目錄TOC\o"1-2"\h\u299491.設(shè)計(jì)題目 3283732.零件的分析 466372.1零件的作用 4111802.2零件的工藝分析 4124912.3零件加工的刀具和量具設(shè)計(jì) 5225353.定位方案設(shè)計(jì) 5198383.1方案一 5160703.2方案二 7318253.3方案的比較和選擇 7154153.4定位原件選取和定位誤差的計(jì)算 8196844.導(dǎo)向裝置設(shè)計(jì) 8153464.1導(dǎo)向裝置的選用 853734.2鉆套的要求和配合 9325564.3鉆套的選取 10165515.夾緊機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì) 10136385.1夾緊機(jī)構(gòu)的選擇 1029825.2夾緊元件的設(shè)計(jì) 1034545.3鉆削力的計(jì)算 11193815.4夾緊力的計(jì)算 12136815.5校核螺栓的強(qiáng)度 13117985.6夾緊元件的選取 14267646.夾具體設(shè)計(jì) 14148907.其他設(shè)計(jì) 15142767.1小平面長(zhǎng)銷的設(shè)計(jì) 15182487.2鉆模板的設(shè)計(jì) 16229778.總裝配圖 18207959.總結(jié) 192896210.參考資料 20

1、設(shè)計(jì)題目圖1.1為長(zhǎng)方體墊片，本次課程設(shè)計(jì)是設(shè)計(jì)墊板2-M12螺紋孔的數(shù)控夾具設(shè)計(jì)，以及刀具與量具的選取。圖1墊片零件圖進(jìn)度要求：1、完成零件分析、繪制2、完成夾具設(shè)計(jì)、繪制總裝圖、零件圖3、完成設(shè)計(jì)說明書，準(zhǔn)備答辯4、最后一天答辯最后提交的資料：零件圖1張夾具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)裝配圖1張夾具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)零件圖1-2張課程設(shè)計(jì)說明數(shù)1份2.零件的分析2.1零件的作用零件是長(zhǎng)方體的墊片,它用于兩個(gè)物體之間的機(jī)械密封,通常用以防止兩個(gè)物體之間受到壓力、腐蝕、和管路自然地?zé)崦浝淇s泄漏。此次夾具設(shè)計(jì)任務(wù)是設(shè)計(jì)第5個(gè)工序：鉆2-M12螺紋孔專用鉆床夾具。2.2零件的工藝分析由工藝路線和零件圖要求可知，主要是以Φmm雙孔位為基準(zhǔn),來加工2-M12螺紋。圖2加工尺寸圖2加工尺寸2-M12螺紋孔墊片的結(jié)構(gòu)比較簡(jiǎn)單，可以用于定位的平面有Φ20mm雙孔，而且其雙控在同一平面，需要用一個(gè)小平面和一個(gè)長(zhǎng)削去定位，Φ20mm孔的兩側(cè)剛好有一平面，因此可以采用一面一孔定位，另一側(cè)夾緊的方案，右側(cè)的平面較長(zhǎng)，因此可以在夾具體上設(shè)計(jì)突起和在墊片上方設(shè)計(jì)壓板和螺母來對(duì)其進(jìn)行夾緊。2.3零件加工的刀具和量具設(shè)計(jì)如下表所示工序號(hào)工序名稱工序內(nèi)容刀具量具0毛坯1銑粗銑長(zhǎng)150mm寬80mm上平面；平底開槽銑刀D10X20X75游標(biāo)卡尺2銑粗銑長(zhǎng)150mm33寬80mm下平面；平底開槽銑刀D10X20X75游標(biāo)卡尺3銑精銑長(zhǎng)150mm寬80mm上下平面，使其達(dá)到圖紙粗糙度要求；平底開槽銑刀D10X20X75游標(biāo)卡尺4鉆鉆雙孔Φ20mm；鉸雙孔Φ20mm；麻花鉆游標(biāo)卡尺5鉆鉆12孔12鉆刀游標(biāo)卡尺6攻螺紋攻螺紋M12；M12螺紋刀7檢驗(yàn)入庫(kù)表1零件工藝路線中各工序的刀具和量具表1零件工藝路線中各工序的刀具和量具3、定位方案設(shè)計(jì)3.1方案一以長(zhǎng)方體墊片Φ20雙孔為定位基準(zhǔn)，采用一面一孔、和定位銷實(shí)現(xiàn)完全定位。其中一面一孔限制5個(gè)自由度(),定位銷限制1個(gè)自由度()。如圖1-2所示：圖4定位方案一圖4定位方案一1.由零件的分析可得：定位方案和誤差分析時(shí)主要考慮Φmm孔的中心軸與Φmm長(zhǎng)銷的線性定位尺寸要求，而其中可能存在定位誤差，只有計(jì)算出其對(duì)加工的影響，定位方案才可靠。2.由定位方案可得，產(chǎn)生定位誤差的可能總共有以下幾種；1）平位情面定形，夾具定位基準(zhǔn)與工序基準(zhǔn)不重合，兩基準(zhǔn)之間的位置誤差會(huì)反應(yīng)到被加工表面的位置上去，所產(chǎn)生的定位誤差稱之為基準(zhǔn)轉(zhuǎn)換誤差。2）定位基準(zhǔn)面與定位元件表面的形狀誤差。3）夾緊力使工件或夾具產(chǎn)生變形，產(chǎn)生位置誤差。3.定位誤差的計(jì)算1）定位誤差，此項(xiàng)主要是定位孔H7與定位長(zhǎng)銷h6的間隙產(chǎn)生，最大間隙為0.021mm。2）鉆模板襯套中心與定位銷中心距誤差，此項(xiàng)精度較高，可以忽略。3）鉆套與鉆模板的配合間隙，有H7/n6可知最大間隙為0.021mm。4）鉆頭與鉆套問隙的間隙會(huì)引偏刀具，產(chǎn)生中心距誤差e,由下式求出:e=(H/2+h+b)△max/H刀具與鉆套的配合為12H7/r6，可知；將H=30mm，h=5，b=20代入得到e=0.03mm。由于上述各項(xiàng)都是按最大誤差計(jì)算，實(shí)際上各項(xiàng)也不可能同時(shí)出現(xiàn)最大值，各誤差方向也很可能不一致，因此，其最和誤差可按概率法求和:該項(xiàng)誤差大于中心距允差0.1mm的2/3,可用。4.結(jié)論：該項(xiàng)誤差大于中心距允差0.1mm的2/3,可用。該定位方案能夠保證夾具的正確定位。3.2方案二方案二的思路與方案一的思路類似，但右側(cè)不是用支承釘，而是直接采用菱形銷和加入壓板和螺母。這個(gè)方案可以直接在上方添加壓板和螺母，工人可以直接采用扳手?jǐn)Q緊螺母的方法來進(jìn)行夾緊。這個(gè)方案相比于方案一，不會(huì)使工件應(yīng)夾緊產(chǎn)生變形，產(chǎn)生位置誤差。圖6定位方案二正三軸視圖圖6定位方案二正三軸視圖3.3方案的比較和選擇從方案一和方案二的分析和誤差分析結(jié)果可以看出：兩個(gè)定位方案都能夠保證主要工件的定位（該項(xiàng)誤差大于中心距允差0.1mm的2/3,可用。），但是方案一存在著夾緊力使工件或夾具產(chǎn)生變形，產(chǎn)生位置誤差的缺點(diǎn)，第二種方案定位和壓緊都比較可靠，因此最終選擇第二種定位方案。3.4定位原件選取定位元件說明圖示選型小平面短銷V形塊共限制5個(gè)自由度（）非標(biāo)準(zhǔn)件菱形銷共同限制1個(gè)自由度()非標(biāo)準(zhǔn)件表2定位元件表2定位元件4.導(dǎo)向裝置設(shè)計(jì)4.1導(dǎo)向裝置的選用鉆床一般選用鉆套作為導(dǎo)向裝置，為便于鉆套磨損后，或需要不同工步時(shí)，可以迅速更換。根據(jù)工藝路線可知，此工序需要鉆2-M12螺紋孔，因此選用固定鉆套。圖7導(dǎo)向裝置設(shè)計(jì)圖7導(dǎo)向裝置設(shè)計(jì)4.2鉆套的要求和配合鉆套的選取需要配合鉆頭的大小選取內(nèi)孔d=12的尺寸，長(zhǎng)度要配合鉆套高度H和排屑間隙h。襯套和鉆套螺釘?shù)倪x取可以根據(jù)的鉆套的選型進(jìn)行相應(yīng)的選取。此外，為了保證鉆孔的精度和穩(wěn)定性，對(duì)鉆套、襯套和夾具體之間的配合有要求，并且鉆套與夾具底面有垂直度要求[3]。由于此導(dǎo)向裝置是用于刀具切削部分引導(dǎo)因此選定： 鉆套與鉆頭的配合為G7/h6鉆套與鉆模板的配合為H7/n6由于工件加工孔對(duì)定位基面無特定的垂直度要求，因此將鉆套軸心線對(duì)夾具安裝基面的垂直度要求定為0.03。圖9導(dǎo)向裝置的配合要求圖9導(dǎo)向裝置的配合要求4.3鉆套的選取鉆套設(shè)計(jì)[4]因?yàn)槲覀円O(shè)計(jì)長(zhǎng)方體墊片上鉆2-M12螺紋孔，所以我們要對(duì)其進(jìn)行設(shè)計(jì)，根據(jù)工件的螺紋孔確定鉆套的尺寸。5.夾緊機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)5.1夾緊機(jī)構(gòu)的選擇通過前面的零件分析和定位方案的選取，選定了以Φ20孔的上端面作為夾緊的面，采用壓板螺釘壓緊的方式。工件的四周有定位零件及鉆套等零件，為了便于工件夾緊，采用螺釘和壓板夾緊的方式，只需將螺釘擰緊，如圖所示。圖10圖10夾緊機(jī)構(gòu)通過螺釘和壓板對(duì)工件Φ20外圓的上平面進(jìn)行壓緊。5.2夾緊元件的設(shè)計(jì)1.壓板的選型主要是通過Φ20外圓的上平面大小進(jìn)行選取，并盡量保證螺釘擰緊可以保持工件夾緊。圖1圖11壓板螺釘壓緊5.3鉆削力的計(jì)算根據(jù)高速鋼標(biāo)準(zhǔn)鉆頭鉆削力及功率的計(jì)算公式：切削扭矩軸向力其中為切削扭矩，為軸向力是常數(shù)，根據(jù)工件材料進(jìn)行選取，是常數(shù)，根據(jù)工件材料進(jìn)行選取。為鉆頭直徑，為走刀量。根據(jù)工件材料為A3鋼，可得到：求切削扭矩M：；；求軸向力F：；；且，帶入上面公式，即可得：切削扭矩軸向力則算出了鉆Φ螺紋孔時(shí)的切削扭矩和軸向力分別為：切削扭矩軸向力5.4夾緊力的計(jì)算如表所示，有兩種危險(xiǎn)情況會(huì)破壞加工：工件轉(zhuǎn)動(dòng)和工件移動(dòng)。在此分別對(duì)應(yīng)的的是鉆頭的切削扭矩和軸向力。因此將夾緊力分為兩部分計(jì)算：防止工件轉(zhuǎn)動(dòng)計(jì)算公式：防止工件移動(dòng)計(jì)算公式：其中-工件和壓板間在圓周方向的摩擦系數(shù)；-工件與長(zhǎng)銷在圓周方向的摩擦系數(shù)；-工件與壓板間在軸向方向的摩擦系數(shù)；-工件與長(zhǎng)銷間在軸向方向的摩擦系數(shù)；-定位外圓的直徑；-夾具體小面上的夾角；-安全系數(shù)，應(yīng)不小于2.5已知根據(jù)工件材料是A3鋼，壓塊材料為45鋼，網(wǎng)上查詢《材料相互間的摩擦系數(shù)》，得：可算出夾緊力和：則最終確定所需要的夾緊力為：5.5校核螺栓的強(qiáng)度由所需要夾緊力可求出螺栓和壓板的強(qiáng)度是否符合要求。圖13圖13壓板和螺栓校核由于壓板和螺釘主要受壓，則要校核其屈服強(qiáng)度，使其不超過壓板和螺釘?shù)那O限，具體計(jì)算如下:其中A1、A2是壓板和螺栓的接觸面積，并且壓板和螺栓選用的材料都是45鋼，壓板為非標(biāo)設(shè)計(jì)，根據(jù)計(jì)算以及查詢得到非標(biāo)45鋼抗拉強(qiáng)度為500MPa，屈服強(qiáng)度為355MPa。則在此設(shè)計(jì)是安全的，夾緊方式可靠。5.6夾緊元件的選取壓板：壓板非標(biāo)準(zhǔn)件螺 栓：M30X100（Bolt,GB-T5781-2000）6、夾具體設(shè)計(jì)圖14夾具體設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)的要點(diǎn)和依據(jù)[1]有：1.本夾具體毛胚采用鑄造的制造方法,易于加工，抗壓強(qiáng)度和抗震性較好，由于對(duì)材料無特殊要求，因此材料選用鑄鐵；2.結(jié)構(gòu)形式采用半開式，便于工件的裝卸、便于制造裝配和檢驗(yàn)，安裝基面形式采用兩端接觸，能提高夾具安裝精度和減少加工面積；8.夾具體上的通孔、螺紋孔都是根據(jù)所裝元件的要求來設(shè)計(jì)的。9.技術(shù)要求有：1）零件須去除氧化皮。2）零件加工表面上，不應(yīng)有劃痕、擦傷等損傷零件表面的缺陷。3）去除毛刺飛邊。7、其他設(shè)計(jì)7.1小平面長(zhǎng)銷的設(shè)計(jì)圖15底面定位小平面長(zhǎng)銷定位Φ20孔底面時(shí)，需要使用小平面長(zhǎng)銷進(jìn)行定位，但是由于定位的高度較高，且要求鉆通孔，因此設(shè)計(jì)此底面定位支承板，要求同時(shí)滿足高度要求，并且在中心有足夠的空間進(jìn)行鉆孔。7.2鉆模板的設(shè)計(jì)圖16鉆模板此零件用于工件鉆孔，起到一個(gè)連接鉆套的作用，方便輔助鉆孔的一種工裝夾具保證鉆模的位置度,提高鉆孔效率,降低工人對(duì)技術(shù)的要求。8、總裝配圖當(dāng)上述各種元件的結(jié)構(gòu)和布置確定之后，也就基本上決定了夾具體和夾具整體結(jié)構(gòu)的型式，如圖17所示，夾具行成框式結(jié)構(gòu)，剛性較好。最后繪制夾具總圖（圖17）并按要求標(biāo)注夾具有關(guān)的尺寸、公差和技術(shù)要求。技術(shù)要求：1.組裝前嚴(yán)格檢查并清除零件加工時(shí)殘留的銳角、毛刺和異物。保證密封件裝入時(shí)不被擦傷；2.螺釘、螺栓和螺母緊固時(shí)，嚴(yán)禁打擊或使用不合適的旋具和扳手。緊固后螺釘槽、螺母和螺釘、螺栓頭部不得損壞。；3.裝配過程中零件不允許磕、碰、劃傷和銹蝕。。圖17總裝配圖圖17總裝配圖圖1總裝配圖圖1總裝配圖三維效果9、總結(jié)兩周的實(shí)訓(xùn)中，我對(duì)這門比較抽象的學(xué)科有了更深刻的認(rèn)識(shí)和了解，且能夠獨(dú)立的完成機(jī)械夾具的設(shè)計(jì)。在剛開始自己做設(shè)計(jì)的時(shí)候，我覺得很迷茫，被繁多的數(shù)據(jù)搞得暈頭轉(zhuǎn)向。在不斷的學(xué)習(xí)積累和老師的幫助下，我可以獨(dú)立的設(shè)計(jì)出專用夾具，同時(shí)也對(duì)這門學(xué)科產(chǎn)生了更大的學(xué)習(xí)興趣。

在設(shè)計(jì)過程中，通過把自己學(xué)到的專業(yè)知識(shí)和實(shí)踐相結(jié)合，并運(yùn)用到實(shí)際生活中，我順利的完成了各項(xiàng)任務(wù)。但在設(shè)計(jì)中，我仍然發(fā)現(xiàn)自己存在不足和缺陷，所以在以后的日子里，我會(huì)更加努力的學(xué)習(xí)，認(rèn)真學(xué)好基礎(chǔ)知識(shí)，扎實(shí)自己的基本知識(shí)，在面對(duì)問題時(shí)，不要急功近利。更多的汲取相關(guān)剛面的知識(shí)，不斷提高自己的專業(yè)水平。

在這次的實(shí)訓(xùn)中，我也遇到了許多不懂得問題，在老師細(xì)心，嚴(yán)謹(jǐn)?shù)闹笇?dǎo)下，，我才得以順利的完成這次設(shè)計(jì)任務(wù)。在這里，我要特別的對(duì)我的指導(dǎo)教師的耐心指導(dǎo)表示感謝。

10、參考資料[1]談衡,何慶,王澤."機(jī)械制