钻模夹具设计

课程设计说明书

课程名称机械制造装配设计

设计课程钻模夹具设计

专业机械设计制造及其自动化

姓名

年月日

课程设计任务书

机械械工程系机械设计制造及其自动化专业学生姓名班级学号

课程名称：机械制造装备设计

设计题目：钻模夹具设计

课程设计内容与要求：

设计内容：钻削夹具装配图一张，零件图一张。

要求：

1、设计（装配图按夹具要求设计，相关的配合尺寸要标明，在说明书中要有夹具定位计算，夹紧等方案的选择）。

2、零件图要符合工程图的根据要求，图纸的标题要有材料。

设计（论文）开始日期年月日指导老师

设计（论文）完成日期年月日

年月日

课程设计评语第页

机械械工程系机械设计制造及其自动化专业学生姓名班级学号

课程名称：机械制造装备设计

设计题目：钻模夹具设计

课程设计片篇幅：

图纸共 2 张

说明书共 16 页

指导老师评语：

年月日指导老师

目录

序言 (1)

第一章设计准备工作 (2)

1．1 设计前的准备工作 (2)

1．1．1明确工件的年生产纲领 (2)

1．1．2 机床的选择 (2)

1．2 熟悉工件图 (2)

第二章夹具设计 (4)

2.1 定位方案 (4)

2．1．1 定位基准的选择 (4)

2．1．2 定位元件的布置 (5)

2．2 结构方案 (5)

2．2．1 夹具体设计 (5)

2．2．2 分度装置设计 (7)

2．2．3 对刀—导向装置设计 (8)

2．2．4 加紧装置设计 (9)

2．3 夹具装配图的绘制 (10)

2．3．1 夹具装配图上尺寸、公差的标准 (10)

2．3．2 夹具公差与配合的选择 (11)

2．3．3 夹具装配图上形位公差的标准 (11)

第三章方案设计论证 (14)

3．1 设计思路 (14)

3．2 设计方法与结果 (14)

致谢 (15)

参考文献 (16)

序言

本课程设计的目的：

1、运用已学过的机床夹具设计及有关课程的理论知识以及生产实习中所获得的实际知识，根据被加工零件的要求，设计既经济合理又能保证加工质量的夹具。

2、培养结构设计能力，掌握结构设计的方法和步骤。

3、学会使用各种手册、图册、设计表格，规范等各种标准技术资料，能够做到熟练运用机械制造技术课程中的基本理论，正确的解决一个零件在加工中的加工基准的选择、定位、夹紧等。

4、进一步培养机械制图、结构设计、等基本技能。

专用夹具设计的基本要求 :

1、夹具设计应满足零件加工工序的精度要求。

2、应能提高加工生产率。

3、操作方便、省力、安全。

4、具有一定使用寿命和较低的夹具制造成本。

5、具有良好的结构工艺性：便于制造、检验、装配、调整、维修。

机床夹具在机械加工中起着十分重要的作用，归纳起来，主要表现在以下几个方面。

1、缩短辅助时间，提供劳动生产率，降低加工成本。

2、保证加工精度，稳定加工质量。

3、降低对工人的技术要求，减轻工人的劳动强度，保证安全生产。

4、扩大机床的工艺范围，实现“一机多能”。

5、在自动化生产和流水线生产中，便于平衡生产节拍。

第一章设计准备工作

1．1 设计前的准备工作

1．1．1明确工件的年生产纲领

企业在计划期内应当生产的产品产量和进度计划称为生产纲领。企业根据市场需求和自身的生产能力决定生产计划。

该产品年产量为1000件，其设备品率为2%，机械加工的废品率为3%。

N=Qn(1+α%)(1+β%)=1000*1*(1+2%)(1+3%)=1051

该工件的年产量为1051件，其属于轻型零件。故生产类型属于中批生产。1．1．2 机床的选择

夹具与机床的连接方式，主要可以分为以下两大类：第一类属于夹具安装在机床的回转主轴上。第二类属于夹具安装在机床的工作台上。

根据工件设计要求，此工件要求加工3－Φ16H7的孔。因此该夹具设计应选用第二类连接方式。查《机床夹具设计手册》，选用Z525-1立式钻床。

1．2 熟悉工件图

工件图应该无遗漏地给出制造零件所需的全部信息，包括几何形状、全部尺寸、加工面的尺寸公差、形状公差和表面粗糙度要求、材料和热处理要求、其他特殊技术要求等。

该工件的工件图如下：

已知该工件的材料为HT200，加工3–Φ16H7(其它工序已经加工完成)。

第二章夹具设计

2.1 定位方案

2．1．1 定位基准的选择

加工时，使工件在机床上或夹具上占据一正确位置所依据的基准称为定位基准。分析该工件所要加工的孔，该孔与Φ32H7孔之间的距离为60±0.2mm,又是工件的测量基准，这样设计基准与工序基准重合。因此确定该孔的中心线为定位基准。

2．1．2 定位元件的布置

为了限制其自由度，定位元件的布置有一下三种方案：

1）、方案一：用一个圆柱销伸入Φ32H7mm孔中限制了两个自由度，用一个支承板支承A面这样限制了三个自由度，用一个浮动圆柱销伸入Φ16H7mm的孔中限制了两个自由度。显然此方案不能满足“六点定位”原理，出现了过定位，并且加工时比较费时需不断移动工作台。

2）、方案二：用一个圆柱销伸入Φ32H7mm孔中限制了两个自由度，用一个支承板支承A面这样限制了三个自由度，用一个浮动V形块限制Φ40的外圆表面。虽然V形块有对中作用，但是其外圆表面没有进行任何加工，其不能保证加工精度的要求。

3）、方案三：用一个圆柱销伸入Φ32H7mm孔中限制了两个自由度，用一个支承板支承A面限制了三个自由度，用一个浮动菱形销伸入Φ16H7mm孔中限制一个自由度。很明显此时满足了“六点定位”原理，在加工完一个孔后，旋转工件90度，在其位置安装一个菱形销用其定位，之后加工第二个孔，以此类推加工第三个。此方案不仅能满足“六点定位”原理，还缩短了加工时间。

在以上三个方案中，第一、二种方案不能采用；第三种方案使定位误差等于零，其结构比前两种方案复杂，但中批量生产的条件下来看，第三种方案较合适。

2．2 结构方案

2．2．1 夹具体设计

夹具体是夹具的基础体，它将夹具上的各种装置和元件连接成一个整体，并通过它将夹具安装到机床上。它的结构形状及尺寸大小，取决于加工工件的特点、尺寸大小，各种元件的结构和布局，夹具于机床的连接方式，切削力、重力等大小的影响。

夹具体应满足以下几点计算要求：1、应有足够的强度和刚度。2、力求结构简单及装卸工件方便。3、结构工艺形好。4、排屑切屑要方便。5、在机床上安装稳定可靠。6、具有适当的精度和尺寸稳定性。

夹具体毛坯可以分为四类：1、铸造夹具体。铸造夹具体如图2-1（a）所示。

2、焊接夹具体。焊接夹具体如图2-1（b）所示。

3、锻造夹具体。锻造夹具体如图2-1（c）所示。

4、装配夹具体。装配夹具体如图2-1（d）所示。