机床钻孔夹具毕业设计

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 HBC6700 方向机壳体，首先 通过参观实习让我们对夹具设计有了初步的了解， 特别是对盖板式钻模夹具设计 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： 关键词：机械；夹具；钻模；加工目录摘要 .1前 言1 第 1 章 钻孔夹具设计的要求 2 1.1 钻孔夹具方案设计 .2 1.2 了解夹具总体设计的要求 .2 第 2 章 钻床夹具设计特点 4 2.1 确定夹具的类型 . .4 2.2 钻模的主要类型 .42.3 盖板式夹具特点 .5 第 3 章 工件的夹紧计算及其选择 7 3.1 工件的夹紧 . 7 3.1.1 夹紧基本原理理论 7 3.1.2 夹紧座 8 3.1.3 夹紧压板 83.1.4 夹紧螺钉 9 3.2 夹紧力的选择 .9 3.2.1 夹紧力方向 .10 3.2.2 夹紧力的作用点 .10 3.2.3 夹紧力的计算 .10 3.2.4 夹具精度计算与分析 11 第 4 章 夹具结构分析与设计 .13 4.1 夹具的夹紧装置和定位装置 .13 4.2 夹具的导向 .14 4.3 钻孔与工件之间的切屑间隙. 154.4 钻模板 . 16 4.5 总体分析夹具 . 16 总 结17 参考文献18 致 谢 19前言在机械加工过程中，夹具按专业化程度可分为通用夹具、专用夹具、可调 夹具、组合夹具、成组夹具、标准夹具、随行夹具、组合机床夹具等。我这次设 计的是盖板式钻夹具。 这是一种专用夹具，专为一工件的一道工序而设计的夹具。 钻夹具的主要任务是保证刀具旋转轴线对工件定位表面有正确的相互位置， 根据 工件的集合形状和尺寸结构及工艺特性， 选择不同形式的钻模以保证产品精度和 生产率。 在众多钻模夹具机床中，综合考虑设计要求、特点及夹具设计原理等的各 方面的因素，选择了用盖板式钻模，它一般用于加工小型工件上分布在一个面上 的孔。本文就围绕此夹具的方案选择，确定夹具，设计夹具等等展开的。 但是，由于知识的缺陷，设计时考虑的不够周全，还存在一些错误，请各 位老师和同学指出，我将做到虚心接受，努力提高自己。1第 1 章 钻孔夹具设计的要求1.1 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： 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)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。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。 1.2 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， 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。第 2 章 钻床夹具设计特点2.1 确定夹具的类型按使用范围， 夹具可分为通用夹具和专用夹具两类。 通用夹具适用于各种不 同尺寸的零件加工，如导尺、分度盘等。这类夹具是作为附件与机床一起配套供 应的。 专用夹具是专门为某一工件在某一工序进行加工而设计的夹具， 如在铣床 上加工弯曲零件必须采用相应的夹具， 在压刨上加工斜面、 曲面也要采用专用夹 具。2.2 钻模的主要类型 钻床专用夹具一般通称为“钻模” 。可按钻模有无夹具体，以及夹具体是否 可动，而分为下面几类：1.固定式钻模 这种钻模在使用时，是被固定在钻床工作台。用于在立轴式钻床上加工较 大的单孔或在摇臂钻床上加工平行孔系。如果要在立式钻床上使用固定式钻模加 工平行空系，则需要在机床主轴上安装钻模时，一般先将装在主轴上的定尺刀具 伸入钻套中，以确定钻模的位置，然后将其紧固。这种加工方式的钻孔精度比较 高。 2 回转式钻模 回转式钻模主要用于加工同一圆周面上的平行孔系，或分布在圆周上的径 向孔。有立轴、卧轴和斜轴回转等三种基本形式。由于回转台已标准化，并作为 机床附件由专门厂生产供应，固回转式钻模的设计，大多数情况是设计专用的工 作夹具和标准回转台联合使用。 3.翻转式钻模 主要用于加工小型工件不同表面上的孔。使用翻转式钻模可减少工件装夹 的次数，提高工件上各孔之间的位置精度。 4.盖板式钻模 这种钻模无夹具体，其定位元件和夹紧装置直接装在钻模板上。钻模板在 工件上装夹，适合于体积大而笨重的工件上的小孔加工。夹具、结构简单轻便， 易清除切屑；但是每次夹具需从工件上装卸，较费时，故此钻模的质量一般不宜 超过 10 kg。 5.滑柱式钻模 滑柱式钻模的结构已经标准化了和规格化了，具有不同的系列。使用时， 只要根据工件的形状、尺寸和加工要求等具体情况，专门设计制造相应的定位夹紧装置和钻套等，装在夹具体的平台或钻模板上的适当位置，就可用于加工。 此次设计的夹具工件是侧盖，图为其中部分结构。图 2.1 钻孔零件此设计针对这四个孔设计盖板式钻孔夹具。2.3 盖板式夹具特点 盖板式钻模的特点是没有夹具体。图所示为加工车床溜板箱上多个小孔所 用的盖板式钻模，它用圆柱销 1 和菱形销 3 在工件两孔中定位，并通过 3 个支承钉 4 安放在工件上。盖板式钻模的优点是结构简单，多用于加工大型工件上的小孔， 如图 2 所示。图 2.2 盖板式钻模 1圆柱销；2钻模板；3菱形销；4支撑钉1）工件的定位 该套夹具采用的定位： 该套夹具采用“一销一孔”的定位.通过一个销及工件上一个孔及其该工件 的一个平面进行定位。 其中孔限制 X、Y 方向上移动，销限制绕 Z 旋转。 若定位销为长销，则出现过定位。所以定位销为短定位销。52）定位销的选择从上可知此套夹具选