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钻夹具设计毕业论文

1．钻夹具的设计思路与工作原理

我的设计课题是对耳环孔的钻夹具的设计，装配图图纸如附1,为此我了解了耳环钻孔的加工工艺。

步骤

内容

要求

刀具

1

钻孔至4

深保证尺寸22±0.5

锥柄麻花钻

2

孔口去刺

直柄

3

孔口倒角

0.5×45°

对于耳环孔的加工，我选择了立式钻床进行加工，同时为了保证孔的同轴度，我选择了固定式钻模。经过查阅相关资料，钻夹具设计装配图如附1所示

该夹具工作原理：夹具在工作台上安装以后，刀具在固定钻套5的引导下钻4孔.

钻夹具的有关概念

2.1钻夹具:

用在各类钻床上进行钻、扩、铰孔的夹具统称为钻床夹具。习惯上称为钻模。钻模在结构上的主要特点是都带有安装钻套的钻模板、刀具的引导装置。因此被加工孔的位置精度主要由钻模来保证。

2.2钻夹具的作用：

（1）提高劳动生产率。在生产中依靠夹具专门定位元件可快速准确地完成工件在加工工位上的定位和夹紧，省去对工件找正、调整和装夹过程，缩短了每一工件的装夹辅助时间。

（2）保证工件的加工精度，稳定整批工件的加工质量。夹具设计和应用重在解决工件可靠定位和稳定装夹，可以使工件之间加工条件差异性大为减小，所以采用夹具可以在保证加工精度上极大的稳定整批工件的加工质量。

（3）改善工人劳动条件。使用夹具后，工件的装卸方便而快捷，减轻了工人的劳动强度，夹具的防护封闭装置也保证了工人的生产安全。

3．钻夹具的结构类型

钻床夹具应用广泛，种类较多，常用钻夹具的结构两类型大致可分为固定

式、回转式、翻转式、盖板式和滑注式等几种类型。在设计耳环孔钻夹具时我采用了固定式钻模。

固定式钻模,在使用的过程中,钻模在机床上的位置是固定不动的.这类钻模加工精度较高，可以更好保证孔的位置尺寸精度.在附1装配图中,使用固定式钻模板钻孔精度高.。

4．钻夹具的组成

4.1定位元件

用来确定工件在夹具中正确位置的元件称为定位元件。在附1装配图中台阶定位销3和v形块6，手旋螺钉16于定位元件。

4.2夹紧元件

工件定位后将其固定，使其在加工过程中保持定位位置不变的元件称为夹紧元件。在附1装配图中螺杆9，支板10，手把11和v形块6夹紧元件组成了一个夹紧机构。

4.3导向元件

用来确定刀具位置并引导刀具进行加工的元件称为导向元件。在附1装配图中带肩固定钻套5是引导刀具加工的导向元件，导板8也是导向元件。钻夹具的导向元件是钻套，钻套按结构的不同，可分为固定钻套、可换钻套、快换钻套和特殊钻套几类。

钻套中引导刀具内径尺寸及偏差根据引导刀具尺寸定，通常取引导刀具最大极限尺寸，若钻套引导是刀具导向部分，可按基孔制相应选取钻套内径h7/f8。本次所设计的钻套不属于标准件需要自己设计,采用材料为t8a，内外轮廓粗糙度均为1.6，如图附5所示.

4.4 夹具体

夹具体是夹具的基础元件，把组成夹具的所有元件和装置连接成一个有机的整体。夹具体要求有足够的强度和钢度，以保证加工过程中在切削力、夹紧力作用下，不会产生不允许的变动和振动，且要有良好的工艺性和使用性。此外还要考虑到便于切屑的清除，因此我在设计过程中，留下了较大的型腔来存储切屑，避免了切屑影响工件的加工精度。

为此，在设计夹具体时，选择铸件较好，其抗压强度、刚度和耐振性好。而对于夹具体的尺寸，规格没有严格的要求,根据加工的要求和加工设备而定,根据加工要求和相关资料,我选用的夹具体如附件2.

5．工件在夹具中的定位

5.1定位的概念及定位基准的选择

工件在机床上或夹具中占有正确位置的过程称为定位。

工件上用于定位的表面，即确定工件位置的依据，称为定位基准。以轴线为定位基准时，一般以轴的中心孔位基准定位，以平面定位时，与定位元件相接触的平面就是定位基准。在附1装配图中夹具体a面及工件中心孔的轴线都是耳环孔的定位基准。

为保证工件的加工要求，工件在工位上安装时必须保证其相对于刀具及刀具的切削成型运动处于正确的空间位置，再次要考虑到以下两个环节：第一个环节是，要保证工件相对夹具处于正确的空间位置；另一环节是夹具与机床连接时，其相对于机床、刀具及其切削成型应具有正确的相对位置。怎样定位才能满足加工要求？这需要借助工件定位原理，即六点定位原理，工件可沿x、y、z轴的直线方向有不同位置，也可绕x、y、z轴的旋

转方向有不同位置，这六个位置称为工件的六个自由度。其实定位的实质是限制对加工有不良影响的自由度。

在附1装配图中可以看到台阶定位销2限制了工件y轴的自由度，同时z 轴的自由度也被限制，v型块限制了工件x正方向的自由度,也限制了工件饶z轴,y轴方向旋转的自由度.手旋螺钉限制了工件z轴方向的自由度.因工件是圆盘形，因此工件沿z轴方向旋转的自由度可不限制。这样定位使得在批量加工时整批工件相对加工机床及刀具有一个统一位置依据，保证了加工精度的要求。

在附1装配图中钻模板4的定位主要依靠两个圆柱销15来定位，该定位限制了钻模板在x轴y轴方向的自由度，这样可使内六角螺钉14能准确地将钻模板与夹具体1连接起来，使钻模板上固定钻套的轴线与工件上要加工孔的轴线重合，保证了孔的同轴度，也保证了孔的加工精度。

5.2 定位方法及定位元件选择

工件以外圆柱面作为定位基准时,最常用的定位元件有v形块,定位套和半圆套。在附1装配图中工件的局部圆弧面采用v形块定位。对中性好，能使工件的定位基准轴线对中在v形块两斜面的对称平面上，而不受定位基面直径误差影响并且安装方便。

5.3定位误差的分析与计算

误差分析在夹具设计中是一个重要环节，它将影响工件的加工精度。

△安装＋△对定＋△过程≤t

此式称为夹具误差不等式，是夹具设计中应遵守的一个基本关系式。

5.3.1定位误差与基准的概念