遼寧職業(yè)學(xué)院畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）題 目鉆孔夾具的設(shè)計(jì)系（分院）機(jī)械工程學(xué)院專業(yè)班級 機(jī)自1034班姓 名 指導(dǎo)教師姓名 職稱 日 期 遼寧職業(yè)學(xué)院畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）任務(wù)書專業(yè)班級：機(jī)自1034班學(xué)生姓名：題 目：鉆孔夾具的設(shè)計(jì)上交論文（報(bào)告）日期： 答辯日期：指導(dǎo)教師：本人聲明我聲明，本論文及其設(shè)計(jì)工作是由本人在指導(dǎo)教師的指導(dǎo)下獨(dú)立完成的，在完成論 文時所利用的一切資料均已在參考文獻(xiàn)中列出。畢業(yè)生簽名：時間： 年 月 日目錄摘要1鉆孔夾具設(shè)計(jì)21.1 設(shè)計(jì)的目的21.2 機(jī)床夾具的主要功能31.3 機(jī)床夾具的特殊功能 31.4 生產(chǎn)條件31.5 夾具總體設(shè)計(jì)的要求31.6 機(jī)床夾具的總體形式41.6.1 確定夾具體41.6.2 確定聯(lián)接體51.7 設(shè)計(jì)夾緊機(jī)構(gòu)一般應(yīng)遵循以下主要原則 51.8 鉆孔夾具方案設(shè)計(jì)51.9 制定出合理的設(shè)計(jì)方案5夾具分類3夾具的定位方式74設(shè)計(jì)夾緊裝置時應(yīng)注意什么 85總結(jié)9參考文獻(xiàn)10致謝11遼寧職業(yè)學(xué)院畢業(yè)論文摘要在設(shè)計(jì)的過程中，我綜合運(yùn)用了系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方法和相關(guān)設(shè)計(jì)軟件（如 CAXA）,且應(yīng) 用相關(guān)設(shè)計(jì)資料（包括手冊、標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范等）以及進(jìn)行經(jīng)驗(yàn)估算等方法。運(yùn)用在學(xué)校所 學(xué)基本理論知識，正確解決工件在加工時的定位和夾緊問題，選擇合理的設(shè)計(jì)方案，進(jìn) 行計(jì)算，設(shè)計(jì)出符合要求、優(yōu)質(zhì)、高效、低成本的夾具。并運(yùn)用所學(xué)基本理論知識，解決工件在加工時的定位和夾緊問題，選擇了合理的方案和計(jì)算，設(shè)計(jì)出符合優(yōu)質(zhì)、高 效、低成本的夾具。關(guān)鍵詞：鉆孔夾具設(shè)計(jì)111鉆孔夾具設(shè)計(jì)1.1 設(shè)計(jì)的目的機(jī)械制造裝備設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)是機(jī)械設(shè)計(jì)中的一個重要的實(shí)踐性教學(xué)環(huán)節(jié)，也是機(jī)械類專業(yè)學(xué)生較為全面的機(jī)械設(shè)計(jì)訓(xùn)練。其目的在于：1 .培養(yǎng)學(xué)生綜合運(yùn)用機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)以及其他先修課程的理論知識和生產(chǎn)實(shí)際知識 去分析和解決工程實(shí)際問題的能力，通過課設(shè)訓(xùn)練可以鞏固、加深有關(guān)機(jī)械課設(shè)方面的 理論知識。2 .學(xué)習(xí)和掌握一般機(jī)械設(shè)計(jì)的基本方法和步驟。培養(yǎng)獨(dú)立設(shè)計(jì)能力，為以后的專業(yè) 課程及畢業(yè)設(shè)計(jì)打好基礎(chǔ)，做好準(zhǔn)備。3 .使學(xué)生具有運(yùn)用標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范手冊、圖冊和查詢有關(guān)設(shè)計(jì)資料的能力。我國的裝備制造業(yè)盡管已有一定的基礎(chǔ)，規(guī)模也不小，實(shí)力較其它發(fā)展中國家雄厚。但畢竟技術(shù) 基礎(chǔ)薄弱，滯后于制造業(yè)發(fā)展的需要。我們要以高度的使命感和責(zé)任感，采取更加有效 的措施，克服發(fā)展中存在的問題，把我國從一個制造業(yè)大國建設(shè)成為一個制造強(qiáng)國，成 為世界級制造業(yè)基礎(chǔ)地之一。夾兒是一種裝夾工件的_L芝蕓備 它廣泛地應(yīng)用機(jī)械制造過程的切削加工、熱 處理、裝配、焊接和檢測等工藝過程中。在金屬切削機(jī)床上使用的夾具統(tǒng)稱為機(jī)床夾JU在現(xiàn)代牛產(chǎn)中 機(jī)床夾幾出一種不可缺少的工藝裝備 它在接影響著加上的精度、 勞動生產(chǎn)率和產(chǎn)品的制造成本等 故機(jī)床,夾具設(shè)計(jì)在企業(yè)的產(chǎn)品設(shè)計(jì)和制造以及牛產(chǎn) 技術(shù)準(zhǔn)備中占有極其重要的地位。機(jī)床夾具設(shè)計(jì)是一項(xiàng)重要的技術(shù)工作在機(jī)械加工過程中，夾具按專業(yè)化程度可分為通用夾具、專用夾具、可調(diào)夾具、組 合夾具、成組夾具、標(biāo)準(zhǔn)夾具、隨行夾具、組合機(jī)床夾具等。對于大批量生產(chǎn)的產(chǎn)品一 般選用專用夾具。鉆夾具的主要任務(wù)是保證刀具旋轉(zhuǎn)軸線對工件定位表面有正確的相互 位置，根據(jù)工件的集合形狀和尺寸結(jié)構(gòu)及工藝特性，選擇不同形式的鉆模以保證產(chǎn)品精 度和生產(chǎn)率。1.2 機(jī)床夾具的主要功能定位：確定工件在夾具中占有正確的過程。定位是通過工件定位基準(zhǔn)面與夾具定位 元件的定位面接觸或配合實(shí)現(xiàn)的。 正確的定位可以保證工件加工面的尺寸和位置精度要 求。夾緊1.件定位后將二固定使六件加工過門中俁持定位一位一罡不變的操作，山 工件在加工時受到各種力的作用若不將工件固定則工件會松動、脫落.因此夾 緊為工件提供了安全、可靠的加工條件。1.3 機(jī)床夾具的特殊功能1對刀 調(diào)整刀鋸切削刃和對，件或夾具的U：確位置口如鈦床夾匚中的對刀塊 它 能迅速地確定銃刀相對于夾具的正確位置。2 導(dǎo)向加制床夾中的印度板和砧套 能迅速地峰定3頭的位宣.”3導(dǎo)其進(jìn)行鉆削口導(dǎo)向兀件制成模板出式 故鉆床夾具常稱為鉆?？阪i床夾n也n有導(dǎo)向功能,1.4 生產(chǎn)條件直徑從1毫米以下至120毫米的所有規(guī)格鉆頭都可以使用鉆床加工。臺式鉆床的加工范圍通常在15毫米以下。立式鉆床的最大加工范圍通常在157強(qiáng)米之間。搖臂鉆的最大加工范圍在251204米之間。各種鉆床主軸的錐孔型號和功率不同。最小的高速臺 鉆的功率只有200W最大的搖臂鉆白功率可以達(dá)到 25KW臺鉗常用在立式鉆床和臺式 鉆床上，只能夾持小型零件，大中型零件通常在搖臂鉆上加工，直接夾緊在工作臺上。Z5025s號立式鉆床，最大鉆孔直徑25mm主軸端至底面距離1000mm主軸級數(shù)9級，主 軸轉(zhuǎn)速范圍500-2000轉(zhuǎn)每分鐘，主軸行程200mm外形尺寸1050X 687X 19801.5 夾具總體設(shè)計(jì)的要求1夾具應(yīng)滿足零件加工工序的精度要求。特別對于精加工工序，應(yīng)適當(dāng)提高夾具的 精度，以保證工件的尺寸公差和形狀位置公差等。2夾具應(yīng)達(dá)到加工生產(chǎn)率的要求。特別對于大批量生產(chǎn)中使用的夾具，應(yīng)設(shè)法縮短 加工的基本時間和輔助時間。3夾具的操作要方便、安全。按不同的加工方法，可設(shè)置必要的防護(hù)裝置、擋屑板以及各種安全器具。4能保證夾具一定的使用壽命和較低的夾具制造成本。夾具元件的材料選用將直接影響夾具的使用壽命。因此，定位元件以及主要元件宜采用力學(xué)性能 較好的材料。夾具的低成本設(shè)計(jì)在世界各國都以相當(dāng)重視。為此，夾具的復(fù)雜程度應(yīng)與 工件的生產(chǎn)批量相適應(yīng)。在大批量生產(chǎn)中。宜采用氣壓、液壓等高效夾緊裝置；而小批 量生產(chǎn)，則宜采用較簡單的夾具結(jié)構(gòu)。5要適當(dāng)提高夾具元件的通用化和標(biāo)準(zhǔn)程度。選用標(biāo)準(zhǔn)化元件，特別應(yīng)選用商品化 的標(biāo)準(zhǔn)元件，以縮短夾具制造周期，從而降低夾具成本。6必須具有良好的結(jié)構(gòu)工藝性，以便夾具的制造、使用和維修。以上要求有時是互 相矛盾的，故應(yīng)在全面考慮的基礎(chǔ)上，處理好主要矛盾，使之達(dá)到較好的效果。例如鉆 模設(shè)計(jì)中，通常側(cè)重于生產(chǎn)率的要求。1.6 機(jī)床夾具的總體形式機(jī)床夾具的總體形式一般應(yīng)根據(jù)工件的形狀、大小、加工內(nèi)容及選用機(jī)床等因素來 確定。夾具的組成歸納為：1定位元件及定位裝置用于確定工件正確位置的元件或裝置。2加緊元件及夾緊裝置 用于固定元件已獲得的正確位置的元件或裝置。3導(dǎo)向及對刀元件用于確定工件與刀具相互位置的元件。4動力裝置在成批生產(chǎn)中，為了減輕工人勞動強(qiáng)度，提高生產(chǎn)率，常采用氣動、液動等 動力裝置。5夾具體用于將各種元件裝置連接在一體，并通過它將整個夾具安裝在機(jī)床上。6其他元件及裝置 根據(jù)加工需要來設(shè)置的元件或裝置。1.6.1 確定夾具體夾具體上一般不設(shè)定位和定向裝置，特別是臺鉆、立鉆和搖臂鉆上使用時，但夾具 體底板上一般都設(shè)有翻邊或留一些平臺面，以便夾具在機(jī)床工作臺上固定。夾具體一般 是設(shè)計(jì)成平板式（有些夾具體鑄造成特殊形狀），保證具有足夠的剛性。它用來固定定 位元件、加緊機(jī)構(gòu)和聯(lián)接體，并于機(jī)床可靠聯(lián)接。1.6.2 確定聯(lián)接體聯(lián)接體是將導(dǎo)向裝置與夾具體聯(lián)接的工件，設(shè)計(jì)時主要考慮聯(lián)接體的剛性，合理布 置聯(lián)接體的位置，給定位元件、夾緊機(jī)構(gòu)留出空間。此火具體的聯(lián)接裝置通過內(nèi)六角螺 栓和圓柱銷來定位，考慮到剛性問題，在相對應(yīng)的位置上在用一個聯(lián)接體支承鉆套板， 同樣用內(nèi)六角螺栓定位。1.7 設(shè)計(jì)夾緊機(jī)構(gòu)一般應(yīng)遵循以下主要原則1火緊必須保證定位準(zhǔn)確可靠，而不能破壞定位。2工件和夾具的變形必須在允許的范圍內(nèi)。3夾緊機(jī)構(gòu)必須可靠。夾緊機(jī)構(gòu)各元件要有足夠的強(qiáng)度和剛度，手動夾緊機(jī)構(gòu)4必須保證自鎖，機(jī)動夾緊應(yīng)有聯(lián)鎖保護(hù)裝置，夾緊行程必須足夠。5夾緊機(jī)構(gòu)操作必須安全、省力、方便、迅速、符合工人操作習(xí)慣。6夾緊機(jī)構(gòu)的復(fù)雜程度、自動化程度必須與生產(chǎn)綱領(lǐng)和工廠的條件相適應(yīng)。1.8 鉆孔夾具方案設(shè)計(jì)方案設(shè)計(jì)是夾具設(shè)計(jì)的重要階段，它在分析各種原始資料的基礎(chǔ)上，要完成下列設(shè) 計(jì)工作： 研究殼體零件原始資料，明確設(shè)計(jì)要求。 擬訂鉆孔夾具結(jié)構(gòu)方案，繪制夾具結(jié)構(gòu)草圖。 繪制夾具總圖，標(biāo)注有關(guān)尺寸及技術(shù)要求。繪制零件圖。1.9 制定出合理的設(shè)計(jì)方案從另外一方面來說，機(jī)床夾具設(shè)計(jì)是工藝裝備設(shè)計(jì)中的一個重要組成部分，是保 證產(chǎn)品質(zhì)量和提高勞動生產(chǎn)率的一項(xiàng)重要技術(shù)措施。在設(shè)計(jì)過程中應(yīng)深人實(shí)際，進(jìn)行調(diào) 查研究，吸取國內(nèi)外的先進(jìn)技術(shù)，制定出合理的設(shè)計(jì)方案，再進(jìn)行具體的設(shè)計(jì)。1.鉆小4mm伯孑L 進(jìn)給量：f=0.2mm/r 查手冊表10-6(P429)(2)切削速度：v=0.41m/s=24.6m/min 查手冊表 10-15(P437)(3)機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速：ns=1000vc/( JI dw)=1000*24.6/(3.14*4)=1958.6(r/min)查工藝手冊表 4-5-1(P176) 取ns=1360r/min所以實(shí)際切削速度：v=JIdn/1000=1360*4*3.14/1000=17.08(m/min)切削工時：L1=(D-d1)/2*ctgKr+(1-2)=(9-0)/2*ctg60° +(1-2)=2.5mmL2=1-4 取 L2=3mmL=5.5mm所以 tm = (L1+L2+L)/nf=(3+2.5+5.5 ) /(0.2*1360)=0.04(min)2較小6mm勺臺階孔(1)進(jìn)給量：f=0.3mm/r(2)切削速度：v=0.33m/s=19.8m/min2夾具分類按鉆模有無夾具體，以及夾具體是否可動，而分為下面幾類：1 .固定式鉆模這種鉆模在使用時，是被固定在鉆床工作臺。用于在立軸式鉆床上加工較大的單 孔或在搖臂鉆床上加工平行孔系。如果要在立式鉆床上使用固定式鉆模加工平行空系， 則需要在機(jī)床主軸上安裝鉆模時，一般先將裝在主軸上的定尺刀具伸入鉆套中，以確定 鉆模的位置，然后將其緊固。這種加工方式的鉆孔精度比較高。2 .回轉(zhuǎn)式鉆?；剞D(zhuǎn)式鉆模主要用于加工同一圓周面上的平行孔系，或分布在圓周上的徑向孔。 有立軸、臥軸和斜軸回轉(zhuǎn)等三種基本形式。由于回轉(zhuǎn)臺已標(biāo)準(zhǔn)化，并作為機(jī)床附件由專 門廠生產(chǎn)供應(yīng)，固回轉(zhuǎn)式鉆模的設(shè)計(jì)，大多數(shù)情況是設(shè)計(jì)專用的工作夾具和標(biāo)準(zhǔn)回轉(zhuǎn)臺 聯(lián)合使用。3 .翻轉(zhuǎn)式鉆模主要用于加工小型工件不同表面上的孔。使用翻轉(zhuǎn)式鉆模可減少工件裝夾的次數(shù), 提高工件上各孔之間的位置精度。4 .蓋板式鉆模這種鉆模無夾具體，其定位元件和夾緊裝置直接裝在鉆模板上。鉆模板在工件上 裝夾，適合于體積大而笨重的工件上的小孔加工。夾具、結(jié)構(gòu)簡單輕便，易清除切屑； 但是每次夾具需從工件上裝卸，較費(fèi)時，故此鉆模的質(zhì)量一般不宜超過10 kg。5 .滑柱式鉆模滑柱式鉆模的結(jié)構(gòu)已經(jīng)標(biāo)準(zhǔn)化了和規(guī)格化了，具有不同的系列。使用時，只要 根據(jù)工件的形狀、尺寸和加工要求等具體情況，專門設(shè)計(jì)制造相應(yīng)的定位、夾緊裝置和 鉆套等，裝在夾具體的平臺或鉆模板上的適當(dāng)位置，就可用于加工。此次設(shè)計(jì)的夾具是蓋板式，圖1為其中部分結(jié)構(gòu)。圖1蓋板式夾具3夾具的定位方式加工中，工件定位中的幾種情況：完全定位不完全定位 欠定位 過定位(1)完全定位工件的六個自由度全部被限制的定位，稱為完全定位。當(dāng)工件在 x、V、z三個坐標(biāo)方向 上均有尺寸要求或位置精度要求時，一般采用這種定位方式。(2)不完全定位根據(jù)工件的加工要求，并不需要限制工件的全部自由度，這樣的定位，稱為不完全定位。 欠定位根據(jù)工件的加工要求，應(yīng)該限制的自由度沒有完全被限制的定位，稱為欠定位。欠定位 無法保證加工要求，所以是絕不允許的。過定位夾具上的兩個或兩個以上的定位元件，重復(fù)限制工件的同一個或幾個自由度的現(xiàn)象，稱 為過定位。夾緊的目的是保證工件在夾具中的定位，不致因工時受切削力，重力或伴生離心 力，慣性力，熱應(yīng)力等的作用產(chǎn)生移動或振動。夾緊裝置是夾具完成夾緊作用的一個重 要的而不可以缺少的組成部分，除非工件在加工過程中所受到的各種力不會使它離開定 位時所需確定的位置，才可以設(shè)有夾緊裝置。夾緊裝置設(shè)計(jì)的優(yōu)劣，對于提高夾緊的精 度和加工作效率，減輕勞動強(qiáng)度都有很大的影響。4設(shè)計(jì)夾緊裝置時應(yīng)注意什么設(shè)計(jì)夾緊裝置時，應(yīng)滿足下述主要要求：1 .夾緊裝置在對工件夾緊時，不應(yīng)破壞工件的定位，為此，必須正確選擇夾緊力的 方向及著力點(diǎn)。2 .火緊力的大小應(yīng)該可靠，適當(dāng)，要保證工件在夾緊后的變形和受壓表面的損傷不 致超出允許的范圍。3 .夾緊裝置結(jié)構(gòu)簡單合理，夾緊動作要迅速，操作方便省力，安全。4 .夾緊力或夾緊行程在一定范圍內(nèi)可進(jìn)行調(diào)整和補(bǔ)償。該工件在z軸上的定位，通過v型塊和弧形壓板實(shí)現(xiàn)（如圖1所示），y軸上通過兩 個內(nèi)六角螺栓定位并加緊（如圖2所示）。圖2裝夾5總結(jié)通過這次課程設(shè)計(jì)，我們系統(tǒng)地回顧和復(fù)習(xí)了所學(xué)的相關(guān)專業(yè)知識，同時也深刻 體會到學(xué)習(xí)的重要性并領(lǐng)會到設(shè)計(jì)也是一種學(xué)習(xí)的方式。在設(shè)計(jì)的過程中，我們綜合運(yùn) 用了系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方法和相關(guān)設(shè)計(jì)軟件（如 AUTOCAD）,且應(yīng)用熟悉相關(guān)設(shè)計(jì)資料（包 括手冊、標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范等）以及進(jìn)行經(jīng)驗(yàn)估算等方面有了一定程度的提高。在本次課程設(shè) 計(jì)中，能運(yùn)用所學(xué)基本理論知識，正確解決工件在加工時的定位和夾緊問題，選擇合理 的設(shè)計(jì)方案，進(jìn)行必要的計(jì)算，根據(jù)課題設(shè)計(jì)出符合要求、優(yōu)質(zhì)、高效、低成本的火具。并能運(yùn)用所學(xué)基本理論知識，正確解決工件在加工時的定位和夾緊問題，選擇合理 的方案，進(jìn)行必要的計(jì)算，根據(jù)題意設(shè)計(jì)出符合優(yōu)質(zhì)、高效、低成本的夾具。參考文獻(xiàn)1陳立德主編.機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì).北京：高等教育出版社，20092趙大興主編.工程制圖.北京：高等教育出版社，20063王伯平主編.互換性與測量技術(shù)基礎(chǔ)（第一版）.北京：機(jī)械工業(yè)出版社，20044羅圣國，吳宗澤主編.機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)手冊 （第三版）.北京：高等教育出版社,20075梁炳文主編.機(jī)械加工工藝與竅門精選（第一版）.北京：機(jī)械工業(yè)出版社，20046何銘新，錢可強(qiáng)主編.機(jī)械制圖（第五版）.北京：高等教育出版社，2004致謝本論文是在我的指導(dǎo)老師李浩然的親切關(guān)懷和悉心指導(dǎo)下完成的。他嚴(yán)肅的科學(xué)態(tài)度，嚴(yán)謹(jǐn)?shù)闹螌W(xué)精神，精益求精的工作作風(fēng)，深深地感染和激勵著我。從課題的選擇到 項(xiàng)目的最終完成，李老師都始終給予我細(xì)心的指導(dǎo)和不懈的支持。兩年多來，李老師不 僅在學(xué)業(yè)上給我以精心指導(dǎo)，同時還在思想、生活上給我以無微不至的關(guān)懷，在此謹(jǐn)向 李老師致以誠摯的謝意和崇高的敬意。在此，我還要感謝在一起愉快的度過大學(xué)生活的各位同學(xué)們門，正是由于你們的幫 助和支持，我才能克服一個又一個的困難和疑惑，直至本文的順利完成。也特別感謝我 的班主任門宏老師，他在百忙之中抽出時間對本文進(jìn)行評審并提出寶貴意見，給予我不 少的幫助。