河南工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院oc.doc

1、河南工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院工裝夾具課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書    題目：                     班     級(jí): 姓     名： 專     業(yè): 指導(dǎo)教師：

2、0;  二零一零年十月 題 目：鋼套鉆模設(shè)計(jì)（見鋼套零件圖及題目文字說(shuō)明) 原始數(shù)據(jù)： 圖紙及手冊(cè) 一、 目的要求 1、培養(yǎng)學(xué)生綜合運(yùn)用所學(xué)理論和專業(yè)知識(shí)分析和解 決本專業(yè)的工程技術(shù)問題的能力. 2、培養(yǎng)學(xué)生正確使用技術(shù)資料，國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)，有關(guān)手冊(cè)的方法。 3、掌握中等復(fù)雜零件的夾具設(shè)計(jì)的方法步驟。二、 原始資料 1、鋼套圖紙一張2、生產(chǎn)綱領(lǐng):小批量生產(chǎn)3、有關(guān)工具書、手冊(cè)三 設(shè)計(jì)內(nèi)容 設(shè)計(jì)鋼套鉆模.1、必須設(shè)計(jì)的圖紙 （1）、繪制產(chǎn)品零件圖一張(A4）（2）、繪制鉆模裝配圖一張 （A2）2、設(shè)計(jì)說(shuō)明書內(nèi)容（1）、夾具方案的論證 (2）、夾具結(jié)構(gòu)及特點(diǎn)（3）、定位 (

3、4）、夾緊 （5)、導(dǎo)向(6）、主要尺寸及尺寸公差、配合公差及形位公差的確定（7)、定位誤差的計(jì)算（8）、夾具的使用（9)、參考資料四、 日 期1、 接受設(shè)計(jì)任務(wù)日期：2011年 3月 日2、 完成設(shè)計(jì)任務(wù)日期:2011年 3月 日備記： 注：本設(shè)計(jì)任務(wù)書一式三份.分別交畢業(yè)設(shè)計(jì)委員會(huì),指導(dǎo)教師和學(xué)生.學(xué)生需將任務(wù)書附入畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書內(nèi)。鋼套零件圖以及題目的文字說(shuō)明鋼套屬小批量生產(chǎn)。鋼套及其兩端面已加工完畢鋼套外圓已加工完畢本工序要加工任務(wù)：設(shè)計(jì)鉆的鉆模 摘 要 這是一個(gè)鋼套鉆模的設(shè)計(jì),為了保證加工精度和提高生產(chǎn)效率，特設(shè)計(jì) 此固定鉆模，在立鉆上使用以滿足本工件的加工要求。 首先對(duì)夾具方案進(jìn)行

4、了論證,由于鋼套是小批量生產(chǎn)，夾具應(yīng)簡(jiǎn)單高效, 易于制造,操作方便.本說(shuō)明書對(duì)夾具的結(jié)構(gòu)及特點(diǎn),夾具的定位 和夾緊等等問題進(jìn)行 了深入的分析和確定，以滿足本次設(shè)計(jì)的根本要求，對(duì)于夾具體的設(shè)計(jì) 和制造方法等問題,也都進(jìn)行了分析和確定。而主要尺寸則由所加工工 件的具體尺寸要求進(jìn)行了分析確定。還對(duì)本夾具的定位誤差進(jìn)行計(jì)算， 以證明能否保證零件的加工精度。最后是夾具的使用說(shuō)明.本設(shè)計(jì)還附有一張工件零件圖，和一張鋼套鉆模（裝配鉆模體）的裝配圖.目 錄緒論1.夾具方案的論證2。夾具的結(jié)構(gòu)及特點(diǎn)3.定位4。夾緊5導(dǎo)向6夾具體的設(shè)計(jì)7 主要尺寸及技術(shù)要求的確定8定位誤差的計(jì)算:9。夾具的使用10 參考資料11

5、。附件（圖紙）緒 論夾具分類機(jī)床夾具按其使用特點(diǎn)可分為通用夾具、專用夾具、可調(diào)夾具、組合 夾具及隨行夾具五種基本類型。 按機(jī)床可分為車床夾具、銑床夾具、鏜床夾具鉆床夾具等等。本夾具是鉆床夾具也叫鉆模夾具設(shè)計(jì)說(shuō)明書的簡(jiǎn)要內(nèi)容本夾具因?yàn)橐庸ひ粋€(gè)孔,故采用固定鉆模,且鉆模要安裝在立鉆上 。根據(jù)所加零件的具體情況，定位采用不完全定位,采用一面一銷定位。為了結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，夾緊用外螺紋、快換墊圈、螺母夾緊裝置。導(dǎo)向裝置采用固定鉆套，安裝在上模板上。其鉆模體采用了型材裝配夾具體、上模板上與夾具體兼用。主要 尺寸根據(jù)鋼套的技術(shù)要求提高精度而確定。應(yīng)盡量使結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)化.其中的配合和精度都由查表確定.再通過(guò)對(duì)定位誤差的

6、計(jì)算,可以確定所設(shè)計(jì)的夾具符合大批量生產(chǎn)的要求,結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，操作方便. 最后對(duì)夾具的使用方法加以說(shuō)明。夾具設(shè)計(jì)說(shuō)明書1夾具方案的論證： 本專用鉆模在立鉆Z5025用于鋼套孔的鉆孔加工。且為小批量 生產(chǎn)。應(yīng)采用固定鉆模.本工序(之前已加工完各平面且0內(nèi)孔及其端面，提供了本工序的加工定位基準(zhǔn)。本鉆?？梢圆捎貌煌耆ㄎ?由于是小批量生產(chǎn)又是小工件，可以考慮采用螺旋夾緊機(jī)構(gòu)。本鉆模固定鉆模板，鉆孔是單工步工序、采用固定鉆套。本工序采用機(jī)床，刀具為標(biāo)準(zhǔn)麻花鉆。機(jī)床與刀具均為通用型號(hào)，故 夾具設(shè)計(jì)應(yīng)使其適應(yīng)機(jī)床與刀具，由于是小批量生產(chǎn)，夾具的結(jié)構(gòu)力求簡(jiǎn)單,易于制造，操作方 便。2夾具的結(jié)構(gòu)及特點(diǎn)：2。1夾具

7、的結(jié)構(gòu)本鉆模屬固定鉆模安裝在工作臺(tái)上使用，本夾具主要由型材鉆模體、 定位心軸、調(diào)整墊圈、以及螺紋夾緊機(jī)構(gòu)等組成。2.2 夾具的特點(diǎn)夾具體：采用了型材夾具體模板：本夾具根據(jù)結(jié)構(gòu)特點(diǎn),比較特殊（沒有單獨(dú)的模板）.因?yàn)椴?用了型材夾具體定位方式:為一寬面一長(zhǎng)銷定位屬于有過(guò)定位現(xiàn)象的不完全定位。夾緊：采用最簡(jiǎn)單的螺旋夾緊機(jī)構(gòu)3.定位：3。1定位與定位原理在加工工件之前，首先應(yīng)使工件在機(jī)床上與刀具處于正確的加工位 置，這就是定位。通過(guò)工件的定位,使每一個(gè)被加工工件重復(fù)放置到 夾具中都能準(zhǔn)確占據(jù)由定位元件規(guī)定的同一位置。夾具在工件定位過(guò) 程中,起著決定的作用，對(duì)于同一批工件來(lái)說(shuō),它必須保證每個(gè)工件 放置在

8、夾具中都能準(zhǔn)確占據(jù)同一位置。用以保證其位置精度。 3。2定位方式 本鉆模定位屬于組合定位：圓柱孔用于長(zhǎng)銷定位，限制四個(gè)自由度,端平面（30-大環(huán)形面）定位,限制三個(gè)自由度,形成了長(zhǎng)銷大平面組合，有過(guò)定位現(xiàn)象（要保證不干涉）。但另一個(gè)自由度（繞軸線轉(zhuǎn)）可以不限制，能滿足加工要求。定位方式為一面一長(zhǎng)銷定位所以本鉆模屬于有過(guò)定位現(xiàn)象的不完全定位，用適當(dāng)分布的五個(gè)約 束點(diǎn)限制工件的五個(gè)自由度.定位心軸的結(jié)構(gòu)分三段：安裝部分：30左端面往左14H7 安裝頸， 安裝螺紋M10(加墊 圈、鎖緊螺母）是用來(lái)定位心軸安裝在鉆模體上的。定位部分：30右端面及其往右20H7定位頸.（長(zhǎng)度較短，與 20長(zhǎng)30通孔是間

9、隙配合，作定位時(shí)屬短銷定位。）夾緊部分：定位頸再往右的一段夾緊螺紋M10、(加外六角夾緊螺母 M10和開口墊圈10）定位柱還有一個(gè)特點(diǎn)：20H7定位頸在鉆套下方局部銑平，用來(lái)讓刀和容屑為此心軸安裝時(shí)為了保證局部銑平部分能夠朝上,需在 30正下方采用防轉(zhuǎn)銷防轉(zhuǎn)。還可以有第二方案:短銷(限制二自由度）,寬環(huán)形面（限制三個(gè)自由度）， 無(wú)過(guò)定位現(xiàn)象。無(wú)需局部銑平,無(wú)須加工防轉(zhuǎn)銷孔,可減少防轉(zhuǎn)銷零件,還可以有第三方案:長(zhǎng)銷（限制四41對(duì)加緊裝置的基本要求夾具上實(shí)現(xiàn)夾緊的夾緊機(jī)構(gòu)是否正確合理，對(duì)于保證加工質(zhì)量提高生產(chǎn) 率、減輕工人的勞動(dòng)強(qiáng)度有很大影響。41。1夾緊時(shí)不破壞工件的正確位置，并使工件在加工過(guò)程

10、中不因振動(dòng)而變形、錯(cuò)位。412夾緊作用準(zhǔn)確、安全、可靠,夾緊機(jī)構(gòu)要要有自鎖作用。 413夾緊動(dòng)作迅速,操作方便省力。 414夾緊機(jī)構(gòu)的自動(dòng)化程度應(yīng)與工件的生產(chǎn)批量及工廠的生產(chǎn)條 件相適應(yīng)。415結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、緊湊、有足夠剛性，盡量使用標(biāo)準(zhǔn)件。42 夾具夾緊力分析421 夾緊力方向的選擇42。1.1夾緊力的方向應(yīng)有利于工件的定位，而不能破壞定位。為此一 般要求主夾緊力應(yīng)垂直指向第一定位基準(zhǔn)面。4212夾緊力的方向應(yīng)盡量與工件剛度大的方向一致，以減少工件 變形。4213夾緊力的方向應(yīng)盡可能與切削力，工件重力方向一致，使以 較小所需的夾緊力較小。422 夾緊力作用點(diǎn)的選擇4221 夾緊力作用點(diǎn)應(yīng)正對(duì)支撐

11、元件或位于支撐元件所形成的穩(wěn)定 受力區(qū)內(nèi)，以保證工件已獲得的定位不變。4222夾緊力作用點(diǎn)應(yīng)處在工件剛性較好的位置,以減小工件的 夾緊變形。4223 夾緊力作用點(diǎn)和支撐點(diǎn)應(yīng)盡量靠近切削部位，以提高工件 切削部位的剛度和抗震性。 4224 夾緊力作用點(diǎn)應(yīng)盡量使各支撐處的接觸變形均勻，以減小加工誤差。 43 夾緊力大小 夾緊力大小應(yīng)適當(dāng)，夾緊力過(guò)小，在加工過(guò)程中會(huì)發(fā)生位移或偏轉(zhuǎn)，夾緊力過(guò)大會(huì)使工件變形，因此夾緊力大小應(yīng)適當(dāng)。 本鋼套鉆模具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,夾緊方便，自鎖性好，安全省力的特點(diǎn)。其夾緊裝置由定位柱上端的外螺紋M10、外六角螺母M10和開口墊圈10組成。（開口墊圈方案裝夾時(shí)只需松開螺母，抽出開

12、口墊圈即可裝卸零件。符合快速裝卸的基本要求，也符合夾緊力三要素的選擇原則。適合手動(dòng)夾緊。） 5導(dǎo)向5。1本鉆模的鉆模板 孔加工時(shí)為了引導(dǎo)刀具，保證孔的位置精度，同時(shí)增加鉆頭和鏜桿的支撐以提高其剛度，減小變形，夾具上需要設(shè)置刀具的導(dǎo)向裝置。模板：襯套與快換鉆套組裝在模板上。 鉆模板還可分為固定式鉆模板、鉸鏈?zhǔn)姐@模板、可卸式鉆模板和懸掛式鉆模板。模板：本夾具根據(jù)結(jié)構(gòu)特點(diǎn),比較特殊（沒有單獨(dú)的模板）。因?yàn)椴捎昧诵筒膴A具體5。2。 鉆套的選擇 本鉆模供小批量生產(chǎn)，當(dāng)加工孔時(shí)，由于本工序精度較低，應(yīng)是單工步工序采用固定鉆模。鉆套中基本鉆套（即鉆套用襯套）與板用過(guò)盈配合，鉆套與基本鉆套用過(guò)度配合。10h7

13、/n6。 鉆套材料及熱處理方法的選擇T10A淬火5560HRC優(yōu)質(zhì)碳素工具鋼（高級(jí))淬火加低溫回火而耐磨自由度），窄環(huán)形面（限制一個(gè)自由度）,無(wú)過(guò)定位現(xiàn)象。但局部銑平部分改為10圓柱。這樣改進(jìn)可減少定位頸銑削，且無(wú)須加工防轉(zhuǎn)銷孔，可減少防轉(zhuǎn)銷零件,4夾緊6夾具體的設(shè)計(jì) 夾具體是整個(gè)夾具的基體和骨架，要服從所有元件、機(jī)構(gòu)和裝置的安裝要求來(lái)精心設(shè)計(jì)，夾具體需要正確的安裝在機(jī)床上,故夾具體的形狀和尺寸，主要取決于夾具上各組成體的分布、工件形狀、尺寸、加工性質(zhì)等。61設(shè)計(jì)夾具體的基本要求 611要有足夠的強(qiáng)度和剛性。 夾具體在夾緊力、切削力的作用下，應(yīng)不變形、不震動(dòng),保證加工質(zhì)量. 612結(jié)構(gòu)應(yīng)簡(jiǎn)單，

14、工件裝卸方便。 在保證夾具體強(qiáng)度和剛度的前提下，盡可能的體積小，重量輕,以便操作. 613要有良好的機(jī)械加工工藝性和使用性. 夾具體上有三個(gè)主要部分：即夾具體與機(jī)床表面的安裝基面;安裝導(dǎo)向裝置的表面;安裝定位元件的表面.614尺寸要穩(wěn)定。 鑄造件夾具體要進(jìn)行時(shí)效處理,壁厚變化要緩和、均勻,以免產(chǎn)生過(guò)大的內(nèi)應(yīng)力。615排除切屑要方便。 為了防止加工中切削積留在定位元件工作表面或其他裝置而影響工件的正常定位和夾具的正常工作,在設(shè)計(jì)夾具時(shí)要考慮切屑的排泄問題。 616夾具體在機(jī)床上的安裝要穩(wěn)定、可靠、安全。62夾具體毛坯的類型夾具體毛坯的類型有：鑄造夾具體 焊接夾具體 鍛造夾具體 型材夾具體 裝配夾

15、具體本夾具屬于型材夾具體，由型材加工裝配而成。這樣設(shè)計(jì)的優(yōu)點(diǎn)是制造成本低、周期短取材方便、質(zhì)量小等優(yōu)點(diǎn)。本型材夾具體的結(jié)構(gòu)由盤、和套組成，套的上、下銑出兩個(gè)平行平面，它的下部是安裝基準(zhǔn),上部兼作鉆模板。夾具體為框式結(jié)構(gòu)本夾具的夾具體具體結(jié)構(gòu)見圖.7 主要尺寸及技術(shù)要求的確定7。1 一面一銷定位的設(shè)計(jì)7。1。1確定鉆套孔坐標(biāo)的定位尺寸+0.1 0.1 夾具相應(yīng)尺寸的公差取零件尺寸公差的.且公差對(duì)稱分布。故為:20+ -0.03 7。1.2 確定短圓柱定位部分直徑由于工件加工完孔后,尺寸為20H7。故定位用的定位柱相應(yīng)表面（相當(dāng)于短銷定位）與其配合應(yīng)為間隙配合,經(jīng)查表后確定,該尺寸直徑為20f6

16、7。2 確定鉆套軸線與定位柱20軸線的垂直度要求：取工件相應(yīng)要求公差0.02的1/3,即0。00773 幾處配合的確定定位柱與體配合處配合： 14H7/n6 定位柱與工件定位孔的配合:20H7/f6鉆套與鉆模板底孔的配合：10H7/n6盤與套之間的配合:40H7/n68定位誤差的計(jì)算: 一批工件分別在夾具中定位時(shí)，各工件所占據(jù)的位置并不完全一致由于工件在夾具中定位不準(zhǔn)確所引起的加工誤差，稱為定位誤差。定位誤差的計(jì)算公式： D=B +W 其中:D :定位誤差 B：基準(zhǔn)不重合誤差 W：基準(zhǔn)位移誤差本夾具定位誤差的計(jì)算:基準(zhǔn)不重合誤差B：B=0（設(shè)計(jì)基準(zhǔn)與定位基準(zhǔn)重合）W=0（定位環(huán)形面和基準(zhǔn)環(huán)形面

17、經(jīng)過(guò)加工而接觸）D=B+W=0結(jié)論：定位誤差為09。夾具的使用91 工件在夾具上的安裝 工件以孔20套入夾具定位心軸上，且端面與定位基準(zhǔn)面（環(huán)形面）接觸，定位完畢。定位柱20另一端，插入開口墊圈寧緊鎖緊螺母，其夾緊力的大小由工人憑經(jīng)驗(yàn)自行掌握.(用標(biāo)準(zhǔn)呆扳手）92工件的加工過(guò)程 921鉆模平放在立鉆工作臺(tái)上,讓鉆頭與鉆套處于正確位置（對(duì)準(zhǔn)）后，用壓板將夾具固定在機(jī)床上,進(jìn)行鉆削。 922 打開螺紋夾緊裝置,取出工件加工完畢。10 參考資料 1、賈安冬  焊接結(jié)構(gòu)及生產(chǎn)設(shè)計(jì)  天津：天津大學(xué)出版社，19897 t3 G4 o& E" X。

18、 C3 N" s3 T E! Z、王政  焊接工裝夾具及變位機(jī)械  北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2001” ? C7 h6 u1 A) R/ E* H    3、陳煥明  焊接工裝設(shè)計(jì)基礎(chǔ)  北京：航空工業(yè)出版社， 2004    4、中國(guó)機(jī)械工程學(xué)會(huì)焊接學(xué)會(huì)  焊接手冊(cè)（第2版）  北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2001) h( h3 m, J&     5、胡家秀  簡(jiǎn)明機(jī)械零件設(shè)計(jì)使用手冊(cè)