钻固定架阶梯孔及通孔夹具说明书
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钻20孔夹具使用说明书:
首先是定位,工件在夹具体上靠左端和中间20H7孔的端面,与夹具体上的大端面接触,这就限制了工件的3个自由度,一个移动自由度两个旋转自由度,然后有42的外圆与V形块接触,这就限制了两个移动自由度。
最后一个绕20H7孔轴线的旋转自由度,由加工情况可知,是不需要限制的。
然后是工件的夹紧,工件在夹具体上定位后,使用一个压板,通过拧紧双头螺栓上方的螺母即可。
在装配图上零件15,是个垫块,为了个压板一个支撑作用。
最后是夹具在钻床工作台上的固定,使用T型螺栓,穿过夹具上的耳座,拧紧螺母即可。
说一下两个支柱,用来支持钻模板的。
支柱1和支柱2,支柱1上端有有螺纹,为了是将钻模板夹紧,支柱2上端是削边的,为的是防止过定位。
还有就是钻套使用的是直径19mm的内孔,目的是为了给之后的扩铰工序留下加工余量。
大同大学工学院课程设计钻床专用夹具设计作者:指导教师:班级:课程设计任务书一、题目:设计钻两Φ13的孔的夹具二、时间:2012.12.17至2010.12.23三、要求:1.绘制夹具结构装配图一张;2.绘制零件图一张;3.编写设计说明书一份。
指导教师:下达时间:设计前思考本次设计内容涉及机械制造工艺及机床夹具设计、公差配合与测量等多方面的知识。
张紧轮支架加工工艺规程及钻孔的夹具设计是包括零件加工的工艺设计、工序设计以及专用夹具的设计三部分。
在工艺设计中要首先对零件进行分析,了解零件的工艺再设计出毛坯的结构,并选择好零件的加工基准,设计出零件的工艺路线;接着对零件各个工步的工序进行尺寸计算,关键是决定出各个工序的工艺装备及切削用量;然后进行专用夹具的设计,选择设计出夹具的各个组成部件,如定位元件、夹紧元件、引导元件、夹具体与机床的连接部件以及其它部件;计算出夹具定位时产生的定位误差,分析夹具结构的合理性与不足之处,并在以后设计中注意改进。
但是由于设计时间较为紧张,所以本次设计主要为钻孔专用夹具这部分,并将夹具装配图画出,其他设计部分在此就不做详述了。
钻床专用夹具设计1 准备阶段该零件图见附件。
生产类型:中批生产。
现要求设计加工张紧轮上Φ13的两个孔的专用钻床夹具。
2 设计阶段2.1加工工艺分析本夹具主要用于钻2-Φ13孔,除保证孔本身的尺寸精度和表面粗糙度以外,其他精度要求不高,和其他面没有任何精度度要求,为此,只考虑如何提高生产效率上,精度则不予考虑。
在进入本工序之前,工件上的其他平面和孔均已经加工,为定位基准的选择提供了有利条件。
2.2钻床夹具结构的选择在设计钻床夹具的时候,首先需要考虑的问题是根据工件的形状、尺寸、质量和加工要求、工件的生产批量、工厂工艺装备的技术情况等具体条件,来选定夹具的结构类型。
然后再进一步解决保证和提高被加工孔的位置精度问题。
再进行钻床夹具类型选择时,应注意一下具体几点:1)被钻孔的直径大于10mm时,钻床夹具应固定在工作台上。
前言机械设计是机械工程的重要组成部分,是决定机械性能的最主要因素。
由于各产业对机械的性能要求不同而有许多专业性的机械设计,如纺织机械设计、矿山机械设计、农业机械设计、船舶设计、汽车设计、机床设计、压缩机设计、内燃机设计、汽轮机设计、泵设计等专业性的机械设计分支学科。
在机械制造厂的生产过程中,用来安装工件使之固定在正确位置上,完成其切削加工、检验、装配、焊接等工作,所使用的工艺装备统称为夹具。
如机床夹具、检验夹具、焊接夹具、装配夹具等。
机床夹具的作用可归纳为以下四个方面:1.保证加工精度机床夹具可准确确定工件、刀具和机床之间的相对位置,可以保证加工精度。
2.提高生产效率机床夹具可快速地将工件定位和夹紧,减少辅助时间。
3.减少劳动强度采用机械、气动、液动等夹紧机构,可以减轻工人的劳动强度。
4.扩大机床的工艺范围利用机床夹具,可使机床的加工范围扩大,例如在卧式车床刀架处安装镗孔夹具,可对箱体孔进行镗孔加工。
机械制造装备设计课程设计是机械设计中的一个重要的实践性教学环节,也是机械类专业学生较为全面的机械设计训练。
其目的在于:1.培养学生综合运用机械设计基础以及其他先修课程的理论知识和生产实际知识去分析和解决工程实际问题的能力,通过课设训练可以巩固、加深有关机械课设方面的理论知识。
2.学习和掌握一般机械设计的基本方法和步骤。
培养独立设计能力,为以后的专业课程及毕业设计打好基础,做好准备。
3.使学生具有运用标准、规范手册、图册和查询有关设计资料的能力。
我国的装备制造业尽管已有一定的基础,规模也不小,实力较其它发展中国家雄厚。
但毕竟技术基础薄弱,滞后于制造业发展的需要。
我们要以高度的使命感和责任感,采取更加有效的措施,克服发展中存在的问题,把我国从一个制造业大国建设成为一个制造强国,成为世界级制造业基础地之一。
1.3零件工艺分析本次课设是要为此图1-1-3中的端盖设计一个钻3-φ9孔的夹具,最终实现将工件定位,更加精确和方便的完成钻孔工作,并保证能夹紧工件,夹紧力要适中,不要使工件变形,又能保证工件所要求的加工精度。
目录绪论 (2)1 夹具设计简介 (3)1.1 机床夹具的功能 (3)1.2 已知工件 (3)1.3机床夹具应满足的要求 (3)1.4设计已知条件 (4)2 夹具的结构设计 (5)2.1 设计机床夹具前的准备工作 (5)2.1.1 明确工件的生产要求 (5)2.1.2 充分理解工件的零件图和工序图 (5)2.2 确定机床夹具的结构方案 (5)2.2.1 选择定位原件 (5)2.2.2 选择夹紧机构 (6)2.2.3 机床夹具的总体形式 (6)2.3 绘制夹具装配图 (6)2.4 绘制夹具零件图 (7)3 夹具精度的验算 (9)3.1 定位误差的分析与计算 (9)3.1.1 定位误差 (9)3.1.2 产生定位误差的原因 (10)4 课设说明 (11)4.1 设计方案的论证 (11)4.2 形成的论点 (11)4.3 仪器设备 (11)5 致谢与感想 (14)5.1 致谢 (14)5.2 感想 (14)6 参考文献 (15)绪论零件在工艺规程之后,就要按工艺规程顺序进行加工。
在加工中除了需要机床、刀具、量具之外,成批生产时还要用机床夹具。
它们是机床和工件之间的连接装置,使工件相对于机床获得正确的位置。
机床夹具的好坏将直接影响工件加工表面的位置精度。
通常把确定工件在机床上或夹具中占有正确位置的过程,称为定位。
当工件定位后,为了避免在加工中受到切削力、重力等的作用而破坏定位,还应该用一定的机构或装置将工件加以固定。
使工件在加工过程中保持定位位置不变的操作,称为夹紧。
将工件定位、夹紧的过程称为装夹。
工件装夹是否正确、迅速、方便和可靠,将直接影响工件的加工质量、生产效率、制造成本和操作安全。
在成批、大量生产中,工件的装夹是通过机床夹具来实现的。
机床夹具在生产中应用十分广泛。
机床夹具的作用可归纳为以下四个方面:(1)保证加工精度机床夹具可准确确定工件、刀具和机床之间的相对位置,可以保证加工精度。
(2)提高生产效率机床夹具可快速地将工件定位和夹紧,减少辅助时间。
机械制造技术基础课程设计名称:__阶梯轴的机械加工工艺及夹具设计__班级:_________15级机械一班_____________ 姓名:__________________________________ 学号:__________________________________ 指导老师:_________刘庆民_______________目录一、阶梯轴机械加工工艺 (3)(一)、轴的工艺分析 (3)(二)、毛坯的选择 (5)(三)、选择定位基准和装夹 (5)(四)、工序集中和分散考虑 (6)(五)、制订零件的机械加工工艺规程 (6)(六)、机床设备和工艺装备的选用 (9)(七)、确定工序的切削用量及工时 (9)二、夹具设计 (18)(一)、确定工件的定位方案,选择定位元件 (18)(二)、六点定位原理 (18)(三)、确定要限制的自由度 (19)(四)、计算定位误差 (19)三、设计小结 (21)四、参考资料 (21)一、阶梯轴机械加工工艺(一)、轴的工艺分析1.1 零件的结构特点及应用轴类零件是机器中经常遇到的典型零件之一。
它在机器中主要用于支承齿轮,带轮,凸轮以及连杆等传动件,以及传递扭矩。
按结构形式不同,轴可以分阶梯轴,锥度分轴,空心轴,曲轴,凸轮轴,偏心轴,各种丝杆等。
它主要用来支承传动零部件,传递扭矩和承受载荷。
轴类零件是旋转体零件,其长度大于直径,一般由同心轴的外圆柱面,圆锥面,内孔和螺纹及相应的端面所组成。
轴的长径比小于 5 的称为短轴,大于 20 的称为细长轴,大多数轴介于两者之间。
图示传动轴零件属于台阶轴零件,由圆柱面,轴肩,砂轮越程槽和键槽等组成。
轴肩一般用来确定安装在轴上的零件的轴向位置,各环槽的作用是使零件装配时有一个正确的位置,并使加工中磨削外圆或车螺纹时退刀方便;键槽用于安装键,以传递转矩。
轴的主要作用是支承回转零件及传递运动和动力。
按照轴的承受载荷不同,轴可分为转轴、心轴和传动轴三类。
序言机械制造工艺学课程设计是在我们学完了大学的全部基础课、技术基础课以及大部分专业课之后进行的。
这是我们在进行毕业设计之前对所学的各课程的一次深入的综合性总复习,也是一次理论联系实际的训练,因此,它是我们四年的大学生活中占有重要的地位。
对我个人来说,这次课程设计的意义很大,我希望能通过这次课程设计对自己以后将要从事的工作进行一次适应性训练,从中锻炼自己分析问题、解决问题的能力,提高自己的实践能力。
由于能力有限,设计中海存在许多不足之处,恳请老师给予指教。
一、零件的分析(一)零件的作用题目所给的是底板座架,它的作用是:一、建立设备基础,用于构架设备的支撑基础,并在此基础上安装轴类零件;二、利用它们的工艺结构起到其他重要零件的定位作用;三、用于连接机器设备与地面的基础零件。
(二)零件的工艺分析底板座架总有三组加工表面,现分析如下:1、以φ45mm的外圆表面为中心的加工表面这一组加工表面包括φ45mm的外圆,以及退刀槽。
2、加工孔φ36H7(+00.025)mm的两个对称端面和三个台阶面。
3、加工三个阶梯孔、φ36mm孔和M10的螺纹孔。
由以上分析,对于以上三组加工表面,可以先加工第一组表面,然后利用专用夹具加工另外两个组的表面。
二、工艺规程设计(一)确定毛坯的制造形式零件的材料为HT200,考虑到它是底板座架,要求刚度、强度、耐压性能好,抗震性好,因此,选用铸件。
由于该零件的年产量为4000件,属于大批量生产,而且零件的外形尺寸不大,故可采用砂型铸造成型,这从提高生产率,保证加工精度上考虑也是应该的。
(二)基面的选择基面选择是工艺规程设计中的重要工作之一,基面的选择正确和合理,可以使加工质量得到保证,生产率得以提高。
(1)粗基准的选择轴类零件,以外圆作为粗基准。
按照有关粗基准的选择原则,即当零件有不加工表面时,应以这些不加工的表面作为粗基准;若零件有若干个比加工表面时,则应以与加工表面要求相对位置精度较高的不加工表面作为粗基准;取零件最右端面作为粗基准加工两个对称的端面。
工件:套类零件系:机械电子工程系姓名:蔡英城班级:06机械(3)班学号:06352151指导老师:何萍12月16日萍乡高等专科学校如图所示为铸铁套钻孔工序图,工件材料为灰铸铁HB195,生产类型为中批量生产,需要设计加工孔φ8mm的夹具。
1.分析零件的工艺过程和本工序的加工要求,明确设计任务从图可以知道,需要加工的孔为φ8mm,表面粗糙度为Ra12.5μm,孔与基准面B的距离为20±0.15mm两项的要求不高,此外,孔的中心线对基准确A中心线的对称度为0.3mm,且其它的面已经加工过,公差等级为IT12级,故采取一次钻孔成型不进行精加工,本工序所使用的加工设备为Z518(最大加工直径为18mm。
),钻头选取用高速工具钢。
2.拟定定位方案,设计定位元件从所加工的孔位置尺寸20±0.15mm及对称度来看,该工序的工序基准面为端面B及孔φ30H7mm。
定位方案如图所示,采用一台阶面加一个轴定位,心轴限制,台阶面限制三个自由度,故重复限制,属于过定位,但是由于工件定位A和B都已经加工过,精度较高,故这种过定位是可以采用的,定位心轴在上部铣平,用来让刀及排削。
3.导向和夹紧方案为了确定刀具相对于工件和位置,夹具上应设置导向元件钻套,由于只需要钻孔φ8mm这一个工步,且生产批量为中批量,所以采用可换钻套。
钻套安装在钻模板上,钻模板采用固定式钻模板,钻模板与工件要留有排屑空间,以便于排屑,由于工件的批量为中批量生产,宜用简单的手动夹紧装置,如下图所示,采用带开口垫圈的螺旋夹紧机构,使工件装卸迅速、方便。
4.夹具体的设计夹具的定位、导向、夹紧装置在夹具体上,使其成为一体,并能正确的安装在机床上。
如下图所示为采用铸夹具体的底面作为安装基面,定位心轴安装在夹具体的斜面上,夹具装配时,等到由轴位置调整准确后,再安装钻模板,然后配钻,钻铰销钉孔,打入销钉定位。
此方案结构紧凑,安装稳定,具有较好的搞夺强度和抗振性,但心轴安装的部分难加工,精度不高,但是工件的精度求也不高,故可以满足生产的要求。
课题:设计一钻床夹具专业:机械工程及自动化班级:学号:姓名:目录一、机床夹具设计原理课程的任务与内容 (2)二、绪论 (4)2.1 机床夹具概括 (4)2.2 机床夹具的发展方向 (5)2.3 夹具的特点 (6)2.4 夹具的设计要点 (7)三、钻床夹具的总体设计 (7)3.1 设计任务 (7)2.2 夹具的设计步骤 (9)2.3 钻床夹具的设计 (10)四、夹具的工作原理与结构设计 (12)4.1 对定位元件的基本要求 (12)4.2 定位方案与定位元件 (13)4.3 夹紧 (14)4.4 夹紧方案的选择 (15)五、钻床夹具体及夹具零件的设计 (16)5.1 夹具体的要求 (16)5.2 夹具体毛坯的类型 (17)5.3 钻模板以及钻套的设计 (18)六、夹具误差的计算 (21)6.1 角度尺寸公差 (21)6.2 定位误差 (22)6.3 工件在夹具上加工的精度分析 (23)七、零件材料 (23)7.1 标准件 (23)7.2 底板 (24)7.3 压板 (25)7.4 长型固定钻套、可换钻套 (26)八、心得体会 (28)一、机床夹具设计原理课程的任务与内容“机床夹具设计原理”是在总结生产实际经验的基础上产生与发展起来的。
本课程的任务就是论述如何设计出合理实用的夹具,能正确,牢靠地装夹工件,能保证加工质量,提高劳动生产率,而且经济性好。
具体可分为下面几部分内容:1.专用夹具各组成部分的设计与计算。
2.典型夹具介绍。
3.专用夹具的设计方法4.现代机床夹具的发展方向。
通过对本课程的学习,要求达到下列目的:一、综合运用学过的各门有关基础课,(数学,物理等),基础技术课(如工程力学,机械原理等)、专业基础课(几何量公差与检测,AUTOCAD等)和专业课(如机械制造装备设计等)的知识,联系生产时间,学习国内外有关夹具方面的先进经验,来解决机床夹具的设计问题。
二、掌握专用夹具各组成部分以及专用夹具总体设计的基本原理,为进行工艺装备的设计打下理论基础。
第1章. 零件分析1.1 零件的作用(参考P39)图1所示系牛头刨床进给机构中的零件。
027.0032+φmm 孔用来安装工作台进给丝杠轴,靠近027.0032+φmm 孔左端处一棘轮,在棘轮上方即033.0016+φmm 孔装一棘爪,033.0016+φmm 孔通过销与杠连接杆,把从电动机传来的旋转运动通过偏心轮杠杆使推动架绕027.0032+φmm 轴心线摆动。
同时,棘爪拨动棘轮,使丝杆转动,实现工作台的自动进给。
图1 推动架 材料HT2001.2 零件的工艺分析由图1可知,其材料为HT200,该材料为灰铸铁,具有较高强度,耐磨性,耐热性及减振性,适用于承受较大应力和要求耐磨零件。
由零件图可知,φ32、φ16的中心线是主要的设计基准和加工基准。
该零件的主要加工面可分为两组:1.φ32mm 孔为中心的加工表面这一组加工表面包括:φ32mm 的两个端面及孔和倒角,φ16mm 的两个端面及孔和倒角。
2.以φ16mm孔为加工表面这一组加工表面包括,φ16mm的端面和倒角及孔φ10mm、M8-6H的螺纹,φ6mm的孔及120°倒角2mm的沟槽。
这两组的加工表面有着一定的位置要求,主要是:(1).φ32mm孔与φ16mm中心线垂直度公差为0.10;(2).φ32mm孔端面与φ16mm中心线的距离为12mm。
由以上分析可知,对这两组加工表面而言,先加工第一组,再加工第二组。
由参考文献中有关面和孔加工精度及机床所能达到的位置精度可知,上述技术要可以达到的,零件的结构工艺性也是可行的。
1.3 零件的技术条件分析由零件图分析可知,推动架的技术要求如表1所示:第2章. 选择毛坯、确定毛坯尺寸2.1 选择毛坯根据零件材料确定毛坯为灰铸铁,通过计算和查询资料可知,毛坯重量约为0.72kg。
生产类型为中小批量,可采用一箱多件砂型铸造毛坯。
由于φ32mm的孔需要铸造出来,故还需要安放型心。
此外,为消除残余应力,铸造后应安排人工时效进行处理。
钻孔设备使用说明书一、概述钻孔设备是一种专业用于地下土层钻孔的工具,广泛应用于建筑工程、地质勘探、环境监测等领域。
本使用说明书将对钻孔设备进行详细介绍,包括使用前的准备工作、操作流程、注意事项等内容,以确保用户正确、安全地操作设备。
二、使用前的准备工作1. 设备检查在使用钻孔设备之前,用户应对设备进行详细检查,确保设备完好无损。
检查包括但不限于以下几个方面:(1)检查钻机主体结构是否有松动、裂纹等问题;(2)检查油液、燃油是否充足;(3)检查电气系统是否正常;(4)检查附件配备是否完备。
2. 工作环境准备(1)选择合适的工作场地,确保地面平整、坚实;(2)清除工作场地上的障碍物,确保安全和操作顺畅。
三、操作流程1. 安装设备根据实际工作需求,选择合适的钻具和工具,将其安装到钻机上,并正确连接电气线路和液压系统。
2. 启动设备按照设备启动程序,依次操作开关,启动钻机。
确保设备处于正常工作状态。
3. 进行钻孔作业(1)调整钻具位置,使其与钻孔目标位置对准;(2)根据需要选择合适的工作模式,设置钻机参数;(3)启动钻机,逐渐增加钻进速度,确保安全和稳定。
4. 监测工作过程(1)在钻进过程中,及时观察设备运行情况;(2)根据钻孔深度的要求,随时调整钻机参数。
5. 完成钻孔任务(1)当达到预定的钻孔深度时,停止钻进;(2)根据需要进行岩心采集或安装管道等后续工作。
四、注意事项1. 安全第一在操作钻孔设备时,用户必须始终将安全放在首位。
应佩戴符合安全要求的防护装备,确保设备周围无人,以免发生意外伤害。
2. 维护保养定期对钻孔设备进行维护保养,包括清洁设备表面、检查电气系统、液压系统,及时更换易损件等,以确保设备稳定、可靠地运行。
3. 操作规范用户必须按照使用说明书中的操作规范进行操作,严禁超负荷使用设备,以免损坏设备或引发安全事故。
4. 电源管理在使用钻孔设备时,用户必须合理管理电源,确保设备正常供电,并防止过载或短路现象发生。
机电及自动化学院专业课程综合设计设计题目:钻固定架阶梯孔及通孔夹具 2011年12月25日至2012年1月13日目录一、钻床夹具设计过程-------------------------11.1 工件本工序的加工要求分析-----------------4 1.2 确定夹具的类型---------------------------4 1.3 拟定夹具的定位方案和选择定位元件---------4 1.4 确定夹具的夹紧方案-----------------------5 1.5 确定夹具引导元件-------------------------5 1.6 夹具的精度分析与计算---------------------6 1.7夹紧机构设计与夹紧计算--------------------7 1.7.1夹紧机构设计----------------------------7 1.7.2夹紧计算--------------------------------71.8 夹具操作过程说明-------------------------8二、绘制夹具总图-----------------------------8三、绘制夹具零件图---------------------------9四、小结------------------------------------11整体设计要求和思路1、主要技术指标1)保证工件的加工精度专用夹具应有合理的定位方案、合适的尺寸、公差和技术要求,并进行必要的精度分析,确保夹具能满足工件的加工精度要求。
2)提高生产效率专用夹具的复杂程度要与工件的生产纲领相适应。
应根据工件生产批量的大小选用不同复杂程度的快速高效夹紧装置,以缩短辅助时间,提高生产效率。
3)工艺性好专用夹具的结构简单、合理、便于加工、装配、检验和维修。
专用夹具的生产属于中批量生产。
4)使用性好专用夹具的操作应简便、省力、安全可靠,排屑应方便,必要时可设置排屑结构。
5)经济性好除考虑专用夹具本身结构简单、标准化程度高、成本低廉外,还应根据生产纲领对夹具方案进行必要的经济分析,以提高夹具在生产中的经济效益。
2、设计方案、设计方法、设计手段在明确夹具设计任务后,应对以下几方面的原始资料进行研究。
了解该工件的结构形状、尺寸、材料、热处理要求,主要表面的加工精度、表面粗糙度及其它技术要求。
(1)毛坯的种类、形状、加工余量及其精度。
(2)工件的加工工艺过程、工序图、本工序所处的地位,本工序前已加工表面的精度及表面粗糙度,基准面的状况。
(一)研究原始资料1、研究加工工件图样2、熟悉工艺文件,明确以下内容(3)本工序所使用的机床、刀具及其它辅具的规格。
(4)本工序所采用的切削量。
(二)拟订夹具的结构方案拟订夹具的结构方案包括以下几个内容1)确定夹具的类型各类机床夹具均有多种不同的类型、钻床夹具有固定式、翻转式、盖板式和滑板式等,应根据工件的型状、尺寸、加工要求及重量确定为回转式。
2)确定工件的定位方案,设计定位装置根据六点定位原则,通过分析工序图确定工件以椎孔定位,定位元件为心轴。
3)确定工件的夹紧方式,设计夹紧装置常用的夹紧机构有斜楔夹紧、螺旋夹紧、偏心夹紧、铰链夹紧等。
根据工件的结构,加工方法其因素确定为螺旋夹紧。
4)确定引导元件(钻套的类型及结构尺寸)钻套的类型有固定式钻套、可换式钻套、快换式钻套、特殊式钻套,根据工件加工量确定为可换式钻套。
5)夹具精度分析与计算6)绘制夹具总图3、主要工作程序1)零件本工序的加工要求分析2)确定夹具类型3)拟定定位方案和选择定位元件4)确定夹紧方案5)确定引导元件(钻套的类型及结构尺寸)6)夹具精度分析与计算7)绘制夹具总图8)绘制夹具零件图样9)编写设计说明书设计思想本工序是为钻固定架上的通孔和阶梯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。
由于是中批量生产,采用了固定式钻床夹具,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,必要时可设置排屑结构。
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,提高运用计算机辅助设计的能力,树立正确的设计思想和严谨的工作作风。
此次需要完成的题目如下:如下图所示,设计加工固定架上通孔和阶梯孔的钻床夹具。
1、钻床夹具设计过程如下图所示为工件造型图:1.1 零件本工序的加工要求分析钻φ30通孔和阶梯孔本工序前已加工的表面有:各个侧面本工序使用机床为摇臂钻床,钻通孔的刀具为标准通用刀具,钻沉孔刀具为专用刀具。
1.2 确定夹具类型鉴于工件为板状结构,选择夹具设计方案有两种,盖板式和铰链式,考虑到工件较重,为减轻工作者工作强度,选用铰链式钻模板。
1.3 拟定定位方案和选择定位元件(1) 定位方案工件为典型板状结构,根据六点定位原理,底面采用支承板支承,左侧面和后面采用三个定位钉的定位方案。
(2) 选择定位元件选择定位钉和支承板为定位元件,定位钉配合取H7/r6。
(3)定位误差计算加工φ30通孔尺寸 2±0.1mm的定位误差计算由于基准重合,故ΔB=0;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20±0.15mm的定位要求。
在Y方向上,尺寸设计基准为中心线,但我的设计基准是后侧面,所以采用尺寸链计算误差,如下示意图:L1=135±0.075mm,L2=40±0.075mm;则L3=L1-L2=95±0.15mm。
1.4 确定夹紧方案参考夹具资料,以底面支承板和两侧面3个定位钉进行定位,采用两个锁紧螺钉在前面夹紧工件。
1.5 确定引导元件 (钻套的类型及结构尺寸 )由于生产量为中大批量生产且工序加工通孔要求钻扩铰,故选用快换钻套,加工阶梯孔,使用可换钻套主要尺寸由《机床夹具零、部件》国家标准 GB/T2263 — 80 、 GB/T2265 —80选取快换钻套和衬套尺寸为:钻孔时钻套内径为φ30 mm。
外径为φ35mm 。
衬套内径为φ42 mm。
衬套外径为φ55 mm。
钻套端面至加工面的距离取 24mm。
钻套轴线对基面的垂直度允差为 0.02mm。
可换钻套及配套衬套尺寸:钻孔时钻套内径为φ26mm。
外径为φ35mm 。
衬套内径为φ35 mm。
衬套外径为φ48 mm。
1.6 夹具精度分析与计算所设计夹具需保证的加工要求有:尺寸 20± 0.15mm和38±0.15mm;精度验算如下:(1)尺寸 20±0.15mm;A、定位误差ΔD,有前计算,已知ΔD=0;B、钻套与中间衬套间的最大配合间隙ΔT1= 0.035mmC、定位端面至衬套中心距离其尺寸公差按工件相应尺寸公差的三分之一取为ΔJ1=0.05 mm;D、麻花钻与钻套内孔的间隙 X 2= 0.021mm;E、钻套外径与中间衬套内径间的最大配合间隙ΔI= 0.035mm;F、钻头在钻套孔中的倾斜误差:X1=(B+S+H/2)×X2 ÷H由于B=36mm,S=8 mm,H=42mm。
所以X1=(36+21+24)×0.021÷42=0.0405mm;钻套中间衬套内外表面轴度公差e1=e2=0.012 mm;按概率法相加212222121e e )2[(X I J T +∆+++∆=∆=0.115mm ;ΔD+ΔT=0.115 mm <0.30mm因而该夹具能保证尺寸20± 0.15mm 的加工要求。
(2)孔O1与O2的孔间距误差计算公式精度校核 A 、钻套与中间衬套间的最大配合间隙ΔT1= 0.035mmB 、孔01轴线距离孔O2尺寸公差按工件相应尺寸公差的三分之一取为ΔJ2=0.05 mm ;C 、麻花钻与钻套内孔的间隙 X 2= 0.021mm;D 钻套外径与中间衬套内径间的最大配合间隙ΔI2= 0.035mm;E 、钻头在钻套孔中的倾斜误差: X6=(B+S+H/2)×X2 ÷H 由于B=36mm ,S=8 mm ,H=42mm 。
所以X6=(36+21+24)×0.021÷42=0.0405mm; 钻套中间衬套内外表面轴度公差e3=e4=0.012 mm ; 按概率法相加26252423212222122)2e e e e )2[(X X X I J T (+++++∆+++∆=∆=0.143m ; ΔD+ΔT=0.143 mm <0.30mm因而该夹具能保证尺寸38± 0.15mm 的加工要求。
1.7夹紧机构设计与夹紧计算 1.7.1夹紧机构设计根据设计思想,草图如下所示:1.7.2夹紧计算自上而下钻削工件,主切削力帮助夹紧,且考虑到工件质量较大,决定选用蝶形螺母锁紧结构而且不需要进行强度.校核.。
1.8操作过程扭松蝶形螺母螺母,掀起钻模板,放入工件到定位位置,锁紧两个夹紧螺钉,盖下钻模板锁紧蝶形螺母即定位夹紧好工件。
扭松螺母,掀起盖板,则可取下工件。
2.绘制夹具总图进一步修改结构,完善视图后,绘制正式夹具总装图。
如下所示;夹具装配总图3.绘制夹具零件图,如下所示;零件图1侧面支架零件图零件图2钻模板零件图零件图3.夹具体底座零件图小结通过这次课程设计,我个人对夹具有了更进一步的了解:夹具要保加工出的产品有较高的精度,就必须要求其自身有较高的精度,定位元件拥有高精度的同时换要有一定的刚度和强度,以保证在加工过程中自身不会变形和一定的寿命。
夹紧机构要求有一定的刚度和强度,以确保在一定的力的作用下夹紧元件不会先于工件发生变形、损坏。
夹具体是夹具的主体部分,是与机床相接的部位、也是支撑夹紧元件、工件的主要部分;要求其有一定的强度和刚度、稳定性,又考虑到经济性一般都采用HT200作为夹具体。
而且对夹具的维护保养,及夹具在设计中应该注意的问题有了更进一步的了解,自己的能力在这次课程设计中也得到了提升。
在设计的过程中又一次把所学的知识做了一次综合式的复习,为接下来要做的毕业设计做了很好的准备工作;同时在设计中也发现自己的很多不足之处:缺乏实际的经验,有些实物没有见过很难想象,只能通过找相应的参考资料,然后再通过想象把他们综合到一起,再通过实例对比,进行设计。
因此在夹具设计中存在有许多的不足之处,还恳请老师您予以指正。
参考文献1.上海柴油机厂工艺设备研究所编,《金属切削机床夹具设计手册》,机械工业出版社;2.曹岩白宇主编,《机床夹具手册与三维图库》化学工业出版社3.袁哲俊刘华明主编,《刀具设计手册》,机械工业出版社附:夹具装配图非标准件零件图附图一附图二。