1、 专业课程综合设计题 目 手柄套钻孔专用夹具设计院(系)别专 业级 别 学 号姓 名指导老师 2014 年 1 月目 录前 言 1一夹具设计任务介绍 21.1 设计题目21.2 设计清单21.3 零件工艺路线分析 21.4 零件三维图 21.5 零件 CAD图31.6 夹具设计对象分析3二、 夹具方案确定 32.2定位方式的选择 42.2 定位误差的分析 62.3 导向装置的确定 62.4 夹紧方案的确定 72.5 夹紧力的计算 9三、其它装置的确定10 3.1夹具体的设计 103.2 钻模板的设计 113.3短销夹紧长轴设计 123.4定位面板设计 12四、 夹具设计三维视图 12小 结 1
2、3参考文 献 13- 1 -前 言 按夹具的通用特性分类，常用的夹具有通用夹具、专用夹具、可调夹具、成组夹具、组合夹具和自动线夹具六大类。本次设计主要为调速杠杆夹具的设计，为专用夹具。专用夹具是针对某一工件的某一工序的加工要求而专门设计和制造的夹具。其特点是针对性极强，没有通用性。在产品相对稳定、批量较大的生产中，常用各种专用夹具，可获得较高的生产率和加工精度。专用夹具的设计制造周期较长，随着现代多品种及中、小批量生产的发展，专用夹具在适应性和经济性等方面已经产生许多问题。本文设计专用夹具各个部件尽量采用标准件，提高夹具的可加工性和经济性。通过这次夹具设计，整合我们所学过的有关的知识 (如公差
3、与配合 、 机械零件设计 、 金属切削机床 、 机械制造工艺等)。让我们对所学的专业课得以巩固、复习及实用，在理论与实践上有机结合；使我们对各科的作用更加深刻的熟悉与理解，并为以后的实际工作奠定坚实的基础！夹具课程设计,在老师的指导下，要求在设计中能初步学会综合运用以前所学过的全部课程，并且独立完成的一项工程基本训练。同时，也为以后搞好毕业设计打下良好基础。 通过课程设计达到以下目的：1、运用已学过的机床夹具设计及有关课程的理论知识以及生产实习中所获得的实际知识，根据被加工零件的要求，设计既经济合理又能保证加工质量的夹具。2、学会使用各种手册、图册、设计表格，规范等各种标准技术资料，能够做到熟
4、练运用机械制造技术课程中的基本理论，正确的解决一个零件在加工中的加工基准的选择、定位、夹紧、加工方法选择以及合理安排工艺路线，保证零件的加工质量。3、进一步培养机械制图、分析计算、结构设计、编写技术文件等基本技能。- 2 -一、夹具设计任务介绍1.1 设计题目：钻孔夹具设计1.2 设计清单：、用三维工程软件（PROE）设计夹具装配图及零件图。、夹具总装图（ AUTOCAD） 。、主要非标准件零件图（AUTOCAD） 。、设计说明书（需含夹具设计方案、夹具设计原理说明、定位误差分析和夹紧力计算） 。、以上所有资料为纸质版和电子版。1.3 零件工艺路线分析工序 10锻造工序 20正火工序 30粗车
5、左端面、粗车右端面、钻 12mm 孔，工序 40粗车 45mm 外圆工序 50调质处理工序 60半精车、精车 45mm 外圆面，精度达到 7级 工序 70半精车 45mm 左端面、半精车 16 mm、倒左端面 1x45角；工序 80半精车、精车 45mm 右端面、倒右端面 1x45角工序 90扩、较、精较 12mm 孔工序 100 钻、精较 5mm 孔工序 110 钻 8mm 孔工序 120 钻、精较两成 90的 6mm 孔工序 130 清洗工序 140 去毛刺工序 150 检验工序 160 入库1.4 零件的三维图和三维部分剖视图如图 1所示- 3 -图 1 手柄套三维图1.5 零件的 CA
6、D 图，如图 2所示图 2 手柄套 CAD图1.6夹具设计对象分析为了提高劳动生产率，保证加工质量，降低劳动强度，需设计专用夹具。为工序 110钻 8 的孔设计钻床夹具体，所用机床为 Z525型立式钻床，大批生产类型。工序尺寸和技术要求：加工摇杆，孔与端面的尺寸要求是，表面粗糙度 Ra12.5。为了保证其尺寸精度和位置精度，零件本身专门设计了 5孔来用于定位，故夹具体应围绕保证其位置的精度来设计，同时也要保证其表面粗糙度及尺寸精度。2、夹具方案的确定2.1 定位方案的选择方案一：采用一个锥形销（3 个自由度） 、一个菱形削（1 个自由度） 、两个支撑钉（2 个自由度）进行定位，用压板进行螺旋夹
7、紧。 如图 3所示：- 4 -图 3 方案一方案二：采用一面两销进行定位，用螺旋机构进行夹紧。如图 4所示：- 5 -图 4 方案二本次的设计是在定位孔已钻出的情况下对前部分轴上的通孔进行钻削。根据本加工零件的结构特点，以及考虑到定位基准与设计基准重合的原则和六点定位原则,故该类工件采用“一面两孔销”的定位方法。以消除工件在空间中的六个自由度。当采用一平面、一短圆柱销和一菱形销的定位元件时，此时平面限制 Z方向的移动、X 和 Y方向的旋转三个自由度，短圆柱定位销限制 X和 Y方向的移动两个自由度，菱形定位销限制 Z方向的旋转，如图 5所示。圆 柱 销 定 位板削 边 销工 件图 5 定位方案的
8、确定定位元件的选择- 6 -a 定位面板，利用定位面板精度更高的一个面进行定位，其面限制 3个自由度。其表面粗糙度见零件图。B 短销，限制 2个自由度。圆柱短销为 10n6作为 10H7孔的定位元件，定位副配合为 10 。n67HC 菱形削，限制 1个自由度。2.2 定位误差的分析要保证工件的加工精度，定位误差必须控制在一定范围内。一般精度加工中，取定位误差为零件公差的（ ）即 e定（ ）k251215定位误差的组成及产生原因有以下两个方面：1）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。不e2）定位基准面和定位元件
9、本身的制造误差所引起的定位误差，称基准位置误差，即定位基准的相对应位置在加工尺寸方向上的最大变动量，以 表示。基e故有 基不定 ee此工式是在加工尺寸方向上的代数和。 在本设计的定位方式中， 因为工序设计基准与定位基准重合，故 ，0不e由于定位面板表面的制造误差，制造误差来自于定位面板的平行度公差，导致 e基=0.02。=0.02 x0.1基不定 e31故定位误差合理，符合零件公差要求2.3 导向装置的确定钻床的导向装置主要是钻套。钻套的作用是确定钻头、铰刀等刀具的轴线位置，防止刀具在加工过程中发生偏斜。根据使用特点，钻套可分为固定式、可换式、快换式等多种结构形式。可换钻套具有以下特点：在工件
10、的一次装夹中，若顺序进行钻孔、扩孔、铰孔或攻螺纹等多个工步加工，需使用不同孔径的钻套来引导刀具，此时应使用可换钻套。当使用可换钻套，更换钻套时，只需逆时针转动钻套使削边销平- 7 -面转至螺钉位置，即可向上快速取出钻套。故钻定位孔时选用可换钻套做为导向元件。查机床夹具设计手册表 材料选为 T10A，热处理为淬火 HRC58-71264，快换钻示意图如图 6所示：图 6 可换钻套示意图由孔直径为 8mm，查表可得H=18，h=12，D1=22，D2=20，h1=6，m=7，m1=7.5，r=16.5，r1=1，r2=0.6，c=1，=45，b=2，a =0.5，t=0.8，螺钉 M6；查机床夹具设计手册表可知，排屑空间 h=12。 （单位：mm）72衬套采用无肩固定衬套如图 7所示。图 7 无肩固定衬套图
