尾座体钻床夹具设计说明书

1、洛阳理工学院课程设计说明书课 程 名 称 机械制造装备设计 设 计 课 题 尾座体钻床夹具设计 专 业 机械设计制造及其自动化班 级 B120235 姓 名 王超 学 号 B12023517 2014年 01月 03日课 程 设 计 任 务 书机械工程 系 机械设计制造及其自动化 专业学生姓名 王超 班级 B120235 学号 B12023517课程名称： 机械制造装备设计 设计题目： 尾座体钻床夹具设计 课程设计内容与要求：内容： 加工尾座体上的孔，设计一套夹具，便于钻床加工。设计要求：1.在钻床上加工17的孔。2.要求绘制A1装配图一张，A3零件图一张，A4加工零件图一张，设计说明书一份。

2、3.夹具设计要求合理，有利提高加工精度，保证加工质量，降低加工成本，提高劳动生产率和减轻工人的劳动强度。 设计（论文）开始日期 2013年 12月23日 设计（论文）完成日期 2014年 01月03 日 指导老师：张洪涛 课程设计评语 机械工程 系 机械设计制造及其自动化 专业 学生姓名 王超 班级 B120235 学号 B12023517课程名称： 机械制造装备设计 设计题目： 尾座体钻床夹具设计 课程设计篇幅： 图 纸 共 3 张 说明书 共19页指导老师评语： 年 月 日 指导老师： 目 录序言········

3、;··················································

4、;·················································5第1章

5、零件分析·················································&#

6、183;·····································61.1设计前的准备工作 ··········&

7、#183;·················································&

8、#183;·············6 1.1.1明确工件的年生产纲领·································&#

9、183;·························6 1.1.2熟悉工件零件图 ······················

10、;·················································6 1.1

11、.3加工方法·················································

12、··································71.2零件的工艺分析··············&

13、#183;·················································&

14、#183;···············71.2.1定位方案································

15、83;·················································

16、83;71.2.2选择夹紧机构···············································

17、83;···························81.2.3 选择导向装置····················&#

18、183;·················································&#

19、183;·101.2.4 夹具体 ··············································&#

20、183;···································11 1.3绘制夹具装配图············&

21、#183;·················································&

22、#183;···············121.3.1制图比例 ································&

23、#183;··············································121.3.2 定位、夹紧、导向、夹具

24、体··················································

25、;···13第2章 夹具结构设计·············································

26、;······························15 2.1 夹具装配图上标注的尺寸 ················

27、3;··································15 2.2 夹具装配图上应标注的技术要求············&

28、#183;····························15 2.3 零件编号、填写标题栏和零件明细表·················&#

29、183;···············16总结 ·································

30、83;·················································

31、83;···················17致谢 ·····························

32、3;·················································

33、3;·······················18参考文献 ·························

34、83;·················································

35、83;·····················19序 言 机械制造业是制造具有一定形状位置和尺寸的零件和产品。并把它们装备成机械装备的行业。机械制造业的产品既可直接供人们使用，也可为其他行业提供设备。社会上有着各种各样的机械设备或机械制造业的产品。我们的生活离不开制造业，因此制造业是国民经济发展的重要行业，是一个国家或地区发展的重要基础的有力支柱，从某种意义上讲，机械水平的制造高低是衡

36、量一个国家国民经济的综合实力和科学技术水平的重要标志。 支架的夹具设计是在学完了机械制图，机械制造装备设计，机械设计，机械工程材料等进行的课程设计，正确的解决了一个零件在加工中的定位，夹紧以及工艺路线的安排，工艺尺寸确定等问题，并设计出专用夹具，保证零件的加工质量。本次课程设计培养了我自学和查资料的能力，让我的知识面更广。对制造业有了一个新的认识。因此本次的设计的实践性强。所以在设计中既要注意基本概念，基本理论，又要注意生产实践需要。只有将各种理论与生产实践相结合，才能更好的完成本次的设计。我希望能通过这次课程设计，了解并认识一般机器零件的生产工艺过程，巩固和加深已学过的技术基础课和专业课的知

37、识，理论联系实际，对自己未来将从事的工作进行一次适应性训练，从中锻炼自己分析问题、解决问题的能力，为今后的工作打下一个良好的基础，并且为后续课程的学习打好基础 。 第1章 零件分析1.1设计前的准备工作（1）熟悉任务书，明确设计的内容与要求。（2）熟悉设计指导书、有关资料、图纸等。（3）观看实物，了解夹具的工作过程。1.1.1 明确工件的年生产纲领它是夹具总体方案确定的依据之一，它决定了夹具的复杂程度和自动化程度。如大批量生产时，一般选择机动、多工件，自动化程度高的方案，结构也随之复杂，成本也提高较多。经分析所加工工件属于轻型零件。结合实际生产类型属于大批生产。根据所加工工件可知，属于中批生产

38、，经过经济性和实用性考虑,夹具设计成手动，即可满足要求。1.1.2 熟悉工件零件图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。 图1-1 尾座体零件图 已知待加工工件如上图1-1所示，零件材料HT200，加工17孔。1.1.3加工方法了解工艺规程中本工序的加工内容，机床、刀具、切削用量、工步安排、工时定额，同时加工零件数。这些是在考虑夹具总体方案、操作、估算夹紧力等方面必不可少的。根据零件图可知，加工的内容是钻一个17的孔，所选用的是钻床，在

39、手动的专用夹具中加工完成。1.2零件的工艺分析1.2.1 定位方案此时应仔细分析本工序的工序内容及加工精度要求，按照六点定位原理和本工序的加工精度要求，确定具体的定位方案和定位元件。要拟定几种具体方案进行比较，选择或组合最佳方案。根据工序图给出的定位元件方案，按有关标准正确选择定位元件或定位的组合。在机床夹具的使用过程中，工件的批量越大，定位元件的磨损越快，选用标准定位元件增加了夹具零件的互换性，方便机床夹具的维修和维护。因此根据本次夹具设计的零件，我采用一面两销定位，以A面定位限制三个自由度，即y的移动，x和z的转动，短圆柱销限制x和z的移动，短圆柱销和菱形销限制y的转动，六个自由度正好被限

40、制，符合六点定位原理。所选用定位销类型及对比分析： 图1-2短形定位销 图1-3菱形定位销 图1-4长形定位销 如图1-2短形圆柱销能够使所设计的夹具体占用的空间小且能够满足夹紧要求。如图1-3菱形定位销，本夹具定位方式为两短圆柱销和菱形销组合定位，选用一个菱形销，这样可以避免过定位，有利于很好的定位，所以选用菱形定位销。如图1-4长型定位销，不能够满足定位方式同时其所占用的空间太大，不利于节省材料，不经济，也不利于夹具的设计，所以不选用长型的定位销。20综上所述我选用的定位方式为一面两销定位，采用短形销和菱形销。1.2.2 选择夹紧机构 （1）夹紧力的方向夹紧力的方向要有利于工件的定位，并注

41、意工件的刚性方向，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选择在定位元件支承点的作用范围内，以及工作刚度高的位置。确保工件定位准确、不变形。（3）选择夹紧机构在确定夹紧力的方向、作用点的同时，要确定相应的夹紧机构。确定夹紧机构要注意以下几方面的问题：安全性 夹紧机构应具备足够的强度和夹紧力，以防止以外伤及夹具操作人员。手动夹具夹紧机构的操作力不应过大，以减轻操作人员的劳动强度。夹紧机构的行程不宜过长，以提高夹具的工作效率。手动夹紧机构应操作灵活、方便。 确定夹紧力的方向、作用点，以及夹紧元件或夹紧机构，估算夹紧力大小，要选择和设计动

42、力源。夹紧方案也需反复分析比较，确定后，正式设计时也可能在具体结构上作一些修改。 方案一 使用气动斜锲夹紧机构 方案二 使用偏心夹紧机构 方案二的偏心夹紧机构夹紧力和夹紧行程都较小，自锁性能比较差，结构抗冲击性较差，在我的夹具设计中不合适用。因此我采用方案一单螺旋夹紧机构，它结构简单，夹紧行程大，且自锁性能好，增力比大。 方案三 使用螺旋压板夹紧机构 螺旋压板夹紧机构在螺母端面和压板之间设置有球面垫圈和锥面垫圈，可防止在压板倾斜时螺栓不致因受弯矩作用而损坏，而且通过锥面垫圈将夹紧力均匀地作用在薄壁工件上，可以减少夹紧变形。因此选用方案三较合理。1.2.3 选择导向装置导向装置是夹具保证加工精度

43、的重要装置，如钻孔导向套、镗套、对刀装置、对定装置等，这些装置均已标准化，可按标准选择，常用的几种钻套如下图所示 图1-6可换钻套 图1-7快换钻套 图1-8固定钻套根据本设计夹具类型，工件批量生产，为提高加工效率，所选快换钻套，如下图图1-9 快换钻套1.2.4 夹具体用来安装和固定定位元件，夹紧机构和钻模板的实体。具体大小根据整个机构的大小而调整，要保证机构的稳定，水平，所以形位公差会有较严格的要求。夹具体是夹具的基础体，它将夹具上的各种装置和元件连接成一个整体，并通过它将夹具安装到机床上。它的结构形状及尺寸大小，取决于加工工件的特点、尺寸大小，各种元件的结构和布局，夹具于机床的连接方式，

44、切削力、重力等大小的影响。夹具体应满足以下几点计算要求：1、应有足够的强度和刚度；2、力求结构简单及装卸工件方便；3、结构工艺形好；4、排屑切屑要方便；5、在机床上安装稳定可靠；6、具有适当的精度和尺寸稳定性；根据要求夹具体选用铸件，这样既满足要求而且工艺性较锻造好，如下图所示： 夹具体1.3绘制夹具装配图1.3.1制图比例1：1把工件视为透明体，用粗线划线画出轮廓，画出定位面、夹紧面和加工的孔，无关表面可以省略。1.3.2 定位、夹紧、导向、夹具体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，画出夹具体，其他元件或机构，以及上述各元件

45、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。（1）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。（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

46、一体。（5）标注必要的尺寸、配合、公差等。夹具的外形尺寸，所设计夹具的最大长、宽、高尺寸。我本次设计中的长229mm，宽125mm，高106mm。夹具与机床的联系尺寸，即夹具在机床上的定位、国定尺寸。如车床夹具的莫氏硬度、铣床夹具的对定装置等。快换钻套与衬套之间采用间隙配合，其配合公差为42H7/g6，衬套与钻模板之间采用过盈配合，其配合公差为52H7/n6。 装配图 第2章 夹具结构设计2.1 夹具装备图上标注的尺寸装备图不是制造零件的直接依据。因此，装备图中不需注出零件的全部尺寸，只需标注出一些必要的尺寸，这些尺寸按其作用的不同，大致可以分为以下几类： （1）性能（规格）尺寸 表示机器或部

47、件性能（规格）的尺寸，在设计时就已确定，也是设计、了解和选用该机器或部件的依据。 （2）装配尺寸 包括保证有关零件间配合性质的尺寸、保证零件间相对位置的尺寸、装配时进行加工的有关尺寸等。 （3）安装尺寸 机器或部件安装时所需的尺寸。 （4）外形尺寸 表示机器或部件外形轮廓的大小，即总长、总宽和总高。它为包装、运输和安装过程所占的空间大小提供了数据。 （5）其它重要尺寸 它们是在设计中确定，又不属于上述几类尺寸的一些重要尺寸。如运动零件的极限尺寸、主体零件的重要尺寸等。 上述五类尺寸之间并不是孤立无关的。实际上有的尺寸往往同时具有多种作用。2.2 夹具装配图上应标注的技术要求（1）定位元件的定位面间相互位置精度。（2）快换钻套中心线与定位面A的垂直度误差要求不大于0.05.（3）螺杆的中心线与定位面A的平行度误差要求不大于0.05。夹具装配图上应标注必要的尺寸和技术要求，主要目的是为了检验本工序零件加工表面的形状，位置和尺寸精度在夹具中是