钻固定架阶梯孔及通孔夹具设计说明书 9.docx
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钻固定架阶梯孔及通孔夹具设计说明书9
推动架钻床夹具设计
说
明
书
题目：
推动架钻床夹具设计
指导老师：
姓名：
学号：
0811112002
班级：
08机电
（1）班
专业：
机械工程及自动化（机械电子方向）
推动架钻床专用夹具设计
为了提高劳动生产率，保证加工质量，降低劳动强度，需要设计专用夹具。
经协商，决定设计第十二道工序——钻M8螺纹孔的钻床专用夹具。
本夹具将用于Z525摇臂钻床。
刀具为麻花钻。
一零件分析
在给定的零件中，对本序加工的主要考虑M8螺纹孔的位置相关尺寸和对φ50孔中心线的垂直度要求。
本工序需要限制六个自由度，故采用完全定位。
零件图
主要工序：
1.钻螺纹底孔至φ6.5
2.铰孔至φ6.7
3.细铰至φ6.8
4.攻丝至M8
待加工螺纹孔图
二夹具设计
2.1定位基准的选择
由零件图可知，出于定位简单和快速的考虑，本设计选择孔φ32为主定位基准面，φ50孔右端面为辅助定位基准，保证加工基准和设计基准重合。
2.2具体设计方案
方案一：
采用芯轴，φ50孔的右端面，菱形销定位。
如下图所示。
方案二：
采用芯轴，φ50孔的右端面，两定位销定位。
如下图所示。
采用方案一，能够实现完全定位且加工工件操作简便。
采用方案二，两销定位会产生过定位，本工件精度要求不高，不需要过定位。
综上所述，选择方案一为设计方案。
2.3自由度分析
由装配图可知，与φ32配合的芯轴和夹具体端面限制
、
、
和绕X轴、Z轴方向旋转五个自由度，菱形销限制绕Y方向旋转一个自由度，共限制六个自由度，无过定位。
2.4芯轴设计
根据零件的定位要求设计芯轴如图所示：
材料：
20Cr
技术要求：
1.钝边倒钝2.热处理：
淬火HRC47~53
芯轴零件图
2.5钻套与钻套螺钉设计
根据所钻螺纹孔M8，选择快换钻套和钻套螺钉，如图所示
查工具书选择快换钻套尺寸，材料为T1OA
查工具书选择钻套螺钉尺寸M6，材料为45钢
2.6衬套设计
根据与快换钻套的配合选择衬套，材料为CrMn，如图所示
查工具书选择钻套尺寸
2.7夹紧定位装置设计
由于本工序夹紧力较小，采用螺纹夹紧的方式夹紧即可满足要求。
夹紧装置为螺母与芯轴旋合将工件夹紧。
如图所示。
与φ32配合的芯轴和夹具体端面限制
、
、
和绕X轴、Z轴方向旋转五个自由度，菱形销限制绕Y方向旋转一个自由度，共限制六个自由度，无过定位。
三切削力和夹紧力计算
本步加工按钻削估算夹紧力。
实际效果可以保证可靠的夹紧。
见《工艺师手册》表38.2
钻削轴向力为：
式中：
C
=600，Z
=1.0,y
=0.7,f=0.35
扭矩为：
式中:
C
=0.305,Z
=2.0,y
=0.8
夹紧力为：
在计算夹紧力时,必须考虑安全系数,安全系数
S=S1*S2*S3*S4
式中S1—基本安全系数，1.5;
S2—加工性质系数，1.1;
S3—刀具钝化系数,1.1;
S4—断续切削系数,1.1
取系数S1=1.5S2=S3=S4=1.1
则实际夹紧力为F=S1*S2*S3*S4*F=24.1N
使用快速螺旋定位机构快速人工夹紧，调节夹紧力调节装置，即可指定可靠的夹紧力。
强度校核分析
钻削时T=17.34N
切向方向所受力:
F
=
取
F
=446
F
>F故夹具体安全可以安全工作
四定位误差分析
由于加工基准和设计基准重合，且本工序只需保证35的基本尺寸，所以能很好的保证加工精度。
五夹具设计及操作的简要说明
此夹具操作简单，只要将工件套入定位芯轴与固定定位销，然后用螺母将工件夹紧。
这些操作完成之后就可以将钻头对准导向装置——可换钻套，进行加工。
由于本夹具采用了双头螺柱，可以调整距离，方便操作。
夹具的夹紧力不大，故使用手动夹紧。
夹具装配图
六设计小结、致谢
通过四周的课程设计，使我从中学到了以前在课内学不到的东西，受益匪浅。
我真正懂得了做一名设计师到底要做什么，怎么去做。
首先，能把以前所学的各种知识，综合地运用于这次设计中，巩固了以前所学的知识；其次学会了参阅各种资料及查各种余量、切削用量等手册；最后，掌握分析问题，解决问题的方法。
当然，这个离成为一名合格的出色的机械工程师还有很远的距离。
所以我会好好努力的。
本次设计是有关推动架工艺步骤的说明和机床夹具设计方法的具体阐述。
工艺设计是在学习机械制造技术工艺学及机床夹具设计后，在生产实习的基础上，综合运用所学相关知识对零件进行加工工艺规程的设计和机床夹具的设计，根据零件加工要求制定出可行的工艺路线和合理的夹具方案，以确保零件的加工质量。
经过这次设计，提高了我很多的能力，比如设计水平、分析问题的能力、合作精神、严谨的工作作风等。
让我更扎实的掌握了机械专业的基本理论知识，对以后我们的实际工作都有很现实的指导意义。
在设计期间蹇崇军老师帮助我理清设计思路，指导实验方法，提出有效的改进方案。
在此，衷心感谢蹇老师的细心指导！
七参考文献
[1]孟少农主编.机械加工工艺手册.机械工业出版社，1991
[2]李益民主编.机械制造工艺设计简明手册.机械工业出版社，1993
[3]崇凯主编.机械制造技术基础.化学工业出版社，1993
[4]王绍俊主编.机械制造工艺设计手册.机械工业出版社，1987
[5]黄如林主编.切削加工简明实用手册.化学工业出版社，2004
[6]薛源顺主编.机床夹具设计.机械工业出版社，1995
[7]崇凯主编.机械制造技术基础课程设计指南.化学工业出版社，2006.12
[8]陈于萍，高晓康主编.互换性与测量技术.北京高等教育出版社，2005.
[9]司乃钧，许德珠主编.热加工工艺基础.高等教育出版社，1991
[10]张龙勋主编.机械制造工艺学课程设计指导及习题.机械工业出版社，1999.11
[11]艾兴，肖诗纲主编.切削用量简明手册.机械工业出版社，2002
[12]黄如林，汪群主编，金属加工工艺及工装设计.化学工业出版社，2005
[13]王先逵主编，机械知道工艺学.机械工业出版社，2010
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