机床夹具设计说明书.doc

机床夹具课程设计钻18孔专用夹具学院：机电工程与自动化学院专业：机械设计与制造班级：11机械2班学号：1106240202姓名：陈志勇指导教师：陈佳彬2103年6月目录设计任务书前言设计思想1、钻床夹具设计过程1.1 工件本工序的加工要求分析1.2 确定夹具的类型1.3 拟定夹具的定位方案和选择定位元件1.4 确定夹具的夹紧方案1.5 确定夹具引导元件1.6 夹具的精度分析与计算1.7夹紧机构设计与夹紧计算1.7.1夹紧机构设计1.7.2夹紧计算1.8 夹具操作过程说明2、绘制夹具总图3、绘制夹具零件图机床夹具课程设计任务书设计题目钻18孔专用夹具指导老师设计条件零件简图（含材料、质量及毛坯种类）、中批量生产设计要求1 用计算机绘制夹具总装图一张（A3图）、指定零件图若干张（A4图）；2 设计说明书一份（包括零件图分析、定位方案确定、定位误差计算等内容）；3、用三维软件（pro/e或者Solidworks）进行夹具零件三维造型与虚拟装配。前言：1、 主要技术指标1）保证工件的加工精度专用夹具应有合理的定位方案、合适的尺寸、公差和技术要求，并进行必要的精度分析，确保夹具能满足工件的加工精度要求。2）提高生产效率 专用夹具的复杂程度要与工件的生产纲领相适应。应根据工件生产批量的大小选用不同复杂程度的快速高效夹紧装置，以缩短辅助时间，提高生产效率。3）工艺性好 专用夹具的结构简单、合理、便于加工、装配、检验和维修。专用夹具的生产属于中批量生产。4）使用性好 专用夹具的操作应简便、省力、安全可靠，排屑应方便，必要时可设置排屑结构。5）经济性好 除考虑专用夹具本身结构简单、标准化程度高、成本低廉外，还应根据生产纲领对夹具方案进行必要的经济分析，以提高夹具在生产中的经济效益。2、设计方案、设计方法、设计手段（一）研究原始资料 在明确夹具设计任务后，应对以下几方面的原始资料进行研究。1、研究加工工件图样 了解该工件的结构形状、尺寸、材料、热处理要求，主要表面的加工精度、表面粗糙度及其它技术要求。2、熟悉工艺文件，明确以下内容 （1）毛坯的种类、形状、加工余量及其精度。（2）工件的加工工艺过程、工序图、本工序所处的地位，本工序前已加工表面的精度及表面粗糙度，基准面的状况。 （3）本工序所使用的机床、刀具及其它辅具的规格。 （4）本工序所采用的切削量。（二）拟订夹具的结构方案 拟订夹具的结构方案包括以下几个内容1）确定夹具的类型各类机床夹具均有多种不同的类型、钻床夹具有固定式、翻转式、盖板式和滑板式等，应根据工件的型状、尺寸、加工要求及重量确定为回转式。2）确定工件的定位方案，设计定位装置 根据六点定位原则，通过分析工序图确定工件以椎孔定位，定位元件为心轴。3）确定工件的夹紧方式，设计夹紧装置 常用的夹紧机构有斜楔夹紧、螺旋夹紧、偏心夹紧、铰链夹紧等。根据工件的结构，加工方法其因素确定为螺旋夹紧。4）确定引导元件（钻套的类型及结构尺寸） 钻套的类型有固定式钻套、可换式钻套、快换式钻套、特殊式钻套，根据工件加工量确定为可换式钻套。5）夹具精度分析与计算6）绘制夹具总图3、主要工作程序1)零件本工序的加工要求分析2)确定夹具类型3)拟定定位方案和选择定位元件4)确定夹紧方案5)确定引导元件(钻套的类型及结构尺寸)6)夹具精度分析与计算7)绘制夹具总图8)绘制夹具零件图样9）编写设计说明书设计思想本工序是为一个零件加工 1 个18H7 的孔,所设计的一套钻床专用夹具。主要技术指标能保证工件的加工精度、提高生产效率、工艺性好和使用性好。我们在设计专用夹具时为了能满足工件的加工精度要求，考虑了合理的定位方案、合适的尺寸、公差和技术要求，并进行了必要的精度分析。由于是中批量生产，采用了固定式钻床夹具，提高了生产效率。在工艺性方面使这种夹具的结构简单、合理、便于加工、装配、检验和维修。在使用性方面这种夹具的操作简便、省力、安全可靠，排屑也方便，必要时可设置排屑结构。通过对钻床夹具设计的制作，进一步巩固和所学基本知识并使所学知识得到综合运用。学会查阅和收集技术资料，提高运用计算机辅助设计的能力，树立正确的设计思想和严谨的工作作风。设计思想：以定位轴为主定位，以V型块及夹具底面为辅助定位。此次需要完成的题目如下：如下图所示，设计加工工件上18H7孔的钻床夹具。图中其他各表面均已加工完毕。1、钻床夹具设计过程三维造型图：1.1 零件本工序的加工要求分析钻18H7孔1.2 确定夹具类型本工序所加工一个孔 (18H7)，位于工件外径38的圆周上，工件重量轻、轮廓尺寸以及生产量为中批量生产等原因，采用固定式钻模。1.3 拟定定位方案和选择定位元件(1) 定位方案根据工件结构特点，确定定位方案：以 38H7孔，工件右端面及其25外圆端面为定位面，限制6个自由度。定位方案不存在基准不重合误差，有利于减小误差。(2) 选择定位元件选择带有单头螺纹的定位心轴，作为以38H7孔的定位元件。定位副配合取38H7/g6。(3)定位误差计算加工18H7孔时孔距定位尺寸 1050.1mm的定位误差计算由于基准重合，故jb=0；存在基准位移误差，jw=0.052。由此可知此定位方案能满足尺寸1050.1mm的定位要求。1.4 确定夹紧方案参考夹具资料，以定位轴为主定位，以夹具底部上端面以及V型块为辅助定位，采用 M32螺母、垫圈和定位轴在20H7孔左端面夹紧工件，采用铰链机构和V型块加紧工件上端25外圆面。1.5 确定引导元件 (钻套的类型及结构尺寸 )由于生产量为中批量生产故选用可换钻套。主要尺寸由机床夹具零件及部件 可换钻套国标JB/T 8045.2-1999, 机床夹具零件及部件 钻套用衬套JB-T 8045.4-1999选取。钻孔时钻套内径为18mm。外径为380.0250.009mm 。 +中间衬套内径为380.050.025mm。中间衬套外径为500.0390.02mm。钻套端面至加工面的距离取10mm。麻花钻选用18mm 。引导元件至底部定位面的位置尺寸为380.03 mm。钻套轴线对基面的垂直度允差为 0.02mm。1.6 夹具精度分析与计算所设计夹具需保证的加工要求有：尺寸105 0.1mm；孔 38轴线与底面垂直度公差0.05mm等二项，精度分别验算如下：(1)尺寸105 0.1mm的精度校核A、定位误差dw，有前计算，已知dw=0.052；B、钻套外径与中间衬套内径间的最大配合间隙I= 0.059mm；C、麻花钻与钻套内孔的间隙 X 2= 0.04mm；D、钻头在钻套孔中的倾斜误差：X1=（B+S+H/2）X2 H由于B=26 mm，S=10 mm，H=30 mm。所以X1=（26+10+15）0.0430=0.068；E、钻套中间衬套内外表面轴度公差e1=e2=0.02 mm；按概率法相加=0.094 mmdw+T=0.146mm0.2 mm因而该夹具能保证尺寸105 0.1 mm的加工要求。(2)孔38轴线对底面垂直度公差0.05 mm精度校核定位轴线对夹具底座间垂直度误差T=0.02 mm因此此夹具能保证两孔轴线的垂直度要求。1.7夹紧机构设计与夹紧计算 1.7.1夹紧机构设计 根据设计思想，则此钻床夹具采用固定式钻床夹具，草图如下所示： 1.7.2夹紧计算1） 查表可得=42.7、 xf=1.0、 yf=0.7、.=.0.9因此Fz=.595N 查表可得=0.021、 xM=2.0、 yM=0.8、.=.0.87 因此 扭矩 M=1.6Nm 由夹紧