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新疆塔里木大学——机电学院
面向21世纪的时代科技先锋——夹具设计说明书
2008 年 6 月 19 日
一:设计目的和要求
设计一款用于钻直径为120MM,高度在64-120MM之间的圆柱毛坯孔加工的钻床专用夹具。具有较高的硬度、满足高强度下工作的条件、夹具的工件系统的刚性要求较高,位置精度较高等条件。具体零件材料在图纸中有详尽的说明,可以供夹具生产厂家参考。
二:夹紧机构的总体设计
组成:夹紧机构由拧紧螺栓、V形块、半圆固定装置组成。
特点:夹紧过程和原理相对简单,半圆固定装置通过基座螺栓固定在夹具体上。V形块和夹具体之间要达到润滑要求以避免对V形块和夹具体造成磨损。
确定夹紧方案:选者适合此夹紧机构的毛坯进行钻孔加工。
明确夹紧机构的动力方式为手动夹紧。
说明机构自由度的限制,和确定方案。
夹具夹紧传动机构图如下: Z
Y
钻床夹具夹紧机构(图形中绿色的为工件)
X
夹紧方法:右边半圆固定在夹具体上,拧动夹紧螺栓可以调节V形块的左右移动,右移夹紧圆柱毛坯、左移松开毛坯。实现工件的夹紧与松开。保证工件加工时的稳定。
自由度限制:浮动V形块限制X方向的平动;半圆限制Y方向平动、X方向平动、Y方向转动、X方向转动。
夹具体限制Z方向平动、X转动、Y转动。整个夹紧出现了过定位,这里主要是为了增加工件系统的刚性,
和夹具的位置精度比较高不。故采取过定位方案。同时为尽量消除过定位对半圆中心轴线造成的弯曲误差
或工件的翘曲误差,要求定位孔与定位端面应相互垂直。加工精度的影响。V性块和半圆及夹具体在夹紧
力的作用下限制工件的X方向平动等六个自由度实现了工件定位。
三:根据夹具安装的要求确定夹具体规格并进行总体布局和零件设计
根据工作的钻床型号和工作环境确定夹具体的材料以满足硬度和强度需要。夹具体和半圆
固定装置可由铸造而成前者精度要求不高,后者还要对半圆内表面进行适当的铣削加工,以达
到半径120MM的要求并保证精度达到要求。(注:各个定位基准根据配合要求在这里确定为夹
具体的底部平面)
各个零件图分别如下所示:
(1)导向套
(2)120X120MM的圆柱毛坯(工件)
(3)钻模板(4)V形块
(5)辅助支撑(6)M16螺栓
(7) M8螺栓(8)M10螺栓
(9)M8拧紧螺栓
(10)半圆固定装置(11)夹具体
各个零件的作用与装配方法如下:
导向套即钻套:作用是确定钻头、铰刀等刀具的轴线位置,防止刀具在加工中发生偏斜。根据使用特点钻套可分为固定式、可换式,在此所设计夹具的钻套为专用的、固定式的。它和钻模板是过度配合。
钻模板:在这里所设计的钻模板是固定式的、它和夹具体固定相联接,由螺栓使钻模板和夹具体固定相连。这种钻模板的特点是位置精度较高。它的作用是正确安置钻套。确保刀具的位置和提高整个加工过程中工件的加工精度。
(3)V形块:这里所设计的是短V形块、浮动型的,它限制工件的一个自由度。作用是配合固定半圆和支撑板实现对工件毛坯的夹紧,在一定夹紧力的作用下可以限制Z轴的转动。
(4)辅助支撑:它不能作为定位元件,不能限制工件的自由度,只能用以增加工件在加工过程中的刚性。
(5)M16螺栓:是标准件,用来把钻模板固定在夹具体上保证钻模板的位置精度。
(6)M8螺栓:是标准件,用来把半圆固定在夹具体上,这里采用四个相同型号的螺栓进行固定半圆。以达到更高的位置精度确保工件加工精度。
(7)M10螺栓:是标准件,用来定位钻套,保证钻套的固定并提高其位置精度。有利于提高
整个夹具体的位置精度。
(8)拧紧螺栓:用来调整V形块的左右移动,实现对工件的夹紧和送开。
(9)半圆:用来配合V形块和夹具体实现对工件的定位。
(10)夹具体:对整个夹具系统的位置精度有重要作用,固定于相应的钻床保证整个夹具的
稳定性,以提高工件的加工精度。
四:装配图:
根据铸造成的夹具体及相关的装配要求把各个零件装配起来,装配过程中要符合相关技术要求和技术说
明。统一设计基准和装配基准以确保装配夹具的精度。装配符合基准统一原则。根据相关装
配原则和实际工作情况与环境以及各个零件图的结构。设计出的装配图如下所示:(注:设
计和装配遵照经济、简单、可靠、精度高、效率高、劳动强度小、操作简单、容易理解和掌
握等有利因素进行设计)本夹具由于作者水平有限并不符合所以的优点。水平亟待提高,请
老师多多指教,学生将万分感激。
整个装配过程中的技术要求和说明如下:
技术要求:
1钻套和夹具体及辅助支撑和夹具体均为过度配合。
2:夹具体采用KTZ700-02材料铸成。
3:圆柱定位装置和V形块均采K