【左右支架钻孔夹具探究5300字（论文）】

左右支架钻孔夹具研究摘要本次设计内容涉及了机械制造工艺及机床夹具设计、金属切削机床、公差配合与测量等多方面的知识。支架加工工艺规程及其钻孔的夹具设计是包括零件加工的工艺设计、工序设计以及专用夹具的设计三部分。在工艺设计中要首先对零件进行分析，了解零件的工艺再设计出毛坯的结构，并选择好零件的加工基准，设计出零件的工艺路线；接着对零件各个工步的工序进行尺寸计算，关键是决定出各个工序的工艺装备及切削用量；然后进行专用夹具的设计，选择设计出夹具的各个组成部件，如定位元件、夹紧元件、引导元件、夹具体与机床的连接部件以及其它部件；计算出夹具定位时产生的定位误差，分析夹具结构的合理性与不足之处，并在以后设计中注意改进。关键词：工艺；工序；切削用量；夹紧；定位。目录1. 引言 12. 零件的分析 22.1 左右支架钻孔夹具的介绍 22.1.1 左右支架钻孔夹具的基本结构和原理 22.1.2 分析测绘对象的功用、特点 22.2 零件的工艺分析 33. 工艺规程设计 43.1 确定毛坯的制造形式 43.2 基面的选择 43.3 制定工艺路线 43.4 机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的确定 53.5 确定切削用量及基本工时 54.夹具设计 153.6 定位基准的选择 153.7 切削力及夹紧力计算 153.8 定位误差分析 163.9 夹具设计及操作的简要说明 165.结论 22参考文献 24引言在机械加工过程中，用以装夹工件和引导刀具的装置，称为夹具。它是用来固定加工对象，使之占有正确位置，接受施工或检测的装置。夹具最早出现在18世纪后期，随着科学技术的进步，夹具已从一种辅助工具发展成为门类齐全的工艺装备。因此对夹具创新设计的研究有着重要意义。随着我国现代工业技术的发展，对机械传动装置的技术性能和经济指标提出了越来越高的要求，普通夹具已经无法满足现代工业大批量高效生产的需要，研制新型夹具是机械制造行业中必不可少的。据研究表明，目前我国中小型工件已经占工件种类总数的85%左右。现代生产产品种类经常更新换代，来适应市场的竞争与需求，每隔3到4年就要更新50%到80%的夹具，而夹具实际磨损程度只达到10%到20%左右。特别是近年来对机床夹具提出了新的要求（1）保证加工精度；（2）提高生产率、降低成本；（3）降低对工人的技术要求；（4）减轻工人的劳动强度。例如，左右支架钻孔夹具则是新型随行夹具很好的实例之一。它的工作原理是：能够根据工艺要求，迅速实现工件的定位和夹紧，并在加工过程中保持它们之间相对位置的正确。以其底平面和两定位孔在机床上定位，并由机床工作台的夹紧机构夹紧，从而保证工件和刀具的相对位置。当工件加工精度要求较高时，把其底平面分开成为定位基面和运输基面，以保护定位基面的精度。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以直接供人们使用，也可以为其它行业的生产提供装备，社会上有着各种各样的机械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及有力支柱。从某种意义上讲，机械制造水平的高低是衡量一个国家国民经济综合实力和科学技术水平的重要指标。支架的加工工艺规程及其铣，钻的夹具设计是在学完了机械制图、机械制造技术基础、机械设计、机械工程材料等进行课程设计之后的下一个教学环节。正确地解决一个零件在加工中的定位，夹紧以及工艺路线安排，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。本次设计也要培养自己的自学与创新能力。因此本次设计综合性和实践性强、涉及知识面广。所以在设计中既要注意基本概念、基本理论，又要注意生产实践的需要，只有将各种理论与生产实践相结合，才能很好的完成本次设计。零件的分析左右支架钻孔夹具的介绍左右支架钻孔夹具通过左右支架与前支撑梁及Ｖ形块将待加工零件定位夹紧，刀具通过和夹具体接触的钻模板上的钻套进入开始对零件进行加工，该夹具结构简单，性能稳定，便于操作。左右支架钻孔夹具的基本结构和原理左右支架钻孔夹具主要由定位元件、夹紧装置、钻模板、钻套、夹具体构成。（1） 定位元件定位元件用于确定工件在夹具中的正确位置（2） 夹紧元件夹紧元件用来固定工件在定位后的位置。夹紧元件始终使工件的定位基准面与夹具的定位件之间保持良好的接触，不会因为加工过程中的切削力、重力、惯性力等因素的影响而使工件定位发生变动。（3） 钻模板钻模板是在钻床夹具上用来安装钻套的零件（4） 钻套钻套是确定钻头等刀具位置及方向的引导元件。它能引导刀具并防止其加工时倾斜，保证被加工孔的位置精度，并能提高刀具的刚性，防止加工时产生振动。（5） 夹具体夹具体是夹具的基础件，用于支承和链接夹具的各种元件和装置，并与机床有关零部件连接，使之组成一个整体。分析测绘对象的功用、特点左右支架钻孔夹具的功用及特点：（1）保证被加工表面的位置精度。使用夹具的主要作用是保证工件上被加工表面的位置精度，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）缩短工序时间，提高生产率机床夹具能快速的将工件定位夹紧，可以减少辅助时间，提高生产效率。（3）结构简单，容易操作。零件的工艺分析支架有3组加工面且有位置度要求，2组加工孔。加工面的是φ54上下端面，φ32上下端面，2-φ22端面孔是以端面为基准加工的，所以断面的加工精度至关重要。工艺规程设计确定毛坯的制造形式零件的材料为HT200，根据生产纲领以及零件在工作过程中所受的载荷情况，选用砂型机铸造。基面的选择基面的选择是工艺规程设计中的重要工作之一。基面选择的正确合理，可以使加工质量得到保证，生产率得到提高。否则，加工工艺过程中会问题百出。粗基准的选择：对支架这样的零件来说，选择好粗基准是至关重要。以零件的上端的不加工平面作为粗基准。泵体外轮廓用短V形块定位，可以消除x、y两个自由度，再用一个底面定位，精基准的选择：根据基准重合原则，选取泵体外轮廓及已加工的底面作为精基准。制定工艺路线制订工艺路线的出发点，应当是使零件的几何形状、尺寸精度及位置精度等技术要求能得到合理的保证。通过仔细考虑零件的技术要求后，制定以下两种工艺方案：方案一工序Ⅰ：铸造工序Ⅱ：时效处理工序Ⅲ：铣φ54上下端面工序Ⅳ：铣φ32上下端面工序Ⅴ：钻，扩，φ38孔工序Ⅵ：钻，扩，φ22孔工序Ⅶ：铣2-φ22端面工序Ⅷ：钻，扩2-φ14孔工序Ⅸ：钻φ6孔工序X：去毛刺工序XI：终检、入库方案二工序Ⅰ：铸造工序Ⅱ：时效处理工序Ⅲ：铣φ54上下端面工序Ⅳ：铣φ32上下端面工序Ⅴ：铣2-φ22端面工序Ⅵ：钻，扩，φ38孔工序Ⅶ：钻，扩，φ22孔工序Ⅷ：钻，扩2-φ14孔工序Ⅸ：钻φ6孔工序X：去毛刺工序XI：终检、入库工艺方案一和方案二的区别在于工序一把钻孔首先进行了，而方案二把铣端面放在了一起，铣2-φ22端面在前面，我们先做钻孔的话，方便我们的夹具设计，但是却不能更好地保证工件的位置度要求，所以我们应该先进行铣削端面的加工，再进行钻孔。所以应该采用方案一。工序Ⅰ：铸造工序Ⅱ：时效处理工序Ⅲ：铣φ54上下端面工序Ⅳ：铣φ32上下端面工序Ⅴ：钻，扩，φ38孔工序Ⅵ：钻，扩，φ22孔工序Ⅶ：铣2-φ22端面工序Ⅷ：钻，扩2-φ14孔工序Ⅸ：钻φ6孔工序X：去毛刺工序XI：终检、入库机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的确定支架材料为HT200，重量为3.074Kg，生产类型为大批量生产，采用砂型机铸造毛坯。1、不加工表面毛坯尺寸不加工表面毛坯按照零件图给定尺寸为自由度公差，由铸造可直接获得。2、支架的底面由于支架底面要与其他接触面接触。作为后序的基准，所以要进行精铣，其加工余量为2.5mm。3、支架的轴孔毛坯为除了两个大孔外的实心，其他不铸造出孔。孔的精度要求介于IT7—IT8之间，参照参数文献，确定工艺尺寸余量确定切削用量及基本工时工序Ⅲ：铣φ54上下端面1.选择刀具刀具选取不重磨损硬质合金套式面铣刀，刀片采用YG8,ap=1.5mm，d0=6mm，v=125m/min，z=4。2.决定铣削用量1）决定铣削深度因为加工余量不大，一次加工完成ap=1.5mm2）决定每次进给量及切削速度根据X51型铣床说明书，其功率为为7.5kw，中等系统刚度。根据表查出Fz=0.2mm/齿，则按机床标准选取当按机床标准选取3）计算工时则机动工时为工序Ⅳ：铣φ32上下端面1.选择刀具刀具选取不重磨损硬质合金套式面铣刀，刀片采用YG8,2.决定铣削用量4）决定铣削深度因为加工余量不大，故可在一次走刀内铣完，则5）决定每次进给量及切削速度根据X51型铣床说明书，其功率为为7.5kw，中等系统刚度。根据表查出则按机床标准选取按机床标准选取6）计算工时切削工时：则机动工时为工序Ⅴ：钻，扩，φ38孔确定进给量f：根据参考文献Ⅳ表2-7，当钢的，d=Φ38时，rmf/47.0~39.0。由于本零件在加工Φ52孔时属于低刚度零件，故进给量应乘以系数0.75，则根据Z525机床说明书，现取切削速度：根据参考文献Ⅳ表2-13及表2-14，查得切削速度所以根据机床说明书，取故实际切削速度为切削工时：则机动工时为工序Ⅵ：钻，扩，Φ22孔确定进给量f：根据参考文献Ⅳ表2-7，当钢的，d=Φ22时，。由于本零件在加工Φ16孔时属于低刚度零件，故进给量应乘以系数0.75，则根据Z525机床说明书，现取切削速度：根据参考文献Ⅳ表2-13及表2-14，查得切削速度所以根据机床说明书，取，故实际切削速度为切削工时：，则机动工时为工序Ⅶ：铣2-Φ22端面1.选择刀具刀具选取不重磨损硬质合金套式面铣刀，刀片采用YG8,2.决定铣削用量7）决定铣削深度因为加工余量不大，一次加工完成8）决定每次进给量及切削速度根据X51型铣床说明书，其功率为为7.5kw，中等系统刚度。根据表查出，则按机床标准选取按机床标准选取9）计算工时切削工时：，则机动工时为工序ⅦI：钻，扩2-Φ14孔确定进给量f：根据参考文献Ⅳ表2-7，当钢的，d=Φ14时，。由于本零件在加工Φ16孔时属于低刚度零件，故进给量应乘以系数0.75，则根据Z525机床说明书，现取切削速度：根据参考文献Ⅳ表2-13及表2-14，查得切削速度所以根据机床说明书，取，故实际切削速度为切削工时：则机动工时为工序IX：钻Φ6孔确定进给量f：根据参考文献Ⅳ表2-7，当钢的，d=Φ6.8时，。由于本零件在加工Φ16孔时属于低刚度零件，故进给量应乘以系数0.75，则根据Z525机床说明书，现取切削速度：根据参考文献Ⅳ表2-13及表2-14，查得切削速度所以根据机床说明书，取，故实际切削速度为切削工时：，则机动工时为

4.夹具设计为了提高劳动生产率，保证加工质量，降低劳动强度，需要设计专用夹具。由指导老师的分配，决定设计和第八道工序的钻Φ14孔的钻床夹具。定位基准的选择采用心轴和端面定位，用开口压板压紧来限制空间的六个自由度。切削力及夹紧力计算刀具：硬质合金端钻刀，（见《切削手册》表3.28）其中：所以水平分力：垂直分力：在计算切削力时，必须把安全系数考虑在内。安全系数为其中：1K为基本安全系数1.5；2K为加工性质系数1.1；3K为刀具钝化系数1.1；4K为断续切削系数1.1。K5为人力操作疲劳系数1.3所以定位误差分析定位元件尺寸及公差确定。(1)夹具的主要定位元件为一平面和和一端面，面与面配合。（2）工件的工序基准为端面和圆柱面，故端面的平面度和圆柱面的援助度对定位误差影响最大.则其定位误差为：Td=Dmax-Dmin本工序采用一平面，一圆柱面定位，工件始终平面，而定位块的偏角会使工件自重带来一定的平行于夹具体底版的水平力，因此，工件在定位块正上方呦倾斜，进而使加工位置有一定转角误差。但是，由于加工是自由公差，故应当能满足定位要求。夹具设计及操作的简要说明如前所述，在设计夹具时，应该注意提高劳动生产率避免干涉。应使夹具结构简单，便于操作，降低成本。提高夹具性价比夹紧设计及操作的简要说明。但是考虑到本零件结构的特殊性，以及所需的夹紧力较大等原因，螺旋夹紧机构成了首选的方案。这种结构的优点就是夹紧过程快，且装卸方便。本夹具的最大优点就是结构紧凑,承受较大的夹紧力。夹具图附图如下：图4-1V型块图4-2前支撑梁图4-3螺杆1图4-4螺杆2图4-5螺杆3图4-6模拟刀具图4-7轴套图4-8钻模板图4-9钻套图4-10夹具体图4-11装配草图图4-123D图

5.结论毕业设计即将结束了，时间虽然短暂但是它对我们来说受益匪浅的，通过这次的设计使我们不再是只知道书本上的空理论，不再是纸上谈兵，而是将理论和实践相结合进行实实在在的设计