尾座体零件加工φ17H6孔的钻床夹具设计.docx

1、 尾座体零件加工尾座体零件加工 17H6 孔的钻床夹具设计孔的钻床夹具设计 洛阳理工学院 课程设计说明书 课程名称：机械制造装备设计 设计课题：钻床夹具设计 专 业：机械设计制造及其自动化 年 月 日 机械制造装备设计课程设计任务书 设计题目：“尾座体”零件加工 17H6 孔的钻床夹具设计 设计内容：1.零件图 1张 2.夹具装配图 1张 3.设计说明书 1份 设计要求：1.设计“尾座体”零件加工 17H6 孔的钻床夹具。2.夹具设计要求合理，能有效提高加工精度，保证加工质量，降低加工成本，提高加工效率和减轻工人劳动强度，便于零件进行批量生产。设计（论文）开始日期 年 月 日 指导老师：设计（

2、论文）完成日期 年 月 日 年 月 日 序言序言 机械制造装备课程设计是在全部学完机械制造装备学及机床夹具设计课程，并进行了生产实习的基础是进行的一个教学环节。它要求学生全面地综合运用本课程及其有关先修课程的理论和实践知识进行工艺及结构的设计，也为以后搞好毕业设计进行一次预备训练。其目的在于：（1）培养学生运用机械制造装备学及有关课程（工程材料与热处理、机械设计、互换性与测量技术、金属切削机床、金属切削原理与刀具等）的知识，结合生产实践中学到的知识，独立地分析和解决工艺问题，初步具备设计一个中等复杂程度零件的工艺规程的能力。（2）能根据被加工零件的技术要求，运用夹具设计的基本原理和方法，学会，

3、拟订夹具设计方案，完成夹具结构设计，初步具备设计出高效、省力、经济合理并能保证加工质量的专用夹具的能力。（3）培养学生熟悉并运用有关手册、标准、图表等技术资料的能力。（4）进一步培养学生识图、制图、运算和编写技术文件等基本技能。对于我本人来说，机械课程设计是对所学内容的一次综合加工，是一个融会贯通的过程，是消化和吸收书本内容所必需得过程，使自己将知识运用到时间当中，我从中受益匪浅。这次课程设计为我今后的学习生活打下了良好的基础。由于水平有限，设计中不足和错误还望老实批评指正。目 录 一、零件分析 6 1.1零件的作用 6 1.2零件的工艺分析 6 二、工艺规程设计 7 2.1确定毛坯的制造形式

4、7 2.2定位基准的选择 7 2.3 拟定工艺路线8 三、夹具设计 12 3.1问题的提出12 3.2夹具设计 12 3.2.1 加工 17H6 孔夹具设计 12 3.2.2 确定导向装置14 3.2.3 钻模板的结构形式选择 15 3.2.4夹具体及总体设计16 3.2.5 夹具装配图上标注的尺寸 17 3.2.6夹具装配图上应标注的技术要求18 四、课程设计小结19 五、参考文献20 一一、零件的分析、零件的分析 尾座体是题目所给定的零件是机床上的，17H6 的孔与顶尖研配，底面和 75 斜面与磨床工作台相连，通过 14mm 孔用螺栓将“尾座体”紧固在工作台上。其安装在在导轨的最右端，尾座

5、可以沿尾座导轨作纵向调整移动，然后压下尾座紧固手轮将尾座夹紧在所需位置，摇动尾座手轮可以实现对工件的顶紧。1.1.零件的作用 尾座体是题目所给定的零件是工具磨床上的，17H6 的孔与顶尖研配，底面和75 斜面与磨床工作台相连，通过 14mm 孔用螺栓将“尾座体”紧固在工作台上。主要作用是固定顶尖。圆柱体形的部分有一个 17H6 孔，并且有一个 M6的螺纹孔，顶尖穿过 17H6孔，将螺钉拧紧，这样就将顶尖固定。1.2 零件的工艺分析“尾座体”共有三组加工表面，其中两组有位置度要求。（1）以 14mm 孔为中心的加工表面。这一组表面包括 14mm 孔以及 261的沉头孔和粗糙度 Ra=12.5m

6、的凸台面。（2）以基准面 A为中心的加工表面。这一组表面包括 Ra=1.6m 的基准面 A和基准面B，Ra=12.5m 的凹槽底面和 Ra=6.3m 的右端面和 Ra=12.5m 的下端面。（3）以 17H6孔为中心的加工表面。这一组表面包括 17H6孔以及 1 45 的倒角，左右端面和 M6 的螺纹孔。其中主要加工面为 17H6 孔内壁。第二组和第三组加工表面有位置度要求，如下：17H6孔圆度公差为 0.003mm；17H6孔圆柱度公差为 0.004mm；17H6孔中心线与基准面 A平行度公差的要求为 0.005mm；17H6孔中心线与基准面 B平行度公差的要求为 0.005mm；由以上分析

7、，可以先加工第二组加工表面。二、工艺规程设计 2.1 确定毛坯的制造形成 由于该零件的形状较复杂，因此不能用锻造，只能用铸件，而且年生产批量为5000 件已达成批生产的水平，采用批量造型生产。根据零件主要的加工表面的粗糙度确定各表面加工余量，查参考文献查参考文献2 机械加工工艺手册，以后有计算在此就不重复了。图（1）2.2 基面的选择 基面的选择是工艺规程中的重要工作之一，基面的选择的正确与合理可以使加工的质量得到保证、生产效率得到提高；否则不但使加工工艺过程中的问题百出，更有甚者，还会造成零件大批报废，使生产无法正常进行。粗基准的选择：对于象机床尾座这样的零件来说，选择好粗基准是至关重要的，

8、能够保证零件的各种加工余量的选择。对于一般零件而言，以加工面互为基准完全合理；但对于本零件来说，如果以 17的孔为粗基准可能造成位置精度不达标，按照有关粗基准的选择原则（即当零件有不加工表面时，应以这些不加工面作为粗基准）现在选择不加工 35的外圆表面和外表不加工面作为粗基准，利用一组两个锥套夹持两端作为主要定位面以消除五个不定度，再用一个支承板、支承在前面用以消除一个不定度，达到完全定位。用来加工工件的底面。对于精基准而言，主要应考虑基准的重合问题。这里主要以已加工的底面为加工的精基准。当设计基准与工序基准不重合时应该进行尺寸换算，后面对此有专门的计算这里就不重复了。2.3制定工艺路线 制定

9、工艺路线的出发点应当是使零件的几何形状、尺寸精度及位置精度等技术要求能得到合理的保证。在生产纲领已确定为批量生产的条件下，可以考虑采用万能机 床配以专用夹具，并尽量使工序集中来提高生产率。除此之外，还应当考虑经济效果，以便使用生产成本下降：2.3.1 工艺路线方案一 工序.铣削17H的孔的两端面（粗铣、半精铣）工序.扩17H的孔。工序.倒角 工序.铣削孔14 的端面、铣削 M6的端面、粗铣最底面、粗铣导轨面、铣工艺面、铣削 2 2的退刀槽、精铣导轨面、精铣燕尾面 工序.铣削28的端面 工序.钻14 的孔、扩孔 工序.镗削28 的沉降孔 工序.钻 M6的孔、攻丝 工序.精加工17 的孔、研配 工

10、序.精加工导轨面配刮 1213 点/25 25 2.3.2 艺路线方案二 工序.铣削17H的孔的两端面（粗铣、半精铣）工序.粗刨导轨面 工序.粗刨燕尾面 工序.刨削导轨面的工艺台阶面 工序.铣削 2 2的退刀槽 工序.精刨导轨面 工序.精刨燕尾面 工序.扩17 的孔 工序.铣削14 的孔的端面 工序.镗28的孔 工序.研配17 的孔 工序.导轨配刮 2.3.3.工艺方案的比较分析 上述两方案的特点在于：方案一是先加工孔，然后以此孔为基准加工其它各处，而方案二是以导轨面为基准加工其它面，可以看出以先加工孔，以孔作为定位基准加工时位置精度较易保证，并且定位装夹等都比较方便，但是方案一中的一次装夹多

11、道工序除了可以选用专用夹具设计的组合机床（但在成批生产是在普通机床上能保证精度的情况下，应尽量不选用专用机床）以外，只能选用多工位万能铣床加工。而目前万能铣床的加工精度还不能加工导轨面的精度要求，因此决定将方案二中的工序移入方案一，由于铣削时不能很好地加工燕尾处的的斜面，因此在导轨面和燕尾的加工都采用刨削。具体工艺过程如下：工序 1.粗铣削17H6 的孔的两端面 工序 2.精铣削17H6 的孔的两端面 工序 3.钻17H6的孔 工序 4.扩17H6的孔 工序 5.惚的倒角 工序 6.粗铣14的孔的端面 工序 7.半精铣14 的孔的端面 工序 8.铣削 M6 的端面 工序 9.粗刨燕尾底面 工序

12、 10.粗刨轨面 工序 11.铣刨导轨面的工艺面 工序 12.铣削 2 2的退刀槽 工序 13.精刨燕尾面 工序 14.精刨导轨面 工序 15.磨燕尾面 工序 16.磨导轨面 工序 17.钻14的孔 工序 18.扩14的孔 工序 19.钻 M6 的螺纹孔 工序 20.攻丝 工序 21.镗削28的沉降孔 工序 22.镗削的孔 工序 23.镗削的孔 工序 24.导轨面配刮 工序 25.精加工17H6 的孔研配 工序 26.人工时效 工序 27.终检 但考虑工序集中和铸件不适合热处理取消工序 26，而且考虑工序集中，集中同一中加工的粗精加工。具体的工序如下：工序 1.导轨面加工（粗、半精铣削导轨面及

13、刨削导轨面的工艺面、精刨导轨面）工序 2.燕尾面加工（粗刨、精刨燕尾面）工序 3.铣削17H6 的孔的两端面（粗、精铣）工序 4.孔加工（钻、扩、绞17H6的孔）工序 5.铣削14的孔的端面 工序 6.14的孔加工（14 的孔钻、扩）工序 7.铣削 M6 的端面 工序 8.钻孔（钻 M6 的螺纹孔）工序 9.惚的倒角 工序 10.磨削（导轨面、燕尾面）工序 11.镗削（镗削28的沉降孔）工序 12.攻丝 工序 13.导轨面配刮 工序 14.珩磨：工序 15.精加工17H6 的孔研配 工序 16.终检 以上过程详见后面的工艺卡 三、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

14、计专用夹具。经过与指导老师协商，决定设计设计主视图 17H6 孔的钻床夹具。3.1 问题的提出 利用此夹具用来加工孔，此处有很高的设计要求。但加工的部分都尚未加工，因此，在设计时，主要考虑如何提高劳动生产率，降低劳动强度，并且精度也是非常重要的。3.2夹具设计 3.2.1 加工主视图孔夹具设计（1）定位基准的选择 由零件图可知，的孔应对导轨面和燕尾面有平行度的及位置度的要求，而且本身有圆度和圆柱度的要求。为了使定位误差为零，应该采用互定位，但是由于其他的各面都未加工，因此这里只选用已加工的底面和 75 度斜面作为主要定位基准。由于孔 17的精度要求高，和定位尺寸误差小，为保证孔的位置和加工准确

15、性我们在加工底面的时间要求通过精加工后作为加工 17的孔的基准。这样就可以更好的保证孔 17的位置和加工精度！夹紧时主要是限制工件的在平面上的转动，由于外表面基本上是不用加工的，所以在加工的时候采用不加工的面作为夹紧。图 2（2）夹紧力的选择 在钻孔是夹紧力产生的力矩，必须满足 （查资料1机床夹具设计手册）其中钻削时的扭矩，其值由切削原理的公式计算确定；钻削时的时，左边压紧件产生力矩；钻削时的时，右边压板产生力矩。为了提高夹紧的速度，而且工件较小，切削过程中的震动不太大。夹具图在后面画出。夹紧力 式（4.1）式（4.2）（3）定位误差 定位元件尺寸及公差的确定。夹具的主要定位是孔的两端面，该端

16、面与孔的垂直度有一定的要求。3.2.2 确定导向装置 使用钻床钻孔时，钻头的导向可采用钻套，钻套有固定钻套、可换钻套、快换钻套和特殊钻套等四种。固定钻套是直接钻模板或夹具体的孔中的，属于过盈配合。这种钻套位置精度高，结构简单，但磨损后不易更换，故适合于中、小生产中只钻一次的孔。对于要连续加工的孔，如钻扩铰的孔加工，则要采用可换钻套，或快换钻套。可换钻套是先把衬套用过盈配合 H7/n6固定在钻模或夹具体孔上，再采用间隙配合 H7/g5或 H7/g6 将可换钻套装入衬套中，并用螺钉压住钻套。这种钻套更换方便，适用于中批以上生产。对于在一道工序内需要连续加工的孔，就采用钻套。快换钻套与可换钻套上基本相似，只是在外套头部多开了一个圆弧状或直线状的缺口。换钻套时，只需将钻套逆时针转动，当缺口转到螺钉位置时即可取出，换套更加方便迅速。钻套均已经标准化了，设计时可以查夹具设计手册选用。但对于一些特殊，可以根据加工条件的特殊性设计专用钻套。即特殊钻套。选择钻套时，要注意外套的高度 H和外套底端与工件间的距离 h钻套高度是指外套与钻头接触部分的长度。太短不能直到导向作用，会降低位置精夹紧则大得更多。在使