连接头钻床夹具设计毕业设计.doc

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1、毕业设计（论文）连接头钻床夹具设计Joint design of drilling jig班级 机械101 学生姓名 学号 100041106 指导教师 职称 高级工程师 导师单位 机电工程技术学院 论文提交日期 2012年11月20日 徐州工业职业技术学院毕业设计（论文）任务书 课题名称 连接头钻床夹具设计 课题性质 设计制作类 班 级 机械101 学生姓名 学 号 100041106 指导教师 导师职称 高级工程师 一、 选题意义及背景机械加工中，在普通钻床上加工精度要求较高的孔时很难保证其位置和尺寸精度，并且在在一装夹工件时需要花费大量的时间，这样以来不仅很难保证工件的加工要求而且还影响

2、其上产效率。通过设计专门的夹具可以快速装夹工件还保证其加工精度二、 毕业设计（论文）主要内容：主要是设计的专用夹具，来保证其加工孔时的精度要求和提高生产效率，从而达到设计的目的。三、计划进度： 1、第一周：根据毕业设计题目收集有关资料，并确定设计方案，绘制装配草图。 2、第二周：绘制装配图。 3、第三周：绘制相关零件图。 4、第四周：撰写毕业设计论文。5、第五周：修改完善，准备答辩。 6、第六周：参加毕业答辩。四、毕业设计（论文）结束应提交的材料：1、毕业设计论文一篇。2、装配图一张。3、相关零件图五张。指导教师 教研室主任 年 月 日年 月 日论文真实性承诺及指导教师声明学生论文真实性承诺本

3、人郑重声明：所提交的作品是本人在指导教师的指导下，独立进行研究工作所取得的成果，内容真实可靠，不存在抄袭、造假等学术不端行为。除文中已经注明引用的内容外，本论文不含其他个人或集体已经发表或撰写过的研究成果。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。如被发现论文中存在抄袭、造假等学术不端行为，本人愿承担本声明的法律责任和一切后果。毕业生签名： 日 期： 指导教师关于学生论文真实性审核的声明本人郑重声明：已经对学生论文所涉及的内容进行严格审核，确定其内容均由学生在本人指导下取得，对他人论文及成果的引用已经明确注明，不存在抄袭等学术不端行为。指导教师签名： 日 期： 摘要本设计

4、主要是针对钻孔加工而设计的专用夹具的设计分析过程。从对夹具设计的组成部分开始为初步的设计做下基础选定设计的方案（初步选定夹紧元件、定位元件、夹具体）。对零件的设计分析为后边的夹具设计打下基础，了解钻孔零件的设计要求，便于保证其加工精度和工序设计。零件图分析和夹具设计时采用数字化建模。根据零件图，合理的构思出加工顺序，用PRO/E软件画出零件的立体图、CAD装配图，并选择毛坯材料和尺寸。通过对零件的图形分析，确定加工工序，同时分析零件的加工精度，为确定夹具的加工精度做好准备。通过对零件的综合分析，确定夹具的类型、结构等，最后通过数据分析设计出合理的专用夹具。关键字：连接头 定位元件 夹具设计 A

5、bstractThe design is mainly directed against the drilling process and design of the special fixture design analysis process.From the fixture design of the part for the preliminary design began under the basis of selected design (initially selected clamping elements, positioning devices, clamping).On

6、 the design analysis for behind the fixture design to lay a foundation for understanding the design requirements of parts, drilling, easy to guarantee the processing precision and process design.Parts diagram analysis and fixture design using digital modeling.According to part drawing, and rational

7、thinking out of the processing sequence, using PRO/E software to draw three-dimensional map, CAD parts assembly drawing, and select the blank material and size.Part of the graphical analysis, determine the processing process, the simultaneous analysis of machining accuracy of parts, in order to dete

8、rmine the machining accuracy of the jig ready.Part of the comprehensive analysis, determine the fixture types, structure, and finally through the analysis of the data to design reasonable special fixture.Keywords: connection head positioning components fixture design目录摘要IAbstractII第一章 绪论11.1钻床的发展趋势1

9、1.2钻床夹具的概述11.2.1钻床夹具的特点11.2.2钻床夹具的主要类型21.2.3钻模类型选择21.2.4钻套的选择31.2.5钻模板类型3第二章 零件分析42.1 零件的初步分析52.2 零件的工艺分析5第三章 夹具设计的基本要求63.1定位63.2定位误差分析63.2.1常见定位方式中基准位移误差73.2.2定位误差的合成73.3工件的夹紧83.3.1夹紧装置的组成83.3.2夹紧装置的设计原则83.3.3夹紧力的基本原则9第四章 夹具设计及分析104.1 定位分析及设计定位元件104.2夹紧装置的设计134.3对刀导向装置钻套及钻模144.4夹具体154.5误差分析16结论19参考

10、文献20致谢21第一章 绪论随着科技不断的发展，使机械工业得到了很大的提高，特别是近年来机械工业领域正向着高精度、高质量、高效率、低成本方向发展。随着机械工业的发展，其他各工业部门都想着高深度迈进，机械工业的发展日趋重要。机械工业是国民经济的支柱产业，现代机械制造技术是机械工业赖以生存和发展的重要保证。机械制造工艺是制造机械产品的技巧、方法和程序。机械制造中，需要的加工顺序、装配工序及检验工序等，使用着大量的夹具，可以提劳动效率，提高加工精度，减少废品，可以扩大机床的工艺范围，改善操作的劳动条件。因此，夹具是机械制造的一项重要工艺装备。夹具是一种装夹工件的工艺装备,它广泛地应用于机械制造过程中

11、的切削加工、热处理、装配、焊接和检测等工艺过程中。在金属切削机床上使用的夹具统称为机床夹具。在现代生产中,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。1.1钻床的发展趋势钻床系指主要用钻头在工件上加工孔的机床。通常钻头旋转为主运动，钻头轴向移动为进给运动。钻床结构简单，加工精度相对较低，可钻通孔、盲孔，更换非凡刀具，可扩、锪孔，铰孔或进行攻丝等加工。钻床可分为下列类型： (1)台式钻床：可安放在作业台上，主轴垂直布置的小型钻床。 (2)立式钻床：主轴箱和工作台安置在立柱上，主轴垂直布置的钻床。 (3)摇臂钻床：摇臂可绕立柱回转、升降，通常主轴箱可在

12、摇臂上作水平移动的钻床。它适用于大件和不同方位孔的加工。 (4)铣钻床：工作台可纵横向移动，钻轴垂直布置，能进行铣削的钻床。 (5)深孔钻床：使用特制深孔钻头，工件旋转，钻削深孔的钻床。 (6)平端面中心孔钻床：切削轴类端面和用中心钻加工的中心孔钻床。 (7)卧式钻床：主轴水平布置，主轴箱可垂直移动的钻床。钻床相关标准与其他金属切削机床相关标准大体相同，其专用标准有：GB6477.4-86金属切削机床术语钻床，GB2815-89、JB/T5763-91钻床联接尺寸标准，GB9461-88、JB/Z108-89摇臂钻床参数及系列型谱标准等，出口产品不得低于一等品。 主要生产厂家有：中捷友谊厂、沙

13、市第一机床厂、宁夏大河机床厂、鲁南机床厂、保定钻床厂等。钻床主要出口日本、东南亚、欧、美、非洲及港、澳等30余个国家及地区。1.2钻床夹具的概述 钻床夹具：用于各种钻床（镗床组合机床）上的夹具，又称钻模，镗模。主要目的保证孔的精度（位置）。要想对钻床夹具有深刻的了解，就要先知道钻床夹具的特点。1.2.1钻床夹具的特点在一般钻床对工件进行空加工，多具一下特点：首先是刀具本身的刚性比较差。钻床上所加工的空多为小尺寸的孔，其工序内容不外乎钻、扩、铰、锪或攻螺纹等加工，所以，刀具直径往往比较小，而轴向尺寸比较啊，刀具的刚性均较差。其次是多刃刀的不对称，易造成空的形位公差。钻、扩、铰等孔加工刀具，多为多

14、刃刀具，当刀刃分布不对称，或刀刃分布不对称，或刀刃长度不等，会造成被加工孔的制造误差，尤其是采用普通麻花钻钻孔，手工刃磨钻头所造成的两侧不对称，极易造成被加工孔的孔位偏移、孔径增大及孔轴线的弯曲和歪斜，严重影响孔的形状、位置精度。再有就是普通麻花钻头起钻时，孔的精度极差。普通麻花钻轴向尺寸大，结构刚性差，加上钻心结构所形成的横刃，破坏定心，使钻尖运动布稳定，往往在起钻过程造成较大的孔位误差。在单件、小批量生产种中，往往要考操作工在起钻过程中不断地进行人工矫正控制孔位精度，而在大批生产中，则需依靠刀刃结构的改进和夹具对刀具的严格引导解决。综合以上孔加工特点，钻床夹具的主要任务是解决好工件相对刀具

15、的正确加工位置的严格控制问题。在大批量生产中，为有自傲解决钻头钻孔的精度不稳定的问题，多直接设置带有刀具引导的钻模板，对钻头进行正确引导和对孔位进行强制性限制。尤其是对箱体、盖板类工件的钻孔，往往要同时有多支钻头一次性钻出众多的孔，为保证加工孔隙的位置精度，一定要通过一块精确的模版，把多个孔位由引导限制好。这种用来正确引导钻头控制孔位精度的模版。专业化、高效生产中的钻床夹具，通常具有较精确的钻模版，以正确、快速地引导钻头控制孔位精度，这是钻床夹具的最主要的特点。所以，习惯上又把钻床夹具称为钻模。为防止钻刃破坏钻模板上引导孔的孔壁，多在引导孔中设置高硬度的钻套，以维持钻模板的孔系精度。1.2.2

16、钻床夹具的主要类型钻床加工中对不同的加工工件所选着的夹具体是不同的。因此根据经验人们总结了以下不同工件加工的主要夹具。它们主要是：1、固定式：夹具与机床上位置固定不变，用于立钻，摇臂钻加工大件等。2、回转式：用于同一圆周上的孔系加工。它包括立轴、卧轴和斜轴回转三种基本型式。3、移动式：钻模移动，用于加工同一表面上的多个孔中小型工件。4、翻转式：钻模板转动一定角度，用于加工不同表面上的孔，翻转费力。5、盖板式：没有夹具体，模板盖在工件上加工。6、滑柱式：升降钻模板的通用可调夹具。根据不同工件的加工，因此我们也要对钻模由工件的形状和加工要求进行选择。1.2.3钻模类型选择钻模类型多，在设计时，要根

17、据工件的形状、重量、加工要求和批量来选型：被钻孔径10mm，或加工精度较高时，宜用固定钻模。不同表面上的孔，总G100N，中、小型工件，宜用翻转钻模。当分布在不同心圆周上的孔系，总G150N,宜用固定钻模，在摇臂钻加工，量大时用立钻多轴加工。垂直度与孔间距要求不高时，用滑柱式钻模。若加工大件上的小孔时，宜用盖式钻模。为了提高钻孔的精度，可以通过钻套来来引导刀具的位置，保证孔加工的精度。但由于加工工件的量大小和孔位置特殊，所以钻套也分为以下几种。1.2.4钻套的选择钻套和钻模板是钻床夹具的特殊元件。钻套的作用是确定被加工孔的位置和引导刀具加工，钻套装配在模板上，用钻套比不用钻套可减少50%以上的

18、误差。其结构尺寸已标准化：1、固定钻套：配合H7/n6,H7/r6,结构简单，精度高，适用于单孔或小批生产。2、可换钻套：H7/g5,H7/g6，间隙配合装入衬套内，用螺钉固定。3、快换钻套：配合H7/g5,H7/g6,结构与上述不同，不用固定螺钉便可更换。适用于加工多，更换不同孔经的钻套。 上述钻套标准化。还有一种特殊故钻套。4、特殊钻套：适用于工件结构形状和被加工孔的位置特殊性，标准钻套不满足时用的钻套。钻套的安装也是非常重要的，因此钻模板可以通过合理的设计将钻套定位安装，从而保证孔的加工位置。钻模板通常装配在夹具体或支架上，或与夹具上的其它元件相连接。1.2.5钻模板类型A固定式钻模板：

19、钻模板和夹具体或支架是用固定方法相连接，一般采用两个圆锥销和螺钉装配连接；对于简单的结构也可采用整体的铸造或焊接结构。B铰链式钻模板：当钻模板妨碍工件装卸等工作时，可用活动铰链把钻模板与夹具体相连接。C可卸式钻模板D悬挂式钻模板：在立式钻床上采用多轴传动头进行平行孔系加工时，所用的钻模板就连接在传动箱上，并随机床主轴往复移动。这种钻模板简称为悬挂式钻模板。 第二章 零件分析要求：根据所给零件图的尺寸和结构，设计适用于这个零件的夹具。要求满足图纸要求，钻出零件图中的10H7的孔，保证其加工要求及加工精度。图1连接头 2.1 零件的初步分析该零件的钻床夹具设计，主要是针对10H7的孔，设计一个专用

20、夹具以便能够更好的使其达到加工精度，同时可以大大提高生产效率。2.2 零件的工艺分析图1所示该零件结构比较简单，要求钻10H7的孔。在本工序前各个尺寸要求均以加工完成，对于H7级公差要求的孔可以通过先钻孔后铰孔来实现加工精度的要求。 第三章 夹具设计的基本要求3.1定位工件在夹具中定位的任务是：使同一工序中的所有工件都能在夹具中占据正确的位置，一批工件在夹具上定位时，各个工件占据的正确位置不可能完全一致，但各个工件的位置变动量必须控制在加工要求所允许的范围内。故在进行定位设计是要严格控制好定位误差。在选定定位元件是要满足以下要求：1、限位基面应有足够的精度。定位元件具有足够的精度，才能够保证工

21、件的定位精度。2、限位基面应有较好的耐磨性。由于定位元件的工作表面经常与工件接触和摩擦，容易磨损，为此要求定位元件的限位表面的耐磨性要好，以保证夹具的使用寿命和定位精度。3、支撑元件应有足够的强度和刚度。定位元件在加工过程中，受到工件重力、夹紧力和切削力的作用，因此要求定位元件应具有足够的强度和刚度，避免使用中变形和损坏。4、定位元件应具有较好的工艺性。定位元件应力求结构简单、合理、便于制造、装配和和更换。5、定位元件应便于清楚切屑。定位元件的结构和工作表面形状应有利于清除切屑，以防切屑嵌入夹具影响加工和定位精度。3.2定位误差分析六点定位原则解决了消除工件自由度的问题，即解决了工件在夹具中位

22、置“定与不定”的问题。但是，由于一批工件逐个在夹具中定位时，各个工件所占据的位置不完全一致，即出现工件位置定得“准与不准”的问题。如果工件在夹具中所占据的位置不准确，加工后工件的加工尺寸必然大小不一，形成误差。这种只与工件定位有关的误差称为定位误差，用D表示。在工件的加工过程中，产生误差的因素很多，定位误差仅加工误差的一部分为了，保证加工精度，一般限定定位误差不超过工件公差T的1/51/3,即：D(1/51/3)T式中 D定位误差，单位为mm； T工件的加工误差，单位为mm。 工件逐个在夹具中定位时，各个工件的位置不一致的主要原因是基准不重合，而基准不重合又分为两种情况：一是定位基准与限位基准

23、不重合，产生的基准位移误差；二是定位基准与工序基准不重合，产生基准不重合误差。由于定位副的制造误差或定位副配合所导致的定位基准在加工尺寸上最大位置变动量，称为基准位移误差，用Y表示。不同的定位方式，基准位移误差的计算方式也不同。如果工件内孔直径与心轴外圆直径做的完全一致，作无间隙配合，即孔的中心线与轴的中心线位置重合，则不存在因定位引起的误差。但实际上心轴与工件内孔都有制造误差。于是工件套在心轴上必然会有间隙，孔的中心线与轴的中心线位置不重合（如图3所示），导致这批工件的加工尺寸340.01中附加了工件定位基准变动误差，其变动量即为最大配合间隙。可按下式计算：Y=(Dmax-dmin）/2=(

24、D-d)/2Y基准位移误差，单位为mm；Dmax孔的最大直径，单位mm；dmin轴的最小直径，单位mm；D工件孔的最大直径公差，单位mm；d圆柱心轴和圆柱定位销的直径公差，单位为mm。基准位移误差的方向是任意的，减小定位配合间隙，即可减小基准位移误差Y值，以提高加工精度。加工尺寸的基准是外圆柱面的母线时，定位基准为工件圆柱孔的中心线。这种由于工序基准与定位基准不重合而导致的工序基准在加工方向上的最大变动量，称为基准不重合误差，用B表示。此时除定位基准位移误差外还有基准不重合误差。综上：定位误差产生的原因是，定位基准与限位基准不重合及定位基准与工序基准不重合而产生的误差。3.2.1常见定位方式中

25、基准位移误差1、用圆柱定位销、圆柱心轴中心定位计算方式：Y=Xmax=D+d0+Xmin（定位心轴较短） Xmax工件定位后最大配合间隙； D工件定位基准的直径公差； d0圆柱定位销或圆柱心轴的直径公差； Xmin定位所需的最小间隙，由设计而定。注意：基准位移误差的方向是任意的。当工件用长定位心轴定位时，需要考虑平行度要求。计算式： Y=Xmax=（D+d0+Xmin)L1/L2 L1加工面长度； L2定位孔长度。2、平面支承定位 平面支承定位的位移误差较容易计算，当忽略支承误差且定位基准制作精度较高时，工序尺寸的基准位移误差视为零。3、V型体定心定位若不计V型体制造误差仅有工件基准的圆度误差

26、时，工件的定位中心会发生偏移即O1O2=T1-T2,产生基准位移误差。即： Y=O1O2=T1-T2故：对于90V型体Y=0.707d。3.2.2定位误差的合成造成定位误差的原因是因为定位基准与工序基准不重合以及定位基准与限位基准不重合，因此，定位误差应是基准不重合误差与基准位移误差的合成，计算时，可先算出B和Y,然后将两者合成得到D。合成时，若工序基准不在定位基面上（工序基准与定位基准为两个独立的表面），即Y与B无相关公共变量，则D=Y+B；若工序基准在定位基面上，即Y与B有相关的公共变量，则D=YB。式中“+”、“-”号的确定方法如下。1、分析定位基面尺寸由小变大（或由大变小）时，分析定位

27、基准的变动方向。2、当定位基面尺寸由小变大（或由大变小）时，假设定位基准的位置不变动，分析工序基准的变动方向。3、两者的变动方向相同时，取“+”号，两者的变动方向相反时，取“-”号。3.3工件的夹紧在机械加工过程中，工件会受到切削力、离心力、惯性力等的作用。为了保证在这些外力的作用下，工件仍能在夹具中保持已由定位元件所确定的加工位置，而不致发生振动和位移，在夹具结构中必须设置一定的夹紧装置将工件可靠地夹紧，工件定位后，将工件固定并使其在加工过程中保持定位位置不变的装置，称为夹紧装置。3.3.1夹紧装置的组成夹紧装置由以下三部分组成。第一部分：动力源装置它是产生夹紧力的装置，分为手动夹紧和机动夹

28、紧。手动夹紧的力源来自于人力，机动夹紧的力源来自气动、液压、气液联动、电磁、真空等动力夹紧装置。第二部分：传力机构它是介于动力源和夹紧元件之间传递动力的机构。传力机构的作用是：改变力的方向；改变力的大小；具有一定的自锁性能，以便在夹紧力一旦消失后，仍能保证整个夹紧系统处于可靠的夹紧状态，这一点在手动夹紧时尤为重要。第三部分：夹紧元件它是直接与工件接触完成夹紧作用的最终执行元件。3.3.2夹紧装置的设计原则在夹紧工件的过程中，夹紧作用的效果会直接影响工件的加工精度、便面粗造度以及生产效率，因此，设计夹紧装置应遵循以下原则：1、工件不移动原则夹紧过程中，应不改变工件定位后占据的正确位置。2、工件不

29、变形原则夹紧力的大小要适当，既要保证夹紧可靠，又应使工件在加紧力的作用下不至于产生加工精度所不允许的变形。3、工件不振动原则对刚性较差的工件，或者进行断续切削，以及不宜采用气缸直接压紧的情况，应提高支撑元件的刚性，并使加紧部位靠近加工表面，以免工件和夹紧系统的振动。4、安全可靠原则夹紧传力机构应有足够的夹紧行程，手动夹紧要有自锁性能，以保证夹紧可靠。5、经济实用原则夹紧装置的自动化和复杂程度应与生产纲领相适应，在保证生产效率的前提下，其结构要力求简单，便于制造、维修、工艺性好；操作方便、省力、使用性能好。3.3.3夹紧力的基本原则设计夹紧装置时，夹紧力的确定包括夹紧力的方向、作用点和大小三个要

30、素。1、夹紧力的方向 夹紧力的方向与工件定位的基本配置情况，以及工件所受外力的作用方向等有关。选择时必须遵守以下准则： a、力的方向应有助于定位稳定，且主夹紧力应朝向主要定位基面。 b、紧力的方向应有利于减小夹紧力，以减小工件的变形、减轻劳动强度。 c、力的方向应是工件刚性较好的方向。由于工件在不同方向上刚度是不等的。不同的受力表面也因其接触面积大小而变形各异。尤其在夹压薄壁零件时，更需注意使夹紧力的方向指向工件刚性最好的方向。 2、夹紧力的作用点夹紧力的作用点是指夹紧件与工件接触的一小块面积。选择作用的问题是指在加紧方向已定的情况下确定夹紧力的作用点的位置和数目。夹紧力作用点的选择是达到最佳

31、加紧状态的首要因素。合理选择夹紧力作用点必须遵守以下准则：a、力的作用点应落在定位元件的支撑范围内，应尽可能使加紧点与支承点对应，使夹紧力作用在支承上。若果夹紧力在支承范围之外，会使工件倾斜或移动，夹紧时将破坏工件的定位。b、力的作用点应选在工件刚性较好的部位。这对刚性较差的工件尤为重要如果作用点由中间的单点改成两旁夹紧，可使变形大为减小，并且夹紧更加可靠。c、力的作用点应尽量靠近加工表面，以防止工件产生振动和变形，提高定位的稳定性和可靠性。3、夹紧力的大小夹紧力的大小，对于保证位置稳定、夹紧可靠，确定夹紧装置的结构尺寸，都有着密切的关系。夹紧力的大小要适当。夹紧力过小则夹紧不牢靠，在加工过程

32、中可能发生位移而破坏定位，其结果轻则影响加工质量，重则工件的报废甚至发生安全事故。夹紧力过大会使工件变形，也对加工质量不利。理论上，夹紧力的大小应与作用在工件上的其它力（力矩）相平衡，而实际上，夹紧力的大小还与工艺系统的刚度、夹紧机构的传递效率等因素有关，计算是很复杂的。因此，实际设计中常采用估算法、类比法和实验法来确定加紧力。在钻孔时工件主要受到旋转扭矩的作用，采用可移动V型块进行定位的同时实现工件的夹紧，从而满足加工要求。V型块通过螺杆进行连接，当需要夹紧工件进行加工时，只要旋紧螺杆就可以实现V型型块的夹紧。加工完成后，旋开螺杆，在螺杆的带动下将V型块拉开，就可以卸下工件。 第四章 夹具设

33、计及分析该工件的加工精度有10的孔精度为H7级公差，10孔的粗造度为1.6，同时也要保证10H7孔中心线与20H7孔中心线距离在340.01内。考虑到与10H7孔的加工精度及加工要求，现在满足加工要求的前提下设计夹具。4.1 定位分析及设计定位元件一个尚未定位的工件，在空间的位置是不确定的（如图2），是无法进行实际加工的，因此要对工件的自由度进行限制。通过对工件进行分析，可采用圆柱心轴通过20H7孔进行定位，此时限制了X、Y方向上的移动和旋转。 图2未限制自由度的工件此时工件还用Z方向上的自由度未被限制，考虑到工价在加工时不可能悬空，故可将工件置于水平面上进行定位，以达到限制Z方向上的移动目的

34、，同时有利于工件加工时的稳定。但是此时还有Z方向上的旋转这一自由度未被限制，然Z方向上的旋转会影响到工件的加工精度，因此，必需将Z方向上的自由度进行限制住。纵观工件整体，要想限制Z方向上的旋转，最好使用可移动V型块在工件左端进行限制，同时可以避免过定位。如图3所示。图3工件的定位对于定位元件的设计与选择，首先要具有足够的精度，对于精度为H7级公差的孔，通常采用精度为g6或f7的定位销（或圆柱心轴）与工件定位基面进行配合，定位销与夹具体可采用的过盈配合，如图4。此外定位元件的定位表面还应该有较小的表面粗糙度，如Ra0.4m、Ra0.2m、Ra0.1m。此外，为了避免定位元件在使用过程中损坏，定位

35、元件还应具有足够的强度和刚度，同时工件的装卸也会磨损定位元件的限位基面，导致工件的定位精度下降，因此定位元件还应具备较好的耐磨性。对于V型块其精度、强度及耐磨性等一般都能满足正常加工要求，可直接从市场购买，此处可选用90可移动V型块。如图5所示。 图4 定位销图 5 可移动V型块在设计定位平面时要对夹具的总体进行考虑，可以以长方体平面作为定位平面，那么定位平面最起码要比工件要大，即平面最小尺寸应为6636的平面，考虑到夹具的整体结构性，所以该平面要大些，可使用150120厚20mm的毛坯，将平面铣平。可将定位平面暂定为如图6所示的形状。图6定位平面4.2夹紧装置的设计在定位时，采用可移动V型块

36、进行定位，防止了过定位的发生，同时也为夹紧装置的设计做了铺垫。在夹紧时，可以使用梯形螺纹传动，来带动V型块的移动，实现工件的夹紧，同时螺纹夹紧自锁性好，适用与手工夹紧。对于传动螺纹在此处使用最常用传动螺纹梯形螺纹Tr102。夹紧装置如图7所示。当需要夹紧工件进行加工时，只要旋紧螺杆就可以实现V型型块的夹紧。加工完成后，旋开螺杆，在螺杆的带动下将V型块拉开，就可以卸下工件。图7 夹紧装置4.3对刀导向装置钻套及钻模钻套是钻模上特有的元件，用来引导刀具，以保证被加工孔的位置精度以及提高工艺系统的刚度。钻套可分为标准钻套和特殊钻套两大类，其中标准钻套可分为固定钻套、可换钻套和快换钻套。由于该工件为中

37、小批量生产，所以可以选取固定钻套。因为被加工孔为基准孔（H7),所以钻套导向孔的基本尺寸可取被加工孔的基本尺寸，加工孔的尺寸为10H7,故钻套的导向孔的基本尺寸为10，精度为G7或F8。因为加工孔10H7(),为了保证精度，钻套的内孔应选G7的公差（）。钻套并非单独使用，其要被安装在钻模上才能发挥其作用，因此钻套也要与钻模配合，可采用的配合精度。此外钻模板还需安装在夹具体上，为了确保钻模板安装在夹具体上的精度符合加工要求，钻模板通过定位销定位与夹具体连接，确保钻模板的位置精度，然后再用螺栓连接上紧。如图8所示。图8钻模板4.4夹具体夹具上的各种装置通过夹具体连接成一个整体，实现夹具的功能。如图

38、9所示。该夹具体可以通过铸造完成，材料为HT200,这样的夹具体同时可以省去定位平面，因为可以在夹具体的上表面铣出一个平面用来定位，但要确保与工件底面接触的面都要被铣到。为了保证夹具体上个装置的安装精度，在影响安装精度位置要进行精加工，加工的粗造度为0.8。图9夹具体4.5误差分析用夹具装夹工件进行机械加工时，其工艺系统中影响工件加工精度的因素很多，与夹具有关因素有，定位误差D、对刀误差T、夹具在机床上的安装误差A和夹具误差J。在机械加工工艺系统中，影响加工精度的其他因素综合称为加工方法误差G。上述各项误差均导致刀具相对于工件的位置不确定，从而形成总的加工误差。（a）主视图（b）俯视图(c)左

39、视图图10钻床夹具1、定位误差工件定位孔为20H7(),定位销为20g6()，工序尺寸（340.1）mm的工序基准也为A，故定位基准与工序基准不重合，基准不重合误差为： B=s=0.02由于定位基准的偏移是单方向的，所以其移动方向最大偏移量为半径方向上的最大间隙，即所以定位误差为D=Y+B=0.0205+0.02=0.0405mm。2、对刀误差在不考虑钻头偏斜。钻套导向孔尺寸为mm；铰刀为mm对刀误差为 T=0.020-0.006=0.014mm3、安装误差 A=04、夹具误差 定位元件相对于安装基准的误差J1 因为定位销安装在夹具体上是过盈配合，所以J1=0。定位元件相对于刀具或导向元件的误

40、差J2J2=0.01+0.01=0.02mm。导向元件相对于安装基准的误差J3钻套安装在钻模板上位过盈配合，但是钻模板安装在夹具体上的误差为0.01mm，所以J3=0.01mm。综上J=J1+J2+J3=0+0.02+0.01=0.03mm5、加工方法误差G G=工件加工公差/3=0.2/3=0.067mm工件在夹具中加工时，总的加工误差为上述各项误差之和，由公式可知 =0.085mmJc=k-=0.2-0.0850经计算该夹具有一定的精度储备，能够满足加工尺寸的精度要求。结论本次毕业设计的题目为：钻床夹具设计与制作。通过毕业设计的制作使我们能够将所学的知识相互贯通揉合起来，同时也提高了我们的

41、综合水平。在毕业设计论文中，叙述了夹具在现实工业生产中的重要性、夹具的分类、组成等，将钻床夹具的设计要求做了详细的论述，通过充足的理论准备，为夹具的设计做好了充足的准备。论文第一章论介绍了机械加工工艺和机床夹具在机械制造过程中所占的重要地位，夹具设计中的特点以及分类和其发展趋势。第二章对零件进行分析，确定加工工序。第三章叙述钻床夹具设计中应当注意的问题，同时为夹具设计确定了正确的思路指导。第四章同定位分析设计定位元件，确定定位方案，同时通过V型块夹紧，选择钻套，设计钻模，最后确定夹具，然后进行误差分析，确定夹具设计的合理性。总的来说，这次设计提高了我独立分析问题，解决问题的能力。这些经历将对我

42、以后走向工作岗位有极大的帮助。由于自己的能力有限，设计中还有许多不足之处，恳请各位老师、同学们批评指正。参考文献1 陈旭东.机床夹具设计.北京：清华大学出版社，2010：81193.2陆英,陈小龙.机械制图.北京：化学工业出版社，2009:112185.3倪森涛.机械制造工艺与装备.北京：化学工业出版社，2002:7695.4李哲 夹具设计手册北京：机械工业出版社，1993：4055.5孙己德.机床夹具图册M.北京：机械工业出版社，1984：2023.6许晓旸.专用机床设备设计M.重庆：重庆大学出版社，2003：146192.7吴宗泽，罗圣国.机械设计课程设计手册.北京：高等教育出版社，199

43、2:2758.8浦林祥机械零件设计手册.北京：机械工业出版社，1997：4663.9龚安定、蔡建国.机床夹具设计原理.陕西：陕西科技学院出版社，1981:165177.10孟宪栋.机床夹具图册.北京：机械工业出版社，1992：6596.11 赵家齐机械制造工艺学课程设计指导书机械工业出版社，1994：4762.12 上海柴油机厂工艺设备研究所金属切削机床夹具设计手册. 机械工艺出版社，1982：6578.致谢时光匆匆如流水转瞬即逝，转眼间大学生涯就要结束，离别之时才察觉大学生活是那么让人回味。离校日期已日趋临近，毕业论文的的完成也随之进入了尾声。从开始进入课题到论文的顺利完成，一直都离不开老师

44、、同学、朋友给我热情的帮助，在这里请接受我诚挚的谢意！本论文是许大华老师悉心指导下完成的。许老师渊博的专业知识，和丰富的工作经验和严谨的治学态度，宽以待人的崇高风范，朴实无华、平易近人的人格魅力对我影响深远。本论文从选题到完成，每一步都是在许老师的指导下完成的，倾注了许老师大量的心血。在此，谨向许老师表示崇高的敬意和衷心的感谢！通过此次毕业设计使在学习上有一个飞跃，使我学会怎样将所学的知识串联起来成为一个整体。本论文的顺利完成，离不开各位老师三年的培养、同学和朋友的关心和帮助。感谢身边所有的朋友与同学，谢谢你们三年来的关照与宽容，与你们一起走过的难忘的岁月，将会是我一生最珍贵的回忆。同时也感谢学院和系部为我提供良好的做毕业设计的环境。