畢業(yè)設(shè)計---連接頭鉆床夾具設(shè)計

1、<p><b>　　畢業(yè)設(shè)計（論文）</b></p><p><b>　　連接頭鉆床夾具設(shè)計</b></p><p>　　Joint design of drilling jig</p><p><b>　　選題意義及背景</b></p><p>　　機械加工中，在普

2、通鉆床上加工精度要求較高的孔時很難保證其位置和尺寸精度，并且在在一裝夾工件時需要花費大量的時間，這樣以來不僅很難保證工件的加工要求而且還影響其上產(chǎn)效率。通過設(shè)計專門的夾具可以快速裝夾工件還保證其加工精度</p><p>　　畢業(yè)設(shè)計（論文）主要內(nèi)容：</p><p>　　主要是設(shè)計的專用夾具，來保證其加工孔時的精度要求和提高生產(chǎn)效率，從而達到設(shè)計的目的。</p><p&

3、gt;<b>　　三、計劃進度：</b></p><p>　　1、第一周：根據(jù)畢業(yè)設(shè)計題目收集有關(guān)資料，并確定設(shè)計方案，繪制裝配草圖。</p><p>　　2、第二周：繪制裝配圖。</p><p>　　3、第三周：繪制相關(guān)零件圖。</p><p>　　4、第四周：撰寫畢業(yè)設(shè)計論文。</p><p>

4、;　　5、第五周：修改完善，準(zhǔn)備答辯。</p><p>　　6、第六周：參加畢業(yè)答辯。</p><p>　　四、畢業(yè)設(shè)計（論文）結(jié)束應(yīng)提交的材料：</p><p>　　1、畢業(yè)設(shè)計論文一篇。</p><p><b>　　2、裝配圖一張。</b></p><p>　　3、相關(guān)零件圖五張。</p

5、><p>　　指導(dǎo)教師 教研室主任</p><p>　　年 月 日年 月 日</p><p>　　論文真實性承諾及指導(dǎo)教師聲明</p><p><b>　　學(xué)生論文真實性承諾</b></p><p

6、>　　本人鄭重聲明：所提交的作品是本人在指導(dǎo)教師的指導(dǎo)下，獨立進行研究工作所取得的成果，內(nèi)容真實可靠，不存在抄襲、造假等學(xué)術(shù)不端行為。除文中已經(jīng)注明引用的內(nèi)容外，本論文不含其他個人或集體已經(jīng)發(fā)表或撰寫過的研究成果。對本文的研究做出重要貢獻的個人和集體，均已在文中以明確方式標(biāo)明。如被發(fā)現(xiàn)論文中存在抄襲、造假等學(xué)術(shù)不端行為，本人愿承擔(dān)本聲明的法律責(zé)任和一切后果。</p><p>　　畢業(yè)生簽名：

7、 日 期： </p><p>　　指導(dǎo)教師關(guān)于學(xué)生論文真實性審核的聲明</p><p>　　本人鄭重聲明：已經(jīng)對學(xué)生論文所涉及的內(nèi)容進行嚴(yán)格審核，確定其內(nèi)容均由學(xué)生在本人指導(dǎo)下取得，對他人論文及成果的引用已經(jīng)明確注明，不存在抄襲等學(xué)術(shù)不端行為。</p><p>　　指導(dǎo)教師簽名： 日 期：

8、 </p><p><b>　　摘要</b></p><p>　　本設(shè)計主要是針對鉆孔加工而設(shè)計的專用夾具的設(shè)計分析過程。。從對夾具設(shè)計的組成部分開始為初步的設(shè)計做下基礎(chǔ)選定設(shè)計的方案（初步選定夾緊元件、定位元件、夾具體）。對零件的設(shè)計分析為后邊的夾具設(shè)計打下基礎(chǔ)，了解鉆孔零件的設(shè)計要求，便于保證其加工精度和工序設(shè)計。</p><p>

9、　　零件圖分析和夾具設(shè)計時采用數(shù)字化建模。根據(jù)零件圖，合理的構(gòu)思出加工順序，用PRO/E軟件畫出零件的立體圖、CAD裝配圖，并選擇毛坯材料和尺寸。</p><p>　　通過對零件的圖形分析，確定加工工序，同時分析零件的加工精度，為確定夾具的加工精度做好準(zhǔn)備。通過對零件的綜合分析，確定夾具的類型、結(jié)構(gòu)等，最后通過數(shù)據(jù)分析設(shè)計出合理的專用夾具。</p><p>　　關(guān)鍵字：連接頭 定位元件

10、 夾具設(shè)計 </p><p><b>　　Abstract</b></p><p>　　The design is mainly directed against the drilling process and design of the special fixture design analysis process..From the fixture desig

11、n of the part for the preliminary design began under the basis of selected design (initially selected clamping elements, positioning devices, clamping).On the design analysis for behind the fixture design to lay a founda

12、tion for understanding the design requirements of parts, drilling, easy to guarantee the processing precision and process design.</p><p>　　Parts diagram analysis and fixture design using digital modeling.Acc

13、ording to part drawing, and rational thinking out of the processing sequence, using PRO/E software to draw three-dimensional map, CAD parts assembly drawing, and select the blank material and size.</p><p>　　

14、Part of the graphical analysis, determine the processing process, the simultaneous analysis of machining accuracy of parts, in order to determine the machining accuracy of the jig ready.Part of the comprehensive analysis

15、, determine the fixture types, structure, and finally through the analysis of the data to design reasonable special fixture.</p><p>　　Keywords: connection head positioning components fixture design</p&g

16、t;<p><b>　　目錄</b></p><p><b>　　摘要I</b></p><p>　　AbstractII</p><p><b>　　第一章 緒論1</b></p><p>　　1.1鉆床的發(fā)展趨勢1</p><p&g

17、t;　　1.2鉆床夾具的概述1</p><p>　　1.2.1鉆床夾具的特點1</p><p>　　1.2.2鉆床夾具的主要類型2</p><p>　　1.2.3鉆模類型選擇2</p><p>　　1.2.4鉆套的選擇3</p><p>　　1.2.5鉆模板類型3</p><p>　

18、　第二章 零件分析4</p><p>　　2.1 零件的初步分析5</p><p>　　2.2 零件的工藝分析5</p><p>　　第三章 夾具設(shè)計的基本要求6</p><p><b>　　3.1定位6</b></p><p>　　3.2定位誤差分析6</p><

19、p>　　3.2.1常見定位方式中基準(zhǔn)位移誤差7</p><p>　　3.2.2定位誤差的合成7</p><p>　　3.3工件的夾緊8</p><p>　　3.3.1夾緊裝置的組成8</p><p>　　3.3.2夾緊裝置的設(shè)計原則8</p><p>　　3.3.3夾緊力的基本原則9</p>

20、;<p>　　第四章 夾具設(shè)計及分析10</p><p>　　4.1 定位分析及設(shè)計定位元件10</p><p>　　4.2夾緊裝置的設(shè)計13</p><p>　　4.3對刀導(dǎo)向裝置——鉆套及鉆模14</p><p><b>　　4.4夾具體15</b></p><p>　

21、　4.5誤差分析16</p><p><b>　　結(jié)論19</b></p><p><b>　　參考文獻20</b></p><p><b>　　致謝21</b></p><p><b>　　第一章 緒論</b></p><p&

22、gt;　　隨著科技不斷的發(fā)展，使機械工業(yè)得到了很大的提高，特別是近年來機械工業(yè)領(lǐng)域正向著高精度、高質(zhì)量、高效率、低成本方向發(fā)展。隨著機械工業(yè)的發(fā)展，其他各工業(yè)部門都想著高深度邁進，機械工業(yè)的發(fā)展日趨重要。</p><p>　　機械工業(yè)是國民經(jīng)濟的支柱產(chǎn)業(yè)，現(xiàn)代機械制造技術(shù)是機械工業(yè)賴以生存和發(fā)展的重要保證。機械制造工藝是制造機械產(chǎn)品的技巧、方法和程序。機械制造中，需要的加工順序、裝配工序及檢驗工序等，使用著大量的

23、夾具，可以提勞動效率，提高加工精度，減少廢品，可以擴大機床的工藝范圍，改善操作的勞動條件。因此，夾具是機械制造的一項重要工藝裝備。</p><p>　　夾具是一種裝夾工件的工藝裝備,它廣泛地應(yīng)用于機械制造過程中的切削加工、熱處理、裝配、焊接和檢測等工藝過程中。在金屬切削機床上使用的夾具統(tǒng)稱為機床夾具。在現(xiàn)代生產(chǎn)中,機床夾具是一種不可缺少的工藝裝備,它直接影響著工件的加工精度勞動生產(chǎn)率和產(chǎn)品的制造成本等。</

24、p><p>　　1.1鉆床的發(fā)展趨勢</p><p>　　鉆床系指主要用鉆頭在工件上加工孔的機床。通常鉆頭旋轉(zhuǎn)為主運動，鉆頭軸向移動為進給運動。鉆床結(jié)構(gòu)簡單，加工精度相對較低，可鉆通孔、盲孔，更換非凡刀具，可擴、锪孔，鉸孔或進行攻絲等加工。鉆床可分為下列類型： </p><p>　　(1)臺式鉆床：可安放在作業(yè)臺上，主軸垂直布置的小型鉆床。 </p>&l

25、t;p>　　(2)立式鉆床：主軸箱和工作臺安置在立柱上，主軸垂直布置的鉆床。 </p><p>　　(3)搖臂鉆床：搖臂可繞立柱回轉(zhuǎn)、升降，通常主軸箱可在搖臂上作水平移動的鉆床。它適用于大件和不同方位孔的加工。 </p><p>　　(4)銑鉆床：工作臺可縱橫向移動，鉆軸垂直布置，能進行銑削的鉆床。 </p><p>　　(5)深孔鉆床：使用特制深孔鉆頭，工件

26、旋轉(zhuǎn)，鉆削深孔的鉆床。 </p><p>　　(6)平端面中心孔鉆床：切削軸類端面和用中心鉆加工的中心孔鉆床。 </p><p>　　(7)臥式鉆床：主軸水平布置，主軸箱可垂直移動的鉆床。</p><p>　　鉆床相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)與其他金屬切削機床相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)大體相同，其專用標(biāo)準(zhǔn)有：GB6477.4-86《金屬切削機床術(shù)語鉆床》，GB2815-89、JB/T5763-91《鉆床

27、聯(lián)接尺寸標(biāo)準(zhǔn)》，GB9461-88、JB/Z108-89《搖臂鉆床參數(shù)及系列型譜標(biāo)準(zhǔn)》等，出口產(chǎn)品不得低于一等品。 </p><p>　　主要生產(chǎn)廠家有：中捷友誼廠、沙市第一機床廠、寧夏大河機床廠、魯南機床廠、保定鉆床廠等。鉆床主要出口日本、東南亞、歐、美、非洲及港、澳等30余個國家及地區(qū)。</p><p>　　1.2鉆床夾具的概述</p><p>　　鉆床夾具：用

28、于各種鉆床（鏜床組合機床）上的夾具，又稱鉆模，鏜模。主要目的保證孔的精度（位置）。要想對鉆床夾具有深刻的了解，就要先知道鉆床夾具的特點。</p><p>　　1.2.1鉆床夾具的特點</p><p>　　在一般鉆床對工件進行空加工，多具一下特點：</p><p>　　首先是刀具本身的剛性比較差。鉆床上所加工的空多為小尺寸的孔，其工序內(nèi)容不外乎鉆、擴、鉸、锪或攻螺紋等

29、加工，所以，刀具直徑往往比較小，而軸向尺寸比較啊，刀具的剛性均較差。</p><p>　　其次是多刃刀的不對稱，易造成空的形位公差。鉆、擴、鉸等孔加工刀具，多為多刃刀具，當(dāng)?shù)度蟹植疾粚ΨQ，或刀刃分布不對稱，或刀刃長度不等，會造成被加工孔的制造誤差，尤其是采用普通麻花鉆鉆孔，手工刃磨鉆頭所造成的兩側(cè)不對稱，極易造成被加工孔的孔位偏移、孔徑增大及孔軸線的彎曲和歪斜，嚴(yán)重影響孔的形狀、位置精度。</p>

30、<p>　　再有就是普通麻花鉆頭起鉆時，孔的精度極差。普通麻花鉆軸向尺寸大，結(jié)構(gòu)剛性差，加上鉆心結(jié)構(gòu)所形成的橫刃，破壞定心，使鉆尖運動布穩(wěn)定，往往在起鉆過程造成較大的孔位誤差。在單件、小批量生產(chǎn)種中，往往要考操作工在起鉆過程中不斷地進行人工矯正控制孔位精度，而在大批生產(chǎn)中，則需依靠刀刃結(jié)構(gòu)的改進和夾具對刀具的嚴(yán)格引導(dǎo)解決。</p><p>　　綜合以上孔加工特點，鉆床夾具的主要任務(wù)是解決好工件相對刀具的

31、正確加工位置的嚴(yán)格控制問題。在大批量生產(chǎn)中，為有自傲解決鉆頭鉆孔的精度不穩(wěn)定的問題，多直接設(shè)置帶有刀具引導(dǎo)的鉆模板，對鉆頭進行正確引導(dǎo)和對孔位進行強制性限制。尤其是對箱體、蓋板類工件的鉆孔，往往要同時有多支鉆頭一次性鉆出眾多的孔，為保證加工孔隙的位置精度，一定要通過一塊精確的模版，把多個孔位由引導(dǎo)限制好。這種用來正確引導(dǎo)鉆頭控制孔位精度的模版。專業(yè)化、高效生產(chǎn)中的鉆床夾具，通常具有較精確的鉆模版，以正確、快速地引導(dǎo)鉆頭控制孔位精度，這是

32、鉆床夾具的最主要的特點。所以，習(xí)慣上又把鉆床夾具稱為鉆模。為防止鉆刃破壞鉆模板上引導(dǎo)孔的孔壁，多在引導(dǎo)孔中設(shè)置高硬度的鉆套，以維持鉆模板的孔系精度。</p><p>　　1.2.2鉆床夾具的主要類型</p><p>　　鉆床加工中對不同的加工工件所選著的夾具體是不同的。因此根據(jù)經(jīng)驗人們總結(jié)了以下不同工件加工的主要夾具。它們主要是：</p><p>　　1、固定式：夾

33、具與機床上位置固定不變，用于立鉆，搖臂鉆加工大件等。</p><p>　　2、回轉(zhuǎn)式：用于同一圓周上的孔系加工。它包括立軸、臥軸和斜軸回轉(zhuǎn)三種基本型式。</p><p>　　3、移動式：鉆模移動，用于加工同一表面上的多個孔中小型工件。</p><p>　　4、翻轉(zhuǎn)式：鉆模板轉(zhuǎn)動一定角度，用于加工不同表面上的孔，翻轉(zhuǎn)費力。</p><p>　　

34、5、蓋板式：沒有夾具體，模板蓋在工件上加工。</p><p>　　6、滑柱式：升降鉆模板的通用可調(diào)夾具。</p><p>　　根據(jù)不同工件的加工，因此我們也要對鉆模由工件的形狀和加工要求進行選擇。</p><p>　　1.2.3鉆模類型選擇</p><p>　　鉆模類型多，在設(shè)計時，要根據(jù)工件的形狀、重量、加工要求和批量來選型：被鉆孔徑>

35、;10mm，或加工精度較高時，宜用固定鉆模。不同表面上的孔，總G<100N，中、小型工件，宜用翻轉(zhuǎn)鉆模。當(dāng)分布在不同心圓周上的孔系，總G<150N，宜用回轉(zhuǎn)式鉆模。當(dāng)G>150N,宜用固定鉆模，在搖臂鉆加工，量大時用立鉆多軸加工。垂直度與孔間距要求不高時，用滑柱式鉆模。若加工大件上的小孔時，宜用蓋式鉆模。</p><p>　　為了提高鉆孔的精度，可以通過鉆套來來引導(dǎo)刀具的位置，保證孔加工的精度。

36、但由于加工工件的量大小和孔位置特殊，所以鉆套也分為以下幾種。</p><p>　　1.2.4鉆套的選擇</p><p>　　鉆套和鉆模板是鉆床夾具的特殊元件。鉆套的作用是確定被加工孔的位置和引導(dǎo)刀具加工，鉆套裝配在模板上，用鉆套比不用鉆套可減少50%以上的誤差。其結(jié)構(gòu)尺寸已標(biāo)準(zhǔn)化：</p><p>　　1、固定鉆套：配合H7/n6,H7/r6,結(jié)構(gòu)簡單，精度高，適用

37、于單孔或小批生產(chǎn)。</p><p>　　2、可換鉆套：H7/g5,H7/g6，間隙配合裝入襯套內(nèi)，用螺釘固定。</p><p>　　3、快換鉆套：配合H7/g5,H7/g6,結(jié)構(gòu)與上述不同，不用固定螺釘便可更換。適用于加工多，更換不同孔經(jīng)的鉆套。 </p><p>　　上述鉆套標(biāo)準(zhǔn)化。還有一種特殊故鉆套。</p><p>　　4、特殊鉆套：

38、適用于工件結(jié)構(gòu)形狀和被加工孔的位置特殊性，標(biāo)準(zhǔn)鉆套不滿足時用的鉆套。</p><p>　　鉆套的安裝也是非常重要的，因此鉆模板可以通過合理的設(shè)計將鉆套定位安裝，從而保證孔的加工位置。鉆模板通常裝配在夾具體或支架上，或與夾具上的其它元件相連接。</p><p>　　1.2.5鉆模板類型</p><p>　　A固定式鉆模板：鉆模板和夾具體或支架是用固定方法相連接，一般采

39、用兩個圓錐銷和螺釘裝配連接；對于簡單的結(jié)構(gòu)也可采用整體的鑄造或焊接結(jié)構(gòu)。</p><p>　　B鉸鏈?zhǔn)姐@模板：當(dāng)鉆模板妨礙工件裝卸等工作時，可用活動鉸鏈把鉆模板與夾具體相連接。</p><p><b>　　C可卸式鉆模板</b></p><p>　　D懸掛式鉆模板：在立式鉆床上采用多軸傳動頭進行平行孔系加工時，所用的鉆模板就連接在傳動箱上，并隨

40、機床主軸往復(fù)移動。這種鉆模板簡稱為懸掛式鉆模板。</p><p><b>　　第二章 零件分析</b></p><p>　　要求：根據(jù)所給零件圖的尺寸和結(jié)構(gòu)，設(shè)計適用于這個零件的夾具。要求滿足圖紙要求，鉆出零件圖中的Ф10H7的孔，保證其加工要求及加工精度。</p><p><b>　　圖1連接頭</b></p>

41、;<p>　　2.1 零件的初步分析</p><p>　　該零件的鉆床夾具設(shè)計，主要是針對Ф10H7的孔，設(shè)計一個專用夾具以便能夠更好的使其達到加工精度，同時可以大大提高生產(chǎn)效率。</p><p>　　2.2 零件的工藝分析</p><p>　　圖1所示該零件結(jié)構(gòu)比較簡單，要求鉆Ф10H7的孔。</p><p>　　在本工序前各

42、個尺寸要求均以加工完成，對于H7級公差要求的孔可以通過先鉆孔后鉸孔來實現(xiàn)加工精度的要求。</p><p>　　第三章 夾具設(shè)計的基本要求</p><p><b>　　3.1定位</b></p><p>　　工件在夾具中定位的任務(wù)是：使同一工序中的所有工件都能在夾具中占據(jù)正確的位置，一批工件在夾具上定位時，各個工件占據(jù)的正確位置不可能完全一致，但

43、各個工件的位置變動量必須控制在加工要求所允許的范圍內(nèi)。故在進行定位設(shè)計是要嚴(yán)格控制好定位誤差。</p><p>　　在選定定位元件是要滿足以下要求：</p><p>　　1、限位基面應(yīng)有足夠的精度。定位元件具有足夠的精度，才能夠保證工件的定位精度。</p><p>　　2、限位基面應(yīng)有較好的耐磨性。由于定位元件的工作表面經(jīng)常與工件接觸和摩擦，容易磨損，為此要求定位元

44、件的限位表面的耐磨性要好，以保證夾具的使用壽命和定位精度。</p><p>　　3、支撐元件應(yīng)有足夠的強度和剛度。定位元件在加工過程中，受到工件重力、夾緊力和切削力的作用，因此要求定位元件應(yīng)具有足夠的強度和剛度，避免使用中變形和損壞。</p><p>　　4、定位元件應(yīng)具有較好的工藝性。定位元件應(yīng)力求結(jié)構(gòu)簡單、合理、便于制造、裝配和和更換。</p><p>　　5、

45、定位元件應(yīng)便于清楚切屑。定位元件的結(jié)構(gòu)和工作表面形狀應(yīng)有利于清除切屑，以防切屑嵌入夾具影響加工和定位精度。</p><p><b>　　3.2定位誤差分析</b></p><p>　　六點定位原則解決了消除工件自由度的問題，即解決了工件在夾具中位置“定與不定”的問題。但是，由于一批工件逐個在夾具中定位時，各個工件所占據(jù)的位置不完全一致，即出現(xiàn)工件位置定得“準(zhǔn)與不準(zhǔn)”的

46、問題。如果工件在夾具中所占據(jù)的位置不準(zhǔn)確，加工后工件的加工尺寸必然大小不一，形成誤差。這種只與工件定位有關(guān)的誤差稱為定位誤差，用ΔD表示。</p><p>　　在工件的加工過程中，產(chǎn)生誤差的因素很多，定位誤差僅加工誤差的一部分為了，保證加工精度，一般限定定位誤差不超過工件公差T的1/5~1/3,</p><p>　　即：ΔD≤(1/5~1/3)T</p><p>　

47、　式中 ΔD—定位誤差，單位為mm；</p><p>　　T—工件的加工誤差，單位為mm。 </p><p>　　工件逐個在夾具中定位時，各個工件的位置不一致的主要原因是基準(zhǔn)不重合，而基準(zhǔn)不重合又分為兩種情況：一是定位基準(zhǔn)與限位基準(zhǔn)不重合，產(chǎn)生的基準(zhǔn)位移誤差；二是定位基準(zhǔn)與工序基準(zhǔn)不重合，產(chǎn)生基準(zhǔn)不重合誤差。</p><p>　　由于定位副的制造誤差或定位副配合

48、所導(dǎo)致的定位基準(zhǔn)在加工尺寸上最大位置變動量，稱為基準(zhǔn)位移誤差，用ΔY表示。不同的定位方式，基準(zhǔn)位移誤差的計算方式也不同。</p><p>　　如果工件內(nèi)孔直徑與心軸外圓直徑做的完全一致，作無間隙配合，即孔的中心線與軸的中心線位置重合，則不存在因定位引起的誤差。但實際上心軸與工件內(nèi)孔都有制造誤差。于是工件套在心軸上必然會有間隙，孔的中心線與軸的中心線位置不重合（如圖3所示），導(dǎo)致這批工件的加工尺寸34±0

49、.01中附加了工件定位基準(zhǔn)變動誤差，其變動量即為最大配合間隙?？砂聪率接嬎悖?lt;/p><p>　　ΔY=(Dmax-dmin）/2=(δD-δd)/2</p><p>　　ΔY—基準(zhǔn)位移誤差，單位為mm；</p><p>　　Dmax—孔的最大直徑，單位mm；</p><p>　　dmin—軸的最小直徑，單位mm；</p>&l

50、t;p>　　δD—工件孔的最大直徑公差，單位mm；</p><p>　　δd—圓柱心軸和圓柱定位銷的直徑公差，單位為mm。</p><p>　　基準(zhǔn)位移誤差的方向是任意的，減小定位配合間隙，即可減小基準(zhǔn)位移誤差ΔY值，以提高加工精度。加工尺寸的基準(zhǔn)是外圓柱面的母線時，定位基準(zhǔn)為工件圓柱孔的中心線。這種由于工序基準(zhǔn)與定位基準(zhǔn)不重合而導(dǎo)致的工序基準(zhǔn)在加工方向上的最大變動量，稱為基準(zhǔn)不重合

51、誤差，用ΔB表示。此時除定位基準(zhǔn)位移誤差外還有基準(zhǔn)不重合誤差。</p><p>　　綜上：定位誤差產(chǎn)生的原因是，定位基準(zhǔn)與限位基準(zhǔn)不重合及定位基準(zhǔn)與工序基準(zhǔn)不重合而產(chǎn)生的誤差。</p><p>　　3.2.1常見定位方式中基準(zhǔn)位移誤差</p><p>　　1、用圓柱定位銷、圓柱心軸中心定位</p><p>　　計算方式：△Y=Xmax=δD+

52、δd0+Xmin（定位心軸較短）</p><p>　　Xmax—工件定位后最大配合間隙；</p><p>　　δD—工件定位基準(zhǔn)的直徑公差；</p><p>　　Δd0—圓柱定位銷或圓柱心軸的直徑公差；</p><p>　　Xmin—定位所需的最小間隙，由設(shè)計而定。</p><p>　　注意：基準(zhǔn)位移誤差的方向是任意的

53、。</p><p>　　當(dāng)工件用長定位心軸定位時，需要考慮平行度要求。</p><p>　　計算式： △Y=Xmax=（δD+δd0+Xmin)L1/L2</p><p><b>　　L1—加工面長度；</b></p><p><b>　　L2—定位孔長度。</b></p><

54、p>　　2、平面支承定位 </p><p>　　平面支承定位的位移誤差較容易計算，當(dāng)忽略支承誤差且定位基準(zhǔn)制作精度較高時，工序尺寸的基準(zhǔn)位移誤差視為零。</p><p><b>　　3、V型體定心定位</b></p><p>　　若不計V型體制造誤差僅有工件基準(zhǔn)的圓度誤差

55、時，工件的定位中心會發(fā)生偏移即O1O2=T1-T2,產(chǎn)生基準(zhǔn)位移誤差。</p><p>　　即： △Y=O1O2=T1-T2</p><p>　　故：對于90°V型體△Y=0.707δd。</p><p>　　3.2.2定位誤差的合成</p><p>　　造成定位誤差的原因是因為定位基準(zhǔn)與工序基準(zhǔn)不重合以及定位基準(zhǔn)與限位基準(zhǔn)不重合

56、，因此，定位誤差應(yīng)是基準(zhǔn)不重合誤差與基準(zhǔn)位移誤差的合成，計算時，可先算出△B和△Y,然后將兩者合成得到△D。</p><p>　　合成時，若工序基準(zhǔn)不在定位基面上（工序基準(zhǔn)與定位基準(zhǔn)為兩個獨立的表面），即△Y與△B無相關(guān)公共變量，則△D=△Y+△B；若工序基準(zhǔn)在定位基面上，即△Y與△B有相關(guān)的公共變量，則△D=△Y±△B。式中“+”、“-”號的確定方法如下。</p><p>　　

57、1、分析定位基面尺寸由小變大（或由大變?。r，分析定位基準(zhǔn)的變動方向。</p><p>　　2、當(dāng)定位基面尺寸由小變大（或由大變小）時，假設(shè)定位基準(zhǔn)的位置不變動，分析工序基準(zhǔn)的變動方向。</p><p>　　3、兩者的變動方向相同時，取“+”號，兩者的變動方向相反時，取“-”號。</p><p><b>　　3.3工件的夾緊</b></p

58、><p>　　在機械加工過程中，工件會受到切削力、離心力、慣性力等的作用。為了保證在這些外力的作用下，工件仍能在夾具中保持已由定位元件所確定的加工位置，而不致發(fā)生振動和位移，在夾具結(jié)構(gòu)中必須設(shè)置一定的夾緊裝置將工件可靠地夾緊，工件定位后，將工件固定并使其在加工過程中保持定位位置不變的裝置，稱為夾緊裝置。</p><p>　　3.3.1夾緊裝置的組成</p><p>　　

59、夾緊裝置由以下三部分組成。</p><p>　　第一部分：動力源裝置</p><p>　　它是產(chǎn)生夾緊力的裝置，分為手動夾緊和機動夾緊。手動夾緊的力源來自于人力，機動夾緊的力源來自氣動、液壓、氣液聯(lián)動、電磁、真空等動力夾緊裝置。</p><p><b>　　第二部分：傳力機構(gòu)</b></p><p>　　它是介于動力源和

60、夾緊元件之間傳遞動力的機構(gòu)。傳力機構(gòu)的作用是：改變力的方向；改變力的大小；具有一定的自鎖性能，以便在夾緊力一旦消失后，仍能保證整個夾緊系統(tǒng)處于可靠的夾緊狀態(tài)，這一點在手動夾緊時尤為重要。</p><p><b>　　第三部分：夾緊元件</b></p><p>　　它是直接與工件接觸完成夾緊作用的最終執(zhí)行元件。</p><p>　　3.3.2夾緊

61、裝置的設(shè)計原則</p><p>　　在夾緊工件的過程中，夾緊作用的效果會直接影響工件的加工精度、便面粗造度以及生產(chǎn)效率，因此，設(shè)計夾緊裝置應(yīng)遵循以下原則：</p><p><b>　　1、工件不移動原則</b></p><p>　　夾緊過程中，應(yīng)不改變工件定位后占據(jù)的正確位置。</p><p><b>　　2、

62、工件不變形原則</b></p><p>　　夾緊力的大小要適當(dāng)，既要保證夾緊可靠，又應(yīng)使工件在加緊力的作用下不至于產(chǎn)生加工精度所不允許的變形。</p><p><b>　　3、工件不振動原則</b></p><p>　　對剛性較差的工件，或者進行斷續(xù)切削，以及不宜采用氣缸直接壓緊的情況，應(yīng)提高支撐元件的剛性，并使加緊部位靠近加工表面

63、，以免工件和夾緊系統(tǒng)的振動。</p><p><b>　　4、安全可靠原則</b></p><p>　　夾緊傳力機構(gòu)應(yīng)有足夠的夾緊行程，手動夾緊要有自鎖性能，以保證夾緊可靠。</p><p><b>　　5、經(jīng)濟實用原則</b></p><p>　　夾緊裝置的自動化和復(fù)雜程度應(yīng)與生產(chǎn)綱領(lǐng)相適應(yīng)，在保

64、證生產(chǎn)效率的前提下，其結(jié)構(gòu)要力求簡單，便于制造、維修、工藝性好；操作方便、省力、使用性能好。</p><p>　　3.3.3夾緊力的基本原則</p><p>　　設(shè)計夾緊裝置時，夾緊力的確定包括夾緊力的方向、作用點和大小三個要素。</p><p><b>　　1、夾緊力的方向 </b></p><p>　　夾緊力的方向與

65、工件定位的基本配置情況，以及工件所受外力的作用方向等有關(guān)。選擇時必須遵守以下準(zhǔn)則： </p><p>　　a、力的方向應(yīng)有助于定位穩(wěn)定，且主夾緊力應(yīng)朝向主要定位基面。 </p><p>　　b、緊力的方向應(yīng)有利于減小夾緊力，以減小工件的變形、減輕勞動強度。 </p><p>　　c、力的方向應(yīng)是工件剛性較好的方向。由于工件在不同方向上剛度是不等的。不同的受力表面也因

66、其接觸面積大小而變形各異。尤其在夾壓薄壁零件時，更需注意使夾緊力的方向指向工件剛性最好的方向。 </p><p><b>　　2、夾緊力的作用點</b></p><p>　　夾緊力的作用點是指夾緊件與工件接觸的一小塊面積。選擇作用的問題是指在加緊方向已定的情況下確定夾緊力的作用點的位置和數(shù)目。夾緊力作用點的選擇是達到最佳加緊狀態(tài)的首要因素。合理選擇夾緊力作用點必須遵守

67、以下準(zhǔn)則：</p><p>　　a、力的作用點應(yīng)落在定位元件的支撐范圍內(nèi)，應(yīng)盡可能使加緊點與支承點對應(yīng)，使夾緊力作用在支承上。若果夾緊力在支承范圍之外，會使工件傾斜或移動，夾緊時將破壞工件的定位。</p><p>　　b、力的作用點應(yīng)選在工件剛性較好的部位。這對剛性較差的工件尤為重要如果作用點由中間的單點改成兩旁夾緊，可使變形大為減小，并且夾緊更加可靠。</p><p&

68、gt;　　c、力的作用點應(yīng)盡量靠近加工表面，以防止工件產(chǎn)生振動和變形，提高定位的穩(wěn)定性和可靠性。</p><p><b>　　3、夾緊力的大小</b></p><p>　　夾緊力的大小，對于保證位置穩(wěn)定、夾緊可靠，確定夾緊裝置的結(jié)構(gòu)尺寸，都有著密切的關(guān)系。夾緊力的大小要適當(dāng)。夾緊力過小則夾緊不牢靠，在加工過程中可能發(fā)生位移而破壞定位，其結(jié)果輕則影響加工質(zhì)量，重則工件的

69、報廢甚至發(fā)生安全事故。夾緊力過大會使工件變形，也對加工質(zhì)量不利。</p><p>　　理論上，夾緊力的大小應(yīng)與作用在工件上的其它力（力矩）相平衡，而實際上，夾緊力的大小還與工藝系統(tǒng)的剛度、夾緊機構(gòu)的傳遞效率等因素有關(guān)，計算是很復(fù)雜的。因此，實際設(shè)計中常采用估算法、類比法和實驗法來確定加緊力。</p><p>　　在鉆孔時工件主要受到旋轉(zhuǎn)扭矩的作用，采用可移動V型塊進行定位的同時實現(xiàn)工件的夾

70、緊，從而滿足加工要求。V型塊通過螺桿進行連接，當(dāng)需要夾緊工件進行加工時，只要旋緊螺桿就可以實現(xiàn)V型型塊的夾緊。加工完成后，旋開螺桿，在螺桿的帶動下將V型塊拉開，就可以卸下工件。</p><p>　　第四章 夾具設(shè)計及分析</p><p>　　該工件的加工精度有Ф10的孔精度為H7級公差，Ф10孔的粗造度為1.6，同時也要保證Ф10H7孔中心線與Ф20H7孔中心線距離在34±0.0

71、1內(nèi)。考慮到與Ф10H7孔的加工精度及加工要求，現(xiàn)在滿足加工要求的前提下設(shè)計夾具。</p><p>　　4.1 定位分析及設(shè)計定位元件</p><p>　　一個尚未定位的工件，在空間的位置是不確定的（如圖2），是無法進行實際加工的，因此要對工件的自由度進行限制。通過對工件進行分析，可采用圓柱心軸通過Ф20H7孔進行定位，此時限制了X、Y方向上的移動和旋轉(zhuǎn)。</p><p

72、>　　圖2未限制自由度的工件</p><p>　　此時工件還用Z方向上的自由度未被限制，考慮到工價在加工時不可能懸空，故可將工件置于水平面上進行定位，以達到限制Z方向上的移動目的，同時有利于工件加工時的穩(wěn)定。但是此時還有Z方向上的旋轉(zhuǎn)這一自由度未被限制，然Z方向上的旋轉(zhuǎn)會影響到工件的加工精度，因此，必需將Z方向上的自由度進行限制住?？v觀工件整體，要想限制Z方向上的旋轉(zhuǎn)，最好使用可移動V型塊在工件左端進行限制

73、，同時可以避免過定位。如圖3所示。</p><p><b>　　圖3工件的定位</b></p><p>　　對于定位元件的設(shè)計與選擇，首先要具有足夠的精度，對于精度為H7級公差的孔，通常采用精度為g6或f7的定位銷（或圓柱心軸）與工件定位基面進行配合，定位銷與夾具體可采用的過盈配合，如圖4。此外定位元件的定位表面還應(yīng)該有較小的表面粗糙度，如Ra0.4μm、Ra0.2μ

74、m、Ra0.1μm。此外，為了避免定位元件在使用過程中損壞，定位元件還應(yīng)具有足夠的強度和剛度，同時工件的裝卸也會磨損定位元件的限位基面，導(dǎo)致工件的定位精度下降，因此定位元件還應(yīng)具備較好的耐磨性。</p><p>　　對于V型塊其精度、強度及耐磨性等一般都能滿足正常加工要求，可直接從市場購買，此處可選用90°可移動V型塊。如圖5所示。</p><p><b>　　圖4 定

75、位銷</b></p><p>　　圖 5 可移動V型塊</p><p>　　在設(shè)計定位平面時要對夾具的總體進行考慮，可以以長方體平面作為定位平面，那么定位平面最起碼要比工件要大，即平面最小尺寸應(yīng)為66×36的平面，考慮到夾具的整體結(jié)構(gòu)性，所以該平面要大些，可使用150×120厚20mm的毛坯，將平面銑平。可將定位平面暫定為如圖6所示的形狀。</p&g

76、t;<p><b>　　圖6定位平面</b></p><p>　　4.2夾緊裝置的設(shè)計</p><p>　　在定位時，采用可移動V型塊進行定位，防止了過定位的發(fā)生，同時也為夾緊裝置的設(shè)計做了鋪墊。在夾緊時，可以使用梯形螺紋傳動，來帶動V型塊的移動，實現(xiàn)工件的夾緊，同時螺紋夾緊自鎖性好，適用與手工夾緊。對于傳動螺紋在此處使用最常用傳動螺紋——梯形螺紋Tr1

77、0×2。夾緊裝置如圖7所示。當(dāng)需要夾緊工件進行加工時，只要旋緊螺桿就可以實現(xiàn)V型型塊的夾緊。加工完成后，旋開螺桿，在螺桿的帶動下將V型塊拉開，就可以卸下工件。</p><p><b>　　圖7 夾緊裝置</b></p><p>　　4.3對刀導(dǎo)向裝置——鉆套及鉆模</p><p>　　鉆套是鉆模上特有的元件，用來引導(dǎo)刀具，以保證被加工

78、孔的位置精度以及提高工藝系統(tǒng)的剛度。鉆套可分為標(biāo)準(zhǔn)鉆套和特殊鉆套兩大類，其中標(biāo)準(zhǔn)鉆套可分為固定鉆套、可換鉆套和快換鉆套。由于該工件為中小批量生產(chǎn)，所以可以選取固定鉆套。</p><p>　　因為被加工孔為基準(zhǔn)孔（H7),所以鉆套導(dǎo)向孔的基本尺寸可取被加工孔的基本尺寸，加工孔的尺寸為Ф10H7,故鉆套的導(dǎo)向孔的基本尺寸為Ф10，精度為G7或F8。因為加工孔Ф10H7(),為了保證精度，鉆套的內(nèi)孔應(yīng)選G7的公差（）。

79、鉆套并非單獨使用，其要被安裝在鉆模上才能發(fā)揮其作用，因此鉆套也要與鉆模配合，可采用的配合精度。此外鉆模板還需安裝在夾具體上，為了確保鉆模板安裝在夾具體上的精度符合加工要求，鉆模板通過定位銷定位與夾具體連接，確保鉆模板的位置精度，然后再用螺栓連接上緊。如圖8所示。</p><p><b>　　圖8鉆模板</b></p><p><b>　　4.4夾具體<

80、/b></p><p>　　夾具上的各種裝置通過夾具體連接成一個整體，實現(xiàn)夾具的功能。如圖9所示。該夾具體可以通過鑄造完成，材料為HT200,這樣的夾具體同時可以省去定位平面，因為可以在夾具體的上表面銑出一個平面用來定位，但要確保與工件底面接觸的面都要被銑到。為了保證夾具體上個裝置的安裝精度，在影響安裝精度位置要進行精加工，加工的粗造度為0.8。</p><p><b>　

81、　圖9夾具體</b></p><p><b>　　4.5誤差分析</b></p><p>　　用夾具裝夾工件進行機械加工時，其工藝系統(tǒng)中影響工件加工精度的因素很多，與夾具有關(guān)因素有，定位誤差ΔD、對刀誤差ΔT、夾具在機床上的安裝誤差ΔA和夾具誤差ΔJ。在機械加工工藝系統(tǒng)中，影響加工精度的其他因素綜合稱為加工方法誤差ΔG。上述各項誤差均導(dǎo)致刀具相對于工件的位

82、置不確定，從而形成總的加工誤差∑△。</p><p><b>　?。╝）主視圖</b></p><p><b>　　（b）俯視圖</b></p><p><b>　　(c)左視圖</b></p><p><b>　　圖10鉆床夾具</b></p>

83、;<p><b>　　1、定位誤差</b></p><p>　　工件定位孔為Ф20H7(),定位銷為Ф20g6()，工序尺寸（34±0.1）mm的工序基準(zhǔn)也為A，故定位基準(zhǔn)與工序基準(zhǔn)不重合，基準(zhǔn)不重合誤差為：</p><p>　　ΔB=δs=0.02</p><p>　　由于定位基準(zhǔn)的偏移是單方向的，所以其移動方向最大偏

84、移量為半徑方向上的最大間隙，即</p><p>　　所以定位誤差為ΔD=ΔY+ΔB=0.0205+0.02=0.0405mm。</p><p><b>　　2、對刀誤差</b></p><p>　　在不考慮鉆頭偏斜。鉆套導(dǎo)向孔尺寸為mm；鉸刀為mm對刀誤差為</p><p>　　ΔT=0.020-0.006=0.014m

85、m</p><p>　　3、安裝誤差 ΔA=0</p><p><b>　　4、夾具誤差 </b></p><p>　　定位元件相對于安裝基準(zhǔn)的誤差ΔJ1 </p><p>　　因為定位銷安裝在夾具體上是過盈配合，所以ΔJ1=0。</p><p>　　定位元件相對于刀具或?qū)蛟恼`差ΔJ2

86、</p><p>　　ΔJ2=0.01+0.01=0.02mm。</p><p>　　導(dǎo)向元件相對于安裝基準(zhǔn)的誤差ΔJ3</p><p>　　鉆套安裝在鉆模板上位過盈配合，但是鉆模板安裝在夾具體上的誤差為0.01mm，所以ΔJ3=0.01mm。</p><p>　　綜上ΔJ=ΔJ1+ΔJ2+ΔJ3=0+0.02+0.01=0.03mm<

87、/p><p>　　5、加工方法誤差ΔG </p><p>　　ΔG=工件加工公差/3=0.2/3=0.067mm</p><p>　　工件在夾具中加工時，總的加工誤差為上述各項誤差之和，由公式可知</p><p><b>　　=0.085mm</b></p><p>　　Jc=δk-ΣΔ=0.2-0.

88、085≥0</p><p>　　經(jīng)計算該夾具有一定的精度儲備，能夠滿足加工尺寸的精度要求。</p><p><b>　　結(jié)論</b></p><p>　　本次畢業(yè)設(shè)計的題目為：鉆床夾具設(shè)計與制作。通過畢業(yè)設(shè)計的制作使我們能夠?qū)⑺鶎W(xué)的知識相互貫通揉合起來，同時也提高了我們的綜合水平。</p><p>　　在畢業(yè)設(shè)計論文中，

89、敘述了夾具在現(xiàn)實工業(yè)生產(chǎn)中的重要性、夾具的分類、組成等，將鉆床夾具的設(shè)計要求做了詳細(xì)的論述，通過充足的理論準(zhǔn)備，為夾具的設(shè)計做好了充足的準(zhǔn)備。</p><p>　　論文第一章論介紹了機械加工工藝和機床夾具在機械制造過程中所占的重要地位，夾具設(shè)計中的特點以及分類和其發(fā)展趨勢。第二章對零件進行分析，確定加工工序。第三章敘述鉆床夾具設(shè)計中應(yīng)當(dāng)注意的問題，同時為夾具設(shè)計確定了正確的思路指導(dǎo)。第四章同定位分析設(shè)計定位元件，

90、確定定位方案，同時通過V型塊夾緊，選擇鉆套，設(shè)計鉆模，最后確定夾具，然后進行誤差分析，確定夾具設(shè)計的合理性。</p><p>　　總的來說，這次設(shè)計提高了我獨立分析問題，解決問題的能力。這些經(jīng)歷將對我以后走向工作崗位有極大的幫助。</p><p>　　由于自己的能力有限，設(shè)計中還有許多不足之處，懇請各位老師、同學(xué)們批評指正。</p><p><b>　　參

91、考文獻</b></p><p>　　[1] 陳旭東.機床夾具設(shè)計.北京：清華大學(xué)出版社，2010：81——193.</p><p>　　[2]陸英,陳小龍.機械制圖.北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2009:112——185.</p><p>　　[3]倪森濤.機械制造工藝與裝備.北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2002:76——95.</p><p&g

92、t;　　[4]李哲． 夾具設(shè)計手冊．北京：機械工業(yè)出版社，1993：40——55.</p><p>　　[5]孫己德.機床夾具圖冊[M].北京：機械工業(yè)出版社，1984：20——23.</p><p>　　[6]許曉旸.專用機床設(shè)備設(shè)計[M].重慶：重慶大學(xué)出版社，2003：146——192.</p><p>　　[7]吳宗澤，羅圣國.機械設(shè)計課程設(shè)計手冊.北京：高

93、等教育出版社，1992:27——58.</p><p>　　[8]浦林祥．機械零件設(shè)計手冊.北京：機械工業(yè)出版社，1997：46——63.</p><p>　　[9]龔安定、蔡建國.機床夾具設(shè)計原理.陜西：陜西科技學(xué)院出版社，1981:165——177.</p><p>　　[10]孟憲棟.機床夾具圖冊.北京：機械工業(yè)出版社，1992：65——96.</p&g

94、t;<p>　　[11] 趙家齊．機械制造工藝學(xué)課程設(shè)計指導(dǎo)書．機械工業(yè)出版社，1994：47——62.</p><p>　　[12] 上海柴油機廠工藝設(shè)備研究所．金屬切削機床夾具設(shè)計手冊. 機械工藝出版社，1982：65——78.</p><p><b>　　致謝</b></p><p>　　時光匆匆如流水轉(zhuǎn)瞬即逝，轉(zhuǎn)眼間大學(xué)生

95、涯就要結(jié)束，離別之時才察覺大學(xué)生活是那么讓人回味。離校日期已日趨臨近，畢業(yè)論文的的完成也隨之進入了尾聲。從開始進入課題到論文的順利完成，一直都離不開老師、同學(xué)、朋友給我熱情的幫助，在這里請接受我誠摯的謝意！</p><p>　　本論文是xx老師悉心指導(dǎo)下完成的。x老師淵博的專業(yè)知識，和豐富的工作經(jīng)驗和嚴(yán)謹(jǐn)?shù)闹螌W(xué)態(tài)度，寬以待人的崇高風(fēng)范，樸實無華、平易近人的人格魅力對我影響深遠(yuǎn)。本論文從選題到完成，每一步都是在xx

96、老師的指導(dǎo)下完成的，傾注了x老師大量的心血。在此，謹(jǐn)向x老師表示崇高的敬意和衷心的感謝！通過此次畢業(yè)設(shè)計使在學(xué)習(xí)上有一個飛躍，使我學(xué)會怎樣將所學(xué)的知識串聯(lián)起來成為一個整體。</p><p>　　本論文的順利完成，離不開各位老師三年的培養(yǎng)、同學(xué)和朋友的關(guān)心和幫助。感謝身邊所有的朋友與同學(xué)，謝謝你們?nèi)陙淼年P(guān)照與寬容，與你們一起走過的難忘的歲月，將會是我一生最珍貴的回憶。同時也感謝學(xué)院和系部為我提供良好的做畢業(yè)設(shè)計的