钻床夹具设计说明书.doc
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1、. .西 南 交 通 大 学本科毕业设计论文钻床夹具设计年 级:2007级学 号:20078938姓 名:耿孟娇专 业:数控技术指导教师:X顺东、谢敏2021年6月 . .word. . 院 系 机械工程系 专 业 数控技术 年 级 2007级 姓 名 耿孟娇 题 目 钻床夹具设计 指导教师评 语 指导教师 (签章)评 阅 人评 语评 阅 人(签章)成 绩辩论委员会主任 (签章) 年 月 日毕业设计论文任务书班 级 2007级 数控技术1班 学生XX 耿孟娇 学 号 20078938 发题日期:2021 年 3 月 1 日 完成日期:2021 年 6 月 18日题 目 钻床夹具设计 1、本论文
2、的目的、意义1培养学生运用机械制造工艺学及相关课程的知识,并结合生产实践中学到的知识,独立地分析和解决问题,能根据被加工零件的技术要求,运用夹具设计的根本原理和方法,学会拟定夹具设计方案,完成夹具构造设计,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。 2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。 3进一步培养学生识图、制图、运算和编写技术文件等根本技能。 2、学生应完成的任务:1完成论文相关资料的收集。 2完成不少于10000字符的英文相关资料翻译。 3完成夹具的总体方案设计。 4完成夹具的构造设计,画出夹具总装图及典型零部件图要求总图量至少到达两X0号图。 5
3、完成具有规定格式的设计说明书不少于15000字一份。 3、论文各局部内容及时间分配:共 16 周第一局部收集毕业设计所需要的中文、英文资料,选定设计零件2周第二局部 完成毕业设计中的英文翻译局部 1周第三局部 设计、修改钻床夹具构造草图 4周第四局部完成钻床夹具的误差计算1周第五局部 绘制、修改钻床夹具装配图、零件图 5周第六局部完成毕业设计中的论文局部1周第七局部 修改、整理及装订毕业设计有关资料 1周评阅及辩论1周备 注:1 孙已德.机床夹具图册.:机械工业,1983; 2 李名望.机床夹具设计实例教程.:化学工业,2021.8; 2 李家宝.夹具设计.:中国工业,1961.5; 3 傅成
4、昌,傅晓燕.公差与配合问答.:机械工业,2007.1; 4 虞自奋.AutoCAD2021高级案例解析.:中国电力,2021.5; 5 HIRAMEGRANT.夹具-非标准夹紧装置.:机械工业,1974.5; 6 曹岩.机床夹具手册与三维图库.:化学工业,2021.3; 指导教师: X顺东、谢敏 2021 年 2 月 28日审 批 人: 2021年 月 日摘 要夹具是机械加工不可缺少的部件,在机床技术向高速、高效、精细、复合、智能、环保方向开展的带动下,夹具技术正朝着高精、高效、模块、组合、通用、经济方向开展。该论文的设计任务是加工零件机壳上的五个孔,端面四个,侧壁上一个。由于该零件属于大批量
5、生产,钻孔精度要求较高,所以设计一个专用的钻床夹具,保证零件的加工质量。由于夹具的利用率高,经济性好,使用元件的功能强并且数量少,配套费用低,降低了生产本钱;采用夹紧装置,缩短停机时间,提高生产效率。设计钻床夹具,首先要仔细分析加工零件的技术要求,运用夹具设计的根本原理和方法,拟定夹具设计方案;在满足加工精度的条件下,合理的进展安装、定位、夹紧;在完成夹具草图后,进一步考虑零件间的连接关系和螺钉、螺母、定位销等的固定方式,设计合理的构造实现各零部件间的相对运动;根据各零件的使用要求,选择相应的材料。完成钻床夹具的所有设计后,用AutoCAD进展二维图形的绘制,首先画装配图,然后从装配图上拆画零
6、件图,标注相关尺寸及技术要求,最后进展论文的撰写、整理、修改完成该毕业设计。关键词: 夹具;钻床夹具;精度;CADAbstractFixture is an indispensable ponent in machining, in the machine tool technology to high-speed, high efficiency, precision, plex, intelligent, environmentally friendly direction, driven by fixture technology is moving in high-precision,
7、 high efficiency, module, bination, general economic direction.The task of the thesis is processing five holes on parts (cabinet) ,four face, a sidewall.As the parts are high-volume production,hole require high precision, so the design of a special drilling fixture.Assurance the quality of machining
8、 .Thanks to the high utilization rate of the fixture, the economy is good, with strong features and a small number of ponents, supporting low-cost, lower production costs,with clamping device, reduce downtime, improve production efficiency.Designed drilling fixture, the first careful analysis is the
9、 technical requirements for processing ponents, fixture design using the basic principles and methods.Prepared the fixture design scheme ;Meet the conditions of precision ,then reasonable installation, positioning, clamping;After the pletion of draft fixture, and further consider the connection rela
10、tion between parts and screws, nuts, pins and other fixed means,designing the reasonable structure to achieve relative motion between the various ponents;Requirements of the various ponents, select the appropriate materials.pletion of all drilling fixture design, using the AutoCAD drawing two-dimens
11、ional graphics,first draw assembly drawing, and then removed from the part drawing on the painting Parts,marking the related to size and technical requirements,finally, write a thesis, organize, edit, plete the graduation project.Keywords Fixture; drilling fixture; accuracy; CAD目录第1章 绪论11.1 机床夹具的开展概
12、括11.2 机床夹具的开展方向21.3 夹具的特点31.4 夹具的设计要点3第2章 钻床夹具的总体设计42.1 设计任务42.2 夹具的设计步骤72.3 钻床夹具的设计5第3章 夹具的工作原理与构造设计103.1 对定位元件的根本要求103.2 定位方案与定位元件103.3 夹紧113.4 夹紧方案的选择123.4.1 钻削切削力123.4.2 实际所需夹紧力的计算143.4.3 夹紧方案173.5 夹具的使用方法21第4章 钻床夹具体及夹具零件的设计224.1 夹具体的要求224.2 夹具体毛坯的类型234.3 钻模板以及钻套的设计24第5章 夹具误差的计算295.1 角度尺寸公差295.2
13、 定位误差295.3 工件在夹具上加工的精度分析305.4 夹具误差的计算31第6章 零件材料366.1 标准件366.2 盖板、中间板、底板376.3 铰链叉架、压板396.4 长型固定钻套、可换钻套416.5 螺纹头凸肚手柄43致谢45参考文献47. .word. .第1章 绪 论1.1 机床夹具的开展概括 机床夹具的现状:机床夹具是在机械制造过程中,用来固定加工对象,使之占有正确的空间位置,用来加工或检测并保证加工要求的机床附加装置,简称为夹具。夹具最早出现在18世纪后期。随着科学技术的不断进步,夹具已从一种辅助工具开展成为门类齐全的工艺装备。国际生产研究协会的统计说明,目前中、小批多品
14、种生产的工件品种已占工件种类总数的85左右。现代生产要求企业所制造的产品品种经常更新换代,以适应市场的需求与竞争。然而,一般企业都仍习惯于大量采用传统的专用夹具,一般在具有中等生产能力的工厂里,约拥有数千甚至近万套专用夹具;另一方面,在多品种生产的企业中,每隔34年就要更新5080左右专用夹具,而夹具的实际磨损量仅为1020左右,为了适应科学技术的快速开展,我们在短短几年内需更新大量的专用夹具,这样即提高了加工的本钱,也造成了材料的浪费,为了减少这种情况,我们可以采用数控机床的柔性化制造技术。近年来,数控机床、加工中心、成组技术、柔性制造系统FMS等新加工技术的应用,对机床夹具提出了如下新的要
15、求:1能迅速方便地装备新产品的投产,以缩短生产准备周期,降低生产本钱;2能装夹一组具有相似性特征的工件;3能适用于精细加工的高精度机床夹具;4能适用于各种现代化制造技术的新型机床夹具;5采用以液压站等为动力源的高效夹紧装置,以进一步减轻劳动强度和提高劳动生产率;6提高机床夹具的标准化程度。1.2 机床夹具的开展方向现代机床夹具的开展方向:主要表现为标准化、精细化、高效化、柔性化和模块化等五个方面。1标准化 机床夹具的标准化与通用化是相互联系的两个方面。目前我国已有夹具零件及部件的国家标准:GB/T2148T225991以及各类通用夹具、组合夹具标准等。机床夹具的标准化,有利于夹具的商品化生产,
16、有利于缩短生产准备周期,降低生产总本钱。2精细化 随着机械产品精度的日益提高,势必相应提高了对夹具的精度要求。精细化夹具的构造类型很多,例如用于精细分度的多齿盘,其分度精度可达0.1;用于精细车削的高精度三爪自定心卡盘,其定心精度为5m。3高效化 高效化夹具主要用来减少工件加工的根本时间和辅助时间,以提高劳动生产率,减轻工人的劳动强度。常见的高效化夹具有自动化夹具、高速化夹具和具有夹紧力装置的夹具等。例如,在铣床上使用电动虎钳装夹工件,效率可提高5倍左右;在车床上使用高速三爪自定心卡盘,可保证卡爪在试验转速为9000r/min的条件下仍能结实地夹紧工件,从而使切削速度大幅度提高。目前,除了在生
17、产流水线、自动线配置相应的高效、自动化夹具外,在数控机床上,尤其在加工中心上出现了各种自动装夹工件的夹具以及自动更换夹具的装置,充分发挥了数控机床的效率。4柔性化 机床夹具的柔性化与机床的柔性化相似,它是指机床夹具通过调整、组合等方式,以适应工艺可变因素的能力。工艺的可变因素主要有:工序特征、生产批量、工件的形状和尺寸等。具有柔性化特征的新型夹具种类主要有:组合夹具、通用可调夹具、成组夹具、模块化夹具、数控夹具等。为适应现代机械工业多品种、中小批量生产的需要,扩大夹具的柔性化程度,改变专用夹具的不可拆构造为可拆构造,开展可调夹具构造,将是当前夹具开展的主要方向。5模块化 模块化的设计省时、节能
18、,表达在各种先进夹具的系统中,为夹具的计算机辅助设计与组装打下了坚实的根底,应用CAD技术,可建立元件库、典型夹具库和用户使用档案库,可进展夹具优化设计,进展夹具的三维实体组装。模拟仿真刀具的切削过程,为用户提供正确、合理的配套方案,了解市场需求,不断地改良和完善夹具系统。1.3 夹具的特点1保证工件的加工精度专用夹具应有合理的定位方案,适宜的尺寸,公差和技术要求,并进展必要的精度分析,确保夹具能满足工件的加工精度要求。2提高生产效率专业夹具的复杂程度要与工件的生产纲领相适应,应根据工件生产批量的大小选用不同复杂程度的高效夹紧装置,以缩短辅助时间,以提高生产效率。3工艺性好专用夹具的构造简单,
19、合理,便于加工,装配,检验和维修。专用夹具的生产属于小批量生产。4使用性好专用夹具的操作应简单,省力,平安可靠,排屑应方便,必要时可设置排屑机构。5经济型好除考虑专用夹具本身构造简单,标准化程度高,本钱低廉外,还应根据生产纲领对夹具方案进展必要的经济分析,以提高夹具在生产中的经济效益。1.4 夹具的设计要点确定各外表加工方案,在选择各外表孔的加工方法时,需综合考虑以下因素:1要考虑各外表的精度和质量要求,根据各加工外表的技术要求,选择加工方法及分几次加工。2根据生产类型来选择,在大批量生产中可使用专用的高效率的设备;在单件小批量生产中那么使用常用设备和一般加工方法。3要考虑被加工材料的性质。4
20、要考虑工厂或车间的实际情况,同时也应考虑不断改良现有的加工方法和设备,推广新技术,提高工艺水平。5此外,还要考虑一些其他因素,如加工外表的物理机械性能的特殊要求,工件形状和重量等。第2章 钻床夹具的总体设计2.1 设计任务本设计的主要任务是设计一个钻床夹具,在零件端面上钻四个大小一样,相互对称的孔,另外在侧壁上钻一个孔,为了使钻孔的位置准确,必须对零件进展固定定位,提高加工精度,使之满足使用要求。专用夹具设计,方便加工及装卸,节省时间,提高工作效率。被加工零件如下列图:水平孔8mm垂直孔4-6mm图2-1 被加工零件及需要加工的孔如2-1所示,被加工零件材料为10#,厚度为5mm,总长为30m
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