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文档简介

摘要PAGEIVPAGEIV85A壳体三面钻削夹具摘要在机械加工过程中,用来确定工件位置并将其压紧夹牢的工艺装备称为机床夹具。不仅在单件小批量生产中需要它,成批的大量生产中更不可缺少夹具。机床夹具是机床和零件之间的连接装置,能够使工件相对于机床和刀具获得正确的位置,以保证零件和产品的质量,并提高生产效率。机床夹具的性能好坏直接影响工件加工表面的位置精度,因此机床夹具设计是机械制造装备设计中的一项重要的工作,也是加工过程中最重要的因素之一。本次的夹具设计是85A壳体三面钻削专用夹具设计,只要从定位方式、加紧机构以及夹具的总体形式来确定方案。该设计采用一面两销的常规定位方式,采用两个支撑板作为一个面定位,两销则为一套组合的圆柱和菱形插拔销组成。夹紧机构采用气压缸夹紧装置,可靠性较高。其中还采用悬挂式钻模板装置,以便满足零件的加工要求。关键词:夹具,一面两销,气压夹紧,插拔销,悬挂式钻模板85AshellspecialdrillingfixturedesignonthreesidesABSTRACTInmechanicalprocessing,onthemachinetool,craftequipmentwhatisusedtodeterminetheworkpiecepositionandcompactworkpieceismachinetoolfixture.Notonlytheunitproductionneedit,butalsoitisimportantinthemassproductionofabatchandquantity.Machinetoolfixtureisaconnectionbetweenmachinetoolandworkpiece,tomakesuretheworkpiecegetthecorrectpositionthattangencytothemachinetoolandtools,toensurethequalityofpartsandproducts,andimproveproductionefficiency.Thattheperformanceofmachinetoolfixtureisgoodornotwillaffectsthesurfaceoftheworkpieceaccuracyofpositiondirectly,sothemachinetoolfixturedesignisanimportantworkinmechanicalmanufacturingequipmentdesign,anditisalsooneofthemostimportantfactorinmachiningprocessing.Thisfixturedesignis85Ashellspecialdrillingfixturedesignonthreesides,whatIshoulddoistodeterminetheschemeofthefixturefromlocationway,clampingmechanismandwholeform.Thisdesignadoptsatwopinlocationway,usingtwosupportingplateasafacelocation,thetwopinisacombinationofcylindricalpinandthediamondpin.Clampingmechanismisthefasteningdevice,highreliability.Itadoptshangingdrilltemplatedevice,inordertomeetthepartsprocessingrequirements.KEYWORDS:machinetool,atwopin,fasteningdevice,theplugpin,hangingdrilltemplate前言目录TOC\o"1-3"\h\u19642前言 531238第一章概述 6192371.1机床夹具的历史形成过程 629921.2机床夹具的分类 6126831.3机床夹具的功用及组成 716377第二章零件的加工要求 9126412.1零件的加工要求 9289302.2待加工工件 930912第三章工件的定位方案及分析 10181993.1工件定位的基本原理 11161423.1.1定位基本原理 11130923.1.2工件的几种常见定位方式 11297303.2常用定位元件及选用 1214963.2.1常用定位元件 1234173.2.2定位元件的选用 12206993.3定位方案的分析及选择 132162第四章夹紧装置及夹紧机构的设计 15273364.1夹紧装置 16148914.1.1夹紧装置的基本要求 16296304.1.2常用的夹紧装置 17284134.1.3夹紧机构的动力装置 17265754.3钻床夹具的主要技术要求 18221084.4夹紧方案的确定 19301034.4.1夹紧机构的选择 19136804.4.2夹紧机构 1917078第五章夹紧力的计算 2010605.1切削力的计算 21217725.1.1切削力的计算公式 21286545.1.2切削力大小的确定 21201995.2夹紧力的计算 2222994第六章夹具相关部件的设计 22239356.1钻套的设计 23208326.1.1钻套的分类 23298126.1.2钻套的设计具体要求 23237446.1.3钻模板的分类与设计 2415866.2支承板 2576926.3插拔销 25103316.4气压缸 2610374结论 2619631谢辞 2811370参考文献 29REF_Ref168484640\r\h错误!未找到引用源。REF_Ref168484646\h错误!未找到引用源。PAGE10前言毕业设计是对大学四年学习的一个总结,要求运用四年所学知识完成一个综合性的的课题,要求综合应用大学期间所学的各种理论知识和技能,完成课题的设计,让大学画上完美的句号。本次课题是关于机床夹具的设计。它要求基础知识与专业知识紧密结合,加深我们对所学知识的记忆,考察我们对书本知识的灵活运用,并且通过查阅大量的资料和手册,积累设计资源,同时也检验了我们对所学知识的掌握程度,以及对零件设计的能力进行考察。其目的是:检验学生的知识掌握情况和独立设计能力;对学生的知识掌握情况,是否能够用理论知识去解决实际问题的能力进行考察,并且对外语的运用,计算机的运用水平,以及个人额书面及口头表达能力做一次全面的检测。要求:不能只是对书本知识的反馈,要有自己独立的见解;设计说明书应该在所规定的时间内完成并且查重通过,然后提交;格式及字数应符合要求。该设计主要解决对零件的定位、夹紧以及整体夹具的设计,其方案的定位方法是:一面两销,气压夹紧装置等来解决。专用夹具是为零件的某一道工序加工而专门设计制造的,在产品类型相对稳定、批量较大的生产中使用;在实际的生产过程中运用专用夹具能有效地降低工作时的劳动强度、提高劳动生产率、并获得较高的加工精度。概述1.1机床夹具的历史形成过程夹具是机械加工过程中的重要辅助工具,是根据零件加工的工艺和结构方案的具体要求而专门设计的。它是专门用于实现被加工零件的准确定位、夹紧、导向以及装卸工件时的限位。1.2机床夹具的分类按夹具的适用范围分类通用夹具:适合各种类型零件定位并且夹紧的夹具,现在的通用夹具已经日趋标准化,可满足有一定尺寸变化的零件的加工。专用夹具:专用夹具就是专门为某种工件的某一道工序设计制造而成的夹具,针对专用机床和专用零件设计额,专用夹具的适用范围一般针对零件类型固定、批量较大的生产中使用比较广泛,不仅可以降低劳动强度,还可以提高生产效率。可调夹具:可调夹具上的有些部件是可以调整或调换的。一般有两种形式,分别为通用可调夹具和成组夹具两类。通用可调夹具一般适用于同类产品不同品种不同尺寸的生产,对夹具的零件更换或调整就可以安装同类型不同品种的工件。对那些尺寸相似、结构相近、工艺相同的工件的加工一般选用成组夹具。组合夹具:夹具中的元件或零部件都是采用已经标准化的产品,并且他们的组合是根据某一个工件的某一道工序完成的,也是专门组合而成的。随行夹具:这是一类夹具一般使用在生产线上。它不仅能满足零件的定位和夹紧要求,还要作为输送工具将工件在机床间进行输送。一条生产线上不是只有一个随行夹具,每个随行夹具都要经历零件加工的全过程,然后卸下已加工的工件,装上新的待加工的工件,如此循环的在生产线上工作。按夹具安装机床分类夹具安装在不同的机床上有不同的叫法,以此来分类可分为:车床夹具、铣床夹具等。按夹紧的动力源分类夹具按照其提供的动力来源不同也有不同的分类,大致可分为:手动夹具、电磁夹具以及真空夹具等等。1.3机床夹具的功用及组成机床夹具的功用零件在加工时有夹具的辅助,能够提高工件的加工精度,并且夹具可以使刀具和机床的相对位置比较固定,不易发生偏差,振动小,可以保证加工质量的稳定性。加工同一批零件时,一般情况下是不更换夹具的,所以加工的同一批零件的加工精度基本一致。零件在使用报废时一般采用同一批加工零件进行更换。使用夹具固定夹紧零件,操作方便,效率高,动作快,只需要按照夹具上要求固定的位置固定就行,不需要在进行划线之类的工作,可以大大减少工人的工作量,节省加工时间;采用夹具辅助夹紧时,也间接的提高的零件的刚度,这就可以在加工过程中适当的加大切削用量,提高生产效率;夹具还可以加工成多工位,多件共同生产的装置,采用更加高效的夹紧机构,不仅可以提高生产效率,还可以降低工人的劳动强度。降低工人的劳动强度,降低财产损失。机床夹具的组成定位元件及定位装置:用于确定工件安装在正确位置的元件或装置。夹紧元件及夹紧装置:用于夹紧固定已经确定的正确位置的元件或装置对刀或导向装置:用于判读工件与刀具之间位置或者距离是否正确的元件。比如铣床夹具中的对刀块,他的作用就是用来确定刀具与被加工件之间的相对位置。连接元件:用于确定夹具在机床上正确位置的元件。夹具体可作为连接件使用。车床夹具上的过度盘、铣床夹具上的定位键都是作为连接件使用的。夹具体:夹具体就是用来安装其他元件用的,目的是把其他的部件连接起来组成一个整体,并且要通过夹具体固定在机床上,这样才能完成要求的工作,才是一个完整的夹具。其他装置或原件:由于加工要求的不同,在夹具体上还会安装一些其他的零部件,这些零部件不是夹具组成中的必不可少的元件,是根据需要安装的。比如分度装置,预定位装置等等。需要指出的是,并不是每台机床夹具都具备上述的组成部分,但通常来说,定位元件、夹紧装置和夹具体是夹具中不可缺少的三部分,一般的夹具设计也是从这三部分入手的。

第二章零件的加工要求2.1零件的加工要求此加工主要运用设计的钻床夹具对图2-1、2-2、2-3的零件的孔系进行加工。主视图中Φ20H7、Φ12H8;俯视图中Φ20H7、Φ16H9、Φ12H7;后视图中Φ20H7、Φ10H8,对上述孔进行钻削加工,并完成定位及夹紧的设计(底面四个孔已加工)。2.2待加工工件图2-1零件主视图图2-2零件俯视图图2-3零件后视图工件的定位方案及分析3.1工件定位的基本原理3.1.1定位基本原理零件的定位都要求满足六点定位原理,不仅要考虑加工基准的问题,还要确定定位基准,必要时还要有机械件图的绘制。六点定位原理就是六个按一定规律分布的点对零件进行定位,以此就可以把零件的六个自由度全部限制,使工件安装在夹具的正确的位置。要求每个点都必须限制且只限制一个自由度,而不能两个或两个以上的点来限制同一个自由度。因此,这六点定位绝不能随意分布。六点定位原理要求严格,必须满足一定的原则,以下是几个应该注意的主要问题是:1)、定位支承点不是具体的。在实际的夹具结构中,定位支承点不一定就是一个点在支撑,有时要用到线或者平面来支撑。两点决定一条直线,所以可以用一条直线支撑代替两个支承点支撑;三个不在同一直线上的点决定一个平面,所以可以用一个平面支撑代替三点不共线支撑。有时在夹具的具体应用中还可以用比较窄的平面来代替直线支撑,同样可以起到两点支撑的效果。2)、定位支承点不能脱离工件的基准面,一旦脱离就不能起到限制自由度的作用,工件自由度不能被限制,加工精度就会受到影响。所以,加工过程中必须保证支承点与工件定位基准面保持接触。3)、支承点定位与里的影响不能混淆,定位支撑点定位时,跟受力没有关系。工件的自由度被被支承点定位之后,在这个方向上就不会移动。3.1.2工件的几种常见定位方式完全定位和不完全定位把工件的六个自由度全部限制,并且满足工件加工表面的位置要求,这种定位方式叫做完全定位。但是不是所有的定位方式都要完全定位,有时只需要限制五个自由度就可以满足加工要求,这种不是把工件六个自由度全部限制的定位方式叫做不完全定位。在加工过程中,有时需要把零件上无需限制的自由度也限制了,但必须满足六点定位原理。这样可以使同一批零件的加工尺寸保持一致,还可以增加零件承受更大的切削力和夹紧力,所以有时这样做也是有必要的。欠定位和过定位零件的自由度需要全部被限制并且全部被限制,这种情况不管是完全定位还是不完全定位都是可以的。零件的自由度需要被限制但却没有被完全限制的,或者一个自由度被重复限制定位方式都是不正常的定位方式,前者叫做欠定位,这种定位方式在实际生产加工过程中是不允许的,因为零件一旦被欠定位,工件在加工过程中的位置精度就不能保证,加工质量就会相对降低。后者叫做过定位,这种定位方式在实际生产过程中也是不允许的,但是在某些特殊的场合,过定位是允许的,只要运用得当,就不会影响加工精度,反而会提高工件加工过程中的刚度,降低振动,保证零件的加工质量。3.2常用定位元件及选用3.2.1常用定位元件零件在加工过程中定位基准的选择至关重要,它直接影响工件在夹具中获得的位置是否正确,其次还要正确的选用定位元件,完成要求自由度的限制。1.平面定位元件:固定支承包括支承钉和支承板、自位支承、可调支承以及辅助支承。2.外圆柱面定位元件:V形块、定位套和半圆定位座等等。3.孔定位元件:定位销包括圆柱定位销和圆锥定位销以及菱形销、圆柱心轴和小锥度心轴等。3.2.2定位元件的选用此课题设计中采用一面两销的定位方式,两个支承板作为一个面定位,一个圆柱插板销和一个菱形插拔销作为两销定位。两个支承板相当于一个面,限制3个自由度,圆柱销和菱形销一共限制3自由度。此外,圆柱销和菱形销组成插拔销系统可使夹具操作更加自动化。如图3-1、3-2所示:图3-1插拔销图3-2支承板3.3定位方案的分析及选择方案:以底面为支承板定位平面,共限制3个自由度,分别为:、、;以底面两孔作为插拔销定位装置,共限制3个自由度,分别为:、、。共限制六个自由度,完全定位。并且采用悬挂式钻模板,利用其多轴传动的特点,可以实现同一方向多个孔同时加工,节约加工时间,提高生产效率。图3-3定位方式图3-4插拔销定位夹紧装置及夹紧机构的设计工件的定位和夹紧在机械加工过程中是非常重要的两个环节,也是夹具设计过程中需要重点考虑的两个机构。定位元件对工件定位后还要用夹紧机构将工件夹紧固定。夹紧机构在这个固定工件的过程中就起到非常重要的作用,它必须保证工件的位置在加工过程中不能移动,否则就会影响工件的加工精度。良好的夹紧装置可以使工件的加工精度有所保证,还可以保证生产质量,减低人身安全事故的发生。4.1夹紧装置4.1.1夹紧装置的基本要求夹紧装置不是只有将工件夹紧固定的作用,夹紧装置质量的好坏还会影响工件的加工质量,生产效率,工人的劳动强度等等,所以夹紧装置在加工过程必须要严格按照设计和加工要求。设计夹紧机构时应满足一下要求:夹紧装置在加紧的过程中,一旦位置确定就必须保持这个位置一直到加工结束,中途不能使工件移动,不能影响零件的正确定位。夹紧力的方向在一般情况下要与定位元件的主要定位平面保持垂直状态;夹紧力的作用点应该作用在工件支承点所组成的形状的重心范围内,不能作用在图形外部;夹紧装置上的与工件接触的元件仅且只能在夹紧力方向上移动,不能再夹紧力方向以外的方向上移动,这样会影响夹紧效果;首先采用具有自动定位和夹紧作用的夹紧元件,如V形块,不能满足加紧要求是再选择其他夹紧装置。夹紧力要适当,既要保证工件位置稳定不变的完成加工过程。还不能使工件因为夹紧而产生变形,影响加工质量。夹紧装置在设计过程中就应该考虑到要具备良好的自锁性能,这样就可以保证在动力源撤掉后仍能保持夹紧状态。夹紧装置的操作应当方便、快捷、安全,符合工人的操作习惯。因夹紧力不稳定而对工件本身在成的损坏应控制在允许的范围之内,否则会影响加工质量。4.1.2常用的夹紧装置斜楔夹紧机构:在工件上预先钻互相垂直的两个孔,工件装入夹具后,锤击斜楔大头,夹紧工件。这种夹紧机构的夹紧力比较小,且操作消耗时间长,所以实际生产中一般不直接使用斜楔夹紧机构,而是和其他与具体生产相关的机构一起结合使用。螺旋夹紧机构:螺旋夹紧机构主要是由螺钉、垫片等部件组合而成的。螺旋夹紧机构机械结构相对简单,制造方便。而且夹紧机构的螺旋升角小,螺旋夹紧机构的自锁性能比其他夹紧机构要好。偏心夹紧机构:斜楔夹紧的另一种形式。定心夹紧机构:定心夹紧机构不仅能够实现对工件的定位作用还能够实现那个夹紧的作用。定心夹紧机构在夹紧工件的过程中必须选择一个类似参照物的一轴线位于之指定的位置,以此来实现了所谓的定心夹紧作用。一般定心机构主要用于几何形状对称于轴线、对称中心或对称平面的工件来实现定位夹紧。定位夹紧机构的结构形式繁多,但从工作原理上来说可以归纳为:依靠定心-夹紧元件的向心等速度移动和产生的弹性变形,实现定心夹紧两种功能。4.1.3夹紧机构的动力装置夹紧机构在各种生产规模中广泛应用的主要还是手动夹紧机构,但是手动夹紧机构的局限性在现代的生产制造过程中越来越明显,夹紧力不稳定,动作迟缓,所以现在在大批量生产过程中采用机动夹紧的比较多,虽然采用机动夹紧机构的成本比手动夹紧机构要高,但是可以明显的提高生产效率,降低劳动轻度,实现自动化生产。气动夹紧装置气动夹紧装置所用的气体是有工厂压缩空气站提供的,管路损失后使用压力一般为0.4-0.6MPa。在设计时,通常用0.4MPa来计算。并且有以下特点:夹紧力稳定。夹紧动作快捷,省时省力。由于空气是可压缩的,故夹紧刚性比较差。压缩空气的夹紧压力较小。气-液联合夹紧装置在机床夹具的应用中,为了把气压夹紧和液压夹紧装置的优点都发挥出来,而又不需要专门的液压夹紧装置,就可以采用气-液联合装置。其他动力装置电磁夹紧其他夹紧4.3钻床夹具的主要技术要求定位表面对夹具安装基准面的垂直度或平行度。导向套轴线对定位表面和夹具的安装基准面的垂直度或平行度(可参考表4-1)。表4-1导套轴线对夹具安装基准面的相互位置要求(100长度上)工件加工孔轴线对定位基准面的垂直度要求导套轴线对夹具安装基准面的垂直度要求0.05~0.100.01~0.020.10~0.250.02~0.050.25以上0.05同轴线导套的同轴度。定位表面的直线度和平面度或等高度。定位表面和导套轴线对校正基准面的垂直度或平行度。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4-2)。表4-2导套中心距或导套轴线到定位基面间的制造公差工件孔中心距或孔中心到基准面的公差导套中心距或导套轴线到定位基准面的制造公差平行或垂直时不平行不垂直时±0.05~±0.10±0.005~±0.02±0.005~±0.015±0.10~±0.25±0.02~±0.05±0.015~±0.035±0.25以上±0.05~±0.10±0.035~±0.084.4夹紧方案的确定4.4.1夹紧机构的选择夹紧机构有手动夹紧和机动夹紧机构,手动夹紧机构结构简单、容易制造、成本低、应用广泛,但是操作比较费时费力,劳动强度大,自动化程度低,夹紧力不恒定,不利于大批量生产。机动夹紧机构的成本有所提高,但是他可以弥补手动夹紧机构的许多不足,加工迅速,生产率得到提高,便于实现自动化。根据以上准则及对夹紧机构的要求和钻夹具的主要技术要求,本设计采用的连杆式铰链夹紧机构,连杆之间由销钉连接,其特点是动作迅速、增力比大,且易于改变力的作用方向。考虑其自锁性能差,因此采用气压动力源。具体的来说是用气压缸活塞杆推动连杆机构,通过连杆的链接关系改变力的方向,最后靠终端压块压紧加工工件。连杆压紧端加一个可拆卸的压块,因为在压紧部分容易磨损,如果压块坏了只要更换压块就可以了,而不用更换连杆机构。4.4.2夹紧机构在大批量生产中往往采用机动夹紧,如气动、液动、电磁和真空夹紧。本设计中零件需要大批量生产,故该夹紧方案采用气压夹紧机构,气压夹紧夹紧力恒定,夹紧动作迅速、省力。夹紧机构如图4-1所示:图4-1夹紧机构第五章夹紧力的计算5.1切削力的计算5.1.1切削力的计算公式根据《金属切削机床夹具设计手册》第545页,表3-71钻削力的计算公式,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:;(5-1)切削力的计算公式:;(5-2)其中:是进给量;是修正系数;是钻头直径;根据所要加工的孔径分别为20,16,12,10;钻头直径分别为20,16,12,10。的选取:根据《金属切削机床夹具设计手册》第545页表3-72,又根据刀具材料选取修正系数:的选取:根据《机械制造技术基础》在此选取(5-3)5.1.2切削力大小的确定1、转矩的大小:直径是20的孔:T1=210×202×0.250.8×0.399=210×400×0.33×0.399=11060.28N·mm;直径是16的孔:T1=210×162×0.250.8×0.399=210×256×0.33×0.399=7078.58N·mm;直径是12的孔:T1=210×122×0.250.8×0.399=210×144×0.33×0.399=3981.7N·mm;直径是10的孔:T1=210×102×0.250.8×0.399=210×100×0.33×0.399=2765.07N·mm2、切削力(钻削力)的大小:直径是20的孔:Px1=427Df0.8Kp=427×20×0.250.8×0.399=1124.46N;直径是16的孔:Px2=427Df0.8Kp=427×16×0.250.8×0.399=899.57N;直径是12的孔:Px3=427Df0.8Kp=427×12×0.250.8×0.399=674.68N;直径是10的孔:Px4=427Df0.8Kp=427×10×0.250.8×0.399=562.23N;5.2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481页表3-21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。此时符合工件多面同时受力的情况,需按单面受力情况来确定夹紧力。则需计算出各个切削面的切削力大小:上表面切削力为:P1=1124.46+899.57×2+674.68=3598.28N;侧面1切削力为:P2=1124.46+674.68×4=3823.18N;侧面2切削力为:P3=1124.46+562.23×2=2248.92N。侧面1的切削力最大,则夹紧力为:Q=P2=3823.18N夹具相关部件的设计6.1钻套的设计6.1.1钻套的分类钻套和钻模板是钻床夹具上两个必不可少的组成部分,两者组合在一起形成完整的钻模板装置,一般情况下他们之间还需要钻套用衬套。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,以防止工件或加工刀具在加工过程中发生偏转。按钻套的结构和使用情况,一般可以分为以下四种类型,前三种为标准钻套。固定钻套:固定钻套是直接压入钻模板或夹具体中的,它们之间属于过盈配合。固定钻套安装在钻模板中的配合主要为H7/n6或H7/r6。固定钻套位置精度比较高,结构相对简单,但是加工的孔的精度高,其缺点是磨损后不易更换,适用于只需要钻孔的单一工步及中、小批量生产的场合,使用范围受到一定的限制。所以对于连续加工的孔,则可采用可换钻套或快换钻套。可换钻套:可换钻套是要求用过盈的方式先把衬套安装在钻模板上,配合一般是H7/n6或H7/r6,然后再将钻套以间隙配合的方式安装子其中,最后用压紧螺钉固定钻套防止在加工过程中移动。可换钻套主要应用于加工的孔系比较单一,而且需求量较大的生产中,因为其更换比较方便,所以受到大多生产的青睐。快换钻套:快换钻套的结构形式与可换钻套类似,只有部分改动,只是在钻套头部多开一个圆弧状或直线状缺口。它比可换钻套的更换时间更短,更加节省加工时间。特殊钻套:特殊情况下以上三种钻套都不能满足生产需求,就需要制作特殊钻套,根据具体的工艺进行设计制造。6.1.2钻套的设计具体要求钻套的设计是有标准依据的,不能随意制造,要根据标准进行设计制造,要严格遵守设计要求、公差及材料选择。钻套设计的两个重要尺寸就是钻套的高度和钻套底端距离工件的尺寸,钻套长度一旦过长就会增加刀具与钻套之间的摩擦,加快钻套的磨损,但是太短的话,起不到良好的导向作用,还会降低加工精度,影响加工质量,所以长度一定要适合。一般钻套长度是其孔径的1-2倍,当孔径过小时,如孔径小于5mm时,钻套长度要大于孔径的2.5倍。钻套底端与工件之间的距离主要是为了良好的排出铁屑,当工件时铸铁类材料是,距离应该等于孔径的0.6-0.7倍;当工件材料为钢类韧性材料时,距离应该等于0.7-1.5的孔径。6.1.3钻模板的分类与设计钻模板主要用来安装钻套用的,要求具有一定的强度和刚度,有的还兼有夹紧功能。按照钻模板与夹具体之间的连接方式,有以下四种形式的钻模板:(1)固定式钻模板:固定式钻模板是直接固定在夹具体上的,在加工过程中是不可移动的,因此,利用固定式钻模板加工的孔的位置精度较高,但有时装卸工件不方便,因此钻模板可采用螺钉紧固、销钉定位的其他形式。固定式钻模板结构简单,孔加工精度高。一般采用两种结构:一是销钉定位、螺钉紧固的结构;二是焊接结构,也可以采用整体铸造结构。这些结构都比较简单,且制造容易,可根据具体情况具体选用。(2)铰链式钻模板:钻模板与夹具体铰链连接,钻模板与夹具体间铰链处的轴向间隙,以及两者的轴向位置要求,利用配合精度或垫片来调整、控制配合间隙为0.01-0.02mm,或者用钻模板上的定位销在夹具体上的相应的开口槽中按H7/f7配合来控制轴向位置。(3)可卸式钻模板:可卸式钻模板应用范围比较小,只有当钻模板影响工件装卸时必须去掉钻模板才能完成零件装卸时才使用。钻模板定位后用铰链螺钉和工件一起加紧,加工完成后,去掉钻模板,卸掉工件。可卸式钻模板因为其适用范围较小,所以在加工生产中不太常用。(4)悬挂式钻模板:悬挂式钻模板与机床主轴同步运动,钻模板悬挂在机床主轴上,由机床主轴带动上下升降。可实现垂直平面内多个孔同时加工的工作。6.2支承板支承板常用于大、中型的精准定位平面型支承板结构简单,有两种主要形式:沉头螺钉和带斜槽的。沉头螺钉类型的不太容易清理铁屑,主要不会应用于底面定位,常用于侧面定位;带斜槽的就避免的沉头螺钉类型的缺陷,适合底面定位。一个支承板相当于两个支承点,限制两个自由度;两个或两个以上支承板组合,相当于一个平面,可以限制三个自由度,此设计采用两个支承板定位。此设计的支承板长度160mm,高16mm,宽25mm。材料为T8。6.3插拔销在组合机床及其自动生产线上,为装卸及加工动作的简便,通常两个定位销都不是固定的,而是制作成可以伸缩的。即加工前能使之进入工件已加工孔中完成定位,加工完后能从工件孔中退出,取下工件。这样可以很方便的将工件(或随行夹具)推入或推出夹具(或自动线的机床夹具)。常用的通用插拔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下图所示:图6-1插拔销6.4气压缸根据《组合机床夹具手册》设计活塞式气压缸,为节省空间选用卧式连接结构。以结构如下图6-2气压缸结论毕业设计已经开始接近尾声,各项工作都已基本完成,只剩下了最后的收尾工作。从拿到毕业设计题目到现在已经快两个月了,不管怎么说总算付出得到一定的回报,也做出了自己比较满意的毕业设计。毕业设计是对大学所学知识的系统考察,课题的拟定都是根据学生的课堂知识以及生产实习的内容来的,所以毕业设计对学生的综合能力要求比较高。本次设计的课题是85A壳体三面钻削夹具的设计,我们的专业主要学习的章节就有机床夹具,是我们专业在大学学习中的重要知识结构,所以这也是对我大学专业课的一次严格考察。纵观大学中之前的几次课程设计,每次在设计之前都是觉得题目好难,感觉自己做不出来,但到了最后,自己都能很好的完成好自己的设计,所以,一定要相信自己,只要把课本上的东西吃透,就不会到最后做不出来。毕业设计跟之前的课程设计是不一样的,不仅仅是在难度上加大很多,而且是每个同学的题目都是唯一的,所以就要求学的要有独立思考,独立解决问题的能力,不可能再像课程设计那样还可以跟同学商量的情况。刚拿到题目时感觉就不大对劲,因为这个题目就不是太懂,只知道是夹具设计,感觉无从下手,看了零件图之后再有点思路,但是毕业设计的图纸要求更高,要求三张零号图纸,这是之前前所未有的工作量,所以设计肯定不能简单,因为简单就说明没有内容,想要完成量的工作就很困难,所以在设计上要有一定的技术含量,保证完成工作量。拿到题目之后就去图书馆查阅资料,夹具的设计主要设计方面是:定位方式及定位元件、加紧方式及夹紧装置、夹具体总体设计。主要设计就是这三个方面,首要问题就是方案的确定,经过查阅资料,最终确定方案为采用一面两销的定位方案,夹紧装置采用气压夹紧装置。方案确定并且经过指导老师的同意,这样设计就度过最困难的阶段,接下来的只用按部就班就行了。这过程中还要进行切削力的计算,钻模板、钻套等零部件的选择,最后还要完成设计说明书的撰写。毕业设计算是我初次接触到这么全面的设计工作,这应该只是一个开始,毕业工作之后应该会有各种各样的设计任务,所以本次设计也为以后留下宝贵经验。在老师的帮助下也算是完成了这次设计,但是在这过程中还是暴露了很多问题,机构设计不欠当、实际生产过程欠考虑等等,在这犯错的过程中,经过老师的纠正,自己也学到了很多知识。不过还是自己的能力不太够,经过毕业设计之后,自己还是要严格要求自己,继续努力提升自己的专业水平。谢辞通过将近两个月的能力,毕业设计终于接近尾声,看着自己设计的成果,心里还是有一种莫名的成就感。这毕竟是自己独立完成的重要设计

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