轴套径向孔钻模夹具设计.docx

1、绪论随着科技不断的发展，使机械工业得到了很大的提高，特别是近年来机械工业领域正向着高精度、高质量、高效率、低成本方向发展。随着机械工业的发展，其他各工业部门都想着高深度迈进，机械工业的发展日趋重要。机械工业是国民经济的支柱产业，现代机械制造技术是机械工业赖以生存和发展的重要保证。机械制造工艺是制造机械产品的技巧、方法和程序。机械制造中，需要的加工顺序、装配工序及检验工序等，使用着大量的夹具，可以提劳动效率，提高加工精度，减少废品，可以扩大机床的工艺范围，改善操作的劳动条件。因此，夹具是机械制造的一项重要工艺装备。夹具是一种装夹工件的工艺装备,它广泛地应用于机械制造过程中的切削加工、热处理、装配

2、、焊接和检测等工艺过程中。在金属切削机床上使用的夹具统称为机床夹具。在现代生产中,机床夹具是一种不可缺少的工艺装备,它直接影响着工件的加工精度劳动生产率和产品的制造成本等。1 夹具设计中的特点2 夹具的设计周期较短，一般不进行强度和刚度的计算。3专用夹具的设计对产品零件有很强的针对性。4确保产品加工质量，提高劳动生产率是夹具设计工作的主要任 务，加工质量包括被加工表面的本身精度和位置精度，后者主要用夹具来保证。5夹紧装置的设计对整个夹具的结局有具定性的影响。设计一个好的夹具可以减少废品率。 目录第一章 夹具的结构设计.1 1.工件分析.1 2.工件的结构和特点.1 3.机床夹具的作用.1 4.

3、机床夹具的分类.1 5.专用机床夹具的组成.2 6.工件的定位.3 7.夹紧方案设计.4 8.夹具整体设计.4第二章 夹具的精度检验.7 1.定位尺寸计算.7 2.夹具加工误差分析.7第三章 夹具安装.9 1.安装顺序.9 2.注意事项和保养维护 总结 参考文献 致谢第一章夹具的结构设计1.零件工艺分析 轴套零件加工主要有热处理，车削，钻，钳夹工，此次我们要用到钻削加工。2.工件的结构和特点 零件材料：HT200。切削加工性良好，无特殊加工问题，故加工中不需要采用特殊工艺措施。刀具选择范围较大，高速钢或YT类硬质合金均能胜任。刀具几何参数可根据不同刀具类型通过相关表格查取。3.机床夹具的作用（

4、1）保证加工精度 用机床夹具装夹工件，能准确确定工件与刀具、机床之间的相对位置关系，可以保证加工精度。（2）提高生产效率 机床夹具能快速地将工件定位和夹紧，可以减少辅助时间，提高生产效率。（3）减轻劳动强度 机床夹具采用机械、气动、液动夹紧装置，可以减轻工人的劳动强度。（4）扩大机床的工艺范围 利用机床夹具，能扩大机床的加工范围，例如，在车床或钻床上使用镗模可以代替镗床镗孔，使车床、钻床具有镗床的功能。4.机床夹具的分类 按夹具的应用范围分类（1）通用夹具 通用夹具是指结构已经标准化，且有较大适用范围的夹具，例如，车床用的三爪卡盘和四爪卡盘，铣床用的平口钳及分度头等。（2）专用机床夹具 专用机

5、床夹具是针对某一工件的某道工序专门设计制造的夹具。专用机床夹具适于在产品相对稳定、产量较大的场合应用。（3）组合夹具 组合夹具是用一套预先制造好的标准元件和合件组装而成的夹具。组合夹具结构灵活多变，设计和组装周期短，夹具零部件能长期重复使用，适于在多品种单件小批生产或新产品试制等场合应用。（4）成组夹具 成组夹具是在采用成组加工时，为每个零件组设计制造的夹具，当改换加工同组内另一种零件时，只需调整或更换夹具上的个别元件，即可进行加工。成组夹具适于在多品种、中小批生产中应用。（5）随行夹具 它是一种在自动线上使用的移动式夹具，在工件进入自动线加工之前，先将工件装在夹具中，然后夹具连同被加工工件一

6、起沿着自动线依次从一个工位移到下一个工位，直到工件在退出自动线加工时，才将工件从夹具中卸下。随行夹具是一种始终随工件一起沿着自动线移动的夹具。按使用机床类型分类机床类型不同，夹具结构各异，由此可将夹具分为车床夹具、钻床夹具、铣床夹具、镗床夹具、磨床夹具和组合机床夹具等类型。按夹具动力源分类按夹具所用夹紧动力源，可将夹具分为手动夹紧夹具、气动夹紧夹具、液压夹紧夹具、气液联动夹紧夹具、电磁夹具、真空夹具等。5.专用机床夹具的组成夹具一般由下列元件或装置组成:（1）定位元件 定位元件是用来确定工件正确位置的元件。被加工工件的定位基面与夹具定位元件直接接触或相配合。（2）夹紧装置 夹紧装置是使工件在外

7、力作用下仍能保持其正确定位位置的装置。（3）对刀元件、导向元件 对刀元件、导向元件是指夹具中用于确定（或引导）刀具相对于夹具定位元件具有正确位置关系的元件，例如钻套、镗套、对刀块等。（4）连接元件 夹具连接元件是指用于确定夹具在机床上具有正确位置并与之连接的元件，例如安装在铣床夹具底面上的定位键等。钻模的结构特点是除有工件的定位、夹紧装置外，还有根据被加工孔 的位置分布而设置的钻套和钻模板，用以确定刀具的位置，并防止刀具在加工过程中倾斜，从而保证被加工孔的位置精度。常用的钻模有固定式、回转式、翻转式和盖板式 4种。固定式钻模:钻模与工件在机床上的位置保持不变，用来加工单个孔或在摇臂钻床上钻削若

8、干平行孔。回转式钻模:带有回转分度装置，在不松开工件的情况下可加工分布在同一圆周上的多个轴向平行孔、垂直和斜交于工件轴线的多个径向孔或几个表面上的孔。翻转式钻模：夹具体在几个方向上有支承面，加工时用手将其翻转到各所需的方向进行钻孔，适用于小工件。盖板式钻模：只有钻模板而无夹具体。使用时把钻模板直接安装在工件的定位基准面上，适用于在较大的工件上钻小孔。此外，还有移动式、滑柱式等钻模。6.工件的定位。 (1)定位方案设计 工件上除了2个待加工孔直径分别为10，6 的孔， 其他加工表面都已加工好，为定位方案设计提供了条件。因为要保证 待加工孔10,6保持同心，所以要消除工件的x，要保证孔10,6的中

9、心在端面小孔的中心距之间，所以要消除工件x，y方向的旋转，要保证2个待加工孔10,6的后壁厚度为13，要消除工件前后方向的自由度，2个带加工孔个同心，可由钻模板上装钻套来保证。工件上的代加工孔为通孔，沿Z方向上的不定度理论上不要消除，但实际上以工件的端面定位时，必须要消除该方向上的不定度，按完全定位夹具，并力求遵守基准重合原则。(2)定位方式有以下方案。 根据设计思想，则此钻床夹具采用固定式钻 床夹具，草图如下所示： 如图 已加工面C和30，5.8定位，30的孔的位置以芯轴定位，5.8的孔以定位销定位，零件通过芯轴上的螺栓板夹紧，需加的孔10,6以钻模版上的钻模孔定位。 7.夹紧方案设计。 由

10、于芯轴和螺栓板的作用下，使工件沿z方向被压紧在支撑板上，由芯轴承受钻削时的切削扭矩，为了提高效率和使结构简单，芯轴上由螺栓板固定，钻头向下的冲击力由加强肋支撑。X方向的旋转自由度由下方5.8中的固定销固定。 8.夹具整体设计 采用框架式结构，刚性好，采用固定时钻模版，并设置加强筋以提高刚度，在设计时要保证芯轴和零件中心保持同心，5.8上的定位销轴线与芯轴轴线，钻孔套轴线同一平面，钻套孔轴线以底面垂直。以保证加工精度。（1）参数计算 钻攻10和6孔夹具切削力计算 定机床型号并修正切削用量 初选取机床为Z525B,机床功率2.2Kw，查阅机械加工工艺手册Z525B钻床的性能参数，并根据机床实际参数

11、修正切削速度与主轴转速。理论选取的进给量为f=0.23mm/s,与Z525B钻床匹配进给量为,f=0.32mm/s。上述计算得主轴转速理论计算值为n=467.21r/min,与Z525B钻床匹配的主轴转速n=475 r/min。那么切削速度vc=v/1000=11.94m/min。计算切削力并校验机床功率A切削时产生的钻孔切削力计算: 公式中计算所需的参数，查阅机械加工工艺手册钻削时切削速度计算公式表格中选取：CF=612、d=8mm、ZF=0.9、T=60、f=0.32mm/s、yF=0.64、kF=0.33,带入数据进行计算得：B.切削时产生的切削扭矩值计算：式中计算所需的参数，查阅机械加

12、工工艺手册钻削时切削速度计算公式表格中选取：CM=0.33、d=8mm、ZM=1.82、f=0.32mm/s、yM=0.64、kM=0.88带入数据进行计算得：（2） 夹紧机构设计与计算在设计夹具时，选择工件的夹紧方法一般与选择定位方法同时考虑，有时工件的定位也是在夹紧过程中实现的。在设计夹紧装置时，必须满足下列基本要求：在夹紧过程中应能保证工件在定位时以获得的正确位置。夹紧应适当和可靠。夹紧机构一般要有自锁作用，保证在加工过程中工件不会产生松动或振动。在夹压工件时，不许工件产生不适当的变形和表面损伤。夹紧机构应操作方便、安全省力，以便减轻劳动强度，缩短辅助时间，提高生产效率。 夹紧机构的复杂程度和自动化程度应与工件的生产批量和生产方式相适应。结构设计应具有良好的工艺性。结构力求简单、紧凑和刚性好。尽量采用标准化夹具装置和标准化元件，以便缩短夹具的设计和制造周期。在设计夹具装置时，首先要确定的就是夹紧