钻固定架阶梯孔及通孔夹具说明书

1目 录一、钻床夹具设计过程-11.1 工件本工序的加工要求分析-41.2 确定夹具的类型-41.3 拟定夹具的定位方案和选择定位元件-41.4 确定夹具的夹紧方案-51.5 确定夹具引导元件-51.6 夹具的精度分析与计算-61.7夹紧机构设计与夹紧计算-71.7.1夹紧机构设计-71.7.2夹紧计算-71.8 夹具操作过程说明-8二、绘制夹具总图-8三、绘制夹具零件图-9四、小结-111整体设计要求和思路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。22、设计方案、设计方法、设计手段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。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）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。（一）研究原始资料1、研究加工工件图样2、熟悉工艺文件，明确以下内容（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32)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钻固定架上的通孔和阶梯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。此次需要完成的题目如下：如下图所示，设计加工固定架上通孔和阶梯孔的钻床夹具。 41、钻床夹具设计过程如下图所示为工件造型图：1.1 零件本工序的加工要求分析钻 30 通孔和阶梯孔本工序前已加工的表面有：各个侧面本工序使用机床为 摇臂钻床，钻通孔的刀具为标准通用刀具，钻沉孔刀具5为专用刀具。1.2 确定夹具类型鉴于工件为板状结构，选择夹具设计方案有两种，盖板式和铰链式，考虑到工件较重，为减轻工作者工作强度，选用铰链式钻模板。1.3 拟定定位方案和选择定位元件(1) 定位方案工件为典型板状结构，根据六点定位原理，底面采用支承板支承，左侧面和后面采用三个定位钉的定位方案。(2) 选择定位元件选择定位钉和支承板为定位元件，定位钉配合取 H7/r6。(3)定位误差计算加工 30 通孔尺寸 20.1mm 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 200.15mm 的定位要求。在 Y 方向上，尺寸设计基准为中心线，但我的设计基准是后侧面，所以采用尺寸链计算误差，如下示意图：6L1=135 0.075mm，L2=400.075mm ；则 L3=L1-L2=950.15mm。1.4 确定夹紧方案参考夹具资料，以底面支承板和两侧面 3 个定位钉进行定位，采用两个锁紧螺钉在前面夹紧工件。1.5 确定引导元件 (钻套的类型及结构尺寸 )由于生产量为中大批量生产且工序加工通孔要求钻扩铰，故选用快换钻套，加工阶梯孔，使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选取快换钻套和衬套尺寸为：钻孔时钻套内径为 30 mm。外径为 35mm 。 衬套内径为 42 mm。衬套外径为 55 mm。钻套端面至加工面的距离取 24mm。钻套轴线对基面的垂直度允差为 0.02mm。可换钻套及配套衬套尺寸：钻孔时钻套内径为 26mm。外径为 35mm 。 衬套内径为 35 mm。衬套外径为 48 mm。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 20 0.15mm 和 380.15mm；7精度验算如下：(1)尺寸 200.15mm;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= 0.035mmC、定位端面至衬套中心距离其尺寸公差按工件相应尺寸公差的三分之一取为 J1=0.05 mm；D、麻花钻与钻套内孔的间隙 X 2= 0.021mm;E、钻套外径与中间衬套内径间的最大配合间隙 I= 0.035mm;F、钻头在钻套孔中的倾斜误差：X1=（B+S+H/2）X2 H由于 B=36mm，S=8 mm，H=42mm。所以 X1=（36+21+24）0.02142=0.0405mm;钻套中间衬套内外表面轴度公差 e1=e2=0.012 mm；按概率法相加=0.115mm；21212e)(XIJT D+T=0.115 mm0.30mm因而该夹具能保证尺寸 20 0.15mm 的加工要求。(2)孔 O1 与 O2 的孔间距误差计算公式精度校核A、钻套与中间衬套间的最大配合间隙 T1= 0.035mmB、孔 01 轴线距离孔 O2 尺寸公差按工件相应尺寸公差的三分之一取为J2=0.05 mm；C、麻花钻与钻套内孔的间隙 X 2= 0.021mm;D 钻套外径与中间衬套内径间的最大配合间隙 I2= 0.035mm;E、钻头在钻套孔中的倾斜误差：X6=（B+S+H/2）X2 H由于 B=36mm，S=8 mm，H=42mm。所以 X6=（36+21+24）0.02142=0.0405mm;钻套中间衬套内外表面轴度公差 e3=e4=0.012 mm；按概率法相加8=0.143m；26254231221 )ee)( XXIJT （D+T=0.143 mm0.30mm因而该夹具能保证尺寸 38 0.15mm 的加工要求。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，草图如下所示：1.7.2 夹紧计算自上而下钻削工件，主切削力帮助夹紧，且考虑到工件质量较大，决定选用蝶形螺母锁紧结构 而且不需要进行强度.校核.。1.8 操作过程扭松蝶形螺母螺母，掀起钻模板，放入工件到定位位置，锁紧两个夹紧螺钉，盖下钻模板 锁紧蝶形螺母即定位夹紧好工件。扭松螺母，掀起盖板，则可9取下工件。2.绘制夹具总图进一步修改结构，完善视图后，绘制正式夹具总装图。如下所示;夹具装配总图3.绘制夹具零件图，如下所示; 零件图 1 侧面支架零件图 10零件图 2 钻模板零件图零件图 3.夹具体底座零件图 11小 结通过这次课程设计，我个人对夹具有了更进一步的了解：夹具要保加工出的产品有较高的精度，就必须要求其自身有较高的精度，定位元件拥有高精度的同时换要有一定的刚度和强度，以保证在加工过程中自身不会变形和一定的寿命。夹紧机构要求有一定的刚度和强度，以确保在一定的力的作用下夹紧元件不会先于工件发生变形、损坏。夹具体是夹具的主体部分，是与机床相接的部位、也是支撑夹紧元件、工件的主要部分；要求其有一定的强度和刚度、稳定性，又考虑到经济性一般都采用 HT200 作为夹具体。而且对夹具的维护保养，及夹具在设计中应该注意的问题有了更进一步的了解，自己的能力在这次课程设计中也得到了提升。在设计的过程中又一次把所学的知识做了一次综合式的复习，为接下来要做的毕业设计做了很好的准备工作；同时在设计中也发现自己的很多不足之处：缺乏实际的经验，有些实物没有见过很难想象，只能通