钻孔夹具的设计

辽宁职业学院

毕业论文(设计)

题目钻孔夹具的设计

系（分院）机械工程学院

专业班级机自1034班

姓名

指导教师姓名

职称

日期

辽宁职业学院

毕业论文（设计）任务书

专业班级：机自1034班

学生姓名：

题目：钻孔夹具的设计

上交论文（报告）日期：

答辩日期：

指导教师：

年月日

本人声明

我声明，本论文及其设计工作是由本人在指导教师的指导下独立完成的，在完成论文时所利用的一切资料均已在参考文献中列出。

毕业生签名：

时间：年月日

目录

摘要 (1)

1 钻孔夹具设计 (2)

1.1 设计的目的 (2)

1.2 机床夹具的主要功能 (3)

1.3 机床夹具的特殊功能 (3)

1.4 生产条件 (3)

1.5 夹具总体设计的要求 (3)

1.6 机床夹具的总体形式 (4)

1.6.1 确定夹具体 (4)

1.6.2 确定联接体 (5)

1.7 设计夹紧机构一般应遵循以下主要原则 (5)

1.8 钻孔夹具方案设计 (5)

1.9 制定出合理的设计方案 (5)

2 夹具分类 (6)

3 夹具的定位方式 (7)

4 设计夹紧装置时应注意什么 (8)

5 总结 (9)

参考文献 (10)

致谢 (11)

摘要

在设计的过程中，我综合运用了系统的设计方法和相关设计软件（如CAXA），且应用相关设计资料（包括手册、标准和规范等）以及进行经验估算等方法。运用在学校所学基本理论知识，正确解决工件在加工时的定位和夹紧问题，选择合理的设计方案，进行计算，设计出符合要求、优质、高效、低成本的夹具。并运用所学基本理论知识，解决工件在加工时的定位和夹紧问题，选择了合理的方案和计算，设计出符合优质、高效、低成本的夹具。

关键词：钻孔夹具设计

1 钻孔夹具设计

1.1 设计的目的

机械制造装备设计课程设计是机械设计中的一个重要的实践性教学环节，也是机械类专业学生较为全面的机械设计训练。其目的在于：

1.培养学生综合运用机械设计基础以及其他先修课程的理论知识和生产实际知识去分析和解决工程实际问题的能力，通过课设训练可以巩固、加深有关机械课设方面的理论知识。

2.学习和掌握一般机械设计的基本方法和步骤。培养独立设计能力，为以后的专业课程及毕业设计打好基础，做好准备。

3.使学生具有运用标准、规范手册、图册和查询有关设计资料的能力。我国的装备制造业尽管已有一定的基础，规模也不小，实力较其它发展中国家雄厚。但毕竟技术基础薄弱，滞后于制造业发展的需要。我们要以高度的使命感和责任感，采取更加有效的措施，克服发展中存在的问题，把我国从一个制造业大国建设成为一个制造强国，成为世界级制造业基础地之一。

夹具是一种装夹工件的工艺装备它广泛地应用于机械制造过程的切削加工、热处理、装配、焊接和检测等工艺过程中。在金属切削机床上使用的夹具统称为机床夹具。在现代生产中机床夹具是一种不可缺少的工艺装备它直接影响着加工的精度、劳动生产率和产品的制造成本等故机床夹具设计在企业的产品设计和制造以及生产技术准备中占有极其重要的地位。机床夹具设计是一项重要的技术工作在机械加工过程中，夹具按专业化程度可分为通用夹具、专用夹具、可调夹具、组合夹具、成组夹具、标准夹具、随行夹具、组合机床夹具等。对于大批量生产的产品一般选用专用夹具。钻夹具的主要任务是保证刀具旋转轴线对工件定位表面有正确的相互位置，根据工件的集合形状和尺寸结构及工艺特性，选择不同形式的钻模以保证产品精度和生产率。

1.2 机床夹具的主要功能

定位:确定工件在夹具中占有正确的过程。定位是通过工件定位基准面与夹具定位元件的定位面接触或配合实现的。正确的定位可以保证工件加工面的尺寸和位置精度要求。夹紧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操作。由于工件在加工时受到各种力的作用若不将工件固定则工件会松动、脱落。因此夹紧为工件提供了安全、可靠的加工条件。

1.3 机床夹具的特殊功能

1 对刀调整刀锯切削刃相对工件或夹具的正确位置。如铣床夹具中的对刀块它能迅速地确定铣刀相对于夹具的正确位置。

2导向如钻床夹具中的钻模板和钻套能迅速地确定钻头的位置并引导其进行钻削。导向元件制成模板形式故钻床夹具常称为钻模。镗床夹具也具有导向功能。

1.4 生产条件

直径从1毫米以下至120毫米的所有规格钻头都可以使用钻床加工。台式钻床的加工范围通常在15毫米以下。立式钻床的最大加工范围通常在15~75毫米之间。摇臂钻的最大加工范围在25~120毫米之间。各种钻床主轴的锥孔型号和功率不同。最小的高速台钻的功率只有200W，最大的摇臂钻的功率可以达到25KW。台钳常用在立式钻床和台式钻床上，只能夹持小型零件，大中型零件通常在摇臂钻上加工，直接夹紧在工作台上。Z5025型号立式钻床，最大钻孔直径25mm，主轴端至底面距离1000mm，主轴级数9级，主轴转速范围500-2000转每分钟，主轴行程200mm，外形尺寸1050×687×1980

1.5 夹具总体设计的要求

1 夹具应满足零件加工工序的精度要求。特别对于精加工工序，应适当提高夹具的精度，以保证工件的尺寸公差和形状位置公差等。

2 夹具应达到加工生产率的要求。特别对于大批量生产中使用的夹具，应设法缩短加工的基本时间和辅助时间。

3 夹具的操作要方便、安全。按不同的加工方法，可设置必要的防护装置、挡屑板

以及各种安全器具。

4 能保证夹具一定的使用寿命和较低的夹具制造成本。夹具元件

的材料选用将直接影响夹具的使用寿命。因此，定位元件以及主要元件宜采用力学性能较好的材料。夹具的低成本设计在世界各国都以相当重视。为此，夹具的复杂程度应与工件的生产批量相适应。在大批量生产中。宜采用气压、液压等高效夹紧装置；而小批量生产，则宜采用较简单的夹具结构。

5 要适当提高夹具元件的通用化和标准程度。选用标准化元件，特别应选用商品化的标准元件，以缩短夹具制造周期，从而降低夹具成本。

6 必须具有良好的结构工艺性，以便夹具的制造、使用和维修。以上要求有时是互相矛盾的，故应在全面考虑的基础上，处理好主要矛盾，使之达到较好的效果。例如钻模设计中，通常侧重于生产率的要求。

1.6 机床夹具的总体形式

机床夹具的总体形式一般应根据工件的形状、大小、加工内容及选用机床等因素来确定。夹具的组成归纳为：

1 定位元件及定位装置用于确定工件正确位置的元件或装置。

2 加紧元件及夹紧装置用于固定元件已获得的正确位置的元件或装置。

3 导向及对刀元件用于确定工件与刀具相互位置的元件。

4 动力装置在成批生产中，为了减轻工人劳动强度，提高生产率，常采用气动、液动等动力装置。

5 夹具体用于将各种元件装置连接在一体，并通过它将整个夹具安装在机床上。

6 其他元件及装置根据加工需要来设置的元件或装置。

1.6.1 确定夹具体

夹具体上一般不设定位和定向装置，特别是台钻、立钻和摇臂钻上使用时，但夹具体底板上一般都设有翻边或留一些平台面，以便夹具在机床工作台上固定。夹具体一般是设计成平板式（有些夹具体铸造成特殊形状），保证具有足够的刚性。它用来固定定位元件、加紧机构和联接体，并于机床可靠联接。