鉆孔夾具課程設(shè)計說明書

1、鉆孔夾具課程設(shè)計說明書學院班級 ：08機械電子1班學生姓名 學號 0811112018指導教師 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)機械制造工藝學的知識可知鉆孔夾具的設(shè)計要點是：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）進行必要的分析計算4）審查方案與改進設(shè)計5）繪制夾具裝配總圖6）繪制夾具零件圖（4）夾具設(shè)計中的幾

2、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行軸向定位，二是起密封保護作用，防止軸承進入塵土等進入軸承造成損壞，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、后兩端面的表面粗糙度Ra為3.2 um，

3、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IT93.2粗銑精銑兩上表面IT93.2粗銑精銑四端面IT93.2粗銑精銑兩槽IT1425粗刨30孔IT71.6粗車半精車精車35孔IT1425粗車8、9、13孔IT86.3鉆削6、4孔IT14 25鉆削據(jù)加工方案表、設(shè)計圖紙可知，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的表面基本均已加

4、工完成。本工序需要保證的尺寸是兩9孔的橫向間距是60±0.3，縱向間距是20±0.3，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)計基準與定位基準重合，定位精度高。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

5、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)計基準與定位基準不重合，存在基準不重合誤差，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

6、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)機械制造工藝學中關(guān)于工件以平面定位的定位元件的選擇和機床夾具設(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)機床夾具設(shè)計手冊選擇高度H=18, 的圓柱銷和菱形銷。 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確定位。草圖如下：

7、3、定位誤差 （1）加工9孔的橫向間距的定位誤差計算：由于定位基準與設(shè)計基準重合，所以JB=0。孔銷配合時的基準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60±0.3的定位要求。 （2）加工9孔的縱向向間距的定位誤差計算： 由于定位基準與設(shè)計基準重合，所以B=0?？卒N配合時的基準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） =0.0

8、5 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20±0.3的定位要求。四、夾緊分析1、夾具方案的選擇方案1：斜楔夾緊機構(gòu)該類機構(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：鉸鏈夾緊機構(gòu)該類機構(gòu)雖然動作迅速，增力比大，但是自鎖性能差并且結(jié)構(gòu)較為復雜加工難度稍大。方案3：偏心夾緊機構(gòu)該類機構(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構(gòu)失效。 方案4：螺旋夾緊機構(gòu) 該類機構(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構(gòu)。綜上我選

9、擇螺旋夾緊機構(gòu) 2、夾緊元件的設(shè)計 根據(jù)機床夾具設(shè)計手冊，我選用壓板式的螺旋夾緊機構(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

10、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 查表可得=42.7、 zf=1.0、 yf=0.7、.=.0.9因此Fz=1.595N查表可得=0.021、 xM=2.0、 yM=0.8、.=.0.87因此 扭矩 M=1.6Nm由夾緊力機構(gòu)產(chǎn)生的實際夾緊力應(yīng)滿足下式 P=K×其中：其余系數(shù)K=K1×K2×K3×K4 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=1.3×1.1×1

11、.15×1.2.=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) ，所以不需要進行強度校核。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。 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=122、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

12、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，所以無須鉸鏈式的。鉆套和鉆模板與工件間的排屑間隙不應(yīng)過大，以致影響鉆套的導向作用。一般取h=（0.3-1.2）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

13、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）目標完成情況：經(jīng)過幾個周的努力，設(shè)計達到了預(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較少。3）課程設(shè)計中遇到的問題及解決方法：主要困難：學院圖書館相關(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，我在老師的指導下，終于完成了設(shè)計，課程設(shè)計作

14、為機械制造工藝學、機床夾具設(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，強化了生產(chǎn)實習中的感性認識。這次課程設(shè)計給我們提供了一個應(yīng)用自己所學知識的機會，從到圖書館查找資料到對夾具精度分析與計算和運用CAD畫出夾具零件圖到最后夾具總圖的成型。都對我所學的知識進行了檢驗?？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)計前做好充分的準備，像查找詳細的資料，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。我們運用了工件定位、夾緊機構(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。學會了查相關(guān)手冊、選擇使用工藝裝備等等?？偟膩碚f，這次設(shè)計，使我們在基本理論的綜合運用及