夹具设计

1钻削加工专用夹具设计说明书题目一、前言1、任务书2、零件工艺性分析二、定位方案的确定1、定位方案（包括定位误差分析计算）的分析2、定位基准的选择3、定位元件的选择三、选择夹紧机构（夹紧力计算）1、夹紧力的方向的确定2、夹紧力的作用点的确定3、夹紧力大小的计算D)选择夹紧机构四、导向装置的设计1、钻套的选择（设计）2、钻模板的设计3、夹具体设计（有关的图纸应插入正文内容当中）五、结论2一、前言1、本设计为轴套零件上径向小孔Ф5（H6）的钻削加工专用夹具设计2、工艺性分析：此图具有位置精确度要求，Ф5（H6）小孔与左端面的距离要求为20±0.1mm，小孔与轴线的对称度要求为0.1，加工此小孔应限制自由度X轴的平动Y轴的平动Y轴的转动Z轴的转动。可选定位基面3A，B，选A为定位基准，可选定位元件为心轴，可限制自由度Y轴的平动Y轴的转动Z轴的转动。B面定位可选支承钉或支承板可限制自由度为X轴的平动。径向小孔的尺寸精度Ф5（H6）（IT6）精度高，加工要求高。二、定位方案的确定1、定位方案：定位方案一：应限制的自由度：y轴的平动，y轴的转动;z轴的平动，z轴的转动z轴的平动。可选择的定位基准面：端面B，Ф30外圆柱面。选端面B，Ф30外圆柱面为定位基准。可选的定位元件：V形块与支承钉。V形块限制y轴的平动，y轴的转动，z轴的转动BAФ30外圆柱面4支承钉限制x轴的平动大概的设计方案如下图所示：定位方案二：应限制的自由度：y轴的平动，y轴的转动;z轴的平动，z轴的转动z轴的平动。可选择的定位基准面：端面B，Ф20内圆柱面A。选端面B，Ф20内圆柱面A为定位基准。可选的定位元件：定位心轴与支承钉。定位心轴限制y轴的平动，y轴的转动;z轴的平动，z轴的转动BA5支承钉限制x轴的平动大概的设计方案如下图所示：定位心轴6方案分析：定位方案一采用左端面B以及Ф30外圆柱面为定位基准，采用支承板和v形块定位可以限制四个自由度，但是零件的设计基准为内圆柱表面，所以设计基准与定位基准不重合，存在着基准不重合误差，会引起较大的误差，定位方案二采用的是左端面B和Ф20内圆表面为定位基准，采用支撑板和定位心轴定位，可以限制五个自由度，而且零件的设计误差与定位误差重合，所以不存在这个基准不重合误差，大大提高了精度，所以根据分析，选择方案二三：选择夹紧机构，夹紧力的计算1、夹紧力的方向的确定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7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。由于零件为轴套累零件套筒中间为空心的，所以不适合在侧面夹紧，需要在两个端面对其夹紧，左端面用来定位了，所以采取的夹紧力方向为水平向右夹紧如下图2、夹紧力的作用点的确定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。夹紧力的方向是沿着零件的轴心指向左端面，夹紧力作用点本来应该在轴心，因为轴套零件为空心的夹紧力作用点不能选择在空心的地方，所以夹紧力作用点选在零件右端面外圆与内圆中间的面上均布。夹紧力J83、夹紧力大小的计算（依据切削用量确定，即要进行切削用量的选择）1）09.81ZfYfFFFCdfK查表可得FC=42.7、xf=1.0、yf=0.7、.ZFK=.0.9因此Fz=.595N09.81ZMYMMMMCdfK查表可得MC=0.021、xM=2.0、yM=0.8、.MK=.0.87因此扭矩M=1.6Nm由夹紧力机构产生的实际夹紧力应满足下式P=K×'F其中：其余系数K=K1×K2×K3×K4K1——基本安全系数1.3K2——加工性质系数1.1K3——刀具钝化系数1.15K4——断续刀削系数1.2所以K=1.3×1.1×1.15×1.2.=1.984、选择夹紧机构采用螺旋夹紧机构，以定位轴为主定位，采用M8螺母、垫圈和定位轴在φ20H7孔右端面夹紧工件。四、导向装置的设计（确定钻套相关尺寸）1、钻套的选择（设计）9钻套:径向孔Ф5H6加工的精度要求较高，根据加工工艺过程钻-扩-铰，采用装在钻模板上的快换钻套引导钻头进行钻孔。（机床上相应的采用快换夹头）衬套与钻套的配合为H7/m6取精铰的余量为0.1mm，粗铰的余量为0.2mm。取扩孔钻的直径为Φ4.5mm，取麻花钻的直径为Φ4mm。快换钻套型号钻孔：JBT8045_3-1999_6，可取偏差为F7扩孔：JBT8045_3-1999_7，可取偏差为G7粗铰：JBT8045_3-1999_7,可取偏差为G7精铰：JBT8045_3-1999_7,可取偏差为G6钻套的材料：钻套孔径d小于26mm，用T10A纲制造，热处理硬度为58～64HRC衬套:选用B型衬套中的JBT8045_4-1999B_1，钻套与衬套的配合为H7/m62、钻模板的设计采用固定式钻模板。钻模板与夹具体通过销钉和螺钉连接。衬套与钻模板的配合为H7/n6螺钉:M4x8销钉:3x8103、夹具体设计采用半开式夹具体，并且通过加强肋来增加夹具体的刚性五、结论（如夹具体设计计算和使用说明）导向长度H:钻套的高度H增大时，则导向性能好，刀具刚度提高，加工精度高，但钻套与刀具的磨损加剧。取H=1～2.5d=12.5mm排屑间隙h:指钻套底部与工件表面之间的空间。增大h值，排屑方便，但刀具的刚度和孔的加工精度都会降低。钻削较难排屑的钢件时，取h=(0.7～1.5)d=5mm11使用说明：1、先将夹具体固定住，然后将定位心轴插进Ф20孔里面去，然后垫上垫片，用M12的螺帽拧紧2、将砖模板装上去，先用定位销定位，在用螺钉拧紧固定住，3、装上衬套，钻套，用螺钉固定好，4、将零件套入心轴，然后装上开口垫圈和螺帽拧紧5、选择不同的钻套，依次进行加工，6、加工完毕后拧下螺帽，拿下开口垫圈和工件，从步骤4开始吗，加工下一个零件感想体会：这次课程设计给我们提供了一个应用自己所学知识的机会，从到图12书馆查找资料到对夹具精度分析与计算和运用CATIA画出夹具零件图到最后夹具总图的成型。都对我所学的知识进行了检验。可以说，本次课程设计有苦也有甜。设计思路是最重要的，只要你的设计思路是成功的，那你的设计已经成功了一半。因此我们应该在设计前做好充分的准备，像查找详细的资料，为我们设计的成功打下坚实的基础。本次课程设计主要为专用夹具设计。我们运用了基准选择、切削用量选择计算、机床选用、时间定额计算等方面的知识；夹具设计的阶段运用了工件定位、夹紧机构及零件结构设计等方面的知识。通过此次设计，使我们基本掌握了零件的加工过程分析、工艺文件的编制、专用夹具设计的方法和步骤等。学会了查相关手册、选择使用工艺装备等等。总的来说，这次设计，使我们在基本理论的综合运用及正确解决实际问题等方面得到了一次较好的训练。提高了我们的思考、解决问题创新设计的能力，为以后的设计工作打下了较好的基础。最后，我要衷心地感谢老师对我们的指导。