支撐座板鉆床夾具設(shè)計(jì)

1、洛陽理工學(xué)院課程設(shè)計(jì)目錄1. 零件的分析12. 鉆床夾具的概述22.1 鉆床夾具的作用22.2 鉆床夾具的組成23. 定位裝置設(shè)計(jì)43.1 工件定位的基本原理43.2定位方案的選擇44. 夾緊裝置設(shè)計(jì)64.1 夾緊裝置的組成64.2 夾緊機(jī)構(gòu)的選擇65. 導(dǎo)向裝置的確定96. 鉆模板類型的選擇12總 結(jié)17致 謝18參考文獻(xiàn)19201. 零件的分析零件圖給出了工件的尺寸、形狀、位置精度的總體要求，同時(shí)已知待加工工件如圖1-1所示，2 x 8孔，并且保證兩孔之間的中心距為38±0.2。2. 鉆床夾具的概述2.1 鉆床夾具的作用(1) 保證加工精度用夾具裝夾工件時(shí)，能穩(wěn)定地保證加工精度，

2、并減少對(duì)其他生產(chǎn)條件的依賴性，故在精密加工中廣泛的使用夾具，并且它還是全面質(zhì)量管理的一個(gè)重要環(huán)節(jié)。(2) 提高勞動(dòng)生產(chǎn)率使用夾具后，能使工件迅速地定位和夾緊，并能夠顯著地縮短輔助時(shí)間和基本（機(jī)動(dòng)）時(shí)間，提高勞動(dòng)生產(chǎn)率。(3) 改善工人的勞動(dòng)條件用夾具裝夾工件方便、省力、安全。當(dāng)采用氣動(dòng)、液壓等夾緊裝置時(shí)，可減輕工人的勞動(dòng)強(qiáng)度，保證安全生產(chǎn)。(4) 降低生產(chǎn)成本在批量生產(chǎn)中使用夾具時(shí)，由于勞動(dòng)生產(chǎn)率的提高和允許使用技術(shù)等級(jí)較低的工人操作，故可明顯地降低生產(chǎn)成本。但在單件生產(chǎn)中，使用夾具的生產(chǎn)成本仍較高。2.2 鉆床夾具的組成(1) 定位元件定位元件的作用是使工件在夾具中占據(jù)正確的位置。(2) 夾

3、緊裝置夾緊裝置的作用是將工件壓緊、夾牢，保證工件在加工過程中當(dāng)受到外力（切削力等）作用時(shí)不離開已經(jīng)占據(jù)的正確位置。(3) 夾具體夾具體是機(jī)床夾具的基礎(chǔ)件，通過它將夾具的所有元件連接成一個(gè)整體。(4) 其他機(jī)構(gòu)或元件除了定位元件，夾緊機(jī)構(gòu)和夾具體外，各種夾具還根據(jù)需要設(shè)置一些其他機(jī)構(gòu)或元件。如：1) 傳動(dòng)機(jī)構(gòu) 在氣壓、液壓等機(jī)械化產(chǎn)生力源的夾緊中傳遞并改變力的機(jī)構(gòu)。2) 分度機(jī)構(gòu) 在加工過程中改變工件相對(duì)刀具位置的機(jī)構(gòu)。3) 對(duì)刀和導(dǎo)向元件 對(duì)刀元件的作用是確定夾具相對(duì)于刀具的正確位置，如銑床上的對(duì)刀塊；導(dǎo)向元件則同時(shí)兼有引導(dǎo)工具進(jìn)行加工的作用，如鉆套和鏜套。3. 定位裝置設(shè)計(jì)3.1 工件定位的

4、基本原理工件定位的實(shí)質(zhì)就是限制工件的自由度，使工件在夾具中占有某個(gè)確定的正確加工位置。任何一個(gè)自由剛體，在空間均有六個(gè)自由度，即沿空間坐標(biāo)軸X、Y、Z三個(gè)方向的移動(dòng)和繞此三個(gè)坐標(biāo)軸的轉(zhuǎn)動(dòng)。 六點(diǎn)定位原理是采用六個(gè)按一定規(guī)則布置的約束點(diǎn)，限制工件的六個(gè)自由度，使工件在夾具中的位置完全確定。無論是工藝基準(zhǔn)還是定位基準(zhǔn)，均應(yīng)符合六點(diǎn)定位原理。根據(jù)工件加工表面的具體要求，有時(shí)需要將工件的六個(gè)自由度全部限制，此時(shí)稱為完全定位。有時(shí)則需要限制的自由度少于六個(gè)，這時(shí)稱為不完全定位。根據(jù)加工表面的位置尺寸要求，需要限制的自由度沒有完全被限制，或某自由度被兩個(gè)或兩個(gè)以上的約束重復(fù)限制，這稱為非正常情況。前者稱為

5、欠定位，它不能保證位置精度，是絕對(duì)不允許的；后者稱為過定位。過定位也不是絕對(duì)不允許的，在某些特殊場(chǎng)合下，如果應(yīng)用得當(dāng)，反而會(huì)成為對(duì)加工有利的因素。如精加工中以一個(gè)精確平面代替三個(gè)支撐點(diǎn)，這樣在加工時(shí)工件剛度好，振動(dòng)小，有利于提高精度。 設(shè)計(jì)夾具時(shí)原則上應(yīng)選該工件基準(zhǔn)為定位基準(zhǔn)，但無論是工藝基準(zhǔn)還是定位基準(zhǔn)，均應(yīng)符合六點(diǎn)定位原理。六點(diǎn)定位原理采用留個(gè)按一定規(guī)律布置的約束點(diǎn)限制工件的六個(gè)自由度，使工件在夾具中的位置完全確定。3.2定位方案的選擇 根據(jù)六點(diǎn)定位原理和兩孔的加工精度要求，該工件至少應(yīng)限制五個(gè)自由度，其中繞孔軸線的移動(dòng)自由度可以限制也可以不限制。因此，可采用如圖3-1所示的定位方式來定位

6、。其中大平面甲面保證了工件繞R11孔軸線轉(zhuǎn)動(dòng)的自由度，同時(shí)半圓柱銷保證了工件待加工孔軸線位置的確定，并且采用 “V”型塊的支撐塊起到輔助支撐工件的作用，從而保證了工件的剛度。4. 夾緊裝置設(shè)計(jì)4.1 夾緊裝置的組成夾緊裝置的種類很多，但其結(jié)構(gòu)均由兩部分組成。1. 動(dòng)力裝置產(chǎn)生夾緊力。機(jī)械加工過程中，要保證工件不離開定位時(shí)占據(jù)的正確位置，就必須有足夠的夾緊力來夾緊平衡切削力、慣性力、離心力及重力對(duì)工件的影響。夾緊力的來源，一是人力；二是某種動(dòng)力裝置。2. 夾緊機(jī)構(gòu)傳遞夾緊力。要是動(dòng)力裝置所產(chǎn)生的力或人力正確地作用到工件上，需要有適當(dāng)?shù)膫鬟f機(jī)構(gòu)。在工件夾緊過程中起力的傳遞作用的機(jī)構(gòu)，稱為夾緊機(jī)構(gòu)。

7、4.2 夾緊機(jī)構(gòu)的選擇根據(jù)實(shí)際生產(chǎn)類型，此夾具的夾緊機(jī)構(gòu)不一復(fù)雜，且在設(shè)計(jì)夾緊裝置時(shí)應(yīng)滿足以下要求：(1)夾緊過程中，必須保證定位準(zhǔn)確可靠，即不破壞原有的定位。 (2)夾緊力要適當(dāng)，既要保證工件在整個(gè)加工過程中位置穩(wěn)定不變、振動(dòng)小，又要使工件不產(chǎn)生過大的夾緊變形。(3)夾緊裝置的自動(dòng)化和復(fù)雜程度應(yīng)與生產(chǎn)類型相適應(yīng)，在保證生產(chǎn)效率的前提下，其結(jié)構(gòu)要力求簡(jiǎn)單，工藝性好，便于制造和維修。(4)夾緊裝置應(yīng)具有良好的自鎖性能，以保證在源動(dòng)力波動(dòng)或消失后，仍能保持夾緊狀態(tài)。(5)夾緊裝置的操作應(yīng)當(dāng)方便、安全、省力、迅速，符合操作習(xí)慣。夾緊機(jī)構(gòu)的種類雖然很多，但其結(jié)構(gòu)大都以斜楔形夾緊機(jī)構(gòu)、螺旋夾緊機(jī)構(gòu)和偏心

8、夾緊機(jī)構(gòu)為基礎(chǔ)，這三種夾緊機(jī)構(gòu)合稱基本夾緊機(jī)構(gòu)。l 斜楔形夾緊機(jī)構(gòu) 利用斜面直接或間接壓緊工件的機(jī)構(gòu)。其加緊示意圖如下： l 螺旋夾緊機(jī)構(gòu) 由螺釘、螺母、墊圈、壓板等元件組成的夾緊機(jī)構(gòu)。螺旋夾緊機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，容易制造。由于螺旋升角小，螺旋夾緊機(jī)構(gòu)的自鎖性能好，夾緊力和夾緊行程都較大，因此在手動(dòng)夾具上應(yīng)用較多。常見的螺旋夾緊機(jī)構(gòu)如下： a.單螺旋夾緊機(jī)構(gòu) b.快撤螺旋夾緊機(jī)構(gòu)c.組合螺旋夾緊機(jī)構(gòu)l 偏心夾緊機(jī)構(gòu) 用偏心件直接或間接夾緊工件的機(jī)構(gòu)。偏心夾緊機(jī)構(gòu)式斜楔夾緊機(jī)構(gòu)的一種變形。常用的偏心件是圓偏心輪和偏心軸。偏心夾緊機(jī)構(gòu)操作方便、夾緊迅速，但是其夾緊力和夾緊行程都較小，一般用于切削力不大、

9、振動(dòng)小的場(chǎng)合。綜上所述選用螺旋夾緊，夾緊工件及夾緊方式如下： (a) 螺紋壓板 (b) 內(nèi)螺紋圓柱銷 (c)夾緊方式5. 導(dǎo)向裝置的確定 刀具的導(dǎo)向是為了保證孔的位置精度，增加鉆頭和鏜桿的支撐一提高其剛度，減少刀具的變形，保證孔加工的位置精度。使用鉆床鉆孔時(shí)，鉆頭的導(dǎo)向可采用鉆套，鉆套有固定鉆套、可換鉆套、快換鉆套和特殊鉆套等四種。(1) 固定鉆套 固定鉆套分為帶肩鉆套和不帶肩的。具體結(jié)構(gòu)如下圖:其特點(diǎn)是：鉆套直接壓入鉆模板或夾具體上，其外圓與鉆模板采用H7/n6或H7/r6配合。磨損后不易更換。適用于中、小批生產(chǎn)的鉆模上或用來加工孔距甚小以及孔距精度要求較高的孔。為了防止切屑進(jìn)入鉆套孔內(nèi)，鉆

10、套的上、下端應(yīng)稍突出鉆模板為宜，一般不能低于鉆模板。因?yàn)槲覀兪桥可a(chǎn)，因此在此場(chǎng)合固定鉆套不使用。(2) 可換鉆套 其結(jié)構(gòu)如下圖： 其中可換鉆套的使用特點(diǎn)：鉆套1裝在襯套2中，而襯套則是壓配在夾具體或鉆模板3中。鉆套由螺釘4固定。以防止它轉(zhuǎn)動(dòng)。鉆套與襯套間采用F7/m6或F7/k6配合，以便于鉆套磨損后迅速更換。 適于大批量生產(chǎn) (3) 快換鉆套 快換鉆套的結(jié)構(gòu)如下圖：其結(jié)構(gòu)特點(diǎn)是在鉆套頭部多開一個(gè)圓弧狀或直線狀缺口。換鉆套時(shí)，只要將鉆套朝逆時(shí)針方向轉(zhuǎn)動(dòng)使螺釘頭部剛好對(duì)準(zhǔn)鉆套上的削邊平面，即可取出鉆套，換套方便迅速。適用于多孔加工。綜上所述我們采用快換鉆套，選擇直徑為35mm的快換鉆套?？鞊Q

11、鉆套如下圖：6. 鉆模板類型的選擇 鉆床上用來確定工件和刀具相對(duì)位置并使工件得到夾緊的裝置稱為鉆床夾具。在這種夾具上，一般都設(shè)置了用來導(dǎo)引刀具的鉆套，鉆套安裝在鉆模板上，故習(xí)慣上將鉆床夾具稱為鉆模。它主要由鉆套、鉆模板、定位及夾緊裝置夾具體組成。根據(jù)使用要求不同，鉆模的結(jié)構(gòu)形式可分為固定式、回轉(zhuǎn)式、移動(dòng)式、翻轉(zhuǎn)式、蓋板式、滑柱式等，具體如下：（1） 固定式鉆模 在使用中，這類鉆模在機(jī)床上的位置固定不動(dòng)，而且加工精度較高，主要用于立式鉆床上加工直徑較大的單孔或搖臂鉆床加工平行孔系。但有時(shí)對(duì)于裝卸工件不甚方便，因此鉆模板可采用螺釘緊固、銷釘定位的其他形式。固定鉆模的結(jié)構(gòu)圖如下：（2）回轉(zhuǎn)式鉆模 這

12、類鉆模上有分度裝置，因此可以在工件上加工出若干個(gè)繞軸線分布的軸向或徑向孔系。回轉(zhuǎn)鉆模也就是帶分度機(jī)構(gòu)的鉆模，結(jié)構(gòu)圖如下：（3）翻轉(zhuǎn)式鉆模 主要用于加工小型工件不同表面上的孔，孔徑小于f8f10mm。它可以減少安裝次數(shù)，提高被加工孔的位置精度。其結(jié)構(gòu)較簡(jiǎn)單，加工鉆模一般手工進(jìn)行翻轉(zhuǎn)，所以?shī)A具及工件應(yīng)小于10 kg為宜。翻轉(zhuǎn)鉆模板的結(jié)構(gòu)圖如下：（4）蓋板式鉆模 這種鉆模無夾具體，其定位元件和夾緊裝置直接裝在鉆模板上。鉆模板在工件上裝夾，適合于體積大而笨重的工件上的小孔加工。夾具、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單輕便，易清除切屑；但是每次夾具需從工件上裝卸，較費(fèi)時(shí)，故此鉆模的質(zhì)量一般不宜超過10 kg。蓋板鉆模板的結(jié)構(gòu)圖如

13、下：（5）滑柱式鉆模 滑柱式鉆模是帶有升降鉆模板的通用可調(diào)夾具。這種鉆模有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、操作方便、動(dòng)作迅速、制造周期短的優(yōu)點(diǎn)，生產(chǎn)中應(yīng)用較廣?；@模板的結(jié)構(gòu)圖如下：（6）鉸鏈?zhǔn)姐@模 鉸鏈鉆模板是用鉸鏈把鉆模板和夾具體連接起來，如圖，使模板可以繞鉸銷旋轉(zhuǎn)提高工件安裝的敞開性，裝卸工件方便，以利于工件在本工位上孔的多工序加工如鉆孔，攻絲，锪平面。鉸鏈鉆模板的結(jié)構(gòu)圖如下：綜上所述我們選擇鉸鏈?zhǔn)姐@模板比較合適，因?yàn)槭褂勉q鏈?zhǔn)姐@模板裝卸工件方便，對(duì)于同一工序上鉆孔后接著锪面、攻絲的情況尤為適宜。因此該夾具體選用的鉸鏈?zhǔn)姐@模板如下：其中卡簧可以限制鉸鏈軸的軸向移動(dòng)，而調(diào)整墊片可以保證鉸鏈軸的軸向間 隙。 總

14、 結(jié)通過這次課程設(shè)計(jì)讓我明白很多，它是大學(xué)學(xué)習(xí)中最重要的一部分，它要求我們把大學(xué)里學(xué)到的很多知識(shí)系統(tǒng)的組織起來，進(jìn)行理論聯(lián)系實(shí)際的總體考慮，需把機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)、機(jī)械制造裝備設(shè)計(jì)、機(jī)床夾具設(shè)計(jì)、機(jī)械制造工藝學(xué)等專業(yè)知識(shí)有機(jī)的結(jié)合起來，同時(shí)也培養(yǎng)了自己的自學(xué)與創(chuàng)新能力。它也是培養(yǎng)學(xué)生綜合運(yùn)用所學(xué)的知識(shí)發(fā)現(xiàn)、提出、分析和解決實(shí)際問題，鍛煉實(shí)踐能力的重要環(huán)節(jié),更重要的是它是一次理論與實(shí)踐相結(jié)合的綜合訓(xùn)練。因此本次設(shè)計(jì)綜合性和實(shí)踐性強(qiáng)、涉及知識(shí)面廣。所以在設(shè)計(jì)我中既了解了基本概念、基本理論，又注意了生產(chǎn)實(shí)踐的需要，將各種理論與生產(chǎn)實(shí)踐相結(jié)合，來完成本次設(shè)計(jì)?；仡櫰鸫舜卧O(shè)計(jì)，至今我仍感慨頗多，因?yàn)槲覍W(xué)到了很

15、多很多的的東西，同時(shí)鞏固了以前所學(xué)過的知識(shí)，而且學(xué)到了很多在書本上所沒有學(xué)到過的知識(shí)。通過這次課程設(shè)計(jì)使我懂得了理論與實(shí)際相結(jié)合是很重要的，只有理論知識(shí)是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的，只有把所學(xué)的理論知識(shí)與實(shí)踐相結(jié)合起來，從理論中得出結(jié)論，才能真正的實(shí)用，在生產(chǎn)過程中得到應(yīng)用。同時(shí)也培養(yǎng)了自己綜合運(yùn)用設(shè)計(jì)與工藝等方面的知識(shí)，自己獨(dú)立思考能力和創(chuàng)新能力得到更進(jìn)一步的鍛煉與提高。當(dāng)然在設(shè)計(jì)的過程中遇到了許多問題，也發(fā)現(xiàn)了自己的不足之處，對(duì)以前所學(xué)過的知識(shí)理解得不夠深刻，掌握得不夠牢固，通過這次畢業(yè)設(shè)計(jì)，讓自己把以前所學(xué)過的知識(shí)重新復(fù)習(xí)了一遍。致 謝通過這次設(shè)計(jì)不僅讓我鞏固了以前的知識(shí)，同時(shí)發(fā)現(xiàn)了自己的很多不足，對(duì)相

16、關(guān)知識(shí)掌握的不牢固，不扎實(shí)。在設(shè)計(jì)過程中自己遇到許多困難和問題，每次有不懂的問題時(shí)，老師總是耐心的為我講解，幫我分析。當(dāng)然在老師的辛勤指導(dǎo)下，這些問題也都迎刃而解，也使我的課程設(shè)計(jì)順利完成。同時(shí)，在老師的身上我學(xué)得到很多額外的知識(shí)，這些都是從課本上學(xué)不到的知識(shí)，在此我表示深深的感謝！感謝我的指導(dǎo)老師，特別是每次他都放下自己的休息時(shí)間，耐心地幫助我解決技術(shù)上的一些難題，他嚴(yán)肅的科學(xué)態(tài)度，嚴(yán)謹(jǐn)?shù)闹螌W(xué)精神，精益求精的工作作風(fēng)，深深地感染和激勵(lì)著我。另外除了敬佩指導(dǎo)老師的專業(yè)水平外，他的治學(xué)嚴(yán)謹(jǐn)和科學(xué)研究的精神也是我永遠(yuǎn)學(xué)習(xí)的榜樣，并將積極影響我今后的學(xué)習(xí)和工作。在此謹(jǐn)向指導(dǎo)老師致以誠(chéng)摯的謝意和崇高的敬意！參考文獻(xiàn)1 趙雪松，仁小中，于華. 機(jī)械制造裝備設(shè)計(jì). 武漢：華中科技大學(xué)出版社，2009.2 肖繼德，陳寧平. 機(jī)床夾具設(shè)計(jì). 2版. 北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2005.3 趙家齊. 機(jī)械制造工藝學(xué)課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)書. 2版. 北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2000.4 吳宗澤，高志，羅圣國(guó)，李威. 機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)手冊(cè). 4版. 北京：高等教育出版社，2012.5 何