屑的清理又會增加輔助時間。切屑積集嚴重時，還會損傷刀具甚至引發(fā)工傷事故。故排屑問題在夾具設(shè)計中必須給以充分

4、注意，在設(shè)計高效機床和自動線夾具是尤為重要。5) 有良好的結(jié)構(gòu)工藝性 設(shè)計的夾具要便于制造、檢驗、裝配、調(diào)整、維修等。第2章 結(jié)構(gòu)方案設(shè)計2.1 定位方案設(shè)計2.1.1確定定位方案定位是指確定工件在機床（工作臺）上或夾具占有正確的位置的過程，通?？梢岳斫鉃楣ぜ鄬τ谇邢鞯毒呋蚰ゾ叩囊欢ㄎ恢?，以保證加工尺寸和形位精度的要求。確定定位方案應(yīng)注意以下問題：1) 按照工件要求確定工件必須限制的自由度，決不允許欠定位。 2) 當發(fā)生重復定位時應(yīng)根據(jù)其對加工是否產(chǎn)生有害影響，判斷其屬于可用重復定位還是屬于不可用重復定位。不可用重復定位也是不允許的。3) 大型、重型零件等不易搬運的工件采用孔銷配合等定位方式

5、時，可采用預(yù)定位來降低人的勞動強度，提高生產(chǎn)效率。在考慮到以上問題的基礎(chǔ)上，根據(jù)零件的具體情況提出以下定位方案：工件以半圓端面，底面，側(cè)面為定位基準。端面定位為定位板二，側(cè)面定位是地板的凸臺，底面定位元件是底板。端面定位限制三個自由度，底板限制三個自由度。顯然此方案滿足“六點定位原理”的要求。下圖為定位方案圖：圖2-1 2.1.2 選擇定位元件，設(shè)計定位裝置定位方案一旦確定，接著就應(yīng)該選擇或設(shè)計相應(yīng)的定位元件來體現(xiàn)定位方案。工件在夾具中的定位，是通過工件上的定位基準表面與夾具的定位元件的工作表面接觸或配合來實現(xiàn)的，因此設(shè)計中選用的定位方法與定位元件的具體結(jié)構(gòu)應(yīng)與工件的定位基準表面相適應(yīng)。 工件

6、上被選作定位基準表面的常有平面、圓柱面、及它們的組合。當工件以平面定位時，常用支撐釘或支撐板作為定位元件；當工件以圓柱孔定位時，常用定位銷（圓柱銷）、定位心軸以及圓錐銷等作為定位元件；為了更好的選擇定位元件應(yīng)注意以下問題：1) 定位元件（機構(gòu)）設(shè)計和布置應(yīng)保證工件定位穩(wěn)定，并有足夠的剛度。2) 定位元件的材料和技術(shù)條件應(yīng)確保定位精度的穩(wěn)定性和使用的持久性。3) 多數(shù)定位元件已標準化，選擇標準件或標準結(jié)構(gòu)可簡化夾具的設(shè)計制造成本。根據(jù)加工零件的具體情況和定位方案分析：設(shè)計出端面定位元件如下圖 根據(jù)加工零件的具體情況和定位方案分析：根據(jù)加工零件的具體情況和定位方案分析設(shè)計出底板的圖紙如下圖： 2.

7、2 夾緊方案設(shè)計2.2.1 確定夾緊方案在機械加工中，工件的定位和夾緊是相互聯(lián)系非常密切的兩個工作過程。工件定位后，必須采用一定的裝置把工件壓緊夾牢在定位元件上。從而使工件在加工過程中，不會由于切削力、工件重力、離心力或慣性力等的作用而發(fā)生位置變化或產(chǎn)生振動,以保證加工精度,避免機床、刀具的損壞和發(fā)生人身安全事故。因此為了確定比較合理的夾緊方案，按如下步驟設(shè)計夾緊方案（應(yīng)該注意的問題）：1) 根據(jù)工件的形狀、大小、加工要求、定位裝置的結(jié)構(gòu)和布置情況等，確定夾緊點與作用方向。2) 分析工件的受力情況，運用類比、試驗或估算等方法，確定所需夾緊力的大小。3) 按所需夾緊力，并根據(jù)生產(chǎn)批量，選擇或設(shè)計

8、夾緊裝置。4) 在設(shè)計時，盡可能采用已有的、可靠的夾緊方式，這樣可以免除復雜的設(shè)計計算，加快設(shè)計過程。在考慮到以上問題的基礎(chǔ)上確定夾緊方案，夾緊方案的確定，其實就是夾緊力的確定。夾緊力的確定就是確定夾緊力的方向、作用點和大小三個要素。在進行這項工作時，必須結(jié)合定位裝置的結(jié)構(gòu)形式和布置方式，并分析工件的結(jié)構(gòu)特點、加工要求及其他作用于工件上的外力情況，在此基礎(chǔ)上確定夾緊力的方向、作用點和大小。結(jié)合加工零件的具體情況，在充分考慮以上分析的基礎(chǔ)上確定本加工零件的夾緊方案如下圖： 要加工零件的夾緊方案示意圖圖2-42.2.2 夾緊裝置設(shè)計夾緊裝置除要求能將工件夾緊壓牢之外，還對工件的加工質(zhì)量、生產(chǎn)率、生

9、產(chǎn)成本及操作工人的勞動強度等均有較大影響。因此，在設(shè)計夾緊裝置時應(yīng)滿足以下要求。1) 在夾緊過程中應(yīng)能保持工件定位時所獲得的正確位置。2) 夾緊力大小適當。夾緊機構(gòu)應(yīng)能保證在加工過程中工件不產(chǎn)生松動或振動，同時又要避免工件產(chǎn)生不適當?shù)淖冃魏捅砻鎿p傷。3) 夾緊裝置應(yīng)具有良好的自鎖性能，以保證在源動力波動或消失后，仍能保持夾緊狀態(tài)。4) 夾緊裝置的操作應(yīng)當方便、安全、省力、迅速，符合操作習慣。5) 夾緊裝置的復雜程度和自動化程度應(yīng)與生產(chǎn)批量和生產(chǎn)方式相適應(yīng)。結(jié)構(gòu)設(shè)計應(yīng)力求簡單、緊湊，并盡量采用標準化元件。在考慮到以上要求的基礎(chǔ)上，根據(jù)加工零件的具體情況和夾緊方案分析設(shè)計出夾緊裝置如下圖： 液壓夾

10、緊結(jié)構(gòu)示意圖圖2-52.3 對刀導向裝置設(shè)計 此次設(shè)計是鉆床夾具設(shè)計，主要用于孔加工。1.鉆套的設(shè)計鉆套是引導刀具的元件，用以保證被加工孔的位置精度，并防止加工過程中刀具的偏斜。通過對加工零件圖分析可知，所加工的是一個13H7的孔，適宜采用標準鉆套，根據(jù)加工條件設(shè)計出如下圖所示的可換鉆套： 此次加工零件所用可換鉆套 圖2-62.鉆模板設(shè)計鉆模板用于安裝鉆套在鉆模上的位置。要求具有一定的強度和剛度，以防止由于刀具變形而影響鉆套的位置精度和導向精度。所加工的是13H7的孔，相對于底面有垂直度和平行度位置要求，位置精度要求較高，因此考慮到零件的具體要求和夾具的具體情況，所設(shè)計的鉆模板如下圖所示： 加

11、工零件所用的鉆模板圖2-72.4 夾具體設(shè)計夾具體是整個夾具的基體和骨架，組成夾具的各個零件、機構(gòu)等都要安裝在上面。夾具體的類型分為鑄造夾具體（a）、焊接夾具體（b）、鍛造夾具體（c）和裝配夾具體(d)。如下圖所示： （a） （b） （c） (d)夾具體類型圖2-8通過對夾具上各組成件的分布情況、零件的形狀、尺寸以及加工性質(zhì)的考慮，我選擇鑄造夾具體，鑄造夾具體優(yōu)點是可鑄造出各種復雜形狀，工藝性好，并且具有較好的抗壓強度、剛度和抗振型。基于以上分析，設(shè)計出本夾具的夾具體如下圖所示：所設(shè)計夾具的夾具體圖2-10第3章 夾具裝配圖的繪制夾具裝配圖的繪制，是在夾具結(jié)構(gòu)方案草圖經(jīng)過老師審定之后進行的。夾

12、具的總裝配圖應(yīng)按國家制圖標準繪制，繪圖比例盡量采用1：1。主視圖應(yīng)按操作者的視線方向繪制，總裝配圖應(yīng)將夾具的工作原理、各種裝置的結(jié)構(gòu)及其相互關(guān)系表達清楚。在完整地表達出夾具工作原理和構(gòu)造的基礎(chǔ)上，視圖的數(shù)量盡可能少。應(yīng)先用細雙點畫線將工件的外形輪廓、定位基面、夾緊表面及加工表面繪制在各個視圖的合適的位置上,然后依次繪出定位裝置、夾緊裝置、其它裝置和夾具體。在夾具總裝配圖上工件可以看做透明體，不遮擋后面的線條。3.1 夾具總裝圖上應(yīng)標注的尺寸及公差1) 夾具的最大輪廓尺寸為270 mm 120 mm91 mm。2) 快換鉆套與鉆模板的配合尺寸為29F7/k6。3) 快換鉆套與刀具的配合尺寸為13

13、F7/k6。4) 所要鉆的13H7孔軸線與定位端面的位置尺寸為500.15mm。圖3-1感想經(jīng)過這段時間的努力，課程設(shè)計基本完成。想想這段難忘的歲月，從最初的茫然，到慢慢的進入狀態(tài)，再到對思路逐漸的清晰，整個設(shè)計過程難以用語言來表達。遇到困難，我會覺得無從下手，不知從何寫起；當困難解決了，我會覺得豁然開朗，思路打開了；當設(shè)計經(jīng)過一次次的修改后，基本成形的時候，我覺得很有成就感。課程設(shè)計是一個過程，需要不斷的進行精心的修改，不斷地去整理各方面的資料，不斷的想出新的創(chuàng)意，認真總結(jié)。歷經(jīng)了這么久的努力，課程設(shè)計終要落下帷幕。在這次課程設(shè)計的過程中，我擁有了無數(shù)難忘的感動和收獲。在沒有做課程設(shè)計以前覺得它只是對這半年來所學知識的單純總結(jié)，但是通過這次課程設(shè)計發(fā)現(xiàn)自己的看法有點太片面。它不僅是對前面所學知識的一種檢驗，而且也是對自己能力的一種提高。通過這次課程設(shè)計使我明白了自己原來知識還比較欠缺。自己要學習的東西還太多，以前老是覺得自己什么東西都會，什么東西都懂，有點眼高手低。通過這次實踐，我才明白學習是一個長期積累的過程，參考文獻1. 趙雪松 機械制造裝備設(shè)計 武漢：華中科技大學出版社，2011.1 2. 王先逵 機械制造工藝學 北京：機械工業(yè)出版社，