GY01-154@机床夹具柔性化技术研究及设计
收藏
资源目录
压缩包内文档预览：(预览前20页/共41页)
编号：484838
类型：共享资源
大小：8.52MB
格式：ZIP
上传时间：2015-11-05
上传人：QQ28****1120
认证信息
个人认证
孙**（实名认证）
辽宁
IP属地：辽宁
30
积分
- 关 键 词：
-
机械毕业设计全套
- 资源描述：
-
GY01-154@机床夹具柔性化技术研究及设计,机械毕业设计全套
- 内容简介：
-
第三部分 设计和制造钻模及夹具 第十二章 直角板钻模和夹具 1 第 12-14单元翻译者：林怡 第十二单元 直角板钻模和夹具 一、目的： 在完成这一单元以后，学生应该可以： 分析零件数据并确定适当的夹具设计方案。 确定指定样本零件的定位、支承，以及夹紧方案。 为指定的样本零件设计一个直角板钻模和一个直角板夹具。 直角板夹具主要用于加工那些用板型工具不容易加工的零件。这些工具的尺寸和复杂性随着零件的改变而改变，但是不管他们的尺寸如何变化，每件工具的基本结构本质上是相同的。 直角板工具结构上的主要构件是一个角。过去通常由这一结构构成的工具有角、 T形物、S梁、铸造支架材 料、平面材料的组合剖面、以及标准工具的工具体，如图 12-1所示。 二、变化及应用 在任何直角板工具体的设计中，必须牢记一个重点：工具的垂直构件必须与水平构件尺度相同或略小于水平构件。维持工具的刚性以及确保零件的精度这也是必需的。在极少数情况下，这条规则并不适用。垂直构件必须由特殊位置的角撑板支撑或由两个角撑板共同支撑，如图 12-2所示。 （一）简单的直角板工具 简单的直角板工具由一个与机床工作台成 90度的角构成，如图 12-3所示。这些工具通常用来加工那些有与机床工作台成垂直角的细节要求的零件。 （二） 改良的直角板工具 改良的直角板工具由一个在平行于机床工作台到垂直于机床工作台角度范围内任意可调的角构成，如图 12-4所示。这些直角板工具通常用于加工那些有与机器工作台成一定角度但并不垂直的细节要求的零件。 （三）其它应用 除了上述讨论的主要用途外，直角板钻模和夹具还可作为 分度工具 ，如图 12-5所示，或作为辅助支撑，如图 12-6所示。 nts第三部分 设计和制造钻模及夹具 第十二章 直角板钻模和夹具 2 图 12-1 工具体结构 图 12-2 支撑角 图 12-3 简单的直角板工具 图 12-4 改良 的直角板工具 角撑板 结构剖面图 铸造支架材料 组合件剖面 标准工具的工具体 通过改变长度 来改变角度 枢轴点 机床工作台 机床工作台 配合特殊角 nts第三部分 设计和制造钻模及夹具 第十二章 直角板钻模和夹具 3 图 12-5 分度夹具 图 12-6 辅助支撑 三、直角板钻模设计 直角板钻模通常用于多种零件的机械加工。由于他们的设计，他们能够适应零件不断变化的形状。图 12-7就是一个展示适合性的例子。 图 12-7 利用直角板钻模加工的典型零件 一旦设计者选定了一个直角板钻模，评估和分析也就开始了。这将涉及到零件图和联接器的生产计划，如图 12-8所示，设计者记录下下列设计数据： 零件是一个圆柱形套管，长 2.38英寸，一段台阶直径为 2.38英寸，另一段直径为 1.38英寸。每段台阶宽均为 1.13英寸。 分度 柱塞 直角板支撑 板形夹具 零件 机床工作台 nts第三部分 设计和制造钻模及夹具 第十二章 直角板钻模和夹具 4 零件上钻了两个孔，一个直径为 1.188英寸，另一个直径为 0.594英寸。 零件已在车床上车端面、钻孔。 材料选用 1020钢。 生产批量是 100件。 要求执行的操作是在直径较大的台阶上钻四个直径为 0.19英寸的孔，在直径较小的台阶上钻两个直径为 0.19英寸的孔。 该半成品在这道工序之前已车端面、钻孔。 注意： 孔偏离中心位置在 .015的范围内 除非特别注明 公差为 .01 明细栏 序号 数量 尺寸 材料 1 100 2.38 2.38 1020 序号 日期 修改 设备 名称 连接器 制图 CR 检查 W.C. 审核 M.B. 日期 材料 比例 公差 .xx .015 角度 .xxx .015 0 -30 除特别规定的公差以外 零件号 D-22019 生产计划 零件号 22019 零件名称 连接器 数量 100 规程序号 78-0544 图号 D-22019 工序制定者 M.MC.AVOY 修改序号 日期 第 1页 共 1页 工序号 工序内容 设备 加工工具 1 2 3 4 5 车端面，车外圆 镗 0.594 英寸、深 1.13 英 寸的孔 镗 1.19 英寸、深 1.13 英寸的孔 钻 6- 0.19英寸孔，然后镗孔 去毛刺并检查 #27车床 #27车床 #27车床 #66钻床 #7磨床 #27-12六角车床 #27-12六角车床 #27-12六角车床 #66-9立式钻床 #7-84研磨滚筒 5 4 3 2 量规 钻头 钻头，机用长锥柄 钻头，机用长锥柄 - .19 1.000 .500 T-22019-2检验夹具 T-22019-1钻模 - - 工序号 工艺装备 尺寸 特殊工具序号 图 12-8 零件图和生产计划 A-A 剖面 1.188 .006 1.13 深 .594 1.13 深 4- .19 孔 2- .19 孔 nts第三部分 设计和制造钻模及夹具 第十二章 直角板钻模和夹具 5 （一）定位、支撑和夹紧零件 最简单、最精确的定位方法是钻中心孔。台阶式定位器以满足与大孔相配合的同时能通过小孔的要求来制造，如图 12-9所示。台阶式定位器末端的螺纹用于安装能将零件在适当位置夹紧的快速作用旋钮。 台阶式定位器大端的直径是最重要的尺寸。这一表面既是钻孔的支撑面又是与零件参考表面轮毂相配合的表面。 根据在零件图上找到的信息，定位孔最大允许直径是 1.194英寸；最小允许直径是 1.182英寸。根据这些尺寸，定位器尺寸决定为 1.181 0.0005英寸。当考虑最小零件和最大定位器尺寸时，在零件和定位器之间允许存在 0.0005英寸的间隙。当使用最大零件和最小定位器尺寸时，在零件和定位器之间允许存在 0.0135英寸的间隙。孔的定位公差是偏离中心线 0.015英寸；因此，这个定位器尺寸在公差范围内，如图 12-10所示。必须记住这些尺寸是极限值。在实际情况中，尺寸变化通常小得多。 图 12-9 台阶式定位 器 图 12-10 定位器尺寸计算 夹具体 定位点 快速作用旋钮 1.194 最大零件尺寸 1.1805 最小定位器尺寸 .0135 总偏差 .0135/2 （在各方向上偏离中心的位移为 .0068） 1.182 最大零件尺寸 1.1815 最小定位器尺寸 .0005 总偏差 .0005/2 （在各方向上偏离中心的位移为 .00025） nts第三部分 设计和制造钻模及夹具 第十二章 直角板钻模和夹具 6 （二）分度定位零件 用这个钻模夹具完成的分度定位通常是由操作者手工完成的。用于定位零件的分度销是一个球头柱塞，如图 12-11所示，这个分度销既能保证转速又能保证精确性。使用时，先在零件上钻孔；然后旋转零件直到球形按钮进入刚钻的孔中。以相同的方式钻其余孔。通过使用球头柱塞分度速度得以提高，这是因为零件仅仅旋转就使球头按钮与孔分离胜于用手移动分度销。通过控制球头柱塞与钻孔位置成 90度角的位置，四个等间距孔能够很容易被加工出。 当钻小台阶上的两个孔时，大台阶上的 孔再次作为零件参考。通过分度球和孔配合来定位零件，可以维持两台阶上孔之间适当的径向定位，如图 12-12所示。 图 12-12 利用球形柱塞分度 图 12-13 铰接叶片中的钻模定位 （三）钻套定位 由这个钻模夹具指定的钻套既可以是固定的又可以是可换的，这取决于夹具体的设计。如果顶部的夹具是铰接的可以采用固定钻套，如图 12-13所示。这儿钻套可以转开以便零件的加载和卸载。这种方法适用于高强度运转。因为绝对的经济性，通常会选择另一种方法。 相对于由固定钻套构成的钻 模夹具，由可换钻套（图 12-14）构成的钻模夹具可以获得相同的间隙但成本较低。这种类型的钻模夹具可能加载和卸载稍微慢些，但是 100个零件总体增加的时间也是极小的。 双头螺纹定位器 钻孔位置 零件 零件旋转 变换位置 图 12-11 球形柱塞 nts第三部分 设计和制造钻模及夹具 第十二章 直角板钻模和夹具 7 图 12-14 滑移式可换钻套的使用 图 12-15 衬套的定位 在每一种情况下，钻套都必须被定位在与定位器中心线的偏差不超过 0.0075英寸的位置上。将钻套与定位器的定位公差合成可能引起的情况如图 12-15所示。可能出现的最糟的公差情况将使孔的位置偏离中心 0.0118英寸。这可以完全处于 0.015英寸的零件公差范围内。 （四）钻模夹具体设计 由这个钻模夹具确定的夹具体应该是由铸造支架原材料制造的不对称 T型。这一结构能允许足够的刚度，同时也提供了防止整个夹具翻转的稳定性。钻模板也可以是铸造的平面材料。夹具体应该由合板钉以及螺钉与定位器固定起来，如图 12-16所示。夹具在机床上的定位可以由 U型槽和 T型螺栓完成，也可以由螺旋压板夹紧机构完成，如图 12-17所示。 绘制夹具体草图和夹具总图（ P183图12-18）是直角板钻模设计的最后阶段。 变换位置 钻套向左偏 .005 零件向右偏 .0068 最大偏差为 .0118 图 12-16 装配好的钻模夹具体 nts第三部分 设计和制造钻模及夹具 第十二章 直角板钻模和夹具 8 图 12-17 工具在机床上的定位 四、直角板 夹具设计 直角板夹具广泛应用于制造业中的各种操作。它们易于适应实际情况中的任何加工工具和任何工序。到目前为止，探讨过的夹具都以夹具固定、刀具移动的形式使用。在这一部分中，将研究刀具静止而夹具旋转的问题和好处。 这将涉及到零件图和悬架（ P184图 12-19）的生产计划，设计夹具时必须考虑下列事项： 零件是一个粗糙的铸件，大约长 100，宽 80，高 80。 零件底部已加工，底部有四个 10孔。 材料选用生黄铜。 生产批量是 80件。 要求执行的操作是在铸件的圆柱形部分钻一个 30的通孔。 零件在 这道工序以前，底面已铣、已钻孔。 零件有一个直径约为 20的中心孔。 一旦收集和分析设计尺寸，设计过程也就开始了。 U 型槽和 T 型螺栓 螺旋压板夹紧机构 nts第三部分 设计和制造钻模及夹具 第十二章 直角板钻模和夹具 9 图 12-18 夹具总图 1/2-13统一标准粗螺纹两处标记零件“B”钻孔并攻 螺纹至 1/4-20统一标准粗 螺纹球形柱塞固定件零件“B”零件“A”双头螺纹定位器零件“A”.453 1/2-20统一标准粗螺纹T-22019-1nts第三部分 设计和制造钻模及夹具 第十二章 直角板钻模和夹具 10 尺寸转换表 明细栏 mm 英寸 序号 数量 尺寸 材料 10 .394 1 80 80 80 100 生黄铜 12 .472 30 1.181 60 2.362 66 2.598 80 3.150 100 3.397 公差为 .01 序号 日期 修改 设备 名称 悬架 制图 JB 检查 K.D. 审核 M.H. 日期 材料 比例 公差 .xx .015 角度 .xxx .005 0 -30 除特别规定的公差以外 零件号 D-11207 生产计划 零件号 11207 零件名称 悬架 数量 80 规程序号 77-94752 图号 D-11207 工序制定者 D.LIBBY 修改序号 日期 第 1页 共 1页 工序号 工序内容 设备 加工工具 1 2 3 4 铣低面至厚度 12mm 钻 4- 10mm 孔 钻 30通孔 去毛刺并检查 #37铣床 #66钻床 #27车床 #7磨床 #37-10卧式铣床 #66-9立式钻床 #27-60普通车床 #7-84研磨滚筒 4 3 2 1 量规 - 钻头，机用长直柄 平面铣刀，台钳 - - 10mm 100 100 125， #87 T-11207-4检验夹具 T-11207-3车床夹具 T-11207-2钻床夹具 T-11207-1铣床夹具 工序号 工艺装备 尺寸 特殊工具序号 图 12-19 零件图和生产计划 （一）零件定位 定位该零件最精确有效的方法是以孔为定位基准。零件底部四个孔中的其中两个可以用于定位零件，如 185页图 12-20所示。如果孔径有很大偏差，可以使用可调圆锥定位器来确保重复精度，如 185页图 12-21所示。对所钻孔可以进行与这 些孔相关的加工。 假如零件在钻孔这一道工序中所钻得的孔径尺寸与规定尺寸的偏差不大，那么可以采用同一类型的定位器。倘若销的位置正确，一个圆柱形定位销和一个菱形定位销将精确定位零件。如图 12-22所示正确地安排这些定位元件的位置。 零件 零件 圆柱形定位销 图 12-20 零件定位 4- 10 孔 nts第三部分 设计和制造钻模及夹具 第十二章 直角板钻模和夹具 11 图 12-21 锥面定位销的使用 图 12-22 定位元件的布置 （二）夹紧零件 一些方法可以用于夹紧该零件。为了尽可能使成本降低，通常选用压板夹紧机构夹紧该铸件。压板是闩型的，它以一端为轴心转动，在另一端闩上，如 图 12-23所示。这一类型因其结构简单、快速动作而被选用。 用来保证夹紧的螺钉应该是内六角圆柱头螺钉，以此减小暴露部分螺纹受损的可能性。压板厚度应该大约为 15以抵抗弯曲变形。螺钉应该大致为 M10。 （三）夹具体设计 由这个夹具确定的材料应该是直角形式的铸造支架原材料。将夹具体固定在固定夹具体的面板上可以由很多种方法实现。最简单方便的方法是在直角板的底部做出一个凸台，这个凸台将和面板上的中心孔配合。一旦被置于中心位置，夹具由螺栓通过面板上与之相配的 长孔固定在面板上。这些长孔应该加以 设计被加工成埋头孔，以便使螺母处于面板后面，如零件 菱形定位销 菱形定位销 圆柱形定位销 图 12-23 零件的夹紧 nts第三部分 设计和制造钻模及夹具 第十二章 直角板钻模和夹具 12 图 12-24所示。 有时候夹具比较大，提供一个配重以减小面板的振动、消除面板的摆动可能是有必要的。在这些情况下，设计者必须规定出一个重量，它和由夹具引起的 质量偏移的总值 大小相同。这一配重应该根据装夹了最重零件的夹具来定位，并且应该直接定位于与其相对的位置，如图 12-25所示。 绘制夹具体草图和完成夹具总图（图 12-26）是设计过程的最后阶段。记住检查每一个细节来保证夹具的安全性和价值。 图 12-24 夹具在面板上的固定 图 12-25 配重的固定 五、夹具设计应用 1. 分析零件图和生产计划（图 12-27）以决定设计直角板钻模和直角板夹具所必需的有关信息。 2. 比较选定零件和以前例子的相同点和不同点。 3. 准备设计草图以考虑必需的大小和尺寸。 4. 完整的夹具总图上包含所有必需的数据。 面板 夹具体 定位凸台 平衡块 面板 夹具 上最重的零件 nts第三部分 设计和制造钻模及夹具 第十二章 直角板钻模和夹具 13 图 12-26 夹具总图 零件“A”钻通孔并攻螺纹至M8（两处）钻、扩8孔（两处）注意：1.凸台应该被车削至适合面板上所钻孔大小 的直径。零件“A”R20 钻9通孔注意1T-11207-3 T-11207-3nts第三部分 设计和制造钻模及夹具 第十二章 直角板钻模和夹具 14 除非特别注明，否则 公差为 .020 明细栏 序号 数量 尺寸 材料 1 150 .50 2.63 1020 序号 日期 修改 设备 名称 连杆 制图 J.V. 检查 G.M. 审核 T.S. 日期 材料 比例 公差 .xx .015 角度 .xxx .015 0 -30 除特别规定的公差以外 零件号 D-4982-1 生产计划 零件号 4982 零件名称 连 杆 数量 150 规程序号 77-1497-2 图号 D-4982-1 工序制定者 P.LONGO 修改序号 日期 第 1页 共 1页 工序号 工序内容 设备 加工工具 1 2 3 4 将 .50 棒料割断至 2.63 长 钻 2- 0.19通孔 铣两个 .125 .54 平面 去毛刺并检查 #68切断机床 #66钻床 #37铣床 #7磨床 #68-18砂轮切割机 #66-12钻床 #37-10卧式铣床 #7-84研磨滚筒 4 3 2 量规 刀具，端铣刀 钻 头，机用长直柄 - 6.00 .75 1.00 1.88 T-4982-3检验夹具 T-4982-2夹具 T-4982-1钻模 工序号 工艺装备 尺寸 特殊工具序号 图 12-27 零件图和生产计划 （一）有关设计的建议 注意零件形状 选择最合适的定位装置。 检查每个夹具肘杆曲柄夹紧动作的使用可能性。 检查跨铣台阶末端的可能性。 检查前面工序确定的零件的精度和性能。 只要可能尽量使用孔定位工件。 六、总结 这一单元中介绍的重要概念 如下： 直角板钻模和夹具由板式钻模和夹具演变而来，板式钻模和夹具过去常用来以各种他们特有的定位角度固定工件。两种基本类型是简单的直角板工具和改良的直角板工具。 简单的直角板钻模和夹具以 90度角固定工件。 改良的直角板钻模和夹具以 90度以外的角固定工件。 2- .19 孔 nts第三部分 设计和制造钻模及夹具 第十二章 直角板钻模和夹具 15 在设计开始以前，必须研究零件图以获取关于零件所有必需的信息。 必须仔细计算以确定精确的尺寸和用于定位零件的定位器的位置。 刀具的定位和参考由成套刀架完成。 尽可能使用标准件。 每一个设计应该由草图开始。 画草图有助于明确表达设计方案。 草 图有助于减少问题，展示关系。 一旦设计方案制定，问题解决，最终的设计图也就制定了。 七、复习 1. 直角板钻模和夹具的两个主要类型是什么？ 2. 说明各种类型的应用情况。 3. 直角板高度和宽度之间的尺寸关系有何要求？ 4. 什么装置可以被用来提高分度速度？ 5. 如何将钻模板安装在同一类型的直角板钻模上？ 6. 通常直角板工具在机床上是如何定位的？ 7. 刀具移动的同时是不是所有夹具都必须保持静止？ 8. 为安全起见，旋转的夹具上应使用什么类型的螺钉？ 9. 夹具在机床面板上的定位可以采用什么方法？ 10. 为防止大型夹具引起振动应该在面板上使用什么？ nts第三部分 设计和制造钻模及夹具 第十三章 槽式和箱式钻模 16 第十三单元 槽式和箱式钻模 一、目的： 在完成这一单元以后，学生应该可以 : 分析零件数据并确定适当的夹具设计方案。 确定指定样本零件的定位、支承、夹紧方案，以及细节部分。 为指定的样本零件确定需要的规定类型的钻模，并设计钻模夹具。 绘制所需的夹具总图。 二、槽式钻模 槽式和箱式钻模是通常使用的最贵最复杂的一类钻模。然而，尽管它既复杂，成本又高 ，当设计和使用适当时，这些钻模可以节省大量的加工时间和零件装夹时间。一旦一个零件装入一个这样的钻模，它几乎不会被移动，直到 所有加工都完成。利用 槽式和箱式钻模加工零件几个表面的细节部分时，不需要在夹具中重新定位零件。 槽式钻模是封闭式钻模的最简单、最基本的形式，如图 13-1所示。如它名字所指，这种钻模的主要构成元素是槽。使用时，槽式钻模能用来加工零件的三个表面。 除了它们的多向加工能力以外，相对于敞开式钻模，槽式钻模提供了更好的稳定性，并能支撑薄壁零件。工件可以以任何可能的方法固定在槽式钻模中。这种钻模的夹紧也能很容易被完成。一般，工件靠着钻模的顶部和一边被固定，从另一边被夹紧，如图 13-2所示。 图 13-1 槽式钻模 图 13-2 槽式钻模中的定位与支撑 三、槽式钻模的设计 一旦设计者为规定的零件选定了用于其加工的槽式钻模，零件分析就开始了。这将涉及到零件图和间距环的生产计划，如图 13-3所示，摘录下下列设计数据： 钻套 定位元件 夹紧元件 零件 nts第三部分 设计和制造钻模及夹具 第十三章 槽式和箱式钻模 17 零件是一个长 150的 120圆柱环。 零件有一个有两个内部凹槽的 80钻孔。 材料选用铸造青铜。 生产批量是 200件。 要求执行的操作是在两侧面各钻三个 16等间距的通孔，在一端钻、铰 6-M12 1.75孔。 该半成品在这道工 序之前已钻孔、车端面和开槽。 设计过程由这些数据开始。 尺寸转换表 明细栏 mm 英尺 序号 数量 尺寸 材料 10.20 .402 1 200 120 150管材 铸造青铜 12 .472 16 .630 18 .709 20 .787 29 1.142 46 1.811 80 3.150 90 3.543 100 3.937 120 4.724 150 5.901 序号 日期 修改 设备 名称 间距环 制图 PC 检查 A.W. 审核 M.T. 日期 材料 注意： 偏离中心位置在 0.25mm的范围内 除非特别注明，否则 公差为 0.2 比例 公差 .xx .015 角度 .xxx .015 0 -30 除特别规定的公差以外 零件号 D-1881-2-1 生产计划 零件号 1881-2 零件名称 间距环 数量 200 规程序号 79-9215 图号 D-1881-2-1 工序制定者 T.L.PRICE 修改序号 日期 第 1页 共 1页 工序号 工序内容 设备 加工工具 1 2 3 4 5 钻 80通孔，在孔内开 18 90槽 车两端面至 150 长 在端面上钻 8 孔，攻螺纹至 6-M12 1.75 孔 在两侧面钻 6- 16孔 去毛刺并检查 #27车床 #27车床 #66钻床 #66钻床 #7磨床 #27-63六角车床 #27-63六角车床 #66-1摇臂钻床 #66-1摇臂钻床 #7-84研磨滚筒 5 4 3 量规 机用长锥柄 丝锥， 2个出屑槽，机用长锥柄 - 16mm M12 1.75， 10.20mm T-1881-2-1检验夹具 T-1881-2-1钻模 T-1881-2-1钻模 工序号 工艺装备 尺寸 特殊工具序号 图 13-3 零件图和生产计划 钻 10.20 孔 攻螺纹至 M12-1.75 20 深（ 6 个孔） 注意 1 钻通孔 16（ 6 个孔） nts第三部分 设计和制造钻模及夹具 第十三章 槽式和箱式钻模 18 （一）零件定位 因为该零件已经经过孔加工、两端面车削加工，这些表面都可以用于定位零件。为这个钻模选用的定位器必须被退切（图 13-4）以防止干涉。退切过的定位器还为钻头的运行提供了空间。倘若钻头运行的空间不能由退切提供，可采用小锥坑或略大于钻头尺寸的凹槽，如图 13-5所示。 定位器的尺寸公差必须使零件加工后尺寸在规定的极限范围内。考虑零件的极限允许尺寸，最大孔径为 80.1；最小孔径为 79.9。以 最小尺寸为基准，定位器尺寸应该是 79.880.01。再考虑 极限允许尺寸，定位器和零件之间的最大间隙是偏离中心 0.115，如图 13-6所示。这完全在规定的偏离中心 0.25的允许范围内。 图 13-4 圆柱形定位器 图 13-5 钻头运行空间 （二）零件夹紧 在这个钻模中，夹紧是定位器的第二功能。通过钻、铰孔（ 图 13-7），压板夹紧元件可以用来将零件保持在适当位置。当定位器用来夹紧零件时，该定位器应该比零件短 5至 20毫米。 这就能保证确定的夹紧，并能防止在定位器上的夹紧元件处于极限位置时仍无法夹紧零件的情况出 现。用于夹紧零件的压板应该约为 10厚，以此 防止夹紧零件时压板出现弯曲变形。 图 13-7 夹紧零件 图 13-6 尺寸误差 偏离中心的最大位移为 0.115 定位元件 压板 压板 柱头螺栓 零件 nts第三部分 设计和制造钻模及夹具 第十三章 槽式和箱式钻模 19 （三）钻模夹具体设计 钻模夹具体的构造始于对所用槽尺寸的规定。如果不能使用标准槽，或者零件比槽的标准尺寸大，装配式槽（ P194图 13-8）可以取而代之。在这个钻模的情况中，可以选用尺寸为203 203 150的标准铸槽。 用两个 M10的螺钉将双头螺纹定位器安装在槽的中心。固定定位器的螺钉是内六角圆柱头螺钉。它们的安装孔是沉孔以便使有头螺钉略低于夹具表面，以防螺钉有任何可能与钻床主轴产生干涉。 因为这个夹具的基本形状不易提供适当的夹紧表面，所以只能采用第二或辅助夹紧装置。 如图 13-9所示的夹紧装置是一种可以将夹具固定在钻床工作台上的夹紧装置。这种夹紧装置的优点是它的装夹速度、通用性和使用范围。 图 13-8 装配式槽 图 13-9 辅助夹紧 （四）钻套定位 因为这个钻模夹具的主要定位元件是一个圆柱，有六个 M12 1.75的孔的一端的圆孔必须与这个定位元件同心。为了保证这点，设计者必须规定圆孔和定位元件位置间的精密公差。 0.03的定位公差应该提供给夹具制造者足够的公差，并能提供一把满足零件图要求的有足够精确的刀具。 将这项可变公差增加到定位器的尺寸公差上意味着极限允许尺寸将使孔在各方向上偏离中心的最大值为 0.145， 如图 13-10所示 。 这可以完全处于零件图上规定的 0.25的允许变化范围内。 通过规定描述确定定位器位置的方法，设计者能够 使夹具制造者的工作容易得多。当使用这种方法时，设计者应该规定轴肩的长度略大于槽的厚度。这保证了定位器参考的精确性，如图 13-11所示，并且使坐标镗床工作更容易、消耗时间更少。轴肩还可以帮助夹具制造者在夹具侧面确定孔的位置。当所有孔都适当定位并加工到尺寸后，轴肩可以用刀具顶端磨削修平的方式去除。 内六角圆柱头螺钉 焊接点 nts第三部分 设计和制造钻模及夹具 第十三章 槽式和箱式钻模 20 图 13-10 零件与钻套间的尺寸误差 图 13-11 夹具参考 用于钻侧面上六个孔的钻套的定位是由相同方法完成的。此处的主要要求还是相对于定位器中心的适当关系。由这些孔 规定的公差也应该是 0.03。 设计这个槽式钻模的最后阶段是完成大致的设计草图和夹具总图（ 图 13-12）。 三、箱式钻模 箱式或翻转式钻模通常加工成围绕零件的箱子或框架形式， 如图 13-13所示。虽然这些钻模存在加工零件各表面的可能性，但是一些固定在箱式钻模中的零件只需要加工两到三个侧面。使用箱式钻模是因为箱式钻模也能对脆性工件提供很好的支撑，并且具有极好的公差控制能力。 四、箱式钻模的设计 一旦选定一个箱式钻模作为加工操作的最合理的钻模，钻模的设计必须搜集和评估与零件有关的所有数据。这将涉及到零件图和 导块的生产计划，如图 13-14所示，摘录下下列信息和设计数据： 零件长 70，宽 50，厚 30。 零件上加工了一个 27宽、 15度角的台阶。 材料选用 1040钢。 生产批量是 150件。 零件有 3-M14孔和 2- 8 10孔。 零件上的五个孔被定位在四个表面上。 零件钻孔前已铣平面、去毛刺。 利用这些数据，设计者开始简洁的陈述必需的设计概念和选择余地。从这些最初的概念和印象中，箱式钻模的设计发展了。 零件 位移 定位误差 定位表面 夹具体 nts第三部分 设计和制造钻模及夹具 第十三章 槽式和箱式钻模 21 图 13-12 夹具总图 零件“B”为安装8mm销钉钻、扩孔45mm螺栓圆周钻孔并攻螺纹至M10 45mm螺栓圆周钻10.20孔攻螺纹至M12 下陷5mm零件“A”T-1881-2-1 零件“B”零件“A”T-1881-2-1nts第三部分 设计和制造钻模及夹具 第十三章 槽式和箱式钻模 22 （一）零件定位 因为这个零件的基本形式是一个平直的矩形，可使用的最适当的定位方法是第三单元中介绍的六点定位法。先将零件定位于三个定位元件上，如图 13-15所示，首先考虑钻模的可靠侧面。两个固定支承应该如图 13-16那样布置。构成钻模夹具体的槽应该约为 15至 20厚，这样能抵抗夹具的侧向压力，并能保持规定的刚度。第三定位基准由一个与零件小侧面联系的固定支承组成，如图 13-17所示。 作为防止错 误加载的预防措施，设计者必须选择一种方法使夹具安全。这个夹具采用的最简单的装置是一个如图 13-18那样定位的销。这个销将只允许零件安装在正确位置。如果零件负载正常，设计者必须选择一种方法和一种装置在整个加工周期中保持这个位置。 （二）零件夹紧 夹紧由两个如图 13-19所示定位的螺纹夹紧元件完成。通过这些夹紧元件，足够的夹紧力可以在不干涉零件加工的情况下获得。由于选用了优于普通螺钉的旋转头螺钉夹紧元件，工件胶结的概率将会降低。 设计者最后必须考虑的钻模夹具体零件是叶片。这个钻模的叶片上没有钻套。其它一 些较复杂的钻模，钻套可能被定位在它的叶片上。当叶片用来支撑钻套时，必须提供一个实际方案以确保叶片的正确定位。只要可能，尽量不要将钻套定位在叶片上，因为叶片经常会由于磨损、直线不重合度以及移动而引起误差。为了保证叶片正确定位，可以采用调节螺钉。 （三）钻套定位 必须记住一个重点：钻套被定位在与控制孔的尺寸位置的定位元件相关的位置。比如，钻大孔的钻套被定位在与定位元件 A和 B相关的位置，如图 13-20所示。钻小孔的钻套被定位在与定位元件 A和 C相关的位置。 钻套与水平和垂直定位相关的位置通常由箱式钻模的外形控制。 在这个箱式钻模的情况中，必须加工一个倾斜孔。为了精确定位钻这个孔的钻套，相对于钻套的侧面必须被加工成相同的角度，如图 13-21所示。钻模中钻套的定位公差必须在零件公差的 30%至 50%之间。 一旦所有数据被收集和评价完毕，并且设计制定了，设计者就开始绘制草图和夹具总图（图 13-22）。 钻套 固定支承 翼形螺钉 钻模支脚 翼形螺钉 零件 叶片 调节螺钉 钻套 翼形螺钉 图 13-13 箱式钻模 零件 nts第三部分 设计和制造钻模及夹具 第十三章 槽式和箱式钻模 23 尺寸转换表 明细栏 mm 英尺 序号 数量 尺寸 材料 5 .197 1 150 70 50 30 1040 8 .315 10 .394 14 .551 15 .591 20 .787 27 1.063 30 1.181 34 1.339 40 1.575 50 1.969 70 2.756 序号 日期 修改 设备 名称 导块 制图 检查 审核 日期 材料 比例 公差 .xx .015 角度 .xxx .005 0 -30 除特别规 定的公差以外 零件号 D-8971-1 生产计划 零件号 8971 零件名称 导块 数量 150 规程序号 77-14992 图号 D-8971-1 工序制定者 T.WONG 修改序号 日期 第 1页 共 1页 工序号 工序内容 设备 加工工具 1 2 3 4 5 6 割断 30 50原料至 70mm长 铣 8平面 去毛刺 钻 5孔 攻螺纹 3孔 去毛刺并检查 #68切割机床 #37铣床 #7磨床 #66钻床 #66钻床 #7磨床 #68-1砂轮切割机 #37-10卧式铣床 #7-84研磨滚筒 #66-1摇臂钻床 #66-1摇臂钻床 #7-84研磨滚筒 6 5 4 2 量规 丝锥， 4 个出屑槽 钻头，机用长锥柄 铣刀，联锁装置 - M14 2 8mm， 12mm 100 30 25 100 40 25（ 15） 90 10 25 T-8971-2检验夹具 - T-8971-2箱式钻模 T-8971-1虎钳口夹具 工序号 工艺装备 尺寸 特殊工具序号 图 13-14 零件图和生产计划 图 13-15 第一定位基准 图 13-16 第二定位基准 钻 8 孔 深 10 两处 钻 12 孔 攻 螺 纹 至M14 2 3 处 零件 零件 nts第三部分 设计和制造钻模及夹具 第十三章 槽式和箱式钻模 24 图 13-17 第三定位基准 图 13-18 夹具的安全定位 图 13-19 零件夹紧 图 13-20 钻套定位 五、夹具设计应用 1. 分析零件图和生产计划（图 13-23）以决定设计 槽式和箱式钻模 所必需的有 关信息。 2. 比较选定零件和以前例子的相同点和不同点。 零件 排屑通道 安全销 零件 与第二定位基准有关的中心位置 14mm 内螺纹孔 与第一定位基准有关的中心位置 与第三定位基准有关的中心位置 8mm 钻孔 与 第一定位基准有关的中心位置 零件 零件 零件 nts第三部分 设计和制造钻模及夹具 第十三章 槽式和箱式钻模 25 3. 准备设计草图以考虑必需的大小和尺寸。 4. 完整的夹具总图上包含所有必需的数据。 （一）有关设计的建议 选择任一种类型的钻模。每种类型都能装夹该零件。 零件的选择以经济和效率为基础。 六、总结 这一单元中出现的重要概念如下： 槽式钻模是封闭式钻模的最简单形式。它可以加工零件三个不同的表面。 箱式或翻转式钻模是钻模最详细和复杂的形式。它可以加工零件六个不同的表面。 不管是用来设计槽式钻模还是 箱式钻模的过程与设计模板钻模的过程均相同。 在设计开始以前 ， 必须研究零件图以获取关于零件所有必需的信息。 仔细计算以确定精确的尺寸以及定位器和钻套的定位。 尽可能使用标准件。 每一个设计应该由草图开始。 画草图有助于明确表达设计方案。 草图有助于减少问题，展示关系。 一旦设计方案制定，问题解决，最终的设计图也就制定了。 图 13-21 以工具轮廓为参考定位钻套 用于钻成 15角孔的钻套 零件 用工具加工角度 nts第三部分 设计和制造钻模及夹具 第十三章 槽式和箱式钻模 26 尺寸转换表 明细栏 mm 英尺 序号 数量 尺寸 材料 8 .315 1 1 铸件 CLM-4-CSU 普通生铁 15 .591 2 2 铸造平板 CLM-2-CF 普通生铁 16 .630 3 8 支撑销 CLM-7-5RB 普通生铁 18 .709 4 1 螺钉 CLM-6-SHS 普通生铁 19 .748 5 2 钻套 P-12-20-19 普通生铁 20 .787 6 1 钻套 P-12-20-25 普通生铁 25 .984 7 1 螺钉 CLM-6-SMS 普通生铁 26 1.024 8 6 支撑销 CLM-7-SHS 普通生铁 35 1.378 9 2 钻套 P-8-14-19 普通生铁 47.5 1.870 10 2 支撑销 10 32 15 特制 50 1.969 11 2 销 8 30 普通生铁 58 2.283 12 1 调节螺钉 CLM-8-DTS 普通生铁 102 4.016 13 1 铸造平板 15 120 63 普通生铁 120 4.724 14 1 销 10 20 普通生铁 注意： 1.测量所有没有给出的尺寸。 2. 除非特别注明，否则 公差为 0.5mm。 3.为了清楚观察这个视图，顶盖已被移走。 序号 日期 修改 设备 名称 箱式钻模 零件号 8971 导块 制图 检查 审核 日期 材料 比例 公差 .xx .015 角度 .xxx .005 0 -30 除特别规定的公差以外 零件号 T-2164-1 尺寸转换表 mm 英尺 5 .197 9.5 .374 10 .394 12 .472 14 .551 15 .591 18 .709 25 .984 35 1.378 39 1.535 62 2.441 70 2.756 图 13-22 夹具总图 钻孔攻螺纹 M8 钻 孔 并 攻螺纹至 M8 为安装 M8 销钻、扩孔（两处）销孔用于安装支承销 攻螺纹至 M10 深 14mm 为安装 M8 螺钉钻孔并攻螺纹 钻套部件用螺钉和销来配合 安装 1/4 调节螺钉使顶部叶片的槽适合螺钉 叶 片 之 间 留30间隙 正视图 左视图 钻孔并攻螺纹至 M10 nts第三部分 设计和制造钻模及夹具 第十三章 槽式和箱式钻模 27 尺寸转换表 明细栏 mm 英尺 序号 数量 尺寸 材料 5 .197 1 200 40 40 80 铝 7 .276 8.7 .343 10 .394 20 .787 25 .984 40 1.575 60 2.362 80 3.150 序号 日期 修改 设备 名称 连接器 制图 检查 审核 日期 材料 比例 公差 .xx .015 角度 .xxx .005 0 -30 除特别规定的公差以外 零件号 D-1120-2-1 生产计划 零件号 1120-2 零件名称 连接器 数量 200 规程序号 551491-78 图号 D-1120-2-1 工序制定者 J.FLYNN 修改序号 日期 第 1页 共 1页 工序号 工序内容 设备 加工工具 1 2 3 4 割断 40 40原料至 80mm长 钻 7- 8.7 孔 攻螺纹至 7-M10 1.75 孔 去毛刺并检查 #68切割机床 #66钻床 #66钻床 #7磨床 #68-1砂轮切割机 #66-4摇臂钻床 #66-4摇臂钻床 #7-84研磨滚筒 5 4 3 量规 丝锥， 2 个出屑槽 机用长锥柄 - M10-1.75 8.7mm T-1120-2-2检验夹具 T-1120-2-1钻模 T-1120-2-1钻模 工序号 工艺装备 尺寸 特殊工具序号 图 13-23 零件图和生产计划 七、复习 1. 槽式和箱式钻模的用途是什么？ 2. 封闭式钻模的最基本形式是什么？ 3. 为什么定位元件必须被退切？ 4. 当定位元件用来夹紧时，怎样才能防止夹紧元件处于极限位置时仍无法夹紧零件？ 5. 为什么螺钉必须低于夹具表面安装在沉孔中？ 6. 为什么 设计者应该规定定位器轴肩的长度大于槽的厚度？ 7. 如果不移动零件在箱式钻模中的位置可以 加工几个零件表面？ 8. 应该采用什么方法来定位平直的矩形零件？ 9. 最简单的安全装置是什么？ 10. 为什么叶片是用来安装钻模的最后地方？ 11. 应该如何设计钻模外形来加工倾斜孔？ 钻与中心孔相连的 8.7孔 攻螺纹至 M10 1.75，10mm 深（ 6 处） 钻 5mm 通孔 （两处） 钻 8.7 通孔 攻螺纹至 M10 1.75， 10mm 深 各端面 nts第三部分 设计和制造钻模及夹具 第十四章 虎钳口钻模和夹具 28 第十四单元 虎钳口钻模和夹具 一、目的： 在完成这一单元以后，学生应该可以： 分析零件数据并确定适当的夹具设计方案。 确定指定样本零件的定位、支承、夹紧方案，以及细节部分。 为指定的样本零件设计一个虎钳口钻模和一个虎钳口夹具。 二、机床虎钳 虎钳口钻模和夹具是装夹装置的最简单最基本的形式。这些夹具的适应性、通用性和经济性使它们成为现代 化生产中最高效最经济的夹具之一。 这些钻模和夹具使用的基本元件是机床虎钳（图 14-1）。 设计虎钳口钻模和夹具取代标准虎钳。这允许机床虎钳作为装夹任何一种不同类型零件的专用夹具来使用，并且可以用一个专用钳夹方便的装夹每个零件。这样做不仅可以节省制造专用夹具的时间，还可以大大降低夹具的成本。某些机床虎钳的变体可以促进增加它的用途，如图 14-2所示。 图 14-1 标准回转底机床虎钳 三、在虎钳口夹具中定位零件 完成零件在虎钳口夹具中定位的方式与零件在其类型夹具中定位的方式相同。几乎每种在这篇文章中
- 温馨提示:
1: 本站所有资源如无特殊说明，都需要本地电脑安装OFFICE2007和PDF阅读器。图纸软件为CAD,CAXA,PROE,UG,SolidWorks等.压缩文件请下载最新的WinRAR软件解压。
2: 本站的文档不包含任何第三方提供的附件图纸等，如果需要附件，请联系上传者。文件的所有权益归上传用户所有。
3.本站RAR压缩包中若带图纸，网页内容里面会有图纸预览，若没有图纸预览就没有图纸。
4. 未经权益所有人同意不得将文件中的内容挪作商业或盈利用途。
5. 人人文库网仅提供信息存储空间，仅对用户上传内容的表现方式做保护处理，对用户上传分享的文档内容本身不做任何修改或编辑，并不能对任何下载内容负责。
6. 下载文件中如有侵权或不适当内容，请与我们联系，我们立即纠正。
7. 本站不保证下载资源的准确性、安全性和完整性, 同时也不承担用户因使用这些下载资源对自己和他人造成任何形式的伤害或损失。
人人文库网所有资源均是用户自行上传分享，仅供网友学习交流，未经上传用户书面授权，请勿作他用。
川公网安备: 51019002004831号