钻床夹具课程设计说明书

《机床夹具课程设计》
设计题目：钻床夹具设计姓名：
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钻床夹具课程设计说明书
夹具是在机械制造进程中，用来固定加工对象，使之占有正确的位置，以同意加工或检测并保证加工要求的机床附加装置，简称为夹具。

在咱们实际生产中夹具的作用是将工件定位，以使加工工件取得相关于机床和刀具的正确位置，并把工件靠得住地夹紧。

机床夹具设计课程设计是在全数学完机械制造工艺学及机床夹具设计，并进行了生产实习的基础是进行的一个教学环节。

它要求学生全面地综合运用本课程及其有关先修课程的理论和实践知识进行工艺及结构的设计，也为以后弄好进行一次预备训练。

其目的在于：
（1）培育学生运用机械制造工艺学及有关课程（工程材料与热处置、机械设计、互换性与测量技术、金属切削机床、金属切削原理与刀具等）的知识，结合生产实践中学到的知识，独立地分析和解决工艺问题，初步具有设计一个中等复杂程度零件的工艺规程的能力。

（2）能依照被加工零件的技术要求，运用夹具设计的大体原理和方式，学会，拟订夹具设计方案，完成夹具结构设计，初步具有设计出高效、省力、经济合理并能保证加工质量的专用夹具的能力。

（3）培育学生熟悉并运用有关手册、标准、图表等技术资料的能力。

（4）进一步培育学生识图、制图、运算和编写技术文件等大体技术。

关于我本人来讲，希望能通过本次课程设计学习，学会将所学理论知识和工艺课程实习所得的实践知识结合起来，并应用于解决实际问题当中，从而锻炼自己分析问题和解决问题的能力；同时，又希望能超越目前工厂的实际生产工艺，而将有利于加工质量和劳动生产率提高的新技术和新工艺应用到机械零件的制造中，为改善我国的机械制造业相对掉队的局面探讨可能的途径。

1、工件加工表面及加工要求分析
工件加工表面应符合图上面的表面粗糙度，按图上面的技术要求加工。

由于该工序中两个孔的位置关系为彼此垂直，且不在同一个平面里，要钻完一个孔后翻转90°再钻削另一个孔，因此要设计成翻转式钻夹具。

2、定位方案分析
六点定位原那么解决了排除工件自由度的问题，即解决了工件在夹具中位置“定与不定”的问题。

可是，由于一批工件逐个在夹具中定位时，各个工件所占据的位置不完全一致，即显现工件位置定得“准与不准”的问题。

若是工件在夹具中所占据的位置不准确，加工后各工件的加工尺寸必然大小不一，形成误差。

这种只与工件定位有关的误差称为定位误差，用ΔD表示。

在工件的加工进程中，产生误差的因素很多，定位误差仅是加工
误差的一部份，为了保证加工精度，一样限定定位误差不超过工件加
工公差T的1/5～1/3，
即：ΔD≤(1/5～1/3)T （1-1）
式中ΔD——定位误差，单位为mm；
T——工件的加工误差，单位为mm。

依照零件的构造，最容易想到的是以Φ22mm的孔为定位基准，
如此能够幸免基准不重合误差，同时能够限定四个自由度；用Φ22
孔口端面（底面）限定零件的上下移动的自由度；用φ10孔周围圆
柱表面限定零件沿Φ22中心线转动的自由度就能够够实现完全定位。

φ10孔周围为悬壁梁结构,加工时容易变形,在φ10孔口端面
(底面)设辅助支承,用来增加零件的刚性。

定位销：插入Φ22的孔，用来限制X,Y方向的移动和转动，共
四个自由度。

定位元件为非标准元件。

用定位销的小端面(相当于一个支承钉)与Φ22孔口端面支靠限
定Z方向的移动自由度。

定位元件为非标准元件。

可调支承钉：限定Z方向的转动。

定位元件为标准元件。

用一辅助支承来提高工件的安装刚度和定位的稳固性。

定位元件
为非标准元件
定位如以下图：
3、夹紧方案分析
依照零件的定位方案，采纳锁紧螺母和开口垫圈来实现快速锁紧夹紧机构，它与一个加工面位置靠近，增加了刚性，零件夹紧变形也小，但关于另一个加工面较远，为提高刚性，故采纳辅助定位元件来固定，该设计采纳了螺旋辅助支承。

因是中批生产，没必要采纳复杂的动力装置。

为使夹紧靠得住，采纳钻模版压在工件顶两面端。

工件装卸时，采纳螺旋夹紧机构，可从上方拧开螺母，拿开压板即可。

4、夹具要紧元件类型的确信
销轴、可调支承钉（可调支承钉在GB JB/T （六角头支承）当选取M8×40-S）、辅助螺旋支承、夹紧（选用M10螺纹以知足强度要
求）、开口垫圈、钻套（从国家标准当选取，由于孔φ10mm和φ13mm 一次钻孔就可达到要求，因此采纳固定式钻套，Φ10mm选无肩、Φ13mm选有肩）、钻模板、选用铸造夹具体。

五、装配图要紧尺寸及公差的确信
最大轮廓尺寸（长、宽、高）：180、140、141
阻碍工件定位精度的尺寸：φ22e八、阻碍导向的尺寸及公差：Φ10G7、Φ13F7(公差带查表确信)
阻碍夹具精度的尺寸及公差(公差按零件公差的1/2至1/5)： 78±、15±、±、相关于基准F的垂直度Φ、相关于基准F的垂直度Φ、相关于基准E的垂直度Φ
其它重要尺寸和公差：Φ18H7/r六、Φ22H7/n6和定位销与夹具体的配合尺寸
六、装配图的技术要求
未注倒角均为C1；工件在定位装夹后才能拧动辅助支撑按钮，拧紧力应适当；夹具非工作表面喷涂灰色漆。

本夹具利用在立式钻床上，加工杠杆臂上两个彼此垂直的Φ102.0
+mm、
Φ15的孔。

工件上以Φ222.0
+mm孔及其断面、R12mm圆弧面别离在台阶定位销7、
支撑钉11上定位。

钻Φ10mm孔时工件为悬臂，为避免工件加工变形，采纳螺旋辅助支撑2与工件接触后，用螺母一锁紧。

钻完一个孔后，钻完一个孔后翻转90度后钻另一个孔，此夹具适用中小批量生产。

7、加工误差计算
定位误差：
两孔的直径尺寸大体上由钻头尺寸保证，没有定位误差。

尺寸78±、15±平行度公差和垂直度公差的工序基准和定位基准重合，基准不重合误差为ΔB= 0；
尺寸78±、15±和平行度公差和垂直度公差存在基准位移误差，其大小等于定位轴与φ22孔之间的最大配合间隙ΔY=Xmax=++=尺寸78±、15±和平行度公差和垂直度公差的定位误不同离为ΔD= ΔB+ ΔY=
尺寸的基准位移误差和基准不重合误差都为0,因此定位误差为0对刀误差ΔT：
因加工孔处工件较薄，可不考虑钻头的误差。

钻套导向孔尺寸为φ10F7和φ13F7；钻头尺寸为φ和φ13 ；各尺寸的对刀误差为：–ΔT＝+mm=0.064mm
安装误差ΔA：
–ΔA＝0
夹具误差ΔJ：
78±的夹具误差为：
15±的夹具误差为：
的夹具误差为：
平行度的夹具误差为：
垂直度的夹具误差为：
加工方式误差ΔG：各尺寸的加工方式误差各取相应尺寸的1/3 78±的加工方式误差为：1/3=
15±的加工方式误差为： 1/3=
的加工方式误差为：3=
平行度加工方式误差的为：
垂直度加工方式误差的为：
钻模在钻孔时的加工精度计算
八、本次课程设计心得
本次的课程设计，时刻很短暂。

回忆这充实的设计和学习进程，实在让人欣慰，因为我看到了自己所学的知识，同时也看到了自己的不足，通过伍教师和同窗请教解决了一个个的难点、疑点，在本次课程设计中，指导教师---伍教师，您给了我专门大的帮忙，您负责的工作态度，严谨的治学精神和深厚的理论水平都使我收成颇丰。

专用夹具是为零件的某一道工序加工而设计制造的，它普遍用于大量生产中；它不但提高了生产率而且也提高加工精度，改善劳动条件。

通过这次课程设计，我个人对夹具有了更进一步的了解：夹具要保加工出的产品有较高的精度，就必需要求其自身有较高的精度，定位元件拥有高精度的同时换要有必然的刚度和强度，以保证在加工进程中自身可不能变形和必然的寿命。

夹紧机构要求有必然的刚度和强度，以确保在必然的力的作用下夹紧元件可不能先于工件发生变形、损坏。

夹具体是夹具的主体部份，是与机床相接的部位、也是支撑夹紧元件、工件的要紧部份；要求其有必然的强度和刚度、稳固性，又考虑到经济性一样都采纳HT200作为夹具体。

而且对夹具的保护保养，及夹具在设计中应该注意的问题有了更进一步的了解，自己的能力在这次课程设计中也取得了提升。

在设计的进程中又一次把所学的知识做了一次综合式的温习，为接下来要做的毕业设计做了专门好的预备工作；同时在设计中也发觉自己的很多
不足的地方：缺乏实际的体会，有些实物没有见过很难想象，只能通过找相应的参考资料，然后再通过想象把他们综合到一路，再通过实例对照，进行设计。

因为是第一次做机床夹具课程设计，在夹具设计中存在有许多的不足的地方，还恳请教师您予以指导和指正。

参考资料
1．《机床夹具设计》肖继德陈宁平主编机械工业出版社，
2. 《机床夹具设计手册》杨黎明主编国防工业出版社，1996
3．《机械制造工艺与机床夹具》刘守勇主编机械工业出版社，1994
4．《经常使用工夹夹具典型结构图册》王喜祥编著国防工业出版社，1993。