曾锦国钻床夹具设计.docx

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曾锦国钻床夹具设计

课程设计说明书

课程名称：

机床电气控制技术课程设计

设计题目：

磨床电气控制

专业：

机械设计制造及其自动化

班级：

机设0904

学生姓名:

曾锦国学号:

0912110426

指导教师:

徐华

湖南工业大学科技学院教务部制

2012年12月28日

目录

一．准备阶段.............................................................................................1

1.课程设计的目的.............................................................................1

2.专用夹具设计的基本要求.............................................................1

3.设计加工的零件图.........................................................................1

二．设计阶段............................................................................................2

1.初定夹具结构方案.........................................................................2

1）工件定位方案及定位装置......................................................................2

2）夹紧方案及装置..........................................................................4

2．验算中心距..................................................................................5

3．验算两孔平行度精度..................................................................6

三．绘图阶段............................................................................................6

1.夹具总草图...................................................................................6

2.尺寸标注及夹具总装配图...........................................................7

3．钻床专用夹具三维实体图..........................................................8

四．设计小结...........................................................................................9

五. 参考资料..........................................................................................10

一、准备阶段

1.课程设计的目的：

1）运用已学过的机床夹具设计及有关课程的理论知识以及生产实习中所获得的实际知识，根据被加工零件的要求，设计既经济合理又能保证加工质量的夹具。

2）培养结构设计能力，掌握结构设计的方法和步骤

3）学会使用各种手册、图册、设计表格，规范等各种标准技术资料，能够做到熟练运用机械制造技术课程中的基本理论，正确的解决一个零件在加工中的加工基准的选择、定位、夹紧等。

4）进一步培养机械制图、结构设计、等基本技能。

2.专用夹具设计的基本要求:

1）夹具设计应满足零件加工工序的精度要求

2）应能提高加工生产率

3）操作方便、省力、安全

4）具有一定使用寿命和较低的夹具制造成本

5）具有良好的结构工艺性：

便于制造、检验、装配、调整、维修

3.设计加工的零件图所示如下：

1）工件要加工的内容：

该工件其他部位都已经加工完毕，工件所待加工的部位为钻Φ18H7孔 ；零件的形状、尺寸及其位置如零件图所示。

2）零件生产批量10000件，属中小批量生产。

二．设计阶段

1．初定夹具结构方案：

1）工件定位方案及定位装置

①定位方案：

本课题夹具用长销小平面组合和一块V型块定位，利用R18长销小平面限制4个自由度，V型块限制2个自由度，实现完全定位。

（V型块定位）（长销小平面）

②定位装置草图（a）：

③设计钻套装置草图：

钻套与夹具体过盈配合保证标准钻套与工件的中心基准在同一直线上，并用螺钉固定防止在加工孔的过程中由于振动而发生松动。

（V型块）（螺旋杆）

2）夹紧方案及装置：

①工件夹紧装置草图：

设计的过程中定位销一端用螺母夹紧，因为工件是在立式钻床上进行加工，加工力及震动较大，要求夹紧装置具有足够的强度，因此，需在工件与销相对应的另一侧用螺母进行夹紧以防工件旋转。

③另一端即（V型块）的夹紧是通过螺旋杆与V型块连接，当需要夹紧工件进行加工时只要旋紧螺杆就可以实现V型块的夹紧。

加工完后旋开螺杆在螺杆的拉动下就把V型块拉开，再把另一边的的螺母拧开就可以卸下工件。

2．验算中心距90

0.1mm:

影响此项精度的有：

1.定位误差，此项主要是定位孔Φ22H7与定位销Φ22g7的间隙产生的，最大间隙为0.05mm;

2.钻模板衬套中心与定位销中心距误差，装配图标注尺寸为90

0.1mm，误差为0.02mm:

3.钻套与衬套的间隙配合，由Φ34H6/g5可知最大间隙为0.029mm;

4.钻套内孔与外圆的同轴度误差，对于标准钻套，精度较高，可忽略。

5.钻头与钻套的间隙会引偏刀具，产生中心距误差e，有下式求出：

e=（H/2+h+B）Δmax/H

式中e为刀具引偏量（mm）；H为钻套导向高度（mm）；h为排泄空间，钻套下端面与工件间的高度（mm）；B为钻孔高度（mm）；Δmax为刀具与钻套间的最大间隙（mm）。

上述各量如图（1-6）所示。

在该例中刀具与钻套配合为Φ18H7/g5，可知Δmax=0.025；将H=30mm,h=12,B=18mm代入，可求

e=（30/2+12+18）*0.025/30

e=45*0.025/30

e=0.038mm

由上述各项按最大误差计算，实际上各误差也不可能同时出现最大值，各误差方向也可能不一致，其综合误差可按概率求和：

ΔΣ=

=0.07mm

中心距的误差为0.1mm,而该项误差为ΔΣ=0.07mm是允许误差的2/3，符合要求但应减小定位和导向的配合间隙。

3．验算两孔平行度精度：

工件要求Φ18H7孔全长上平行度公差0.05mm.导致产生两孔平行度误差的因素有：

1.设计基准与定位基准重合，没有基准转换误差，但Φ22H7/g6配合间隙及孔的端面的垂直度公差会产生基准位置公差，定位销轴中心与大头孔中心的偏斜角为：

α1=Δ1max/H1式中Δ1max为Φ22H7/g6处的最大间隙（mm）;H1为定位销轴定位面长度（mm）。

2.钻套孔中心与定位销的平行度公差，图中标注为0.02mm,则：

α3=0.02/30（rad）.

3.刀具引偏量e产生的偏斜角α4=Δmax/H，如图（1-6）所示。

总的平行度误差为：

αΣ=

αΣ小于等于2/3α合格。

三．绘图阶段

1.完善夹具总草图上应标注主要尺寸、公差配合等，如下图：

2.尺寸标注及夹具总装配图示例：

3．钻床专用夹具三维实体附图如下：

四、  设计小结

通过这次课程设计，使我对机械装备课程有了更进一步的了解。

装备在现在工业中有着重要的作用，当然，我们现在对机械设计只不过时一个初步的了解，这门课程还有更多的知识等着我们去学习，在这两周短暂的课程设计里，我学会了一些机械设计的最基本的理论，同时也对机械装备产生了浓厚的兴趣。

在这次课程设计过程中，我发现自己还有很多不足之处，在设计和计算过程中也出现了各种各样的错误，在同学和老师的帮助下也都尽量改正了，虽然还存在或多或少的问题，这也是我今后努力的方向，我会继续努力学习，来丰富自己的知识。

在这段时间的不懈努力下，我了解了在课程设计中应注意的问题：

1）注意与工艺规程的衔接，夹具设计应和工序设计统一所需设计的夹具绝大多数用于零件加工的某一特定工序。

在工艺设计环节中，对该工序的设计已要求设计其定位与夹紧方案，因此夹具设计的具体内容应与工序设计保持一致，不能相互冲突。

2）设计时要有整体观念夹具设计有其自身的特点：

定位、夹紧等各种装置在设计前是分开考虑的，设计后期通过夹具体的设计将各种元件联系为一个整体。

3）设计中应学习正确运用标准与规范对于国家标准的规范要严格要求和执行。

夹具设计过程中选择各种功能元件时应注意尽可能选用标准件，减少非标准件的设计制造工作量，降低夹具成本。

五、 参考资料

1．机械制造装备设计课程设计陈立德.主编高等教育出版社2007

2．机械制造装备设计设计第三版  关慧贞冯辛安.主编  机械工业出版社2009

3．赵大兴.工程制图.第二版.北京：

高等教育出版社，2009

4．机床夹具设计课程设计参考资料      化学工业出版社

5．机械制造工艺设计简明手册哈尔滨工业大学李益民主编北京：

机械工业出版社，1994