加工圆柱滑块φ4小孔的专用夹具设计说明书-机电及自动化学院专业课程综合设计.doc

1、机电及自动化学院机电及自动化学院专业课程综合设计设计题目：加工圆柱滑块 4 小孔的专用夹具专 业：08 机械制造及自动化学 号： 0811113039 姓 名： 2012 年 1 月 9 日钻床夹具课程设计任务书 .32前言 .4设计思想 .61、钻床夹具设计过程 .71.1 零件本工序的加工要求分析 .71.2 确定夹具类型 .71.3 拟定定位方案和选择定位元件 .81.4 确定夹紧方案 .91.5 确定引导元件 .91.6 夹具精度分析与计算 .91.7 夹紧机构设计与夹紧计算 .101.7.1 夹紧机构设计 .101.7.2 夹紧计算 .102.绘制夹具总图 .113.绘制夹具零件图

2、.114.小结 .125.课程设计心得体会 .12参考文献 .143钻床夹具课程设计任务书题目：设计“圆柱滑块”零件的钻床夹具设计内容：1、圆柱滑块零件图 1 张2、钻床夹具装配图 1 张3、钻床夹具零件图 3 张4、课程设计说明书 1 份2012 年 1 月 8 日 4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

3、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。二、设计方案、设计方法、设计手段（一）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：（1）毛坯的种类、形状、加工余量及其

4、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。（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。52）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圆柱孔定位，定位元件为定位心轴。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

5、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6设计思想本工序是为一圆柱滑块加工 1 个 4 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加工精度、提高生产效率、工艺性好和使用性好。我们在

6、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。设计思路：以定位心轴为主定位，以滑块上支撑钉为辅助定位。此次需要完成的题目如下：如下图所示，设计加工圆柱滑块上

7、 4 小孔的钻床夹具。图中其他各表面均已加工完毕。如图（1）所示： 7图（1）零件图1、钻床夹具设计过程如图（2）所示为圆柱滑块工件造型图：图(2) 加工零件三维图1.1 零件本工序的加工要求分析钻 4 孔，本工序前已加工的表面有：（1）圆柱滑块两个断面；（2）30 孔、20 孔及两个平面；（3）宽度为 8 的环形槽。本工序使用机床为 Z525 立钻。刀具为直柄小麻花钻。1.2 确定夹具类型本工序所加工一个孔 (4)，位于工件大平面上，孔径较小，工件重量轻、轮廓尺寸以及生产量为中批量生产等原因，采用固定式钻模。81.3 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

8、：以 20 孔及 30 孔右端面为定位面，以圆柱滑块右端面为定位面，限制 6 个自由度。这一定为方案设计基准与定位基准重合，所以 B=0。以下底面，圆柱滑块右端面和外圆柱面最外面一点定位，限制 6 个自由度，这一定为方案设计基准与定位基准不重合，产生较大的定位误差，比较上述两种定位方案，初步确定选用第一种方案。(2) 选择定位元件选择带台阶面的定位心轴，作为以 20 孔及其端面的定位元件。定位副配合取 20H7/g6。(3)定位误差计算所 谓 定 位 误 差 ， 是 指 由 于 工 件 定 位 造 成 的 加 工 面 相 对 工 序 基 准 的 位 置误 差 。 因 为 对 一 批 工 件 来

9、 说 ， 刀 具 经 调 整 后 位 置 是 不 动 的 ， 即 被 加 工 表 面的 位 置 相 对 于 定 位 基 准 是 不 变 的 ， 所 以 定 位 误 差 就 是 工 序 基 准 在 加 工 尺寸 方 向 上 的 最 大 变 动 量 。 造 成 定 位 误 差 的 原 因 有 ： 由 于 定 位 基 准 与 工 序 基准 不 一 致 所 引 起 的 定 位 误 差 ， 称 基 准 不 重 合 误 差 ， 即 工 序 基 准 相 对 定 位 基准 在 加 工 尺 寸 方 向 上 的 最 大 变 动 量 ， 以 表 示 ； 由 于 定 位 副 制 造 误 差b及 其 配 合 间 隙 所

10、 引 起 的 定 位 误 差 ， 称 基 准 位 移 误 差 ， 即 定 位 基 准 的 相 对 位置 在 加 工 尺 寸 方 向 上 的 最 大 变 动 量 ， 以 表 示 。 。jdbj分 析 和 计 算 定 位 误 差 的 目 的 ， 就 是 为 了 判 断 所 采 用 的 定 位 方 案 能 否 保证 加 工 要 求 ， 以 便 对 不 同 方 案 进 行 分 析 比 较 ， 从 而 选 出 最 佳 定 位 方 案 ， 它是 决 定 定 位 方 案 时 的 一 个 重 要 依 据 。由 于 该 工 序 的 设 计 基 准 和 定 位 基 准 相 同 ， 所 以 不 存 在 基 准 不

11、重 合 基 准故 ;0bA工 件 内 孔 轴 线 是 定 位 基 准 ， 定 位 心 轴 轴 线 是 调 刀 基 准 ， 内 孔 和 心 轴 是间 隙 配 合 。 因 此 ， 一 批 工 件 的 定 位 基 准 相 对 夹 具 的 调 刀 基 准 在寸 线 方 向 上 的 基 准 位 移 误 差 按 公 式 9(1)()()jDdTAA(2)0.7()()2130.7.04jDd 因 此 ， 定 位 误 差 为 ：。0.40.dbjA1.4 确定夹紧方案参考夹具资料，以定位心轴为主定位，以滑块上支撑钉为辅助定位，采用 M8 螺母、垫圈和定位心轴在 20 孔左端面夹紧工件。1.5 确定引导元件

12、(钻套的类型及结构尺寸 )由于生产量为中批量生产故选用可换钻套。主要尺寸由机床夹具零、部件国家标准 GB/T2263 80 选取。钻孔时钻套内径为 4mm。外径为 8mm 。 钻套端面至加工面的距离取 4mm。麻花钻选用 4mm 。引导元件至定位元件间的位置尺寸为 38 0.10 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 38 0.1mm，精度验算如下：(1)尺寸 38 0.1mm 的精度校核A、定位误差 d，有前计算，已知 ；0.41dAB、钻套与钻模板间的最大配合间隙 ；1TmC、麻花钻与钻套内孔的间隙 ；2.XD、钻头在钻套孔中的倾斜误差：（3）1 2()HXBS由于 B=28 mm，S=4 mm，H=24 mm。所以 =（28+4+12）0.0424=0.073110按概率法相加220.4.073.083T mA1d 因而该夹具能保证尺寸 38 0.1 mm 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，则此钻床夹具采用固定式钻床夹具，草图如下图三所示：图（3）夹具总装简图1.7.2 夹紧计算0.768x pPDfK查表可得 0.75()1bpK因此 Px=407N 09.8ZMYCdfK