鉆孔夾具設(shè)計(jì)說明書

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1、 鉆孔夾具設(shè)計(jì)說明書 機(jī)械制造技術(shù) 鉆孔夾具設(shè)計(jì)說明書 學(xué) 校 : 成都紡織高等?？茖W(xué)校 學(xué) 院 : 機(jī)械工程學(xué)院 姓 名: 楊鵬飛 班 級(jí): 機(jī)械設(shè)計(jì) 101 班 學(xué) 號(hào) :201003031023 指導(dǎo)老師 :宋超 目錄 緒論 緒論 機(jī)床夾具概論 夾具簡(jiǎn)介 夾具是一種裝夾工件的工藝裝備，它廣泛地應(yīng)用于機(jī)械制造過程的切削加工、熱處理、裝配、焊接和檢測(cè)等工藝過程中。 在金屬切削機(jī)床上

2、使用的夾具統(tǒng)稱為機(jī)床夾具。在現(xiàn)代生產(chǎn)中，機(jī)床夾具是一種不可缺少的工藝裝備，它直接影響著加工的精度、勞動(dòng)生產(chǎn)率和產(chǎn)品的制造成本等，故機(jī)床夾具設(shè)計(jì)在企業(yè)的產(chǎn)品設(shè)計(jì)和制造以及生產(chǎn)技術(shù)準(zhǔn)備中占有極其重要的地位。機(jī)床夾具設(shè)計(jì)是一項(xiàng)重要的技術(shù)工作。 機(jī)床夾具的概念 在機(jī)械制造廠的生產(chǎn)過程中用夾安裝工件使之固定在正確的位置上，完成其切削加工、檢驗(yàn)、裝配、焊接等工作，所使用的工藝裝備稱為夾具。 機(jī)床夾具的功能 在機(jī)床上用夾具裝夾工件時(shí)，其主要功能是使工件定位和夾緊。然而，由于各 類機(jī)床加工方式的不同，有些機(jī)床夾具還具有一些特殊的功能。 機(jī)床

3、夾具的主要功能 定位 : 確定工件在夾具中占有正確的過程。定位是通過工件定位基準(zhǔn)面與夾具定位元件的定位面接觸或配合實(shí)現(xiàn)的。正確的定位可以保證工件加工面的尺寸和位置精度要求。 夾緊 : 工件定位后將其固定，使其在加工過程中保持定位位置不變的操作。由于工件在加工時(shí)，受到各種力的作用，若不將工件固定，則工件會(huì)松動(dòng)、脫落。因此，夾緊為工件提供了安全、可靠的加工條件。 機(jī)床夾具的特殊功能 (1) 對(duì)刀 調(diào)整刀鋸切削刃相對(duì)工件或夾具的正確位置。如銑床夾具中的對(duì)刀塊，它能迅速地確定銑刀相對(duì)于夾具的正確位置。 (2) 導(dǎo)向 如鉆床夾具中的鉆模板和鉆套，

4、能迅速地確定鉆頭的位置，并引導(dǎo)其進(jìn)行鉆削。導(dǎo)向元件制成模板形式，故鉆床夾具常稱為鉆模。鏜床夾具也具有導(dǎo)向功能。 1 章 零件功能分析 1.1 零件圖分析 從零件圖可以看出此零件為法蘭盤，主要用于連接，連接處要求密封，所以此 零件有較高的精密度，公差要求比較高。從圖上可以看出需要在特殊位置加工用于 灌注潤(rùn)滑用的潤(rùn)滑油孔，所以需要鉆孔。我們可以對(duì)這個(gè)孔設(shè)計(jì)一個(gè)夾具，使他高 效的生產(chǎn)，降低成本。達(dá)到大批量生產(chǎn)的要求。法蘭盤一般都是圓柱形回轉(zhuǎn)體，此 次作業(yè)所要求的法蘭盤也不例外，是典型的回轉(zhuǎn)體加工零件。所以

5、對(duì)于夾緊的方式 應(yīng)該想到用 V 型快來定位和夾緊。 1.2 零件的功能應(yīng)用 題目所給的是用于水管處的連接用的法蘭盤，主要用于連接密封用，靠?jī)啥嗣? 來間接兩個(gè)管狀圓柱體，達(dá)到連接和密封的要求。對(duì)于這類零件一般加工量都比較 大，用于大批量生產(chǎn)方式，所以要求用流水線生產(chǎn)的方式來實(shí)現(xiàn)。 1.3 零件表面 分析 零件表面兩端面是整個(gè)零件的重要配合面，也是加工孔的加工基面。所以要求 要精磨兩端面，回轉(zhuǎn)面直徑為 45 的圓面，也是要求配合的面，需要緊固在其他的 圓形管道里面，需要保證有較好的密封性能，所以也需要精磨此外圓面。對(duì)于

6、其他 的一些加工表面對(duì)于在車床上面的基加工就可以達(dá)到所需要求了，所以不用對(duì)每個(gè) 面都進(jìn)行精磨加工，對(duì)于需要加工的油孔，可以制造專用夾具來進(jìn)行高效的加工。 2 章 零件工藝分析 2.1 生產(chǎn)綱領(lǐng) 確定毛坯類型為 30000 件， ) 劃分生產(chǎn)類型的參考數(shù)據(jù)確定為中批，工作制度 8 小時(shí) / 班制。由于是大批量生產(chǎn)，所以采用的是流水線生產(chǎn)方式，一個(gè)工人加工一 個(gè)工序，以提高生產(chǎn)效率，達(dá)到降低成本的目的。 2.2 毛坯鑄造形式 將融化了的金屬澆注到旋轉(zhuǎn)著的模型中，由于離心力的作用，金屬液粘貼于模 型

7、的內(nèi)壁上，凝結(jié)后所得鑄件外形與模型內(nèi)壁的形狀相同，使用這種方法可以毋需 澆注口，故能顯著地減少金屬的消耗。由于免除了砂型和制模的設(shè)備，以及減少了 鑄工車間的面積，生產(chǎn)成本就有了降低 ; 而所得逐漸則具有緊密與微細(xì)的顆粒結(jié)構(gòu) 及較好的機(jī)械性能。 2.3 毛坯精度尺寸 由表 (2-5-1) 得灰鑄鐵刀具切入金屬層的厚度應(yīng)大于表面層厚度，即大于 1mm， 小于 4mm。 由 JK67-62，確定灰鑄鐵鑄件精度等級(jí)為 2 級(jí)( 指尺寸精度和表面光潔度要求較高，或者大批、中批生產(chǎn)的鑄件。 2.4 確定機(jī)械加工余量

8、 由表 (2-5-5) 確定 2 級(jí)鑄鐵件的機(jī)械加工余量 : 頂面加工余量為 4.0mm，底面及 側(cè)面加工余量為 3.0mm。 2.5 確定鑄鐵件的尺寸偏差 由 ( 標(biāo) -5-6) 查得 2 級(jí)鑄鐵件尺寸偏差為 ?0.8mm。 2.6 加工工藝設(shè)計(jì)分析 零件材料為 HT200灰鑄鐵 , 考慮到灰鑄鐵 的抗缺口敏感性，減震性和耐優(yōu)良等 特點(diǎn) , 因此應(yīng)該選用鑄件 , 以便使法蘭盤在使用中耐腐蝕性良好 , 保證零件工作 可靠 . 由于零件年產(chǎn)量為 30000 件, 已達(dá)到成批生產(chǎn)的水平，而且離心鑄造，免 除了

9、砂模和制模的設(shè)備，以及減少了鑄工車間的面積，生產(chǎn)成本就有了降低，這樣 得來的鑄件具有緊密與微細(xì)的顆粒結(jié)構(gòu)及較好的機(jī)械性能。因此采用離心鑄造 , 這 從提高生產(chǎn)率、保證加工精度來考慮也是應(yīng)該的。 2.3 基面的選擇 基面選擇是工藝規(guī)程設(shè)計(jì)中的重要工作之一?；孢x擇的正確與合理，可以使 加工質(zhì)量得到保證、生產(chǎn)率得到提高。否則不但加工工藝過程中的問題百出，更有 甚者，還會(huì)造成零件大批報(bào)廢，使生產(chǎn)無法正常進(jìn)行。 粗基準(zhǔn)的選擇 : 對(duì)象法蘭盤這樣的零件來說，選擇好粗基準(zhǔn)是至關(guān)重要的。按 照有關(guān)粗基準(zhǔn)的選擇原則，即當(dāng)零件有不加工表面時(shí)，應(yīng)

10、以這些不加工表面作粗基 準(zhǔn) ; 若零件有若干個(gè)不加工表面時(shí)，則應(yīng)以與加工表面要求相對(duì)位置精度較高的不 加工表面作為粗基準(zhǔn)。我現(xiàn)在選取外圓面直徑為 81 的外圓面為粗基準(zhǔn)，利用車床 上三角卡盤對(duì)其進(jìn)行限制，以消除六個(gè)不定度，達(dá)到過定位。對(duì)于精基準(zhǔn)而言，主要應(yīng)該考慮基準(zhǔn)重合的問題。 2.3 制定工藝路線 制定工藝路線的出發(fā)點(diǎn)，是應(yīng)該使零件的幾何形狀、尺寸精度及位置精度等技術(shù)要 求能得到妥善的保證。在生產(chǎn)綱領(lǐng)已確定為成批生產(chǎn)的條件下，可以考慮采用萬能性機(jī) 床配以專用工夾具，并盡量使工序集中來提高生產(chǎn)率。除此之外，還應(yīng)當(dāng)考慮經(jīng)濟(jì)效

11、果， 以便使生產(chǎn)成本盡量下降。 工藝路線方案一 : 工序 : 1. 鑄件，毛坯 Φ89x83 2. 清砂。 3. 車端面，保證長(zhǎng) 74.6 4. 車外圓面 Φ 80x20，倒角 5. 掉頭，車端面，保證長(zhǎng) 74.3 6 粗車外圓至 Φ47x62 7 半精車外圓至 Φ46x62， 8 半精車 Φ45 端面 9 半精車 Φ44.5x42 10 切退刀槽 3x3x0.5 11 以 Φ46 為基準(zhǔn)，鉆 Φ24 內(nèi)孔 12 粗鏜 Φ24.6 內(nèi)孔

12、 Φ25 13 精鉸內(nèi)孔至 14 鏜 Φ29x20 內(nèi)孔 15 以 Φ80 中心軸為基準(zhǔn)，精車 Φ45x62 外圓 16 以 Φ80 中心軸為基準(zhǔn)，精車 Φ44x42 17 以 Φ80 中心軸為基準(zhǔn)，精車 Φ45 內(nèi)端面 18 銑長(zhǎng) 62 的平面 19 以 Φ80 中心軸為基準(zhǔn)，磨 Φ80 端面，以 Φ80 中心軸為基準(zhǔn)，磨 Φ45 端面 20 鉆 Φ9通孔 21 以 Φ45 軸線為基準(zhǔn)鉆 Φ14x8 成孔，鉆 Φ6.2 油孔 22 插 Φ4x27 油槽，倒角 23 掉頭插 Φ4x

13、27 油槽 此加工工藝是在幾個(gè)加工工藝方案中比較好的一個(gè)方案，也比較容易加工和實(shí) 現(xiàn)。要求也不高，所以我就采用這個(gè)加工工藝方案。在加工 Φ6.2 油槽通孔的時(shí)候 因?yàn)橛形恢靡蠛痛笮∫螅绻麊为?dú)每個(gè)零件都來定位裝夾的話，大大增加了加 工時(shí)間，增大了制造成本。所以可以對(duì)這個(gè)油槽的加工設(shè)計(jì)一個(gè)專用夾具來進(jìn)行快 速裝夾和快速定位，從而達(dá)到降低生產(chǎn)，提高生產(chǎn)效益。 3 章 夾具裝備分析 3.3 機(jī)床夾具在機(jī)械加工中的作用 在機(jī)械加工中，使用機(jī)床夾具的目的主要有以下六個(gè)方面。然而，在不同的生 產(chǎn)條件下，應(yīng)該

14、與不同的側(cè)重點(diǎn)。夾具設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)綜合考慮加工的技術(shù)要求，以達(dá)到 預(yù)期的效果。 (1) 保證加工精度 用夾具裝夾工件時(shí)，能穩(wěn)定地保證加工精度，并減少對(duì)其 它生產(chǎn)條件的依賴性，故在精密加工中廣泛地使用加緊廠，并且它還是全面質(zhì)量管 理的一個(gè)重要環(huán)節(jié)。 夾具能保證加工精度的原因是由于工件在夾具中的位置和夾具對(duì)刀具、機(jī)床的 切削成形運(yùn)動(dòng)的位置被確定，所以工件在加工中的正確位置得到保證，從而夾具能 滿足工件的加工精度要求。 (2) 提高勞動(dòng)生產(chǎn)率 使用夾具后，能使工件迅速地定位和夾緊，并能夠顯著地縮短輔助時(shí)間

15、和基本時(shí)間，提高勞動(dòng)生產(chǎn)率。 (3) 改善工人的勞動(dòng)條件 用夾具裝夾工件方便、省力、安全。當(dāng)采用氣壓、 液壓等夾緊裝置時(shí)，可減輕工人的勞動(dòng)強(qiáng)度，保證安全生產(chǎn)。 (4) 降低生產(chǎn)成本 在批量生產(chǎn)中使用夾具時(shí)，由于勞動(dòng)生產(chǎn)率的提高和允許使用技術(shù)等級(jí)較低的工人 操作，故可明顯地降低生產(chǎn)成本。 (5) 保證工藝紀(jì)律 在生產(chǎn)過程中使用夾具，可 確保生產(chǎn)周期、生產(chǎn)調(diào)度等工藝秩序。例如，夾具設(shè)計(jì)往往也是工程技術(shù)人員解決 高難度零件加工的主要工藝手段之一。 (6) 擴(kuò)大機(jī)床工藝范圍 這是在生產(chǎn)條件有限的企業(yè)中常用的一種技術(shù)改造措 施。如在

16、車床上拉削、深孔加工等，也可用夾具裝夾以加工較復(fù)雜的成形面。3.4 機(jī)床夾具的組成 機(jī)床夾具因被加工工件的加工表面不同或使用機(jī)床種類的不同而有各種不同的 結(jié)構(gòu)形式，但就機(jī)床夾具體結(jié)構(gòu)而言，大致可分為以下幾個(gè)部分 : 定位元件、夾緊 裝置、導(dǎo)向?qū)Φ对⑦B接元件、 裝置和元件、夾具體。 3.5 夾具設(shè)計(jì)的基本要求 (1) 穩(wěn)定地保證工件的加工技術(shù)要求 : (2) 提高機(jī)械加工的勞動(dòng)條件 ; (3) 結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，便于制造和維修 : (4) 作安全、方便。 3.6 機(jī)床夾具的分類

17、 (1) 按夾具的通用特征分類 這是一種基本的分類方法，主要反映夾具在不同生產(chǎn)類型中的通用特性，故也 是選擇夾具的主要依據(jù)。目前，我國(guó)常用的分類有通用夾具、專用夾具、可調(diào)夾 具、組合夾具和自動(dòng)化生產(chǎn)用夾具等五大類。 (2) 按夾具使用的機(jī)床分類 這是專用夾具設(shè)計(jì)所用的分類方法。如車床、銑床、刨床、鉆床、鏜床、磨 床、齒輪加工機(jī)床、拉床等夾具。設(shè)計(jì)專用夾具時(shí)，機(jī)床的類別、組別、型別和主 要參數(shù)均已確定。它們不同點(diǎn)是機(jī)床的切削成形運(yùn)動(dòng)不同，故夾具與機(jī)床的連接方 式不同。它們的加工精度要求也不相同。 3.7 機(jī)

18、床夾具的設(shè)計(jì)特點(diǎn)和設(shè)計(jì)要求 3.7.1 機(jī)床夾具的設(shè)計(jì)特點(diǎn) 機(jī)床夾具設(shè)計(jì)與其它裝備設(shè)計(jì)比較，有較大的差別，主要表現(xiàn)在下列五個(gè)方面 : (1) 要有較短的設(shè)計(jì)和制造周期。一般沒有條件對(duì)夾具進(jìn)行原理性試驗(yàn)和復(fù)雜的計(jì)算工作。 (2) 夾具的精度一般比工件的精度高 2,3 倍。 (3) 夾具和操作工人的關(guān)系特別密切，要求夾具與生產(chǎn)條件和操作習(xí)慣密切結(jié)合。 (4) 夾具在一般情況下是單件制造的，沒有重復(fù)制造的機(jī)會(huì)。通常要求夾具在投產(chǎn)時(shí)一次成功。 (5) 夾具的社會(huì)協(xié)作制造條件較差，特別是商品化的元件較少。設(shè)計(jì)者要熟悉夾具的制造方法，以滿足設(shè)計(jì)的工藝性要求。 顯然，這些問題是很重要的。這將有利于保證夾具的設(shè)計(jì)、制造質(zhì)量。 4 章 夾具基本結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)