钻床专用夹具设计毕业论文

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1、钻床专用夹具设计 摘要 2 关键词 2 一、工件在本工序中加工要求的分析 3 二、确定夹具类型 3 三、拟定定位方案和选择定位元件 3 四、确定夹紧方案 4 五、确定引导元件 5 六、夹具精度分析与计算 5 七、钻床夹具总装图 7 八、钻床夹具主要的零件图样 7 8.1中间衬套 9 8.2圆柱销 10 8.3钻套 11 8.4导套 12 8.5定位心轴 13 8.6衬套 14 九、小 结 15 参 考 文 献 16 附 录 16 附图1 成品零件——套筒 16 附图2套筒（工件）加工工艺过程 18 致 谢 20 随着科学技术的

2、发展，社会的不断进步，机械产品不仅需求量迅速增加， 而且要求质量好、品种多，加之市场的竞争日趋激烈，从而是各种机械产品的更新换代的周期越来越短。因此，多品种、小批量的生产类型，将逐渐成为机械工业生产的主流。为了适应机械工业这种发展趋势，对机械制造中的重要工艺装备——机床夹具，在设计、制造、结构型式上一提出更高的要求。 本工序是为一套筒零件加工3个互成120的 Φ 6Ｈ9的孔，所设计的一套钻床专用夹具。主要技术指标能保证工件的加工精度、提高生产效率、工艺性好和使用性好。我们在设计专用夹具时为了能满足工件的加工精度要求，考虑了合理的定位方案、合适的尺寸、公差和技术要求，并进行了必要的精度分析。

3、由于是中批量生产，采用了回转式钻床夹具，提高了生产效率。在工艺性方面使这种夹具的结构简单、合理、便于加工、装配、检验和维修。在使用性方面这种夹具的操作简便、省力、安全可靠，排屑也方便，必要时可设排屑结构。通过对钻床夹具设计的制作，进一步巩固和所学基本知识并使所学知识得到综合运用。学会查阅和收集技术资料，提高运用计算辅助设计的能力，树立正确的设计思想和严谨的工作作风。 关键词：套筒、钻套、衬套、定位心轴、钻床夹具、毕业设计 前 言 机电系毕业设计（论文），是对我们所学的专业基础知识和研究能力、自学能力以及各种综合能力的检验。通过做课程毕业设计（论文）的形式，可以使

4、我们在知识综合运用及动手操作能力等方面的得到锻炼，使我们进一步理解所学专业知识，扩大知识面。随着当今社会经济和科学技术的发展，对高等教育人才培养模式和培养质量提出了新的、更高的要求，需要相应提高我们做毕业设计。 　 附录图 1所示为套筒类工件图样，附录图2为工件加工工序图，图2中序号15为本工序加工要求。 一、工件在本工序中加工要求的分析 　　 钻φ6H9孔三个 　 本工序前已加工的表面有： 　　 (1) φ40H7孔及两端面； 　　 (2) 外径φ90g6的两端面。 本工序使用机床为 Z525立钻。刀具为通用标准工具。 二、确定夹具类型

5、 1、安装在车床主轴上的夹具 这类夹具，加工时夹具随机床主轴一起旋转，切削夹具作进给运动。 2、安装在滑板或床身上的夹具 对于某些形状不规则和尺寸较大的工件，常常把夹具安装在车床滑板上刀具则安装在车床主轴上作旋转运动，夹具作进给运动。 加工回转成形面的靠模属于安装在床身上的夹具，本工序所加工三个孔 (φ6H9)，是位于工件外径φ90g6的圆周上，三个孔互成 120 0均匀分布，孔径不大，工件重量较轻、轮廓尺寸不是很大，生产量为中批量生产等原因，故采用回转式钻模。 三、拟定定位方案和选择定位元件 　　(1) 定位方案 　　 根据工件结构特点，其定位方案有

6、二： 　　 ①以φ40H7孔及端面 B为定位面，以开口垫圈一侧面与外缘毛坯面一侧为防转定位面，限制六个自由度。这一定位方案，由于存在基准不重合误差，定位不可靠，会引起较大的定位误差。 　　 ②以孔φ40H7及端面 C为定位面，以以开口垫圈一侧面与外缘毛坯一侧为防转定位面，限制工件六个自由度。这一定位方案设计基准与定位基准重合，所以ΔB=0，比较上述两种定位方案，初步确定选用第二种方案。 (2) 选择定位元件 ①选择带台阶面的定位心轴，作为以φ40H7孔及其端面的定位元件，定位副配合取φ40H7/f6。 （3）定位误差计算 ①加工φ6H9孔时孔距尺寸360.1mm的

7、定位误差计算 由于基准重合，故ΔB=0； 由于不存在基准位移误差，故ΔD=0。 由此可知此定位方案能满足尺寸360.1mm的定位要求。 四、确定夹紧方案 在车削过程中，由于工件和夹具随主轴旋转，除工件受切削扭矩的作用外，整个夹具还受到离心力的作用。此外，工件定位基准的位置相对于切削力和重力的方向是变化的。因此，夹紧机构必须产生足够的夹紧力，自锁性能要可靠。对于角铁式夹具，还应注意施力方式，防止引起夹具变形。 参考夹具资料，采用 M20螺母、圆柱销、开中垫圈和定位心轴在φ40H7孔两面端面夹紧工件。 五、确定引导元件 (钻套的类型及结构尺寸 ) 　　 由于生产量为中批量

8、生产故选用快换钻套。 　　 主要尺寸由《机床夹具零、部件》国家标准 GB/T2263 — 80 、 GB/T2265 — 80 选取。钻孔时钻套内径φ6mm、外径φ12mm；中间衬套内径φ12mm、中间衬套外径φ18mm。钻套端面至加工面的距离取 8mm。 麻花钻选用φ6mm。 引导元件至定位元件间的位置尺寸分别为360.03mm；钻套轴线对基面的直度允差为 0.02mm。 六、夹具精度分析与计算 　 所设计夹具需保证的工件加工要求有：尺寸360.1mm；孔φ6轴线对φ40轴线间垂直度公差 0.1mm等二项，精度分别验算如下： 　　 (1) 尺寸360.1mm的精度

9、校核 　　 A、定位误差Δ D，由前已计算 ,已知ΔD = 0； 　　 B、钻套与中间衬套间的最大配合间隙Δ T1 = 0.027mm； 　 C、定位心轴的定位端面至衬套孔中心距离（36mm）其尺寸公差按工件相应尺寸公差的三分之一取为ΔJ=0.03mm； 　　 D、麻花钻与钻套内孔的间隙 X2= 0.04mm； E、钻套外径与中间衬套内径间的最大配合间隙ΔI=0.027mm F、钻头在钻套孔中的倾斜误差： X1=（B+S+H/2）X2 H ∵B=5mm， s=8mm， H=18mm ∴X1=（5+8+9）0.0418=0.059mm G、钻

10、套中间衬套间内外表面同轴度公差e1=e2=0.02mm 按概率法相加 ΔT=［（2ΔJ）2+ e12+ e22+ΔI2+（2 X1）2］1 =0.124mm ΔD+ΔT=0.124mm＜0.2mm 因而该夹具能保证尺寸360.1mm mm的加工要求。 　　(2) 孔φ6轴线对φ40轴线间垂直度公差 0.1mm精度校核 　　 钻套孔轴线对夹具底座间垂直度误差Δ T = 0.02mm 　　 因此此夹具能保证两孔轴线的垂直度要求。 七、钻床夹具总装图 　　 根据已完成的夹具结构草图，进一步修改结构，完善视图后，绘制正式夹具总装图 。(附后 第6页 ) 八、钻床夹具主要

11、的零件图样 (附后 第8—13页) 九、小 结 1）目标完成情况：经过几个月的努力，设计达到了预想的成功，由于条件的限制没能加工出成品，但对于我自己来说已经学到了不少东西。 2）存在不足：一是对钻床的不熟悉，二是在公差与配合方面的知识所学较少。 3）程序设计中遇到的问题及解决方法： 主要困难：学院图书馆相关资料有限，设计此项目任务重工作量大物力条件有限以及经济上的原因造成难以落实原材料加工出成品 解决方法：在互连网上收集相关资料与有关公司联系落实加工 4）总结和体会： 这次课程设计给我们提供了一个应用自己所学知识的机

12、会，从到图书馆查找资料到对夹具精度分析与计算和运用CAD画出夹具零件图到最后夹具总图的成型。都对我所学的知识进行了检验。可以说，本次课程设计有苦也有甜。设计思路是最重要的，只要你的设计思路是成功的，那你的设计已经成功了一半。因此我们应该在设计前做好充分的准备，像查找详细的资料，为我们设计的成功打下坚实的基础。制作过程是一个考验人耐心的过程，不能有丝毫的急躁，马虎，要心平气合的一步一步来。总体来说，通过这次设计我受益匪浅。在摸索该如何画出夹具零件图时的过程中，也特别有趣，培养了我的设计思维，增加了实际操作能力。在让我体会到了搞设计艰辛的同时，更让我体会到成功的喜悦和快乐。 参 考 文 献 1

13、、《机床夹具设计》 主编 薛源顺 机械工业出版社 1999年5月 2、《机械制造技术》 主编 李华 高等教育出版社 2005年2月 3、《CAD机械制图》 主编 周鹏翔 刘震 高等教育出版社 2005年4月 4、《公差配合与技术测量》主编 薛彦成 机械工业出版社 5、《机械制造技术》 主编 宋彪 华中理工大学出版社 1999年4月 6、《机械设计基础》主编 孙武林 西安电子大学出版社 1998年8月 7、《夹具设计》主编 李权伟 清华大学出版社 2006年6月 附 录 附图一 附图1: 成品零件—

14、—套筒 (要求：为该零件上三个互成1200孔的加工设计出一套钻模，为中批量生产。) 附图二 附图2: 套筒（工件）加工工艺过程 序号 工序内容 工序简图 机床 夹具 备注 5 粗车外圆及端面C；调头半精车外圆，粗精车B面，以及粗、精镗孔φ80H7、 φ40H7 车床 三爪卡盘 10 精车外圆、切槽、精车端面C 至尺寸48 车床 车夹具 15 钻3-φ6H9孔 钻床 钻夹具 中批量生产 20 铣扁82+/-0.1- 图略 铣床 铣夹具 20