通用径向钻孔夹具设计

3 钻孔夹具设计3钻孔夹具设计3.夹具设计为了提高劳动生产率，保证加工质量，降低劳动强度，需要设计专用夹具。

经本组协商讨论，决定设计第7道工序――钻2--￠22mm,孔的夹具。

本工序选用钻床为z512。

刀具为麻花钻。

3.1提出问题本夹具用来加工2--￠22mm,孔。

孔的定位精度不高，加工精度可由钻床保证。

3.2基准的选择由零件图可知，加工2--￠22mm,孔必须对工件进行完全定位。

使用钻床加工，用10mm的平面定位，端面放在平面上限制3个自由度，用侧面与工件平面一起限制2个自由度，用支撑钉放在φ22mm的孔端平面限制一个自由度来是实现定位。

同时起到支撑作用。

3.3切削力和夹紧力的计算选用钻床F=0.02mm/r（参考加工工艺手册p545表2.4-38）v=0.75m/s（参考加工工艺手册p547表2.4-41）ns?1000vw1000?0.75?60??7165.6r/min?dw2?按机床说明，取nw?3150r/min故实际切削速度：五、Ndw3150？2.18.212m/min1000L18？？0.124minfn0。

05? 3150切割小时：t？参见p77表2.32轴向力：ffzf？？查阅d0fyf？kf（3.1）其中cf=600，zf=1.0,yf=0.7,kf=0.95杰夫？600? 2.0.050.7? 0.95? 140.02nz?扭矩:mc?cm?d0mfym?km?0.305?22?0.050.8?0.95?0.1055n.m(3.2)权力：pc?mc.vc0.1055?18.212??0.032kw(3.3)30do30?2在加工过程中，螺纹的夹紧力主要用于抵抗扭矩和轴向力。

因为加工孔相对较小，所以力较小，螺纹用于预紧。

没有必要检查。

3.4定位误差的分析夹具的主要定位元件是底板和与底板一起使用的螺钉。

因此，夹具和螺钉的制造误差是该工艺的主要误差。

地板磨削精度为6级，公差为0.013mm，平面度公差为0.05mm，螺钉表面与螺钉底面的垂直度公差为0.03mm。

毕业设计课题名称盘套径向孔带分度装置钻床夹具设计分院/专业机械工程学院/机械制造与自动化2015 年 5 月 20 日┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊装┊┊┊┊┊订┊┊┊┊┊线┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊摘要本课题是为加工扇形盘套零件的三个径向孔设计带分度装置的钻床夹具。

扇形盘套采用完全定位方式，带台阶的定位心轴限制五个自由度，分度装置实现径向分度的同时限制一个回转自由度。

设计带快换垫圈的螺旋夹紧装置，更换工件方便快捷、夹紧可靠。

分度装置包括带分度功能的分度盘和带停留、复位功能及定位功能的对定销。

设计和选用较高精度的钻套和钻模板，保证钻孔质量。

设计结构坚固的夹具体，为其它夹具零件提供可靠的安装平台。

整套夹具结构经凑、精度较高、操作方便、生产率高，能满足扇形盘套零件的三个径向孔的钻削加工。

关键词：螺旋夹紧；分度装置；钻模板┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊装┊┊┊┊┊订┊┊┊┊┊线┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊装┊┊┊┊┊订┊┊┊┊┊线┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊目录第1章绪论 (4)1.1 机床夹具简述 (4)1.2 钻床夹具介绍 (5)第2章夹具设计内容与任务要求 (6)2.1 设计任务 (6)2.2 夹具的设计内容 (6)第3章夹具结构设计与工作原理 (8)3.1 夹具总体方案设计 (8)3.2 定位方案设计 (9)3.3 夹紧方案设计 (9)3.4 分度装置设计 (14)第4章夹具精度分析 (15)4.1 定位误差 (15)4.2 对刀误差 (16)4.3 夹具误差 (17)4.4加工精度分析 (17)第5章主要零件设计 (19)5.1 夹具体的设计 (19)5.2 钻模板设计和标准钻套选用 (20)5.3 定位心轴的设计 (21)5.4 分度盘设计 (21)第6章结论 (23)致谢 (24)参考文献 (24)附件 (25)┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊装┊┊┊┊┊订┊┊┊┊┊线┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊第1章绪论1.1 机床夹具简述随着现代各项技术的日新月异，机床在加工精密设备中作用已经无法被任何工具所替代，而夹具是机床的附属部分，是决定加工精度的决定性因素，因此，夹具也逐渐成为单独的一门学科，在社会进步的过程中发挥重要的作用。

第2节机床夹具设计实例一、钻夹具的设计实例图2-2-20所示为杠杆类零件图样。

图2-2-21所示为本零件工序图。

1．零件本工序的加工要求分析①钻、扩、铰φ10H9孔及φ11孔。

②φ10H9孔与φ28H7孔的距离为(80±0. 2)mm；平行度为0.3mm。

③φ11孔与φ25H7孔的距离为(15±0. 25)mm。

④φ11孔与端面K距离为14mm。

本工序前已加工的表面如下。

①φ25H7孔及两端面。

②φ10H9两端面。

本工序使用机床为Z5125立钻，刀具为通用标准工具。

2．确定夹具类型本工序所加工两孔(φ10H9和φ11)，位于互成90°的两平面内，孔径不大，工件质量较小、轮廓尺寸以及生产量不是很大，因此采用翻转式钻模。

3．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，其定位方案如下。

①以φ25H7孔及一组合面(端面K和φ10H9一端面组合而成)为定位面，以φ10H9孔端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，由于尺寸mm公差大，定位不可靠，会引起较大的定位误差。

如图2-2-22(a)所示。

②以孔φ25H7孔及端面K定位，以φ11孔外缘毛坯一侧为防转定位面，限制工件六个自由度。

为增加刚性，在φ10H9的端面增设一辅助支承，如图2-2-22 (b)所示。

比较上述两种定位方案，初步确定选用图2-2-22(b)所示的方案。

(2)选择定位元件。

①选择带台阶面的定位销，作为以φ25H7孔及其端面的定位元件，如图2-2-23所示。

定位副配合取。

②选择可调支承钉为φ11孔外缘毛坯一侧防转定位面的定位元件，如图2-2-24(a)所示。

也可选择如图2-2-24 (b)所示移动V形块。

考虑结构简单，现选用图2-2-24(a)所示结构。

(3)定位误差计算①加工φ10H9孔时孔距尺寸(80±0.2)mm的定位误差计算。

由于基准重合，故ΔB＝0。

基准位移误差为定位孔(φ38 mm)与定位销(φ38 mm)的最大间隙，故ΔY＝(0.021＋0. 007＋0.013)mm＝0.041rnm。

通用钻孔夹具设计在现代制造业中，钻孔是许多产品加工过程中必不可少的一环。

为了提高钻孔的效率和精度，设计通用钻孔夹具成为了一个重要的研究领域。

本文将探讨通用钻孔夹具设计的关键因素，包括模块化、标准化和精度等，以便为相关制造业提供有益的参考。

关键词：1、通用钻孔夹具2、模块化3、标准化4、精度通用钻孔夹具是一种可以适应多种不同钻孔需求的工具，通过对不同零件进行快速更换和调整，可以大大提高生产效率。

模块化和标准化设计是实现这一目标的关键因素。

模块化设计是指将钻孔夹具设计成一系列标准化的模块，这些模块可以单独使用，也可以组合使用。

通过模块化的设计，可以大大降低夹具的设计和制造成本，同时还可以提高夹具的互换性和可维修性。

标准化设计是指将钻孔夹具的各个组成部分都设计成符合国际标准或行业标准的形式。

标准化设计不仅可以提高夹具的质量和可靠性，还可以方便用户对夹具进行维护和升级。

精度是钻孔夹具设计的另一个重要因素。

钻孔的精度直接影响到产品的质量和生产效率。

为了提高钻孔夹具的精度，设计师需要考虑到夹具的材料、结构、热处理和表面处理等因素。

此外，设计师还需要对夹具进行严格的检测和校准，确保夹具的精度符合要求。

通用钻孔夹具设计的基本原则包括模块化、标准化和精度。

通过采用这些设计原则，可以提高钻孔夹具的适应性、降低成本、方便维护，同时保证高精度的钻孔加工。

通用钻孔夹具的主要组成部分包括钻套、夹头、连接件和底座等。

钻套是夹具的关键部件之一，它用来定位和固定钻头，要求具有较高的耐磨性和抗冲击性。

夹头是用来固定工件的部件，要求具有较高的夹紧力和定位精度。

连接件是用来连接钻套和夹头的部件，要求具有较高的刚性和耐疲劳性。

底座是夹具的基座，要求具有较高的稳定性和承重能力。

通用钻孔夹具的设计流程包括以下几个步骤：1、分析钻孔需求：明确钻孔的尺寸、位置和深度等要求，以及工件的材质和结构特点。

2、确定技术参数：根据钻孔需求，确定夹具的关键技术参数，例如钻套的内径、外径和长度，夹头的尺寸和夹紧力等。

钻孔夹具课程设计说明书学院班级：08机械电子1班学生姓名学号0811112018指导教师夹具设计说明书目录一、设计要求二、零件分析三、定位分析四、夹紧分析五、钻模板、钻套设计六、夹具体设计七、小结八、心得体会九、参考文献一、设计要求设计思路：（1）由于是钻孔我们可以参考钻孔夹具设计的流程：1定位2夹紧（2）根据机械制造工艺学的知识可知钻孔夹具的设计要点是：1钻套2钻模板3夹具体（3）夹具设计的一般步骤：1）明确设计任务与收集设计材料2）确定夹具设计方案与绘制夹具草图3）进行必要的分析计算4）审查方案与改进设计5）绘制夹具装配总图6）绘制夹具零件图（4）夹具设计中的几个重要问题1）清根问题在设计端面和内孔定位的夹具时，会遇到夹具体定位端面和定位外圆交界处的清根问题。

2）让刀问题在设计圆盘类刀具（如铣刀、砂轮等）加工的家具时，会存在让刀问题。

3）更换问题4）防松问题二、零件分析1、零件的作用轴承座一是为了固定轴承进行轴向定位，二是起密封保护作用，防止轴承进入尘土等进入轴承造成损坏，三是让轴承能够有好的润滑空间。

两个坐孔是用于固定轴承座的，单边固定是出于满足结构和安装位置的要求。

两个销孔用于定位。

2、零件的工艺分析⑴φ30及φ8两孔都具有较高的精度要求，表面粗糙度Ra的值为1.6um，是加工的关键表面。

⑵轴承座上、下表面及前、后两端面的表面粗糙度Ra为3.2 um，是加工的重要表面。

轴承座的上表面有位置精度要求0.008，而且与轴承孔中心线有平行度要求0.003。

轴承座的前、后端面与轴承孔中心线垂直度要求为0.003，是重要的加工表面。

⑶φ13沉孔加工表面粗糙度要求较低。

⑷其余表面要求不高。

轴承座各面的加工方案加工方案加工表面精度要求表面粗糙度Ra/um底面IT9 3.2 粗铣→精铣两上表面IT9 3.2 粗铣→精铣四端面IT9 3.2 粗铣→精铣两槽IT1425 粗刨φ30孔IT7 1.6 粗车→半精车→精车φ35孔IT1425 粗车IT8 6.3 钻削φ8、φ9、φ13孔φ6、φ4孔IT1425 钻削据加工方案表、设计图纸可知，φ9孔是加工工艺过程中后面加工的表面，所以其它可以选作定位基准的表面基本均已加工完成。

夹具设计为了提高劳动生产率，保证加工质量，降低劳动强度，需要设计专用夹具。

并设计工序——钻Φ11孔的夹具。

本夹具将用于立式钻床，刀具为高速钢麻花钻。

(一)问题的提出本夹具主要用来钻Φ11孔，跟拨叉的中线有一定的角度要求，在加工时应保证孔的角度要求。

此外，在本工序加工时还应考虑如何提高劳动生产率，降低劳动强度，而其位置尺寸为自由公差，精度不是主要问题。

(二)夹具设计1、定位基准选择为了提高加工效率，现决定采用手动夹紧工件快换装置，并采用可换钻套以利于在钻孔2、切削力及夹紧力计算刀具：硬质合金麻花钻，mm d 11=。

由实际加工的经验可知,钻削时的主要切削力为钻头的切削方向,即垂直于工作台,查《切削手册》表2.3，切削力计算公式为：FF F k f d C F y Z F f 0= 其中：410=C F ，2.1=Z F ，75.0=y F ，mm d 8.40=，22.0=f ，k k k k hF xF MF F ⋅⋅=，k MF 与加工材料有关,取0.94；k xF 与刀具刃磨形状有关,取1.33；k hF 与刀具磨钝标准有关,取1.0，则： N F 108125.122.08.441075.02.1=⨯⨯⨯=采用开口夹紧螺栓左右移动来达到适当夹紧后本夹具即可安全工作.3、定位误差分析（1）定位元件尺寸及公差的确定。

夹具的主要定位元件为定位块,在加工时要保证夹具定位块的位置要求.（2）计算钻套中心线与工作台的垂直度误差。

钻套外径与衬套孔的最大间隙为：026.0)011.0(015.0max =--=∆衬套外径与钻模板孔的最大间隙为：005.0023.0018.0max -=-=∆则钻套中心与工作台平面的垂直度误差为： 0.5mm 。

4、夹具设计及操作的简要说明如前所述，在设计夹具时，应该考虑提高劳动生产率。

为此，设计采用了可换装置。

拆卸时，松开夹紧螺栓，实现工件的快换。

5、钻床夹具的装配图见附图。