钻模结构分析毕业设计

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1、在现代工业化进程中，钻模在机械制造中起着至关重要的作用，对于保证产 品精度，提高工作效率，降低工人操作要求扮演着关键角色。钻床类夹具包括用 在各种钻床、镗床和组合机床上的孔加工夹具，简称钻模。钻模是辅助钻孔的一 种工装夹具，它的主要作用是保证被加工孔的位置精度。钻模是一种用来确保工 件在正确的位置上被钻孔，攻螺纹或绞孔的装置。它基本上是由一个夹紧组件构 成的。该装置将工件保持在一个硬化套筒的下部，在钻 空加工过程中钻头便是在 套筒里面并沿着套筒运动的。如果工件的构造比较简单，模具就可以直接夹在工 件上。然而，在大多数情况下，模具是被固定在一个位置而工件是被模具夹住的。 这样工件在加工前后可以快

2、速的导入导出模具。钻模使钻孔，绞孔及攻螺纹的速 度和精度比传统的手工方法高了很多。它的另一个优点是使用钻模并不对加工者 有太高的技巧要求。孔的定位精度不靠操作者而是靠钻模保证。限位钻模一般用 在用来钻孔、绞空、攻螺纹的装置上。它一般不 会被完全固定在使用它的机器上, 可以在放置钻孔机的平台上移动，使套筒直接处于钻头的下方。限位钻模实际上 限制并控制了刀具的运动路径。关键词：钻模结构；钻模分类；钻模设计应用目 录第一章：什么是钻模21.1钻模的定义：21.2钻模的优点：31.3钻模的构成和特点：41.3.1钻模的结构和作用：41.3.2钻套的类型：51.3.3钻模的特点：8第二章： 钻模夹具92

3、.1. 钻模夹具的种类： 92.2. 钻模的结构分析：10第三章：钻模（机床夹具）的设计思路和方案153.1.机床夹具设计要求：153.2确定夹具设计和结构方案：163.2.1:研究原始资料163.2.2:拟订夹具的结构方案163.2.3主要工作程序： 173.3确定并标注有关尺寸、配合及技术要求：183.3.1夹具总装配图上应标注的尺寸： 183.3.2确定夹具18结论19致谢20第一章：什么是钻模1.1钻模的定义：钻床类夹具包括用在各种钻床、镗床和组合机床上的孔加工夹具，简称钻模。钻模是辅助钻孔的一种工装夹具，它的主要作用是保证被加工孔的位置精度。钻模是 一种用来确保工件在正确的位置上被钻

4、孔，攻螺纹或绞孔的装置。它基本上是由一个夹 紧组件构成的。该装置将工件保持在一个硬化套筒的下部，在钻空加工过程中钻头便 是在套筒里面并沿着套筒运动的。如果工件的构造比较简单，模具就可以直接夹在工件 上。然而，在大多数情况下，模具是被固定在一个位置而 工件是被模具夹住的。这样 工件在加工前后可以快速的导入导出模具。钻模使钻孔，绞孔及攻螺纹的速度和精度比 传统的手工方法高了很多。它的另一个优点是使用钻模并不对加工者有太高的技巧要 求。孔的定位精度不靠操作者而是靠钻模保证。限位钻模一般用在用来钻孔、绞空、攻 螺纹的装置上。它一般不会被完全固定在使用它的机器上，可以在放置钻孔机的平台 上移动，使套筒直

5、接处于钻头的下方。限位钻模实际上限制并控制了刀具的运动路径。如果加工过程中包括一些机加工过程，例如铣、刨、成型、车削等等，限位夹具便 要用到了。夹具在机加工时夹持工件，但与钻模不同，没有专门引导刀具的装置。钻模实物如下图1：图1另一种样式的钻模图2：1.2钻模的优点：(1) 省去了划线和其它测量与装夹的方法。(2) 技术不熟练的工人在了解到工件可以准确定位，而且刀具可以准确地引导或安装的 前提下，也可以快速而又自信地进行操作。(3) 使零件的装配变得容易。因为所有零件在小的极限范围内都视为相同，而且零件试 装和锉削操作都可省去。(4) 使零件具有互换性。如果产品大范围生产的话，同类型零件的生产

6、问题就可以得到 简化。1.3钻模的构成和特点：1.3.1钻模的结构和作用：钻模主要由钻套、钻模板、定位元件及夹紧装置夹具体组成。1. 钻套作用：1、引导钻头对中。2、保证产品的精度。3、提高生产率，4、降低工人 要求。2. 钻模板作用：于安装钻套。钻模板如图3夹具体：钻模的夹具体一般不设定位或导向装置，夹具通过夹具底面安放在钻床工 作台上，可直接用钻套找正并用压板压紧(或在夹具体上设置耳座用螺栓压紧)。4钻模结构如图1.3.2钻套的类型：根据钻套的结构和使用特点，主要有四种类型。（1）固定钻套：图7-56所示为固定钻套的两种形式（图a为无肩，图b为带肩），该类钻套外圆以H7/n6 或H7/r6

7、配合，直接压入钻模板上的钻套底孔内。在使用过程中若不需要更换钻套（据 经验统计，钻套一般可使用100012000次），则用固定钻套较为经济，钻孔的位置精度 也较高。(a)(b)（2）可换钻套：当生产批量较大，需要更换磨损的钻套时，则用可换钻套较为方便，如图（c）所 示。可换钻套装在衬套中，衬套是以H7/n6或H7/r6的配合直接压入钻模板的底孔内， 钻套外圆与衬套内孔之间常采用F7/m6或F7/k6配合。当钻套磨损后，可卸下螺钉，更 换新的钻套。螺钉还能防止加工时钻套转动或退刀时钻套随刀具拔出。（c）（3）快换钻套：当被加工孔需依次进行钻、扩、铰时，由于刀具直径逐渐增大，应使用外径相同而 内径

8、不同的钻套来引导刀具，这时使用快换钻套可减少更换钻套的时间，如图（d）所 示。快换钻套的有关配合与可换钻套的相同。更换钻套时，将钻套的削边处转至螺钉处，即可取出钻套。钻套的削边方向应考虑刀具的旋向，以免钻套随刀具自行拔出。（d）（4）特殊钻套由于工件形状或被加工孔位置的特殊性，有时需要设计特殊结构的钻套，如图所示 在斜面上钻孔时，应采用图（e-1）所示的钻套，钻套应尽量接近加工表面，并使之与 加工表面的形状相吻合。如果钻套较长，可将钻套孔上部的直径加大（一般取0.1mm）, 以减少导向长度。在凹坑内钻孔时，常用图（e-2）所示的加长钻套（H为钻套导向长度）。 图（e-3）、（e-4）为钻两个距

9、离很近的孔时所设计的非标准钻套。(e-1)(e-2)(e4)(e-3)1.3.3钻模的特点:钻模的作用：钻模是用来在钻床上钻孔、扩孔、铰孔的机床夹具，通过钻套引导刀 具进行加工是钻模的主要特点。钻削时，被加工孔的尺寸和精度主要由刀具本身的尺寸 和精度来保证，而孔的位置精度则由钻套在夹具上相对于定位元件的位置精度来确定， 从而保证钻模的位置度,提高钻孔效率，降低工人对技术的要求。钻模的使用范围：1、法兰，2、电机板，3、机座，4、液压阀块，5、盖板，6、螺母， 7、垫圈。8、轴等。钻模的加工方式旧：精加工好钻模板，然后将钻套压入。 新：将钻套先定位好 在一定环境内，然后浇注填料。第二章：钻模夹具

10、2.1.钻模夹具的种类：钻夹具的结构形式主要决定于工件被加工孔的分布位置情况，如有的孔系是分布在 同一平面上、或分布在几个不同表面上、或分布在同一圆周上，还有的是单孔等等。因 此钻模的结构形式很多，常用的有以下几种：（1）固定式钻模：在使用中这类钻模在机床上的位置固定不动，而且加工精度较高， 主要用于立式钻床上加工直径较大的单孔或摇臂钻床加工平行孔系。（2）回转式钻模：回转式钻模主要用来加工围绕一定的回转轴线（立轴、卧轴或倾 斜轴）分布的轴向或径向孔系以及分布在工件几个不同表面上的孔。工件在一次装夹中， 靠钻模回转可依次加工各孔，因此这类钻模必须有分度装置。回转式钻模按所采用的对 定机构的类型

11、，分为轴向分度式回转钻模和径向分度式回转钻模。这类钻模上有分度装 置，因此可以在工件上加工出若干个绕轴线分布的轴向或径向孔系。（3）翻转式钻模：主要用于加工小型工件不同表面上的孔，孔径小于f8f10mm。它 可以减少安装次数，提高被加工孔的位置精度。其结构较简单，加工钻模一般手工进行 翻转，所以夹具及工件应小于10 kg为宜。（4）盖板式钻模：这种钻模无夹具体，其定位元件和夹紧装置直接装在钻模板上。 钻模板在工件上装夹，适合于体积大而笨重的工件上的小孔加工。夹具、结构简单轻便， 易清除切屑；但是每次夹具需从工件上装卸，较费时，故此钻模的质量一般不宜超过10 kg。（5）滑柱式钻模：滑柱式钻模是

12、带有升降钻模板的通用可调夹具。这种钻模有结构 简单、操作方便、动作迅速、制造周期短的优点，生产中应用较广。图1-1为固定式钻模的典型结构。工件以一平面、一外圆柱面和一小孔作定位基准，在 夹具的定位元件上定位，用螺旋夹紧件通过开口垫圈2夹紧工件，钻模板固定在夹具体 上，而夹具体则固定在钻床工作台上。2.2.钻模的结构分析：（1）固定式钻模结构分析：图3所示的固定式钻模，工件以其端面和键槽与钻模上的定位法兰3及键4相接触而定 位。转动螺母9使螺杆2向右移动时，通过钩形开口垫圈1将工件夹紧。松开螺母9,螺杆 2在弹簧的作用下向左移，钩形开口垫圈1松开并绕螺钉摆下即可卸下工件。图*49固定式钻模1钩形

13、垫2H杆；3定位法兰*斗一室位Sh钻套；母；7夹具休* 8钻樓板匚乡一母（图3）（2）回转式钻模结构分析：图（4）为轴向分度式回转钻模。工件以其端面和内孔与钻模上的定位表面及圆柱销 7相接触完成定位；拧紧螺母8,通过快换垫圈9将工件夹紧；通过钻套引导刀具对工件 上的孔进行加工。对工件上若干个均匀分布的孔的加工，是借助分度机构完成的。如图（4）所示，在 加工完一个孔后，转动手柄3,可将分度盘（与定位销7装为一体）松开，利用把手5将 对定销6从定位套中拔出，使分度盘带动工件回转至某一角度后，对定销5又插入分度盘 上的另一定位套中即完成一次分度，再转动手柄3将分度盘锁紧，即可依次加工其余各 孔。图7

14、加轴时分度回转式钻模I亠黏權板7 2夹具体；J-手柄；4一操母卡5耙手;6对定销；7哪拄带；母；9-快换垫圈；10衬宾；订一钻套：】2甥钉（图4）（3）翻转式钻模结构分析:图（5）所示为加工套筒上四个径向孔的翻转式钻模。工件以内孔及端面在台肩销1 上定位，用快换垫圈2和螺母3夹紧。钻完一组孔后，翻转60钻另一组孑L。该夹具 的结构比较简单，但每次钻孔都需要找正钻套相对钻头的位置，所以辅助时间较长，而 且翻转费力。因此该类夹具连同工件的总重量不能太重，一般不宜 超过80100N。1-52 60* 0转式钻損1丙膚谓：2快换母（图5）（4盖板式钻模结构分析：盖板式钻模的结构最为简单，它没有夹具体，

15、只有一块钻模板。一般钻模板上除装 有钻套外，还装有定位元件和夹紧装置。加工时，只要将它盖在工件上定位夹紧即可。 图（6）所示为加工车床溜板箱上多个小孔的盖板式钻模。在钻模板1上不仅装有钻套， 还装有定位用的圆柱销2、削边销3和支承钉4。因钻小孔，钻削力矩小，故未设置夹 紧装置。盖板式钻模结构简单，一般多用于加工大型工件上的小孔。因夹具在使用时经 常搬动，故盖板式钻模的重量不宜超过100N。为了减轻重量，可在盖板上设置加强筋， 以减小其厚度，也可用铸铝件。d 1一钻模號板：2-圆拄殆*; 4-S承钉（图6）（5）滑柱式钻模结构分析：滑柱式钻模是一种带有升降钻模板的通用可调夹具。图（7）所示为手动滑柱式钻模的通用结构，由夹具体1、三根滑柱2、钻模板4和传动、 锁紧机构所组成。使用时只要根据工件的形状、尺寸和加工要求等具