钻床夹具设计
项目十典型钻床夹具设计PPT课件
铝合金
轻便、易加工，适用于 轻型夹具和需要快速更
换的场合。
塑料
绝缘性好、耐腐蚀，常 用于电子和精密零件的
夹持。
陶瓷
高硬度、低摩擦系数， 适用于高精度和耐磨要
求高的场合。
材料选择原则与注意事项
根据夹具的用途和工 作环境选择合适的材 料。
注意材料的成本和可 获得性。
考虑材料的机械性能、 化学性能和加工性能。
项目十典型钻床夹具设计 ppt课件
• 钻床夹具概述 • 典型钻床夹具设计案例 • 钻床夹具材料选择 • 钻床夹具结构设计 • 钻床夹具使用与维护
01
钻床夹具概述
夹具的定义与作用
夹具的定义
夹具是一种装夹工件的工艺装备 ，它能够确保工件在加工过程中 位置的准确性和稳定性。
夹具的作用
夹具的主要作用是固定工件，使 其在加工过程中保持稳定，防止 工件发生移动或振动，从而提高 加工精度和产品质量。
钻床夹具C设计
总结词
自动化程度高，适用于多品种小批量 生产
详细描述
钻床夹具C采用自动化技术，通过机 器人和传感器实现工件的自动抓取、 定位和夹紧。该夹具适用于多品种、 小批量的生产环境，能够大幅提高生 产效率和加工质量。
03
钻床夹具材料选择
材料种类与特性
钢材
高强度、耐磨性好，适 用于重型夹具和长期使
材料加工与处理
01
02
03
热处理
通过加热和冷却处理改善 材料的机械性能。
表面处理
如镀层、喷涂、氧化等， 提高材料的耐腐蚀性和外 观质量。
机械加工
根据设计图纸对材料进行 切割、钻孔、磨削等加工， 确保夹具的精度和尺寸符 合要求。
04
钻床夹具设计实验报告
钻床夹具设计实验报告
组长:王景富续景斌
组员:马海烊拓荣华
庞智琦王向丽
孙阳韩越
代宽殷野
一 方案的工艺和工序的分析
（1）明确夹具的设计要求：
该工件的材料为TH150,该工件为已经加工过的法兰盘结构，需要在法兰盘上钻3个11φ的通孔，在钻3个16.5φ，锪沉头孔5.16φ根据断面A 位精度基准，，因为对精度要求很高，结构工艺性要好，更要保证夹具安全、方便，只有设计适当的夹具，在现有的机床上才能完成相应的加工。
二 选择定位方法和定位原件
根据工序图上给出的定位基准，所以才去基准重合原则，选取A 面作为定位基准；有所给的工件见图，法兰盘的底部有一个深孔，
所以可选63.0036+φ孔为定位基准，为防止钻孔时的变形，应在适当的位
置设置辅助支承，定位方案如下图所示，
三 结构的标准化处理
1.固定式定位销的选用 A11F7GB /T220310⨯.
2.压板的选用 BM8⨯10/GB/T2197（钩形压板）.
3.固定式铅套应选用H7/m6
四 夹紧方案的设计
该工件为圆盘状，并且有外沿圆盘，工序中需要在整个圆周内等角度钻孔，因此可以在相邻孔的中间台阶位置设置夹紧机构进行定位
的夹紧如下图1-1所示;在法兰盘上钻通孔及锪沉头孔时需设置分度装置，设计如下图1-2所示。
五家具体的设计
夹具体应采用铸件，以保证夹具体的良好刚度，结构紧凑，制造周期短等，还要尽量减轻夹具的重量。
六夹具装配图（附图）。
15钻床夹具设计
固定钻套：外圆用H7/r6或H7/n6过 盈配合压入钻模板或夹具体的底孔中
可换钻套用：H7/g5或H7/g6的间隙配 合压入衬套孔内。衬套外圆与钻模板底 孔的配合采用H7/n6或H7/r6的过盈配合
无14 肩钻套
带肩钻套
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二、钻床夹具设计要点
特种钻套：工件结构形状或工序加工条件均不允许采用上述几种标准钻
一、钻床夹具的主要类型
钻床夹具简称钻模。 钻模借助其上的钻套引导刀具和工件之间的相对位置， 提高了加工精度和生产率，在成批大量生产中，已广泛采用 钻模来进行加工。
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一、钻床夹具的主要类型
常用钻床
台钻
立式钻床
摇臂钻床 LOGO
一、钻床夹具的主要类型
（一）钻夹具的类型
1．固定式钻模
这类钻模多为大 型钻模，一般在立钻 或摇臂钻床上使用， 加工工件上较大的孔 或轴线相互平行（用 摇臂钻）的孔系，钻 模需要固定在机床工 作台。
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二、钻床夹具设计要点
固定式钻模板
快换钻套
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二、钻床夹具设计要点
铰链式钻模板
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二、钻床夹具设计要点
可卸式钻模板
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二、钻床夹具设计要点
悬挂式钻模板 ——（常用于滑柱式钻模）
钻模板通过刀导柱、弹簧与 多轴传动头连接，悬挂在机床主 轴上，并随机床主轴往复运动
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二、钻床夹具设计要点
5. 因焊接应力 不能彻底消除，精度不能长期保持，故一般只在工 件孔距公差要求不高（大于±0.15mm）时，才采用焊接结构 的钻模板和夹具体。
6. 当工件被加工孔与定位基准的孔距公差小于0.05mm时，宜采 用固定式钻模和。
《机床夹具设计》课件(6)
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夹具设计教学课件
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2）钻套的尺寸、公差及材料
A、钻套导向孔的基本尺寸一般取刀具的最大极限尺寸， 采用基轴制间隙配合。
B、钻套的导向高度H＝1～2.5d（其中，d为钻套孔径）。 加工精度高或被加工孔径小时取较大值，反之取较小值。
C、排屑空间h越大，排屑越方便，但刀具的刚度和孔的加 工精度都会降低，一般根据工件的材料和精度来确定。
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2、铣床夹具的设计要点
（1）定位元件和夹紧装置的设计要点
定位元件：除遵循一般的设计原则外，布置时应尽量 使主要支承面积大些。工件加工部位呈悬臂状态时， 应采用辅助支承。
夹紧装置：应保证足够的夹紧力，并具有良好的自锁性 能，以防止夹紧机构因振动而松夹。施力的方向和作用 点要恰当，并尽量靠近加工表面，必要时设置辅助夹紧 机构，以提高夹紧刚度。
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固定式镗套
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2） 回转式镗套
镗套随镗杆一起转动，与镗杆之间 只有相对移动而无相对转动。这种镗套 大大减少了磨损，也不会因摩擦发热而 “卡死”。因此，它适合于高速镗孔。
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回转式镗套
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夹具设计教学课件
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（2）镗杆直径和轴向尺寸
镗杆直径d及长度L主要是根据所镗孔的直径D 及刀具截面尺寸B×B来确定。镗杆直径d应尽 可能大，其双导引部分的L/d≤10为宜；而悬伸 部分的L/d≤4～5，以使其有足够的刚度来保证 加工精度。
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(完整版)钻夹具设计要点--钻套
（二）钻夹具设计要点1.钻模类型的选择钻模类型很多，在设计钻模时，首先要根据工件的形状、尺寸、重量和加工要求，并考虑生产批量、工厂工艺装备的技术状况等具体条件，选择钻模类型和结构。
在选型时要注意以下几点：（1）工件被加工孔径大于10mm时，钻模应固定在工作台上（特别是钢件）。
因此其夹具体上应有专供夹压用的凸缘或凸台。
（2）当工件上加工的孔处在同一回转半径，且夹具的总重量超过100N时，应采用具有分度装置的回转钻模，如能与通用回转台配合使用则更好。
（3）当在一般的中型工件某一平面上加工若干个任意分布的平行孔系时，宜采用固定式钻模在摇臂钻床上加工。
大型工件则可采用盖板式钻模在摇臂钻床上加工。
如生产批量较大，则可在立式钻床或组合机床上采用多轴传动头加工。
（4）对于孔的垂直度允差大于0.1mm和孔距位置允差大于±0.15mm的中小型工件，宜优先采用滑柱式钻模，以缩短夹具的设计制造周期。
2.钻套类型的选择和设计钻套和钻模板是钻夹具上的特殊元件。
钻套装配在钻模板或夹具体上，其作用是确定被加工孔的位置和引导刀具加工。
（1）钻套的类型根据钻套的结构和使用特点，主要有四种类型。
①固定钻套图7-56所示为固定钻套的两种形式（图a为无肩，图b为带肩），该类钻套外圆以H7/n6或H7/r6配合，直接压入钻模板上的钻套底孔内。
在使用过程中若不需要更换钻套（据经验统计，钻套一般可使用1000~12000次），则用固定钻套较为经济，钻孔的位置精度也较高。
②可换钻套当生产批量较大，需要更换磨损的钻套时，则用可换钻套较为方便，如图7-57所示。
可换钻套装在衬套中，衬套是以H7/n6或H7/r6的配合直接压入钻模板的底孔内，钻套外圆与衬套内孔之间常采用F7/m6或F7/k6配合。
当钻套磨损后，可卸下螺钉，更换新的钻套。
螺钉还能防止加工时钻套转动或退刀时钻套随刀具拔出。
③快换钻套当被加工孔需依次进行钻、扩、铰时，由于刀具直径逐渐增大，应使用外径相同而内径不同的钻套来引导刀具，这时使用快换钻套可减少更换钻套的时间，如图7-58所示。
钻床专用夹具设计
钻床专用夹具设计钻床是一种常用的机械加工设备，广泛应用于各个行业中。
在钻床的使用过程中，往往需要使用各种夹具来固定工件，以确保加工质量和效率。
因此，设计一种钻床专用夹具对于提高加工效率和保证加工质量具有重要的作用。
1.夹具的设计原则在设计钻床专用夹具时，需要遵循以下原则：1）夹具的设计应根据工件的形状和尺寸进行，并且要考虑加工工艺和强度要求。
2）夹具的设计应具有稳定性、刚性和高精度，以确保工件的可靠夹紧和加工精度。
3）夹具的设计应简单、易于操作、快速夹紧和释放工件。
4）夹具的设计应考虑加工过程中可能出现的振动和冲击，以确保夹具的可靠性和长寿命。
5）夹具的设计应考虑工件的加工流程，以便进行尽可能多的加工操作，减少夹具更换和改变的次数。
2.夹具的分类在设计钻床专用夹具之前，需要先了解不同类型的夹具。
根据夹紧方式不同，夹具可以分为机械夹具、液压夹具和气动夹具等。
根据夹紧形式不同，夹具可以分为卡盘、固定钳、辅助夹具和可调夹具等。
此外，夹具还可以分为单工位夹具、多工位夹具和轮廓夹具等。
在具体设计钻床专用夹具之前，需要先确定加工工件的形状、尺寸和加工过程，从而选择合适的夹紧方式和类型。
下面以机械夹具为例，介绍具体的夹具设计步骤：1）确定工件的形状与尺寸不同形状和尺寸的工件所需要的夹具也不同，因此需要准确确定工件的几何形状和尺寸，包括直径、长度、高度、倾斜角度等。
此外，还需要了解工件的材料和加工要求。
2）选择机械夹具在确定工件形状和尺寸之后，需要选择合适的机械夹具。
机械夹具广泛应用于各种行业和领域，常用的机械夹具有卡盘、固定钳、辅助夹具和可调夹具等。
在选择夹具时需要考虑工件的材料、形状、尺寸和加工要求等因素。
3）设计夹具结构a. 夹具的稳定性：夹具结构应在不同方向上具有足够的稳定性，以排除振动和冲击等干扰因素。
4）夹具结构的加工与装配夹具结构的加工应考虑加工流程、工具选择、嵌套顺序和加工顺序等因素，以确保夹具结构的精度和质量。
钻床夹具设计
夹具设计为了提高劳动生产率，保证加工质量，降低劳动强度，需要设计专用夹具。
并设计工序110——钻2-锥销孔。
本夹具将用于组合机床，刀具为两根麻花钻，对两个孔同时加工。
6.1问题的提出本夹具是用来钻两个22mm的小头孔,零件图中大小孔的中心距有公差要求,因此这两个小头孔的中心距也有一定的公差要求.另外,此中心线为三个侧平面的设计基准,有一定的垂直公差要求.但此工序只是粗加工,因此本工序加工时主要考虑如何提高劳动生产率,降低劳动强度,而精度则不是主要问题.6.2夹具设计6.2.1定位基准选择底面对孔的中心线有一定的垂直度公差要求,因此应以地面为主要定位基准..由于铸件的公差要求较大,利用小头孔的外圆表面作为辅助定位基准时,只有采用自动对中夹具才能同时保证对称的两个零件的大小孔的中心距的公差要求.为了提高加工效率,现决定采用两把麻花钻同时加工出两个8mm的通孔.6.2.2切削力及夹紧力计算6.2.3定位误差分析零件图规定大孔与小孔的中心距为65mm.采用自动对中夹具后,定位误差取决于对中块\螺杆以及滑块的由于实际加工的经验可知,钻削时的主要切削力为钻头的切削方向,即垂直于第一定位基准面,在两侧只需要采用两个V型块适当夹紧后本夹具即可安全工作.因此,无须再对切削力进行计算.制造误差.同时,对对中块利用调整螺钉进行调整并加装钻套后,钻孔后的误差只有0.08mm.在后续的铣断工序中,利用中间大孔定位,孔壁与定位销的配合间隙为0.05mm.因此加工完成后大孔与小孔的中心距的最大误差为0.08+0.05=0.130.2mm所以能满足精度要求.6.2.4该夹具用于加工位置在同一中心线上的非回转零件上半径R=5~20㎜的孔，被加工孔中心距可达123㎜。
使用时，只需按被加工零件的要求，配置专门的钻模板，通过手柄，使丝杆带动V型块做自定心式移动，以便夹紧或松开零件。
定位套钻床夹具课程设计
定位套钻床夹具课程设计一、教学目标本课程的教学目标是使学生掌握定位套钻床夹具的基本原理、设计和应用方法。
具体目标如下：1.了解定位套钻床夹具的作用和分类。
2.掌握定位套钻床夹具的设计原则和方法。
3.熟悉定位套钻床夹具的应用场景和注意事项。
4.能够分析问题，确定合适的定位套钻床夹具设计方案。
5.具备绘制定位套钻床夹具图纸的能力。
6.能够正确操作定位套钻床夹具，进行实际加工。
情感态度价值观目标：1.培养学生的创新意识和团队合作精神。
2.增强学生对工程实践的兴趣和责任感。
二、教学内容本课程的教学内容主要包括以下几个部分：1.定位套钻床夹具的基本原理和分类。
2.定位套钻床夹具的设计原则和方法。
3.定位套钻床夹具的应用案例分析。
4.定位套钻床夹具的操作技术和注意事项。
第一课时：定位套钻床夹具的基本原理和分类。
第二课时：定位套钻床夹具的设计原则和方法。
第三课时：定位套钻床夹具的应用案例分析。
第四课时：定位套钻床夹具的操作技术和注意事项。
三、教学方法为了实现课程目标，本课程将采用多种教学方法，包括：1.讲授法：讲解定位套钻床夹具的基本原理、设计方法和应用案例。
2.讨论法：引导学生进行问题分析和解决方案讨论，培养学生的创新意识和团队合作精神。
3.案例分析法：分析实际案例，让学生了解定位套钻床夹具在工程实践中的应用。
4.实验法：安排实验室操作课程，让学生亲自操作定位套钻床夹具，提高实际操作能力。
四、教学资源为了支持教学内容和教学方法的实施，本课程将准备以下教学资源：1.教材：选择合适的定位套钻床夹具教材，为学生提供系统性的理论知识学习。
2.参考书：提供相关的工程实践参考书籍，丰富学生的知识储备。
3.多媒体资料：制作课件、视频等多媒体资料，直观展示定位套钻床夹具的设计和操作过程。
4.实验设备：准备定位套钻床夹具及相关设备，为学生提供实际操作的机会。
五、教学评估本课程的评估方式将包括平时表现、作业和考试三个部分，以全面客观地评估学生的学习成果。
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任务1 回转式钻模运动仿真设计
• 2. 运动仿真 • （1）进入机构设计环境（图Ⅸ−42、图Ⅸ−43） • （2）建立伺服电动机 • 如图Ⅸ−44～图Ⅸ−46 所示，建立3 个伺服电动机。 • 3. 运动分析 • （1）设置机构运动参数（图Ⅸ−47） • （2）运动回放及动画捕捉（图Ⅸ−48）
• ① 为营销展示、管理会议或设计审查生成高质量的动画。 • ② 将装配、拆卸及维护顺序创建成动画。 • ③ 创建复杂的合成动画。
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任务2 移动式钻模拆装动画设计
• 利用“设计动画”应用程序完成移动式钻模的拆装动画可以形象地展 示钻模的组成及装配过程。
• 9.2.2 移动式钻模拆装动画设计思路
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任务2 移动式钻模拆装动画设计
• 9.2.1 移动式钻模拆装动画设计分析
• 移动式钻模（图Ⅸ−49）用于加工中、小型工件同一表面上的多个孔 ，加工中通过移动钻模，找正钻头相对钻套的位置，对不同的孔进行 加工。
• Creo 使用“设计动画”应用程序可定义和调整动画序列的元件，并 可回放动画，从而可以完成以下功能：
• 移动式钻模拆装动画设计思路如图Ⅸ−50 所示。
• 9.2.3 移动式钻模拆装动画设计过程
• 1. 动画设计准备工作 • （1）设计零件并装配（图Ⅸ−51） • （2）创建合适的分解视图（图Ⅸ−52） • （3）创建合适的视图（图Ⅸ−53）
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任务2 移动式钻模拆装动画设计
• 请读者自行重复上面的过程，建立多个合适的视角。 • （4）创建合适的样式（图Ⅸ−54） • 2. 动画设计 • （1）进入动画设计模块（图Ⅸ−55） • （2）创建新动画（图Ⅸ−56） • （3）定义主体（图Ⅸ−57） • （4）定义快照 • ① 定义快照1，如图Ⅸ−58 所示。 • ② 定义快照2，如图Ⅸ−59 所示。
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任务1 回转式钻模运动仿真设计
• ① 建立装配文件，如图Ⅸ−18 所示。 • ② 装配夹具体，如图Ⅸ−19 所示。 • ③ 装配衬套，如图Ⅸ−20 和图Ⅸ−21 所示。 • ④ 装配压紧部件，如图Ⅸ−22 和图Ⅸ−23 所示。 • ⑤ 装配压块，如图Ⅸ−24 和图Ⅸ−25 所示。 • ⑥ 修改压紧部件装配，如图Ⅸ−26 所示。 • ⑦ 装配固定心轴，如图Ⅸ−27 和图Ⅸ−28 所示。 • ⑧ 装配分度盘，如图Ⅸ−29 和图Ⅸ−30 所示。 • ⑨ 装配销钉，如图Ⅸ−31 和图Ⅸ−32 所示。
• 9.1.2 钻模运动仿真设计思路
• 钻模运动仿真设计思路如图Ⅸ−2 所示。
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任务1 回转式钻模运动仿真设计
• 9.1.3 钻模运动仿真设计过程
• 1. 建立运动模型 • （1）设定工作目录（图Ⅸ−3） • （2）锁紧部件装配 • ① 建立装配部件，如图Ⅸ−4 所示。 • ② 装配球头手柄，如图Ⅸ−5 所示。 • ③ 装配螺栓，如图Ⅸ−6 和图Ⅸ−7 所示。 • ④ 装配销，如图Ⅸ−8 和图Ⅸ−9 所示。
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任务2 移动式钻模拆装动画设计
• ③ 定义快照3，如图Ⅸ−60 和图Ⅸ−61 所示。 • 钻模中有三个钻套，在移动过程中需要保持相同的高度。因此，在移
动之前需要对钻套定义面对齐约束。 • ④ 定义其他快照，如图Ⅸ−62 所示。 • 同理选择移动主体分别定义其快照。 • ⑤ 定义关键帧序列，如图Ⅸ−63 和图Ⅸ−64 所示。 • ⑥ 定义定时视图（图Ⅸ−65）。 • ⑦ 定义时间域（图Ⅸ−66）。 • ⑧ 生成动画（图Ⅸ−67）。
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任务1 回转式钻模运动仿真设计
• 同理装配另一个销钉。 • ⑩ 装配螺钉，如图Ⅸ−33 和图Ⅸ−34 所示。 • 同理装配另一个沉头螺钉。 • 装配平键，如图Ⅸ−35 和图Ⅸ−36 所示。 • 装配指示盘，如图Ⅸ−37 和图Ⅸ−38 所示。 • 拖动检验连接，如图Ⅸ−39 所示。 • 装配圆螺母，如图Ⅸ−40 和图Ⅸ−41 所示。 • 同理装配另一个圆螺母。 • 其他部分请自行装配。
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任务1 回转式钻模运动仿真设计
• 常用的钻模有固定式、回转式、移动式、盖板式和翻转式5 种。 • 回转式钻模主要用来加工围绕一定的回转轴线（立轴、卧轴或倾斜轴
）分布的轴向或径向孔系，以及分布在工件几个不同表面上的孔。工 件在一次装夹中，靠钻模回转可依次加工各孔，因此这类钻模必须有 分度装置。 • 回转式钻模按所采用的对定机构的类型，分为轴向分度式回转钻模和 径向分度式回转钻模。图Ⅸ−1 所示为径向分度式回转钻模。
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任务1 回转式钻模运动仿真设计
• ⑤ 保存文件。 • （3）钻模板部件装配 • ① 建立装配文件，如图Ⅸ−10 所示。 • ② 装配钻模板，如图Ⅸ−11 所示。 • ③ 装配衬套，如图Ⅸ−12 和图Ⅸ−13 所示。 • ④ 装配快换钻套，如图Ⅸ−14 和图Ⅸ−15 所示。 • ⑤ 装配压紧螺钉，如图Ⅸ−16 和图Ⅸ−17 所示。 • ⑥ 保存文件。 • （4）总装配
项目9
• 任务工单 • 任务1 回转式钻模运动仿真设计 • 任务2 移动式钻模拆装动画设计
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任务工单
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任务工单
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任务1 回转式钻模运动仿真设计
• 9.1.1 回转式钻模运动仿真设计分析
• 钻床夹具简称钻模，是辅助钻孔的一种工装夹具，它能引导刀具在工 件上钻孔或铰孔。
• 它除了具有工件的定位、夹紧功能外，其含有的根据被加工孔的位置 分布而设置的钻套和钻模板，能够确定刀具的位置，并防止刀具在加 工过程中倾斜，保证被加工孔的位置精度。钻套和钻模板是钻模上的 特殊元件，钻套装配在钻模板或夹具体上，其作用是确定被加工孔的 位置和引导刀具加工。钻模常使用在法兰、盖板、螺母、垫圈、电动 机板、机座、液压阀块、轴上。使用钻模能提高钻孔效率，也可降低 对工人技术的要求。
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图Ⅸ−1 钻模
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图Ⅸ−2 设计思路
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图Ⅸ−3 设置工作目录ຫໍສະໝຸດ 返回图Ⅸ−4 建立总装配部件
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图Ⅸ−5 装配球头手柄