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1、 洛阳理工学院课程设计说明书课程名称：机械制造装备设计设计课题：钻床专用夹具设计专 业：机械设计与制造及其自动化班级：B100215姓名：吴永刚 学 号: B10021533 年 月 日课程设计任务书机械工程系 专业：机械设计与制造及其自动化 学生姓名:吴永刚 班级: B100215 学号 : B10021533课程名称：机械制造装备设计设计题目： 钻床专用夹具设计课程设计内容与规定：内容：为三孔支承块设计一套钻模夹具，便于摇臂钻床的加工。设计规定：1. 在摇臂钻床上加工四个10的通孔。2. 规定绘制A1夹具装配图一张、A3零件图一张、设计说明书一份。3.夹具设计规定合理，有利提高加工精度，保
2、证加工质量，减少加工成本，提高劳动生产率和减轻工人的劳动强度，便于批量生产。 零件图 设计（论文）开始日期 年 月 日 指导老师 设计（论文）完毕日期 年 月 日 年 月 日课程设计评语机械工程系专业:机械设计与制造及其自动化 学生姓名:吴永刚班级:B100215学号： B10021533课程名称：机械制造装备设计设计题目： 钻床专用夹具设计指导老师：张洪涛老师课程设计篇幅：图纸2张说明书17页指导教师评语： 年 月 日 指导老师 洛阳理工学院目 录前 言1第1章 定位方案设计3第2章 定位误差分析与计算6第3章 夹紧机构的设计83.1 夹紧装置的组成和基本规定83.1.1 夹紧装置的组成83
3、.1.2 夹紧装置的基本规定83.2.1 夹紧力大小的估算9第4章 导向装置的选择114.1钻套类型的选择114.2钻套高度和排屑间隙114.2.1 钻套高度H114.3拟定钻套位置尺寸和公差13第五章 夹具体的设计145.1夹具体的设计145.2 夹具在机床上的安装方式14第六章 装配图的绘制14致谢15参考文献17 前 言机械制造装备设计是机械设计制造及其自动化专业的一门重要专业课，其任务是通过该课程的学习，掌握重要机械制造装备的工作原理及其对的使用和选用方法、原则，并具有一定的机械制造装备的总体设计、传动设计、结构设计等基本知识和重要工艺装备的设计能力。金属切削机床夹具设计是机械制造类公
4、司常见的设计任务，通过课程设计，使学生能综合应用夹具设计课程及相关其他专业的课程知识，学会用所学的理论知识指导设计实践，培养学生分析和解决工程实际问题的能力，使学生掌握机床夹具的一般设计方法和环节，提高其此后走上工作岗位所需的专业技能。Before the wordsMachinery and equipment design is mechanical engineering and automation specialized courses, its task is through the study of this course, master the main machinery m
5、anufacturing equipment work principle and its proper use and selection methods, principles, and have a certain mechanical manufacturing equipment design, transmission design, structure design and basic knowledge the main process equipment design capability.Metal cutting machine tool fixture design i
6、s mechanical manufacturing enterprises common design task, through curriculum design, to enable students to comprehensive application of fixture design course and other related professional knowledge, learn to use the theory to guide the design practice, cultivate the students ability to analyze and
7、 solve the engineering actual problem ability, so that students master the general machine tool fixture the design method and steps, improve its going to work in the required professional skills.第1章 定位方案设计在机械加工过程中，必须使工件、夹具、刀具和机床之间保持对的的互相位置，才干加工出合格的零件。这种对的的互相位置关系，是通过工件在夹具中的定位，夹具在机床上的安装，刀具相对于夹具的调整来实现的
8、。在研究和分析工件的定位问题时，定位基准的选择是一个关键问题。一般地说,工件的定位基准一旦被选定，则工件的定位方案也基本上被拟定。定位方案是否合理，直接关系到工件的加工精度能否保证。在分析工件定位时，为了简化问题，习惯上都是运用定位支撑点这一概念，但是工件在夹具中定位时，是把定位支撑点转化为具有一定结构的定位元件与工件相应的定位基准面相接触或配合而实现。在夹具设计时，工件在夹具中的定位也许有多种方案，为了进行方案之间的比较和最后拟定满足工序加工规定的最佳方案，需要进行定位方案的设计。图1-1： 零件图结合任务书所给零件图，从加工规定考虑，要在工件上钻四个10的孔，结合图一，必须限制的自由度有6
9、个。方案一：支撑板定位图1-2：定位方案一工件以3面定位，属于完全定位，夹具上有相应的定位原件，可以限制六个自由度，分别为x y z 的移动和x y z的转动，三个面的支撑板可以限制三个方向的转动，加工所需的自由度所有限制。满足加工规定。方案二：支撑板和削边销定位 图1-3：削边销定位 工件以孔内表面定位，经常用到的定位元件是长削边销，不管定位基准是否通过加工，是完整的圆柱面还是圆弧面，都可以采用削边销定位，其优点是削边销的两侧被削去一部分安装时就有了更大装夹空间，易于装夹；也有对中性，能使工件的定位基准轴线对中在削边销两平面的垂直平分面上 ，但只限制了一个方向的自由度，长削边销限制两个自由度
10、。本工序中采用两个支撑板定位一侧表面和底面，可以限制其5个自由度，分别是x z 的移动和转动。又以定位销限制其y方向的移动，加工所需的自由度所有限制，满足加工规定。总上所述，整个夹具的设计不仅要考虑定位，还需考虑安装，更换，夹紧，方案二便于加工 ，所以本工序选择定位方案二。第2章 定位误差分析与计算用调整法加工一批工件时，工件在定位过程中，会碰到由于工件的定位基准与工序基准不重合，以及工件的定位基准(基面)与定位元件工作表面存在制造误差，这些都能引起工件的工序基准偏离抱负位置，由此引起工序尺寸产生加工误差，及定位误差，其数值大小为工件的工序基准沿工序尺寸方向上发生的最大偏移量。只有定位误差小于
11、工件相应加工规定的公差的1/51/3,定位方案才认为是合理的，因此在夹具设计时必须对定位进行分析与计算。定位误差由基准不重合误差和基准位移误差两部分组成，定位误差的大小是两项误差在工序尺寸方向上的代数和，即其中基准不重合误差的大小等于因定位基准与工序基准不重合而导致的加工尺寸的变动范围。需要注意的是，当工序基准的变动方向与加工尺寸的方向成夹角时，基准不重合误差等于定位尺寸的公差在加工尺寸方向上的投影。基准位移误差的大小等于因定位基准与调刀基准不重合导致工序尺寸的最大变动量。当定位基准的变动方向与加工尺寸的方向不一致，两者之间成一定夹角时，基准位移误差等于定位基准的变动范围在加工尺寸方向上的投影
12、。因此，基准位移误差是一批工件逐个在夹具上定位时，定位基准相对于调刀基准的最大变动范围在加工尺寸方向上的投影。加工尺寸8H7的定位误差 采用图二所示定位方案时，这种定位方式属于孔轴间隙配合的情况，并且在钻孔加工时，切削力向下，即孔45H7与夹具上的定位心轴保持固定边接触(如图四)，在这种情况下，孔在销上的定位事实上已由定心定位转变为支撑定位的形式，定位基准变成了孔的一条母线(图四所示为孔的上母线)。此时的定位误差是由于定位基准与工序基准不重合导致的，属于基准不重合误差，与心轴直径公差无关。由此可求出由于孔径变化导致孔心在接触点与心轴中心线连线方向的最大变动量。但是此孔为通孔，所以定位心轴的定位
13、误差可忽略不计。 图2-1：孔轴单边接触时的定位误差 采用图2-1所示定位方案时，十字轴的端面既是定位基准，又是工序基准。对一批工件来讲，十字轴的端面始终是紧靠在定位心轴的台阶上，由于制造误差和安装误差，会对所要钻的8孔有影响，所以其安装时必须保证端面到所钻孔的轴线距离为100.03.第3章 夹紧机构的设计 在加工过程中，工件会受到切削力、惯性力、离心力等外力的作用，为了保证在这些外力作用下，工件仍能在夹具中保持定位的对的位置，而不致发生位移或产生振动，一般在夹具结构中都必须设立一定的夹紧装置，把工件压紧夹牢在定位元件上。3.1 夹紧装置的组成和基本规定3.1.1 夹紧装置的组成夹紧装置由三部分组成1. 动力装置动力装置是产生夹紧作用力的装置。通常是指机动夹紧时所用的气动、液压、电动等动力装置。当然也有很多手动操作的夹紧机构。2. 夹紧元件夹紧元件是夹紧装置的最终执行元件。通过它和工件受压面的直接接触而完毕夹紧动作。3. 中间传动机构中间传动机构是介于力源和夹紧元件之间的传力机构，它将原动力以一定的大小和方向传递给夹紧元件。通常把夹紧元件和中间传动机构统称为夹
