[報告精品]設計加工連桿小頭孔專用鉆床鉆模任務書

1、夾具設計3.1夾具的定義及分類在機械制造工業(yè)中，為了達到保證產品質量、改善勞動條件、提高勞動生產率及降低成本的目的，在工藝過程中，除機床等設備外，還大量使用著各種工藝裝備。它包括夾具、模具、刀具、輔助工具及測量工具等。因此，廣義地說，夾具是一種保證產品質量并便利和加速工藝過程的一種工藝裝備。不同的夾具，其結構形式、工作情況、設計原則都不同，但就其數(shù)量和在生產中所占的地位來說，應以“機床夾具”為首。所謂機床夾具就是機床上所使用的一種輔助設備，用它來準確地確定工件與刀具的相對位置，即將工件進行定位及夾緊，以保證完成加工所需要的工件與機床的相對位置。所以機床夾具是用以使工件定位和夾緊的機床附加裝置。

2、至于使刀具定位、夾緊并實現(xiàn)某種特定切削運動的輔助設備成為輔助工具，也成為刀具用的夾具。3.2設計機床夾具的方法和步驟機床夾具設計是工藝裝備設計中的一個重要組成部分，是保證產品質量和提高勞動生產率的一項重要技術措施。在設計過程中，應深入生產實際，進行調查研究，吸取國內外的先進技術，制造出合理的設計方案，再進行具體設計。設計步驟如下：（1）深入生產實際調查研究在深入生產實際調查研究中，應當掌握以下面一些資料：工件圖紙：詳細閱讀工件圖紙，了解工件被加工表面的技術要求，該件在機械鐘的位置和作用，以及裝配中的特殊要求。工藝文件：了解工件的工藝過程，本工序的加工要求，工件已加工面及待加工面的狀況，基準面選

3、擇的情況，可用的機床設備的主要規(guī)格，與夾具連接部分的尺寸及切削用量等。夾具的結構形式應與工件批量大小相合應，做到經濟合理。制造與使用夾具的情況，有無通用零部件可供選用；工廠有無壓縮空氣站；制造和使用夾具的工人的技術狀況等。（2）確定工件的定位方法和刀具的導向方式工件在夾具中的地位應符合定位原理，合理地設置定位件和導向件時，應盡量采用通用標準。（3）確定工件的加緊方式和設計夾緊機構夾緊力的作用點和方向應符合夾緊原則。一般來說，手動夾緊時不必算出夾緊力的確切值，只有在機動夾緊時，才進行夾緊力計算，以便決定動力部件的尺寸。（4）確定夾具其他部分的結構形式如分度裝置，對刀元件和夾具體等。（5）繪制夾具

4、總裝配圖在繪制總裝配圖時，盡量采用1：1比例，主視圖應選取面對操作者的工作位置。繪圖時，先用紅線或雙點劃線畫出工件的輪廓和主要表面，如定位表面、加緊表面和被加工表面等。其中，被加工表面用網紋線或粗實線畫出加工余量。工件在夾具上可看成是一個假想的透明體，按定位元件、導向元件、夾緊機構、傳動裝置等順序，畫出具體結構，最后畫夾具體，并在顯眼的部位畫出符號，以便標注夾具編號。（6）標注各部分主要尺寸、公差配合和技術要求（7）標注零件編號及編制零件明細表在標注零件編號時，標注件可直接標出國家標注代號。明細表要注明夾具名稱、編號、序號、零件名稱及材料、數(shù)量等。（8）繪制夾具零件圖拆繪夾具零件圖的順序和繪制

5、夾具總裝配圖的順序相同。3.3設計機床夾具時應注意的問題對機床夾具的基礎要求是：工件定位正確，定位精度滿足加工要求；工件夾緊牢固可靠；操作安全方便；成本低廉。為此，在設計機床夾具時，應注意以下一些問題：（1）定位精度工件在夾具中的定位精度，主要與定位基準是否與工序基準重合、定位基準的形式和精度、定位元件的形式和精度、定位元件的布置方式、定位基準與定位元件的配合狀況等因素有關。這些因素所造成的誤差，可以通過數(shù)學計算求得。在采用取提高定位精度的措施時，要注意到夾具制造上的可能性。在總的定位精度滿足加工要求的條件下，不要過高的提高工作在夾具中的定位精度。夾具在機床上的定位精度，主要與夾具定位表面與機

6、床配合處的位置精度，夾具與機床連接處的配合間隙等因素有關。因此，提高夾具制造精度，減少配合間隙就能提高夾具在機床上的定位精度。如果定位精度要求很高，而通過提高夾具制造精度的措施已不可能或不合理時，應采用調整法或就地加工法解決，即在安裝夾具時找正定位表面的準確位置，或在夾具安裝后加工定位表面，使夾具在機床上獲得高精度定位。刀具在夾具上的導向精度通常利用導向元件或對刀元件來保證。因此影響刀具在夾具上的導向精度的因素有：導套中心到定位元件的定位表面的位置精度、刀具與導套的間隙、導套底面到工件頂面的距離等。導向誤差可通過數(shù)學計算求得。對刀的精度取決于對刀元件的位置精度和對刀技巧。夾具中，當兩個或兩個以

7、上定位元件限制同一自由度時，將產生過定位現(xiàn)象。定位基準的形位誤差較大時，過定位將造成不良影響。夾具中出現(xiàn)過定位時，可通過撤消多余定位元件，使多余定元件失去重復限制自由度能力，增加過定位元件與定位基準的配合間隙等辦法來解決。（2） 夾緊方式選擇夾緊方式時，要注意以下幾點：夾緊力應通過或靠近主要支承點所組成的平面內；夾緊力應通過或靠近主要支承點，或在支承點所組成的平面內；夾緊力應靠近切削部位，并在工件剛性較好的部位；夾緊力應垂直主要定位基準，以避免因夾緊破壞工件原有的定位狀態(tài)；夾緊必須可靠，但夾緊力不可過大，以免工件或夾具產生過大變形。為防止工件變形，可采用多點夾緊或寬爪夾緊，以降低單位面積的夾緊

8、力，或在工件剛性薄弱部位，安放適當?shù)妮o助支承。（3） 結構設計夾緊機構既要可靠，又要和生產綱領相適應，這樣才能符合多、快、好、省的原則。大批生產中使用的夾具和中小批生產中使用的夾具，在結構上應有所區(qū)別。在大批生產中，既要解決工件的質量問題，又要解決工件的產量問題。因此，在設計夾具時，應采用高效、省力的夾具結構。在中小批生產中，采用夾具的主要目的是保證加工質量和擴大機床的工藝性能，以及便于多品種生產等。因此，對夾具機構的要求，主要是精度和通用性，效率問題比較次要。所以應盡量采用各種形式的通用夾具、可調夾具和組合夾具等配以適當?shù)膶Ｓ酶郊詽M足生產要求。在設計專用夾具時，要充分采用通用部件及標準元

9、件，以提高夾具標準化程度。（4） 夾具結構的剛度和強度夾具的零部件應有足夠的剛度和強度。特別是加工精度要求較高，或加工中切削力較大時更應注意。若剛度和強大不足，夾具在使用中會產生較大變形或損壞，從而影響加工精度。（5）夾具與機床和刀具的位置關系夾具與機床、刀具的位置關系極為密切。除了聯(lián)系尺寸與配合關系正確外，還要檢查夾具的輪廓尺寸是否與機床相適應。對于回轉夾具，應按其回轉時的空間關系來檢查是否與機床發(fā)生干涉。另外，還應注意刀桿、刀架與夾具運動部分是否協(xié)調。所以，在設計夾具時，要充分掌握機床和夾具的有關資料，必要時應做實際測量。（6）操作使用安全夾具應保證操作方便、實用安全。夾具的旋轉部分應注意

10、平衡和有防護裝置。對于排削和冷卻液的流向等問題。（7）結構的工藝夾具上與定位有關的尺寸及形狀位置，都有較高的精度要求。并且，一般是在裝配時通過測量、找正或直接加工而獲得的。因此，在實際夾具結構時，必須充分考慮其工藝性，以保證夾具零件在加工和裝配時能便于加工、測量和找正。同時還應考慮便于維修等問題。3.4夾具零部件的選擇3.4.1定位元件我設計的夾具是精鏜連桿小頭孔的夾具。為保證大頭孔與小頭孔的平行度、大頭孔與端面的垂直度，并且為了保證大頭孔余量均勻，采用固定v塊（左邊藍色部分）限制x軸和y軸方向的移動，活動v塊（右邊藍色部分）與固定v塊共同限制z軸方向的轉動。并在連桿下端采用類似支撐板（小頭孔

11、下的定位套套在底座孔內，呈青銅色；大頭孔下的定位套也套在底座孔內，呈黃銅色）的平面定位，以限制z軸方向的移動及和x軸和y軸方向的轉動。共限制工件的6個自由度，實現(xiàn)完全定位。同時，為了防止過定位的產生，需限制右端活動v塊的厚度。為減少工序數(shù)目，縮短工藝規(guī)程，簡化生產計劃和生產組織工作，并為了減少工件裝卡次數(shù)，保證各加工表面間的位置精度，而采取工序集中。 如圖3-1所示： 圖3-13.4.2夾緊裝置為保證夾緊力的方向垂直于主要定位表面，以保護定位，從而保證加工表面間的位置精度，可用一種特殊的夾緊機構即固定v塊（左邊藍色部分）與活動v塊（右邊藍色部分）聯(lián)合進行夾緊：活動v塊被限定在夾具體（金色部分）

12、與翻槽（橘黃色部分）之間。其中，夾具體不僅通過其中的螺旋部分夾緊連桿，而且通過它和翻槽來確定活動v塊的移動精度，從而保證正確定位。它使工件在被夾緊的過程中同時實現(xiàn)定位和夾緊兩種作用。其中左側的固定v塊通過銷釘和螺釘固定而起定位作用；右側的活動v塊通過螺旋傳動來推動v塊而實現(xiàn)夾緊，并由夾具體和翻槽保證其運動精度。工件夾緊后，利用螺旋夾緊機構的自鎖性，即使不再對其施加外力，活動v塊仍能將工件夾緊。如圖3-2所示圖3-23.4.3 夾具體夾具體是用來將夾具各個部分連接成為一個整體的元件，它是夾具上最大的和最復雜的元件。在它上面要安裝定位元件、夾緊裝置、刀具引導件以及其它各種裝置和元件。此外在本體上還

13、應有夾具在機床上安裝用的定位部分，以保證夾具在機床上獲得所需的相對位置。夾具體也是承受負荷最大的元件，承受著工作時的切削力、夾緊力和慣性力。在鉆削過程中，為了保證鉆孔的位置精度和在一定程度上提高鉆頭剛度，要使用鉆模套（圖示黑色部分），并由定位元件對其進行定位（圖示不銹鋼色部分）。對夾具本體的一般要求主要有下列幾點：（1） 足夠的剛度和強度由于夾具體承受的負荷最大，故需要足夠的剛度和強度以保證質量。（2） 較輕的重量在大型夾具中，為了減輕夾具體的重量，可以使用輕合金，如鋁合金；也可以在承力大的地方用加強筋，在不受力的地方制成中空的，或設置減輕孔去掉不必要的金屬。（3） 安裝要穩(wěn)定夾具體在機床或工

14、作臺上安裝要穩(wěn)定，這一點對不固定在機床或工作臺上的夾具更為重要。夾具越高，定位地面應越大。另外，為保證與機床工作臺良好接觸和定位穩(wěn)定，夾具體定位底面應適當挖空。（4） 工藝性要好因為夾具體是單件生產，一般都是利用通用機床和萬能機床進行加工和測量的，因此，要求形狀簡單，結構緊湊，具有良好工藝性，這是對夾具體的一條重要要求。（5） 便于清理切削和臟物為了便于維護夾具的清潔和防止銹蝕，對于鑄造本體的非加工表面應涂以潤滑油，對鋼制的夾具體表面可以進行氧化處理。（6） 保證使用安全一般的夾具本體的外表面轉角要倒圓，在使用中要經常翻轉的夾具，應在本體上裝以便于操作的手柄。圖 3-3是夾具及夾具體的三維圖。

15、其材料是ht200。圖3-3.總 結 時間真快，轉眼間一個月的課程設計就要結束了，這一個月又使我收獲了很多，使我受益匪淺。在此次課程設計之前也有做過課程設計，若說之前的設計是為了讓我們對某一門課程有了更深刻的掌握，讓我們把其中一門課程用于實踐，那么這次的課程設計就是對我們所學所有專業(yè)知識的綜合應用。也是對更好的做畢業(yè)設計打下良好的基礎。根據(jù)以往的課程設計的經驗，這次的課程設計我嚴格按照任務書上制定的任務每天按時完成，但還是遇到了相當大的困難，以往的設計給定具體的任務，而這次是給定題目讓你自己去創(chuàng)新去完成，這在一開始讓我手足無措，很是迷茫，不過在老師的解說與細心指導之下，我們有了一定的方向，老師給我們介紹了一些相關的書，讓我們認真查閱資料，看著一本本厚厚的書我又犯難了，不過經過認真的思考后，我下定決心好好干一番，這是我大學生活中最后一次的課程設計，這之后不久我將離開校園，我要為我的大學生活畫上圓滿的句號，有了這層認識我開始認真的做了起來。在這次做設計的過程中我比以往都要認真，這是一次很好的鍛煉，給了我自主設計的機會，設計的過程中用到了很多所學的知識，讓我對學過的只是有了更好的理解，把以前學懂的但沒有用于實踐的用于實踐當中，把以前不太理解的東西好好的在學了一遍，讓我真真體會到了我大學中所學的東西有很多。設計