轴套钻床夹具设计毕业设计.pdf

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1、湖南铁路科技职业技术学院毕业论文（设计）说明书摘要该论文的设计任务是加工零件（轴套）上的对称孔，由于该零 件属于大批量生产，钻孔精度要求一般，设计一个专用的钻床夹具,保证零件的加工质量，查阅资料和明确夹具设计步骤。设计钻床夹具，首先要仔细分析加工零件的技术要求，在运用 夹具设计的基本原理和方法，拟定夹具设计方案；合理的进行定位、导向、夹紧和工件在夹具上加工的精度分析；在完成夹具草图后，进一步考虑零件间的连接关系和螺钉、螺母、定位销等的固定方式,设计合理的结构实现各零部件间的相对运动；根据各零件的使用要 求，选择相应的材料。完成钻床夹具的所有设计后，用AutoCAD进行二维图形的绘 制，首先画装

2、配图，然后从装配图上拆画零件图，标注相关尺寸及 技术要求，最后进行论文的撰写、整理、修改完成该毕业设计。关键词:夹具；钻床夹具；精度；技术要求；CADo1This d ocument is prod uced by tria l version of Print2Fla sh.Visit www.print2fla for more informa tion湖南铁路科技职业技术学院毕业论文（设计）说明书目录摘要.1目录.21.弓I言.32.对专用的基本要求和设计步骤.42.1对专用夹具的基本要求.42.2专用夹具设计步骤.43.夹具体的设计.63.1对夹具体的要求.63.2夹具体毛坯的类型.6

3、4.专用夹具设计.74.1定位方案.74.2导向方案.84.3夹紧方案.84.4夹具体的设计.84.5绘制夹具装配总图.94.6绘制夹具零件图.95.工件在夹具上加工的精度分析.105.1影响加工精度的因素.105.2保证加工精度的条件.11This d ocument is prod uced by tria l version of Print2Fla sh.Visit www.print2fla for more informa tion湖南铁路科技职业技术学院毕业论文（设计）说明书5.3在轴套上钻06H7孔的加工精度计算.11致谢.12参考文献.13附图.13This d ocumen

4、t is prod uced by tria l version of Print2Fla sh.Visit www.print2fla for more informa tion湖南铁路科技职业技术学院毕业论文（设计）说明书1.引言为了提高应用知识的能力，在大学中开设机械设计对大学生整体素质的提 高有很大的帮助。机械部件和机械构件等在人们的日常生活中起着很重要的角 色，它们的出现，使得人从大量的体力劳动转为脑力劳动，给社会的发展带来 了曙光。机械设计本身受到各个方面的限制。在一定的限制中要求有最合理的设计 思想，最合理的设计结果，达到人们所渴望的要求，满足生产的需要。设计要 有创新还要有易于

5、实现，因此设计要从实际出发，围绕着实际的问题进行。我 们在所学知识的基础上进行设计，是尝试性的设计，但是通过本次设计，我们 熟练了设计的基本要领更锻炼了我们面对自己没有面对过的问题时的处理态度 和处理方法，通过和大家的一起设计，我掌握了很多技巧和方法，确实对我是 一次很好的锻炼。人就在锻炼中成长。由于我本身所学知识有限，设计能力有限，在设计中难免有很多的错误和 不足。This d ocument is prod uced by tria l version of Print2Fla sh.Visit www.print2fla for more informa tion湖南铁路科技职业技术学院

6、毕业论文(设计)说明书2.对专用夹具的基本要求和设计步骤2.1对专用夹具的基本要求2.1.1保证工件的加工精度专用夹具应有合理的定位方案，标注合适的尺寸、公差和技术要求，并进 行必要的精度分析，确保夹具能满足工件的加工精度要求。2.1.2提高生产效率应根据工件生产批量的大小设计不同复杂高效程度的高效夹具，以缩短辅 助时间，提高生产效率。2.1.3工艺性好专用夹具的结构应简单，合理，便于加工，装配。检验和维修。2.1.4使用性好专用夹具的操作应简便、省力、安全、可靠，排屑应方便，必要时可设置 排屑结构。2.1.5经济性好除考虑专用夹具本身结构简单、标准化程度高、成本低廉外，还应根据生 产纲领对夹

7、具方案进行必要的经济分析，以提高夹具在生产中的经济效益。2.2专用夹具设计步骤2.2.1明确设计任务和收集设计资料夹具设计的第一步是在已知生产纲领的前提下，研究被加工零件的零件图、工序图，工艺规程和设计计划书，对工件进行工艺分析。其内容主要是了解工 件的结构特点、材料；确定本工序的加工表面、加工要求、加工余量、定位基 准和夹紧表面及所用的机床、道具、量具等。其次是根据设计任务收集相关资料，如机床的技术参数，夹具零部件的国 家标准、部颁标准和厂订标准，各类夹具图册、夹具设计手册等，还可收集一 些同类夹具的设计图样，并了解该厂的工装制造水平，以供参考。2.2.2拟定夹具结构方案与绘制夹具草图(1)

8、确定工件的定位方案，设计定位装置。(2)确定工件的夹紧方案，设计夹紧装置。(3)确定对刀或导向方案，设计对刀或导向装置。(4)确定夹具和机床的连接方式，设计连接元件及安装基面。(5)确定和设计其他装置及元件的结构型式，如分度装置、预定位装置及吊 装元件等。(6)确定夹具体的结构型式及夹具在机床上的安装方式。(7)绘制夹具草图，并标注尺寸、公差及技术要求。2.2.3进行必要的分析计算This d ocument is prod uced by tria l version of Print2Fla sh.Visit www.print2fla for more informa tion湖南铁路科

9、技职业技术学院毕业论文(设计)说明书工件的加工精度较高时，应进行工件加工精度分析。有动力装置的夹具，需计算夹紧力。当有几种夹具方案时，可进行经济分析，选用经济效益较高的 方案。2.2.4审查方案与改进设计夹具草图画出后，应征求有关人员的意见，并送有关审查，然后根据他们 的意见对夹具方案做进一步的改进。2 2 5 绘制具总 图夹具的总戛配图应按国家制图标准绘制。绘图比例采用1:1.主视图按夹具 面操作者的方向绘制。总图应把夹具工作原、各种装置的结构及其互相管子表 达清楚。夹具总图的绘制次序如下.(1)用双点谕线将工件的外形轮廓、定位基面、夹紧表面及加工表面绘制 在各个视图的合适位置上在总图中，工

10、件可看做透明体，不遮挡后面夹具后上 的线条。(2)依次会出定位装置、装置、对刀或导向装置、其他装置、夹具体及连 接元件和安装基面。(3)标注必要的尺寸、公差和技术要求。(4)编制夹具明细表及标题栏。2.2.6绘制夹具零件图夹具中非标准零件均要画零件图，并按夹具总图的要求，确定零件的尺 寸、公差及技术要求。This d ocument is prod uced by tria l version of Print2Fla sh.Visit www.print2fla for more informa tion湖南铁路科技职业技术学院毕业论文（设计）说明书3.夹具体的设计夹具上的各种装置和元件通过

11、夹具体连成一个整体。因此，夹具体的形状 及尺寸取决于夹具上各种装置的布置及夹具与机床的连接。3.1对夹具体的要求3.1.1有适当的精度和尺寸稳定性夹具体上的重要表面，如安装定位元件的表面、安装对刀或导向元件的表 面以及夹具体的安装基面等，应有适当的尺寸和形状精度，他们之间应有适当 的位置精度。为使夹具体尺寸稳定，铸造夹具体要进行时效处理，焊接和锻造夹具体要 进行退火处理。3.1.2有足够的强度和刚度加工过程中，夹具体要承受较大的切削力和夹紧力。为保证夹具体不生产 不允许的变形和振动，夹具体应有足够的刚度和强度。因此夹具体需要有一定 的壁厚，铸造和焊接夹具体常设置加强肋，或在不影响工件装卸的情况

12、下采用 框架式夹具体（图2-lc）3.1.3结构工艺性好夹具体应便于制造、制造和检验。铸造夹具上安装各种元件的表面应铸出 凸台，以减少加工面积。夹具体毛面与工件之间应留有足够的间隙，一般为 415mm。夹具体结构型式应便于工件的装卸，有开式结构；半开式结构；框架 式结构等。3.1.4排屑方便切屑多时，夹具体上应考虑排屑结构，在夹具体上开排屑槽；在夹具体下 部设置排屑斜面，斜角可取30 50。3.1.5机床上安装稳定可靠夹具在机床上的安装都是通过夹具体上的安装基面与机床上相应表面的接 触或配合实现的。当夹具在机床工作台上安装时，夹具的中心应尽量低，重心 越高则支撑面越大；夹具底面四边应凸出，使夹

13、具体的安装基面与机床工作台 面接触良好。夹具体安装基面的形式有两端接触，四个支脚接触。接触边或支 脚的宽度应大于机床工作台梯形槽的宽度，应一次加工出来，并保证一定的平 面精度；当夹具在机床主轴上安装时，夹具安装基面与主轴相应表面应有较高 的配合精度，并保证夹具体安装稳定可靠。3.2夹具体毛坯的类型321铸造夹具体铸造夹具春的优点是工艺性好，可铸出各种复杂形状，具有较好的抗压强度、刚度和抗振性，但生产周期长，需进行时效处理，以消除内应力。常用材 This d ocument is prod uced by tria l version of Print2Fla sh.Visit www.prin

14、t2fla for more informa tion湖南铁路科技职业技术学院毕业论文（设计）说明书料为灰铸铁，要求强度高时用铸钢，要求重量轻时用铸铝。目前铸造夹具体应 用较多。3 2 2焊接夹具体它由钢板、型材焊接而成，这种夹具体制造方便、生产周期短、成本低，重量轻。但焊接夹具体的热应力较大，易变性，需经退火处理，以保证夹具体 尺寸的稳定性。3.2.3锻造夹具体它适用于形状简单、尺寸不大、要求强度和刚度大的场合。锻造后焯需经 退火处理。此类夹具应用较少。3.2.4型材料夹具小型夹具可以直接用板料、棒料、管料等型材加工装配而成。这种夹具体 取材方便、生产周期短、成本低，重量轻，如各种心轴类夹具

15、的夹具体及图2-3 所示的轴套钻模夹具体。3 2 5装配及夹具它由标准的呈坯件、零件及个边非标准通过螺钉、销钉连接，组装而成。标准件由专业厂生产。此类夹具具有制造成本低、周期短、精度稳定等优点，有利于夹具标准化、系列化，也便于夹具的计算机辅助设计。This d ocument is prod uced by tria l version of Print2Fla sh.Visit www.print2fla for more informa tion湖南铁路科技职业技术学院毕业论文（设计）说明书4.专用夹具设计如图4-1所示，本工序需在轴套上钻%6H7孔，应满足如下加工要求：0 6H7孔 轴线

16、到端面A的距离37.50.05,批量N=60 0 0件。设计钻0 6H7孔的钻床夹具。4.1定位方案工序基准为端面A,按基准重合原则，选A面为定位基准。定位方案如图 4-2所示，台阶面限制三个自由度X、Y、Z,短心轴限制二个自由度Y、Z。所限 制的自由度满足加工要求。4.2导向方案为能迅速、准确地确定刀具与夹具的相对位置，钻夹具上都应设置引导刀 具的元件一钻套。钻套一般安装在钻模板上，钻模板与夹具体连接，钻套与工 件之间留有排屑空间，如图4-3所示。因工件批量大又是单一钻孔工序，所以 此处选用可换式钻套。4.3夹紧方案由于工件批量大，宜用机动夹紧装置。但成本比较高，所以用快速手动夹 紧装置。轴

17、套的轴向刚度比径向刚度好，因此夹紧力应指向限位台阶面。如图 4-4所示，采用带开口垫圈的螺旋夹紧机构，使工件装卸迅速、方便。图4-2This d ocument is prod uced by tria l version of Print2Fla sh.Visit www.print2fla for more informa tion湖南铁路科技职业技术学院毕业论文（设计）说明书This d ocument is prod uced by tria l version of Print2Fla sh.Visit www.print2fla for more informa tion湖南铁路科

18、技职业技术学院毕业论文（设计）说明书图4-3图444.4夹具体的设计采用铸造夹具体的轴套钻孔钻模，制造周期较长，成本较高。所以如图4-5 所示，采用型材夹具体的钻模。夹具体由盘1及套2组成，定位心轴3安装在 盘1上，套2下部为安装基面B,上部兼作钻模板。此方案的夹具体为框架式结 构。采用此方案的钻模刚度好、重量轻、取材容易、制造方便、制造周期短、成本较低。This d ocument is prod uced by tria l version of Print2Fla sh.Visit www.print2fla for more informa tion湖南铁路科技职业技术学院毕业论文（设

19、计）说明书5-热购6-眯皤7T418-即9 一锁紫料10一修组1 一皆蛭BIjg aJL_a_ux._图454.5绘制夹具装配总图钻模的装配总图上应将定位心轴、钻模板与夹具体的连接结构表达清楚。如 图4-6所示。This d ocument is prod uced by tria l version of Print2Fla sh.Visit www.print2fla for more informa tion湖南铁路科技职业技术学院毕业论文（设计）说明书16h7/n6375项咱1206F7 J6OQQ2|B|-E-0,02 A装配尺寸链的计算:W+37.5+0.02图46This d o

20、cument is prod uced by tria l version of Print2Fla sh.Visit www.print2fla for more informa tion湖南铁路科技职业技术学院毕业论文（设计）说明书57.5H7=57.50.015010 H7=10-0.0 15+0.0 1815H7=150+0.0 53X=5-0.0 504.6绘制夹具零件图如图 4-7、4-8、4-9This d ocument is prod uced by tria l version of Print2Fla sh.Visit www.print2fla for more inf

21、orma tion湖南铁路科技职业技术学院毕业论文（设计）说明书间1初。，。2|图4-757.5H7树jfc0S358.*8图4-8This d ocument is prod uced by tria l version of Print2Fla sh.Visit www.print2fla for more informa tion湖南铁路科技职业技术学院毕业论文（设计）说明书-t1QA Ll600.02|A|Z 日 c 鼠IX/IdmIZ-H U C J S7 V国耽球 树有u图4-9This d ocument is prod uced by tria l version of Pri

22、nt2Fla sh.Visit www.print2fla for more informa tion湖南铁路科技职业技术学院毕业论文(设计)说明书5.工件在夹具上加工的精度分析5.1影响加工精度的因素用夹具装夹工件进行机械加工时，其工艺系统中影响工件加工精度的因素 很多。有定位误差AD、对刀误差夹具在机床上的安装误差 A和夹具误差 Ajo在机械加工工艺系统中，影响加工精度的其它因素综合称为加工方法误差 A Go上述各项误差均导致刀具相对工件的位置不精确，从而形成总的加工误差 S A。(1)定位误差AD定位基准与工序基准重合，ABR。定位基准与限位基准重合，Ng加工尺寸37.50.0 5的定位

23、误差ADR。(2)对刀误差AT因刀具相对于对刀或导向元件的位置不精确而造成的加工误差，称为对刀 误差。钻头与钻套间的间隙，会引起钻头的位移或倾斜，造成加工误差。由于 轴套壁厚较厚，按X2计算对刀误差：钻套导向孔尺寸为0 6F7(0 6+0.0 2 0),钻头尺寸为o6h7(。6 )。尺寸37.50.05的对刀误差为：+0.0 10-0.0 10 T=X2=*丑=3x0.0 3mm=0.0 9mmH 1V max式中B一工件厚度H一钻套高度h一排屑空间的高度(3)夹具的安装误差 A因夹具在机床上的安装不精确而造成的加工误差，称为夹具的安装误差。夹具的安装基面为平面，因而没有安装误差，AAR。(4

24、)夹具误差因夹具上定位元件、对刀或导向元件、分度装置及安装基准之间的位置不 精确而造成的加工误差，称为夹具误差。夹具误差 J主要包含定位元件相对于 安装基准的尺寸或位置误差;定位元件相对于对刀或导向元件(包含导向 元件之间)的尺寸或位置误差%；导向元件相对于安装基准的尺寸或位置误 差有分度装置时，还存在分度误差AF。以上几项共同组成夹具误差AJ。影响尺寸37.50.0 5的夹具误差的定位面到导向孔轴线的尺寸公差 J2=0.0 4mm,及导向孔对安装基面B的垂直度 J3=0.02(5)加工方法误差AG因机床精度、刀具精度、刀具与机床的位置精度、工艺系统的受热变形和 受力变形等因素造成的加工误差，

25、统称为加工方法误差。因该项误差影响因素 多，又不便于计算，所以常根据经验为它留出工件公差5K的1/3。计算时可设 AG=6K/3O5.2保证加工精度的条件This d ocument is prod uced by tria l version of Print2Fla sh.Visit www.print2fla for more informa tion湖南铁路科技职业技术学院毕业论文（设计）说明书工件在夹具中加工时，总加工误差为上述各项误差之和。由于上述误 差均为独立随机变量，应用概率法叠加。因此保证工件加工精度的条件是：2 a=7aD2+AT2+AA2+A72+AG2 6 k即工件的总

26、加工误差 应不大于工件的加工尺寸公差8 Ko为保证夹具有一定的使用寿命，防止夹具因磨损而过早报废，在分析计算工件加工精度时，需留出一定的精度储备量J；。因此将上式改写为：A0当J；。时，夹具能满足工件的加工要求。值的大小还表示了夹具使用寿命的长短和夹具总图上各项公差值8 J确定是否合理。5.3在轴套上钻06H7mm孔的加工精度计算加工要求:37.50.05误差名称：AD AT AA AJ AG S A Jc误差计算：0 0.0 9 0 0.0 6 0.0 34 0.0 34 0.0 66 0该钻模能满足工件的各项精度要求，且有一定的精度储备。This d ocument is prod uce

27、d by tria l version of Print2Fla sh.Visit www.print2fla for more informa tion湖南铁路科技职业技术学院毕业论文（设计）说明书本论文主要从夹具的定位方案、导向方案、夹紧方案进行 考虑和设计。在进行夹具体的结构设计，保证零件加工精度的 精度计算。通过本次的毕业设计，自身的专业知识有了很大的 提升。把以前所学的知识进行一次整体的整理，发现问题和处 理问题的思想有了很大的提升。进行专业的认知更加全面，本 专用夹具的设计在次学习机械装配尺寸链的计算，间距尺寸要 求的保证。机械制造基础的公差与配合。机床夹具设计的定位、夹紧两个重要

28、的知识面在次学习。This d ocument is prod uced by tria l version of Print2Fla sh.Visit www.print2fla for more informa tion湖南铁路科技职业技术学院毕业论文（设计）说明书致谢在本次毕业论文的整个过程中同学的分工合作与讨论最重 要，感谢老师的指导与点评其中的错误，时间转瞬即过，一眨 眼，我便要踏入社会的大家庭。大学三年里，我与学校建立了 很深的感情。学校给予了我很大的培养，他使我不断地成熟、长大。对于这次的毕业设计，能够完成，不单是自己的努力，在我遇到问题不能解决的时候，我的任课老师都能给予我耐心

29、 的指导，同学也和我耐心的讨论，让我在迷雾之中豁然开朗；我设计中细小的错误以及粗心的地方，我的安老师都能给我指 出，这种一丝不苟的精神深深地感动了我，在此，我对我的所 有大学老师表示深深的感谢。也不得不感谢我的同学，他们在 本次设计中也做了不少的贡献。而校图书馆给我们提供了大量 的做设计所必需的文献、资料。使我最终能完成本次毕业设计,在此表示感谢！This d ocument is prod uced by tria l version of Print2Fla sh.Visit www.print2fla for more informa tion湖南铁路科技职业技术学院毕业论文（设计）说明

30、书参考文献1 肖继德、陈宁平主编.机床夹具设计.机械工业出版社2 乔世明主编.机械制造基础.高等教育工业出版社3 皮智谋、任成高、任东主编.机械设计与制造.湖南大学工业出版社.4 王光斗主编.机床夹具设计手册.上海科学技术出版社.This d ocument is prod uced by tria l version of Print2Fla sh.Visit www.print2fla for more informa tion湖南铁路科技职业技术学院毕业论文（设计）说明书附图一This d ocument is prod uced by tria l version of Print2Fla sh.Visit www.print2fla for more informa tion湖南铁路科技职业技术学院毕业论文（设计）说明书附图This d ocument is prod uced by tria l version of Print2Fla sh.Visit www.print2fla for more informa tion