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)： 機(jī)夾類設(shè)計 班 級：11級機(jī)制三班 姓 名： 吳 江 濤 學(xué) 號：1 指導(dǎo)教師： 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、主要容 〔1〕、保證工件的加工精度

2、 專用夾具應(yīng)有合理的定位方案、適宜的尺寸、公差和技術(shù)要求，并進(jìn)展必要的精度分析，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 專用夾具的構(gòu)造簡單、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、平安可靠，排屑順暢，必要時可設(shè)置排屑構(gòu)造。 〔5〕、經(jīng)濟(jì)型號 除考慮專用夾具本身構(gòu)造簡單、標(biāo)準(zhǔn)化程度

3、高、本錢低廉外，還應(yīng)根據(jù)生產(chǎn)綱領(lǐng)對夾具方案進(jìn)展 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。 目 錄 一、前言……………………………………………………………………1 1.1 鉆床的簡介……………………………………………………….1 1.1.1 鉆床的開展趨勢………………………………………………..2 1.1.2 鉆床的夾具概述及主要類型.…….……..……………………..2 1.1.3 鉆床夾具的特點………..………………………………………..2 1.1.4 鉆摸類型選擇……………………………………………………2 1.1.

4、5 鉆套的選擇………………………………………………………3 1.1.6 鉆模板類型………………………………………………………3 1.2.4 總結(jié)………………………………………………………………..6 二、鉆床夾具的設(shè)計…………………………………………………………7 2.1 鉆床夾具…………………………………………………………….8 2.2 鉆套………………………………………………………………….9 2.3 支撐釘……………………………………………………………….10 2.4 銷軸………………………………………………………………….1

5、1 2.5 鉆模板………………………………………………………………..12 2.6 杠桿臂……………………………………………………………….13 2.7 夾具體………………………………………………………………..14 2.8 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。鉆床構(gòu)造簡單，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)展攻絲等加工。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

6、(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。 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搖臂鉆床上加工杠桿臂零件上孔φ10 mm和φ13mm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、適宜的尺寸、公差和技術(shù)要求，并進(jìn)展了必要的精度分析在工藝性方便使這種夾具的構(gòu)造簡單、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、平安可靠，排屑也方便，必要時可設(shè)置排屑構(gòu)造。通過對鉆床夾具設(shè)計

7、的制作，進(jìn)一步穩(wěn)固和所學(xué)根本知識并對所學(xué)知識綜合運用。學(xué)會查閱和收集技術(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鉆床的開展趨勢 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。鉆床構(gòu)造簡單，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)展攻絲等加工。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

8、以是機(jī)動。鉆床可分為以下類型： （1） 臺式鉆床：可安放在工作臺上，主軸垂直布置的小型鉆床。 （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)展銑削的鉆床。 （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)

9、大體一樣，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、/T5763-91?鉆床聯(lián)接尺寸標(biāo)準(zhǔn)?，GB9461-88、/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)

10、三種根本形式。 （3） 移動式：鉆模移動，用于加工同一外表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)展孔加工，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)展正確引導(dǎo)和對孔位進(jìn)展強(qiáng)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

11、的孔，為保證加工孔隙的位置精度，一定要通過一塊準(zhǔn)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，通常具有較準(zhǔn)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。不同外表上的孔，總G＜100N，中、小型工件，宜用翻轉(zhuǎn)鉆模。當(dāng)分布在不同心圓周上的孔隙

12、，總G＜150N，宜用回轉(zhuǎn)式鉆模。當(dāng)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。假設(shè)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。其構(gòu)造尺寸已標(biāo)準(zhǔn)化： 〔1〕固定鉆套：配合H7/n6、H7/r6構(gòu)造簡單，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，用螺釘固定。 〔3〕快換鉆套：配合H7/g5、H7/g6構(gòu)造與上述不同，不同

13、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：使用于工件構(gòu)造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。 1.1.6 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；對于簡單地構(gòu)造也可采用整體的鑄造或焊接構(gòu)造。 〔2〕鉸鏈?zhǔn)姐@模板：當(dāng)鉆模板阻礙工件裝卸等工作時，可用活動鉸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)展平行孔系加工時，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

14、.1 鉆床夾具 裝 配 圖 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、開口墊片7、定位銷15、墊片16、六角螺母 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 俯 視 圖 2.2 鉆套 為了能迅速、準(zhǔn)確確實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——鉆套。鉆套一般安裝在鉆模板上，鉆模

15、板與夾具體相聯(lián)接，鉆套與工件之間留有排屑空間，如以下列圖所示，此處選用固定鉆套。 鉆套的尺寸、公差配合的選擇： 鉆套徑根本尺寸=引導(dǎo)刀具的最大極限尺寸。 〔1〕、鉆套徑根本尺寸：鉆頭、擴(kuò)孔鉆，鉸刀是標(biāo)準(zhǔn)化尺寸刀具，所以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=〔1~3〕D 斜孔 H=〔4~6〕D H過長，磨損嚴(yán)重，因此本鉆套H取18mm 〔3〕、排屑空間h：h指鉆套底部與工件外表之間的空間，h過大要引偏，過小不能排屑。 鑄鐵：S=〔0.3~0.7〕D 小孔取小值。

16、 鋼： S=〔0.7~1.5〕D 大孔取大值。 . 斜孔：S=〔0~0.2〕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 D≤10mm CrMn D＜25mm T10A、T12A〔HRC58~64〕 D≥25mm 20滲碳淬火〔HRC58~64〕 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根本要求： 〔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，定位元件上限位

17、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(qiáng)度和剛度 只有足夠的強(qiáng)度和剛度，才能防止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 定位元件的構(gòu)造應(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，主要用于兩零件的鉸接處，構(gòu)成鉸鏈連接。銷軸

18、通常用開口銷鎖定，工作可靠，拆卸方便。銷軸的國際標(biāo)準(zhǔn)為ISO 2341:1986。國標(biāo)準(zhǔn)GB/T882-2000。 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。比方鏈片、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局部挖空〔中間銷軸未接觸〕 C、兩連桿的中部均有挖空，接觸分為2端。

19、 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)定一個定位釘，在定位釘?shù)膶γ嫜b頂緊螺絲。在用鏜床或數(shù)控機(jī)床加工鉆?？椎臅r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、別離式鉆模板。 C、鉸鏈?zhǔn)姐@模板

20、。 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)化的，在一定圍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，銑床上的平口鉗、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*一工件的*道工序而專門設(shè)計的夾具。其特點是構(gòu)造緊湊，操作迅速、方便、省力，可以保

21、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 其特點是夾具的局部元件可以更換，局部裝置可以調(diào)整，以適應(yīng)不同零件的加工。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(qiáng)，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

22、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)展不同工序的加工。 2、按使用的機(jī)床分類 由于各類機(jī)床自身工作特點和構(gòu)造形式各不一樣，對所用夾具的構(gòu)造也相應(yīng)地提出了不同的要求。按所使用的機(jī)床不同，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

23、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)展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)展打磨

24、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)展了鉆床夾具的設(shè)計過程。 結(jié) 論 這次課程設(shè)計給我提供了一個應(yīng)用自己所學(xué)知識的時機(jī)，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。都對我所學(xué)的知識進(jìn)展了檢驗?？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，則你的設(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根底，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，

25、要心平氣和的一步一步來。 總體來說，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)到的東西將伴隨這我在以后的人生道路上越走越遠(yuǎn)。 參 考 文 獻(xiàn) ［1］王茂元 主編 ?機(jī)械制造技術(shù)? 機(jī)械工業(yè) 2021年7月 ［2］岷 主編 ?機(jī)械制圖與AutoCAD? 西北大學(xué) 2006年8月 ［3］宋育紅 王春玲主編 ?機(jī)

26、械設(shè)計根底? 理工大學(xué) 2021年1月 ［4］肖繼德 主編 ?機(jī)床夾具設(shè)計? 機(jī)械工業(yè) 2005年5月 ［5］胡建 主編 ?機(jī)床夾具? 中國勞動社會保障 2001年7月 ［6］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) 2007 ［7］明望 主編 ?機(jī)床夾具設(shè)計實例教程? 化學(xué)工業(yè) 2021年8月 ［8］權(quán)民 主編 ?機(jī)床夾具設(shè)計? 科學(xué) 2006年 ［9］王先奎 主編 ?常用標(biāo)準(zhǔn)和資料? 機(jī)械工業(yè) 2021年8月 ［10］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) 2006年7月 ［11］?機(jī)械設(shè)計手冊?編委會編著、零部件設(shè)計常用根底標(biāo)準(zhǔn) 機(jī)械工業(yè) 2007年7月 . z