鉆床夾具設(shè)計

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1、課題名稱：鉆床夾具的設(shè)計課題性質(zhì)：班級：姓名：學(xué)號：指導(dǎo)老師：機(jī)夾類設(shè)計11 級機(jī)制三班吳江濤110803011131王晨升一、課題介紹1、目的綜合運用機(jī)械方面的知識，掌握機(jī)床夾具的設(shè)計方法、設(shè)計步驟及計算過程，具有運用計算機(jī)輔助設(shè)計機(jī)床夾具的能力。2、側(cè)重點解決的問題（ 1） 、確定夾具的類型（ 2） 、確定工件的定位（ 3） 、確定工件的夾緊方案（ 4） 、夾具的精度分析及計算二、主要內(nèi)容（ 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

2、適應(yīng)。應(yīng)根據(jù)工件生茶批量的大小選用不同復(fù)雜程度的快速高效夾緊裝置， 以縮短輔助時間， 提高生產(chǎn)效率。（ 3） 、工藝性高專用夾具的結(jié)構(gòu)簡單、合理、便于加工、裝配、檢驗和維修。專用夾具的生產(chǎn)屬于中批量生產(chǎn)。（ 4）使用性號專用夾具的操作應(yīng)簡便、省力、安全可靠，排屑順暢，必要時可設(shè)置排屑結(jié)構(gòu)。（ 5） 、經(jīng)濟(jì)型號除考慮專用夾具本身結(jié)構(gòu)簡單、 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)對夾具方案進(jìn)行 必要的經(jīng)濟(jì)分析， 以提高夾具生產(chǎn)中的經(jīng)濟(jì)效益。、前言11.1 鉆床的簡介.11.1.1 鉆床的發(fā)展趨勢 .21.1.2 鉆床的夾具概述及主要類型. .21.1.3 鉆床夾具的特點 .21.1.4 鉆

3、摸類型選擇 21.1.5 鉆套的選擇31.1.6 鉆模板類型 31.2.4 總結(jié) .6、鉆床夾具的設(shè)計72.1 鉆床夾具.82.2 鉆套 .92.3 支撐釘.102.4 銷軸 .112.5 鉆模板.122.6 杠桿臂 .132.7 夾具體.142.8 總結(jié)結(jié)論致辭參考文獻(xiàn)摘要鉆床指主要用鉆頭在工件上加工孔的機(jī)床。通常鉆頭旋轉(zhuǎn)為主運動，鉆頭軸向移 動為進(jìn)給運動。鉆床結(jié)構(gòu)簡單，加工精度相對較低，可鉆通孔、盲孔，更換特殊 刀具，可擴(kuò)、物孔，較孔或進(jìn)行攻絲等加工。加工過程中工件不動，讓刀具移動， 將刀具中心對正孔中心，并使刀具轉(zhuǎn)動（主運動）。鉆床的特點是工件固定不動， 刀具做旋轉(zhuǎn)運動，并沿主軸方向進(jìn)給

4、，操作可以是手動，也可以是機(jī)動。各個機(jī)床上加工零件都需要相應(yīng)的夾具，本課題是針對一個特定的零件要在 0.1搖臂鉆床上加工杠桿臂零件上孔小10 o mm和小13mm的鉆夾具。主 要技術(shù)指標(biāo)能保證工件的加工精度、提高生產(chǎn)效率、工藝性好和使用性好。我們在設(shè)計專用夾具時為了滿足工件的加工精度要求，考慮了合理的定位方案、合適的尺寸、公差和技術(shù)要求，并進(jìn)行了必要的精度分析在工藝性方便使這 種夾具的結(jié)構(gòu)簡單、合理、便于加工、裝配、檢驗和維修。在使用性方面這種夾 具的操作簡單、省力、安全可靠，排屑也方便，必要時可設(shè)置排屑結(jié)構(gòu)。通過對 鉆床夾具設(shè)計的制作，進(jìn)一步鞏固和所學(xué)基本知識并對所學(xué)知識綜合運用。學(xué)會查閱和

5、收集技術(shù)資料，提高運用計算機(jī)輔助設(shè)計的能力，樹立正確的設(shè)計思想和 嚴(yán)謹(jǐn)?shù)墓ぷ髯黠L(fēng)。關(guān)鍵字：定位元件加工精度 連接元件、， 、.一、前言1.1 鉆床的簡介1.1.1 鉆床的發(fā)展趨勢鉆床指主要用鉆頭在工件上加工孔的機(jī)床。 通常鉆頭旋轉(zhuǎn)為主運動， 鉆頭軸向移動為進(jìn)給運動。鉆床結(jié)構(gòu)簡單，加工精度相對較低，可鉆通孔、盲孔，更換特殊刀具，可擴(kuò)、锪孔，鉸孔或進(jìn)行攻絲等加工。加工過程中工件不動，讓刀具移動，將刀具中心對正孔中心，并使刀具轉(zhuǎn)動 （主運動） 。鉆床的特點是工件固定不動，刀具做旋轉(zhuǎn)運動，并沿主軸方向進(jìn)給，操作可以是手動，也可以是機(jī)動。鉆床可分為下列類型：（ 1） 臺式鉆床：可安放在工作臺上，主軸垂直

6、布置的小型鉆床。（ 2） 立式鉆床：主軸箱和工作臺安置在立柱上，主軸垂直布置的鉆床。（ 3） 搖臂鉆床：搖臂可繞立柱回轉(zhuǎn)、升降，通常主軸箱可在搖臂上作水平移動的鉆床。它適用于大件和不同方位孔的加工。（ 4） 銑鉆床：工作臺可縱橫移動，鉆軸垂直布置，能進(jìn)行銑削的鉆床。（ 5） 深孔鉆床：使用特診深孔鉆頭，工件旋轉(zhuǎn)，鉆削深孔的鉆床。（ 6） 平端面中心孔鉆床：切削軸類斷面和用中心鉆加工的中心孔鉆床。（ 7） 臥式鉆床：主軸水平布置，主軸箱可垂直移動的鉆床。鉆床相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)與其他金屬切削機(jī)床相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)大體相同，其專用標(biāo)準(zhǔn)有：GB6477.4-86金屬切削機(jī)床術(shù)語鉆床,GB2815-89、JB/T5763-

7、91鉆床聯(lián)接尺寸標(biāo)準(zhǔn)，GB9461-88、JB/Z108-89搖臂鉆床參數(shù)及系列型譜標(biāo)準(zhǔn)等，出口產(chǎn)品不得低于一等品。1.1.2 鉆床的夾具概述及主要類型鉆床夾具：用于各種鉆床（鏜床組合機(jī)床）上的夾具，又稱鉆模，鏜模。主要目的保證孔的精度（位置） 。鉆床加工中對不同的加工工件所選著的夾具體也是不同的。 主要有一下的類型：（ 1） 固定式：夾具與機(jī)床上位置固定不變，用于立鉆，搖臂鉆加工大件等。（ 2） 回轉(zhuǎn)式：用于同一圓周上的孔系加工。它包扣立軸、臥軸和斜軸回轉(zhuǎn)三種基本形式。（ 3） 移動式：鉆模移動，用于加工同一表面上的多個孔中小型工件。（ 4） 翻轉(zhuǎn)式：鉆模板轉(zhuǎn)動一定角度，用于加工不同便面上的

8、孔。（ 5） 蓋板式：沒有夾具體，模板蓋在工件上加工。（ 6） 滑柱式：升降鉆模板的同用可調(diào)夾具。1.1.3 鉆床夾具的特點在一般鉆床對工件進(jìn)行孔加工，多具以下特點：鉆床夾具的主要任務(wù)是解決好工件相對刀具的正確加工位置的嚴(yán)格控制問題。 在大批量生產(chǎn)中， 為有解決鉆頭鉆孔的精度不穩(wěn)定的問題， 多直接設(shè)置帶有刀具引導(dǎo)的鉆模板， 對鉆頭進(jìn)行正確引導(dǎo)和對孔位進(jìn)行強制性限制。 尤其是對箱體、 蓋板類工件的鉆孔， 往往要同時要多支鉆頭一次性鉆出眾多的孔， 為保證加工孔隙的位置精度， 一定要通過一塊精確的模板， 把多個孔位有引導(dǎo)限制好。這種用來正確引導(dǎo)鉆頭控制孔位精度的模板。專業(yè)化、高效生產(chǎn)中的鉆床夾具，通

9、常具有較精確的鉆模板， 以正確、 快速地引導(dǎo)鉆頭控制孔位精度， 這是鉆床夾具的嘴主要特點。 所以習(xí)慣上又把鉆床夾具成為鉆模。 為防止鉆刃破壞鉆模板上引導(dǎo)孔的孔壁，躲在引導(dǎo)孔中設(shè)置高硬度的鉆套，以維持鉆模板的孔隙精度。1.1.4 鉆摸類型選擇鉆模類型多，在設(shè)計時，要根據(jù)工件的形狀、重量、加工要求和批量來選型：被鉆孔徑10mm或加工精度較高時，宜用固定鉆模。不同表面上的孔，總G 150N,宜用固定鉆模，在搖臂鉆加工，量大時用立鉆多軸加工。 垂直度與孔間距要求不高時， 用滑柱式鉆模。 若加工大件上的小孔時，宜用蓋式鉆模。1.1.5 鉆套的選擇鉆套和鉆模板是鉆床夾具的特殊元件。鉆套的作用是確定被加工孔

10、的位置和引導(dǎo)刀具加工，鉆套轉(zhuǎn)配在模板上，用鉆套比不用鉆套可減少50%上的誤差。其結(jié)構(gòu)尺寸已標(biāo)準(zhǔn)化：（ 1）固定鉆套：配合H7/n6、 H7/r6 結(jié)構(gòu)簡單，精度高。適用于單孔或小批量生產(chǎn)。（ 2）可換鉆套： H7/g5、 H7/g6 間隙配合裝入襯套內(nèi)，用螺釘固定。（ 3）快換鉆套：配合H7/g5 、 H7/g6 結(jié)構(gòu)與上述不同，不同固定螺釘便可更換。適用于加工多，更換不同孔徑的鉆套。（ 4）特殊鉆套：使用于工件結(jié)構(gòu)形狀和被加工孔的位置特殊性，標(biāo)準(zhǔn)鉆套不滿足時用的鉆套。（ .1.6 鉆模板類型（ 1）固定式鉆模板：鉆模板和夾具體或支架用固定方法相聯(lián)接，一般采用兩個圓錐銷和螺釘裝配連接；對于簡單

11、地結(jié)構(gòu)也可采用整體的鑄造或焊接結(jié)構(gòu)。(2)較鏈?zhǔn)姐@模板：當(dāng)鉆模板妨礙工件裝卸等工作時，可用活動較鏈把鉆模板與夾具體相聯(lián)接。(3)可卸式鉆模板(4)懸掛式鉆模板：在立式鉆床上采用多軸傳動頭進(jìn)行平行孔系加工時， 所用的鉆模板就連接在傳動箱上，并隨機(jī)床主軸往復(fù)移動。這種鉆模板簡稱為懸 掛模板。二、機(jī)床夾具的設(shè)計2.1鉆床夾具裝配1624315軸1兔白14臉陷二 43513W14512部1T81114510iiHLm1459w435SAl*1M7蒯，1206利朗J45弋454W14531T32Ml娟1351重金孤JHuMi+#主 視 圖1、調(diào)節(jié)螺母2、螺旋輔助支承3、鉆套4、鉆模板5、夾緊螺母6、開口

12、墊片7、定位銷15、墊片16、六角螺母1第amF左 視 圖8、夾具體9、螺釘10、輔助螺旋支承11、可調(diào)支承釘12、鉆套13、鉆模板14、圓柱銷2.2鉆套為了能迅速、準(zhǔn)確的確定刀具與夾具的相對位置，鉆夾具上都應(yīng)該設(shè)置引導(dǎo)刀具的元件一一鉆套。鉆套一般安裝在鉆模板上，鉆模板與夾具體相聯(lián)接，鉆 套與工件之間留有排屑空間，如下圖所示，此處選用固定鉆套。鉆套的尺寸、公差配合的選擇:鉆套內(nèi)徑基本尺寸=引導(dǎo)刀具的最大極限尺寸。(1)、鉆套內(nèi)徑基本尺寸：鉆頭、擴(kuò)孔鉆，較刀是標(biāo)準(zhǔn)化尺寸刀具，所以內(nèi)徑刀與刀具按基軸制選擇。鉆套與刀具之間按一定的間隙配合，以防刀具使用 時咬孔。(2)、鉆套高度H:H= (13) D

13、 斜孔 H= (46) DH過長，磨損嚴(yán)重，因此本鉆套 H取18mm(3)、排屑空間h: h指鉆套底部與工件表面之間的空間，h過大要引偏, 過小不能排屑。鑄鐵： S=（ 0.30.7） D 小孔取小值。鋼： S=（0.71.5） D 大孔取大值。. 斜孔： S=（ 00.2） D（ 4） 、材料：性能要求：高硬度、耐磨常用材料：T10A、 T12A、 CrMn 或 20滲碳淬火DK 10mmCrMnD 25mm20 滲碳淬火（HRC5864）2.3 支撐釘支撐釘是用來限制工件的自由度的。因此對支撐釘有以下基本要求：（ 1） 、足夠的精度由于工件的定位是通過定位副的接觸 （或配合） 實現(xiàn)的， 定

14、位元件上 限位基面的精度直接影響工件的定位精度，因此，限位基面應(yīng)有足夠的精度。（ 2） 、足夠的強度和剛度只有足夠的強度和剛度，才能避免在使用中變型或損毀。（ 3） 、耐磨性好工件的裝卸會磨損定位元件的限位基面， 導(dǎo)致定位精度下降。 定位精度下降到一定程度時，定位元件必須更換，否則，夾具不能繼續(xù)使用，因此為了提高夾具壽命延長使用周期，定位元件要有較高的耐磨性。（ 4） 、工藝性好定位元件的結(jié)構(gòu)應(yīng)力要求簡單、合理、便于加工、裝配和更換2.4 銷軸銷軸是一類標(biāo)準(zhǔn)化的緊固件，既可靜態(tài)固定連接，亦可與被連接件做相對運動，主要用于兩零件的較接處，構(gòu)成較鏈連接。銷軸通常用開口銷鎖定，工作可靠，拆卸方便。銷

15、軸的國際標(biāo)準(zhǔn)為 ISO 2341:1986。國內(nèi)標(biāo)準(zhǔn)GB/T882-2000。2米12日 / I j&J 一50-銷軸可作為軸用，一端有擋邊，另一端加墊圈和開口銷擋銷軸上的轉(zhuǎn)動件，這 種銷軸當(dāng)然是用圓柱的。起定位功能時，圓柱和圓錐銷各有用處，受力較大、要求 固定可靠的地方用圓柱銷；受力不大、要求定位精度高、又便于拆卸的用圓錐銷。 銷軸是把目種配件組合到一塊。比如鏈片、鏈條都需要銷軸的銷軸的種類：A、兩連桿與銷軸全部接觸。B、其中之一連桿的中間部分挖空（中間銷軸未接觸）C、兩連桿的中部均有挖空，接觸分為 2端。2.5 鉆模板鉆模板的定位矩形的零件，一般在模板的長邊設(shè)定兩個定位釘， 短邊設(shè) 定一個

16、定位釘，在定位釘?shù)膶γ嫜b頂緊螺絲。在用鏈床或數(shù)控機(jī)床加工鉆?？椎?時候就將定位孔一塊加工出來，這樣沒有積累誤差。我說的三個定位釘就可以將那兩個自由度限制住。鉆模板的設(shè)計要點:A、在保證鉆模板有足夠剛度的前提，要盡量減輕其重量。B 、鉆模板上安裝鉆套的底孔與定位元件間的位置精度直接影 響工件孔的位置精度。C 、要保證加工過程的穩(wěn)定性。鉆模板的類型：A、固定式鉆模板。B、分離式鉆模板。C、錢鏈?zhǔn)姐@模板。D、懸掛式鉆模板。2.6 杠桿臂杠桿臂的設(shè)計是為了保證加工精度和提高生產(chǎn)效率。由于杠桿臂是小批量生產(chǎn)，夾具應(yīng)簡單，易于制造，操作方便。2.7 夾具體按專門化程度分類:1）通用夾具通用夾具是指已經(jīng)標(biāo)準(zhǔn)

17、化的，在一定范圍內(nèi)可用于加工不同工件的夾具。例如， 車床上三爪卡盤和四爪單動卡盤， 銃床上的平口鉗、分度頭和回轉(zhuǎn)工作臺等。這 類夾具一般由專業(yè)工廠生產(chǎn)，常作為機(jī)床附件提供給用戶。其特點是適應(yīng)性廣， 生產(chǎn)效率低，主要適用于單件、小批量的生產(chǎn)中。2）專用夾具專用夾具是指專為某一工件的某道工序而專門設(shè)計的夾具。具特點是結(jié)構(gòu)緊湊， 操作迅速、方便、省力，可以保證較高的加工精度和生產(chǎn)效率，但設(shè)計制造周期 較長、制造費用也較高。當(dāng)產(chǎn)品變更時，夾具將由于無法再使用而報廢。只適用 于產(chǎn)品固定且批量較大的生產(chǎn)中。3）通用可調(diào)夾具和成組夾具其特點是夾具的部分元件可以更換，部分裝置可以調(diào)整，以適應(yīng)不同零件的加工。

18、用于相似零件的成組加工所用的夾具， 稱為成組夾具。通用可調(diào)夾具與成組夾具 相比，加工對象不很明確，適用范圍更廣一些。4）組合夾具組合夾具是指按零件的加工要求， 由一套事先制造好的標(biāo)準(zhǔn)元件和部件組裝而成的夾具。由專業(yè)廠家制造，其特點是靈活多變，萬能性強，制造周期短、元件能反復(fù)使用，特別適用于新產(chǎn)品的試制和單件小批生產(chǎn)。5）隨行夾具隨行夾具是一種在自動線上使用的夾具。 該夾具既要起到裝夾工件的作用， 又要與工件成為一體沿著自動線從一個工位移到下一個工位，進(jìn)行不同工序的加工。2、按使用的機(jī)床分類由于各類機(jī)床自身工作特點和結(jié)構(gòu)形式各不相同， 對所用夾具的結(jié)構(gòu)也相應(yīng)地提出了不同的要求。按所使用的機(jī)床不同

19、，夾具又可分為：車床夾具、銑床夾具、鉆床夾具、鏜床夾具、磨床夾具、齒輪機(jī)床夾具和其他機(jī)床夾具等。3、按夾緊動力源分類根據(jù)夾具所采用的夾緊動力源不同，可分為：手動夾具、氣動夾具、液壓夾具、氣液夾具、電動夾具、磁力夾具、真空夾具等。夾具體作用：1、能穩(wěn)定地保證工件的加工精度用夾具裝夾工件時， 工件相對于刀具及機(jī)床的位置精度由夾具保證， 不受工人技術(shù)水平的影響，使一批工件的加工精度趨于一致。2 、能減少輔助工時，提高勞動生產(chǎn)率使用夾具裝夾工件方便、快速，工件不需要劃線找正，可顯著地減少輔助工時；工件在夾具中裝夾后提高了工件的剛性， 可加大切削用量； 可使用多件、 多工位 裝夾工件的夾具，并可采用高效

20、夾緊機(jī)構(gòu)，進(jìn)一步提高勞動生產(chǎn)率。3、能擴(kuò)大機(jī)床的使用范圍，實現(xiàn)一機(jī)多能根據(jù)加工機(jī)床的成形運動， 附以不同類型的夾具， 即可擴(kuò)大機(jī)床原有的工藝范圍。例如在車床的溜板上或搖臂鉆床工作臺上裝上鏜模， 就可以進(jìn)行箱體零件的鏜孔加工。保養(yǎng)及維護(hù)1、使用前對限位尺寸檢查是否還保持正確位置；2、如果擋銷磨損超差，可以進(jìn)行打磨修復(fù)；如果擋板、插銷、定位錐頭銷磨損 超差，可以重新組裝，錯開磨損部位后繼續(xù)使用。3、使用后需要涂防銹油。2.8 總結(jié)本章進(jìn)行了鉆床夾具的設(shè)計過程。這次課程設(shè)計給我提供了一個應(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，畫出夾具零件圖到最后夾具總圖的成型。都 對我所

21、學(xué)的知識進(jìn)行了檢驗?？梢哉f，本次畢業(yè)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，那么你的設(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，例如查找資料，為我們設(shè)計的成功打下堅 實的基礎(chǔ)，制作工程是一個考驗人耐心的過程，不能有絲毫的急躁，馬虎，要 心平氣和的一步一步來?？傮w來說，通過這次設(shè)計我受益匪淺，在摸索該如果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，增加了世紀(jì)操作能力，在讓我體 會到了搞設(shè)計艱辛的同時，更讓我體會到了成功的喜悅和快樂，發(fā)現(xiàn)和解決問 題對于我而言，既增長了專業(yè)知識，又學(xué)會了另外一種考慮問題的新視角。我相信，通過這次課程設(shè)計，我所學(xué)

22、到的東西將伴隨這我在以后的人生道 路上越走越遠(yuǎn)?？嘉墨I(xiàn)1王茂元 主編 機(jī)械制造技術(shù) 機(jī)械工業(yè)出版社北京 2013 年 7 月2趙岷主編 機(jī)械制圖與AutoCAD 西北大學(xué)出版社 西安 2006 年 8 月3宋育紅王春玲主編 機(jī)械設(shè)計基礎(chǔ) 北京理工大學(xué)出版社 北京 2012 年 1 月4肖繼德主編 機(jī)床夾具設(shè)計 機(jī)械工業(yè)出版社北京 2005 年 5 月5胡建主編 機(jī)床夾具 中國勞動社會保障出版社北京 2001 年 7 月6孫麗媛主編 機(jī)械制造及專用夾具設(shè)計指導(dǎo) 冶金工業(yè)出版社20077李明望主編 機(jī)床夾具設(shè)計實例教程 化學(xué)工業(yè)出版社2009 年 8 月8張權(quán)民主編 機(jī)床夾具設(shè)計 科學(xué)出版社2006 年9王先奎主編 常用標(biāo)準(zhǔn)和資料 機(jī)械工業(yè)出版社2009 年 8 月10張進(jìn)生主編 機(jī)械工程專業(yè)課程設(shè)計指導(dǎo) 機(jī)械工業(yè)出版社2006 年 7 月11 機(jī)械設(shè)計手冊 編委會編著、 零部件設(shè)計常用基礎(chǔ)標(biāo)準(zhǔn) 機(jī)械工業(yè)出版社 2007 年 7 月