三孔径向分度钻夹具.docx

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三孔径向分度钻夹具

三孔径向分度钻夹具

姓名蔡宇

班级机电09高级1班

专业　数控技术

时间　2013.12.30-2014.3.20

指导老师谭振芳

南京工程学院

前言

毕业设计是我们在大学学习期间的最主要的一个教学环节,这一次设计要求我们能综合运用我们所学的基本理论并综合生产实际中学到的实践知识,独立的分析和解决问题。

掌握并运用夹具设计的基本原理和方法,增强了拟定夹具设计方案的能力。

也得到了熟悉和运用于有关手册图标和技术资料及编写技术文件等基本技能的一次良好机会。

这次毕业设计的经历，将会为我们今后从事工作打下最坚实的基础。

第一章零件分析

第二章工艺规程设计

第三章夹具的设计

1、定位分析及定位装置设置

1）定位分析

2）定位基准的选择

3）定位装置的设计

2.夹紧装置

3、导向装置

4、夹具体设计

5、夹具总体结构

第四章该夹具所标注的尺寸公差与形位公差

第五章机床的选用

第六章夹具操作及维护简要说明

第七章结束语

第八章参考文献

内容摘要

本文简要介绍了套轴向均布三孔钻孔夹具的设计过程，并对其中的工艺、夹紧定位以及各项误差进行了分析和探讨。

关键字：

钻孔夹具

定位

夹紧

误差

第一章零件分析

零件图给出了工件的尺寸、形状和位置、表面粗糙度等精度的总体要求，工序图则给出了夹具所在工序的零件的工序基准、工序尺寸、已加工表面、待加工表面、以及本工序的定位、夹紧原理方案，这是夹具设计的直接依据。

已知待加工工件轴套（如图1.1所示），轴套左右两端底面作为与夹具接触定位固定的面，在套轴向均布三孔Φ8H7的钻孔。

图1-1工件图

本轴套加工的材料为HT200，抗拉强度和塑性低，但铸造性能和减震性能好，常用来铸造汽车发动机汽缸、汽缸套、车床床身等承受压力及振动部件。

套径向均布三孔Φ8H7，与其一左端面有位置要求，距离一端面为27mm。

其形状位差要求（为孔中心的对称度公差为0.1mm，以及与端面垂直度的要求0.02mm）。

第二章工艺规程的设计

为达到上述技术要求，特设计工艺规程如下：

表2.1工艺方案表

工序1

按铸造工艺要求铸造成型，清砂去毛刺

工序2

时效处理

工序3

粗车、精车各档至尺寸要求

工序4

钻、扩、粗铰、精铰均布孔Φ8

工序5

终检

第三章夹具的设计

1、定位分析及定位装置设置

1）定位分析

本次设计的夹具应用于套轴向均布三孔Φ8H7钻孔的钻削工艺，本工艺所用设备Z5125立钻。

此工艺之前，零件的其他工艺步骤都已完成加工，为定位基准选择创造条件。

为保证Φ8H7孔的对称度和垂直度，限制工件X的移动，X的转动，Y的移动，Y的转动，Z的转动五个自由度，属于不完全定位，满足工艺要求。

但是对Φ20H7的定位，实际上限制了Z的移动自由度，所以该设计的夹具仍采用的是完全定位。

三孔均布由分度装置实现。

2）定位基准的选择

工件以Φ20H7孔及球盘为定位基准；夹紧时，首先由垫圈夹紧Φ40端面，再用手柄螺旋螺杆收紧机构夹紧。

3）定位装置的设计

用定位销轴、球盘、定位盘进行完全定位。

2.夹紧装置

（1）夹紧力的方向：

夹紧力的方向应有利于定位稳定且主要夹紧力应处置主要定位基面、应与工件刚度高的方向一致以利于减少工件的变形、应尽可能与切削力、重力方向一致有利于减小夹紧力，不能使工件有脱离定位表面的趋势，防止工件在夹紧力的作用下产生变形。

（2）夹紧力的作用点：

夹紧力的作用点应正对定位元件或位于定位元件所形成的支撑面内、夹紧力的作用点应位于工件刚度高的部位、夹紧力的作用点应尽量靠近加工表面使夹紧稳固可靠。

以确保工件定位准确、不变形。

（3）选择夹紧机构：

选用垫片、螺旋螺杆配螺母做压紧机构，定位盘、手拔式定位器可实现套钻孔均布目的。

3导向装置

刀具的导向是保证孔的位置精度，增加钻头的支撑以提高其刚度，减少刀具的变形，确保孔加工的位置精度。

由于是加工孔精度高，需要钻、扩、铰三步。

所以采用带有衬套的快换钻套。

4夹具体设计

把工件视为透明体，用双点划线画出轮廓，画出定位面、夹紧面和加工表面，无关表面可以省略。

画出夹具体，在夹具体上画出钻模板，然后画出定位元件和导向元件，按夹紧状态画出夹紧元件或机构，必要时可用双点划线画出松开位置时的夹紧元件的轮廓，再画出其他元件或机构，以及上述各元件与夹具体的联结，使夹具形成一体，标注必要的尺寸，配合和技术条件。

对零件编号，填写标题栏和零件明细表。

其中还要在定位，导向完成后进行定位精度验算，在夹紧机构完成后进行夹紧力的验算，以及重要的受力元件或机构的强度、刚度验算。

5、夹具总体结构

图1-2装配图

（1）总装配图应按国家标准尽可能1：

1地绘制，这样图样有良好的直观性。

主视图应按操作实际位置布置，三视图要能完整清楚表示出夹具的工作原理和结构。

考虑到我的加工件比较简单，工件尺寸较小，需放大显示清楚，采用1：

1的比例。

（2）视工件为透明体，用双点画线画出主要部分（如轮廓，定位面夹紧面和加工表面）。

画出定位元件、夹紧机构、导向装置的位置。

（3）按照夹紧状态画出夹紧元件和夹紧机构。

（4）画出夹具体及其他联接用的元件（联接体、螺钉等），将夹具各组成元件联成一体。

（5）对零件编号，填写标题栏和零件明细表。

每一个零件都必须有自己的编号，此编号是唯一的。

在工厂的生产活动中，生产部件按零件编号生产、查找工作。

完整填写标题栏，如装配图号、名称、单位、设计者、比例等。

完整填写明细表，一般来说，加工工件填写在明细表的下方，标准件、装配件填写在明细表的上方。

注意，不能遗漏加工工件和标准件、配套件。

第四章该夹具所标注的尺寸公差和形位公差

装配图的尺寸标注主要有：

外形轮廓尺寸，装配尺寸，定位尺寸，安装尺寸和其它尺寸。

（1）夹具外形轮廓尺寸长X宽X高

（2）定位轴与套孔的配合尺寸φ20。

（3）快换钻套中心距尺寸27±0.1。

（4）各定位元件之间，定位元件与导向元件之间，各导向元件之间装配后的位置尺寸及公差。

（5）钻套中心线与定位面距离偏差取工件上相应偏差的1∕5左右，还应满足两个原则：

①偏差尽量小；②机床能够加工出来。

（6）定位面与基准面（机床）的平行度应为0.03∕1000（平面磨床可达到）。

（7）钻模板孔中心线与基面垂直度应为0.02∕500。

第五章机床的选用

本工艺所用设备Z5125立钻

第六章夹具操作及维护简要说明

如前所述，在设计夹具时，为提高生产率，首先想到是怎么样方便的安装和拆卸，本道工序就是采用了手拔式定位器的方式快速定位。

由于本夹具是对工件进行钻孔，因此在铅直方向受到很大的冲击力，故在其相应的方向上应适当的考虑强度上的要求。

并设法减少夹具的的占地面积，使之很方便的操作和快速的切换工件。

因此，应设法解决上述问题。

目前采取的措施有：

一是提高毛坯的精度，使最大切削深度降低，以降低切削力；二是选择精度的心轴，使其定位精确，并使心轴连在夹具体内，这样可以减少纵向倾斜的偏差；三是：

加大螺母和开口垫圈的加紧力。

使工作进行时，工作紧凑和保证加工要求。

夹具体上装有快换钻套，使夹具在一批零件之间能加工不同要求的零件，同时在夹具体上装有一块可翻动的盖模板，这样有利于工件的拆装。

首先把夹具安装在机床工作台上，并找正压紧。

松开螺母1抽出开口垫圈2，装工件于心轴16上，并与定位盘8接触，实现工件定位盘后将螺母1拧紧。

即钻扩铰第一孔。

第一孔加工完后用分度装置进行分度加工第二孔，同现加工第三孔。

加工完后即可卸下工件。

结论：

经过实际验证，误差分析，以上满足工艺要求。

第七章结束语

毕业设计心得体会随着毕业日子的到来，毕业设计也接近了尾声。

经过数日的奋战我的毕业设计终于完成了。

在没有做毕业设计以前觉得毕业设计只是对这几年来所学知识的单纯总结，但是通过这次做毕业设计发现自己的看法有点太片面。

毕业设计不仅是对前面所学知识的一种检验，而且也是对自己能力的一种提高。

通过这次毕业设计使我明白了自己原来知识还比较欠缺。

自己要学习的东西还太多，以前老是觉得自己什么东西都会，什么东西都懂，有点眼高手低。

通过这次毕业设计，我才明白学习是一个长期积累的过程，在以后的工作、生活中都应该不断的学习，努力提高自己知识和综合素质。

参考文献

[1]陈立德主编.机械制造装备设计课程设计.北京：

高等教育出版社，2007

[2]何铭新钱可强徐祖茂.机械制图.第六版.北京：

高等教育出版社，2010

[3]赵雪松主编.机床制造装备设计.哈尔滨：

哈尔滨工业大学出版社，1996

[4]吴宗泽主编.机械零件设计手册.武汉：

华中科技大学出版社，2009

[5]杨可桢程光蕴李仲生机械设计基础高等教育出版社，2010

[6]同济大学，上海交通大学等院校《机械制图》编写组.机械制图.北京：

高等教育出版社，2010

[7]文九巴机械工程材料机械工业出版社，2009

[8]姬文芳机床夹具设计航空工业出版社，1994

[9]郑金兴机械制造装备设计哈尔滨工程大学出版社，2008