法蘭盤零件鉆床夾具設(shè)計(jì)說明書(共12頁)

1、精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上 機(jī)電及自動(dòng)化學(xué)院機(jī)械夾具課程設(shè)計(jì) 設(shè)計(jì)題目：法蘭盤零件鉆床夾具設(shè)計(jì)專 業(yè)：08機(jī)械電子 學(xué) 號：0811116044 姓 名： 指導(dǎo)老師： 2011年12月19日至2012年1月8日專心-專注-專業(yè)前 言工裝夾具就是用夾具將需要加工的零件準(zhǔn)確定位和可靠夾緊，便于工序的快速順利進(jìn)行并且保證要加工零件的結(jié)構(gòu)精度方面要求的工藝裝備。工裝夾具對提高產(chǎn)品質(zhì)量，減輕工人的勞動(dòng)強(qiáng)度，加速生產(chǎn)實(shí)現(xiàn)機(jī)械化、自動(dòng)化進(jìn)程等方面起著非常重要的作用。工裝夾具的主要作用有以下幾個(gè)方面：（1）準(zhǔn)確、可靠的定位和夾緊，可以減輕甚至取消下料和劃線工作。減小制品的尺寸偏差，提高了零件的精度和可換性。（

2、2）有效的防止和減輕了零件變形。（3）使工件處于最佳的加工部位，工藝缺陷明顯降低，加工速度得以提高。（4）以機(jī)械裝置代替了手工裝配零件部位時(shí)的定位、夾緊及工件翻轉(zhuǎn)等繁重的工作，改善了工人的勞動(dòng)條件。 工裝夾具中用于鉆孔、擴(kuò)孔、锪孔及攻絲的鉆床夾具，它習(xí)慣稱為鉆模。使用鉆模加工時(shí)，是通過鉆套引導(dǎo)刀具進(jìn)行加工。鉆模主要用于加工中等精度、尺寸較小的孔或孔系。使用鉆模可以提高孔及孔系間的位置精度，又有利于提高空的形狀和尺寸精度，同時(shí)還可以節(jié)省劃線找正的輔助時(shí)間，其結(jié)構(gòu)簡單、制造方便，因此鉆模在批量生產(chǎn)中得到廣泛的應(yīng)用。目 錄前言 2一、夾具設(shè)計(jì)任務(wù)及要求1.1法蘭盤零件圖 41.2法蘭盤的重點(diǎn)技術(shù)要求

3、分析 4二、法蘭盤零件鉆3x11mm通孔、锪3x16.5mm沉孔加工工序夾具設(shè)計(jì)方案的確定1、基準(zhǔn)面的選擇（夾具體方式的確定） 52、定位原理及定位方案的選擇及實(shí)現(xiàn) 53、夾緊方式及元器件的選擇 64、夾具總裝結(jié)構(gòu) 7三、定位誤差及夾緊分析與計(jì)算 7 1、定位誤差計(jì)算 82、鉆削力及夾緊力的計(jì)算 9四、夾具工作原理(操作)簡介 10五、參考文獻(xiàn) 10六、附件 法蘭盤零件鉆3x11mm通孔、锪3x16.5mm沉孔的夾具設(shè)計(jì)一、夾具設(shè)計(jì)任務(wù)及要求1.1 法蘭盤零件圖由零件圖可知，其材料為HT150，該材料為灰鑄鐵。加工通孔的直徑為11mm，選用麻花鉆d1=11mm，材料為高速鋼。加工锪孔的直徑為1

4、6.5mm，深度為10mm，選用锪鉆d2=16.5mm，材料為高速鋼。所用機(jī)床為立式鉆床Z525。法蘭盤零件圖如下：1.2 法蘭盤零件的重點(diǎn)技術(shù)要求分析1.公差要求（1）3x11mm通孔、3x16.5mm沉孔均布在中心孔軸線同心圓98mm上；（2） 有一個(gè)11mm通孔正對與中心軸距離mm的面。2.精度及批量分析（1）本工序有一定位置精度要求，屬于批量生產(chǎn)，使用夾具加工是適當(dāng)?shù)?。?）考慮到生產(chǎn)批量不是很大，因而夾具結(jié)構(gòu)應(yīng)盡可能的簡單，以減少夾具的制造成本。二、夾具設(shè)計(jì)方案的確定2.1基準(zhǔn)面的選擇（夾具體方式的確定）夾具體是夾具的基本件，它既要把夾具的各種元件、機(jī)構(gòu)、裝置連接成一個(gè)整體，而且還要

5、考慮工件裝卸的方便。因此，夾具體的形狀和尺寸主要取決于夾具各組成件的分布位置、工件的外形輪廓尺寸以及加工的條件等。在設(shè)計(jì)夾具體時(shí)應(yīng)滿足以下基本要求。 具有足夠的強(qiáng)度和剛度。 結(jié)構(gòu)簡單、輕便，在保證強(qiáng)度和剛度前提下結(jié)構(gòu)盡可能簡單緊湊，體積小、質(zhì)量輕和便于工件裝卸。 安裝穩(wěn)定牢靠。 結(jié)構(gòu)的工藝性好，便于制造、裝配和檢驗(yàn) 尺寸要穩(wěn)定且具有一定精度。 清理方便。2.2 定位原理及定位方案的選擇及實(shí)現(xiàn)1.工件的定位原理自由物體在空間直角坐標(biāo)系中有六個(gè)自由度，即沿OX,OY,OZ三個(gè)軸向的平動(dòng)自由度和三個(gè)繞軸的轉(zhuǎn)動(dòng)自由度。要使工件在夾具體中具有準(zhǔn)確和確定不變的位置，則必須限制六個(gè)自由度。工件的六個(gè)自由度均

6、被限制的定位叫做完全定位；工件被限制的自由度少于六個(gè)，但仍然能保證加工要求的定位叫不完全定位。2.定位方案的選擇方案一：以52g6外圓端面、的內(nèi)孔和距中心軸mm的面定位，限制六個(gè)自由度，為完全定位。 方案二：以52g6外圓端面、距中心軸mm的面和距中心軸54mm的面定位，限制六個(gè)自由度，為完全定位。比較兩種方案，方案二裝夾方便，但不符合基準(zhǔn)重合原則，定位誤差大。而方案一使通孔和沉孔的定位誤差為零，且符合基準(zhǔn)重合原則，夾緊力方向垂直主要定位面，也符合夾緊力確定原則。故方案一比方案二好。2.3 夾具類型的選擇本工序鉆通孔采用固定式鉆模中的可翻轉(zhuǎn)式鉆模，并采用分度裝置做到一次裝夾，同時(shí)加工3個(gè)孔。2

7、.4 夾緊方式及元器件的選擇夾緊機(jī)構(gòu)的三要素是夾緊力方向的確定、夾緊力作用點(diǎn)的確定、夾緊力大小的確定。對夾緊機(jī)構(gòu)的基本要求如下： 夾緊作用準(zhǔn)確，處于夾緊狀態(tài)時(shí)應(yīng)能保持自鎖，保證夾緊定位的安全可靠。 夾緊動(dòng)作迅速，操作方便省力，夾緊時(shí)不應(yīng)損害零件表面質(zhì)量 夾緊件應(yīng)具備一定的剛性和強(qiáng)度，夾緊作用力應(yīng)是可調(diào)節(jié)的。 結(jié)構(gòu)力求簡單，便于制造和維修。為簡化結(jié)構(gòu)，確定采用螺栓夾緊。2.5 夾具總裝結(jié)構(gòu)根據(jù)被加工零件的結(jié)構(gòu)特征，選擇定位基準(zhǔn)，實(shí)現(xiàn)六點(diǎn)定位原理,即以工件的52g6外圓端面為定位基準(zhǔn)面，約束了Y向的移動(dòng)；X向的轉(zhuǎn)動(dòng)；Z向的轉(zhuǎn)動(dòng)3個(gè)自由度。36短定位銷約束了Z向的移動(dòng)；X向的移動(dòng)2個(gè)自由度。浮動(dòng)支承

8、板約束了Y向的轉(zhuǎn)動(dòng)1個(gè)自由度。這樣工件的6個(gè)自由度被完全被消除也就得到了完全的定位。 夾具總裝圖三、定位誤差與夾緊分析及計(jì)算3.1 定位誤差計(jì)算 考察工件上與使用夾具有關(guān)的工序尺寸及工序要求（即工序位置尺寸和位置要求）有：通孔及沉孔孔軸距離中心軸為49mm；分析定位誤差：49mm尺寸的定位誤差： 定位誤差由兩部分組成：定位基準(zhǔn)與設(shè)計(jì)基準(zhǔn)不重合產(chǎn)生的定位誤差和定位副制造不準(zhǔn)確產(chǎn)生的基準(zhǔn)位移誤差。 因?yàn)楣ぜ且砸幻嬉讳N一浮動(dòng)支承板定位，使孔的設(shè)計(jì)基準(zhǔn)和定位基準(zhǔn)重合，故現(xiàn)選取工件上中心孔與短定位銷的配合均為H7/f6，則圓柱銷的直徑尺寸為36mm,中心孔經(jīng)加工后的尺寸為mm。所以 由于加工的尺寸為1

9、1mm和16.5mm，不要求公差等級，按IT12級公差計(jì)算，查表得誤差為0.18mm,只占公差的0.043/0.18=23.9%<。 由于加工面的公差都沒有要求，均按IT12的公差標(biāo)準(zhǔn)算，因此完全可以保證加工精度的要求。3.2 鉆削力及夾緊力的計(jì)算 鉆孔切削力：查現(xiàn)代機(jī)床夾具設(shè)計(jì)，得鉆削力計(jì)算公式： 式中 鉆削力 每轉(zhuǎn)進(jìn)給量, 麻花鉆直徑, 修正系數(shù)，所以 鉆孔的扭矩： 式中 每轉(zhuǎn)進(jìn)給量, 麻花鉆直徑, 修正系數(shù)， 锪孔切削力：查現(xiàn)代機(jī)床夾具設(shè)計(jì)，得鉆削力計(jì)算公式： 式中 鉆削力 每轉(zhuǎn)進(jìn)給量, 麻花鉆直徑, 修正系數(shù)，所以 鉆孔的扭矩： 式中 每轉(zhuǎn)進(jìn)給量, 麻花鉆直徑, 修正系數(shù)， 鉆孔

10、夾緊力：實(shí)際所需夾緊力：安全系數(shù)： 查現(xiàn)代機(jī)床夾具設(shè)計(jì)，用扳手的M12六角螺母，螺距為1.75mm，手柄長度140mm，作用力70N，所產(chǎn)生的夾緊力為5380N>，故該夾具加工安全。4、 夾具工作原理(操作)簡介： 對此夾具各個(gè)零件的裝配關(guān)系見夾具總裝圖，下面我們來分析與說明它的工件原理：心軸上的短銷通過鎖緊螺母上的孔、本身的螺栓、螺母與夾具體緊緊連接。工件裝夾時(shí)，只要把鉆模板上的菱形螺母轉(zhuǎn)過90°，即可翻轉(zhuǎn)鉆模板，然后把壓緊螺母松開，把開口墊圈抽出，即可把工件套上去。利用二面一孔進(jìn)行定位，當(dāng)工件套上去后，先插入開口墊圈，再擰緊壓緊螺母進(jìn)行夾緊。鉆模板轉(zhuǎn)回來后，菱形螺母反方向轉(zhuǎn)90°，這時(shí)鉆頭在鉆模套的引導(dǎo)下對待加工工件進(jìn)行加工，并且在鉆模套的作用下完成鉆床對法蘭盤的鉆孔、锪孔工序。當(dāng)完成一個(gè)位置的加工后，松開鎖緊螺母，拔出定位銷，轉(zhuǎn)動(dòng)分度盤，使工件進(jìn)入下一個(gè)加工位，以此來完成一次裝夾，鉆三個(gè)均布的孔。本夾具操作簡單，省時(shí)省力，裝卸工件時(shí)只需靠開口墊圈和緊定螺栓的松緊即可輕松實(shí)現(xiàn)。五、參考文獻(xiàn)1、機(jī)床夾具設(shè)計(jì)手冊 王光斗、王春福主編 上?？茖W(xué)技術(shù)出版社 1980年2、機(jī)床夾具設(shè)計(jì)