“后盖”加工夹具设计

机械机电专业本科优秀毕业设计通过答辩目 录前言3设计思想5第一章 钻床夹具设计过程6一、工件本工序的加工要求分析6二、确定夹具的类型6三、拟定夹具的定位方案和选择定位元件6四、确定夹具的夹紧方案7五、确定夹具引导元件7六、夹紧机构设计与夹紧计算7七、夹具操作过程说明9第二章 绘制夹具总图10小结11参考文献12机械机电专业本科优秀毕业设计通过答辩前言一、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大批量生产。（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。二、设计方案、设计方法、设计手段（1）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a、毛坯的种类、形状、加工余量及其精度。b、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。c、本工序所使用的机床、刀具及其它辅具的规格。d、本工序所采用的切削量。（2）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机械机电专业本科优秀毕业设计通过答辩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、绘制夹具总图三、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）编写设计说明书机械机电专业本科优秀毕业设计通过答辩设计思想本工序是为一后盖加工 1 个 9.8 的小孔,所设计的一套钻床专用夹具。主要技术指标能保证工件的技术图纸要求、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。由于是大批量生产，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：以端面为主定位，以两圆孔为辅助定位。此次需要完成的题目如下：如下图所示，设计加工后盖上 9.8 小孔的钻床夹具。图中其他各表面均已加工完毕。 机械机电专业本科优秀毕业设计通过答辩图 1、加工零件图第一章 钻床夹具设计过程如下图所示为后盖工件造型图：机械机电专业本科优秀毕业设计通过答辩图 2、加工零件三维图一、零件本工序的加工要求分析钻 9.8 孔，本工序前已加工的表面有：(1)60 孔、32.5 孔、3-5.8 均布沉孔及其端面；(2)外径 68 圆周面及其端面，50 端面。本工序使用机床为 Z5125A 立钻。刀具为通用标准工具。二、确定夹具类型本工序所加工一个孔 (9.8)，位于工件外径 90 的圆周上，孔径较小，工件重量轻、轮廓尺寸以及生产量为大批量生产等原因，采用固定式钻模。三、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，其定位方案有二：1、以 32.5 孔及其右端面为定位面，以 3-5.8 均布沉孔为定位孔，限制 6个自由度。机械机电专业本科优秀毕业设计通过答辩2、以 68 孔左端面为定位面，以 32.5 孔及 3-5.8 均布沉孔为定位孔，限制 6 个自由度。因考虑设计基准面距钻孔边只有 3.6mm 距离，为了方便排屑故不选择该面为定位面。因所定两个方案均存在基准不重合误差，故考虑定位和夹紧的合理性和是否方便，因方案二的定位面距设计基准较近，且有较大的夹紧空间，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套筒，作为以 32.5 孔及 68 孔左端面的定位元件，3-5.8 均布沉孔用短销定位。查手册定位套筒配合取 32.5H7/r6。(3)定位误差计算径向方向上，基准位移误差jw=0，基准不重合误差jb=0.01mm，所以径向方向上定位误差dw=0.01mm。圆周方向上，基准位移误差jw=0.2mm，基准不重合误差jb=0，计算得出角度误差为0.068。四、确定夹紧方案参考夹具资料，以定位套筒为主定位，以短销为辅助定位，采用手柄螺母、拉杆、压板和弹簧在 32.5 孔右端面夹紧工件。五、确定引导元件 (钻套的类型及结构尺寸 )由于生产量为大批量生产和后续的铰孔工序故选用快换钻套。主要尺寸由金属切削机床夹具设计手册国家标准 GB2265-80、GB2268-80 选取。钻孔时钻套内径为 9.8mm。外径为 15mm 。 中间衬套内径为 15mm。外径为 22mm。钻套端面至加工面的距离取 10mm。麻花钻选用 9.8mm 。引导元件至定位元件间的位置尺寸为 13mm。钻套轴线对基面的垂直度允差为 0.02mm。六、夹紧机构设计与夹紧计算（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：机械机电专业本科优秀毕业设计通过答辩图 3、夹具装配草图（2）夹紧计算 1.20.74FDsKp查表可得 =1.09，又知 D=9.8mm、s=0.3mmKp因此 F=287.08kgf由夹紧力机构产生的实际夹紧力应满足下式 1PLQfHl其中：其余系数 023456KKK0基本安全系数 1.3K1加工状态系数 1.1K2刀具钝化系数 1.1K3切削特点系数 1K4夹紧动力稳定性系数 1K5手动夹紧时手柄位置的系数 1K6支撑面接触情况的系数 1.3所以 K=1.31.11.11111.3=2.04机械机电专业本科优秀毕业设计通过答辩P=298.08kgf，L=13mm ，f1=0.2 ，H=25mm，l=34mm因此 Q=195.214kgf设计所采用螺纹压板复合夹紧机构能产生的扭矩为： 2()dMQtg其中：d2=11.06mm， =2.89, =10因此 M2=395.409kgf/mm因此最小只需 3.95kgf 的力即可将工件锁紧。七、操作过程左旋手柄螺母将压板旋开，将工件装到定位套筒上，旋上压板，右旋手柄螺母至紧则工件被固定。扭松手柄螺母，旋开压板，则可取下工件。机械机电专业本科优秀毕业设计通过答辩第二章 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。如下所示：图 4、夹具装配总图机械机电专业本科优秀毕业设计通过答辩小结课程设计是我们专业课程知识综合应用的实践训练，这是我们迈向社会、从事职业工作前一个必不可少的过程为期四周的夹具课程设计已经接近尾声，回顾整个过程，我组十一名同学在老师的指导下，取得了可喜的成绩，课程设计作为 机械制造工艺学 、 机床夹具设计课程的重要环节，使理论与实践更加接近，加深了理论知识的理解，强化了生产实习中的感性认识。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，为我们设计的成功打下坚实的基础。制作过程是一个考验人耐心的过程，不能有丝毫的急躁，马虎，要心平气合的一步一步来。总体来说，通过这次设计我受益匪浅。在摸索该如何画出夹具零件图时的过程中，也特别有趣，培养了我的设计思维，增加了实际操作能力。在让我体会到了搞设计艰辛的同时，更让我体会到成功的喜悦和快乐。本次课程设计主要为专用夹具设计。我们运用了基准选择、切削用量选择计算、机床选用、时间定额计算等方面的知识；夹具设计的阶段运用了工件定位、夹紧机构及零件结构设计等方面的知识。通过此次设计，使我们基本掌握了零件的加工过程分析、工艺文件的编制、专用夹具设计的方法和步骤等。学会了查相关手册、选择使用工艺装备等等。总的来说，这次设计，使我们在基本理论的综合运用及正确解