“密封圈定位套”钻孔夹具设计

机电及自动化学院

专业课程综合设计说明书

设计题目：“密封圈定位套”钻孔夹具设计

姓名：

学号：0811115010

班级：机电（1）班

届别：2008

指导教师：

2012 年1月

前言

本说明书是编者根据密封圈定位套钻孔过程所需夹具的设计原理编写的。主要包括任务介绍、方案选择、定位误差分析等内容。

《专业课程综合设计课程设计》安排在大四上学期，是我们学完了机械制图、机械制造工艺学、工程材料、机械设计、CAD/CAM等专业基础课和主要专业课，参加了金工实习、认知实习、生产实习，经过了机械设计、机械制造技术基础课程设计之后进行的又一次实践性环节，这是我们对以前所学各门课程的一次较为深入的综合总复习，同时还要对相关课外知识进行查阅和学习，也是一次对我们实际运用知识解决问题能力的练习。并且，这次课程设计同样也会用到以前的金工实习、认知实习和生产实习的相关知识，也可以说这是对这几次实习效果的一次检验。马上就要步入社会，接触真正的生产加工，所以这次设计是个很好的锻炼机会。

这次的课程设计，我的题目是“密封圈定位套”钻孔夹具设计。希望通过对密封圈定位套的加工工艺规程的设计的熟悉，可以进一步了解专用夹具的设计。虽然这是大学以来的第三次课程设计，但毕竟还是第一次接触夹具的设计，对知识掌握、熟悉程度以及综合运用还会存在问题，因此在设计中难免会有考虑不周全或错误的地方，这些也是第一次设计时常见的问题，希望老师多多批评和指正。

目录

一、任务介绍 (1)

二、夹具设计 (2)

2.1 方案的选择及确定 (2)

2.2 夹紧元件及动力装置确定 (2)

2.3 钻套、衬套及夹具体零件的选择 (3)

2.4 定位误差分析 (6)

2.5 公差配合的选用 (8)

2.6 切削力的计算与夹紧力分析 (9)

三、设计小结 (11)

四、参考文献 (12)

一、任务介绍

图1定位套工序图

零件介绍：密封圈定位套是机械密封装置中的一个重要零件，它的外圈有凹凸结构，内圈端面凸出一部分保证轴向定位要求。两者都可以作为密封圈的辅助元件达到定位密封圈，保证密封工作稳定的要求。

如图1所示，本道工序的加工任务是加工面孔3×Φ13与3×M8螺孔的底

孔，并满足尺寸要求加工的3×Φ13平均分布在0.100.10222+-Φ的圆周上，3×M8平均

分布在0.10

0.10175+-Φ的圆周上，同时保证Φ13与M8的夹角成60°。综合上述，选择

用Z3025型摇臂钻床。

根据所给已知条件，零件按中等批量到大批量生产的情况设计工艺过程。故以Φ90为定位基准，采用内孔定位。

二、夹具设计

2.1 方案选择及确定

方案一：以Φ130内孔与圆盘底面B 为定位面，采用内孔定位，设计专用夹具。

方案一分析：这种机床夹具设计方案可行，但是考虑到定位面B 的粗糙度较大，用来做定位基准会加大加工孔的误差。

方案二：以零件内孔Φ90与圆盘底面A 为定位面，采用内孔定位，设计专用夹具。

方案二分析：这种机床夹具设计方案合理，因为底面A 已经进行了加工，且粗糙度较小,而内孔Φ90也已加工，所以对加工孔的误差较小。 综合上述分析，采用方案二。

2.2 夹紧元件及动力装置确定

由于该密封圈定位套的生产量很大，采用手动夹紧的夹具结构简单，在生产中的应用也比较广泛。因此本道工序夹具的夹紧动力装置采用手动夹紧。采用手动夹紧，夹紧可靠，机构可以不必自锁。

同时为了克服螺旋夹紧动作慢、效率底，本道工序夹具的夹紧元件选用快速螺旋夹紧机构来解决这一问题提高装夹效率。快速螺旋夹紧机构的的结构如图4所示。

图4

其工作原理及使用说明是:带有开口垫圈的螺母夹紧，螺母外径小于工件孔径。稍微松开螺母，取下开口垫圈，工件即可穿过螺母取出。

2.3 钻套、衬套及夹具体零件的选择

本道工序主要加工任务是加工面孔3×Φ13与3×M8螺孔的底孔。并满足尺

寸要求加工的3×Φ13平均分布在0.100.10222+-Φ的圆周上，3×M8平均分布在0.100.10175+-Φ的圆周上。

（1） 对于加工面孔3×Φ13

其加工孔加工要求不高，故选用快速钻套，以减少更换钻套的辅助时间。 根据机床夹具设计手册可以查得钻套孔径结构尺寸如图5及表1所示。

图5 快换钻套

表1 工艺孔3×Φ13钻套结构参数如下表：

d H

D

1

D

2

D h

1

h m

1

m r 公称尺寸公差

13 26 22 -0.008

-0.022

34 32 12 7 13 13.5 22.5 50°

而衬套则选用固定衬套其结构如下图6所示：

图6 固定衬套

衬套选用固定衬套其结构参数如表2所示：

表2 工艺孔3×Φ13固定衬套的结构尺寸

d

H D

C

1

C

公称尺寸允差公称尺寸允差

22 +0.023

+0.013

26 30

+0.039

+0.025

1.5 1

（2）对于加工3×M8螺孔的底孔

M8螺纹孔的加工需钻、攻螺纹两次切削才能满足加工要求。故选用快换钻套（其结构如下图所示）以减少更换钻套的辅助时间。根据工艺要求：M8螺纹孔分钻、攻螺纹两个工步完成加工。

钻、攻，加工刀具分别为：钻孔——Φ7标准高速钢麻花钻，磨出双锥和修磨横刃；攻螺纹——Φ8的丝锥。根据机床夹具设计手册可查得钻套孔径结构如图7及表3所示。