连接座钻孔夹具设计课程说明书.docx
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连接座钻孔夹具设计课程说明书
课程设计说明书
题目：
连接座夹具设计
学院：
机械工程学院
专业：
机械设计制造及其自动化班级：
机设0903学号05
学生姓名：
王兴
导师姓名：
倪小丹
完成日期：
2012年7月2日
任务书……………………………………………..…………………………….1
夹具设计………………………………………………
1、本工序的加工要求与应限制的自由度
2、确定定位方案及定位误差的分析与计算………………….
3、夹紧方案的确定及夹紧装置的选择与设计……………………………
4、确定夹具的对刀（或导向）装置……………
5、夹具上其它装置的设计……………………………………………
6、夹具体的设计……………………………………………
7、夹具技术条件的制定……………………………………………
8、夹具的操作说明……………
参考文献………………………………………………
心得体会……………
专用夹具设计
机床夹具设计是工艺装备设计中的一个重要组成部分，在整个加工构成中，夹具不仅仅是为了夹紧、固定被加工零件，设计合理的夹具，还要求保证加工零件的位置精度、提高加工生产率。
各种专用夹具的设计质量，将直接影响被加工零件的精度要求，在机械加工工艺过程中起到重要的作用。
在设计的过程当中，应深入生产实际，进行调查研究，吸取国内外先进技术，制定出合理的设计方案，在进行具体设计。
钻连接座3-
7孔夹具设计
1本工序的加工要求与应限制的自由度
加工要求：
本夹具主要用来钻连接座右端3-
7孔。
这个孔在与中心线距离没有技术要求而且也无位置精度要求，因此孔精度要求不高，表面粗糙度要求喂Ra2.5，故再本道工序加工时主要应考虑如何提高劳动生产率，降低劳动强度。
应限制的自由度：
理论上应该限制5个自由度，Z轴方向移动不需要限制。
实际上实现了完全定位。
2确定定位方案及定位误差的分析与计算
基面选择是工艺规程设计中的重要工作之一。
基面选择得正确与合理可以使加工质量得到保证，生产率得以提高。
否则，加工工艺过程中回问题百出，更有甚者，还会造成零件的大批报废，是生产无法正常进行。
（1）粗基准的选择。
对于零件而言，尽可能选择不加工表面为粗基准。
而对有若干个不加工表面的工件，则应以与加工表面要求相对位置精度较高的不加工表面作粗基准。
根据这个基准选择原则，现选取φ17.5孔的不加工外轮廓表面作为粗基准，利用心轴的φ17.5外圆，和左端面限制5个自由度，再以一个销限制最后1个自由度，达到完全定位,然后钻孔。
（2）精基准的选择。
主要应该考虑基准重合的问题。
当设计基准与工序基准不重合时，应该进行尺寸换算，这在以后还要专门计算，此处不再重复。
①定位基准的选择
采用典型的一面两孔定位方式。
此零件放在Z535A立式钻床上加工，刀具为
7mm直柄麻花钻。
由零件分析，选择用心轴的φ17.5外圆，和左端面限制5个自由度，再以一个削边销销限制最后1个自由度，达到完全定位。
⑤夹具精度分析
利用夹具在机床上加工时，机床、夹具、工件、刀具等形成一个封闭的加工系统。
它们之间相互联系，最后形成工件和刀具之间的正确位置关系。
因此在夹具设计中，当结构方案确定后，应对所设计的夹具进行精度分析和误差计算。
由工序可知，本道工序只需钻3-φ7孔，所以孔的精度无需考虑，只保证它垂直与中心孔就可以了。
由于是立钻，又是一面两销定位，在垂直方向可能存在偏转（参见钻孔装配图）。
其计算同前面的计算相同。
转角定位误差为既是（由下的图可知）：
tana=（17.5+7-17.416-6.975）/（2*142）=0.00038
a=0.022
图3.18转角误差分析图
除了上面的误差外，影响孔位置度的因素还有：
1）、钻模板上装衬套孔的最大间隙：
0.006mm
2）、衬套与钻套配合的最大间隙：
0.032mm
3）、钻套与钻头配合的最大间隙：
0.015mm
4）、钻套的同轴度公差：
0.005mm
∴综合误差为：
0.036mm
从以上的分析可见，所设计的夹具能满足零件的加工精度要求。
3夹紧方案的确定及夹紧装置的选择与设计
1.定位元件与夹紧元件的选择
由定位方式可知，此夹具设计由一大面和心轴外圆限制5个自由度，削边销限制一个自由度。
③切削力与夹紧力的计算
由于本道工序完成3-
7孔的钻削，因此切削力为钻削力。
由参考文献[1]，表2.4-69得：
轴向力F：
扭矩M：
式中：
7mmf=0.4mm/r
代入数据计算得F=2483.35N
M=4.74N*mm
夹紧力的方向在轴线上，与M产生的转矩同轴，所以夹紧力F不需要太大，只要工件相对与夹具体没有移动就可以了。
4钻套、衬套、钻模板及夹具体设计
螺纹底孔的加工只需钻削加工就能满足加工要求。
考虑到钻套可能出现的磨损，故查参考文献[1]，表5.2-13选用可换钻套（GB2264-80其结构如下图所示），当磨损就可更换。
与其装配的是钻套用衬套（GB2263-80查表5.2-14），起固定的是钻套螺钉（GB2268-80查表5.2-16）。
图3.15可换钻套
表3.1可换钻套
d
D
H
h
C
r
基
本
尺
寸
极
限
偏
差
基
本
尺
寸
极
限
偏
差
7
+0.028
+0.013
12
+0.012
+0.001
22
18
12
10
4
7
0.5
1.5
1.5
16
图3.16钻套用衬套
表3.2钻套用衬套
d
D
H
C
基本尺寸
极限偏差
基本尺寸
极限偏差
12
+0.034
+0.016
18
+0.023
+0.012
12
0.5
2
图3.17钻套螺钉
表3.3钻套螺钉
d
L1
d1
D
d2
L
L0
n
t
基本尺寸
极限偏差
基本尺寸
极限偏差
M8
5.5
+0.20
+0.05
12
-0.05
-0.16
20
6
22
11.5
2
2.5
钻模板选用铰链式钻模板，用螺钉将其连接在夹具体上。
安装前先调整好位置然后用销定位，后用螺钉将其拧紧在夹具体上。
钻模板参见钻孔装配图。
5夹具的操作说明
本夹具用于在摇臂钻床上加工螺纹孔，本夹具采用一面两销实现完全定位。
端面限制3个自由度，短销限制两个自由度，再加一个防转销限制一个自由度。
本夹具采用螺旋夹紧机构，通过心轴连接，螺旋夹紧采用开口垫圈提高生产效率。
采用分度装置进行分度。
心得体会
课程设计终于完成，也意味着，这一学期即将结束，时间过得真快，不知不觉，一学期过去了，不知不觉，课程设计也完成了。
这两周的课程设计，总体来说，过的很充实，学到了很多新知识，过去所学的知识也得到了巩固。
对于夹具设计，从开始的不知所措，渐渐的懵懂，然后查找资料开始整体思路设计，设计计算，元件选择，到最后的装配画图，一切来得很不容易。
设计过程期间，曾出现过许多错误，在此，我要感谢我的指导老师，在她的指导下，才认清所犯的错误，并得以改正，学习到许多设计思路和设计过程中很容易犯的错误。
结束了，也要放假了，心中的紧张情绪也松弛下来，再次回首至今所做的所有课程设计，才懂得，课程设计的实践性和对知识的掌握巩固，它是一座沟通书面知识与实际应用的桥梁，意义重大，只有每次认真做完才能有那种舒适的，带有成就感的感觉。
参考文献
1．赵家齐主编机械制造工艺学课程设计指导书。
北京：
机械工业出版社
2．东北重型机械学院，洛阳农业机械学院编。
机床夹具设计手册上海：
上海科学技术出版社，1979
3．艾兴，肖诗纲主编。
切削用量手册北京：
机械工业出版社
4．金属切削手册上海：
上海科学文化技术出版社
5．倪小丹主编《机械制造技术基础》[M].北京：
清华大学出版社，2007
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