法兰钻床夹具设计课程设计

齐 齐 哈 尔 工 程 学 院课程设计（论文）题 目 法兰钻床夹具设计课程设计（钻 4x 直径 6 孔）院 （系） 专业班级学生姓名指导教师成 绩年 月 日中 文 摘 要在机械制造各行业的工艺过程中广泛应用着各种不同的，用以固定加工对象，使之占有正确位置，以便接受施工的一种工艺装备，统称为夹具。因此，无论是在机械加工，装配，检验，还是在焊接，热处理等冷，热工艺中，以及运输工作中都大量采用夹具。但在机械加工中应用最为广泛的是金属切削机床上使用的夹具，我们称其为机床夹具。它在保证产品优质，高产，低成本，充分发挥现有设备的潜力，以便工人掌握复杂或精密零件加工技术，以减轻繁重的体力劳动等诸方面起着巨大的作用。因此，机床夹具的设计和使用是促进生产迅速发展的重要工艺措施之一。为此，在本次毕业设计时，选择了机床夹具设计。本文主要围绕机床钻孔夹具设计为中心。用以钻某零件零件，首先通过参观实习让我们对夹具设计有了初步的了解，特别是对钻模夹具设计的了解更为深刻。然后，在导师的指导下，对夹具设计方案进行分析和选择。选定方案后，。通过查阅相关夹具设计书籍和相关图例在钻孔夹具设计过程中，。在查阅了相关文献后完成外文翻译。参考相关资料完成夹具的总体设计。关键词 机械；夹具；钻模；加工目 录一 、 绪 论 .1（ 一 ） 钻 孔 夹 具 方 案 设 计 .1（ 二 ） 了 解 夹 具 总 体 设 计 的 要 求 .2（ 三 ） 钻 床 的 发 展 趋 势 .3（ 四 ） 钻 床 夹 具 的 概 述 .41.钻 床 夹 具 的 特 点 .42.钻 床 夹 具 的 主 要 类 型 .53.钻 模 类 型 选 择 .64.钻 套 的 选 择 .65.钻 模 板 类 型 .7二 钻 床 夹 具 设 计 特 点 .8三 、 工 件 的 夹 紧 计 算 及 其 选 择 .10（ 一 ） 工 件 的 夹 紧 .10（ 二 ） 夹 紧 力 的 选 择 .111. 夹 紧 力 方 向 .112. 夹 紧 力 的 作 用 点 .123.夹 紧 力 的 计 算 .12四 、 夹 具 结 构 分 析 与 设 计 .15（一）夹具的夹紧装置和定位装置 .15（二）钻孔与工件之间的切屑间隙 .17（三）钻模板 .19（四）定位误差的分析 .19（五）钻套、衬套、钻模板设计与选用 .20IV（六） 确定夹具体结构和总体结构 .22（七）夹具设计及操作的简要说明 .24结 论 .25致 谢 .27参 考 文 献 .29一 、 绪 论（ 一 ） 钻 孔 夹 具 方 案 设 计方 案 设 计 是 夹 具 设 计 的 重 要 阶 段 ， 它 在 分 析 各 种 原 始 资 料的 基 础 上 ， 要 完 成 下 列 设 计 工 作 ： 1 研 究 壳 体 零 件 原 始 资 料 ， 明 确 设 计 要 求 。 拟 订 钻 孔 夹 具 结 构 方 案 ， 绘 制 夹 具 结 构 草 图 。 绘 制 夹 具 总 图 ， 标 注 有 关 尺 寸 及 技 术 要 求 。 绘 制 零 件 图 。从 另 外 一 方 面 来 说 ， 机 床 夹 具 设 计 是 工 艺 装 备 设 计 中 的一 个 重 要 组 成 部 分 ， 是 保 证 产 品 质 量 和 提 高 劳 动 生 产 率 的 一项 重 要 技 术 措 施 。 在 设 计 过 程 中 应 深 人 实 际 ， 进 行 调 查 研 究 ，吸 取 国 内 外 的 先 进 技 术 ， 制 定 出 合 理 的 设 计 方 案 ， 再 进 行 具体 的 设 计 。 而 深 入 生 产 实 际 调 查 研 究 中 ， 应 当 掌 握 下 面 的 一些 资 料 ： 1(1)工 件 图 纸 ； 详 细 阅 读 工 件 的 图 纸 ， 了 解 工 件 被 加 工 表面 是 技 术 要 求 ， 该 零 件 在 机 器 中 的 位 置 和 作 用 ， 以 及 装 置 中的 特 殊 要 求 。(2)工 艺 文 件 ： 了 解 工 件 的 工 艺 过 程 ， 本 工 序 的 加 工 要 求 ，工 件 被 加 工 表 面 及 待 加 工 面 状 况 ， 基 准 面 选 择 的 情 况 ， 可 用机 床 设 备 的 主 要 规 格 ， 与 夹 具 连 接 部 分 的 尺 寸 及 切 削 用 量 等 。(3)生 产 纲 领 ： 夹 具 的 结 构 形 式 应 与 工 件 的 批 量 大 小 相 适应 ， 做 到 经 济 合 理 。在 本 次 毕 业 设 计 的 夹 具 要 求 是 中 小 批 量 生 产 的 夹 具 设 计 。(4)制 造 与 使 用 夹 具 的 情 况 ， 有 无 通 用 零 部 件 可 供 选 用 。2工 厂 有 无 压 缩 空 气 站 ； 制 造 和 使 用 夹 具 的 工 人 的 技 术 状 况 等 。夹 具 的 出 现 可 靠 地 保 证 加 工 精 度 ， 提 高 整 体 工 作 效 率 ，减 轻 劳 动 强 度 ， 充 分 发 挥 和 扩 大 机 床 的 工 艺 性 能 。（ 二 ） 了 解 夹 具 总 体 设 计 的 要 求1） 夹 具 应 满 足 零 件 加 工 工 序 的 精 度 要 求 。 特 别 对 于 精 加工 工 序 ，应 适 当 提 高 夹 具 的 精 度 ， 以 保 证 工 件 的 尺 寸 公 差 和 形 状 位 置公 差 等 。2） 夹 具 应 达 到 加 工 生 产 率 的 要 求 。 特 别 对 于 大 批 量 生 产中 使 用 的夹 具 ， 应 设 法 缩 短 加 工 的 基 本 时 间 和 辅 助 时 间 。3） 夹 具 的 操 作 要 方 便 、 安 全 。 按 不 同 的 加 工 方 法 ， 可 设置 必 要 的防 护 装 置 、 挡 屑 板 以 及 各 种 安 全 器 具 。4） 能 保 证 夹 具 一 定 的 使 用 寿 命 和 较 低 的 夹 具 制 造 成 本 。夹 具 元 件的 材 料 选 用 将 直 接 影 响 夹 具 的 使 用 寿 命 。 因 此 ， 定 位 元 件 以及 主 要 元 件 宜 采 用 力 学 性 能 较 好 的 材 料 。 夹 具 的 低 成 本 设 计在 世 界 各 国 都 以 相 当 重 视 。 为 此 ， 夹 具 的 复 杂 程 度 应 与 工 件的 生 产 批 量 相 适 应 。 在 大 批 量 生 产 中 。 宜 采 用 气 压 、 液 压 等高 效 夹 紧 装 置 ； 而 小 批 量 生 产 ， 则 宜 采 用 较 简 单 的 夹 具 结 构 。5） 要 适 当 提 高 夹 具 元 件 的 通 用 化 和 标 准 程 度 。 选 用 标 准化 元 件 ，3特 别 应 选 用 商 品 化 的 标 准 元 件 ， 以 缩 短 夹 具 制 造 周 期 ， 从 而降 低 夹 具 成 本 。6） 必 须 具 有 良 好 的 结 构 工 艺 性 ， 以 便 夹 具 的 制 造 、 使 用和 维 修 。以 上 要 求 有 时 是 互 相 矛 盾 的 ， 故 应 在 全 面 考 虑 的 基 础 上 ， 处理 好 主 要 矛 盾 ， 使 之 达 到 较 好 的 效 果 。 例 如 钻 模 设 计 中 ， 通常 侧 重 于 生 产 率 的 要 求 。（ 三 ） 钻 床 的 发 展 趋 势钻 床 系 指 主 要 用 钻 头 在 工 件 上 加 工 孔 的 机 床 。 通 常 钻 头旋 转 为 主 运 动 ， 钻 头 轴 向 移 动 为 进 给 运 动 。 钻 床 结 构 简 单 ，加 工 精 度 相 对 较 低 ， 可 钻 通 孔 、 盲 孔 ， 更 换 非 凡 刀 具 ， 可 扩 、锪 孔 ， 铰 孔 或 进 行 攻 丝 等 加 工 。 钻 床 可 分 为 下 列 类 型 ： (1)台 式 钻 床 ： 可 安 放 在 作 业 台 上 ， 主 轴 垂 直 布 置 的 小 型钻 床 。 (2)立 式 钻 床 ： 主 轴 箱 和 工 作 台 安 置 在 立 柱 上 ， 主 轴 垂 直布 置 的 钻 床 。 (3)摇 臂 钻 床 ： 摇 臂 可 绕 立 柱 回 转 、 升 降 ， 通 常 主 轴 箱 可在 摇 臂 上 作 水 平 移 动 的 钻 床 。 它 适 用 于 大 件 和 不 同 方 位 孔 的加 工 。 (4)铣 钻 床 ： 工 作 台 可 纵 横 向 移 动 ， 钻 轴 垂 直 布 置 ， 能 进行 铣 削 的 钻 床 。 (5)深 孔 钻 床 ： 使 用 特 制 深 孔 钻 头 ， 工 件 旋 转 ， 钻 削 深 孔的 钻 床 。 (6)平 端 面 中 心 孔 钻 床 ： 切 削 轴 类 端 面 和 用 中 心 钻 加 工 的中 心 孔 钻 床 。 4(7)卧 式 钻 床 ： 主 轴 水 平 布 置 ， 主 轴 箱 可 垂 直 移 动 的 钻 床钻 床 相 关 标 准 与 其 他 金 属 切 削 机 床 相 关 标 准 大 体 相 同 ，其 专 用 标 准 有 ： GB6477.4-86 金 属 切 削 机 床 术 语 钻 床 ，GB2815-89、 JB/T5763-91 钻 床 联 接 尺 寸 标 准 ， GB9461-88、 JB/Z108-89 摇 臂 钻 床 参 数 及 系 列 型 谱 标 准 等 ， 出 口产 品 不 得 低 于 一 等 品 。 主 要 生 产 厂 家 有 ： 中 捷 友 谊 厂 、 沙 市 第 一 机 床 厂 、 宁 夏大 河 机 床 厂 、 鲁 南 机 床 厂 、 保 定 钻 床 厂 等 。 钻 床 主 要 出 口 日本 、 东 南 亚 、 欧 、 美 、 非 洲 及 港 、 澳 等 30 余 个 国 家 及 地 区 。（ 四 ） 钻 床 夹 具 的 概 述钻 床 夹 具 ： 用 干 各 种 钻 床 （ 镗 床 组 合 机 床 ） 上 的 夹 具 ，又 称 钻 模 ， 镗 模 。 主 要 目 的 保 证 孔 的 精 度 （ 位 置 ） 。 要 想 对钻 床 夹 具 有 深 刻 的 了 解 ， 就 要 先 知 道 钻 床 夹 具 的 特 点 。1.钻 床 夹 具 的 特 点在 一 般 钻 床 对 工 件 进 行 空 加 工 ， 多 具 一 下 特 点 :首 先 是 刀 具 本 身 的 刚 性 比 较 差 。 钻 床 上 所 加 工 的 空 多 为小 尺 寸 的 孔 ， 其 工 序 内 容 不 外 乎 钻 、 扩 、 铰 、 锪 或 攻 螺 纹 等加 工 ， 所 以 ， 刀 具 直 径 往 往 比 较 小 ， 而 轴 向 尺 寸 比 较 啊 ， 刀具 的 刚 性 均 较 差 。其 次 是 多 刃 刀 的 不 对 称 ， 易 造 成 空 的 形 位 公 差 。 钻 、 扩 、铰 等 孔 加 工 刀 具 ， 多 为 多 刃 刀 具 ， 当 刀 刃 分 布 不 对 称 ， 或 刀刃 分 布 不 对 称 ， 或 刀 刃 长 度 不 等 ， 会 造 成 被 加 工 孔 的 制 造 误差 ， 尤 其 是 采 用 普 通 麻 花 钻 钻 孔 ， 手 工 刃 磨 钻 头 所 造 成 的 两侧 不 对 称 ， 极 易 造 成 被 加 工 孔 的 孔 位 偏 移 、 孔 径 增 大 及 孔 轴5线 的 弯 曲 和 歪 斜 ， 严 重 影 响 孔 的 形 状 、 位 置 精 度 。再 有 就 是 普 通 麻 花 钻 头 起 钻 时 ， 孔 的 精 度 极 差 。 普 通 麻花 钻 轴 向 尺 寸 大 ， 结 构 刚 性 差 ， 加 上 钻 心 结 构 所 形 成 的 横 刃 ，破 坏 定 心 ， 使 钻 尖 运 动 布 稳 定 ， 往 往 在 起 钻 过 程 造 成 较 大 的孔 位 误 差 。 在 单 件 、 小 批 量 生 产 种 中 ， 往 往 要 考 操 作 工 在 起钻 过 程 中 不 断 地 进 行 人 工 矫 正 控 制 孔 位 精 度 ， 而 在 大 批 生 产中 ， 则 需 依 靠 刀 刃 结 构 的 改 进 和 夹 具 对 刀 具 的 严 格 引 导 解 决 。综 合 以 上 孔 加 工 特 点 ， 钻 床 夹 具 的 主 要 任 务 是 解 决 好 工件 相 对 刀 具 的 正 确 加 工 位 置 的 严 格 控 制 问 题 。 在 大 批 量 生 产中 ， 为 有 自 傲 解 决 钻 头 钻 孔 的 精 度 不 稳 定 的 问 题 ， 多 直 接 设置 带 有 刀 具 引 导 的 钻 模 板 ， 对 钻 头 进 行 正 确 引 导 和 对 孔 位 进行 强 制 性 限 制 。 尤 其 是 对 箱 体 、 盖 板 类 工 件 的 钻 孔 ， 往 往 要同 时 有 多 支 钻 头 一 次 性 钻 出 众 多 的 孔 ， 为 保 证 加 工 孔 隙 的 位置 精 度 ， 一 定 要 通 过 一 块 精 确 的 模 版 ， 把 多 个 孔 位 由 引 导 限制 好 。 这 种 用 来 正 确 引 导 钻 头 控 制 孔 位 精 度 的 模 版 。 专 业 化 、高 效 生 产 中 的 钻 床 夹 具 ， 通 常 具 有 较 精 确 的 钻 模 版 ， 以 正 确 、快 速 地 引 导 钻 头 控 制 孔 位 精 度 ， 这 是 钻 床 夹 具 的 最 主 要 的 特点 。 所 以 ， 习 惯 上 又 把 钻 床 夹 具 称 为 钻 模 。 为 防 止 钻 刃 破 坏钻 模 板 上 引 导 孔 的 孔 壁 ， 多 在 引 导 孔 中 设 置 高 硬 度 的 钻 套 ，以 维 持 钻 模 板 的 孔 系 精 度 。对 钻 床 夹 具 的 类 型 要 有 一 定 的 认 知 。2.钻 床 夹 具 的 主 要 类 型钻 床 加 工 中 对 不 同 的 加 工 工 件 所 选 着 的 夹 具 体 液 是 不 同的 。 因 此 根 据 经 验 人 们 总 结 了 以 下 不 同 工 件 加 工 的 主 要 夹 具 。它 们 主 要 是 ：61.固 定 式 ： 夹 具 与 机 床 上 位 置 固 定 不 变 ， 用 于 立 钻 ， 摇臂 钻 加 工 大 件 等2.回 转 式 ： 用 于 同 一 圆 周 上 的 孔 系 加 工 。 它 包 括 立 轴 、卧 轴 和 斜 轴 回 转 三 种 基 本 型 式 。3.移 动 式 ： 钻 模 移 动 ， 用 于 加 工 同 一 表 面 上 的 多 个 孔