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1、 课程设计说明书题 目： 后托架钻顶面两孔夹具设计 全套设计，联系 153893706 学院： 机械工程学院 专业：机械设计制造及其自动化班级： 机设0902 学号： 0319 学生姓名： 导师姓名： 完成日期： 2012年6月29日 目录 一、 本工序的加工要求与应限制的自由度2二、 确定定位方案及定位误差的分析与计算4三、 夹紧方案的确定及夹紧装置的选择与设计5四、 确定夹具的对刀（或导向）装置6五、 夹具上其它装置的设计8六、 夹具体的设计10七、 夹具技术条件的制定11八、 夹具的操作说明11九、 心得体会12零件图：一、 本工序的加工要求与应限制的自由度 利用本夹具主要用来钻加工孔、
2、。加工时除了要满足粗糙度要求外，还应满足孔的位置公差要求。为了保证技术要求，最关键是找到定位基准。同时，应考虑如何提高劳动生产率和降低劳动强度。由零件图可知：在对孔进行加工前，底平面进行了粗铣加工。因此，选底平面为定位精基准（设计基准）。选择左端面为定位基准来设计钻模，从而满足孔的位置公差要求。工件定位用底平面和两个侧面来限制六个自由度。机械加工工序卡片湖南工程学院机械加工工序卡片零件名称工序名称工序号后托架钻6材料名称材料牌号设备名称设备编号夹具名称夹具编号额定时间共 页灰铸铁HT200摇臂钻床钻孔夹具J41.35min第 页工序简图工步号工步内容进给量mm/r切削速度m/min 刀具量具名
3、称规格名称规格1钻2-13孔0.3942麻花钻13-L塞规2000.022锪2-19孔0.1518锪孔钻d=19塞规2000.02更改内容班 级机设0902设计者姓名胡豪设计日期2012.6.29二、 确定定位方案及定位误差的分析与计算（1） 定位方案底面用平面定位，限制3个自由度；侧面用两个支撑钉，限制2个自由度；左面用一个支撑钉，限制1个自由度；所以限制了6个自由度，实现了完全定位。（2）定位误差的分析与计算该夹具以底面、侧面和顶面为定位基准，要求保证孔轴线与左侧面间的尺寸公差。为了满足工序的加工要求，必须使工序中误差总和等于或小于该工序所规定的工序公差。孔与左侧面为线性尺寸一般公差。根据
4、国家标准的规定，由资料6互换性与技术测量表可知：取（中等级）即 ：尺寸偏差为、由资料10机床夹具设计手册可得： 定位误差：定位尺寸公差，在加工尺寸方向上的投影，这里的方向与加工方向一致。即：故 夹紧安装误差，对工序尺寸的影响均小。即： 磨损造成的加工误差：通常不超过 夹具相对刀具位置误差：钻套孔之间的距离公差，按工件相应尺寸公差的五分之一取。即误差总和：从以上的分析可见，所设计的夹具能满足零件的加工精度要求。三、 夹紧方案的确定及夹紧装置的选择与设计 由资料10机床夹具设计手册查表可得：切削力由式2.11得： 式中 查资料10机床夹具设计手册表得： 即：切削扭矩由式2.12得： 即：实际所需夹
5、紧力：由式2.13得： 取，即：螺旋夹紧时产生的夹紧力由式2.6得：该夹具采用螺旋夹紧机构，用螺栓通过弧形压块压紧工件。受力简图如下：图2.2 受力简图由表得：原动力计算由式 2.14得，即： 由上述计算易得： 因此采用该夹紧机构工作是可靠的。四、 确定夹具的对刀（或导向）装置钻套的设计（1）刀具导向是为保证刀具的位置精度、增加支撑刚度钻扩铰孔时所用的导向元件统称钻套，钻套装在钻模板上，钻模板有不同的结构形式可分固定钻套、可换钻套、快换钻套、特殊钻套固定钻套该类钻套外圆以H7/n6或H7/r6配合，直接压入钻模板上的钻套底孔内。在使用过程中若不需要更换钻套（据经验统计，钻套一般可使用10001
6、2000次），则用固定钻套较为经济，钻孔的位置精度也较高。可换钻套当生产批量较大，需要更换磨损的钻套时，则用可换钻套较为方便，如图7-57所示。可换钻套装在衬套中，衬套是以H7/n6或H7/r6的配合直接压入钻模板的底孔内，钻套外圆与衬套内孔之间常采用F7/m6或F7/k6配合。当钻套磨损后，可卸下螺钉，更换新的钻套。螺钉还能防止加工时钻套转动或退刀时钻套随刀具拔出。快换钻套当被加工孔需依次进行钻、扩、铰时，由于刀具直径逐渐增大，应使用外径相同而内径不同的钻套来引导刀具，这时使用快换钻套可减少更换钻套的时间。快换钻套的有关配合与可换钻套的相同。更换钻套时，将钻套的削边处转至螺钉处，即可取出钻套
7、。钻套的削边方向应考虑刀具的旋向，以免钻套随刀具自行拔出。（2）钻套内孔钻套内孔（又称导向孔）直径的基本尺寸应为所用刀具的最大极限尺寸，并采用基轴制间隙配合。钻孔或扩孔时其公差取F7或F8，粗铰时取G7，精铰时取G6。若钻套引导的是刀具的导柱部分，则可按基孔制的相应配合选取，如H7/f7、H7/g6或H6/g5等。 导向长度H 如图7-60所示，钻套的导向长度H对刀具的导向作用影响很大，H较大时，刀具在钻套内不易产生偏斜，但会加快刀具与钻套的磨损；H过小时，则钻孔时导向性不好。通常取导向长度H与其孔径之比为：H/d=12.5。当加工精度要求较高或加工的孔径较小时，由于所用的钻头刚性较差，则H/
8、d值可取大些，如钻孔直径d5mm时，应取H/d2.5；如加工两孔的距离公差为0.05mm时，可取H/d=2.53.5。 排屑间隙h 如图7-61所示，排屑间隙h是指钻套底部与工件表面之间的空间。如果h太小，则切屑排出困难，会损伤加工表面，甚至还可能折断钻头。如果h太大，则会使钻头的偏斜增大，影响被加工孔的位置精度。一般加工铸铁件时，h=(0.30.7)d；加工钢件时， h=(0.71.5)d；式中d为所用钻头的直径。对于位置精度要求很高的孔或在斜面上钻孔时，可将h值取得尽量小些，甚至可以取为零。 五、 夹具上其它装置的设计1. 主要支承用来限制工件的自由度，起定位作用。常用的元件有固定支承、自
9、位支承和可调支承三种。（1）固定支承 固定支承有支承钉和支承板两种形式。其结构合尺寸均已标准化。 1）支承钉 支承钉有平头、球头、齿纹头三种。其中平头支承钉用于面积较小、且经过加工的平面定位，如图5.5a）所示；球头支承钉用于未经加工的平面定位，如图5.5b）所示；网状支承钉用于侧面定位或未经加工的平面定位，如图5.5c）所示。2）支承板 支承板用于面积较大、经过加工的平面定位，有不带斜槽和带斜槽两种。如图5.3所示。其中带斜槽的支承板（如图5.3b）所示），便于清除切屑，采用较多；不带斜槽的支承板（如图5.3a）所示）则主要用于侧面定位。（2） 夹紧机构螺旋压板夹紧装置 夹紧装置中，螺旋压板
10、夹紧结构形式变化最多、应用最为广泛。图 是螺旋压板夹紧装置的四种典型结构。图 a、b）为移动压板，图 c、d）为回转压板。六、 夹具体的设计七、夹具技术条件的制定1.铸件应消除内应力；2.未注明圆角5；3.钻模板自身的平行度为0.05mm；4.加工孔与支承板的垂直度为0.05mm；5.支承板自身的平行度为0.02mm；6.本夹具为专用夹具。八、 夹具的操作说明 本夹具用于在摇臂钻床上加工后托架的底孔。工件以底平面、侧面和顶端为定位基准，在支承钉和支承板上实现完全定位。采用手动螺旋压板机构夹紧工件。该夹紧机构操作简单、夹紧可靠。九、心得体会通过本次的毕业设计，使我能够对书本的知识做进一步的了解与学习，对资料的查询与合理的应用做了更深入的了解，本次进行工件的工艺路线分析、工艺卡的制定、工艺过程的分析、钻夹具的设计与分析，对我们在大学期间所学的课程进行了实际的应用与综合的学习。
