机械类毕业设计说明书.doc

毕业设计(论文)题 目： 回转式钻床夹具设计系 别： 机械工程系专业班级： 数控0102学生姓名： 刘莎学 号： 02指导教师： （机械工程师）2009 年 12 月 10 日诚 信 声 明本人郑重声明：本人所呈交的毕业设计（论文）回转式钻床夹具设计是在 教师的指导下，根据任务书的要求，独立撰写的。本设计（论文）中所引用的其他个人或集体已发表的文字和研究成果，或为获得教育机构的学位或证书所使用过的材料，均已明确注明。凡为本文的撰写所提供的各种形式的帮助，本人在致谢中已经明确表达了谢意。本人完全意识到本声明的法律结果。毕业论文（设计）作者签名： 2008年12 月10日学院毕业设计（论文）任务书学生姓名 专业班级 数控 2 学 号 课题名称 钻床夹具设计指导教师及职称 机械工程师（以下内容指导教师可根据实际情况进行调整）一、课题介绍1、目的综合运用机械方面的知识，掌握机床夹具的设计方法、设计步骤及设计计算过程，具有运用计算机辅助设计机床夹具的能力。2、任务为一套筒零件孔加工设计一套钻床夹具。3、拟重点解决的问题1）确定夹具的类型 2）确定工件的定位3）确定工件的夹紧方案 4）夹具的精度分析及计算二、主要内容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。1、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）编写设计说明书三、主要仪器设备1、计算机一台（CAD绘图）2、立式钻床Z535一台3、6麻花钻一支4、活动扳手一个四、主要资料及参考文献1、机床夹具设计2、 机械制造技术3、公差配合与技术测量五、预期设计（论文）成果1、提高运用计算机进行绘图、设计的能力。2、所设计的夹具能满足工件的加工精度。3、夹具的使用性好。4、能提高生产效率。任务下达时间 2007 年 05 月 20 日毕业设计（论文）开始与完成时间 2007 年 06 月 01 日至2007 年 12 月 10 日预计毕业答辩时间 2007 年 12 月 15 日毕 业 设 计 进 度 安 排周 次 工 作 内 容 检 查 方 式第 5 周 至 第 5 周 相关文献，资料和参考书的准备阶段第 6 周 至 第 6 周 研究原始资料阶段第 7 周 至 第 8 周 夹具概要设计、计算阶段第9 周 至 第10 周 拟订夹具的结构方案阶段第11 周 至 第 13周绘制夹具总图及零件图样阶段第14 周 至 第 14 周 撰写毕业论文阶段第15 周 至 第 15 周 论文修改及准备答辩阶段12月1415日 答辩日期专业教研室负责人意见 签名：年 月 日 系审核意见（系 公 章）年 月 日任务下达人签 字 年 月 日 任务接受人签 字 年 月 日备 注：1、此表由各专业教研室统一规格后打印。2、本任务书一式三份，由指导教师填写相关栏目，经系审核同意后，系、指导教师和学生各执一份。3、本任务书须与学生的毕业设计（论文）一并按要求装订存档。鄂东职业技术学院教务 处目录摘要11、钻床夹具设计过程21.1 工件本工序的加工要求分析21.2 确定夹具的类型21.3 拟定夹具的定位方案和选择定位元件21.4 确定夹具的夹紧方案31.5 确定夹具引导元件31.6 夹具的精度分析与计算32、绘制夹具总图53、绘制夹具零件图64、小结7参考文献8致谢9附录101、套筒（工件）加工图样102、套筒（工件）加工工艺过程图113、夹具总装图124、夹具零件图134.1 钻套134.2 衬套144.3 中间衬套154.4 定位心轴164.5 圆柱销174.6 导套18钻床夹具设计摘要本工序是为一套筒零件加工 3 个互成 120的 6H9 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，采用了回转式钻床夹具，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。关键词套筒 钻套 衬套 定位心轴 圆柱削 导套1、钻床夹具设计过程附录图1所示为套筒类工件图样，附录图2为工件工序图，图2中序号15为本工序加工要求。1.1 零件本工序的加工要求分析钻6H9孔本工序前已加工的表面有：(1)40H7孔及两端面；(2) 外径90g6两端面。本工序使用机床为 Z5125立钻。刀具为通用标准工具。1.2 确定夹具类型本工序所加工三个孔 (6H9)，均匀分布位于工件外径 90g6的圆周上，三个孔互成 120均匀分布，孔径不大，工件重量轻、轮廓尺寸以及生产量为中批量生产等原因，采用回转式钻模。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，其定位方案有二：以 40H7 孔及端面 B 为定位面，以开口垫圈一侧面与外缘毛坯面一侧为防转定位面，限制六个自由度。这一定位方案，存在基准不重合误差，会引起较大的定位误差。以孔40H7孔及端面 C为定位面，以开口垫圈一侧面与外缘毛坯面一侧为防转定位面，限制工件六个自由度。这一定为方案设计基准与定位基准重合，所以B=0比较上述两种定位方案，初步确定选用第二种方案。(2) 选择定位元件选择带台阶面的定位心轴，作为以40H7孔及其端面的定位元件。定位副配合取40H7/f6。(3)定位误差计算加工6H9孔时孔距尺寸 360.1mm的定位误差计算由于基准重合，故B=0；不存在基准位移误差，故D=0 。由此可知此定位方案能满足尺寸360.1mm的定位要求。1.4 确定夹紧方案参考夹具资料，采用 M20螺母、圆柱销、开口垫圈和定位心轴在40H7孔两端面夹紧工件。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、部件国家标准 GB/T2263 80 、 GB/T2265 80选取。 钻孔时钻套内径为6 028 0010 0 。 + mm、 外径为12mm 018 0007 0 。 + ； 中间衬套内径为12 024 0016 0 。 + mm、中间衬套外径为18 023 0012 0 。 + mm。钻套端面至加工面的距离取 8mm。麻花钻选用6 0012 0。 - mm 。引导元件至定位元件间的位置尺寸为36 0.03 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 36 0.1mm；孔 6 轴线对 40 轴线间垂直度公差0.1 mm等二项，精度分别验算如下：(1)尺寸 36 0.1mm的精度校核A、定位误差D，有前计算，已知D=0；B、钻套与中间衬套间的最大配合间隙T1= 0.027mm；C、定位心轴的定位端面至衬套中心距离（36mm）其尺寸公差按工件相应尺寸公差的三分之一取为J1=0.03 mm；D、麻花钻与钻套内孔的间隙 X 2= 0.04mm；E、钻套外径与中间衬套内径间的最大配合间隙I= 0.027mm；F、钻头在钻套孔中的倾斜误差：X1=（B+S+H/2）X2 H由于B=5 mm，S=8 mm，H=15 mm。所以X1=（5+8+9）0.0418=0.059G、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T=（2J1）2+ e12+ e22+12+ X12=0.124 mmD+T=0.124 mm0.2 mm因而该夹具能保证尺寸36 0.1 mm的加工要求。(2)孔6轴线对40轴线间垂直度公差0.1 mm精度校核钻套孔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。4、绘制夹具总图根据已完成的夹具结构草图，进一步修改结构，完善视图后，绘制正式夹具总装图。（附后 第12页）5、绘制夹具零件图（附后第1318页）4.结束语1）目标完成情况：经过几个月的努力，设计达到了预想的成功，由于条件的限制没能加工出成品，但对于我自己来说已经学到了不少东西。2）存在不足：一是对钻床的不熟悉，二是在公差与配合方面的知识所学较少。3）程序设计中遇到的问题及解决方法：主要困难：学院图书馆相关资料有限，设计此项目任务重工作量大物力条件有限以及经济上的原因造成难以落实原材料加工出成品解决方法：在互连网上收集相关资料与有关公司联系落实加工4）总结和体会：这次课程设计给我们提供了一个应用自己所学知识的机会，从到图书馆查找资料到对夹具精度分析与计算和运用CAD画出夹具零件图到最后夹具总图的成型。都对我所学的知识进行了检验。可以说，本次课程设计有苦也有甜。设计思路是最重要的，只要你的设计思路是成功的，那你的设计已经成功了一半。因此我们应该在设计前做好充分的准备，像查找详细的资料，为我