【精品資料】-鉆床專用夾具設(shè)計5【畢業(yè)論文+CAD圖紙全套】

買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 第 1 頁 共 20 頁 學(xué) 設(shè) 計 說 明 書 課程名稱 機(jī)械制造裝備設(shè)計 設(shè)計課題 鉆床專用夾具設(shè)計 專 業(yè) 機(jī)械設(shè)計制造及其自動化 班 級 名 文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 第 2 頁 共 20 頁 目錄 緒 論 . 3 第 1 章 機(jī)床夾具 . 4 床夾具的現(xiàn)狀 . 4 床夾具簡介 . 4 床夾具的功用 . 5 床夾具在機(jī)械加工中的作用 . 6 床夾具的組成 . 6 床夾具的主要類型 . 7 鉆床夾具設(shè)計的要點(diǎn) . 7 第 2 章 工件在夾具上的定位分析 . 10 位的基本原理 . 10 位方式 . 10 定位元件的要求 . 10 第 3 章 工件的夾緊設(shè)計 . 14 緊裝置設(shè)計的基本要求 . 14 緊力確定的基本要求 . 14 第 4 章 夾具體的設(shè)計 . 16 夾具體的要求 . 16 具體材料及制造方法 . 16 具體結(jié)構(gòu)尺寸 . 16 鑄造夾具體的技術(shù)要求 . 17 感想 . 17 致謝 . 19 參考文獻(xiàn) . 20 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 第 3 頁 共 20 頁 緒 論 此夾具的的設(shè)計是三 套 典型 鉆床專用夾具。主要技術(shù)指標(biāo)能保證工件的加工精度、提高生產(chǎn)效率、工藝性好和使用性好。 在設(shè)計專用夾具時為了 能滿足工件的加工精度要求，考慮了合理的定位方案、合適的尺寸、公差和技術(shù)要求，并進(jìn)行了必要的精度分析。由于是中 、大 批量生產(chǎn)，采用了回轉(zhuǎn)式鉆床夾具 、固定式鉆床夾具 ，提高了生產(chǎn)效率。在工藝性方面使這種夾具的結(jié)構(gòu)簡單、合理、便于加工、裝配、檢驗和維修。在使用性方面這種夾具的操作簡便、省力、安全可靠，排屑也方便，必要時可設(shè)置排屑結(jié)構(gòu)。 通過對鉆床夾具設(shè)計的制作，進(jìn)一步鞏固和所學(xué)基本知識并使所學(xué)知識得到綜合運(yùn)用。學(xué)會查閱和收集技術(shù)資料，提高運(yùn)用計算機(jī)輔助設(shè)計的能力，樹立正確的設(shè)計思想和嚴(yán)謹(jǐn)?shù)墓ぷ髯黠L(fēng)。 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 第 4 頁 共 20 頁 第 1 章 機(jī)床夾具 床夾具的現(xiàn)狀 國際生產(chǎn) 工程 研究協(xié)會 （ 統(tǒng)計表明，目前中、小批多品種生產(chǎn)的工件品種已占工件種類總數(shù)的 85左右。現(xiàn)代生產(chǎn)要求企業(yè)所制造的產(chǎn)品品種經(jīng)常更新?lián)Q代，以適應(yīng)市場激烈的競爭。然而，一般企業(yè)都仍 習(xí) 慣于大量采用傳統(tǒng)的專用夾具，在一個具有中等生產(chǎn)能力的工廠中約有 13000 50000 套專用夾具；另一方面，在多品種生產(chǎn)的企業(yè)中，約隔 4 年就要更新 80左右的專用夾具 。特別是近年來，數(shù)控機(jī) 床 (加工中心（ 成組技術(shù)（ 柔性制造系統(tǒng)（ 新技術(shù)的應(yīng)用，對機(jī)床夾具提出了如下新的要求： 能迅速而方便地裝備新產(chǎn)品的投產(chǎn)，以縮短生產(chǎn)準(zhǔn)備周期，降低生產(chǎn)成本。 能裝夾一組具有相似性能特征的工件。 適用于精密加工的高精度機(jī)床夾具。 適用于各種現(xiàn)代化制造技術(shù)的新型機(jī)床夾具。 采用以液壓泵站等為動力源的高效夾緊裝置，以進(jìn)一步提高勞 動生產(chǎn)率。 提高機(jī)床夾具的標(biāo)準(zhǔn)化程度。 床夾具簡介 在機(jī)械制造各行業(yè)的工藝過程中廣泛應(yīng)用著各種不同的，用以固定加工對象，使之占有正確的位置，以便接受施工的一種工藝裝備，統(tǒng)稱為夾具，因此無論是在機(jī)械加工、裝配、檢驗，還是在焊接，熱處理等冷熱工藝中，以及運(yùn)輸工作中都大量采用夾具。但在機(jī)械加工中應(yīng)用最為廣泛的是金屬切削機(jī)床上使用的夾具，我們稱其為機(jī)床夾具。 機(jī)床夾具是在機(jī)床上用以準(zhǔn)確、迅速地安裝工件或刀具，從而保證工件與刀具間正確相對位置的一種工件裝備。由此可見，機(jī)床 夾具總的來看可以分為兩大類。一類是用以安裝工件的，一般稱為夾具；另一類是用以安裝刀具的，一般稱為輔具。如車床上的卡盤和鏜床上的鏜模等屬于前一類；而快換鉆夾頭，刀桿托 架及攻絲靠模裝置等屬于后一類。 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 第 5 頁 共 20 頁 零件的加工過程是由機(jī)床、夾具、刀具、工件組成的工藝系統(tǒng)中完成的。刀具不同于其他環(huán)節(jié)，它在工藝系統(tǒng)中具有特殊的地位，夾具的整體剛度對工件加工的動態(tài)誤差產(chǎn)生著非常特殊的影響。當(dāng)夾具的整體剛度遠(yuǎn)大于其他環(huán)節(jié)時，工件加工的動態(tài)誤差基本上只取決于夾具的制造精度和安裝精度。因此，設(shè)計夾具時，對夾具的整體剛度應(yīng)給予足夠重視。 機(jī)床夾具的種類很多，形狀千差萬別。為了設(shè)計、制造和管理的方便，往往按某一屬性進(jìn)行分類。 按夾具的通用特性分類 按這一分類方法，常用的夾具有通用夾具、專用夾具、可調(diào)夾具、成組夾具、組合夾具和自動線夾具六大類。它反映夾具在不同生產(chǎn)類型中的通用特性，因此是選擇夾具的主要依據(jù)。 按夾具使用的機(jī)床分類 這是專用夾具設(shè)計所用的分類方法。按使用的機(jī)床分類，可把夾具分為車床夾具、銑床夾具、鉆床夾具、鏜床夾具、磨床夾具、齒輪機(jī)床夾具等。 按夾具動力源分類 按夾具夾緊動力源可將夾具分為手動夾具和機(jī)動夾具兩大類。為減輕勞動強(qiáng)度和安全生產(chǎn)，手動夾具應(yīng)具有擴(kuò)力機(jī)構(gòu)與自鎖性能。常用的機(jī)動夾具有氣動夾具、液壓夾具、氣液夾具、電動夾具、電磁夾具、真空夾具和離心夾具等。 床夾具的功用 鉆床夾具的主要功能： 定位：通過工件定位基面與夾具定位元件的定位接觸或配合使工件在夾具中占 有正確的幾何位置，從而保證工件加工表面的尺寸和幾何形狀及相互位置精度要求。 夾緊：工件定位后，經(jīng)夾緊 裝置施力于工件，將其固定夾牢使工件正確的定位位置 在加工過程中 保持不變。 特殊 導(dǎo)向 功能： 鉆床夾具中的鉆模板和鉆套，他們能引導(dǎo)刀具進(jìn)行鉆削，其導(dǎo)向元件 常 制成模板形式，故鉆床夾具常稱為鉆模。 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 第 6 頁 共 20 頁 機(jī)床夾具在機(jī)械加工中的作用 機(jī)床夾具在保證產(chǎn)品優(yōu)質(zhì)，高產(chǎn)，低成本，充分發(fā)揮現(xiàn)有設(shè)備的潛力，便于工人掌握復(fù)雜或精密零件加工，減輕繁重的體力勞動等諸方面起著巨大的作用。機(jī)床夾具的設(shè)計和使用時促進(jìn)生產(chǎn)迅速發(fā)展的重要工藝措施之一。因此，一切機(jī)械制造行業(yè)的廣大工人和工程技術(shù)人員，歷來都把機(jī)床夾具的改進(jìn)，研制和開 發(fā)，作為技術(shù)革新中的主要課題之一。機(jī)床夾具的作用可以歸納為如下幾個方面： 夾具是保證工件的加工精度，穩(wěn)定產(chǎn)品質(zhì)量，實(shí)行全面質(zhì)量管理的重要手段。 可以提高勞動生產(chǎn)率和降低產(chǎn)品成本。 夾具可擴(kuò)大機(jī)床的工藝范圍，做到一機(jī)多能。 機(jī)床夾具在新產(chǎn)品的試制過程中，對縮短試制周期起著重要作用。 夾具在特種零件的加工中起著特殊作用。 平衡各工序時間，以便組織流水生產(chǎn)。 使操作方便、安全、減輕工人的勞動強(qiáng)度。 床夾具的組成 雖然各類機(jī)床夾具結(jié)構(gòu)不同，但按其主要功能加以分析，機(jī)床夾具一般是由定位元件、夾緊裝置和夾具體三部分組成，這三部分也是夾具設(shè)計的主要內(nèi)容。 定位元件 定位元件是夾具的主要功能元件之一。 夾緊裝置 夾緊裝置也是夾具的主要功能元件之一，通常，夾緊裝置的結(jié)構(gòu)會影響夾具的復(fù)雜程度和性能。 夾具體 夾具體是夾具的基本骨架，通過它將夾具所有元件構(gòu)成一個整體，定位元件， 夾緊裝置等分布在夾具體不同的位置上。 夾具體是夾具的基礎(chǔ)元件，在加工過程中，夾具體要承受工件重力、夾緊力、 切削力、慣性力和振動力的使用，所以夾具體應(yīng)具有足夠的強(qiáng)度、剛度和抗振性，以保證工件的加工精度。 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 第 7 頁 共 20 頁 導(dǎo)向元件 使用專用夾具進(jìn)行加工時，為了預(yù)先調(diào)正刀具的位置，在夾具上設(shè)有確定刀具位置或引導(dǎo)刀具方向的元件，如對刀塊，鉆套等。 連接元件 為了使夾具在機(jī)床 上占有正確的位置，一般夾具設(shè)有供夾具本身在機(jī)床上定位和夾緊的連接元件。 床夾具的主要類型 在鉆床上進(jìn)行孔的鉆、擴(kuò)、鉸、攻螺紋等加工所用的夾具，稱為鉆床夾具，鉆床夾具用鉆套引導(dǎo)刀具進(jìn)行加工，有利于保證被加工孔對其定位基準(zhǔn)和各孔之間的尺寸精度和位置精度，并可顯著提高勞動生產(chǎn)率。 鉆床夾具的種類繁多，一般分為： 固定式鉆模；在使用過程中，夾具和工件在機(jī)床上的位置固定不變。 回轉(zhuǎn)式鉆模；在鉆削加工中，回轉(zhuǎn)式鉆模使用較多，它用 于加工同一圓周上的平行孔系，或分布在圓周上的徑向孔。 移動式鉆模；這類鉆模用于加工中、小型工件同一表面上的多個孔。 翻轉(zhuǎn)式鉆模；這類鉆模主要用于加工中、小型工件分布在不同表面上的孔。 蓋板式鉆模；這類鉆模沒有夾具體，鉆模板上除鉆套外，一般還有定位元件和夾緊裝置，只要將它覆蓋在工件上即可進(jìn)行加工。 滑柱式鉆模；它是一種帶有升降模板的通用可調(diào)夾具。 鉆床夾具設(shè)計的要點(diǎn) 如圖 1 鉆床夾具的導(dǎo)向誤差分析： 鉆模上的導(dǎo)向裝置對定位元件的位置不準(zhǔn)確將導(dǎo)致刀具位置發(fā)生變化，因此而造成的加工尺寸誤差即為導(dǎo)向誤差 T，引導(dǎo)孔的軸線位置誤差受下列因素的影響： ：鉆模板底孔至定位元件的尺寸公差； e ：快換鉆套內(nèi)、外圓的同軸度公差； e ：襯套內(nèi)、外圓的同軸度公差； x ：快換鉆套和襯套的最大配合間隙 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 第 8 頁 共 20 頁 但刀具引導(dǎo)部位的直徑誤差，也使刀具偏離規(guī)定的位置，因此，應(yīng)一并考慮 其對加工尺寸的影響，即： X ：刀具（引導(dǎo)部位）與鉆套的最大配合間隙 X ：刀具在鉆套中的偏斜量，其值為： 2 2X 3X=2 2X 因此： 9 1 1 22 2 2 21 1 2 1 32T e e X X B 1 鉆模類型的選擇 鉆模的類型很多，在設(shè)計鉆模 時，首先需要根據(jù)工件的形狀、尺寸、重量和加工要求，并考慮生產(chǎn)批量、工廠工藝裝備的技術(shù)狀況等具體條件來選擇夾具的結(jié)構(gòu)類型。在選擇時，應(yīng)注意一下幾點(diǎn)： 被鉆孔的直徑大于 10（特別是鋼制件），鉆床夾具應(yīng)固定在工作臺上。 翻轉(zhuǎn)式和自由式鉆模適用于加工中小件，包括工件在內(nèi)的總重量不宜超過100N（ 10否則，應(yīng)采用具有回轉(zhuǎn)式或直線分度裝置的鉆模。 當(dāng)加工幾個不在同心圓周上的平行孔系時， 如工件和夾具的總重量超過150N（ 15宜采用固定式鉆模在搖臂鉆床上加工。如生產(chǎn)批量較大，則可在立式鉆床或組合機(jī)床上采用多軸傳動頭進(jìn)行加工。 對于孔的垂直度和孔距精度要求不高的中小型工件，宜優(yōu)先采用滑柱鉆模，買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 第 9 頁 共 20 頁 以縮短夾具的設(shè)計制造周期。如孔的垂直度公差小于 距位置公差小于 ，如不采取特殊措施，一般不宜采用這類鉆模。 鉆模板和夾具體為焊接結(jié)構(gòu)的鉆模，因焊接應(yīng)力不能徹底消除，精度不能長期保持，故一般只在工件孔距公差要求不高時才采用。 工件被加工孔與定位基準(zhǔn)的距離公差或孔距公差小于 ，宜采用固定式鉆模板和固定鉆套進(jìn)行加工。 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 第 10 頁 共 20 頁 第 2 章 工件在夾具上的定位分析 位的基本原理 為了保證工件被加工表面的技術(shù)要求，必須使工件相對刀具和機(jī)床處于 正確的加工位置。在使用夾具的情況下，就要使機(jī)床 刀具 和工件之間保持正確的加工位置。 工件在直角坐標(biāo)系中優(yōu)六個自由度，夾具用合理分布的六個支撐點(diǎn)限制工件的六個自由度，即用一個支撐點(diǎn)限制工件的一個自由度的方法，使工件在夾具中的位置完全正確。 位方式 工件以平面定位 工件以粗基準(zhǔn)平面定位。常用的定位元件有支撐釘和調(diào)節(jié)支撐釘。 工件以精基準(zhǔn)平面定位。常用的元件有支撐釘和平 頭支撐釘。 (2)工件以圓柱孔定位 常有的定位元件有：定位軸，固定式定位銷，小定位銷，可換式定位銷，定位插銷，圓柱心軸等。 (3)工件以外圓柱面定位 常用的定位元件有： V 形塊，半圓套，定位套等。 定位元件的要求 足夠的精度。 足 計 (1)固定式鉆床夠的強(qiáng)度和剛度。 耐磨性好。 工藝性好。 位裝置設(shè)夾具設(shè)計 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 第 11 頁 共 20 頁 510195 . 51 1 . 51 2 . 57 6 . 4+ 54 2 . 6 5+ 2 2+ . 5+ 0 . 1 2022? 8+326+示為 變速 叉的工序簡圖。加工要求是鉆削 8 孔。其相對于 垂直線傾斜 35 度 ；相對于 變速叉左端距離為 0 工序所用的機(jī)床為立式鉆床，定位設(shè)計步驟如下： 選擇定位基準(zhǔn)，并確定定位方式。 選擇 的軸線 為精基準(zhǔn)。其中 的軸線 為定位基準(zhǔn)。在 叉口設(shè)置兩 個支撐點(diǎn)，限制工件的 x y x z 四個自由度； 孔內(nèi)的短銷限制 y z 兩個自由度 。六個自由度被限制。因此本設(shè)計采用的是完全定位方式。 選擇定位元件結(jié)構(gòu) 以定位心軸定位 ， 叉口以 分別用支撐和擋銷 定位 。 分析定位誤差 用調(diào)整法加工一批工件時，工件在定位過程中，會遇到由于工件的定位基準(zhǔn)與工序基準(zhǔn) 不重合，以及工件的定位基準(zhǔn) (基面 )與定位元件工作表面存在制造誤差，這些都能引起工件的工序基準(zhǔn)偏離理想位置，由此引起工序尺寸產(chǎn)生加工誤差，及定位誤差D，其數(shù)值大小為工件的工序基準(zhǔn)沿工序尺寸方向上發(fā)生的最大偏移量。只有定位誤差小于工件相應(yīng)加工要求的公差的 1/51/3,定位方案才認(rèn)為是合理的，因此在夾具設(shè)計時必須對定位進(jìn)行分析與計算。 定位誤差由基準(zhǔn)不重合誤差B和基準(zhǔn)位移誤差Y兩部分組成，定位誤差的大小是兩項誤差在工序尺寸方向上的代數(shù)和，即 D B Y 其中基準(zhǔn)不重合誤差B的大小等于因定位基準(zhǔn)與工序基準(zhǔn)不重合而造成的加工尺寸的變動范圍。需要注意的是，當(dāng)工序基準(zhǔn)的變動方向與加工尺寸的方向買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 第 12 頁 共 20 頁 成夾角時，基準(zhǔn)不重合誤差等于定位尺寸的公差在加工尺寸方向上的投影?；鶞?zhǔn)位移誤差Y的大小等于因定位基準(zhǔn)與調(diào)刀基準(zhǔn)不重合造成工序 尺寸的最大變動量。當(dāng)定位基準(zhǔn)的變動方向與加工尺寸的方向不一致，兩者之間成一定夾角時，基準(zhǔn)位移誤差等于定位基準(zhǔn)的變動范圍在加工尺寸方向上的投影。因此，基準(zhǔn)位移誤差Y是一批工件逐個在夾具上定位時，定位基準(zhǔn)相對于調(diào)刀基準(zhǔn)的最大變動范圍在加工尺寸方向上的投影。 由加工零件圖可知，除孔 的大小由鉆頭保證外，本工序的主要加工要求是孔的深度、孔軸線與叉腳左側(cè)面位置度及孔的軸線與垂直面的夾角。由于夾角未注公差，所以只需計 算孔的深度、孔軸線與叉腳左側(cè)面位置度這兩項定位誤差即可。 定位誤差 采用圖 示定位方案時，這種定位方式屬于孔銷間隙配合的情況，而且在鉆孔加工時，切削力向下，即孔 與夾具上的定位銷保持固定邊接觸 (如圖 在這種情況下，孔在銷上的定位實(shí)際上已由定心定位轉(zhuǎn)變?yōu)橹味ㄎ坏男问?，定位基?zhǔn)變成了孔的一條母線 (圖 。此時的定位誤差是由于定位基準(zhǔn)與工序基準(zhǔn)不重合造成 的，屬于基準(zhǔn)不重合誤差，與銷子直徑公差無關(guān)。由此可求出由于孔徑變化造成孔心在接觸點(diǎn)與銷子中心線連線方向的最大變動量為： m a x m i 22 T即孔徑公差的一半。由前面分析已經(jīng)知道工件工序基準(zhǔn)仍是孔心，且工序尺寸方向與固定接觸點(diǎn)和銷子中心連線方向相同，所以有： 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 第 13 頁 共 20 頁 D ma O 2D 銷單邊接觸時的定位誤差 m a x m i 22 T 1 1 0 . 5 2( 1 2 . 1 0 5 1 2 . 0 4 5 ) m m 0 . 0 6 m m = 0 . 0 3 m m 150文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 第 18 頁 共 20 頁 感想 兩 個月的 設(shè)計 已接近尾聲，通 過本次設(shè)計 使 我受益匪淺，感受頗深，以下是我對本次設(shè)計總結(jié)。 在沒有做 設(shè)計 以前覺得 設(shè)計 只是對這幾年來所學(xué)知識的單純總結(jié)，但是通過這次做 設(shè)計 發(fā)現(xiàn)自己的看法有點(diǎn)太片面。 設(shè)計 不僅是對前面所學(xué)知識的一種檢驗，而且也是對自己能力的一種提高。通過這次 設(shè)計 使我明白了自己原來知識還比較欠缺。自己要學(xué)習(xí)的東西還太多，以前 好象 老是覺得自己什么東西都會，什么東西都懂，有點(diǎn)眼高手低。 然而 通過 本 次 設(shè)計 ，我才明白學(xué)習(xí)是一個長期積累的過程，在以后的工作、生活中都應(yīng)該不斷的學(xué)習(xí)，努力提高自己知識和綜合素質(zhì)。 在這次 設(shè)計 中也使我們的同學(xué)關(guān)系 更進(jìn)一步了，同學(xué)之間互相幫助，有什么不懂的大家在一起商量，聽聽不同的看法對我們更好的理解知識，所以在這里非常感謝幫助我的 老師和 同學(xué)。 總之，不管學(xué)會的還是學(xué)不會的的確覺得困難比較多，真是萬事開頭難，不知道如何入手。 然而還是耐著性子開始做，在做到一半時發(fā)現(xiàn)其實(shí)并不是太難，難的是自己沒有信心。 此外，還得出一個結(jié)論：知識必須通過應(yīng)用才能實(shí)現(xiàn)其價值！有些東西以為學(xué)會了，但真正到用的時候才發(fā)現(xiàn)是兩回事，所以我認(rèn)為只有到真正會用的時候才是真的學(xué)會了。 在設(shè)計過程中，我通過查閱大量有關(guān)資料，與同學(xué)交流經(jīng)驗和 自學(xué)，并向老師請