轴承盖钻孔夹具课程设计说明书

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1、中国石油大学胜利学院专业综合设计随着科学技术的发展，各种新材料、新工艺和新技术的不断涌现，机械制造工艺 正向着高质量、高生产率和低成本方向发展。各种新工艺的出现，已突破传统的依靠 机械能、切削力进行切削加工的范畴，可以加工各种难加工材料、复杂的型面和某些 具有特殊要求的零件。数控机床的问世，提高了更新频率的小批量零件和复杂的零件 加工的生产率及加工精度。特别是计算机技术的迅速发展，极大的推动了机械加工工 艺的进步使工艺过程的自动化达到了一个新的阶段。工具是人类文明进步的标志。自20世纪末以来，现代制造技术与机械制造工艺自 动化得到了很好的发展。但工具（含刀具、夹具、量具与辅具等）在不断的革新中

2、， 起功能仍然十分显著。机床夹具是一种装夹工件的工艺设备，它广泛地应用于机械制 造过程的切削加工、热处理、装配、焊接和检测等工艺过程中。在各种金属切削机床 上用于装夹工件的工艺设备成为机床夹具，如车床上使用的三爪自定心卡盘、四爪卡 盘，铣床上使用的平口虎钳等。现代生产中，机床夹具是一种不可缺少的工艺装备， 它直接影响着工件的加工精度、劳动生产率和产品的制造成本等。因此，无论是在传 统制造还是现代制造工艺系统中，夹具都是重要的工艺装备。一、夹具的功能1保证加工质量使用机床夹具的首要任务是保证加工精度，特别是保证被加工 工件加工面与定位面之间以及被加工表面相互之间的位置精度。使用机床夹具后，这 种

3、精度主要靠夹具和机床来保证，不再依赖工人的技术水平。2. 提高生产效率，降低生产成本使用夹具后可减少划线、找正的辅助时间，且易实现多件、多工位加工。在现代机床加工中，广泛采用气动、液动等机动加紧装置， 可是辅助时间进一步减少。3. 扩大机床工艺范围 在机床上使用夹具可使加工变得方便，并可扩大机床的工 艺范围。例如，在机床或钻床上使用镗模，可以代替镗床镗孔。又如，使用靠模夹具， 可在车床或铣床上进行仿形加工。4. 减轻工人劳动强度，保证安全生产。二、机床夹具的类型机床夹具通常有三种分类方法，即按应用范围、夹紧动力源和使用机床来分类。1、按应用范围分：通用夹具、通用可调整夹具、专用夹具、组合夹具、

4、成组夹具、 拼拆式夹具。2、按夹具动力源分类：手动夹具、气动夹具、液压夹具、气液增压夹具、电动夹 具、磁力夹具、真空夹具、离心力夹具、其他。3、按使用机床分类：车床夹具、铣床夹具、钻床夹具、镗床夹具、磨床夹具、齿 轮机床夹具、其他机床夹具。通用夹具是在普通机床上一般都附有通用夹具 ，如车床上的卡盘，铣床上的回转工 作台,分度头，顶尖座等。它们都一标准化了 ，具有一定的通用性，可以用来安装一定形状 尺寸范围内的各种工件而不需要进行特殊的调整。通用可调整式夹具的特点是夹具的部分元件可以更换，部分装置可以调整，以适 应不同零件的加工。专用夹具是为了适应某一工件的某一工序加工的要求而专门设计制造的。组

5、合夹具是由一套标准化的夹具元件，根据零件的加工要求拼装组成。不同元件 的不同组合和联接可构成不同结构和用途的夹具。夹具用完后，元件可以拆卸重复使 用。成组夹具是用于零件成组加工的夹具。它的加工对象较之可调整夹具更明确，适 用范围更广一些。拼拆式夹具是将标准化的、可互换的零部件装在基础件上或直接装在机床工作台 上，并利用调整件装配而成。当某种零件加工完毕，即把夹具拆开，将这些标准零部 件放入仓库中，以便重复用于装配成加工另一零件的夹具。这种夹具是通过调整其活 动部分和更换定位元件的方式重新调整的。本课程设计研究了翻转式夹具， 阐述了翻转式夹具的工作原理， 对翻转式夹具的各零部件做了 较为详细的设

6、计计算，并对一些标准件进行了选型，且进行了相关的强度校核。2中国石油大学胜利学院专业综合设计第一章夹具的总体方案设计1.1对工件进行分析轴承盖的作用一是为了固定轴承进行轴向定位，二是起密封保护作用，防止轴承进入尘土等进入轴承造成损坏。除它本身可以防尘和密封外，它常和密封件配合以达到密封的作用。如图1-1示：图1-1轴承盖通过对零件图的分析，因零件的尺寸不大，且精度要求较高，所以选用翻转式夹具1.2综合设计的内容及步骤（1）专用夹具的基本要求保证工件的加工精度1）专用夹具应有合理的定位方案，标注合适的尺寸、公差和技术要求，并进行 必要的精度分析，确保夹具能满足工件的加工精度要求。2）提高生产率应

7、根据工件生产批量的大小设计不同复杂程度的高效夹具，以缩短辅助时间，提 高生产效率。3）工艺性好专用夹具的结构应简单、合理，便于加工、装配、检验和维修。专用夹具的制造属于单件生产。当最终精度由调整或修配保证时，夹具上应设置调整或修配机构，如设置适当的调整间隙，采用可修磨的垫片等。4）使用性好专用夹具的操作应简便、省力、安全可靠，排屑应方便，必要时可设置排屑机构5）经济性好除考虑专用夹具本身结构简单、标准化程度高、成本低廉外，还应根据生产纲领 对夹具方案进行必要的经济分析，以考虑夹具在生产中的经济效益。（2）夹具设计的一般步骤1）明确设计任务与收集设计材料2）确定夹具设计方案与绘制夹具草图3）进行

8、必要的分析计算4）审查方案与改进设计5）绘制夹具装配总图6）绘制夹具零件图（3）夹具设计中的几个重要问题1）清根问题在设计端面和内孔定位的夹具时，会遇到夹具体定位端面和定位外圆交界处的清 根问题。2）让刀问题在设计圆盘类刀具（如铣刀、砂轮等）加工的家具时，会存在让刀问题。3）更换问题4）防松问题（4）夹具的结构工艺性分析夹具的结构工艺性指夹具制造、检验、装配、调试、维修的方便性。为保证良好的工艺性，应做到：尽量选用标准件、通用件：各种专用件要易于制造。（5）夹具精度分析加工精度较高时，应进行加工精度分析。具体分析见第四章。第二章 夹具设计的步骤本章着重介绍专用夹具的设计步骤和方法，并讨论相关的

9、一些问题。2.1专用夹具的基本要求（1）保证加工精度这是必须做到的最基本要求，其关键是正确的定位、夹紧和导向方案，夹具制造 的技术要求，定位误差的分析和验算。（2）夹具的总体方案应与年生产纲领相适应在大批量生产时，尽量采用快速与高效的定位、夹紧机构和动力装置，提高自动 化程度，符合生产节拍要求。在中、小批量生产时，夹具应有一定的可调性，以适应 多品种工件的加工。（3）安全、方便、减轻劳动强度机床夹具要有工作安全性考虑，必要时加装保护装置。要符合工人的操作位置和 习惯，有合适的工件装卸位置和空间，使工人操作方便。大批量生产和工件笨重时， 尽可能减轻工人劳动强度。（4）排屑顺畅机床夹具中积聚切屑会

10、影响到工件的定位精度，切屑的热量会使工件和夹具产生 热变形，影响加工精度。清理切屑将增加辅助时间、降低生产率，因此夹具设计中要 对排屑问题给予足够的重视。（5）机床夹具应具有良好的强度、刚度和结构工艺性机床夹具设计时，要考虑方便制造、检测、调整和装配，有利于提高夹具的制造 精度。2.2专用夹具设计的一般步骤（1）明确设计任务与收集设计原始材料1）了解加工零件的零件图、毛坯图及加工工艺过程，该工序的加工内容及工序 图，了解该工序所使用的设备、刀具、量具等工艺装备，生产节拍等参数。2）了解零件的生产类型，这是决定夹具采用简单疾结构或复杂结构的依据。3）收集该夹具所使用的机床的资料，注要指与夹具连接

11、部分的安装尺寸。4）收集所使用的刀具的资料，如刀具的精度、安装方式、使用要求及技术条件。5）了解夹具制造厂房的能力和使用条件。6） 收集有关夹具零部件的标准（包括国际、部标、企标、厂标），典型夹具结构 图册等。（2）拟定夹具结构方案，绘制夹具草图1）根据工件的加工要求和结构形状，确定工件的定位方式，选择或设计定位装 置，必要时，计算定位误差。2）确定工件夹紧方案，设计夹紧装置。3）确定其它装置及元件的结构形式如：定向、导向、分度、对刀装置等。4）确定夹具体的结构形式和夹具在机床上的安装方式。5）绘制夹具草图，最好考虑几种方案经过分析比较，从中选出合理的方案。（3）进行必要的分析计算工件的加工精

12、度较高时，应进行工件加工精度分析。有动力装置的夹具，需计算 夹紧力。当有几种夹具方案时，可进行技术经济分析，选用比较合理的方案。（4）审查方案和改进设计（5）绘制夹具草图按国家制图标准绘制，尽可能采用比例1:1,主视图按夹具面对操作者的方向绘制。 被加工零件用双点划线表示。（6）绘制夹具零件图夹具中的非标准零件均要画零件图，并按夹具总图要求，确定零件的尺寸，公差 及技术要求。第三章夹具零部件的结构选择3.1夹具模板钻模板用于安装钻套。钻模板与夹具的连接方式有固定式、铰链式、分离式、 悬挂式等几种。 固定式钻模板1 定位销；2螺钉；3 钻模板；4 夹具体图3-1.1固定式钻模板 铰链式钻模板1

13、铰链销；2 夹具体；3铰链座；4支撑钉；5 钻模板；6菱形螺母图3-1.2铰链式钻模板 分离式钻模板1钻模板；2 钻套；3 压板（图b为螺钉）；4工件图3-1.3分离式钻模板 悬挂式钻模板1夹具体；2 导柱；3 工件；4钻模板；5弹簧；6 多轴滑动头图3-1.4悬挂式钻模板本设计的钻模板如图3-1.5示：图3-1.5夹具模板3.2长型固定钻套材料：dw 26 mm T10A热处理：T10A HRC 5864阿_机1二ail 7彳1X(X5 1l/転:冃1f910 CI.57图3-2长型固定钻套3.3紧固螺栓垫片2413J#F夹.故此方案可行20中国石油大学胜利学院专业综合设计第五章结论本次课程

14、设计确定了轴承盖从铸件毛坯到成品在大量成批生产时的工艺过程，同 时设计了其中一道钻孔工序的夹具。在夹具设计中，先确定工件的基准，然后通过一面以销定位，将工件固定加紧在 夹具上。在此计算了加紧力和夹具体的各项误差等。本次设计已无大的问题，基本达到了要求。只是在夹具的设计中没能提出多方案 进行分析比较，有所不足。做为本学期最后一次课程设计，需要我们综合前阶段所学习的机械制图、金属工 艺学、金属材料、机械设计基础、互换性与测量技术、机械制造工艺学等多门课程的 知识，同时还要运用数学、力学等基础学科知识以及设计手册上的标准。因此，此次 课程设计是对我们本科阶段学习知识的巩固，也是一个总结。21中国石油

15、大学胜利学院专业综合设计致谢本次论文设计是在我的指导老师潘继华的关怀和悉心的指导下完成的。她严谨的治学精神，严肃的科学态度，精益求精的工作作风，深深的感染了我。在指导老师的指 导和关心下，我才有信心更好的完成此次论文设计。机械制造工艺学课程设计是学完了机械制造工艺学基础和大部分专业课，并进行 了成产实习的基础上进行的又一个实践性教学环节。这次课程设计过程中我遇到了不 少的困难，在在老师的帮助下和在图书馆查阅资料，最终解决了困难。而且这次设计使我们能综合运用机械制造技术基础中的基本理论，并结合生产实习中 学到的实践知识，独立地分析和解决了零件机械制造工艺学问题，设计了机床专用夹 具这一典型的工艺

16、装备，提高了结构设计能力和独立解决问题的能力，为今后的毕业 设计及未来从事的工作打下了良好的基础。22中国石油大学胜利学院专业综合设计参考文献1 孙恒，陈作模主编机械原理北京：高等教育出版社20002 大连理工大学工程画教研主编.机械原理.北京：高等教育出版社19933 哈尔滨工业大学理论力学教研组编.机械制图.北京：高等教育出版社19974 刘鸿文主编.材料力学.北京高等教育出版社1991 孙志礼，冷兴聚，魏严刚等主编沈阳：东北大学出版社 20006 巩云鹏，田万路等主编.机械设计课程设计.沈阳：东北大学出版社20007 高泽远，王 金主编.机械设计基础课程设计.沈阳：东北工学院出版社19878 喻子建，张磊、邵伟平、愈子建主编.机械设计习题与解析分析.沈阳：东北大学出版社20009 张玉，刘平主编.几何量公差与测量技术.沈阳：东北大学出版社199910 成大先主编.机械设计手册化学工业出版社11 高小康，陈于萍主编互换性与测量技术（修订版）高等教育出版社23