机械制造装备设计专业课程设计立板座钻孔夹具设计.doc

洛阳理工学院课程设计阐明书课 程 名 称 机械制造装备设计 设 计 课 题 立板座钻孔夹具设计 专 业 机械设计制造及其自动化 班 级 B120232 姓 名 靳朝阳 学 号 B12023202 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 靳朝阳 班级 B120232 学号 B12023202课程名称： 机械制造装备设计 设计题目： 立板座钻孔夹具设计 设计内容：1夹具底座零件图 1张2夹具装配图 1套3课程设计阐明书 1份设计规定：成批生产设计（论文）开始日期 年 12 月 23 日设计（论文）完毕日期 年 01 月 03 日指引教师 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 学生姓名靳朝阳 班级 B120232 学号 B12023202 课程名称： 机械制造装备设计 设计题目： 立板座钻孔夹具设计 课程设计篇幅： 图 纸 共 2 张 阐明书 共 21 页指引教师评语：年 月 日 指引教师 目 录1、加工工件分析51.1 工件零件图分析51.2 拟定加工办法62、定位装置设计72.1 拟定定位方案72.2 选取定位元件73、夹紧机构设计93.1 夹紧方案分析93.2 拟定夹紧机构94、导向装置设计114.1 导向方案分析114.2 拟定导向装置135、夹详细设计155.1 夹详细选取155.2 夹详细零件图166、夹具总图设计176.1 绘制夹具装配图176.2 夹具装配图上标注17总结19道谢20参照文献211、加工工件分析1.1 工件零件图分析工件零件图应当无漏掉地给出制造零件所需所有信息，涉及几何形状、所有尺寸、加工面尺寸公差、形状公差和表面粗糙度规定、材料和热解决规定、其她特殊技术规定等。该工件零件图如图1-1所示。工件名称：立板座 工件材料：HT200规定：用35H6和大底面甲面定位加工28H9孔。图1-1 立板座1.2 拟定加工办法理解工艺规程中本工序加工内容，机床、刀具、切削用量、工步安排、工时定额，同步加工零件数。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。由条件可知，工件其她表面及孔均已加工，外形轮廓尺寸小，重量轻，加工规定不高，生产批量不大。因而，设计夹具不适当复杂，在保证质量和提高生产率前提下，尽量简化构造，做到经济合理。依照加工规定，拟采用立式摇臂钻床钻削加工。2、定位装置设计2.1 拟定定位方案工件在夹具中位置拟定，重要是通过各种类型定位元件来实现。在机械加工中，虽然被加工工件种类繁多和形状各异，但从它们基本构造来看，不外乎是由平面、圆柱面、圆锥面及各种成形面所构成。工件在夹具中定位时，可依照各自构造特点和工序加工精度规定，选用其上平面、圆柱面、圆锥面或她们之间组合表面作为定位基准。依照本工序工序内容及加工精度规定，按照六点定位原理和本工序加工精度规定，拟定几种详细定位方案和定位元件，并选出最佳方案。按关于原则对的选取定位元件或定位组合。在机床夹具使用过程中，工件批量越大，定位元件磨损越快，选用原则定位元件增长了夹具零件互换性，以便机床夹具维修和维护。本次设计虽然为小批量生产，但也需要考虑夹具零件互换性。因此暂定如下两种定位方案：第一方案：采用一面两销且取甲面为定位面，35H6孔用固定长圆柱销定位，很明显浮现了“过定位”，不符合定位规定。第二方案：定位方式仍为一面一销，甲面用一种大支撑板，但35H6孔采用菱形销定位，限制工件六个自由度度。虽然此办法同样有过定位，但由于定位面为已加工过精度较高表面，过定位能能提高工件定位稳定性和刚度，故此处过定位是容许。综上所述，这次设计采用第二种方案，限制工件六个自由度，满足加工精度规定。2.2 选取定位元件135H6孔采用菱形销定位，材料为45号钢，如图2-1所示。图2-1 菱形销2甲面用大支撑面定位，材料为45号钢，如图2-2所示。图2-2 支撑面定位装置3、夹紧机构设计3.1 夹紧方案分析1夹紧力方向：夹紧力方向要有助于工件定位，并注意工件刚性方向，不能使工件有脱离定位表面趋势，防止工件在夹紧力作用下产生变形。因此，本次夹紧力选取垂直于工件定位面。2夹紧力作用点：夹紧力作用点应选取在定位元件支承点作用范畴内，以及工作刚度高位置。保证工件定位精确、不变形。3选取夹紧机构：在拟定夹紧力方向、作用点同步，要拟定相应夹紧机构。拟定夹紧机构要注意如下几方面问题：（1）安全性 夹紧机构应具备足够强度和夹紧力，以防止以外伤及夹具操作人员。（2）手动夹具夹紧机构操作力不应过大，以减轻操作人员劳动强度。（3）夹紧机构行程不适当过长，以提高夹具工作效率。（4）手动夹紧机构应操作灵活、以便。拟定夹紧力方向、作用点，以及夹紧元件或夹紧机构，估算夹紧力大小，要选取和设计动力源。夹紧方案也需重复分析比较，拟定后，正式设计时也也许在详细构造上作某些修改。3.2 拟定夹紧机构夹紧装置除规定能将工件夹紧压牢之外，还对工件加工质量、生产率、生产成本及操作工人劳动强度等均有较大影响。因而，夹紧机构选取应在保证加工规定和生产率前提下，尽量地减少生产成本和工人劳动强度。依照生产类型，此夹具夹紧机构不适当复杂，采用螺旋压板式夹紧机构，用压紧螺母压紧。螺旋压板夹紧机构构造简朴，制造容易，夹紧行程大，扩力比大，自锁性好，应用广泛，特别适合于手动夹紧机构。本设计夹紧机构如图3-1所示。图3-1 螺旋压板式夹紧机构4、导向装置设计4.1 导向方案分析钻床导向某些就是钻套，钻套依照加工孔状况不同，又分为如下几种钻套：固定钻套(JB/T 8045.1-1999)可换钻套(JB/T 8045.2-1999)快换钻套(JB/T 8045.3-1999)特殊钻套特殊钻套又分为好几种类型，依照孔距离不同。下面一一简介上面3种原则钻套及其使用范畴：1固定钻套(JB/T 8045.1-1999)固定钻套分为带肩钻套和无肩钻套，详细构造如图4-1所示。图4-1 固定钻套固定钻套有如下特点：钻套直接压入钻模板或夹详细上，其外圆与钻模板采用H7/n6或H7/r6配合。磨损后不易更换。合用于中、小批生产钻模上或用来加工孔距甚小以及孔距精度规定较高孔。为了防止切屑进入钻套孔内，钻套上、下端应稍突出钻模板为宜，普通不能低于钻模板。2可换钻套(JB/T 8045.2-1999)可换钻套构造如图4-2所示。图4-2 可换钻套可换钻套有如下特点：钻套1装在衬套2中，而衬套则是压配在夹详细或钻模板3中。钻套由螺钉4固定。以防止它转动。钻套与衬套间采用F7/m6或F7/k6配合，以便于钻套磨损后迅速更换。 适于大批量生产3快换钻套(JB/T 8045.3-1999)快换钻套构造如图4-3所示。图4-3 快换钻套快换钻套有如下特点：当要取出钻套时，只要将钻套朝逆时针方向转动使螺钉头部刚好对准钻套上削边平面，即可取出钻套。合用于同一种孔需经各种工步加工工序4，但对于某些特殊场合，可以依照加工条件特殊性设计专用钻套。选取钻套时，要注意钻套高度和钻套低端与工件间距离。由于本次设计钻模板高度离工件所要加工孔距离较远，因此选取特殊钻套！4.2 拟定导向装置根据以上导向方案分析以及工件加工规定，立式钻床上加工直径较大单孔，摇臂钻床加工孔时，使用固定式钻模板就可以满足规定。故本设计选用固定钻模板和特殊钻套。如图4-4所示。图4-4 特殊钻套及钻模板5、夹详细设计5.1 夹详细选取夹详细是夹具基本体，它将夹具上各种装置和元件连接成一种整体，并通过它将夹具安装到机床上。它构造形状及尺寸大小，取决于加工工件特点、尺寸大小，各种元件构造和布局，夹具于机床连接方式，切削力、重力等大小影响。1夹详细应满足如下几点计算规定：（1）应有足够强度和刚度。（2）力求构造简朴及装卸工件以便 。（3）构造工艺形好。（4）排屑切屑要以便。（5）在机床上安装稳定可靠。（6）具备恰当精度和尺寸稳定性。2夹详细毛坯可以分为四类：（1）锻造夹详细。锻造夹详细如图2-1（a）所示。（2）焊接夹详细。焊接夹详细如图2-1（b）所示。（3）锻造夹详细。锻造夹详细如图2-1（c）所示。（4）装配夹详细。装配夹详细如图2-1（d）所示。（a） （b） （c） （d）图5-1 夹详细毛坯由于本设计工件为批量生产，夹具磨损快，规定可随时更换，故选用装配夹详细。5.2 夹详细零件图由于采用装配夹详细，重要零件为夹具底座，故本图钻模板和侧支撑板不予画出，仅画出夹具底座。夹具底座零件图如图5-2所示。其中夹详细外形尺寸为：425mmX171mmX39mm。图5-2 夹具底座6、夹具总图设计6.1 绘制夹具装配图1制图比例选取依照夹具整体构造，考虑到夹具总体尺寸，选取制图比例为1:1，绘图时需要把工件视为透明体，用双点划线画出轮廓，同步画出定位面、夹紧面和加工表面，其她无关表面可以省略。2定位、夹紧、导向，夹详细绘制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夹紧元件轮廓，画出夹详细，其她元件或机构，以及上述各元件与夹详细联结，使夹具形成一体，标注必要尺寸，配合和技术条件。本设计夹具装配图如图6-1所示。6.2 夹具装配图上标注1夹具装配图上应标注尺寸（1）夹具外形轮廓尺寸：长、宽、高分别是425mmX171mmX200mm。（2）夹详细侧支撑板定位面到加工孔中心距离是1150.1mm。2夹具装配图上应标注公差配合（1）钻套与衬套之间配合是间隙配合28H6/g5。（2）衬套与钻模板之间配合是过渡配合32H7/n6。（3）圆锥销与工件之间配合是过渡配合22H7/n6。3夹具装配图上应标注技术条件（1）装配时保证支撑板定位面、钻套中心线以及圆锥销轴线与B垂直度0.01-0.05。（2）销11为钳工配作，加工前需将各零件清洗干净。图6-1 夹具装配图总结在教师和同窗协助下，为期两周课程设计终于完毕了，通过这次课程设计，我学到了许多知识，从工件图到产品最后应用整个流程，从查资料到最后方案拟定，要通过夹详细选取，定位选取和加快装置拟定，每一步都要自己通过大量查阅资料，遇到困难时候，教师和同窗认真细心给我解说，使我轻松了许多，也学会了团结友善处世态度。这次课程设计，使我养成了认真、谨慎、遇到困难冷静态度。课程设计过程中遇到同窗们通过查资料也解决不了东西，但是在教师细心指点下，同窗们都能迎刃而解。通过这次课程设计把咱们所学理论知识运用到实际中来，使我对理论知识有了更深层次理解，理论联系实际使我所学到理论知识更加牢固，同窗们学会了对于不同待工件设计不同夹具，对于夹具各种原则件都学会了如何查原则件手册、如何使用它们以及如何合理选取方案。通过这次课程设计使我懂得了理论与实际相结合是很重要，只有理论知识是远远不够，只有把所学理论知识与实践相结合起来，从理论中得出结论，才干真正为社会服务，从而提高自己实际动手能力和独立思考能力。在设计过程中遇到问题，可以说得是困难重重，但可喜是最后都得到理解决。道谢本课程设计是在张洪涛教师指引下完毕，衷心感谢张洪涛悉心指引以及在生活上予以关怀和协助。张教师以渊博学识、高度责任感使我不但在学术上受益匪浅，并且言传身教，以其崇高人格辅导了我做人道理。在此课程设计完毕之际，谨向张教师表达最衷心感谢！在张教师耐心指引下，我课程设计收获了诸多，把我在学校学东西进行了一种大整合。实践联系理论及实际中会遇到问题，都给咱们指了出来。从而使我课程设计不断优化。通过本次课程设计，我学会好多课本上面没有知识。这次设计在张教师耐心指引下，使我设计更加与实际相结合，最后再次衷心感谢张教师在本次设计中予以指引和协助!参照文献1 机床夹具设计原理 蔡建国主编 陕西科学技术出版社 1980年2 机械制造装备设计 赵雪华、余华主编 华中科技大学 3 机床夹具设计 陈宁平主编 机械工业出版社 4 机械制造工艺学 陈明主编 机械工业出版社 5 机械制图 何铭新、徐祖茂主编 高等教诲出版社 1978年6 图学基本教程 张树又主编 高等教诲出版社 1999年7 机械制造基本 严森元主编 中华人民共和国农业出版社 8 机床夹具设计 王启平主编 哈尔滨工业出版社 1996年9 机床夹具设计 林正焕、陈本通主编 国防工业出版社 1987年10 机械制造装配设计 李庆余主编 机械工业出版社 1995年11 机械制造工艺学习题集 李益民主编 机械工业出版社 1986年12 机械制造技术课程设计 邹青主编 机械工业出版社 13 机床夹具设计手册 王光斗主编 上海科学技术出版社 1980年14 机械设计实用手册 吴宗泽主编 北京化学工业出版社 15 实用机械加工手册 马贤智主编 辽宁科学技术出版社