阀体钻削夹具的设计【通过答辩毕业论文+CAD图纸】

买文档就送您CAD图纸全套，Q号交流197216396或11970985阀体钻削夹具的设计摘要大学四年的本科学习即将结束，毕业设计是其中最后一个环节，是对以前所学的知识及所掌握的技能的综合运用和检验。它是基础知识和专业知识的统一,是理论和实践相结合,这加深了我们对所学知识的理解和灵活运用。这次毕业设计的题目是夹具的设计，夹具是机械制厂里使用的一种工艺装备，分为机床夹具，焊接夹具,装配夹具以及检验夹具等，各种金属切削机床上用于装夹工件的工艺装备，称为机床夹具，本次设计的就是机床夹具，这也是大学要求完成的一项课题内容，每个学生都必须独立的完成一个各自规定的课题，它是学校对我们四年来学习成果的一种考核，考验我们设计的能力，以及独自解决问题的能力，它有利于基础知识的理解，有利于逻辑思维的锻炼。夹具是组合机床的重要组成部分，它用于实现被加工零件的准确定位，夹压，刀具的导向以及装卸工件时的限位等等作用的。本次设计计算量中等，但是制图量比较大。需要查阅大量的书籍充分运用所学知识。本次设计是设计钻阀体孔的钻孔夹具。钻床夹具主要用于加工阀体或支座类零件上的精密孔和孔系，其主要由钻模底座、支架、钻套、钻模板及必要的定位和夹紧装置组成。钻床夹具的种类按导向支架的布置形式分为双支承钻模、单支承钻模和无支承钻模。这次设计主要设计了夹具的夹紧机构以及动力源传动机构。夹紧机构是指在加工工件的时候，为防止工件在切削力的作用下发生转动而设计的夹紧工件的装置。动力源传动机构是指传递夹紧力的机构。本次设计的重点是夹紧机构，构思其结构，确定其尺寸。并对切削力和夹紧力进行了计算，最后综合各方面因素设计出夹具体的整体尺寸和结构。由于本人的水平有限，加上缺乏社会实践，设计中的一些错误在所难免，恳请各位老师能够批评指正。同时感谢在设计过程中帮助我的邹灵昊老师。关键词夹具，夹紧机构，传动机构，切削力，夹紧力VALVEDRILLINGFIXTUREDESIGN买文档就送您CAD图纸全套，Q号交流197216396或11970985ABSTRACTUNIVERSITYOFTHEENDOFFOURYEARSUNDERGRADUATESTUDY,GRADUATEDESIGNISONEOFTHELASTLINKISTHEPREVIOUSLYLEARNEDKNOWLEDGEANDSKILLSACQUIREDBYTHEINTEGRATEDUSEANDJIANYANITISTHEFOUNDATIONOFKNOWLEDGEANDEXPERTISEOFTHEUNITYOFTHEORYANDPRACTICE,WHICHHASDEEPENEDOURUNDERSTANDINGOFTHEKNOWLEDGEANDFLEXIBILITYTHEGRADUATIONPROJECTISTHESUBJECTOFFIXTUREDESIGN,FIXTUREISTHEMECHANICALSYSTEM,APROCESSUSEDINFACTORYEQUIPMENT,MACHINETOOLSINTOJIGS,WELDINGFIXTURES,ASSEMBLYFIXTURESANDTESTJIGS,ETC,ALLKINDSOFMETALCUTTINGMACHINETOOLSUSEDFORCLAMPINGWORKPIECESPROCESSEQUIPMENT,KNOWNASTHEMACHINETOOLFIXTURE,THISDESIGNISTHATMACHINETOOLFIXTURE,WHICHISTHEUNIVERSITYOFCONTENTREQUIREDTOCOMPLETEATASK,EACHSTUDENTMUSTCOMPLETEASEPARATEISSUEUNDERTHEIROWN,ITISTHESCHOOLFORFOURYEARSFORUSTOLEARNRESULTSOFANEXAMINATION,TESTOURDESIGNCAPABILITIESANDABILITYTOSOLVEPROBLEMSALONE,ITCONTRIBUTESTOTHEUNDERSTANDINGOFBASICKNOWLEDGE,LOGICALTHINKINGISCONDUCIVETOEXERCISEFIXTUREISANIMPORTANTCOMPONENTOFTHEMODULARMACHINETOOL,ITISUSEDTOACHIEVEACCURATEPOSITIONINGOFPARTSTOBEPROCESSED,FOLDERPRESSURE,TOOLORIENTATION,ANDLOADINGANDUNLOADINGTHEWORKPIECESOTHEROLEOFTHETIMELIMITTHEDESIGNOFCOMPUTATIONALMEDIUM,BUTMORETHANMAPPINGNEEDACCESSTOALARGENUMBEROFBOOKSFULLUSEOFTHEKNOWLEDGETHISDESIGNISTHEDESIGNOFTHEDRILLINGHOLEDRILLINGJIGBODYDRILLINGJIGMAINBODYFORPROCESSINGORBEARINGPARTSONTHEFINEHOLESANDHOLES,THEMAINBASEFROMTHEJIG,FRAME,DRILLSET,DRILLTEMPLATESANDTHENECESSARYPOSITIONINGANDCLAMPINGDEVICECOMPONENTDRILLINGJIGACCORDINGTOTHETYPEOFSTENTORIENTEDLAYOUTISDIVIDEDINTOTWOSUPPORTINGJIGS,SINGLEBEARINGANDNONSUPPORTINGJIGJIGTHEDESIGNOFTHEMAINDESIGNOFTHEFIXTURECLAMPINGBODYANDTHEPOWER买文档就送您CAD图纸全套，Q号交流197216396或11970985SOURCEOFTRANSMISSIONCLAMPINGMEANSTHATWHENTHEWORKPIECETOPREVENTWORKPIECEROTATIONOCCURSONTHEEFFECTOFCUTTINGFORCEDESIGNEDTOCLAMPTHEWORKPIECEINTHEDEVICESOURCEOFPOWERTRANSMISSIONMECHANISMISTHECLAMPINGFORCEOFTHEBODYPASSEDTHEFOCUSOFTHISDESIGNISCLAMPINGBODIES,THEIDEAOFITSSTRUCTURE,DETERMINEITSSIZEANDCUTTINGFORCEANDCLAMPINGFORCEISCALCULATED,THEFINALDESIGNOFVARIOUSFACTORSSPECIFICFOLDERTHEOVERALLSIZEANDSTRUCTUREBECAUSEOFMYLIMITEDABILITY,LACKOFSOCIALPRACTICE,THEDESIGNOFSOMEOFTHEERRORSINEVITABLE,URGETEACHERSTOCRITICIZECORRECTIONATTHESAMETIMEHELPINTHEDESIGNPROCESSTOTHANKMYTEACHERZOULINGHAOKEYWORDSCLAMP,CLAMPBODY,TRANSMISSION,CUTTINGFORCE,CLAMPINGFORCE买文档就送您CAD图纸全套，Q号交流197216396或11970985目录前言1第1章概述211机械制造工业的发展概况212制造技术的重要性313机械制造业的发展趋势4第2章夹具的概述721研究夹具的目的和意义722机床夹具的分类823夹具的国内外现状和发展趋势8第3章定位方案的确定1031工件定位的基本原理10311自由度的概念10312六点定位原理10313定位中的几种情况1132常用定位元件及选用11321对定位元件的基本要求11322定位方案的确定一面两孔定位12第4章夹紧方案的确定1441夹紧装置的组成及设计要求1442钻床夹具的主要技术要求1443夹紧力作用点1544夹紧方案的确定15第5章夹紧力的计算1751切削力的计算17511切削力的计算公式17512切削力大小的确定1752夹紧力的计算18第6章夹具相关部件的设计2161钻套的设计21611钻套的分类21买文档就送您CAD图纸全套，Q号交流197216396或11970985612钻套的设计要点2162支承板的设计2363钻模支架2364插拔销的设计2465气缸部分的设计2566滚动轴承的选取2667键的选择及校核26结论28参考文献30买文档就送您CAD图纸全套，Q号交流197216396或11970985买文档就送您CAD图纸全套，Q号交流197216396或11970985买文档就送您CAD图纸全套，Q号交流197216396或119709850前言毕业设计是我们学习了大学的全部基础课程课、技术基础课以及专业课之后进行的。这是我们对所学课程的一次深入的综合性的总复习，也是一次理论联系实际的训练，因此，它在我们四年的大学生活中占有重要的地位。本次设计的内容是上托式钻孔夹具的设计。在机械制造各行业的工艺过程中广泛应用着各种不同的，用以固定加工对象，使之占有正确位置，以便接受施工的一种工艺装备，统称为夹具。因此，无论是在机械加工，装配，检验，还是在焊接，热处理等冷，热工艺中，以及运输工作中都大量采用夹具。但在机械加工中应用最为广泛的是金属切削机床上使用的夹具，我们称其为机床夹具。它在保证产品优质，高产，低成本，充分发挥现有设备的潜力，以便工人掌握复杂或精密零件加工技术，以减轻繁重的体力劳动等诸方面起着巨大的作用。因此，机床夹具的设计和使用是促进生产迅速发展的重要工艺措施之一。在机械制造业中，为了适应新产品不断发展的要求，而且在机床技术向高速、高效、精密、复合、智能、环保方向发展的带动下，夹具技术正朝着高精、高效、模块、组合、通用、经济方向发展。夹具按专业化程度可分为通用夹具、专用夹具、可调夹具、组合夹具、成组夹具、标准夹具、随行夹具、组合机床夹具等。我这次主要是设计钻阀体孔的钻孔夹具，而且需要上托定位。就我个人而言，通过本次毕业设计，我希望能够提高自己分析问题、解决问题的能力，能够更深入理解课本知识，并能够很好的应用到实际工作之中，为以后更好地胜任我的工作岗位打好基础。由于知识、能力有限，设计时考虑的不够周全，在设计中仍有许多不足之处，希望各位老师给予指教，我将做到虚心接受，努力提高自己。买文档就送您CAD图纸全套，Q号交流197216396或119709851第1章概述11机械制造工业的发展概况机械工业是国民经济各部门的装备部，国民经济各部门的生产技术水平和经济效益，在很大程度上取决于机械工业所能提供装备的技术性能、质量和可靠性。因此，机械工业技术和规模是衡量一个国家科技水平和经济实力的重要标志。从1949年以来，我国机械工业有了很大发展，已经成为工业中产品门类比较齐全、具有相当规模和一定技术基础的产业部门之一，为其它产业部门的发展做出了重要贡献。改革开放以来，机械工业充分利用国内外两方面的技术资源，有计划的进行企业的技术改造，引导企业走向依靠科技进步的道路，使制造技术，产品质量和水平以及经济效益有了很大提高，为繁荣国内市场、扩大出口创汇、推动国民经济的发展起了重要作用。但是与工业发达国家相比，我国机械工业的水平还存在着阶段性的差距，主要表现在机械产品质量和水平不够高、技术开发能力不够强、科技投入少。特别是相对其他产业来说，对机械工业的作用认识不够，甚至有相当一段时间不够重视，近年来，世界各国都把提高产业竞争力和发展高新技术、抢占未来经济制高点作为科技工作的主攻方向，对机械工业的重要性和作用有了进一步认识，对机械工业科技发展提出了更高的要求，特别是制造技术更加得到重视。我国也明确提出，要振兴机械工业，使之成为国民经济的支柱产业，从而确定了机械工业在国民经济中的重要地位，同时也向机械工业提出了更高要求。机械制造科学是一门有着悠久历史的学科,是国家建设和社会发展的支柱学科之一。机械制造可以分为热加工和冷加工两个部分。热加工是指铸造、塑性加工、焊接、表面处理等。冷加工一般指零件的机械加工工艺过程和装配过程,当前还包括特种加工技术等。冷热两部分都是机械工程的分支。一般机械制造多指研究各种机械制造冷加工过程和方法的科学,其研究主要内容是1、机械制造的基础理论。买文档就送您CAD图纸全套，Q号交流197216396或1197098522、机械加工和装配工业过程设计、工艺装备设计以及各种传统加工方法、特种加工方法、精密加工和超精密加工方法等。3、机械制造系统的自动化、柔性化、集成化以及智能化。如今,计算机技术、微电子技术、控制技术、传感技术与机电一体化技术的迅猛发展,对机械制造科学的发展产生了深远影响。由系统论,信息论和控制论所形成的系统科学与方法论,从系统中各组成部分之间的相互关系、相互作用、相互制约的关系来分析对象,这种方法论与机械制造的结合形成了制造系统的概念,这是一个重大突破。机械制造科学与管理科学的结合更丰富了机械制造科学的内容,出现了质量保证体系等,成为保证产品质量的重要举措。因此,机械制造的发展已经从一种经验、技艺、方法逐步成长为一门传统工程科学1。12制造技术的重要性制造技术已经是生产、国际竞争、产品革新的一种总要手段，所有国家都在寻求、获得、开发和利用它。它正被看作是现代国家经济上获得成功的关键因素。制造技术已经不是单纯的制造工艺方法和产品设计，它是从一个产品概念到最终产品的集成活动和系统，是一个功能体系和信息处理系统。过去，人们常常把制造技术看成是一些经验的积累，实际上它是从产品设计进入市场返回产品的大系统。美国从50年代以来只重视高技术和军用技术的发展，忽视了制造技术的作用，严重影响了在国民竞争中的竞争力。80年代初美国开始反省，美国关于工业竞争的总统委员会的报告指出美国在重要的、高速增长的技术市场失利的第一个重要原因是美国没有把自己的技术应用到制造上。据美国国家生产力委员会调查,在企业生产力构成中,制造技术的作用占62。世界上所有国家,特别是经济比较发达的国家都非常重视制造技术的发展。日本在第二次世界大战以后一直对制造技术十分重视,先后提出了技术立国和新技术立国的道路,而且狠狠抓住了制造技术的关键精密工程、特种加工和制造系统自动化,使日本在战后短短30年里一跃而成为经济大国。我国的制造技术经过40多年的发展,已进入了发展最迅速、实力增强最快的新阶段。由于机械产品是装备国民经济各部门的物质基础,强大而完善的机械工业是国家现代化,实现社会进步的必要条件。通过分析认为基础机械、基础零部件、基础工艺发展缓慢是机械工业产品水平上不去的主要原因之买文档就送您CAD图纸全套，Q号交流197216396或119709853一,其关键问题是要发展现代制造技术。现在各工业国家都把制造技术视为当代科技发展最为活跃的领域和国际间竞争的主战场,制定了一系列振兴计划,建立世界级制造技术中心,纷纷把先进制造技术列为国家关键技术和优先发展领域。一个以现代制造技术为中心的科技竞争已经在发达国家之间展开,一个以现代制造技术为重点的工业革命已经到来,这就是三次工业革命2,3。13机械制造业的发展趋势先进的制造业是将物料、能源、设备、资金、技术、信息和人力等制造资源通过先进的制造技术，先进的管理技术和先进的制造过程转变成人类需求产品的行业。因此，面向21世纪的机械制造技术的发展趋势体现在以下几个方面1、精密化精密加工、超精密加工技术、微型机械是现代化机械制造技术发展的方向之一。精密和超精密加工技术包括精密和超精密切削加工、磨削加工、研磨加工以及特种加工和复合加上如机械化学研磨、超声磨削和电解抛光等三大领域。超精密加工技术己向纳米1NM0001M技术发展。纳米技术己在纳米机械学、纳米电子学和纳米材料技术得到了应用。因此，它促进了机械科学、光学科学、测最科学和电子科学的发展。美国1997年首次制造出直径仅为60M的静电微型电机，以及几十微米的微型齿轮、弹簧及微型机构。武汉大学研制成纳米级超微电极，将其插入活体细胞后首次测出细胞内部神经递质的动态信息。据国外预测，21世纪将是微型机械电子技术和微型机器人的时代，因此有人将纳米技术与微型机械称为21世纪的核心技术。2、自动化自动化技术的成功应用，不但提高了效率，保证了产品质量，还可以代替人去完成危险场合的工作。对于批量较大的生产自动化，可通过机床自动化改装、应用自动机床、专用组合机床、自动生产线来完成。小批量生产自动化可通过NC，MC，CAM，FMS，CIM，IMS等来完成。在末来的自动化技术实施过程中，将更加重视人在自动化系统中的作用。同时自动化开始面向中小型企业，以经济实用为出发点，满足不断发展的产品多样化和个性化需要。3、信息化买文档就送您CAD图纸全套，Q号交流197216396或119709854信息、物质和能源是制造系统的三要素。随着计算机、自动化与通讯网络技术红制造系统中的应用，信息的作用越来越重要。产品制造过程中的信息投入，己成为决定产品成本的主要因素。制造过程的实质是对制造过程中各种信息资源的采集、输入、加工和处理过程，最终形成的产品可看作是信息的物质表现，因此可以把信息看作是一种产业，包括在制造之中。为此一些企业开始利用网络技术、计算机联网、信息高速公路、卫星传递数据等实现异地生产。使生产分散网络化，以适应21世纪高柔性生产的需要。4、柔性化随着科学技术的飞速发展和人民生活水平不断提高，促使产品更新换代的速度不断加快，这就要求现代企业必须具备一定的生产柔性来满足市场多变的需要。所谓柔性，是指一个制造系统适应各种生产条件变化的能力，它与系统方案、人员和设备有关。系统方案的柔性是指加工不同零件的自由度。人员柔性是指操作人员能保证加工任务，完成数量和时间要求的适应能力。设备柔性是指机床能在短期内适应新零件的加工能力。柔性制造自动化的形式很多，如美国提出的敏捷制造AM其主线就是高柔性生产。上海同济大学张曙教授提出的独立制造岛AMI也是高柔性生产模式。5、集成化集成的作用是将原来独立运行的多个单元系统集成一个能协调工作的和功能更强的新系统。集成不是简单的连接，是经过统一规划设计，分析原单元系统的作用和相互关系并进行优化重组而实现的。集成化的目的是实现制造企业的功能集成，功能集成要借助现代管理技术、计算机技术、自动化技术和信息技术实现技术集成，同时还要强调人的集成，由于系统中不可能没有人，系统运行的效果与企业经营思想、运行机制、管理模式都与人有关，凶此在技术上集成的同时，还应强调管理与人的集成。集成化生产将成为面向21世纪占主导的生产方式。6、智能化智能化是而向21世纪制造技术的发展趋势之一。智能制造技术IMT是将人工智能融入制造过程的各个环节，通过模拟人类专家的智能活动，取代或延伸制造系统中的部分脑力劳动，在制造过程中系统能自动监测其运行状态，在受到外界干扰或内部激励能自动调整其参数，以达到最佳状态和具备自组织能力。例如机器人加工就是将机床与机器人、传感器、控制器组合而成的智能制造系统，它具有信息处理和知觉反馈、决策能力，可同时控制指挥多种操作，从而能提高效买文档就送您CAD图纸全套，Q号交流197216396或119709855率、保证质量和降低成本。智能化是柔性自动化和集成自动化的新发展和重要组成部分3。买文档就送您CAD图纸全套，Q号交流197216396或119709856第2章夹具的概述21研究夹具的目的和意义随着我国改革开放的不断深入，市场经济体系的不断完善，我国工业逐渐向成熟化发展。在整个机械工业中，设计在其中占有的地位日益显现出来。工业设计主要包括三个方面的内容。第一是产品设计,第二是与产品有关的视觉传达设计，如产品的包装、商业广告等平面设计。第三是由产品设计扩展的环境设计如产品的展示与陈列，商品橱窗设计以及室内设计等。产品设计作为工业设计的核心，它涉及的面广，从人们的衣食住行，到社会的各行各业，产品设计无时不有，无时不在。产品设计的对象既包括一般的日用生活制品，也包括工业生产的机床，加工工具；既包括家用小电器产品，也包括专业的仪器，仪表；既包括私有的自行车，摩托车，也包括大型的汽车，飞机等交通工具；“从口红到宇宙飞船”都是属于产品的设计的范畴，本论文主要针对加工工具设计，在一定范围内又称“加工辅助设计”，即机床夹具体的设计。机床夹具设计是工艺装备设计中的一个重要组成部分，是保证产品质量和提高劳动生产率的一项重要技术措施。在设计过程中应深人实际，进行调查研究，吸取国内外的先进技术，制定出合理的设计方案，再进行具体的设计。而深入生产实际调查研究中，应当掌握下面的一些资料1、工件图纸；详细阅读工件的图纸，了解工件被加工表面是技术要求，该件在机器中的位置和作用，以及装置中的特殊要求。2、工艺文件了解工件的工艺过程，本工序的加工要求，工件被加工表面及待加工面状况，基准面选择的情况，可用机床设备的主要规格，与夹具连接部分的尺寸及切削用量等。3、生产纲领夹具的结构形式应与工件的批量大小相适应，做到经济合理。4、制造与使用夹具的情况，有无通用零部件可供选用。工厂有无压缩空气站；制造和使用夹具的工人的技术状况等。夹具的出现可靠地保证加工精度，提高整体工作效率，减轻劳动强度，充分发挥和扩大机床的工艺性能。买文档就送您CAD图纸全套，Q号交流197216396或11970985722机床夹具的分类1、通用夹具例如车床上的定心卡盘,四爪单动卡盘,铣床上常用平口虎钳,分度头,回转工作台等这类夹具具有一定的通用性,所以称为通用夹具。2、专用夹具这类夹具是针对某一种工件的某一个工序专门设计,因其用途专一而得名,本次设计就是专用夹具。3、通用可调整夹具和成组夹具这类夹具的部分元件可以更换,部分装置可以调整,以适应不同零件的加工。用于相似零件的成组加工所用的夹具称为成组夹具。4、组合夹具这类夹具是由一套完整标准的元件,根据零件的加工要求拼装而成的夹具,不同元件的不同组合和连接,可以构成不同结构和用途的夹具这类夹具的特点是灵活多变,万能性强,制造周期短,元件可以重复使用。因此,特别适合于新产品试制和单件小批生产。5、随行夹具这是一种在自动线或者柔性制造系统中使用的夹具。工件安装在随行夹具上,除了完成对工件的定位和夹紧外,还载着工件由运输装置送往各机床,并在各机床上被定位和夹紧2,4。23夹具的国内外现状和发展趋势工业设计是人类社会发展和科学技术进步的产物，从英国莫里斯的“工艺美术运动”，到德国的包豪斯设计革命以及美国的广泛传播与推广，工业设计经过了酝酿，探索，形成，发展百余年的历史沧桑。时至今日，工业设计已成为一门独立的专业学科，并且有一套完整的研究体系。1980年国际工业设计协会理事会（ICSID）给工业作了明确定义“就批量生产的工业产品而言，凭借训练，技术知识，经验及视觉感受，而预示材料、结构、构造、形态、色彩、表面加工，装饰以新的品质和规格，叫做工业设计。根据当时的具体情况，工业设计师应在上述工业产品全部侧面或其中几个方面进行工作，而且需要工业设计师对包装、宣传、展示，市场开发等问题的解决付出自己的技术知识和经验以及视觉评价能力时，这也属于工业设计的范畴”。材料、结构、工艺是产品设计的物质技术基础，一方面，技术制约着设计；买文档就送您CAD图纸全套，Q号交流197216396或119709858另一方面，技术也推动着设计。从设计美学的观点看，技术不仅仅是物质基础还具有其本身的“功能”作用，只要善于应用材料的特性，予以相应的结构形式和适当的加工工艺，就能够创造出实用，美观，经济的产品，即在产品中发挥技术潜在的“功能”。任何设计都是时代的产物，它的不同的面貌，不同的特征反映着不同历史时期的科学技术水平。技术是产品形态发展的先导，新材料，新工艺的出现，必然给产品带来新的结构，新的形态和新的造型风格。材料，加工工艺，结构，产品形象有机地联系在一起的，某个环节的变革，便会引起整个机体的变化4。买文档就送您CAD图纸全套，Q号交流197216396或119709859第3章定位方案的确定31工件定位的基本原理311自由度的概念由刚体运动学可知，一个自由刚体，在空间有且仅有六个自由度。它在空间的位置是任意的,即它既能沿OX、OY、OZ三个坐标轴移动，称为移动自由度；又能绕OX、OY、OZ三个坐标轴转动，称为转动自由度。312六点定位原理由上可知，如果要使一个自由刚体在空间有一个确定的位置，就必须设置相应的六个约束，分别限制刚体的六个运动自由度。在讨论工件的定位时，工件就是我们所指的自由刚体。如果工件的六各自由度都加以限制了，工件在空间的位置也就完全被确定下来了。因此，定位实质上就是限制工件的自由度。分析工件定位时，通常是用一个支承点限制工件的一个自由度。用合理设置的六个支承点，限制工件的六个自由度，使工件在夹具中的位置完全确定，这就是六点定位原则。通过机械制造工艺学的学习，我们了解到六点定位原则的几个主要问题是1、定位支承点是定位元件抽象而来的。在夹具的实际结构中，定位支承点是通过具体的定位元件体现的，即支承点不一定用点或销的顶端，而常用面或线来代替。根据数学概念可知，两点决定一条直线，三点决定一个平面，即一条直线可以代替两个支承点，一个平面可以代替三个支承点。在具体应用时还可以用窄长的平面（支承条）来代替直线，用较小的平面来代替点。2、定位支承点与工件定位基准面始终保持接触，才能起到限制自由度的作用。3、分析定位支承点的定位作用时，不考虑力的影响。工件的某一自由度被限制，是指工件在某个坐标方向有了确定的位置，并不是指工件在受到使其脱离定位支承点的外力时不能运动。使工件在外力作用下不能运动，要靠夹紧装置来完成。313定位中的几种情况1、完全定位完全定位是指不重复的限制了工件的六个自由度的定位。当买文档就送您CAD图纸全套，Q号交流197216396或1197098510工件在X、Y、Z三个坐标方向均有尺寸要求或位置精度要求时，一般采用这种定位方式。2、不完全定位根据工件的加工要求，有时并不需要限制工件的全部自由度，这样的定位方式称为不完全定位。3、欠定位根据工件的加工要求，应该限制的自由度没有完全被限制的定位称为欠定位。欠定位无法保证加工要求。因此，在确定工件在夹具中的定位方案时，决不允许有欠定位现象的产生。4、过定位夹具上的两个或两个以上的定位元件重复限制同一个自由度的现象，称为过定位。它会造成定位的不稳定，严重时会引起定位干涉，因此，应该尽量避免和消除过定位现象。消除或减少过定位引起的定位干涉，一般有两种方法一是改变定位元件的结构，如缩小定位元件工作面的接触长度或者减少定位元件的配合尺寸，增大配合间隙等；二是控制或者提高工件定位基准之间以及定位元件工作表面之间的位置精度。32常用定位元件及选用工件在夹具中要想获得正确位置，首先应正确选择定位基准，其次是选择合适的定位元件。工件定位时，工件定位基准和夹具的定位元件接触形成定位副，以实现工件的六点定位。321对定位元件的基本要求1、用于平面定位的定位元件包括固定支承（支承钉和支承板），自位支承，可调支承和辅助支承。2、用于外圆柱面定位的定位元件包括V形架，定位套和半圆定位座等。3、用于孔定位的定位元件包括定位销（圆柱定位销和圆锥定位销），圆柱心轴和小锥度心轴5。买文档就送您CAD图纸全套，Q号交流197216396或1197098511322定位方案的确定一面两孔定位根据所加工的零件尺寸为长250MM、宽200MM、高300MM,形状是圆柱形即阀体类零件可以初步确定采用一面两孔定位，又因为零件后部形状呈凹陷状，安装零件时采取推入式，综合考虑零件在加工过程中的稳定性等其它因素最终确定采取一面两孔定位，并根据要推入零件，一面用两个支承板来代替以限制工件的三个自由度，两孔里插入两个销，如图31所示图31而在组合机床及其自动线上，为装卸方便，通常两个定位销不是固定不动是活动的可以伸缩的。即加工前能使之进入工件孔中定位，加工完后能从孔中退出。这样可以很方便地将工件（或随行夹具）推入或推出夹具（或自动线的机床夹具）。常用的通用伸缩式定位销有手动的和液压驱动的两种。手动伸缩式定位销有两种结构一种不带防护罩，用于定位支承板高度为30MM的定位系统；另一种是带防护罩，用于支承高度为60MM的定位系统。本设计采用的是不带防护罩的定位支承板高度为30MM的定位系统2,4,5。买文档就送您CAD图纸全套，Q号交流197216396或1197098512买文档就送您CAD图纸全套，Q号交流197216396或1197098513第4章夹紧方案的确定41夹紧装置的组成及设计要求A夹紧力的组成（1）动力源产生原始作用力。有手动和机动夹紧（如气，液，电动及机床运动等动力）装置。（2）夹紧机构即接受和传递原始作用力，使其变为夹紧力并执行夹紧任务的部分，包括中间传力机构和夹紧元件。中间传力机构把来自人力或动力装置的力传递给夹紧元件，再由夹紧元件直接与工件受压面接触以完成夹紧任务。中间传力机构的作用为改变夹紧力的方向；改变夹紧力的大小；具有一定的自锁性能，以保证夹紧的可靠性，这对于手动夹紧更为重要。B夹紧装置的设计要求夹紧装置的设计和选用是否正确合理，对于保证加工精度，提高生产效率，减轻工人劳动强度有很大影响。因此，对夹紧提出以下要求（1）夹紧力应该有助于定位，不能破坏定位；（2）夹紧力的大小应该能保证加工过程中工件不会发生位置变动和震动，并且能够在一定范围内调节；（3）工件夹紧后的变形和受压面的损伤不应超出允许的范围；（4）有足够的夹紧行程；（5）手动时有自锁性能；（6）结构简单紧凑，动作灵活，制造，操作，维护方便，省力，安全并有足够的强度和刚度。42钻床夹具的主要技术要求（1）定位表面对夹具安装基面的垂直度或平行度。（2）导套轴线对定位表面和夹具的安装基面的垂直度或平行度可参考下表表41导套轴线对夹具安装基面的相互位置要求（在100长度上）M工件加工孔轴线对定位基面的垂直度要导套轴线对夹具安装基面的垂直度要买文档就送您CAD图纸全套，Q号交流197216396或1197098514求求005010001002010025002005025以上005（3）同轴线导套的同轴度。（4）定位表面的直线度和平面度或等高度。（5）定位表面和导套轴线对校正基面的垂直度或平行度。（6）各被加工表面间（即各导套间），被加工表面与定位表面间的尺寸要求及相互位置要求（可参考表322）表42导套中心距或导套轴线到定位基面间的制造公差导套中心距或导套轴线到定位基面的制造公差工件孔中心距或孔中心到基面的公差平行或垂直时不平行不垂直时00501000050020005001501002500200500150035025以上005010003500843夹紧力作用点夹紧力作用点是指夹紧元件与工件相接处的一小块面积。选择夹紧力作用电的位置和数目，应考略工件稳定可靠，防止夹紧变形，确保加工精度。（1）应该能保证工件定位稳定，不至于引起工件产生位移和偏转。（2）应使被夹紧工件的夹紧变形尽可能小。可采用增大工件受力面积和合理的布局夹紧点等措施。（3）尽量靠近切削部位，以提高夹紧的可靠性；若切削部位刚性不足，可采用辅助支撑。44夹紧方案的确定根据对夹紧装置的要求和钻床夹具的主要技术要求，本设计采用的是气动夹紧机构，具体的来说是用气缸活塞杆推动压板在导轨上移动，从而夹紧工件。考买文档就送您CAD图纸全套，Q号交流197216396或1197098515虑到钻削力的大小，采用两个对称布置的夹紧机构来夹紧工件，使其夹紧更加合理。其大致情况如图（41）。图41买文档就送您CAD图纸全套，Q号交流197216396或1197098516第5章夹紧力的计算51切削力的计算511切削力的计算公式由【1】的计算公式，又结合刀具材料以及工件材料可以知道切削转矩计算公式；（51）2081PTDFK切削力的计算公式；（52）47XP式中是进给量；F是修正系数；PK是钻头直径；D根据所要加工的孔径分别为29,20钻头直径分别为29,20MDM的选取由【2】的计算公式，又根据刀具材料选取修正系数P075075239BPK的选取根据机械制造技术基础在此选取F1/FR025/FMR512切削力大小的确定1、转矩的大小直径是25的孔M；208215392106530917286TNM直径是12的孔；2083402、切削力（钻削力）的大小直径是25的孔M0808247275391458XPPDFKN直径是12的孔34167买文档就送您CAD图纸全套，Q号交流197216396或119709851752夹紧力的计算为防止工件在切削力的作用下绕圆柱销轴线转动，必须计算在切削力的PP作用下不使工件绕圆柱销轴线转动所需的夹紧力。1夹紧力的计算根据金属切削机床夹具设计手册第479页表321常见典型夹紧形式所需夹紧力的计算公式找到与工件以一平面两圆孔定位形式并且夹紧力与切削力方向相互垂直（即与本设计的定位方式和夹紧方式一样）相对应的计算公式为0122KPLQNF式中菱形销上允许承受的一部分切削力。0N对精加工；0对粗加工PBH挤式中菱形销的宽度；BM菱形销的接触长度；H许用挤压应力。取定位销和工件较小者挤AP式中、的单位为L1夹紧元件与工件间的摩擦系数F工件与夹具支承面间的摩擦系数2本次设计用于精加工取；0P摩擦系数、的选取1F2根据金属切削机床夹具设计手册第478页表319各种不同接触表面之间的摩擦系数表51买文档就送您CAD图纸全套，Q号交流197216396或1197098518接触表面的形式摩擦系数F接触表面均为加工过的光滑表面05025工件表面为毛坯，夹具的支承面为球面0203夹具夹紧元件的淬硬表面在沿主切削力方向有齿纹03夹具夹紧元件的淬硬表面在垂直于主切削力方向有齿纹04夹具夹紧元件的淬硬表面有相互垂直齿纹0405夹具夹紧元件的淬硬表面有网状齿纹0708取；106F215F由设计知道；7LM安全系数的选取K根据金属切削机床夹具设计手册第478页，总的安全系数由考虑各种因素所需的安全系数来决定，可按下式来确定0123456KK式中基本安全系数，一般取15；0K加工状态系数（考虑到加工特点的系数）。粗加工1，精加工；210刀具钝化系数（考虑到刀具磨损的系数）。一般，具体数值可按表320选取（金属切削机床夹具设计2109K手册第479页）；切削特点系数（考虑切削情况的系数）。3连续；310断续；2K考虑夹紧动力稳定性系数。4手动夹紧；413机动夹紧；0考虑手动夹紧时手柄位置的系数。若手柄位置操作方便，手柄偏转角度5K范围小时，；若手柄位置操作不方便，手柄转动角度范围大（90）1时，；52买文档就送您CAD图纸全套，Q号交流197216396或1197098519仅在有力矩企图使工件回转时，才应考虑支承面接触情况的系数。若工6K件是安装在支承钉上，接触面积小时，；若工件是安装在支承板或其它610K接触面积较大元件上时，。615总的安全系数选择范围较大，一般，若夹紧力52和切削力方向相反，为保证工件的夹紧可靠，值不应小于25。在本设计中，分别取；01K1021K3041K；。510K65所以；0123456051057为保证可靠夹紧取；K所以0101222235351978PLPLLQNNFFF本次设计是十二孔同时加工，总的安全系数取,故所需的总夹紧力为K9637658197买文档就送您CAD图纸全套，Q号交流197216396或1197098520第6章夹具相关部件的设计为了提高工艺系统的刚度，减少加工时工件的变形，应该在靠近工件加工的部位（工件小头孔端面）增加辅助支撑。夹具体的设计应该通盘考略，使上述各部分能够犹记得联系起来，形成一个完整的夹具，此外还应该考略夹具与机床的连接。综上各个设计出需要的部件。61钻套的设计611钻套的分类钻套和钻模板是钻床夹具的特殊元件，钻套装配在钻模板或夹具体上，而钻模板则以各种不同的形式与夹具体或支架连接。钻套的作用是确定被加工工件上孔的位置，引导钻头、扩孔钻或铰刀，以防止其再加工过程中发生偏斜。按钻套的结构和使用情况，可以分为以下四种类型，前三种为标准钻套。1固定钻套分A、B两种钻套安装在钻模板或夹具体中，其配合为H7/N6或H7/R6。固定钻套结构简单，钻孔精度高，适用于只需要钻孔的单一工步及生产批量较少的场合【9】。2可换钻套当工件为单一钻孔工步、生产批量较大，需要更换磨损的钻套时，则用这种钻套较为方便。可换钻套装于衬套中，而衬套则是压配（H7/N6）于钻模板的孔内。该钻套由螺钉固定以防转动或在退刀时随刀具带起，钻套与衬套孔常用F7/M6或F7/K6配合。3快换钻套当加工的孔需依次进行钻、扩、铰时，由于刀具直径逐渐增大，应使用外径相同，而内径不同的钻套来引导刀具，这时采用快换钻套可减少更换钻套时间，其外径与衬套孔的配合亦为F7/M6或F7/K6。当需要取下钻套时，只需将钻套朝反时针钻过一定的角度，使螺钉头部刚好对准钻套上缺口即可拔出。削边方向应考虑刀具的旋向，以避免钻套自动脱出。4特殊钻套因工件的形状或工序的加工条件而不能使用以上三种标准钻套时，需自行设计的钻套称特殊钻套。612钻套的设计要点在确定钻套的结构类型之后,需要确定钻套的内孔即导引孔尺寸,公差及其它有关尺寸,同时还要确定钻套的材料。买文档就送您CAD图纸全套，Q号交流197216396或11970985211钻套所导引的定尺寸孔加工刀具，如钻头、扩孔钻、铰刀等。其结构和尺寸都已标准化，并有工具厂生产供应。所以钻套导引孔与这类孔加工刀具的配合，应按基轴制选取。2钻套导引孔的基本尺寸，应等于所导引刀具刀刃部分直径的最大极限尺寸。3钻套导引孔与刀具之间应保证一定的配合间隙，以防止加工过程中发生夹住咬死现象。导引孔的公差及上下偏差应根据加工精度和刀具种类。当钻孔扩孔时，钻套导引孔尺寸公差带取F7，当粗铰时，钻套导引孔尺寸公差带取G7,当精铰时，钻套导引孔尺寸公差带取G6。如果钻套导引的是使用单位自己设计制造的非标准孔加工刀具，或者所导引的不是刀具的切削部分，而是导柱部分。则可按基孔制造取相应的配合，取H7/G6,H6/G5,H7/F7等。4钻套高度H在标准钻套中，其即为导引孔长度。H较大则导向性好，但刀具和钻套的磨损较大H过小则导引作用差，刀具容易倾斜。设计时，应根据加工位置精度、工件材料、孔加工深度，孔口所在的表面形状及刀具刚度等因素而定。一般情况下取H13D，若刀具容易偏斜（如在斜面或曲面上钻孔）或位置精度要求高时，钻套的高度应按（48）D选取。5钻套距工件孔端距离（间隙）H间隙H的作用主要是便于排屑，尤其是加工韧性材料时，切屑呈带状缠绕，可能发生阻塞以致折断刀具情况。H大小要视工件材料和位置精度而定，其原则是引偏量要小又利于排屑。在加工铸铁等脆性材料时，一般取H0307D,加工钢等带状切屑的材料时，常取H0715D。当在斜面上钻孔时，为防止引偏可按H002D选取。当被加工孔的位置精度要求很高时，也可以不留间隙（即H0）,这样一来，刀具的引导良好，但钻套磨损严重。6钻套的材料钻套在导引刀具的过程中容易磨损，所以应选用硬度高，耐磨性好的材料。一般常用的材料为T10A、T12A、CRMN钢或20钢渗碳淬火，其中CRMN钢常用于孔径D10MM的钻套，而大直径的钻套（D25MM）,常用20钢经渗碳淬火制造。钻套经热处理之后，硬度达6064HRC。至于衬套材料及硬度要求，可与钻套相同或稍差些。根据材料及热处理情况不同，钻套寿命约为50001500次。买文档就送您CAD图纸全套，Q号交流197216396或1197098522613钻模板的类型和设计钻模板主要用来安装钻套，有的还兼有夹紧功能，故有一定的刚度和强度。通常有以下四种（1）固定式钻模板固定式钻模板结构简单，钻孔精度高。但这种结构对某些工件而言，装卸不太方便。（2）铰链式钻模板当钻模板妨碍工件装卸或钻孔后需攻螺纹时，可采用铰链式钻模板。由于铰链销孔间存在配合间隙，用此类钻模板加工的精度比固定式钻模板低。（3）可卸式钻模板可卸式钻模板以两孔在夹具体上的圆柱销和削边销定位，然后用铰链螺栓将钻模板和工件一起夹紧。在加工完一个工件后，将钻模板卸下，然后才能装卸工件。使用这类钻模板，装卸钻模板较费力，钻套的位置精度较低，故一般多用在使用其它类型钻模板不便于装夹工价时采用【14】。（4）悬挂式钻模板钻模板由锥端紧钉螺钉固定在导柱上，导柱上部装在多轴传动头的导孔中，因此钻模板就被悬挂起来。导柱的下端和夹具体为间隙配合，以确定钻模板对夹具体的相对位置，随着多轴头下降，钻模板借助弹簧的压力将工件压紧。多轴头继续送进钻头从导套孔伸出开始加工工件。钻削完毕，钻模板随多轴头上升，直至钻头退出工件，撇开了空间，使装卸工件清除切屑十分方便。62支承板的设计支承板的长度为600,宽度为40,材料为T8，按GB/T1298的规定；M热处理5560HRC；其它技术条件按GB/T2259的规定。63钻模支架材料为HT250,铸件。为避免在热应力的作用下夹具体发生变形,变形轻者可能导致加工精度难以保证,重者会导致该夹具中间支架报废,因此,一定要进行时效处理夹具体中间支架所有边缘要去毛刺,避免出现砂眼,疏松,气孔等铸造缺陷64插拔销的设计在组合机床及其自动生产线上，为装卸方便，通常两个定位销不是固定的，而是活动的、可以伸缩的。即加工前能使之进入工件孔中定位，加工完后能从孔中退出。这样可以很方便的将工件（或随行夹具）推入或推出夹具（或自动线的买文档就送您CAD图纸全套，Q号交流197216396或1197098523机床夹具）。常用的通用伸缩式定位销有手动的和液压驱动的两种。本次设计中用的是手动伸缩式的定位销。其具体结构和各相关部件如图61、62所示5,1115图61插拔销主视图买文档就送您CAD图纸全套，Q号交流197216396或1197098524图62插拔销俯视图65气缸部分的设计根据金属切削机床夹具设计手册第941页气动夹具元件设计气缸的相关部件气缸的行程是1000,在气体压力为065的时候,其推力为1538,拉力为MAMPN1400其内部结构如图63所示N买文档就送您CAD图纸全套，Q号交流197216396或1197098525图63气缸结构图66滚动轴承的选取根据机械设计课程设计表153圆柱滚子轴承，再结合轴的直径及载荷情况此处的载荷是径向载荷,选取圆柱滚子轴承,型号为N20,额定动载荷为722,额定静载荷为445KNCRKNCR67键的选择及校核1、键的选取根据机械设计课程设计并参考此处轴的直径分别选取推杆杠杆处和连杆处的键为推杆杠杆处810HB连杆处942