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洛阳理工学院洛阳理工学院课程设计说明书课程名称机械制造装配设计设计课程钻床夹具设计专业机械设计制造及其自动化班级B120234姓名朱文换学号B20234022014年01月03日洛阳理工学院1课程设计任务书机械械工程系机械设计制造及其自动化专业学生姓名朱文换班级B120234学号B12023402课程名称：机械制造装配设计设计题目：钻床夹具设计课程设计内容与要求：设计内容：1、钻床夹具装配图一张2、夹具体零件图一张3、产品零件图一张4、课程设计说明书一份设计要求：1、设计（装配图按夹具要求设计，相关的配合尺寸要标明，在说明书中要有夹具定位计算，夹紧等方案的选择）。2、零件图要符合工程图的根据要求，图纸的标题要有材料。设计（论文）开始日期2013年12月23日设计（论文）完成日期2014年01月03日指导老师:张洪涛洛阳理工学院2课程设计评语机械械工程系机械设计制造及其自动化专业学生姓名朱文换班级B120234学号B12023402课程名称：机械制造装配设计设计题目：钻床夹具设计课程设计片篇幅：图纸共3张说明书共17页指导老师评语：年月日指导老师：洛阳理工学院3目录序言------------------------------------------------------------------------------------------4一、专用夹具设计-------------------------------------------------------------------------51、设计前的准备工作-----------------------------------------------------------------5（1）、明确工件的年生产纲领-----------------------------------------------------5（2）、熟悉工件零件图和工序图--------------------------------------------------5（3）、加工方法-----------------------------------------------------------------------62、总体方案的确定--------------------------------------------------------------------6（1）、定位方案的选择、比较、确定--------------------------------------------6（2）、定位精度分析-----------------------------------------------------------------7（3）、夹紧机构的选择--------------------------------------------------------------7（4）、导向装置的确定--------------------------------------------------------------8（5）、夹具体--------------------------------------------------------------------------93、绘制夹具装配图-----------------------------------------------------------------11（1）、制图比例的选择-----------------------------------------------------------11（2）、定位、夹紧、导向，夹具体绘制--------------------------------------11二、夹具装配图上应标注的尺寸和技术条件--------------------------------------121、夹具装配图上标注的尺寸-----------------------------------------------------122、夹具装配图上应标的公差配合------------------------------------------------123、夹具装配图上应标注的技术要求---------------------------------------------12三、夹具零件图上应标注的尺寸和技术条件-------------------------------------131、夹具零件图上标注的尺寸-----------------------------------------------------132、夹具零件图上应标注的技术条件和技术要求------------------------------13四、方案设计论证----------------------------------------------------------------------141、设计思路-------------------------------------------------------------------------142、设计方法与结果----------------------------------------------------------------14五、设计心得----------------------------------------------------------------------------15六、致谢----------------------------------------------------------------------------------16七、参考文献----------------------------------------------------------------------------17洛阳理工学院4序言机械制造工艺学课程设计是在我们学习了技术基础课和大部分专业课之后进行的。这是我们在进行毕业设计之前对所学课程的一次深入的综合性的链接，也是一次理论联系实际的训练。因此，他在大学的学习中占有十分重要的地位。本次课程设计以钻床夹具为设计题目，更是考虑到夹具在现代生产中的广泛应用。钻床夹具（简称夹具）是在机械加工中使用的一种工艺装备，他的主要功能是对别加工工件的定位和夹紧。通过定位，使个加工工件在夹具中占有同一个正确的加工位置；通过夹紧克服加工中存在的各种作用力，使这一正确的位置的到保障，从而使加工过程得意顺利进行。因此，工艺人员的一项日常工作就是设计专用夹具。夹具作为机械制造业举足轻重的工艺装备，主要表现在能够保证机械加工质量、提高生产效率、降低生产成本、减轻劳动强度、降低对工人技术的过高要求、实现生产过程自动化和流水线生产。夹具一般由定位装置、夹紧装置、夹具体及其它装置或元件所组成。它在实际生产中的作用也仍旧是将工件定位，以使加工工件获得相对于机床和刀具的正确位置，并把工件可靠地夹紧。在机床上加工工业零件时，必须用夹具装好固定所要加工工件。将工件装好，就是在机床上确定工件相对于刀具的正确位置，这一过程称为定位。将工件夹紧，就是对工件施加作用力，使之在已规定好的位置上可靠地固定，这一过程称为夹紧。从定位到夹紧的全过程，称为装夹。其主要功能就是完成工件的装夹固定工作。工件装夹情况的好坏，将直接影响工件的加工精度。所以，对于夹具的设计练习对于现代生产设计是十分必要的。关键词：装备夹紧设计制图洛阳理工学院5一、专用夹具设计1、设计准备工作（1）、明确工件的年生产纲领它是夹具总体方案确定的依据之一，它决定了夹具的复杂程度和自动化程度。由于本次设计为小批量生产，所以夹具设计自动化要求不高，因而采用立式钻床钻削加工。（2）、熟悉工件零件图和工序图工件图应该无遗漏地给出制造零件所需的全部信息，包括几何形状、全部尺寸、加工面的尺寸公差、形状公差和表面粗糙度要求、材料和热处理要求、其他特殊技术要求等。该工件的工件图如图1-1所示：图1-1零件图已知该工件的材料为HT200，加工C面上的孔(其它工序已经加工完成)。洛阳理工学院6（3）、加工方法了解工艺规程中本工序的加工内容，机床、刀具、切削用量、工步安排、工时定额，同时加工零件数。这些是在考虑夹具总体方案、操作、估算夹紧力等方面必不可少的。根据加工要求，本道工序的内容是钻C面上的孔，采用立式钻床钻削加工。2、总体方案的确定（1）、定位方案的选择、比较、确定根据本工序的工序内容及加工精度要求，按照六点定位原理和本工序的加工精度要求，拟定几种具体的定位方案和定位元件，并选出最佳方案。按有关标准正确选择定位元件或定位的组合。在机床夹具的使用过程中，工件的批量越大，定位元件的磨损越快，选用标准定位元件增加了夹具零件的互换性，方便机床夹具的维修和维护。本次设计虽然为小批量生产，但也需要考虑夹具零件的互换性。所以暂定如下两种定位方案：第一方案：采用一面两销且取甲面为定位面，Φ30H7孔用短圆柱销定位，Φ15孔用固定圆柱销定位，很明显出现了“过定位”，不符合定位要求。第二方案：定位方式仍为一面两销，甲面用大平面，但Φ30H7孔采用固定短圆柱销定位，侧面Φ15孔用浮动菱形销定位，限制工件六个自由度度。综上所述，这次设计采用第二种方案，限制工件六个自由度。（2）、定位精度分析由于工件的中心距允许偏差为39±0.2mm，而允许误差由三部分组成，其中定位误差为其中之一，另外有对刀误差，安装误差，根据机械设计相关要求，定位误差不能超过允许误差的1/3，所以，首先分析能引起定位误差的因素：1)、工件定位孔Φ30H7与短圆柱销Φ30k6之间的配合为过渡配合，它们之间产生的定位误差很小，可以忽略不计。2)、定位销固定板上的定位孔Φ20H7与短定位销Φ20k6之间的配合为过盈配合，它们之间产生的定位误差很小，也可以忽略不计。洛阳理工学院73）、菱形销Φ15H7与工件孔Φ15h6之间的间隙虽然会对工件造成转动方向的影响，但是转动轴心与加工孔轴心方向一致，所以即使有误差，也不会影响工件的钻削加工精度，所以此项也可忽略不计。4）、夹紧固定板与夹具底座之间以螺钉销钉连接，两接触面均为3.2的粗糙度，故夹紧固定板与夹具底座之间的误差很小，亦可忽略不计。5）、B面定位销固定板与夹具底座之间以螺钉销钉连接，两接触面均为3.2的粗糙度，故B面定位销固定板与夹具底座之间的误差很小，亦可忽略不计。综上所述，满足加工精度要求。（3）、夹紧机构的选择、比较、确定1）、夹紧力的方向：夹紧力的方向要有利于工件的定位，并注意工件的刚性方向，不能使工件有脱离定位表面的趋势，防止工件在夹紧力的作用下产生变形。所以，本次夹紧力选择垂直于工件定位面。2）、夹紧力的作用点：夹紧力的作用点应选择在定位元件支承点的作用范围内，以及工作刚度高的位置。确保工件定位准确、不变形。所以，本次加进了的作用点选择在工件上与定位面平行，切间距适中的面上，具体位置见如下图：图1-2夹紧力的作用点位置洛阳理工学院83）、选择夹紧机构：在确定夹紧力的方向、作用点的同时，要确定相应的夹紧机构。确定夹紧机构要注意以下几方面的问题：①安全性夹紧机构应具备足够的强度和夹紧力，以防止以外伤及夹具操作人员。②手动夹具夹紧机构的操作力不应过大，以减轻操作人员的劳动强度。③夹紧机构的行程不宜过长，以提高夹具的工作效率。④手动夹紧机构应操作灵活、方便。确定夹紧力的方向、作用点，以及夹紧元件或夹紧机构，估算夹紧力大小，要选择和设计动力源。夹紧方案也需反复分析比较，确定后，正式设计时也可能在具体结构上作一些修改。夹紧方案选择了对称联动夹紧机构。如下图所示：图1-3对称联动夹紧机构洛阳理工学院9（4）、导向装置的确定导向装置是夹具保证加工精度的重要装置，如钻孔导向套、镗套、对刀装置、对定装置等，这些装置均已标准化，可