套類零件徑向孔立式鉆床鉆模夾具設(shè)計(jì)【含CAD圖紙、三維模型】

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西安文理學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）中期檢查表 題 目 立式鉆床鉆模設(shè)計(jì) 學(xué)生姓名 劉 暢 學(xué) 號(hào) 08102080232 專業(yè)名稱 機(jī)械設(shè)計(jì)制造 指導(dǎo)教師 趙竹青 檢查時(shí)間 2012-4-5 班 級(jí) 08級(jí)機(jī)械2班 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì)（論文） 進(jìn) 展 情 況 1. 對(duì)圓周徑向均布20個(gè)孔的套類零件的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)及技術(shù)要求進(jìn)行了分析，繪制了零件的工程圖。根據(jù)零件的同軸度要求及壁厚并且要防止鉆頭引偏或打滑，形成了解決該類零件裝夾問(wèn)題的雛形。 2. 確定了最適合該零件的鉆模結(jié)構(gòu)形式及夾緊裝置的選擇。根據(jù)工件結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和加工工藝再結(jié)合夾緊力、生產(chǎn)規(guī)模和生產(chǎn)率的要求及其他具體情況確定夾緊裝置。 3. 結(jié)合設(shè)計(jì)手冊(cè)選取夾具的組成零件，根據(jù)力學(xué)公式，結(jié)合加工方案及零件設(shè)計(jì)要求計(jì)算鉆削力，再推導(dǎo)出所需夾緊力。 4. 繪制夾具體結(jié)構(gòu)草圖并開(kāi)始著手編寫(xiě)夾具設(shè)計(jì)論文。 指 導(dǎo) 教 師 意 見(jiàn) 簽字： 年 月 日 教研室意見(jiàn) 簽字： 年 月 日 本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）指導(dǎo)教師評(píng)分表 學(xué)生姓名 學(xué) 號(hào) 專 業(yè) 機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化 班 級(jí) 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）題目 立式鉆床鉆模設(shè)計(jì) 設(shè)計(jì)（論文）起止時(shí)間 年 月 日至 年 月 日 指導(dǎo)教師評(píng)語(yǔ)： （應(yīng)從選題、收集資料與運(yùn)用、論點(diǎn)、論述依據(jù)、結(jié)論、論證方法、寫(xiě)作規(guī)范以及日常表現(xiàn)等方面對(duì)論文進(jìn)行評(píng)述。） 建議成績(jī)： 指導(dǎo)教師簽名： 年 月 日 本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）評(píng)閱教師評(píng)分表 學(xué)生姓名 學(xué) 號(hào) 專 業(yè) 機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化 班 級(jí) 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）題目 立式鉆床鉆模設(shè)計(jì) 設(shè)計(jì)（論文）起止時(shí)間 年 月 日至 年 月 日 評(píng)閱教師評(píng)語(yǔ)： （應(yīng)從選題、寫(xiě)作規(guī)范、問(wèn)題論證或說(shuō)明效果等方面對(duì)論文進(jìn)行評(píng)述） 建議成績(jī)： 評(píng)閱教師簽名： 年 月 日 機(jī)械電子工程系 本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 題 目 立式鉆床鉆模設(shè)計(jì) 專業(yè)班級(jí) 學(xué) 號(hào) 學(xué)生姓名 指導(dǎo)教師 設(shè)計(jì)所在單位 年 月 本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）任務(wù)書(shū) 題 目 立式鉆床鉆模設(shè)計(jì) 學(xué)生姓名 學(xué) 號(hào) 專業(yè)班級(jí) 指導(dǎo)教師 職 稱 教 研 室 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）任務(wù)與要求 任務(wù)：零件為圓周徑向均布20個(gè)孔的套類零件，批量生產(chǎn)，為提高勞動(dòng)生產(chǎn)率，設(shè)計(jì)出在立 式鉆床上加工該零件孔系的可分度鉆模。 完成: 1. 對(duì)需要加工孔的套類零件結(jié)構(gòu)特點(diǎn)及技術(shù)要求進(jìn)行分析； 2.搜集并分析各種適合該套類零件孔加工的夾具的特點(diǎn)及原理； 3.選擇最適合加工該套類零件孔的夾具設(shè)計(jì)原理并設(shè)計(jì)計(jì)算； 4.完成正確、完整的夾具裝配圖、零件工作圖； 5.撰寫(xiě)設(shè)計(jì)論文； 6.對(duì)該夾具的設(shè)計(jì)撰寫(xiě)2500字的相關(guān)外文資料翻譯。 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）工作進(jìn)程 起止時(shí)間 工作內(nèi)容 2012.1.10～2012.1.16 2012.1.17～2012.2.17 2012.2.18～2012.2.29 2012.3.1～2012.3.7 2012.3.8～2012.3.15 2012.3.16～2012.4.17 2012.4.18～2012.5.1 2012.5.2～2012.5.8 2012.5.9～2012.5.11 接受設(shè)計(jì)任務(wù)，明確設(shè)計(jì)內(nèi)容要求； 查閱文獻(xiàn)，收集信息，對(duì)資料進(jìn)行初步分析整理； 了解設(shè)計(jì)內(nèi)容，撰寫(xiě)開(kāi)題報(bào)告； 分析分度盤(pán)在實(shí)際中的主要作用及應(yīng)用； 分析研究分度盤(pán)定位方法及分度特點(diǎn)； 比較各定位方法及分度特點(diǎn)，確定設(shè)計(jì)方案并完成分析計(jì)算； 繪制完整的圖紙并撰寫(xiě)畢業(yè)論文，提交審閱，修訂稿； 打印論文，提交終稿； 整理資料，準(zhǔn)備答辯。 開(kāi)始日期 2012-1-10 完成日期 2012-5-11 教研室主任（簽字） 系主任（簽字） 本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）開(kāi)題報(bào)告 題 目 立式鉆床鉆模設(shè)計(jì) 學(xué)生姓名 學(xué) 號(hào) 專業(yè)名稱 機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化 指導(dǎo)教師 開(kāi)題時(shí)間 班 級(jí) 一、 選題目的和意義 日常生產(chǎn)制造中，通過(guò)機(jī)加工生產(chǎn)的法蘭、凸輪等零件，常常需要對(duì)零件在某個(gè)圓周上鉆多個(gè)孔，對(duì)于立式鉆床的普通夾具，一次裝夾后由只能加工一個(gè)孔。從而導(dǎo)致對(duì)某個(gè)圓周上加工多個(gè)孔的零件時(shí)生產(chǎn)效率低、操作不便。而再次裝夾又降低了對(duì)準(zhǔn)的精度，為了提高生產(chǎn)效率保證零件加工精度，需要使用專用的夾具即分度盤(pán)。 分度盤(pán)是將工件夾持在卡盤(pán)上或兩頂尖間，并使其旋轉(zhuǎn)、分度和定位的機(jī)床附件。對(duì)工件一次裝夾可實(shí)現(xiàn)多工位加工，對(duì)于法蘭可實(shí)現(xiàn)一次裝夾后可沿著某個(gè)圓周對(duì)法蘭鉆多個(gè)孔。伴隨著工業(yè)大規(guī)模生產(chǎn)的進(jìn)一步深化，分度盤(pán)已經(jīng)得到廣泛的應(yīng)用，以提高工件加工的效率保證工件的加工精度。因此對(duì)分度盤(pán)的研究也顯得相當(dāng)重要。 二、 本課題在國(guó)內(nèi)外的研究狀況及發(fā)展趨勢(shì) 現(xiàn)代企業(yè)在生產(chǎn)過(guò)程中分度盤(pán)已經(jīng)得到廣泛的應(yīng)用。分度方法和功能可分為3種：萬(wàn)能分度盤(pán)、半萬(wàn)能分度盤(pán)和等分分度盤(pán)。 1. 國(guó)內(nèi)的研究狀況 60 年代以來(lái)，隨著跨國(guó)公司推動(dòng)的產(chǎn)業(yè)全球化發(fā)展使得國(guó)際分工和國(guó)際貿(mào)易格局發(fā)生了改變，加工貿(mào)易成為全球化產(chǎn)業(yè)發(fā)展的本質(zhì)要求。我國(guó)的分度盤(pán)加工也得到了發(fā)展日趨成熟，通過(guò)對(duì)世界分度工作臺(tái)的分析提出了四個(gè)維度即“以人為本”、“科技創(chuàng)新”、“環(huán)境友好”和“面向未來(lái)”的發(fā)展宗旨。 2. 國(guó)外的研究狀況 目前國(guó)外的產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)比較合理、產(chǎn)業(yè)集中技術(shù)密集型產(chǎn)品，生產(chǎn)要素決定性作用正在削弱；產(chǎn)業(yè)能源消耗小、產(chǎn)出率高、環(huán)境污染輕、對(duì)自然資源破壞力?。黄髽I(yè)總體規(guī)模大、技術(shù)創(chuàng)新能力強(qiáng)、管理水平先進(jìn)等。 3. 發(fā)展趨勢(shì) 在全球化背景下，對(duì)于發(fā)展中國(guó)家而言，產(chǎn)業(yè)升級(jí)成為在全球化產(chǎn)業(yè)鏈條中由勞動(dòng)密集環(huán)節(jié)向資本和技術(shù)密集環(huán)節(jié)逐步提升的過(guò)程。由跨國(guó)公司推動(dòng)的加工貿(mào)易的發(fā)展，為發(fā)展中國(guó)家切入全球高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)鏈條，實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)升級(jí)提供了便捷路徑。其中分度盤(pán)的運(yùn)用得到了廣泛推廣，各種新型工作臺(tái)不斷被引進(jìn)，同時(shí)我國(guó)也自主研制和開(kāi)發(fā)了一批適用、高效性的分度盤(pán)。本次設(shè)計(jì)的意義是設(shè)計(jì)出一套結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、實(shí)用性強(qiáng)、精度較高的分度盤(pán)，并能滿足生產(chǎn)和加工的需要。 分度盤(pán)作為機(jī)機(jī)床的一個(gè)重要的組成部分，研究其設(shè)計(jì)、制造過(guò)程是非常有實(shí)際的工程應(yīng)用價(jià)值。 三、 主要研究?jī)?nèi)容 1.確立課題的研究目標(biāo)。分析需要孔加工的套類零件及分度盤(pán)在日常生活中的主要作用及在企業(yè)生產(chǎn)中的主要應(yīng)用。 2.常見(jiàn)的分度盤(pán)的分析。分度盤(pán)按不同的特點(diǎn)分類都有哪些，各自都有什么樣的優(yōu)點(diǎn)和缺點(diǎn)。 3.分度盤(pán)的設(shè)計(jì)。根據(jù)每種分度盤(pán)的特點(diǎn)，選擇其中一種，完成適用于立式鉆床加工圓周徑向均布20個(gè)孔的套類零件的分度盤(pán)設(shè)計(jì)。 4.影響分度盤(pán)分度及定位因素的分析。造成問(wèn)題的因素進(jìn)行分析與解決。 5.繪制完整的圖紙并撰寫(xiě)畢業(yè)論文。 指導(dǎo)教師意見(jiàn)及建議： 簽字： 年 月 日 教研室審核意見(jiàn)： 簽字： 年 月 日 注：此表前三項(xiàng)由學(xué)生填寫(xiě)后，交指導(dǎo)教師簽署意見(jiàn)，經(jīng)教研室審批后，才能開(kāi)題。 班級(jí)：立式鉆床鉆模設(shè)計(jì) 指導(dǎo)老師：1、選題背景及目的意義日常生產(chǎn)制造中，通過(guò)機(jī)加工生產(chǎn)的法蘭、凸輪等零件，常常需要對(duì)零件在某個(gè)圓周上鉆多個(gè)孔，對(duì)于立式鉆床的普通夾具，一次裝夾后由只能加工一個(gè)孔。從而導(dǎo)致對(duì)某個(gè)圓周上加工多個(gè)孔的零件時(shí)生產(chǎn)效率低、操作不便。而再次裝夾又降低了位置的精度，為了提高生產(chǎn)效率保證零件加工精度，需要使用專用的夾具即帶分度盤(pán)的夾具。本次夾具設(shè)計(jì)的意義在于有效提高套類零件的生產(chǎn)效率以及產(chǎn)品質(zhì)量，進(jìn)提高中小型生產(chǎn)商家在市場(chǎng)中的競(jìng)爭(zhēng)力。2、機(jī)床夾具設(shè)計(jì)的一般特點(diǎn)在夾具設(shè)計(jì)工作中，一般具有下列特點(diǎn)：（1）夾具的設(shè)計(jì)周期較短，一般不進(jìn)行強(qiáng)度和剛度計(jì)算；（2）專用夾具的設(shè)計(jì)，對(duì)產(chǎn)品零件有較強(qiáng)的針對(duì)性；（3）確保產(chǎn)品加工質(zhì)量，提高勞動(dòng)生產(chǎn)率是夾具設(shè)計(jì)工作的首要任務(wù)；（4）夾緊裝置的設(shè)計(jì)對(duì)整個(gè)夾具的結(jié)構(gòu)具有決定性的影響；3、工件定位方案確定本工序?yàn)殂@20-M4的孔，定位方案采用六點(diǎn)定位原理，工件以內(nèi)孔軸線和一端面為定位基準(zhǔn)，夾具上分別以定位心軸和分度盤(pán)的端面來(lái)定位。根據(jù)零件大小及工件受力確定定位元件的尺寸。4、回轉(zhuǎn)分度裝置的組成回轉(zhuǎn)分度裝置的組成包括：固定部分，轉(zhuǎn)動(dòng)部分，分度對(duì)定機(jī)構(gòu)，抬起與鎖緊機(jī)構(gòu)。固定部分是分度裝置的基體，與機(jī)床工作臺(tái)或機(jī)床主軸相連，材料一般為灰口鑄鐵。轉(zhuǎn)動(dòng)部分是分度裝置的運(yùn)動(dòng)件，包括回轉(zhuǎn)盤(pán)、襯套和轉(zhuǎn)軸等。分度對(duì)定機(jī)構(gòu)包括分度盤(pán)和對(duì)定銷主要作用就是對(duì)轉(zhuǎn)盤(pán)進(jìn)行定位。分度盤(pán)抬起與鎖緊機(jī)構(gòu)作用是使分度轉(zhuǎn)動(dòng)靈活，減少摩擦，鎖緊機(jī)構(gòu)的作用就是防止切削時(shí)產(chǎn)生振動(dòng)。5、分度盤(pán)鎖緊機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)分度裝置中的分度副僅能起到轉(zhuǎn)位分度和定位的作用，為了保證在工作過(guò)程中受到較大的力或力矩作用時(shí)仍能保持正確的分度位置，在本鉆夾具設(shè)計(jì)中須設(shè)計(jì)分度盤(pán)鎖緊機(jī)構(gòu)。在本夾具設(shè)計(jì)中采用通過(guò)主軸將分度盤(pán)壓緊的鎖緊方案。分度定位后，旋轉(zhuǎn)螺母即將分度盤(pán)壓緊。6、工件夾緊方案零件在心軸和分度盤(pán)端面上定位后，必須有夾緊裝置。保證其在軸向上不會(huì)因加工過(guò)程中受力而移動(dòng)且不會(huì)繞軸旋轉(zhuǎn)，現(xiàn)采取這種結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，夾緊可靠在手動(dòng)夾緊中應(yīng)用極廣的螺旋壓板組合夾緊機(jī)構(gòu)。7、夾具使用說(shuō)明本夾具采用心軸定位，工件在夾具上定位后，將開(kāi)口壓板插入工件端面與螺母之間，即可將工件夾緊。分度盤(pán)上開(kāi)有等分槽，當(dāng)加工完一個(gè)孔，需要加工下一個(gè)孔時(shí)，抬起手柄，轉(zhuǎn)動(dòng)操縱盤(pán)到下一個(gè)等分槽，松開(kāi)手柄。即可進(jìn)行該孔的加工，余孔依次進(jìn)行。8、致謝大學(xué)本科的學(xué)習(xí)生活即將結(jié)束。在此，我要感謝所有曾經(jīng)教導(dǎo)過(guò)我的老師，他們?cè)谖页砷L(zhǎng)過(guò)程中給予了我很大的幫助。此次畢業(yè)設(shè)計(jì)之所以能夠按時(shí)按要求順利完成，要特別感謝我的導(dǎo)師趙竹青老師，同時(shí)也要感謝其他老師和同學(xué)，在我需要幫助之時(shí)伸出了援助之手。最后我要向所有曾經(jīng)關(guān)心和幫助過(guò)我的人送上誠(chéng)摯的祝福。 本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 題 目 立式鉆床鉆模設(shè)計(jì) 專業(yè)班級(jí) 學(xué) 號(hào) 學(xué)生姓名 指導(dǎo)教師 設(shè)計(jì)所在 年 5 月 立式鉆床鉆模設(shè)計(jì) 摘要： 針對(duì)套類零件徑向孔的加工，設(shè)計(jì)出立式鉆床專用鉆夾具。零件為圓周徑向均布等直徑孔的套類零件，批量生產(chǎn)，主要問(wèn)題是保證孔之間的位置精度很困難，用劃線找正的方法費(fèi)時(shí)費(fèi)事，且還不易保證孔之間的位置精度，本鉆夾具設(shè)計(jì)旨在能較易保證孔之間的位置精度，提高生產(chǎn)效率。本鉆夾具設(shè)計(jì)重點(diǎn)為：選擇夾具類型，正確選擇和設(shè)計(jì)鉆套及鉆模板的結(jié)構(gòu)形式。圓周徑向均布等直徑孔的套類零件在機(jī)械加工生產(chǎn)中應(yīng)用廣泛，設(shè)計(jì)成熟合理，而此轉(zhuǎn)位鉆模正是為加工該零件而設(shè)計(jì)的專用夾具，有很好的發(fā)展前景。應(yīng)用此轉(zhuǎn)模至少提高工效4倍左右,定能極大地提高勞動(dòng)生產(chǎn)率、降低操作工人的勞動(dòng)強(qiáng)度,減小鉆頭的損耗,.更能延長(zhǎng)刀具的使用壽命。 關(guān)鍵詞：均布徑向孔；鉆夾具；鉆套；鉆模板；分度裝置 The design of vertical drilling machine drill mold Abstract： According to the sleeve parts in radial hole processing, I designed the vertical drilling machine for drilling jig. Parts for the circumference radially uniform diameter hole sleeve parts, mass production, the main problem is that between the hole position accuracy is very difficult, scribing alignment method takes time and effort, and is not easy to guarantee the hole position accuracy between the drilling fixture design, to can easily guarantee the hole position accuracy between, improve production efficiency. The drill jig design focus on: choice the fixture type, make correct choice and design the drill sleeve and the drill template structure. Circular radial uniform etc diameter hole of set of components in production in mechanical processing applications, design mature, but the inversion reasonable for processing the drill mode is designed special fixture of parts, have very good prospects for development. Application of this transfer mode 4 times at least improve working efficiency, set about would greatly improve labor productivity, lower operating labor intensity, and reduce the loss, Drill more service life of cutter can extend. Keywords： Uniform Radial hole; Drill fixture; Drilling sheath; Drill template； 目錄 目錄 第一章 緒論 1 1.1 選題背景及目的意義 1 1.2 發(fā)展前景 1 1.3 主要研究方向及內(nèi)容 2 第二章 鉆床夾具設(shè)計(jì)原理與說(shuō)明 3 2.1 機(jī)床夾具設(shè)計(jì)的基本要求和步驟 3 2.2 機(jī)床夾具的分類和組成 4 2.3 工件在夾具中的定位原理、常見(jiàn)定位方式及定位元件 5 2.3.1工件定位原理 5 2.3.2 常見(jiàn)定位方式及定位元件 5 2.4 工件在夾具中的夾緊原理 6 2.5 鉆夾具設(shè)計(jì)要點(diǎn) 6 2.5.1 鉆模類型的選擇 6 2.5.2 鉆套類型的選擇和設(shè)計(jì) 7 2.5.3 鉆模板的類型和設(shè)計(jì) 10 第三章 鉆夾具設(shè)計(jì) 12 3.1 研究零件圖，進(jìn)行結(jié)構(gòu)技術(shù)分析 12 3.2 鉆模類型確定 13 3.3 夾具草圖構(gòu)思 14 3.4 工件定位方案確定 14 3.5 工件定位誤差分析 16 第四章 分度裝置設(shè)計(jì) 17 4.1 回轉(zhuǎn)分度裝置的組成 17 4.2 分度對(duì)定機(jī)構(gòu)及操縱機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì) 17 4.2.1 分度方案對(duì)比 17 4.2.2 對(duì)定機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì) 17 4.2.3 分度操縱機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì) 17 4.3分度盤(pán)鎖緊機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì) 19 第五章 工件夾緊裝置的設(shè)計(jì) 21 5.1 工件夾緊方案 21 5.2 夾緊力確定 21 5.3 工件夾緊裝置結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 23 第六章 鉆套及鉆模板的設(shè)計(jì) 24 6.1 鉆套的設(shè)計(jì) 24 6.2 鉆模板的類型和設(shè)計(jì) 25 第七章 鉆夾具總體方案 26 7.1 夾具體的技術(shù)要求 26 7.2 主要零件的材料選擇及熱處理 26 7.3 機(jī)床夾具的總裝配 27 7.4 夾具使用說(shuō)明 28 結(jié)束語(yǔ) 29 致謝 30 參考文獻(xiàn) 31 附錄 32 第 33 頁(yè) 第一章 緒論 1.1 選題背景及目的意義 日常生產(chǎn)制造中，通過(guò)機(jī)加工生產(chǎn)的法蘭、凸輪等零件，常常需要對(duì)零件在某個(gè)圓周上鉆多個(gè)孔，對(duì)于立式鉆床的普通夾具，一次裝夾后只能加工一個(gè)孔。從而導(dǎo)致對(duì)某個(gè)圓周上加工多個(gè)孔的零件時(shí)生產(chǎn)效率低、操作不便。而再次裝夾又降低了位置精度，為了提高生產(chǎn)效率保證零件加工精度，需要使用專用的夾具帶有分度盤(pán)的鉆模。 帶分度盤(pán)夾具是將工件夾持在卡盤(pán)上或兩頂尖間，并使其旋轉(zhuǎn)、分度和定位的機(jī)床附件。對(duì)工件一次裝夾可實(shí)現(xiàn)多工位加工，對(duì)于法蘭可實(shí)現(xiàn)一次裝夾后可沿著某個(gè)圓周對(duì)法蘭鉆多個(gè)孔。伴隨著工業(yè)化大規(guī)模生產(chǎn)的進(jìn)一步深化，帶分度盤(pán)的夾具已經(jīng)得到廣泛的應(yīng)用，以提高工件加工的效率且保證工件的加工精度。 本次夾具設(shè)計(jì)的意義在于有效提高加工徑向均布多個(gè)孔的套類零件的生產(chǎn)效率以及產(chǎn)品質(zhì)量，進(jìn)而提高中小型生產(chǎn)商家在市場(chǎng)中的競(jìng)爭(zhēng)力。 1.2 發(fā)展前景 在全球化背景下，對(duì)于發(fā)展中國(guó)家而言，產(chǎn)業(yè)升級(jí)成為在全球化產(chǎn)業(yè)鏈條中由勞動(dòng)密集環(huán)節(jié)向資本和技術(shù)密集環(huán)節(jié)逐步提升的過(guò)程。由跨國(guó)公司推動(dòng)的加工貿(mào)易的發(fā)展，為發(fā)展中國(guó)家切入全球高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)鏈條，實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)升級(jí)提供了便捷路徑。其中分度盤(pán)的運(yùn)用得到了廣泛推廣，各種新型工作臺(tái)不斷被引進(jìn)，同時(shí)我國(guó)也自主研制和開(kāi)發(fā)了一批適用、高效性的分度盤(pán)。本次設(shè)計(jì)的意義是設(shè)計(jì)出一套結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、實(shí)用性強(qiáng)、精度較高的帶分度盤(pán)的鉆模，適用于圓周徑向均布等直徑孔的套類零件，此轉(zhuǎn)位鉆模能極大地提高勞動(dòng)生產(chǎn)率、降低操作工人的勞動(dòng)強(qiáng)度,減小鉆頭的損耗,.更能延長(zhǎng)刀具的使用壽命,并且能滿足生產(chǎn)和加工的需要。本課題本意設(shè)計(jì)雖是著眼于中小型企業(yè)，但它自身的發(fā)展，斷不可脫離了機(jī)床夾具發(fā)展的大方向。 1.3 主要研究方向及內(nèi)容 該課題主要研究方向是對(duì)鉆模的深刻理解，也就是設(shè)計(jì)鉆模主要應(yīng)解決的問(wèn)題主要有以下三個(gè)方面。首先，是鉆模類型的選擇，鉆模類型很多，在設(shè)計(jì)鉆模時(shí)，首先要根據(jù)工件的形狀、尺寸、重量和加工要求，并考慮生產(chǎn)批量、工廠工藝裝備的技術(shù)狀況等具體條件，選擇鉆模類型和結(jié)構(gòu)。其次，是鉆套類型的選擇和設(shè)計(jì)，鉆套和鉆模板是鉆夾具上的特殊元件。鉆套裝配在鉆模板或夾具體上，其作用是確定被加工孔的位置和引導(dǎo)刀具加工。在次主要考慮兩個(gè)方面的問(wèn)題：鉆套類型的選擇和鉆套內(nèi)孔的基本尺寸及公差配合的選擇。最后，是鉆模板的類型和設(shè)計(jì)。在此同樣需要研究?jī)蓚€(gè)方面的問(wèn)題：鉆模板類型的選擇，以及鉆模板的設(shè)計(jì)要點(diǎn)。即再設(shè)計(jì)鉆模板結(jié)構(gòu)時(shí)，主要要根據(jù)工件的外形大小、加工部位、結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和生產(chǎn)規(guī)模以及機(jī)床類型等條件而定。要求所設(shè)計(jì)的鉆模板結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、使用方便、制造容易。具體牽涉問(wèn)題將在下文一一解答。 本設(shè)計(jì)的主要研究?jī)?nèi)容有：熟悉鉆床夾具的分類組成、結(jié)構(gòu)特點(diǎn)、定位夾緊、對(duì)刀方案；分析零件圖并查閱相關(guān)資料，明確零件的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)及技術(shù)要求；擬定設(shè)計(jì)思路，提出鉆床夾具設(shè)計(jì)的原理，并計(jì)算；修改設(shè)計(jì)方案，使設(shè)計(jì)滿足尺寸、公差和技術(shù)要求；繪制鉆夾具裝配圖及零件工作圖； 就上面設(shè)計(jì)所需考慮的問(wèn)題始終以機(jī)械行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)為基準(zhǔn)和原則來(lái)指導(dǎo)完成此畢業(yè)設(shè)計(jì)。 第二章 鉆床夾具設(shè)計(jì)原理與說(shuō)明 2.1 機(jī)床夾具設(shè)計(jì)的基本要求和步驟 在夾具設(shè)計(jì)工作中，一般具有下列特點(diǎn)： 1． 夾具的設(shè)計(jì)周期較短，一般不進(jìn)行強(qiáng)度和剛度計(jì)算； 2． 專用夾具的設(shè)計(jì)，對(duì)產(chǎn)品零件有較強(qiáng)的針對(duì)性； 3． 確保產(chǎn)品加工質(zhì)量，提高勞動(dòng)生產(chǎn)率是夾具設(shè)計(jì)工作的首要任務(wù)； 4． 夾緊裝置的設(shè)計(jì)對(duì)整個(gè)夾具的結(jié)構(gòu)具有決定性的影響； 夾具設(shè)計(jì)的原則是經(jīng)濟(jì)和實(shí)用，夾具設(shè)計(jì)的基本要求有以下三方面：好用；好造；好修。好用是最重要的。主要技術(shù)指標(biāo)有以下幾點(diǎn)： 1、 保證工件的加工精度 專用夾具應(yīng)有合理的定位方案、合適的尺寸、公差和技術(shù)要求，并進(jìn)行必要的精度分析，確保夾具能滿足工件的加工精度要求。 2、 提高生產(chǎn)效率 專用夾具的復(fù)雜程度要與工件的生產(chǎn)綱領(lǐng)相適應(yīng)。應(yīng)根據(jù)工件生產(chǎn)批量的大小選用不同復(fù)雜程度的快速高效夾緊裝置，以縮短輔助時(shí)間，提高生產(chǎn)效率。 3、工藝性好 專用夾具的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、合理、便于加工、裝配、檢驗(yàn)和維修。能正確處理作用力的平衡問(wèn)題及夾具與機(jī)床、輔助工具、刀具、量具之間的聯(lián)系。該專用夾具的產(chǎn)屬于中批量生產(chǎn)。夾具的構(gòu)造應(yīng)與其用途及生產(chǎn)規(guī)模相適應(yīng)。 4、 使用性好 專用夾具的操作應(yīng)簡(jiǎn)便、省力、安全可靠，排屑應(yīng)方便，必要時(shí)可設(shè)置排屑結(jié)構(gòu)。 5、 經(jīng)濟(jì)性好 除考慮專用夾具本身結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、標(biāo)準(zhǔn)化程度高、成本低廉外，還應(yīng)根據(jù)生產(chǎn)綱領(lǐng)對(duì)夾具方案進(jìn)行必要的經(jīng)濟(jì)分析，以提高夾具在生產(chǎn)中的經(jīng)濟(jì)效益。 夾具設(shè)計(jì)工作的步驟和注意事項(xiàng)如下文所述。 1. 明確任務(wù)要求，研究加工工件圖樣； 2. 熟悉工藝文件準(zhǔn)備參考資料和有關(guān)圖紙； 3. 了解機(jī)床情況； 4. 了解本工序所用的其他工藝裝備情況； 5. 調(diào)查研究，了解類似零件的加工情況和存在問(wèn)題； 6. 確定設(shè)計(jì)方案； 7. 繪制結(jié)構(gòu)草圖，實(shí)現(xiàn)夾具設(shè)計(jì)方案； 8. 進(jìn)行必要計(jì)算； 9. 繪制零件圖及總裝圖； 10. 自行校對(duì)全部零件圖和總裝圖； 11. 編輯設(shè)計(jì)論文。 2.2 機(jī)床夾具的分類和組成 機(jī)床夾具的種類很多，形狀千差萬(wàn)別。為了設(shè)計(jì)和制造的方便，往往按某一屬性進(jìn)行分類。 （1） 按夾具的通用特性分類 按這一分類方法，常用的夾具有通用夾具、專用夾具、可調(diào)夾具、成組夾具、組合夾具和自動(dòng)線夾具六大類。 （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。按使用的機(jī)床分類，可分為車床夾具、銑床夾具、鉆床夾具、鏜床夾具、磨床夾具、齒輪機(jī)床夾具、數(shù)控機(jī)床夾具等。 （3） 按夾具動(dòng)力源分類 可分為手動(dòng)夾具和機(jī)動(dòng)夾具。為減輕勞動(dòng)強(qiáng)度和確保安全生產(chǎn)，手動(dòng)夾具應(yīng)具有擴(kuò)力機(jī)構(gòu)和自鎖性能。常用的機(jī)動(dòng)夾具有氣動(dòng)夾具、液壓夾具、氣液夾具、電動(dòng)夾具、電磁夾具、真空夾具和離心力夾具等。 雖然機(jī)床夾具的種類繁多，但他們的工作原理基本上是相通的。將各類夾具中 作用相同的結(jié)構(gòu)元件加以概括，可得出夾具一般有以下幾個(gè)組成部分，這些組成部分既相互獨(dú)立又彼此聯(lián)系。 定位支撐元件 （1） 夾緊元件 （2） 連接定向元件 （3） 對(duì)刀元件或?qū)蛟? （4） 其他裝置或元件。根據(jù)加工需要，有些夾具上還設(shè)有分度裝置、靠模裝置、上下料裝置、工件頂出機(jī)構(gòu)、電動(dòng)扳手和平衡塊等，以及標(biāo)準(zhǔn)化了的其他鏈接元件。 （5） 夾具體。夾具體是夾具的基本骨架，用來(lái)配置、安裝各夾具元件，使之組成一整體。 上述組成部分中，定位元件、夾緊裝置、夾具體是夾具的基本組成部分。 2.3 工件在夾具中的定位原理、常見(jiàn)定位方式及定位元件 2.3.1工件定位原理 六點(diǎn)定位原理：用六個(gè)定位支撐點(diǎn)與工件接觸，并保證支撐點(diǎn)合理分布，每個(gè)定位支撐點(diǎn)限制工件的一個(gè)自由度，便可將工件六個(gè)自由度完全限制，工件在空間的位置也就唯一的被確定。要是工件完全定位，就必須限制工件在空間的六個(gè)自由度，即為工件的“六點(diǎn)定位原理”。在夾具設(shè)計(jì)的定位分析中，注意解決以下問(wèn)題：完全定位和不完全定位，過(guò)定位和欠定位。 限制了工件全部六個(gè)自由度，稱為工件的“完全定位”，允許少于六點(diǎn)的定位稱為“不完全定位”。 工件的某一個(gè)自由度同時(shí)被一個(gè)以上的定位支撐點(diǎn)重復(fù)限制，則對(duì)這個(gè)自由度的限制會(huì)產(chǎn)生矛盾，這種情況稱為“過(guò)定位”或“重復(fù)定位”。 在加工中，工件的定位支撐點(diǎn)數(shù)少于應(yīng)限制的自由度數(shù)，必然導(dǎo)致達(dá)不到所要的加工精度。這種工件定位點(diǎn)不足的情況稱為“欠定位”，欠定位在實(shí)際生產(chǎn)中，是絕對(duì)不允許的。 2.3.2 常見(jiàn)定位方式及定位元件 工件的定位表面有各種形式，如平面、外圓、內(nèi)孔等對(duì)于這些表面，總是采用一定結(jié)構(gòu)的定位元件，以保證定位元件的定位面和工件定位基準(zhǔn)面相結(jié)合或配合。定位元件的設(shè)計(jì)應(yīng)滿足下列要求： a． 要有與工件相適應(yīng)的精度 b． 要有足夠大剛度，不允許受力后發(fā)生變形 c． 要有耐磨性，以便在使用中保持精度。一般多采用低碳鋼滲碳淬火或中碳鋼淬火，硬度為58～62hrcHRC 各種典型表面的定位方法和定位元件 1. 工件以平面定位 在機(jī)械加工中，利用工件上的一個(gè)或幾個(gè)平面作為定位基面來(lái)定位工件的方式。所用的定位元件稱為基本支撐，包括固定支撐、可調(diào)支撐和自位支撐。 2. 工件以圓孔定位 有些工件，如套筒、法蘭盤(pán)、拔叉等以孔作為定位基準(zhǔn)，此時(shí)采用的定位元件有定位銷定位心軸等。 3. 工件以外圓柱面定位 工件以外圓柱面定位在生產(chǎn)中是常見(jiàn)的。常用的定位元件有V形塊、定位套、半圓定位座等。 2.4 工件在夾具中的夾緊原理 夾緊裝置有三部分組成：動(dòng)力源裝置，傳力機(jī)構(gòu)，夾緊元件。 夾緊裝置的設(shè)計(jì)原則： a. 工件不移動(dòng)原則； b. 工件不變形原則； c. 工件不振動(dòng)原則； d. 安全可靠原則； e. 經(jīng)濟(jì)實(shí)用原則； 夾緊機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)要求：可浮動(dòng)，可聯(lián)動(dòng)，可増力，可自鎖。 設(shè)計(jì)夾緊機(jī)構(gòu)，必須首先合理確定夾緊力的三要素：大小、方向和作用點(diǎn)。夾緊力方向的確定應(yīng)遵循以下原則： a． 夾緊力的作用方向應(yīng)垂直于主要定位基準(zhǔn)面 b． 夾緊力作用方向應(yīng)使所需夾緊力最小 c． 夾緊力作用方向應(yīng)使工件變形盡可能小 夾緊力作用點(diǎn)的確定應(yīng)依據(jù)以下原則： a． 夾緊力的作用點(diǎn)應(yīng)落在支撐元件或機(jī)構(gòu)支撐元件形成的穩(wěn)定受力區(qū)域內(nèi)。 b． 夾緊力作用點(diǎn)應(yīng)落在工件剛性好的部位 c． 夾緊力作用點(diǎn)應(yīng)盡可能靠近加工面 夾緊力的大小的確定可根據(jù)切削力、工件重力的大小、方向和相互位置關(guān)系具體計(jì)算。為了安全起見(jiàn)，計(jì)算出的夾緊力應(yīng)乘以安全系數(shù)K，故實(shí)際夾緊力一般比理論計(jì)算值大2～3倍。 2.5 鉆夾具設(shè)計(jì)要點(diǎn) 2.5.1 鉆模類型的選擇 鉆模類型很多，在設(shè)計(jì)鉆模時(shí)，首先要根據(jù)工件的形狀、尺寸、重量和加工要求，并考慮生產(chǎn)批量、工廠工藝裝備的技術(shù)狀況等具體條件，選擇鉆模類型和結(jié)構(gòu)。在選型時(shí)要注意以下幾點(diǎn)： （1）工件被加工孔徑大于10mm時(shí)，鉆模應(yīng)固定在工作臺(tái)上（特別是鋼件）。因此其夾具體上應(yīng)有專供夾壓用的凸緣或凸臺(tái)。 （2）當(dāng)工件上加工的孔處在同一回轉(zhuǎn)半徑，且?jiàn)A具的總重量超過(guò)100N時(shí)，應(yīng)采用具有分度裝置的回轉(zhuǎn)鉆模，如能與通用回轉(zhuǎn)臺(tái)配合使用則更好。 （3）當(dāng)在一般的中型工件某一平面上加工若干個(gè)任意分布的平行孔系時(shí)，宜采用固定式鉆模在搖臂鉆床上加工。大型工件則可采用蓋板式鉆模在搖臂鉆床上加工。如生產(chǎn)批量較大，則可在立式鉆床或組合機(jī)床上采用多軸傳動(dòng)頭加工。 （4）對(duì)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，宜優(yōu)先采用滑柱式鉆模，以縮短夾具的設(shè)計(jì)制造周期。 2.5.2 鉆套類型的選擇和設(shè)計(jì) 鉆套和鉆模板是鉆夾具上的特殊元件。鉆套裝配在鉆模板或夾具體上，其作用是確定被加工孔的位置和引導(dǎo)刀具加工。 （1）鉆套的類型 根據(jù)鉆套的結(jié)構(gòu)和使用特點(diǎn)，主要有四種類型。 （a） （b） 圖2.1 固定鉆套 ①固定鉆套 圖2.1所示為固定鉆套的兩種形式（圖2.1（a）為無(wú)肩，圖（b）為帶肩），該類鉆套外圓以H7/n6或H7/r6配合，直接壓入鉆模板上的鉆套底孔內(nèi)。在使用過(guò)程中若不需要更換鉆套（據(jù)經(jīng)驗(yàn)統(tǒng)計(jì)，鉆套一般可使用1000～12000次），則用固定鉆套較為經(jīng)濟(jì)，鉆孔的位置精度也較高。 ②可換鉆套 當(dāng)生產(chǎn)批量較大，需要更換磨損的鉆套時(shí)，則用可換鉆套較為方便，如圖2.2左所示?？蓳Q鉆套裝在襯套中，襯套是以H7/n6或H7/r6的配合直接壓入鉆模板的底孔內(nèi)，鉆套外圓與襯套內(nèi)孔之間常采用F7/m6或F7/k6配合。當(dāng)鉆套磨損后，可卸下螺釘，更換新的鉆套。螺釘還能防止加工時(shí)鉆套轉(zhuǎn)動(dòng)或退刀時(shí)鉆套隨刀具拔出。 圖2.2 快換鉆套 ③快換鉆套 當(dāng)被加工孔需依次進(jìn)行鉆、擴(kuò)、鉸時(shí)，由于刀具直徑逐漸增大，應(yīng)使用外徑相同而內(nèi)徑不同的鉆套來(lái)引導(dǎo)刀具，這時(shí)使用快換鉆套可減少更換鉆套的時(shí)間，如圖2.2右所示。快換鉆套的有關(guān)配合與可換鉆套的相同。更換鉆套時(shí)，將鉆套的削邊處轉(zhuǎn)至螺釘處，即可取出鉆套。鉆套的削邊方向應(yīng)考慮刀具的旋向，以免鉆套隨刀具自行拔出。 以上三類鉆套已標(biāo)準(zhǔn)化，其結(jié)構(gòu)參數(shù)、材料和熱處理方法等，可查閱有關(guān)手冊(cè)。 ④特殊鉆套 由于工件形狀或被加工孔位置的特殊性，有時(shí)需要設(shè)計(jì)特殊結(jié)構(gòu)的鉆套，如圖2.3所示。 在斜面上鉆孔時(shí)，應(yīng)采用圖2.3a示的鉆套，鉆套應(yīng)盡量接近加工表面，并使之與加工表面的形狀相吻合。如果鉆套較長(zhǎng)，可將鉆套孔上部的直徑加大（一般取0.1mm），以減少導(dǎo)向長(zhǎng)度。 在凹坑內(nèi)鉆孔時(shí)，常用圖2.3b所示的加長(zhǎng)鉆套（H為鉆套導(dǎo)向長(zhǎng)度）。圖2.3c、d為鉆兩個(gè)距離很近的孔時(shí)所設(shè)計(jì)的非標(biāo)準(zhǔn)鉆套。 圖2.3 特殊鉆套 （2）鉆套內(nèi)孔的基本尺寸及公差配合的選擇 ①鉆套內(nèi)孔 鉆套內(nèi)孔（又稱導(dǎo)向孔）直徑的基本尺寸應(yīng)為所用刀具的最大極限尺寸，并采用基軸制間隙配合。鉆孔或擴(kuò)孔時(shí)其公差取F7或F8，粗鉸時(shí)取G7，精鉸時(shí)取G6。若鉆套引導(dǎo)的是刀具的導(dǎo)柱部分，則可按基孔制的相應(yīng)配合選取，如H7/f7、H7/g6或H6/g5等。 ②導(dǎo)向長(zhǎng)度H 如圖2.3右上所示，鉆套的導(dǎo)向長(zhǎng)度H對(duì)刀具的導(dǎo)向作用影響很大，H較大時(shí)，刀具在鉆套內(nèi)不易產(chǎn)生偏斜，但會(huì)加快刀具與鉆套的磨損；H過(guò)小時(shí)，則鉆孔時(shí)導(dǎo)向性不好。通常取導(dǎo)向長(zhǎng)度H與其孔徑之比為：H/d=1～2.5。當(dāng)加工精度要求較高或加工的孔徑較小時(shí)，由于所用的鉆頭剛性較差，則H/d值可取大些，如鉆孔直徑d<5mm時(shí)，應(yīng)取H/d≥2.5；如加工兩孔的距離公差為±0.05mm時(shí)，可取H/d=2.5～3.5。 ③排屑間隙h 如圖2.3右下所示，排屑間隙h是指鉆套底部與工件表面之間的空間。如果h太小，則切屑排出困難，會(huì)損傷加工表面，甚至還可能折斷鉆頭。如果h太大，則會(huì)使鉆頭的偏斜增大，影響被加工孔的位置精度。一般加工鑄鐵件時(shí)，h=(0.3～0.7)d；加工鋼件時(shí)， h=(0.7～1.5)d；式中d為所用鉆頭的直徑。對(duì)于位置精度要求很高的孔或在斜面上鉆孔時(shí)，可將h值取得盡量小些，甚至可以取為零。 2.5.3 鉆模板的類型和設(shè)計(jì) 1.鉆模板的類型鉆模板通常是裝配在夾具體或支架上，或與夾具體上的其它元件相連接，常見(jiàn)的有以下幾種類型： ①固定式鉆模板 這種鉆模板是直接固定在夾具體上的，故鉆套相對(duì)于夾具體也是固定的，鉆孔精度較高。但是這種結(jié)構(gòu)對(duì)某些工件而言，裝拆不太方便。該鉆模板與夾具體多采用圓錐銷定位、螺釘緊固的結(jié)構(gòu)。對(duì)于簡(jiǎn)單鉆模也可采用整體鑄造或焊接結(jié)構(gòu)。 ②分離式鉆模板 這種鉆模板與夾具體是分離的，并成為一個(gè)獨(dú)立部分，且鉆模板對(duì)工作要確定定位要求。工件在夾具體中每裝卸一次，鉆模板也要裝卸一次。該鉆模板鉆孔精度較高，但裝卸工件的時(shí)間較長(zhǎng)，因而效率較低。 ③鉸鏈?zhǔn)姐@模板 這種鉆模板是通過(guò)鉸鏈與夾具體或固定支架連接在一起的，鉆模板可繞鉸鏈軸翻轉(zhuǎn)。鉸鏈軸和鉆模板上相應(yīng)孔的配合為基軸制間隙配合(G7/h6)，鉸鏈軸和支座孔的配合為基軸制過(guò)盈配合(N7/h6)，鉆模板和支座兩側(cè)面間的配合則按基孔制間隙配合(H7/g6)。當(dāng)鉆孔的位置精度要求較高時(shí)，應(yīng)予配制，并將鉆模板與支座側(cè)面間的配合間隙控制在0.01～0.02mm之內(nèi)。同時(shí)還要注意使鉆模板工作時(shí)處于正確位置。這種鉆模板常采用蝶形螺母鎖緊，裝卸工件比較方便，對(duì)于鉆孔后還需要進(jìn)行锪平面、攻絲等工步尤為適宜。但該鉆模板可達(dá)到的位置精度較低，結(jié)構(gòu)也較復(fù)雜。 ④懸掛式鉆模板 這種鉆模板是懸掛在機(jī)床主軸或主軸箱上，隨主軸的往復(fù)移動(dòng)而靠緊工件或離開(kāi)，它多與組合機(jī)床或多頭傳動(dòng)軸聯(lián)合使用。加工完畢后，多軸傳動(dòng)頭上升繼而退出鉆頭，并提起鉆模板恢復(fù)至原始位置。 2. 鉆模板的設(shè)計(jì)要點(diǎn) 在設(shè)計(jì)鉆模板的結(jié)構(gòu)時(shí)，主要要根據(jù)工件的外形大小、加工部位、結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和生產(chǎn)規(guī)模以及機(jī)床類型等條件而定。要求所設(shè)計(jì)的鉆模板結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、使用方便、制造容易，并注意以下幾點(diǎn)： ① 在保證鉆模板有足夠剛度的前提下，要盡量減輕其重量。在生產(chǎn)中，鉆模板的厚度往往按鉆套的高度來(lái)確定，一般在10～30mm之間。如果鉆套較長(zhǎng)，可將鉆模板局部加厚。此外，鉆模板一般不宜承受夾緊力。 ② 鉆模板上安裝鉆套的底孔與定位元件間的位置精度直接影響工件孔的位置精度，因此至關(guān)重要。在上述各鉆模板結(jié)構(gòu)中，以固定式鉆模板鉆套底孔的位置精度最高，而以懸掛式鉆模板鉆套底孔的位置精度為最低。 ③ 焊接結(jié)構(gòu)的鉆模板往往因焊接內(nèi)應(yīng)力不能徹底消除，而不易保持精度。一般當(dāng)工件孔距大于±0.1mm時(shí)方可采用。若孔距公差小于±0.05mm時(shí)，應(yīng)采用裝配式鉆模板。 ④要保證加工過(guò)程的穩(wěn)定性。如用懸掛式鉆模板，則其導(dǎo)柱上的彈簧力必須足夠大，以使鉆模板在夾具體上能維持所需的定位壓力；當(dāng)鉆模板本身的重量超過(guò)800N時(shí)，導(dǎo)柱上可不裝彈簧；為保證鉆模板移動(dòng)平穩(wěn)和工作可靠，當(dāng)鉆模板處于原始位置時(shí)，裝在導(dǎo)柱上經(jīng)過(guò)預(yù)壓的彈簧長(zhǎng)度一般不應(yīng)小于工作行程的3倍，其預(yù)壓力不小于150N。 第三章 鉆夾具設(shè)計(jì) 3.1 研究零件圖，進(jìn)行結(jié)構(gòu)技術(shù)分析 圖3.1 零件圖 圖3.2 三維零件圖 零件工藝分析 （1） 零件材料：45鋼。切削加工性良好。 （2） 零件組成表面：外圓表面，內(nèi)表面，徑向孔，兩端面。 （3） 主要表面分析：內(nèi)孔既是支撐其他零件的支撐面，亦是本零件的主要基準(zhǔn)面。 （4） 主要技術(shù)條件：圓周均布徑向孔20-M4與上端面的距離為；粗糙度；零件熱處理硬度為HRC40～50。 3.2 鉆模類型確定 由工件零件圖知，所加工零件為套類零件，本工序?yàn)殂@圓周徑向均布的10-M5通孔，根據(jù)第二章提及的鉆模類型及其設(shè)計(jì)要點(diǎn)，在本鉆夾具設(shè)計(jì)中，選擇回轉(zhuǎn)式鉆模。此鉆模要實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)位，主要靠分度裝置。分度裝置的設(shè)計(jì)將在下文具體闡述。 3.3 夾具草圖構(gòu)思 根據(jù)所給零件，以及以上對(duì)零件圖的分析，對(duì)草圖有以下構(gòu)思。 圖3.3 夾具草圖 圖中1是分度操縱手柄，2是鉆模板，3是分度板（棘輪），4是鉆套，5是定位心軸，6是開(kāi)口墊圈，7是夾緊螺母，8是工件，9是對(duì)定機(jī)構(gòu)（棘爪），10是夾具體。圖中螺母7和開(kāi)口墊圈6都是能將外力施加到工件上來(lái)克服切削力等外力作用，使工件保持在正確定位位置上不動(dòng)的夾緊裝置或夾緊元件，鉆套4用于導(dǎo)引鉆頭加工決定了刀具相對(duì)夾具的位置，棘爪9和棘輪3組成了分度裝置，利用它們進(jìn)行分度加工。機(jī)床工作臺(tái)面接觸的夾具體的地面則是鏈接面。夾具體10可由鑄造得到。 3.4 工件定位方案確定 本工序?yàn)殂@20-M4的孔，定位方案采用六點(diǎn)定位原理，工件以內(nèi)孔軸線和一端面為定位基準(zhǔn)，夾具上分別以定位心軸和分度盤(pán)的端面來(lái)定位。心軸基本尺寸按e8制造，長(zhǎng)度約為工件孔長(zhǎng)之半。工作部分以定位孔最大極限尺寸為基本尺寸，按r6制造。根據(jù)零件大小及工件受力確定定位元件的尺寸。定位元件結(jié)構(gòu)及尺寸由下圖： 圖 3.4 定位心軸零件圖 圖 3.5 三維定位心軸 3.5 工件定位誤差分析 本工序?yàn)樵诹⑹姐@床上鉆出10-M4的徑向孔，其工序尺寸為 設(shè)計(jì)基準(zhǔn)為左端面，定位基準(zhǔn)也為左端面(緊靠心軸的定位工作面)，基準(zhǔn)重合，，因?yàn)樗庸た诪閺较蚩?，且為通孔，所以不存在基?zhǔn)位移誤差，所以該工序定位誤差。其他尺寸條件非本工序內(nèi)容，在此不予計(jì)算。 第四章 分度裝置設(shè)計(jì) 4.1 回轉(zhuǎn)分度裝置的組成 回轉(zhuǎn)分度裝置的組成包括：固定部分，轉(zhuǎn)動(dòng)部分，分度對(duì)定機(jī)構(gòu)，抬起與鎖緊機(jī)構(gòu)。固定部分是分度裝置的基體，與機(jī)床工作臺(tái)或機(jī)床主軸相連，材料一般為灰口鑄鐵。轉(zhuǎn)動(dòng)部分是分度裝置的運(yùn)動(dòng)件，包括回轉(zhuǎn)盤(pán)、襯套和轉(zhuǎn)軸等。材料一般為：45鋼、40、20鋼滲碳。分度對(duì)定機(jī)構(gòu)包括分度盤(pán)和對(duì)定銷主要作用就是對(duì)轉(zhuǎn)盤(pán)進(jìn)行定位。分度盤(pán)抬起與鎖緊機(jī)構(gòu)，抬起機(jī)構(gòu)作用是使分度轉(zhuǎn)動(dòng)靈活，減少摩擦，鎖緊機(jī)構(gòu)的作用就是防止切削時(shí)產(chǎn)生振動(dòng)。 4.2 分度對(duì)定機(jī)構(gòu)及操縱機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì) 4.2.1 分度方案對(duì)比 1、蝸輪蝸桿分度 用蝸輪蝸桿分度可實(shí)現(xiàn)任意角度的分度，但是其加工成本高，工作發(fā)熱量大，傳動(dòng)效率低。 2、棘輪棘爪分度 用棘輪棘爪分度只能實(shí)現(xiàn)定角度的分度，其加工成本低，工作發(fā)熱量小。 故選用棘輪棘爪分度。 4.2.2 對(duì)定機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì) 使用分度或轉(zhuǎn)位夾具加工時(shí)，徑向孔之間的相對(duì)位置精度與分度裝置的分度定位精度有關(guān)，而分度定位精度與分度裝置的結(jié)構(gòu)形式及制造精度有關(guān)。為了減小和清除配合間隙，提高分度精度，采用如下圖示的棘輪棘爪對(duì)定機(jī)構(gòu)。 又由于本次加工的零件為徑向均布20-M4個(gè)孔的套類零件，故選用的棘輪為20個(gè)齒，尺寸如圖4.1所示。將每個(gè)齒當(dāng)做一個(gè)懸臂梁進(jìn)行簡(jiǎn)單的強(qiáng)度校核，得出結(jié)果遠(yuǎn)大于理論強(qiáng)度值，即設(shè)計(jì)可靠。 4.2.3 分度操縱機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì) 分度操縱機(jī)構(gòu)形式很多，各種對(duì)定機(jī)構(gòu)除鋼球、圓頭對(duì)定機(jī)構(gòu)外，均需設(shè)有拔銷裝置，根據(jù)上文所選棘輪棘爪對(duì)定機(jī)構(gòu)，并結(jié)合本設(shè)計(jì)的應(yīng)用范圍，主要是針對(duì)小型工廠，以提高生產(chǎn)效率，本設(shè)計(jì)選擇手拉式棘輪棘爪對(duì)定機(jī)構(gòu)，其機(jī)構(gòu)如下圖所示，該機(jī)構(gòu)由于手柄與棘爪連接在一起，拉動(dòng)手柄便可讓棘爪從配合的棘輪中退出，用以進(jìn)行下個(gè)工位的加工。 圖4.1 分度盤(pán)零件圖 圖4.2 三維分度盤(pán) 圖4.3 手拉式分度對(duì)定機(jī)構(gòu) 圖4.4 三維手拉式分度對(duì)定機(jī)構(gòu) 4.3分度盤(pán)鎖緊機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì) 分度裝置中的分度副僅能起到轉(zhuǎn)位分度和定位的作用，為了保證在工作過(guò)程中受到較大的力或力矩作用時(shí)仍能保持正確的分度位置，在本鉆夾具設(shè)計(jì)中須設(shè)計(jì)分度盤(pán)鎖緊機(jī)構(gòu)。在本夾具設(shè)計(jì)中采用通過(guò)主軸將分度盤(pán)壓緊的鎖緊方案。分度定位后，旋轉(zhuǎn)螺母即將分度盤(pán)拉緊。 圖4.5 分度板的鎖緊機(jī)構(gòu) 圖4.6 三維分度板的鎖緊機(jī)構(gòu) 第五章 工件夾緊裝置的設(shè)計(jì) 5.1 工件夾緊方案 零件在心軸和分度盤(pán)端面上定位后，必須采用一定的裝置零件壓進(jìn)夾牢。即必須有夾緊裝置。 工件為套類零件，本工序內(nèi)容為加工圓周徑向均布的20-M4孔，保證其在軸向上不會(huì)因加工過(guò)程中受力而移動(dòng)且不會(huì)繞軸旋轉(zhuǎn)，現(xiàn)采取這種結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，夾緊可靠在手動(dòng)夾緊中應(yīng)用極廣的螺旋——壓板組合夾緊機(jī)構(gòu)。 5.2 夾緊力確定 5.2.1 鉆削力的計(jì)算 鉆頭選擇高速鋼麻花鉆，鉆頭直徑為4mm。，按加工要求，并查資料有進(jìn)給量f有取值范圍0.14~0.22.由于L/d=1，所以修正系數(shù)取1.1，故應(yīng)乘以修正系數(shù)，則 工件材料為45鋼，刀具材料選擇高速鋼，查上述資料知道，鉆削力的計(jì)算有以下公式 (5－1) ——鉆削力矩，,mm（鉆頭直徑），（每轉(zhuǎn)進(jìn)給量）mm，（修正系數(shù)可查表），——軸向鉆削力 將數(shù)據(jù)代入公式求得鉆削力矩，軸向鉆削力。 5.2.2 夾緊力的計(jì)算 鉆孔時(shí)由于鉆削力會(huì)產(chǎn)生各種不同的分力，所以在計(jì)算實(shí)際所需夾緊力時(shí)，必須乘以安全系數(shù)K。即有公式實(shí)際所需夾緊力 (5－2) 安全系數(shù) (5－3) 式中：—基本安全系數(shù)；取1.5 —加工性質(zhì)系數(shù)；取1.1 —刀具鈍化系數(shù)；取1.1 —斷續(xù)切削系數(shù)；取1.1 則 既得結(jié)論，所需實(shí)際夾緊力不應(yīng)小于3455N。 5.3 工件夾緊裝置結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 工件夾緊裝置見(jiàn)圖5.1所示 圖5.1 螺旋—壓板夾緊機(jī)構(gòu) 圖5.2 三維螺旋—壓板夾緊機(jī)構(gòu) 第六章 鉆套及鉆模板的設(shè)計(jì) 6.1 鉆套的設(shè)計(jì) 本設(shè)計(jì)為鉆床夾具的設(shè)計(jì)，鉆套實(shí)為確定鉆頭位置并預(yù)防鉆頭引偏用的元件。根據(jù)前文第二章的鉆模設(shè)計(jì)要點(diǎn)可知鉆套的幾種類型，及主要應(yīng)用場(chǎng)合，在本夾具中選擇快換鉆套。 (6－1) 其中，H—導(dǎo)向長(zhǎng)度。 代入公式求得 零件為45鋼，根據(jù)以上分析有排屑間隙h的計(jì)算可根據(jù)以下公式 (6－2) 代入d值，求得 6.2 鉆模板的類型和設(shè)計(jì) 由第二章鉆模設(shè)計(jì)要點(diǎn)的分析可知，為了能提高生產(chǎn)率，宜選用固定式鉆模板，其設(shè)計(jì)仍需遵循上文所提到的要點(diǎn)。鉆模板結(jié)構(gòu)如下圖示。 圖6.1 鉆模板 圖6.2 三維鉆模板 第七章 鉆夾具總體結(jié)構(gòu) 7.1 夾具體的設(shè)計(jì)過(guò)程及技術(shù)要求 根據(jù)Z5125鉆床的具體尺寸（如能加工的最大尺寸、T型槽的尺寸等）和心軸，棘輪、鉆板的尺寸便能確定夾具體長(zhǎng)寬高。為節(jié)約材料，但不降低鋼度，在夾具體中設(shè)置輔助肋。 夾具體與各元件配合表面的尺寸精度和配合精度通常都較高。定位心軸與工件基準(zhǔn)孔等定位元件與工件定位基面之間配合選，鉆頭與鉆套等有引導(dǎo)作用、并有相對(duì)運(yùn)動(dòng)元件之間精度要求選，固定支撐釘，定位銷等無(wú)相對(duì)運(yùn)動(dòng)元件之間選。 7.2 主要零件的材料選擇及熱處理 定位心軸，回轉(zhuǎn)分度盤(pán)，要求有很高的耐磨性，材料選用，淬火硬度應(yīng)達(dá)58-62HRC;定位襯套，心軸襯套，定位銷均為軸類或套類零件，宜選用45鋼，因均需要具有較高的耐磨性，淬火硬度應(yīng)達(dá)到45-50HRC;夾具體，鎖緊支架選用HT300，其余為標(biāo)準(zhǔn)件或選用Q235A. 7.3 機(jī)床夾具的總裝配 鉆夾具裝配結(jié)構(gòu)見(jiàn)所附CAD圖紙。 圖7.1 裝配圖 1—分度盤(pán)操縱手柄；2—定位銷；3—定位螺母；4—套筒；5—定位螺釘；6—鉆模板； 7—鉆套；8—分度盤(pán)（棘輪）；9—零件；10—開(kāi)口墊圈；11—夾緊螺母；12—定位心軸； 13—對(duì)定機(jī)構(gòu)（棘爪）；14—棘爪操縱手柄；15-夾具體；16-夾緊螺母；17-螺旋壓縮彈簧。 圖7.2 三維裝配圖 7.4 夾具使用說(shuō)明 本夾具采用心軸定位，工件在夾具上定位后，將開(kāi)口壓板插入工件端面與螺母之間，即可將工件夾緊。分度盤(pán)上開(kāi)有等分槽，當(dāng)加工完一個(gè)孔，需要加工下一個(gè)孔時(shí)，松開(kāi)螺母，拔出對(duì)定銷，轉(zhuǎn)動(dòng)分度盤(pán)到下一個(gè)等分槽，插入對(duì)定銷，擰緊螺母實(shí)現(xiàn)分度盤(pán)的夾緊。即可進(jìn)行該孔的加工，其余孔依次進(jìn)行。 結(jié)束語(yǔ) 針對(duì)套類零件徑向孔加工過(guò)程中存在的主要問(wèn)題是保證孔之間的位置精度很困難，用劃線找正的方法費(fèi)時(shí)費(fèi)事且不易保證孔之間的位置精度，我設(shè)計(jì)了立式鉆床上用于此類零件定位的專用回轉(zhuǎn)鉆模。 該鉆模的大體設(shè)計(jì)思路是繪制草圖到分度裝置，對(duì)定機(jī)構(gòu)，夾緊裝置的設(shè)計(jì)，最后是鉆夾具總體裝配。 該鉆模采用工件軸向夾緊,夾緊力有利于工件準(zhǔn)確定位而不會(huì)破壞它,夾緊力作用方向與工件剛度最大方向一致,不會(huì)引起工件變形。定位襯套采用錐形孔,分度盤(pán)定位準(zhǔn)確。工件采用開(kāi)口壓板夾緊,工件裝夾快捷,夾具采用快換鉆套,鉆套磨損更換方便?？梢愿鶕?jù)不同的孔數(shù)更換相應(yīng)的分度盤(pán),夾具有一定的柔性。 致謝 此次畢業(yè)設(shè)計(jì)之所以能夠按時(shí)按要求順利完成，其中有許多老師和同學(xué)給予了莫大的支持和鼓勵(lì)。 特別感謝趙老師，是她為我們畢業(yè)設(shè)計(jì)提供里大量的技術(shù)幫助，為我們安排設(shè)計(jì)進(jìn)程，提供設(shè)計(jì)資料，并在課余時(shí)間為我們分析和講解設(shè)計(jì)要點(diǎn)，使我更有信心和動(dòng)力。同時(shí)也要感謝其他老師和同學(xué)，他們很熱心、很無(wú)私，他們?cè)谖倚枰獛椭畷r(shí)伸出了援助之手，有了他們的關(guān)心和支持，畢業(yè)設(shè)計(jì)雖苦但感覺(jué)很快樂(lè)。 在論文即將完成之際，我的心情無(wú)法平靜，從開(kāi)始進(jìn)入課題到論文的順利完成，有多少可敬的老師、同學(xué)、朋友給了我無(wú)言的幫助，總之沒(méi)有他們，就不能這么較完整和全面的完成畢業(yè)設(shè)計(jì)，所以要再次對(duì)他們說(shuō)一次——謝謝你們 ！ 參考文獻(xiàn) [1] 顧崇銜．機(jī)械制造工藝學(xué)．陜西科學(xué)技術(shù)出版社 ， 1999 [2] 白成軒．機(jī)床夾具設(shè)計(jì)新原理．北京：機(jī)械工業(yè)出版社，1997 [3] 齊世恩．機(jī)械制造工藝．哈工大出版社 1989 [4] 任家?。畽C(jī)械制造技術(shù)．北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2000 [5] 張進(jìn)生．機(jī)械制造工藝與夾具設(shè)計(jì)指導(dǎo)．機(jī)械工業(yè)出版社, 1995 [6] 荊長(zhǎng)生．機(jī)械制造工藝學(xué)．西安：西北工業(yè)大學(xué)出版社，1996 [7] 徐發(fā)仁．機(jī)床夾具設(shè)計(jì)．重慶：重慶大學(xué)出版社，1996 [8] 劉朝儒, 吳志軍，高政一．機(jī)械制圖．北京：高等教育出版社，2006 [9] 龐懷玉．機(jī)械制造工程學(xué)．機(jī)械工業(yè)出版社，1998 [10]劉守勇．機(jī)械制造工藝與機(jī)床夾具．機(jī)械工業(yè)出版社，1999