盤套徑向孔帶分度裝置鉆床夾具設(shè)計

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畢 業(yè) 設(shè) 計課 題 名 稱 盤套徑向孔帶分度裝置鉆床夾具設(shè)計分 院/專 業(yè) 機械工程學院/機械制造與自動化2015 年 5 月 20 日┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊裝┊┊┊┊┊訂┊┊┊┊┊線┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊ 第 1 頁 共 27 頁摘要本課題是為加工扇形盤套零件的三個徑向孔設(shè)計帶分度裝置的鉆床夾具。扇形盤套采用完全定位方式，帶臺階的定位心軸限制五個自由度，分度裝置實現(xiàn)徑向分度的同時限制一個回轉(zhuǎn)自由度。設(shè)計帶快換墊圈的螺旋夾緊裝置，更換工件方便快捷、夾緊可靠。分度裝置包括帶分度功能的分度盤和帶停留、復位功能及定位功能的對定銷。設(shè)計和選用較高精度的鉆套和鉆模板，保證鉆孔質(zhì)量。設(shè)計結(jié)構(gòu)堅固的夾具體，為其它夾具零件提供可靠的安裝平臺。整套夾具結(jié)構(gòu)經(jīng)湊、精度較高、操作方便、生產(chǎn)率高，能滿足扇形盤套零件的三個徑向孔的鉆削加工。關(guān)鍵詞：螺旋夾緊；分度裝置；鉆模板┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊裝┊┊┊┊┊訂┊┊┊┊┊線┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊ 第 2 頁 共 27 頁AbstractThis topic is for the processing of fan-shaped plate kit three radial hole drill jig design with dividing device . Fan-shaped plate adopt completely positioning way, with the steps of locating mandrel limit five degrees of freedom , the dividing device to realize the radial index at the same time limit a rotation degrees of freedom . Design clamping device of the spiral gasket quick change , change of fast and convenient, reliable clamping workpiece . With dividing function dividing apparatus including dial with stop and reset function and orientation function and to fix the quotas for marketing . Design and select the high precision drill and drill template , ensure the quality of drilling . Design firm structure of concrete, provide a reliable platform for the installation for other fixture parts.Fixture structure of a complete set of the pool, high precision , convenient operation, high productivity, can satisfy the fan-shaped plate set of three parts of the radial hole drilling processing .Key words: screw clamp ; Dividing device ; Drill template┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊裝┊┊┊┊┊訂┊┊┊┊┊線┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊ 第 3 頁 共 27 頁目 錄第 1章 緒論 41.1 機床夾具簡述 .41.2 鉆床夾具介紹 .5第 2章 夾具設(shè)計內(nèi)容與任務要求 62.1 設(shè)計任務 .62.2 夾具的設(shè)計內(nèi)容 .6第 3章 夾具結(jié)構(gòu)設(shè)計與工作原理 83.1 夾具總體方案設(shè)計 .83.2 定位方案設(shè)計 .93.3 夾緊方案設(shè)計 .93.4 分度裝置設(shè)計 15第 4章 夾具精度分析 .164.1 定位誤差 164.2 對刀誤差 164.3 夾具誤差 174.4加工精度分析 .17第 5章 主要零件設(shè)計 .195.1 夾具體的設(shè)計 195.2 鉆模板設(shè)計和標準鉆套選用 205.3 定位心軸的設(shè)計 215.4 分度盤設(shè)計 21第 6章 結(jié)論 .23致謝 24參考文獻 25附件 26┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊裝┊┊┊┊┊訂┊┊┊┊┊線┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊ 第 4 頁 共 27 頁第 1 章 緒論1.1 機床夾具簡述隨著現(xiàn)代各項技術(shù)的日新月異，機床在加工精密設(shè)備中作用已經(jīng)無法被任何工具所替代，而夾具是機床的附屬部分，是決定加工精度的決定性因素，因此，夾具也逐漸成為單獨的一門學科，在社會進步的過程中發(fā)揮重要的作用。18 世紀后期，夾具被首次應用于機床上加工工件?，F(xiàn)代制造企業(yè)的主導是品種齊全，中小批量，品質(zhì)優(yōu)良，成本低的生產(chǎn)，而在現(xiàn)如今，無論是數(shù)控機床，還是加工中心更甚者柔性制造系統(tǒng)中都使用了先進的夾具設(shè)備，他們也因此在這個競爭激烈的社會中取得了一席之地，在提高企業(yè)的市場競爭力上起到了巨大的推動作用，試想這些企業(yè)如果不能與時俱進，提高創(chuàng)新意識在夾具的改良中前進，那么這些企業(yè)也必定會在市場的潮流中被淘汰。現(xiàn)代夾具已經(jīng)廣泛的應用了數(shù)控機床、加工中心、柔性制造系統(tǒng)等新技術(shù)，已從一種輔助性工具逐步發(fā)展成為種類繁多的廣泛應用的機床工藝裝備技術(shù)，并正朝著精密、復合、智能、高效、環(huán)保的方向迅速發(fā)展，而夾具作為機床不可缺少的重要組成部分，因此，必須對機床夾具設(shè)計提出新的設(shè)計要求：1）生產(chǎn)周期短，降低成本，適應市場競爭2）標準化3）高效自動化4）柔性化，低成本設(shè)計5）精密化6）提高勞動生產(chǎn)率7）模塊化夾具的種類繁多，通常情況下，常見夾具分為通用夾具、成組夾具、專用夾具、組合夾具、可調(diào)夾具等幾種類別。本課題主要設(shè)計的是鉆床專用夾具。在機械制造加工過程中，夾具是必不可少的部分，是保證工件加工精度、滿足生產(chǎn)要求和提高產(chǎn)能的關(guān)鍵性因素，因此夾具設(shè)計必須滿足工藝性、使用性、經(jīng)濟性三方面的要求。因此，夾具設(shè)計需綜合考慮以下因素：1）被加工工件各表面的精度與質(zhì)量要求，并根據(jù)各加工表面的技術(shù)要求，選擇合適的加工方法以及加工次數(shù)。2）被加工工件的生產(chǎn)類型，設(shè)計夾具或選擇夾具。3）被加工工件材料的性質(zhì)。4）工廠車間的實際生產(chǎn)能力，在這基礎(chǔ)上考慮改進加工方法及設(shè)備，提高生產(chǎn)工藝水平和生產(chǎn)效率。5）工件被加工表面的特殊性要求。┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊裝┊┊┊┊┊訂┊┊┊┊┊線┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊ 第 5 頁 共 27 頁6）國家相關(guān)設(shè)計標準，類型相同的零件設(shè)計資料。綜合相關(guān)因素、國家標準、生產(chǎn)需求等要求，設(shè)計符合利益最大化的夾具，以滿足車間需求，完成生產(chǎn)指標。1.2 鉆床夾具介紹鉆床夾具又稱鉆模，一般有鉆模板及鉆套、定位裝置、夾緊裝置、夾具體等部分組成，主要有固定式、翻轉(zhuǎn)式、蓋板式、滑柱式、回轉(zhuǎn)式等形式比較常見。（1）固定式鉆模：通常這類鉆模通過螺釘固定在鉆床工作臺，有較高的加工精度，在立式鉆床加工系統(tǒng)上和搖臂鉆床加工系統(tǒng)中應用較多（2）翻轉(zhuǎn)式鉆模：鉆模板可以翻轉(zhuǎn)，方便更換工件，但這種鉆模連同被加工工件的總重量不能太大，為翻轉(zhuǎn)方便，通常用來加工小型工件。（3）蓋板式鉆模：這類夾具結(jié)構(gòu)簡單，沒有夾具體，它的定位及夾緊裝置直接安裝在鉆模板上，而鉆模板直接在工件上進行裝夾，通常用于加工大型工件上的小孔。（4）滑柱式鉆模：這種夾具在生活應用廣泛，結(jié)構(gòu)簡單，操作方面，制作周期短，是一種通用可調(diào)夾具并且?guī)в猩凳姐@模板。（5）回轉(zhuǎn)式鉆模：通過查閱相關(guān)資料，這類鉆模應用廣泛，結(jié)構(gòu)多種，通常有如下結(jié)構(gòu)：一個鉆套，帶有分度裝置；多個鉆套；標準回轉(zhuǎn)臺；多工位結(jié)構(gòu)等。本課題主要研究方向是鉆床專用夾具的研究，通過對被加工工件的研究與可行性分析，在現(xiàn)有知識與生產(chǎn)能力相結(jié)合的情況下， ，慎重考慮工件工藝性、經(jīng)濟性、精密性的特點，設(shè)計專用夾具。┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊裝┊┊┊┊┊訂┊┊┊┊┊線┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊ 第 6 頁 共 27 頁第 2 章 夾具設(shè)計內(nèi)容與任務要求2.1 設(shè)計任務本課題的加工零件圖如圖 2-1所示，生產(chǎn)盤套類零件扇形板的材料為HT200，需加工的是三個中心線角度為 20°、深 16mm、直徑 Φ8 的徑向孔，生產(chǎn)類型為批量生產(chǎn)。圖 2-1 盤套零件結(jié)構(gòu)圖查找關(guān)于盤套工件的資料分析其零件圖、查看工藝規(guī)程及任務書，進行工藝性分析。工件材料為鑄件，分析并研究同一工序的加工表面、加工余量、加工要求、定位基準及夾緊表面，收集的有關(guān)扇形板工件的材料，夾具零部件的國家標準、機床的技術(shù)參數(shù)及各類夾具設(shè)計手冊、夾具圖冊等資料，進行夾具設(shè)計；工件是批量生產(chǎn)。因此，本設(shè)計的任務是設(shè)計一個與臥式鉆床配套使用且?guī)Х侄妊b置的專用鉆床夾具。為了使鉆孔的精確，必須對零件固定定位，使被加工工件在加工時，位置保持不變，提高加工精度，使其滿足使用要求，而在滿足加工精度的前提下，所夾具的設(shè)計應盡可能的方便加工以及裝卸，提高工件生產(chǎn)效率，達到生產(chǎn)指標。2.2 夾具的設(shè)計內(nèi)容1）夾具總體方案設(shè)計；2）定位方案的設(shè)計，符合六點定位規(guī)則；┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊裝┊┊┊┊┊訂┊┊┊┊┊線┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊ 第 7 頁 共 27 頁3）夾緊裝置的設(shè)計，應夾緊迅速可靠，通過鉆削力與夾緊力的計算，檢測是否符合要求；4）分度裝置的設(shè)計，選用回轉(zhuǎn)式分度機構(gòu)；5）夾具主要零件的設(shè)計，如夾具體、鉆模板、定位軸、分度盤等。6）夾具材料的分析與選擇7）夾具的裝配；8）夾具成套圖樣設(shè)計；9）夾具誤差分析。┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊裝┊┊┊┊┊訂┊┊┊┊┊線┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊ 第 8 頁 共 27 頁第 3 章 夾具結(jié)構(gòu)設(shè)計與工作原理3.1 夾具總體方案設(shè)計3.1.1 夾具設(shè)計1）本課題所設(shè)計的夾具主要由夾具體、分度裝置、定位元件、夾緊裝置、鉆模板及鉆套等零部件組成（圖 3.1） 。2）定位元件設(shè)計一個帶臺階面的定位軸與其他元件配合，完成定位。3）夾緊裝置是由螺母、心軸、開口墊圈組成的手動螺旋夾緊機構(gòu)。4）分度裝置的組成機構(gòu)有轉(zhuǎn)動和固定部分、分度對定機構(gòu)、抬起鎖緊機構(gòu)及潤滑部分，結(jié)構(gòu)簡單，分度效果明顯，提高被加工工件的生產(chǎn)效率。5）被加工零件是批量生產(chǎn)，需要較高的位置精度，所以鉆模板采用固定式結(jié)構(gòu)，保證加工工件的位置精度，鉆套選用可換鉆套，方便磨損后更換。6）夾具體材料 HT200，是夾具的支撐部分，需要保證有一定的強度與剛度。3.3.2 夾具裝配圖設(shè)計按照國家相關(guān)標準來繪制夾具裝配圖。繪圖比例為 1:1?？傃b配圖清晰明確地表達夾具各零件之間的相互位置關(guān)系和有關(guān)裝配精度要求。夾具總裝配圖的繪圖步驟如下：1)工件的輪廓線、夾緊表面、加工表面和定位基面用細實線繪制在三視圖中的合適位置。在裝配圖中，為使夾具結(jié)構(gòu)在圖紙上表述清晰，一般情況下將工件視為透明。2)繪制定位裝置和對刀導向裝置。3)繪制夾緊裝置和其它裝置。4)繪制夾具體及連接元件和安裝基面5)標注必要尺寸、公差及技術(shù)要求。編制明細表。┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊裝┊┊┊┊┊訂┊┊┊┊┊線┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊ 第 9 頁 共 27 頁1-夾具體 2-襯套 3-螺釘 M6*10 4-心軸 5-螺母 6-墊圈 B10*35 7-鉆模板 8-鉆套 9-壓緊螺釘 M6*4 10-銷 11-螺釘 M16*25 12-心軸套 13-墊圈 14-螺母 M16*1515-夾緊擋圈 16-手柄 17-擋銷 18-分度盤 19-墊圈 20-導套 21-捏手 22-彈簧 23-后蓋 23-對定銷 24-螺釘 M4*10圖 3-1夾具裝配示意圖3.2 定位方案設(shè)計以工件右面（扇形面）為第一定位基準，限制三個自由度；下部 Φ22 孔為第二定位基準，限制兩個自由度；扇形一側(cè)為第三定位基準，限制一個自由度。符合六點定位規(guī)則。設(shè)計一個帶臺階面和短圓柱的定位心軸，臺階面與工件右面接觸實現(xiàn)三點定位，短圓柱與工件下部 Φ22 孔配合實現(xiàn)兩點定位，分度盤上的擋銷與工件扇形一側(cè)接觸實現(xiàn)一點定位，這樣就實現(xiàn)了工件的完全定位。3.3 夾緊方案設(shè)計3.3.1 夾緊機構(gòu)結(jié)構(gòu)設(shè)計1、設(shè)計夾緊裝置的五點原則：工件不移動原則工件不變形原則工件不振動原則安全可靠原則經(jīng)濟實用原則2、夾緊結(jié)構(gòu)設(shè)計開口墊圈，擰緊螺母，實現(xiàn)工件的夾緊，松開螺母，取下墊圈，快速更換工件，提高生產(chǎn)效率。┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊裝┊┊┊┊┊訂┊┊┊┊┊線┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊ 第 10 頁 共 27 頁圖 3-2夾緊裝置手動螺旋夾緊機構(gòu)夾緊工件，該夾緊機構(gòu)操作簡單、加緊可靠。擰緊左側(cè)的螺母 ，可以使工件緊靠分度裝置，擰緊右側(cè)螺母，夾緊工件；當孔加工完成，○ 5松開螺母 ，取下開口墊圈，可實現(xiàn)工件的快速更換?！?53.3.2 鉆削切削力與夾緊力的計算1、零件分析（1）鉆孔零件的材料為 HT200，鑄鋼，平均含碳量為 3.1-3.4%。（2）HT200 力學性能：屈服強度 σ s=300MPa；抗拉強度 σ b≥200MPa；伸長率 δ≥10%；斷面收縮率 ψ ≥1%；硬度 171-241HB。計算鉆削切削力公式如下表 3-1：表 3-1 鉆削切削力計算公式┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊裝┊┊┊┊┊訂┊┊┊┊┊線┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊ 第 11 頁 共 27 頁鉆削時刀具進給量f：0.15~0.32mm/ 轉(zhuǎn)，取 f=0.21mm/r由表 3-1 可知，切削扭矩的計算公式（式 ）pKfDM8.024.3? ○ 1為修正參數(shù)，它的計算公式PK因為 HT200的抗拉強度 ，取MPa20b??Pa736b??5.475.0675.013?????????bP? ○ 2┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊裝┊┊┊┊┊訂┊┊┊┊┊線┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊ 第 12 頁 共 27 頁孔，帶入式 得： 8?○ 1○ 3由表 3-1(P11)可知，其中 f=0.2mm/轉(zhuǎn)：切削力 PfKDF7.06? ○ 4計算 孔的切削力，帶入式 2-5 得： 8?○ 52、實際所需夾緊力的計算夾具和工件在計算夾緊力時被看作是一個統(tǒng)一的整體，根據(jù)工件受力情況，計算出實際夾緊力的最大值，并按照靜力平衡原理，計算理論夾緊力。即，理論夾緊力*安全系數(shù)=實際夾緊力：式WK? ○ 6安全系數(shù) 式6543210KK? ○ 7式中， 為各種因素的安全系數(shù)， 6~鉆孔時，根據(jù)表 3-1(P14)、表 3-2(P14)，帶入式 ，計算安全系數(shù) ○ 8式 ○ 8即 ：理論夾緊力 =2.5X80=200NWK?┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊裝┊┊┊┊┊訂┊┊┊┊┊線┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊ 第 13 頁 共 27 頁表 3-2 安全系數(shù) 的數(shù)值60~K表 3-3 安全系數(shù) 2K加工方法 切削力分力狀況KKMHT200 45 鋼鉆削 CF1.14 1.14K1.0 1.0粗擴（毛坯） C1.4 1.4KM1.2 1.2精擴 CF1.2 1.2粗車或粗鏜1.0 1.0┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊裝┊┊┊┊┊訂┊┊┊┊┊線┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊ 第 14 頁 共 27 頁PF1.2 1.4f1.25 1.6C1.05 1.0PF1.4 1.05精車或精鏜 f1.3 1.01.6~1.8(含碳量 ﹤0.3%)圓周銑削（粗、精） C1.2~1.41.2~1.4(含碳量 ﹥0.3%)1.6~1.8(含碳量 ﹤0.3%)端面銑削（粗、精） F1.2~1.41.2~1.4(含碳量 ﹥0.3%)磨削 C 1.15~1.2拉削 F 1.5而壓板螺旋夾緊時產(chǎn)生的夾緊力 )(210 ??????tgtQLWz其中： .76r .?? ?901 '2??? 0592??? L=32mm Q=80N螺旋夾緊力：W 0 =2431.45(N)因為 K?所以，設(shè)計的手動螺旋夾緊機構(gòu)符合加工要求3.4 分度裝置設(shè)計1.分度裝置的組成回轉(zhuǎn)分度裝置由轉(zhuǎn)動部分、固定部分、分度對定機構(gòu)及控制機構(gòu)、抬起鎖緊結(jié)構(gòu)等組成。其中，固定部分有導套、彈簧等零件。轉(zhuǎn)動部分有分度盤、襯套、心軸套、墊圈、夾緊擋圈、手柄等零件。對定機構(gòu)有對定軸、捏手及短銷等零件。2.結(jié)構(gòu)設(shè)計加工完第一個孔后，操作者拔出捏手將對定銷抽離分度盤，將捏手旋轉(zhuǎn) 90度，使對定銷上的短軸擱在導套右端，可將對定銷暫時停留在分度盤外。此時轉(zhuǎn)動手柄，帶動夾緊擋圈、圓螺母、墊圈、心軸套、分度盤一起轉(zhuǎn)動。待分度盤轉(zhuǎn)┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊裝┊┊┊┊┊訂┊┊┊┊┊線┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊ 第 15 頁 共 27 頁動 20 度并將下一個對定孔對準對定銷時，再將捏手轉(zhuǎn)回 90 度并放開，由于對定機構(gòu)中復位彈簧的作用是對定銷再次彈出從而插入第二個對定孔，實現(xiàn)分度。分度時，工件始終處于被夾緊狀態(tài)。（1）分度盤。分度盤內(nèi)孔與定位心軸臺階后的 Φ22 軸頸精確配合，用螺釘將兩者緊固在一起。（2）襯套是為了減少在分度時対定銷與分度盤之間摩擦而增大加工誤差而設(shè)計保護元件。（3）對定銷是在分度時進行限位。（4）工件通過夾緊機構(gòu)與分度盤固定在一起，為保證加工精度，固定部分必須與轉(zhuǎn)動部分精密配合。第 4 章 夾具精度分析4.1 定位誤差工件在夾具上安裝定位時，工件與定位元件之間存在誤差，而同一批零件在夾具上定位加工時，因為安裝誤差，同一批工件在夾具上的位置不可能完全相同，在加工后的工件的尺寸不可能一致，因而形成定位誤差 ΔD定位基準與工序基準不重合，定位基準和限位基準不重合，時造成定位誤差的主要原因，用 ΔB表示基準不重合誤差， ΔY表示基準位移誤差 。則定位誤差 ΔD=ΔB+ΔY工件的定位基準和工序基準均為分度盤端面因為 Δ B=0 ； ΔY=0 ┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊裝┊┊┊┊┊訂┊┊┊┊┊線┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊ 第 16 頁 共 27 頁所以 ΔD=04.2 對刀誤差因為刀具和導向裝置之間的位置原因而造成的加工誤差，我們稱為對刀誤差ΔT。其他原因也可能引起對刀誤差，例如鉆頭與鉆套之間的間隙，使鉆頭傾斜。圖 5-1 鉆模對刀誤差根據(jù)圖 5-1 所示鉆模對刀誤差可知，刀具與鉆套配合的最大間隙 Xmax 會造成刀具偏移，進而影響孔加工時的偏移量 X2。計算偏移量計算對刀誤差 ΔTa、工件厚度大 ΔT=X2b、工件厚度小 ΔT=Xmax被加工工件的加工厚度 B=16mm，所以，Δ T=X2=1.13mm┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊裝┊┊┊┊┊訂┊┊┊┊┊線┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊ 第 17 頁 共 27 頁4.3 夾具誤差1)在生產(chǎn)生活中由于夾具安裝機床上位置不精確而造成的加工誤差，通常被我們稱為安裝誤差。而本課題設(shè)計的夾具的安裝基面是平面，因而不存在安裝誤差，即 ΔA=0。2)形成夾具誤差 ΔJ的原因是夾具各組成部分之間配合時由于位置精確的原因而造成的加工誤差。夾具誤差主要有定位元件與安裝基準之間的誤差 ΔJ、定位元件與對刀導向元件之間的誤差 ΔJ2、導向元件與安裝基準之間的的 ΔJ3、分度誤差ΔF等組成。3)加工方法誤差，這類誤差影響因素較多，如機床精度、刀具精度、受力變形和受熱變形等，不容易根據(jù)計算得出，因此，通常留出工件公差 的 1/3作為K?加工誤差值 ΔG。 4.4 加工精度分析影響加工精度的因素 在工藝加工系統(tǒng)中使用夾具裝夾工件進行機械加工時，影響工件加工精度的因素如圖 5.2所示，有定位誤差 ΔD、對刀誤差 ΔT、安裝誤差 ΔA和夾具誤差ΔJ。加工方法誤差 ΔG。而這些誤差最終均會影響工藝系統(tǒng)中刀具相對工件的位置，形成總加工誤差∑Δ。┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊裝┊┊┊┊┊訂┊┊┊┊┊線┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊ 第 18 頁 共 27 頁圖 5-2 工件在夾具上加工時影響加工精度的主要因素工件在鉆床夾具中加工時，各項誤差均是獨立隨機變量，則∑Δ=0.0062mm而≤ ??K?夾具在生產(chǎn)中會因為磨損報廢，因此在分析工件計算加工精度時，需留出一定的精度余量 。CJJc=（0.01-0.0067）=0.0033mm。 因為 ≤ ?K?Jc=0.0033mm機床工作臺梯形槽的寬度，夾具體的底面與鉆床鉆臺相接觸配合,確保夾具體與鉆床鉆臺的位置精度和定位精度。2）Φ16 的孔同軸度要求 是為保證夾具體與襯套配合后，分度裝置調(diào)節(jié)時轉(zhuǎn)動的靈活度，表面粗糙度要求 1.6，夾具體也是分度裝置的載體。3) 夾具體上表面的兩螺紋孔與兩個銷孔是用來實現(xiàn)夾具體與鉆模板的固定，設(shè)計選用 M8的標準螺紋與 B5的標準銷。4）夾具體下部設(shè)計的凹槽可減少其端面加工成本及精度，也減輕了整個夾具的重量。5）夾具體與工件之間留有 4~10mm 的間隙，以便排屑。6）夾具體左下端設(shè)計 2mm 凹槽，方面分度盤的轉(zhuǎn)動。7）Φ25 的孔是與心軸心軸套配合，配合精度 H7/k6，表面粗糙度 1.6。┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊裝┊┊┊┊┊訂┊┊┊┊┊線┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊ 第 20 頁 共 27 頁5.2 鉆模板設(shè)計和標準鉆套選用5.2.1 鉆模板根據(jù)工件在加工過程中鉆模板保持不動、為保證鉆孔的位置精度，而選用固定式鉆模板如圖 4.2。在實際生產(chǎn)中，鉆模板的厚度一般在 10~30mm 之間。本設(shè)計中，設(shè)計鉆模板的厚度為 12mm，滿足加工要求。圖 4-2 鉆模板結(jié)構(gòu)簡圖鉆模板材質(zhì)選用 45鋼，采用調(diào)質(zhì)處理，可以保證一定的強度和剛度。5.2.2 鉆套（T10A）在鉆孔的過程中，鉆套經(jīng)常磨損，為方便更換，保證零件加工精度，該夾具設(shè)計選用了 GB/T2264-91 可換鉆套 A8×3×22來實現(xiàn)對鉆頭的導向與位置限定。圖 4-3 鉆套簡圖5.2.3鉆模板和鉆套具體設(shè)計┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊裝┊┊┊┊┊訂┊┊┊┊┊線┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊ 第 21 頁 共 27 頁鉆模板和鉆套（1）配合精度 Φ12 H7/n6，鉆套（1）和鉆套（2）配合精度Φ15 F7/k6，當鉆套因為磨損而不能滿足加工精度時，可快速更換新鉆套，保證生產(chǎn)的持續(xù)。通過一對螺釘和一對圓柱銷對鉆模板與夾具進行緊密固定，而鉆模板在支撐鉆套的同時進行固定。因為螺釘在固定鉆模板與夾具時存在間隙，會在加工過程中因為加工振動而產(chǎn)生誤差，所以在螺釘固定后，再用銷進行交叉固定，使鉆模板與夾具體緊密固定。5.3 定位心軸的設(shè)計定位心軸是夾緊裝置與分度裝置的重要連接固定裝置，為滿足鉆孔的需求，階梯軸軸跳動小于 0.025mm，表面粗糙度 Ra 在 1.6- 3.2μm 之間，工件上與其相接觸的表面有具有相同表面粗糙度要求。為保證定位元件有足夠的強度、剛度以及耐磨性，我們選用 45號剛進行調(diào)質(zhì)處理。（1）正火，消除毛坯的鍛造應力，降低硬度，改善切削加工性能，油冷；（2）調(diào)質(zhì)，使主軸具有良好的綜合力學性能；（3）淬火后高溫回火，回火冷卻后其硬度可達 217～255 HBS，必要時進行消除內(nèi)應力處理。定位心軸安裝在心軸套內(nèi)，分度盤安裝在定位心軸上，定位心軸的軸向位置是由右邊的兩個圓螺母確定和鎖緊的，內(nèi)側(cè)的圓螺母決定了分度盤與夾具體的間隙，外側(cè)的圓螺母起鎖緊作用。圖 4-4 定位軸結(jié)構(gòu)簡圖5.4 分度盤設(shè)計本課題設(shè)計的分度盤與工件是緊密固定的，所以分度盤對定孔的精度決定被加工工件的精度，因此，分度盤的公差小于徑向孔的公差。分度盤的材料選用 45 號剛，保證一定的剛度與硬度┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊裝┊┊┊┊┊訂┊┊┊┊┊線┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊ 第 22 頁 共 27 頁圖 4-5 分度盤結(jié)構(gòu)簡圖┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊裝┊┊┊┊┊訂┊┊┊┊┊線┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊ 第 23 頁 共 27 頁第 6 章 結(jié)論在實際生產(chǎn)中，我們的主要目的是在零件上鉆三個徑向孔，為滿足生產(chǎn)需求，本課題主要研究方向是鉆床夾具的設(shè)計，而在設(shè)計過程中，重點主要在定位裝置、夾緊裝置和分度裝置的設(shè)計上。為使徑向孔的位置精確，必須對零件進行安裝、定位與夾緊。1.在鉆床上加工孔，定位心軸的臺階面與工件右面接觸實現(xiàn)三點定位，短圓柱與工件下部 Φ22 孔配合實現(xiàn)兩點定位，分度盤上的擋銷與工件扇形一側(cè)接觸實現(xiàn)一點定位，實現(xiàn)完全定位。2.夾緊裝置使用手動螺旋夾緊機構(gòu)，該機構(gòu)操作簡單，夾緊可靠，通過開口墊圈實現(xiàn)工件快速更換，提高生產(chǎn)效率。3.分度裝置主要通過彈簧式抬起鎖緊機構(gòu)與分度盤的配合實現(xiàn)分度限位，分度時，工件始終處于被夾緊狀態(tài)。4.固定式鉆模板的設(shè)計已及標準可換鉆套的選用，有效的提高被加工工件精度，鉆模板的固定，減少安裝時間，提高生產(chǎn)效率。5.夾具體材料選用 HT200，起支撐作用，需保證一定的強度與剛度。6.夾具的總體誤差要在允許最大加工誤差范圍內(nèi)，也就是所加工的徑向孔的公差范圍內(nèi)。┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊裝┊┊┊┊┊訂┊┊┊┊┊線┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊ 第 24 頁 共 27 頁致謝從 2014 年 10 十月份我們畢業(yè)設(shè)計開始之初，對所要設(shè)計的夾具的不熟悉，不懂，甚至不理解。到今天，畢業(yè)設(shè)計已完成并最終定稿，在這個過程中，我們學到很多以前在課題上丟失的知識，讓我們的大學生活不是一無所獲，專業(yè)知識技能都有顯著的收獲。經(jīng)過長時間的研究與學習，大學生活最后一個任務就要完成了，有一絲欣喜，也有幾分不舍。回想三年生活過的地方，總會有些失望、有些收獲、有些開心的事……有些難以忘掉的事。在操場我們揮灑激情與汗水，在宿舍我們開懷大笑，在食堂我們拼搏奮戰(zhàn)，在教室我們蒙頭大笑……這段旅途是我們?nèi)松袝肋h都會珍藏的記憶。然而，這也是另一份生活的開始，在這三年中，非常感謝所有傳道授業(yè)解惑的老師們，謝謝你們的幫助，你們辛苦了。在大學生活最后的這段時間里，特別要謝謝殷建國殷老師，從畢業(yè)設(shè)計選課題之初到最終完成，老師給我巨大的幫助，讓我由衷的感激與佩服，甚至，在某種程度上，殷老師是教師中楷模，為人師表，無可挑剔。在殷老師身上，我學到的不僅是畢業(yè)設(shè)計所涉及的內(nèi)容，也有一種態(tài)度，既是對學術(shù)的態(tài)度，也是人生之態(tài)度。最后，希望大學生活中我認識的和認識我的人，有一個好的未來，也祝愿殷老師幸福快樂，闔家歡樂。參考文獻1.陳慶春. 夾具設(shè)計. 上海:上?？茖W技術(shù)出版社, 1984.┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊裝┊┊┊┊┊訂┊┊┊┊┊線┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊ 第 25 頁 共 27 頁2.吳明亮. 畫法幾何. 北京市 :化學工業(yè)出版社, 1996.3.趙耀祥, 鄭順. 現(xiàn)代夾具設(shè)計標準 . 北京:電子工業(yè)出版社 , 1991.4.蒲林祥. 機床夾具設(shè)計手冊. 北京市: 清華大學出版社, 2011.5.詹友剛. 機械制造技術(shù). 南京 :機械工程出版社, 2010.6.馬友亮. 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