机械制造装备课程设计-垫块钻2-φ8孔夹具设计.docx

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1、目录一、设计题目2进度要求：2最后提交的资料：2二、零件的分析32.1 零件的作用32.2 零件的工艺分析3三、定位方案设计53.1 方案一53.2 方案二63.3 方案的比较和选择73.4 定位原件选取7四、导向装置设计9五、夹紧机构设计105.1 夹紧机构的选择105.2 夹紧元件的设计105.3 钻削力的计算115.4 夹紧力的计算115.5 夹紧元件的选取11六、夹具体设计12七、其他设计147.1 心轴的设计147.2 钻模板的设计15八、总装配图16九、总结17十、参考资料18一、设计题目图1I为垫块，本次课程设计是设计钻较28孔专用钻床夹具。图1垫块零件图进度要求：1、完成零件分

2、析、绘制2、完成夹具设计、绘制总装图、零件图3、完成设计说明书，准备答辩最后提交的资料：1、零件图1张2、夹具结构设计装配图1张3、夹具结构设计零件图上2张4、课程设计说明数1份二、零件的分析2.1 零件的作用垫块用插脚和粘胶剂固定在石材板的背面，用来提供保护和一个隐蔽的水平支撑平面。2.2 零件的工艺分析零件的工艺路线如下表所示表1零件工艺路线工序号工序名称工序内容车间O毛坯1铳粗铁基准A金工2钻1 .钻孔中15045nm2 .扩孔中15.mm3 .较孔中167mm金工3铳粗钱后端面金工4铳粗铳1型面金工5铳粗铳四周面金工6钻+0.0231钻孔7.8。mm2.较孔中8smm金工7钻1 .钻孔

3、中12mm2 .钩沉孔18mm金工8钱半精锐基准A9铳半精锐后端面由10铳半精铳1型面11钳工检验入库工艺路线和零件图要求可知，主要是以基准A、16孔和底面定位，钻、较28Wmm孔。283mm精度要求较高，故设计夹具时要特别注意。图2加工尺寸2rnm孔垫块的结构较简单，钻、较28*n5mm孔夹具，定位采用基准A、16孔和底面。三、定位方案设计3.1 方案一以基准A、16孔和底面定位，对应的定位元件为心轴和定位销。其中基准A与心轴端面配合定位，限制3个自由度(.，Y9Z),16孔与心轴外圆配合定位，共限制2个自由度(声，Z),底面与定位销配合定位，限制1个自由度(X)o工件六个自由度，被完全限制

4、，属于完全定位，如图3所示：图3定位方案一1基准位移误差AY由于定位副的制造误差或定位副配合同间所导致的定位基准在加工尺寸方向上最大位置变动量，称为基准位移误差，用AY表示。工件以16孔在轴上定位钻、较28丁5小田孔，如果工件内孔直径与轴外圆直径做成完全一致，做无间隙配合，即孔的中心线与轴的中心线位置重合，则不存在因定位引起的误差。但实际上，轴和工件内孔都有制造误差，于是工件套在轴上必然会有间隙，孔的中心线与轴的中心线位置不重合，导致这批工件的加工尺寸H中附加了工件定位基准变动误差，其变动量即为最大配合间隙。按下式计算y=6fmaxmin=(axmi)式中基准位移误差，mmDmax孔的最大直径

5、，mmdmin轴的最小直径，mm=（ax-in）=（16.018-15.973）mm=0.0225mm2.基准不重合误差Aij加工尺寸h的基准是外圆柱面的母线上，但定位基准是工件圆柱孔中心线。这种由于工序基准与定位基准不重合导致的工序基准在加工尺寸方向上的最大位置变动量，称为基准不重合误差，用AB表示。基准不重合误差为Ab=J/式中b基准不重合误差，mm为一一工件的最大外圆面积直径公差，nunb=O.O18mm=0.009mmB2d2材料为A3钢且锻造型材的毛坯的公差等级为IT11-14,则在此将垫块的毛坯尺寸设为14级（最低，公差最大），则垫块侧边高度20的公差为0.52mm。定位误差A=0

6、.009mm0.52mm3,即定位误差A小于线性定位尺寸的公差的三分之一，则该定位方案能够保证夹具的正确定位。3.2 方案二方案二的思路与方案一的思路则完全不同，定位位置采用后端面、基准A和顶面，对应的定位元件为支承板、支承板和A型固定式定位销定位，其中后端面与两个支承板配合定位，限制3个自由度（Z反了），基准A与一个支承板配合定位，共限制2个自由度（之，X）,顶面与A型固定式定位销配合定位，限制1个自由度（了）。工件六个自由度，被完全限制，属于完全定位，如图4所示：图4定位方案二3.3 方案的比较和选择从方案一和方案二的分析和误差分析结果可以看出：两个定位方案都能达到定位效果，方案二不好的地

7、方在于夹紧装置和钻模结构不好放置，因此最终选择第一种定位方案。3.4 定位原件选取定位元件图示选型心轴定位销非标件非标件表2定位元件四、导向装置设计中8H7孔，粗糙度RaI.6,大批量生产。钻、钱方可达到其精度要求，7.8快换钻套（其结构如下图所示），查机床夹具标准件可知7.8相配的快换钻套的具体结构如下：图5快换钻套因为快换钻套和钻模板是间隙配合，加工的时间快换钻套靠压紧螺钉把它压紧在钻模板上，以防止加工的时间工件的旋转，有上图可知和中7.88快换钻套相配的螺钉的尺寸为M6,查机床夹具标准件可知，M6快换钻套压紧螺钉的具体结构如下五、夹紧机构设计5.1 夹紧机构的选择通过前面的零件分析和定位

8、方案的选取，选定了心轴夹紧机构。通过圆垫圈和六角螺母将心轴固定在夹具体，再通过快换垫圈和六角螺母将工件夹紧，当工件加工完成，松开螺母，取下快换垫圈，即可取出工件。同理将工件放到合适位置，放好快换垫圈，拧紧螺母即夹紧工件，进行下一次加工。5.2 夹紧元件的设计1心轴的选型主要是通过16孔及基准A大小进行选取，选取与螺栓相连图8夹紧5.3 钻削力的计算由钻、较中8H7孔的工时计算知，=3.9mm,=0.28mm由简明机床夹具设计手册表3-3知K,=0.75BP=667Jf07ZC/,=6677.8O.28o70.75N6677.80.410.75N560ON5.4 夹紧力的计算所需夹紧力，查表5得

9、，Wk=WK,安全系数K=KoK1K2K3K4K5K6式中K0圾为各种因素的安全系数，查表得：K=1.21.01.21.0131.01.0=1.872,当计算K2.5B寸，取K=2.5孔轴部分由M8螺母锁紧，查表得夹紧力为2550NWk=WF=25502.5N6375N由上计算得WkF,因此采用该夹紧机构工作是可靠的。5.5 夹紧元件的选取心轴：非标件圆垫圈：十字垫圈用垫圈8(JB/T8008.3-1999)六角螺母：M8(GB/T41-2000)快换垫圈：A型快换垫圈A830(JB/T8008.5-1999)六、夹具体设计图9夹具体设计设计的要点和依据有：1 .本夹具体毛胚采用铸造的制造方法

10、，易于加工，抗压强度和抗震性较好，由于对材料无特殊要求，因此材料选用HT200；2 .结构形式采用半开式，便于工件的装卸、便于制造装配和检验，安装基面形式采用两端接触，能提高夹具安装精度和减少加工面积；3 .夹具体安装各元件，为减少加工面积，一般铸造出35mm凸台，在此设计3mm的凸台，如图所示，共四处地方；4 .铸造结构壁厚一般选取830mm,为了保证强度和避免受力集中，应保证壁厚均匀，且由于需要固定钻模板，因此选取30mm的壁厚；5,已经在夹具体的左右两端设计耳座；6 .夹具体上的通孔、螺纹孔都是根据所装元件的要求来设计的。7 .技术要求有：时效处理。铸件公差带对称于毛坯铸件基本尺寸配置。

11、铸件不允许存在有损于使用的冷隔、裂纹、孔洞等铸造缺陷。未注圆角半径R5。七、其他设计7.1 心轴的设计技术要求1经BJt%HK5卜552 .未注就公黜将邮184刊的要求。-i/3 .未注跳的2X451V(V)图10心轴心轴结构简单，尺寸较小，且有台阶轴，力学性能要求较高，精度较高且要进行大量生产所以选用模锻件，其加工余量小，表面质量好，机械强度高，生存率高，工件材料选用45钢，毛坯的尺寸精度要求为IT11-12级。7.2钻模板的设计技术要求1.免巾员处皂H55/Z未注燃公融腕118Ho锻克WU)图钻模板钻模板的定位矩形的零件，一般在模板的长边设定两个定位钉，短边设定一个定位钉，在定位钉的对面装

12、顶紧螺丝。在用镣床或数控机床加工钻模孔的时候就将定位孔一块加工出来，这样没有积累误差。八、总装配图当上述各种元件的结构和布置确定之后，也就基本上决定了夹具体和夹具整体结构的型式，如图12所示，夹具行成框式结构，刚性较好。最后绘制夹具总图（图12）并按要求标注夹具有关的尺寸、公差和技术要求。技术要求：1进入装配的零件及部件（包括外购件、外协件），均必须具有检验部门的合格证方能进行装配。2.螺钉、螺栓和螺母紧固时;严禁打击或使用不合适的旋具和扳手。紧固后螺钉槽、螺母和螺钉、螺栓头部不得损坏。图12总装图九、总结学习多年，至此将要离开，回想起来感慨万千，这一路上有太多的美好，也有太多的遗憾，有太多的

13、收获，也有太多的不舍，这次的设计，对于我个人的影响非常大，它不单单是一次最终的考核，更为主要的是，因为这个毕业设计，让我们更加清楚的知道了自己在走向社会之后所需要面对的是什么。理论学习多年，在这么长的时间里，对于知识的掌握有了一个比较扎实的基础，但是局限性很大，并未接触过实践，而这次的设计，正好符合将理论结合在实践上这个要求，在这过程中，我们每个人都感受很深，我们懂得了学习的最终目的是为了真正的应用于实践，对于知识的使用也更加的有心得，对于问题的解决也更加有经验，不得不说，在这个过程中，老师的帮助是一个绕不开的话题，因为老师的教导，让我们能够在这么短的时间里，快速的进入到实践的状态，也让我们能够快速掌握理论结合实践的方法，这对于我们的成长道路来说，影响是非常大的，在此，我也想告诉老师一句，您辛苦了，我们也必然不会忘记您的教导。十、参考资料1卢秉恒主编.机械制造技术基础（第3版）.机械工业出版社；2崇凯主编.机械制造技术基础课程设计指南.化学工业出版社；3邹青、呼永主编.机械制造技术基础课程设计指导教程.机械工业出版社；4浦林祥主编.金属切削机床夹具设计手册.机械工业出版社；5林文焕、陈本通主编.机床夹具设计.国防工业出版社；6吴拓、方琼珊主编.机械制造工艺与机床夹具课程设计指导.机械工业出版社；7单辉祖主编.材料力学教程.高等教育出版社；