转向器钻孔夹具设计答辩ppt

1、各位评委老师大家好,欢迎下载本文档参考使用，如果有疑问或者需要CAD图纸的请联系q1484406321,转向器侧盖钻孔夹具设计,班级：机制052班 姓名：曾振江 学号：20050464 指导老师：樊十全,前言,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，热处理等工艺中，都大量采用夹具。而在机械加工中应用最为广泛是机床夹具。机床夹具是组成工艺系统的一个环节，是影响加工质量的重要因素，一般情况下，使用机床夹具能稳定地保证产品质量。 机床夹具主要有如下主要作用： 1.保证加工精度；2

2、.提高劳动生产率，降低生产成本；3.减轻工人操作强度，降低对工人的技术要求； 4.扩大机床的工艺范围；5.减少生产准备时间，缩短新产品试制周期； 机床夹具的种类较多，按其应用范围可分为：通用夹具、专用夹具、成组夹具、组合夹具等。此次设计的是钻孔专用夹具。,1.工件的加工工艺分析,加工工件为转向器侧盖，工件材料为球墨铸铁，牌号为QT450-10。 本工序主要钻削加工四个12.5 mm的孔,钻削深度为11mm。 四个孔的加工位置要求如下: 1.孔心位置度偏差为0.2mm， 2.孔的横轴心连线向上偏转5度， 3.孔的竖轴心连线向右偏移5mm。 具体的尺寸分布见工件零件图:,2.钻床夹具特点的分析,钻

3、床夹具一般通称“钻模”。钻模的结构类型较多.可按钻模有无夹具体，以及夹具体是否可动，可分为以下五类： （1）固定式钻模； （2）回转式钻模 ； （3）翻转式钻模 ； （4）盖板式钻模 ； （5）滑柱式钻模； 本设计采用盖板式钻模结构，这种钻模无夹具体，其定位元件和夹紧装置直接装在钻模板上。钻模板覆盖在工件上定位夹紧后即可进行加工。这种钻模的主要特点是：结构简单轻巧，清除切屑方便；但每次需从工件上装卸，较费时。,3.工件的定位方案分析,设计盖板式钻模.经分析知，需要限制工件的五个自由度( X轴和Y轴方向的旋转、移动自由度,Z轴方向的旋转自由度).将工件的圆柱端插入长定位套孔 中,此长定位套限制了

4、工件的四个自由度(即X轴和Y轴方向的移动、转动自由度 ).此时工件仍可绕Z轴转动，工件旋转到合适位置，再插入定位插销（定位插销限制了Z轴方向的转动），即可实现定位。为了实现工件的预定位及提高工件定位稳定性，同时设置一个辅助支承钉 . 简图如下:,1底座 2长定位套 3工件（侧盖） 4钻模板 5定位插销 6定位衬套 7辅助支承,3.2定位元件的选择,1.长定位套（定位衬套）:A46H740 GB2201-80 热处理:20 渗碳深度 0.81.2mm HRC5560 2.定位插销B13f756 GB2205-80; 20渗碳深度:0.81.2mm HRC5560 3.支承：M1025 GB222

5、7-80 热处理：45 全部HRC4050; 4.短定位套:B13H618 GB2201-80 热处理:T8 HRC5560;,3.3定位误差分析,定位误差是指由于定位不准而造成的某一工序在工序尺寸（通常指加工表面对工序基准的距离尺寸）或位置要求方面的加工误差。 该工件的定位基准面为工件的圆柱侧面和底面。 此定位中，定位基准和设计基准重合，即基准不重合误差为0，只需分析基准位置误差。计算项目有三个： （1） 位置度误差； 位置度选取C基准面做参照，即工件圆柱侧面。其误差为长定位套与工件圆柱侧面最大配合间隙 =0-（-0.39）+（0.119-0.08）=0.078mm,（2）偏转度数误差分析,

6、=arc tan（ ）； 其中 为偏转角度即为所求误差； 为长定位套与工件圆柱侧面配合位置误差； 菱形销与孔配合位置误差,求得其为0.018； L 为定位孔13与46的中心距；L= =88.6mm 代入数值得: D=arc tan( ) =0.031 （3）竖轴心线的偏移误差分析； 该误差产生的原因在工件圆柱侧面与定位衬套配合位置误差，类 似于项目1，可知其误差亦为0.078mm,4.工件夹紧方案的分析,为使工件在定位件上所占有的规定位置在加工过程中保持不变, 要用夹紧装置将工件夹紧.夹紧装置的基本任务就是保持工件在定位中所获得的既定位置，以便在切削力、重力、惯性力等外力作用下，不发生移动和振

7、动，确保加工质量和生产安全。 该套夹具的夹紧方式为手动夹紧。夹紧机构为螺旋夹紧机构。典型的螺旋夹紧机构具有下列特点：结构简单、扩力比大、自锁性能好、行程不受限制、夹紧动作慢等。本套夹具的夹紧装置为两块可移动压板。通过螺栓夹紧移动压板，达到夹紧作用 .,夹紧简图： 1垫圈 2螺母 3手柄 4螺栓 5螺母 6压板 7弹簧 8螺母 9支柱,4.2切削力的计算,已知工件的材料为铸铁,硬度HB190210,刀具选择高速钢刀具,可得： 其中D=12.5mm, s=0.1mm, 代入数值，求得： =848.3 N 由于四孔同时钻削 切削合力P= 4 848.3=3393.2N 建立直角坐标系，列出切削孔圆心

8、的 坐标值，可求切削合力在 X=102.21, Y=93.00的位置,4.3夹紧力的计算,本道工序是对侧盖面上四个孔的钻削加工，在钻孔的过程中，钻削力距M 切迫使工件有转动趋势，则靠由压块夹紧所产生的摩擦力矩来克服。 M切=0.21 D为钻头直径，s为每转进给量，Kp为修正值 ( D= 12.5mm, s=0.1mm, Kp=1.021 ) 代入计算得 M切=5.3 N.m M切总=45.3=21.2N.m（四个钻头同时工作） 而 M切总= fa 为理论夹紧力，f 为摩擦系数，a 为摩擦力臂；其中摩擦系数f取0.25，摩擦力臂a为切削合力位置到压板作用点的两段距离之和（两段近似认为相等），经分

9、析知a为0.125m，代入数值可得： =678.4N 最后为保证夹紧可靠，再乘以安全系数作为实际所需的夹紧力的数值。即 查表求得K值2.07 , =678.42.07 =1404.3N,4.4移动压板的确定,移动压板的主要尺寸由需要提供夹紧力的大小来确定。查机床夹具 设计手册，可得： Q Q是移动压板螺栓提供的原动力， 是实际夹紧力； 是移动压板的 机械效率； 其中 =2， =0.9。代入数值得： Q=3120.6N 该套夹具有两块移动压板，可求单 块压板的螺栓需提供原动力 =1560.3N 可选用螺纹公称直径为20mm的螺栓,5引导装置的确定,在钻床上加工孔和孔系时,大都采用引导装置。用来引

10、导刀具进入正确 的加工位置,并在加工过程中防止或减少由于切削力等因素引起的偏移,提 高刀具的刚性,从而保证零件上加工孔的精度。 该套夹具的引导元件是钻套。固定钻套外圆与钻模板一般采用H7/p6 的配合.且必须有很高的耐磨度,材料选择T10A按GB1298-77碳素工具 钢技术条件.淬火HRC5864. 选择的钻套B12.532 GB2262-80.,5.2钻套与工件之间的距离计算,钻套下端面与工件表面之间应留一定的空隙C,使开始钻孔时, 钻头切屑刃不位于钻套的孔中,以免刮伤钻套内孔.如图 查机床夹具设计手册， 可得C=（0.30.7）d, 其中d为钻孔直径，取C=0.5d 而工件钻孔直径为12

11、.5mm 故C=6.25mm,6钻模板的确定,在引导装置中,钻套通常是安装在钻模板上,因此钻模板必须具有足够的刚度和强度,以防变形而影响钻孔精度. 此套钻模夹具中选用的是盖式钻模板,这种钻模板在装卸工件时需从夹具体上装上和卸下。它的加工精度较可卸式钻模板高，主要用于模板定位孔有较严要求的场合。此时应以被加工孔的工序基准作为定位基准，以达到较高的位置精度。在夹具体上采用一面双孔定位,螺栓紧固,钻模精度较高。,7底座的确定,该底座承受钻模板和工件重力，同时必须承受钻削时产生的振动。 因此底座必须具有较高的刚度和抗振能力。底座材料选用铸铁HT200 该铸铁为灰铸铁，主要用于制造承受压力和振动的零部件

12、，如机床车 身、各种箱体、壳体、泵体和缸体。,8夹具操作过程及选取机床、刀具,此套钻模夹具中选用的是盖式钻模板，可方便装卸。装工件过程为：将工件圆柱部分套入长定位套中，将工件转动，安上钻模板，放入定位插销。用扳手紧固钻模板上螺母，将移动压板压紧工件，紧固压板螺母。 选取机床：选取立式钻床Z535，立式钻床需要移动夹具，推动手柄，即可移动夹具。钻模在机床工作台上的正确位置，以安装在机床主轴上的刀具准确自由插入钻套内孔为准。 孔加工刀具：圆柱直柄麻花钻 GB1436-85 钻头直径为12.5mm,设计小结,经过两个多月的时间，我完成了毕业设计。毕业设计是对我们大学 这四年来的所学的考验，它要求我们将大学这四年来所学到的知识融会 贯通、综合应用，并要求我们能够理论联系实际，它锻炼我们的综合 运用知识的能力以及解决实际问题的能力。 在这两个月里，我在樊十全老师的悉心指导下，经过了设计方案的确 定、尺寸拟定、零部件的选择及计算、绘制装配图和零件图等几个阶段。 在这次毕业设计过程