转向器侧盖钻孔夹具设计

资源目录里展示的全都有，所见即所得。下载后全都有,请放心下载。原稿可自行编辑修改=【QQ：401339828 或11970985 有疑问可加】 各位评委老师大家好 转向器侧盖钻孔夹具设计转向器侧盖钻孔夹具设计班级：机制052班姓名：曾振江学号：20050464指导老师：樊十全http:/http:/中国中国.中学政治教学网崇尚互联共享中学政治教学网崇尚互联共享前言前言在机械制造各行业的工艺过程中广泛应用着各种不同的，用以固定加工对象，使之占有正确位置，以便接受施工的一种工艺装备，统称为夹具。因此，无论是在机械加工，装配，检验，热处理等工艺中，都大量采用夹具。而在机械加工中应用最为广泛是机床夹具。机床夹具是组成工艺系统的一个环节，是影响加工质量的重要因素，一般情况下，使用机床夹具能稳定地保证产品质量。机床夹具主要有如下主要作用：1.保证加工精度；2.提高劳动生产率，降低生产成本；3.减轻工人操作强度，降低对工人的技术要求；4.扩大机床的工艺范围；5.减少生产准备时间，缩短新产品试制周期；机床夹具的种类较多，按其应用范围可分为：通用夹具、专用夹具、成组夹具、组合夹具等。此次设计的是钻孔专用夹具。http:/http:/中国中国.中学政治教学网崇尚互联共享中学政治教学网崇尚互联共享1.工件的加工工艺分析 加工工件为转向器侧盖，工件材料为球墨铸铁，牌号为QT450-10。本工序主要钻削加工四个12.5 mm的孔,钻削深度为11mm。四个孔的加工位置要求如下:1.孔心位置度偏差为0.2mm，2.孔的横轴心连线向上偏转5度，3.孔的竖轴心连线向右偏移5mm。具体的尺寸分布见工件零件图:http:/http:/中国中国.中学政治教学网崇尚互联共享中学政治教学网崇尚互联共享http:/http:/中国中国.中学政治教学网崇尚互联共享中学政治教学网崇尚互联共享2.钻床夹具特点的分析钻床夹具特点的分析钻床夹具一般通称“钻模”。钻模的结构类型较多.可按钻模有无夹具体，以及夹具体是否可动，可分为以下五类：（1）固定式钻模；（2）回转式钻模；（3）翻转式钻模；（4）盖板式钻模；（5）滑柱式钻模；本设计采用盖板式钻模结构，这种钻模无夹具体，其定位元件和夹紧装置直接装在钻模板上。钻模板覆盖在工件上定位夹紧后即可进行加工。这种钻模的主要特点是：结构简单轻巧，清除切屑方便；但每次需从工件上装卸，较费时。3.工件的定位方案分析工件的定位方案分析 设计盖板式钻模.经分析知，需要限制工件的五个自由度(X轴和Y轴方向的旋转、移动自由度,Z轴方向的旋转自由度).将工件的圆柱端插入长定位套孔 中,此长定位套限制了工件的四个自由度(即X轴和Y轴方向的移动、转动自由度).此时工件仍可绕Z轴转动，工件旋转到合适位置，再插入定位插销（定位插销限制了Z轴方向的转动），即可实现定位。为了实现工件的预定位及提高工件定位稳定性，同时设置一个辅助支承钉.简图如下:http:/http:/中国中国.中学政治教学网崇尚互联共享中学政治教学网崇尚互联共享 1底座 2长定位套 3工件（侧盖）4钻模板 5定位插销 6定位衬套 7辅助支承 http:/http:/中国中国.中学政治教学网崇尚互联共享中学政治教学网崇尚互联共享3.2定位元件的选择1.长定位套长定位套（定位衬套）:A46H740 GB2201-80 热处理:20 渗碳深度 0.81.2mm HRC55602.定位插销定位插销B13f756 GB2205-80;20渗碳深度:0.81.2mm HRC5560 3.支承支承：M1025 GB2227-80 热处理：45 全部HRC4050;4.短定位套短定位套:B13H618 GB2201-80 热处理:T8 HRC5560;3.3定位误差分析定位误差分析 定位误差是指由于定位不准而造成的某一工序在工序尺寸（通常指加工表面对工序基准的距离尺寸）或位置要求方面的加工误差。该工件的定位基准面为工件的圆柱侧面和底面。此定位中，定位基准和设计基准重合，即基准不重合误差为0，只需分析基准位置误差。计算项目有三个：（1）位置度误差；位置度选取C基准面做参照，即工件圆柱侧面。其误差为长定位套与工件圆柱侧面最大配合间隙 =0-（-0.39）+（0.119-0.08）=0.078mmhttp:/http:/中国中国.中学政治教学网崇尚互联共享中学政治教学网崇尚互联共享（2）偏转度数误差分析）偏转度数误差分析 =arc tan（）；其中 为偏转角度即为所求误差；为长定位套与工件圆柱侧面配合位置误差；菱形销与孔配合位置误差,求得其为0.018；L 为定位孔13与46的中心距；L=88.6mm 代入数值得:D=arc tan()=0.031（3）竖轴心线的偏移误差分析；竖轴心线的偏移误差分析；该误差产生的原因在工件圆柱侧面与定位衬套配合位置误差，类似于项目1，可知其误差亦为0.078mmhttp:/http:/中国中国.中学政治教学网崇尚互联共享中学政治教学网崇尚互联共享4.工件夹紧方案的分析工件夹紧方案的分析 为使工件在定位件上所占有的规定位置在加工过程中保持不变,要用夹紧装置将工件夹紧.夹紧装置的基本任务就是保持工件在定位中所获得的既定位置，以便在切削力、重力、惯性力等外力作用下，不发生移动和振动，确保加工质量和生产安全。该套夹具的夹紧方式为手动夹紧。夹紧机构为螺旋夹紧机构。典型的螺旋夹紧机构具有下列特点：结构简单、扩力比大、自锁性能好、行程不受限制、夹紧动作慢等。本套夹具的夹紧装置为两块可移动压板。通过螺栓夹紧移动压板，达到夹紧作用.夹紧简图：1垫圈 2螺母 3手柄 4螺栓 5螺母 6压板 7弹簧 8螺母 9支柱 http:/http:/中国中国.中学政治教学网崇尚互联共享中学政治教学网崇尚互联共享4.2切削力的计算切削力的计算 已知工件的材料为铸铁,硬度HB190210,刀具选择高速钢刀具,可得：其中D=12.5mm,s=0.1mm,代入数值，求得：=848.3 N 由于四孔同时钻削 切削合力P=4 848.3=3393.2N 建立直角坐标系，列出切削孔圆心的坐标值，可求切削合力在 X=102.21,Y=93.00的位置4.3夹紧力的计算夹紧力的计算 本道工序是对侧盖面上四个孔的钻削加工，在钻孔的过程中，钻削力距M 切切迫使工件有转动趋势，则靠由压块夹紧所产生的摩擦力矩来克服。M切切=0.21 D为钻头直径，s为每转进给量，Kp为修正值 (D=12.5mm,s=0.1mm,Kp=1.021)代入计算得 M切切=5.3 N.m M切总切总=45.3=21.2N.m（四个钻头同时工作）而 M切总切总=fa 为理论夹紧力，f 为摩擦系数，a 为摩擦力臂；其中摩擦系数f取0.25，摩擦力臂a为切削合力位置到压板作用点的两段距离之和（两段近似认为相等），经分析知a为0.125m，代入数值可得：=678.4N 最后为保证夹紧可靠，再乘以安全系数作为实际所需的夹紧力的数值。即 查表求得K值2.07,=678.42.07=1404.3Nhttp:/http:/中国中国.中学政治教学网崇尚互联共享中学政治教学网崇尚互联共享4.4移动压板的确定移动压板的确定 移动压板的主要尺寸由需要提供夹紧力的大小来确定。查机床夹具 设计手册，可得：Q Q是移动压板螺栓提供的原动力，是实际夹紧力；是移动压板的机械效率；其中 =2，=0.9。代入数值得：Q=3120.6N 该套夹具有两块移动压板，可求单块压板的螺栓需提供原动力 =1560.3N 可选用螺纹公称直径为20mm的螺栓 http:/http:/中国中国.中学政治教学网崇尚互联共享中学政治教学网崇尚互联共享5引导装置的确定引导装置的确定 在钻床上加工孔和孔系时,大都采用引导装置。用来引导刀具进入正确的加工位置,并在加工过程中防止或减少由于切削力等因素引起的偏移,提高刀具的刚性,从而保证零件上加工孔的精度。该套夹具的引导元件是钻套。固定钻套外圆与钻模板一般采用H7/p6的配合.且必须有很高的耐磨度,材料选择T10A按GB1298-77碳素工具钢技术条件.淬火HRC5864.选择的钻套B12.532 GB2262-80.http:/http:/中国中国.中学政治教学网崇尚互联共享中学政治教学网崇尚互联共享5.2钻套与工件之间的距离计算钻套与工件之间的距离计算 钻套下端面与工件表面之间应留一定的空隙C,使开始钻孔时,钻头切屑刃不位于钻套的孔中,以免刮伤钻套内孔.如图 查机床夹具设计手册，可得C=（0.30.7）d,其中d为钻孔直径，取C=0.5d 而工件钻孔直径为12.5mm 故C=6.25mm 6 6钻模板的确定钻模板的确定 在引导装置中,钻套通常是安装在钻模板上,因此钻模板必须具有足够的刚度和强度,以防变形而影响钻孔精度.此套钻模夹具中选用的是盖式钻模板,这种钻模板在装卸工件时需从夹具体上装上和卸下。它的加工精度较可卸式钻模板高，主要用于模板定位孔有较严要求的场合。此时应以被加工孔的工序基准作为定位基准，以达到较高的位置精度。在夹具体上采用一面双孔定位,螺栓紧固,钻模精度较高。http:/http:/中国中国.中学政治教学网崇尚互联共享中学政治教学网崇尚互联共享7底座的确定底座的确定 该底座承受钻模板和工件重力，同时必须承受钻削时产生的振动。因此底座必须具有较高的刚度和抗振能力。底座材料选用铸铁HT200 该铸铁为灰铸铁，主要用于制造承受压力和振动的零部件，如机床车 身、各种箱体、壳体、泵体和缸体。8夹具操作过程及选取机床夹具操作过程及选取机床、刀具刀具 此套钻模夹具中选用的是盖式钻模板，可方便装卸。装工件过程为：将工件圆柱部分套入长定位套中，将工件转动，安上钻模板，放入定位插销。用扳手紧固钻模板上螺母，将移动压板压紧工件，紧固压板螺母。选取机床：选取立式钻床Z535，立式钻床需要移动夹具，推动手柄，即可移动夹具。钻模在机床工作台上的正确位置，以安装在机床主轴上的刀具准确自由插入钻套内孔为准。孔加工刀具：圆柱直柄麻花钻 GB1436-85 钻头直径为12.5mmhttp:/http:/中国中国.中学政治教学网崇尚互联共享中学政治教学网崇尚互联共享设计小结设计小结 经过两个多月的时间，我完成了毕业设计。毕业设计是对我们大学这四年来的所学的考验，它要求我们将大学这四年来所学到的知识融会贯通、综合应用，并要求我们能够理论联系实际，它锻炼我们的综合运用知识的能力以及解决实际问题的能力。在这两个月里，我在樊十全老师的悉心指导下，经过了设计方案的确定、尺寸拟定、零部件的选择及计算、绘制装配图和零件图等几个阶段。在这次毕业设计过程中，我到图书馆借阅专业工具书，仔细计算校核，用计算机绘图。这些都使我深刻体会到学习的必要性。与此同时，我也充分认识到自身的许多不足，如基础知识不够扎实，缺乏综合运用理论联系实际的能力等。因此，设计中错误和不足之处再所难免，恳请各位老师和同学批评指正，不胜感激！最后，我要衷心地感谢樊十全老师，还有其它所有给过我帮助和支持的老师和同学!谢谢各位评委老师设计中不足之处，敬请指点