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1、 鄂东职业技术学院毕 业 设 计 (论 文 )题 目: 回转式钻床夹具设计 系别: 机械工程系 专业班级: 数控 0911 学生姓名: 林斌 易佳伟学 号: 58 62 指导教师: 董菊明 诚 信 声 明本人郑重声明:本人所呈交的毕业设计(论文) 回转式钻床夹具设计是在董菊明教师的指导下,根据任务书的要求,独立撰写的。本设计(论文)中所引用的其他个人或集体已发表的文字和研究成果,或为获得教育机构的学位或证书所使用过的材料,均已明确注明。凡为本文的撰写所提供的各种形式的帮助,本人在致谢中已经明确表达了谢意。本人完全意识到本声明的法律结果。毕业论文(设计)作者签名:林斌 易佳伟2012 年 4 月
2、 12 号学生姓名 易佳伟、 林斌 专业班级 S0911 学号 62、58课题名称 回转式钻床夹具设计指导教师及职称 董菊明(以下内容指导教师可根据实际情况进行调整)一、课题介绍1、目的综合、归纳、运用机械方面的知识,掌握机械零部件设计方法、设计步骤、设计计 算过程,具有运用计算机分析和设计常用机械零件和简单传动装置的能力。2、任务为一套筒零件孔加工设计一套钻床夹具3、拟重点解决的问题二、主要内容1、主要技术指标1)保证工件的加工精度 专用夹具应有合理的定位方案,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)提高生产效率 专用夹具的复杂程度要与工件的
3、生产纲领相适应。应根据工件生产批量的大小选用不同复杂程度的快速高效夹紧装置,以缩短辅助时间,提高生产效率。 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。专用夹具的生产属于中批量生产。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。 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、设计方案、设计方法、设计手段(一) 研究原始资料在明确夹具设计任务后,应对以下几方面的原始资料进行研究。 1 、研究加工工件图样 了解该工件的结构形状、尺
4、寸、材料、 热处理要求,主要表面的加工精度、表面粗糙度及其它技术要求。 2 、熟悉工艺文件,明确以下内容 (1) 毛坯的种类、形状、加工余量及其精度。 (2) 工件的加工工艺过 程、工序图、本工序所处的地位,本工序前已加工表面的精度及表面粗糙度,基准面的状况。 (3) 本工序所使用的机床、刀具及其它辅具的规格。 (4) 本工序所采用的切削用量。(二) 拟订夹具的结构方案 拟订夹具的结构方案包括以下几个内容 1)确定夹具的类型 各类机床夹具均有多种不同的类型,如车床夹具可有角铁式、圆盘式等,钻床夹 具有固定式、翻转式、盖板式等,应根据工件的形状、尺寸、加工要求及重量确定合适的夹具类型。 2)确定
5、工件的定位方案,设计定位装置 根据六点定位原则,分析工序图上所规定的定位方案是否可取,否则应提出修改意见或提出新的方案,与有关工艺人员协商后确定。 3)确定工件的夹紧方式,设计夹紧装置夹紧机构应保证工件夹紧可靠、安全、不破坏工件的定位及夹压表面的精度和粗糙度。同时夹紧机构的复杂程度应与工件的生产类型相适应。必要时还应进行夹紧力的估算。 4)确定引导元件 (钻套的类型及结构尺寸 )5)夹具精度分析与计算6)绘制夹具总图 3、主要工作程序1 )零件本工序的加工要求分析2 )确定夹具类型 3 )拟定定位方案和选择定位元件 4 )确定夹紧方案 5 )确定引导元件 (钻套的类型及结构尺寸 ) 6 )夹具
6、精度分析与计算 7 )绘制夹具总图 8 )绘制夹具零件图样 9 )编写设计说明书 三、主要仪器设备机算机(CAD 绘图)四、主要资料及参考文献1、机床夹具设计2、机械制造技术3、公差配合与技术测量五、预期设计(论文)成果1、提高运用机算机(CAD)进行绘图、设计的能力。2、掌握钻床夹具设计方法、设计步骤、 设计计算及分柝过程。任务下达时间 2012 年 3 月 20 日毕业设计(论文)开始与完成时间预计毕业答辩时间毕 业 设 计 进 度 安 排周 次 工 作 内 容 检 查 方 式第 8 周 至 第 8 相关文献,资料和参考书的准备周 阶段第 周 至 第 周 研究原始资料阶段第 周 至 第 周
7、 夹具概要设计、计算阶段第 周 至 第 周 拟订夹具的结构方案阶段第 周 至 第 周 绘制夹具总图及零件图样阶段第 周 至 第 周 撰写毕业论文阶段第 周 至 第 周 论文修改及准备答辩阶段第 周 至 第 周 答辩日期专业教研室负责人意见 签名: 年 月 日系审核意见 (系 公 章)年 月 日任务下达人 签 字年 月 日任务接受人签 字年 月 日备 注:1、此表由各专业教研室统一规格后打印。2、本任务书一式三份,由指导教师填写相关栏目,经系审核同意后,系、指导教师和学生各执一份。3、本任务书须与学生的毕业设计(论文)一并按要求装订存档。目录摘要11、钻床夹具设计过程21.1 工件本工序的加工要
8、求分析21.2 确定夹具的类型21.3 拟定夹具的定位方案和选择定位元件21.4 确定夹具的夹紧方案31.5 确定夹具引导元件31.6 夹具的精度分析与计算32、绘制夹具总图53、绘制夹具零件图64、小结7参考文献8致谢9附录101、套筒(工件)加工图样102、套筒(工件)加工工艺过程图113、夹具总装图124、夹具零件图134.1 钻套134.2 衬套144.3 中间衬套154.4 定位心轴164.5 圆柱销174.6 导套18一、钻床夹具的特点 1) 保证工件的加工精度专用夹具应有合理的定位方案,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)提高生
9、产效率专业夹具的复杂程度要与工件的生产纲领相适应,应根据工件生产批量的大小选用不同复杂程度的高效夹紧装置,以缩短辅助时间,以提高生产效率。3) 工艺性好专用夹具的结构简单,合理,便于加工,装配,检验和维修。专用夹具的生产属于批量生产4) 使用性好专用夹具的操作应简单,省力,安全可靠,排屑应方便,必要时可设置排屑机构。5) 经济型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。二、钻床夹具的设计要点1、钻套钻套的作用是确定钻头,铰刀等刀具的轴线位置,防止刀具在加工过程中发生偏斜。根据使用二点,钻套可分为固定式,可
10、换式,快换式等多种结构形式(1) 固定钻套 固定钻套直接被压在钻模板上,其位置精度要求较高,但磨损后不易更换,钻模板较薄时,为使钻套具有足够的引导长度,赢采用有肩钻套。(2) 可换钻套 在成批生产、大量生产中,为便于更换钻套,采用可换钻套(3) 快换钻套 在工件的一次装夹中,若顺序进行钻孔、扩孔、铰孔或攻丝等多个工步加工,需要不同孔径的钻套来引导刀具,此时应使用快换钻套。更换钻套时,只需逆时针转动钻套使削边平面转至螺钉位置,即可向上快速取出钻套。(4) 专用钻套 在一些特殊场合,可以根据具体要求自行设计钻套(5)对于孔的垂直度和孔距精度要求不高的中小型工件,宜优先采用滑柱钻模,以缩短夹紧的设计
11、之中周期。如孔的垂直度公差小于0.1mm,孔距位置公差小于 0.15mm 时,如不采取特殊措施,一般不宜采用这类钻模。若钻模板和夹具体为焊接结构的钻模,因焊接应力 不能彻底消除,精度不能长期保持,故一般只在工件孔距公差要求不高(大于0.15mm)时才采用。当工件被加工孔与定位基准的孔距公差小于 0.05mm 时,以采用固定式钻模和固定式侧面进行加工。在大型工件上加工位于同一平面上的孔时,为简化夹具结构,可采用回转式钻模。2、钻模类型的选择在设计钻模时,首先需要根据工件的形状、尺寸、重量和加工要求,并考虑生产批量、工厂工艺装备的技术状况等具体条件来选择夹具的结构类型。在选择时,应注意以下几点:加
12、工孔径大于 10mm 的中小型工件时,由于钻销扭矩大,宜采用固定式钻模。翻转式和自由移动式钻模适用于加工中小件,包括工件在内的总重量不宜100N。否则,应采用具有回转式或直线分度装置的钻模。当加工几个不在同心圆周上的平行孔系时,如工件和夹具的总重量不宜超过 150N,宜采用固定式钻模在摇臂钻床上加工。1.1 零件的工艺分析 本工序是为一套筒零件加工 4 个互成 90 的 10H9 的孔,所设计的一套钻床专用夹具。主要技术指标能保证工件的加工精度、提高生产效率、工艺性好和使用性好。我们在设计专用夹具时为了能满足工件的加工精度要求,考虑了合理的定位方案、合适的尺寸、公差和技术要求,并进行了必要的精
13、度分析。由于是中批量生产,采用了回转式钻床夹具,提高了生产效率。在工艺性方面使这种夹具的结构简单、合理、便于加工、装配、检验和维修。在使用性方面这种夹具的操作简便、省力、安全可靠,排屑也方便,必要时可设置排屑结构。回转式钻模回转式钻模的结构形式按其转轴的位置可分为立轴式,卧轴式和斜轴式三种。这类钻模的引导元件钻套,一般是固定不动的,为了实现工件在一次安装中进行多工位加工的目的,钻模一般采用回转式分度装置。当工件上的几个被加工的孔,是轴线互相平行的轴向孔或是分布在圆柱面上的径向孔时,使用回转式钻模是很方便的,即可保证加工精度,又可以提钻床夹具(2)2、钻模板常见的钻模板有固定式、铰链式、可卸式、
14、悬挂式等四种结构形式(1) 固定式钻模板 固定式钻模板与夹具是固定连接的可以与夹具体做成一体,也可以用螺钉将它与夹具体相连接。采用这种钻模板钻孔,位置精确度较高。(2) 铰链式钻模板 铰链式钻模板与夹具体通过铰链连接。1.翻转。装卸工件时,将钻模板往上翻;加工时将钻模板往下翻,并用菱形夹紧螺钉。2.固紧。采用铰链式钻模板,工件可以在夹具上方装入,装卸工件方便;但翻转钻模板费工费时,效率较低,且钻模板位置精度受铰链间隙影响,钻孔位置精度不高;它主要用于生产规模不大、钻孔精度要求不高的场合。(3) 悬挂式钻模板 悬挂式钻模板是与机床主轴箱连接的,悬挂式钻模板通常用在多轴传动头加工平行孔系时采用,生产效率高,适于在大批量生产中应用。确定各表面加工方案在选择各表面的及孔的加工方法时,需综合考虑以下因素(1)要考虑各表面的精度和质量要求,根据各加工表面的技术要求,选择加工方法及分几次加工(2)根据生产类型来选择,在大批量生产中可使用专用的高效率的设备;在单件小批量生产中则使用常用设备和一般加工方法。(3)要考虑被加工材料的性质(4)要考虑工厂或车间的实际情况,同时也应考虑不断改进现有的加工方法和设备,推广新技术,提高工艺水平