搜索
摘要本课题的设计任务是加工零件上三个径向Φ12的孔，三个孔的中心线角度均为20°。由于该零件属于大批量生产，钻孔精度要求较高，所以设计一个专用的钻床夹具，保证零件的加工质量。本论文涉及钻床夹具的设计与建模。首先分析加工零件的技术要求，运用夹具设计的基本原理和方法，拟定夹具设计方案；在满足加工精度的条件下，合理的进行安装、定位、夹紧；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。并采用Pro/E和CAD软件完成钻床夹具的建模与图纸绘制。关键词：钻床夹具；建模；装配；CADAbstractThistopicdesigntaskisthreeradialΦ12holeprocessingparts,threeholecenterlineanglewas20°.Becausethepartisproducedinlargequantities,higherdrillingaccuracyrequirements,sothedesignofaspecialdrillingjig,sparepartsprocessingqualityassurance.Modelinganddesignofthisthesisinvolvesdrillingfixture.Firstofallpartsoftheprocessingtechnology,usingthebasicprincipleandmethodoffixturedesign,fixturedesignschemetosatisfythemachiningaccuracy;inthecondition,reasonableinstallation,positioning,clampingfixture;insketch,furtherconsiderthefixedpartsoftheconnectionbetweentherelationsandscrew,nut,pinetc.rationaldesignofthestructure,toachieverelativemotionbetweeneachpart;accordingtotherequirementsoftheuseofeachpart,selecttheappropriatematerial.UsingPro/EandCADsoftwaremodelinganddrawingdrillingfixturedrawing.Keywords:drillingjig;modeling;assembly;CAD1目录摘要...........................................................2Abstract.................................................................................................................2绪论......................................................................................................................10.1机床夹具的发展概括......................................20.2机床夹具的发展方向......................................20.3夹具的特点..............................................30.4夹具的设计要点..........................................40.5本论文的研究目的、意义..................................4第1章钻床夹具的总体设计............................................................................51.1设计任务................................................51.2夹具的设计步骤..........................................61.3钻床夹具的设计..........................................7第2章夹具的工作原理与结构设计................................................................82.1对定位元件的基本要求....................................82.2定位方案与定位元件......................................82.3夹紧....................................................82.4钻削切削力..............................................92.5实际所需夹紧力的计算...................................112.5夹具的使用方法.........................................14第3章钻床夹具体及夹具零件的设计..........................................................153.1夹具体的要求...........................................153.2夹具体毛坯的类型.......................................153.3钻模板以及钻套的设计...................................16第4章夹具误差的计算..................................................................................204.1角度尺寸公差...........................................204.2定位误差...............................................204.3工件在夹具上加工的精度分析.............................214.4夹具误差的计算.........................................22第5章零件材料及三维建模..........................................................................255.1标准件.................................................255.2夹具体.................................................265.3可换钻套...............................................275.4手柄...................................................29结束语.....................................................................................错误!未定义书签。致谢......................................................................................................................31参考文献..............................................................................................................322绪论0.1机床夹具的发展概括机床夹具的现状：机床夹具是在机械制造过程中，用来固定加工对象，使之占有正确的空间位置，用来加工或检测并保证加工要求的机床附加装置，简称为夹具。夹具最早出现在18世纪后期。随着科学技术的不断进步，夹具已从一种辅助工具发展成为门类齐全的工艺装备。国际生产研究协会的统计表明，目前中、小批多品种生产的工件品种已占工件种类总数的85％左右。现代生产要求企业所制造的产品品种经常更新换代，以适应市场的需求与竞争。然而，一般企业都仍习惯于大量采用传统的专用夹具，一般在具有中等生产能力的工厂里，约拥有数千甚至近万套专用夹具；另一方面，在多品种生产的企业中，每隔3～4年就要更新50％～80％左右专用夹具，而夹具的实际磨损量仅为10％～20％左右，为了适应科学技术的快速发展，我们在短短几年内需更新大量的专用夹具，这样即提高了加工的成本，也造成了材料的浪费，为了减少这种情况，我们可以采用数控机床的柔性化制造技术。近年来，数控机床、加工中心、成组技术、柔性制造系统（FMS）等新加工技术的应用，对机床夹具提出了如下新的要求：1）能迅速方便地装备新产品的投产，以缩短生产准备周期，降低生产成本；2）能装夹一组具有相似性特征的工件；3）能适用于精密加工的高精度机床夹具；4）能适用于各种现代化制造技术的新型机床夹具；5）采用以液压站等为动力源的高效夹紧装置，以进一步减轻劳动强度和提高劳动生产率；6）提高机床夹具的标准化程度。0.2机床夹具的发展方向现代机床夹具的发展方向：主要表现为标准化、精密化、高效化、柔性化和模块化等五个方面。（1）标准化机床夹具的标准化与通用化是相互联系的两个方面。目前我国已有夹具零件及部件的国家标准：GB/T2148～T2259－91以及各类通用夹具、3组合夹具标准等。机床夹具的标准化，有利于夹具的商品化生产，有利于缩短生产准备周期，降低生产总成本。（2）精密化随着机械产品精度的日益提高，势必相应提高了对夹具的精度要求。精密化夹具的结构类型很多，例如用于精密分度的多齿盘，其分度精度可达±0.1；用于精密车削的高精度三爪自定心卡盘，其定心精度为5μm。（3）高效化高效化夹具主要用来减少工件加工的基本时间和辅助时间，以提高劳动生产率，减轻工人的劳动强度。常见的高效化夹具有自动化夹具、高速化夹具和具有夹紧力装置的夹具等。例如，在铣床上使用电动虎钳装夹工件，效率可提高5倍左右；在车床上使用高速三爪自定心卡盘，可保证卡爪在试验转速为9000r/min的条件下仍能牢固地夹紧工件，从而使切削速度大幅度提高。目前，除了在生产流水线、自动线配置相应的高效、自动化夹具外，在数控机床上，尤其在加工中心上出现了各种自动装夹工件的夹具以及自动更换夹具的装置，充分发挥了数控机床的效率。（4）柔性化机床夹具的柔性化与机床的柔性化相似，它是指机床夹具通过调整、组合等方式，以适应工艺可变因素的能力。工艺的可变因素主要有：工序特征、生产批量、工件的形状和尺寸等。具有柔性化特征的新型夹具种类主要有：组合夹具、通用可调夹具、成组夹具、模块化夹具、数控夹具等。为适应现代机械工业多品种、中小批量生产的需要，扩大夹具的柔性化程度，改变专用夹具的不可拆结构为可拆结构，发展可调夹具结构，将是当前夹具发展的主要方向。（5）模块化模块化的设计省时、节能，体现在各种先进夹具的系统中，为夹具的计算机辅助设计与组装打下了坚实的基础，应用CAD技术，可建立元件库、典型夹具库和用户使用档案库，可进行夹具优化设计，进行夹具的三维实体