钻孔专用夹具课程设计

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1、广东科学技术职业学院机械与电子工程学院机械加工技术夹具设计班 级：设计成员：、组另加指导老师:目录1 零件工艺技术分析1.1 零件的生产类型1.2 分析图例零件结构1.3 确定毛坯尺寸1.4 零件的加工工艺路线1.5 划分工序1.6 确定各工序顺序1.7 热处理及其他工序的安排2 夹具设计总图 夹具零件图 工件零件图（图附设计书后）3 夹具设计分析3.1 夹具原理分析3.2 夹具定位原理分析3.3 定位误差分析3.4 夹紧力分析4 总结5 参考文献1、零件工艺技术分析1.1零件的生产类型根据设计题目可知：Q = 2 000台/年，n = 1件/台；结合生产实际，备品率a 和废品率b分别取为5%

2、和2%。代入公式(4-1)得该零件的生产纲领：N = 2 000X1 X(1 + 5%)X(1 + 2%) = 2 142 件/年零件是机床上的齿轮，质量为1.36 kg,查表4-2可知其属轻型零件，生产类型 为中批量生产。1.2分析图例零件结构 68k7mm 内孔 IT7 Ra0.890mm外圆表面IT13 Ra3.2 106.5mm 外圆表面 IT12 Ra6.394 内孔 IT13 Ra6.3齿面 Ra1.6键槽 IT13 R3.25通孔及锥形沉头孔71内孔槽IT13 Ra6.3端面 IT13 Ra6.3倒角，倒圆角该零件的基本类型为轴类零件 主要表面：68k7mm内孔 次要表面：其他表

3、面1.3确定毛坯尺寸该毛坯采用模锻件，45钢I 3.S： I O2L I u结构工艺分析： 该零件结构工艺性良好。技术聲求I il二火*2U7241材料：45ifW3.外校锻钠止5.1.4零件的加工工艺路线68k7mm内孔IT7 Ra0.8粗镗-半精镗-精镗90mm外圆表面IT13 Ra3.2粗车-半精车106.5mm外圆表面 IT12 Ra6.3 粗车94内孔IT13 Ra6.3粗镗齿面 Ra1.6 粗滚-精滚键槽 IT13 R3.2 粗铣5通孔及锥形沉头孔钻-锪71内孔槽IT13 Ra6.3车端面 IT13 Ra6.3 粗车倒角，倒圆角 车1 .5划分工序该零件的加工属于中批量生产，采用工

4、序及不过于分散，也不过于集中的 原则，将能在一次安装中加工的加工内容作为一道工序。将粗车一端外圆表面及其端面，粗镗一端的孔放在一道工序中。将粗车另 一端外圆表面及其端面，粗镗另一端的孔放在一道工序中。将各外圆表面及其 端面的半精加工和半精镗放在一道工序中。将精镗孔放在一道工序中。将滚齿 放在一道工序。将铣键槽作为一道工序。将钻孔和锪孔作为一道工序。倒角作 为一道工序。1 .6确定各工序顺序1、以106.5mm外圆及端面定位，粗车外圆90mm,粗车外圆117mm,粗 镗68mm孔2、以粗车后90mm外圆及端面定位，粗车外圆106.5mm,车6mmX 1.5mm 沟槽,倒角3、调质4、以106.5

5、mm外圆及端面定位，半精车另一端面，半精车外圆90mm,半 精车外圆117mm,半精镗68mm孔，倒角5、以90mm外圆及端面定位，精镗68k7mm孑L,镗71mm的内孔沟槽， 倒角6、以68k7mm孔及端面定位，滚齿，粗滚。7、以68k7mm孔及端面定位，滚齿，精滚。8、以68k7mm孔及端面定位，粗铳4个键槽9、以68k7mm孔、端面及一个键槽定位，钻4个5小孔，锪沉头孔10、检验11、入库1 .7热处理及其他工序的安排 如前所述,在锻造后进行正火处理,在粗加工后进行调质处理。 调质处理后进行中检,加工完成后进行终检。2 夹具设计总图 夹具零件图 工件零件图（图附设计书后）3 夹具设计分析

6、3.1 夹具原理分析 夹紧机构：手动螺旋夹紧，通过拧紧左侧螺母使压板压紧共建，实现夹紧，结 构简单，装夹方便。对刀装置：采用钻套对刀。 夹具体：分度装置(销)固定在夹具体上，这样共建与夹具连接起来实现定位， 分度，夹紧，对刀功能。使用说明 把工件装夹上去，用销与键槽配合，装上垫圈，拧紧螺母，达到夹紧力要求， 钻5孔，再松开螺母，拿开垫圈，旋转工件，再次用销与键槽配合，装上垫 圈，拧紧再钻第二个5孔，共钻4个5孔，然后换刀锪6的孔。3.2 夹具定位原理分析该夹具是用来在106.5 0 -0.4外钻4X5的空，再锪4X6的孔。主要定 位元件有68h6的芯轴和16的销。对于锪的误差主要限制z和y方向

7、自由 度，对于空的位置尺寸误差主要限制x方向自由度，对于角度误差主要限制X、 y的自由度，共限制了5个自由度。3.3 定位误差分析1、定位基准与设计基准重合，所以基准不重合误差为 02、基准位置误差 夹具体孔50K6与芯轴50h5 由于这两个尺寸采用过盈配合，而过盈配合主要用于孔、轴间的紧固连接， 所以对工件加工误差影响不大。 工件68K7与芯轴68h6 采用间隙配合，所以对工件加工产生了位置误差。因为工件的轴向自由度被 约束了，所以该方向误差可省略。而径向方向可分为x与y方向的误差，x方向对45角有影响，y方向对锪 的深度有影响。计算如下：工件尺寸：68K7 =68 +0.009 芯轴尺寸：

8、68h6 =680-0.021-0.019最大间隙厶=0.009-(-0.019)=0.028y方向对锪的深度误差为0.028X方向对45角的误差为9 = arctan ，r为孔位置的最大半径，而r的最r大半径为 53.05，所以x方向对45角的误差为0.030 衬套12H7与钻套12h6采用间隙配合，所以存在两个方向的误差，分为轴向与径向的误差。轴向的 误差对 45角有影响，径向的误差对孔的位置尺寸有影响。计算如下：衬套：12H7 二 12+0.018钻套：12h6 二 12。0 -0.011最大间隙厶=0.018-(-0.011)=0.029孔的位置尺寸误差为0.029轴向对 45 角的误

9、差计算为0 = arctanf=arctan 0.029/12=0.138轴向对45角的误差为0.138 钻模板18H7与衬套18h6 采用间隙配合，所以存在两个方向的误差，分为轴向与径向的误差。轴向的 误差对 45角有影响，径向的误差对孔的位置尺寸有影响。计算如下：钻模板：18H7 =18。衬套：18h6 =机8 +0.018-0.011 0最大间隙厶=0.018-(-0.011)=0.029 孔的位置尺寸误差为 0.029轴向对 45 角的误差计算为0 = arctanf=arctan 0.029/12=0.138轴向对 45角的误差为 0.138 键槽16 +0.28 与销16+0.25

10、0+ 0.22采用间隙配合，围绕轴线旋转的移动对 45角有影响，计算如下：最大间隙厶=0.018-(-0.011)=0.0290 = arctan ,r 为 53.05,。=arctan 0.06/53.05=0.065r对 45角的误差为 0.065总误差角度总误差为 0.065+0.030+0.138+0.138=0.371对锪的深度总误差为 0.028 对孔的位置尺寸总误差为 0.029A、 45角的精度等级为IT13，查表可得45 +0.39，而总误差为45 +0.371，在00误差范围内，合格B、锪的精度等级为IT13，查表可得1.5 +0.14，而总误差为1.5 +0.028，合格

11、00尺寸链计算如下：增环为A1=64封闭环为N，减环A2=3，A3=2.5, A4=12，A5=20，封闭环公差为 6N=6 A1+ 5 A2+ 5 A3+ 5 A4+ 5 A5，而 A2+A3+A4+A5 的公差为 0, 所以封闭环5N=5 A: N = 26.5 +0.50C、由尺寸链可得孔的位置尺寸误差范围是N = 26.5 +0.5，而总误差为0N = 26.5 +0.029 合格03.4夹紧力分析夹具采用螺旋夹紧机构，查表得：CZ钻头直径为 5,即 d=5,Ff=320，Ff =1.2钻孔进给量：f = 0.15mm- r-1Ff修正值：K 二 1.5F钻孔轴向力为：F 二 C -

12、d - Z - f - K = 320 x 5 x 0.15 x 1.5 二 360NfFfFf Ff F取摩擦系数 f=1.2所以最小夹紧力为：F 二(F + mg)/f 二(360 + 3x9.8)/1.2 二 324.5Nf加工性质系数 K1=1.1 基本安全系数 K2=1.1断续切削系数 K3=1.1 道具钝化系数 K4=1.1所以实际最小夹紧力为：F 二 324.5 x K1x K2 x K3 x K4 沁 475N总结在郭老师的指导下，我完成了此次机械加工工艺与夹具课程设 计，在这次设计过程当中，我初步了解了日常生产工艺规程的整个流 程，也能初步的运用所学的相关知识解决一些在制定工艺过程中所遇 的问题。为以后的学习，工作打下了一定的基础，最重要的是培养了 我们实际问题的能力。通过完成这次课设，我感觉到自己专业基础知识还比较薄弱， 将理论知识运用到实际问题中的能力欠佳，在今后的学习中应该继续 努力用知识充沛自己的头脑；同时，注意提高自己的动手能力以及将 理论知识运用到实际中的能力。参考文献1 机械制造工艺设计简明手册 机械工业出版社 李益民主编2 机械制造工艺与装备习题集和课程设计指导书 化学工业出版社 倪森寿主编3 机械制造工艺及设备设计指导手册 机械工业出版社 李云主编4 机械制造工艺学 机械工业出版社 王先逵主编