翻轉(zhuǎn)式鉆床夾具設(shè)計(jì)2500080211

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1、山東交通學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 中國地質(zhì)大學(xué)江城學(xué)院 夾具設(shè)計(jì)報(bào)告書 學(xué) 部 機(jī)電學(xué)部 專 業(yè) 機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動化 班 級 李建斌 姓 名 機(jī)械02班 學(xué) 號 2500080211 指導(dǎo)教師 林衛(wèi)國 祁鋒 周揚(yáng) 2011 年 7 月 1 目 錄 引言 1：機(jī)床夾具的發(fā)展概括 2：鉆床夾具的概括 第一章：設(shè)計(jì)任務(wù) 第二章：翻轉(zhuǎn)式鉆床夾具的總體設(shè)計(jì) 1：翻轉(zhuǎn)式鉆床夾具的設(shè)計(jì) 2：夾具的工作原理與結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 3：夾具的使用方

2、法 4：夾具與翻轉(zhuǎn)式鉆床的固定 第三章：翻轉(zhuǎn)式鉆床夾具零件的具體設(shè)計(jì) 1：夾具零件的設(shè)計(jì) 2：夾具體的設(shè)計(jì) 3.2.1夾具體機(jī)構(gòu)分析設(shè)計(jì) 3.2.2夾具體的制造 3.2.3夾具體的固定 3：定位銷的設(shè)計(jì) 3.3.1定位銷的設(shè)計(jì) 3.3.2定位銷加工時(shí)的問題及解決方法 4：鉆模板以及鉆套的設(shè)計(jì) 3.4.1鉆模板的設(shè)計(jì) 3.4.2鉆套的設(shè)計(jì) 3.4.3鉆模板與夾具的連接固定 第四章：夾具的二維視圖 第五章：翻轉(zhuǎn)式鉆床夾具的三維設(shè)計(jì) 1：翻轉(zhuǎn)式鉆床夾具的零件三維視圖 2：翻轉(zhuǎn)式鉆床夾具裝配圖的設(shè)計(jì)描述 引言 1：機(jī)床夾具的發(fā)展概括 機(jī)床夾具的現(xiàn)狀：國

3、際生產(chǎn)研究協(xié)會的統(tǒng)計(jì)表明，目前中、小批多品種生產(chǎn)的工件品種已占工件種類總數(shù)的85％左右。 現(xiàn)代生產(chǎn)要求企業(yè)所制造的產(chǎn)品品種經(jīng)常更新?lián)Q代，以適應(yīng)市場的需求與競爭。然而，一般企業(yè)都仍習(xí)慣于大量采用傳統(tǒng)的專用夾具，一般在具有中等生產(chǎn)能力的工廠里，約擁有數(shù)千甚至近萬套專用夾具；另一方面，在多品種生產(chǎn)的企業(yè)中，每隔3~4年就要更新50~80％左右專用夾具，而夾具的實(shí)際磨損量僅為10~20％左右。特別是近年來，數(shù)控機(jī)床、加工中心、成組技術(shù)、柔性制造系統(tǒng)（fms）等新加工技術(shù)的應(yīng)用，對機(jī)床夾具提出了如下新的要求： 1）能迅速而方便地裝備新產(chǎn)品的投產(chǎn)，以縮短生產(chǎn)準(zhǔn)備周期，降低生產(chǎn)成本； 2）能裝夾一組

4、具有相似性特征的工件； 3）能適用于精密加工的高精度機(jī)床夾具； 4）能適用于各種現(xiàn)代化制造技術(shù)的新型機(jī)床夾具； 5）采用以液壓站等為動力源的高效夾緊裝置，以進(jìn)一步減輕勞動強(qiáng)度和提高勞動生產(chǎn)率； 6）提高機(jī)床夾具的標(biāo)準(zhǔn)化程度。 現(xiàn)代機(jī)床夾具的發(fā)展方向：現(xiàn)代機(jī)床夾具的發(fā)展方向主要表現(xiàn)為標(biāo)準(zhǔn)化、精密化、高效化和柔性化等四個(gè)方面。 （1）標(biāo)準(zhǔn)化機(jī)床夾具的標(biāo)準(zhǔn)化與通用化是相互聯(lián)系的兩個(gè)方面。目前我國已有夾具零件及部件的國家標(biāo)準(zhǔn)：gb/t2148~t2259－91以及各類通用夾具、組合夾具標(biāo)準(zhǔn)等。機(jī)床夾具的標(biāo)準(zhǔn)化，有利于夾具的商品化生產(chǎn)，有利于縮短生產(chǎn)準(zhǔn)備周期，降低生產(chǎn)總成本。 （2）高效化

5、高效化夾具主要用來減少工件加工的基本時(shí)間和輔助時(shí)間，以提高勞動生產(chǎn)率，減輕工人的勞動強(qiáng)度。常見的高效化夾具有自動化夾具、高速化夾具和具有夾緊力裝置的夾具等。例如，在銑床上使用電動虎鉗裝夾工件，效率可提高5倍左右；在車床上使用高速三爪自定心卡盤，可保證卡爪在試驗(yàn)轉(zhuǎn)速為9000r/min的條件下仍能牢固地夾緊工件，從而使切削速度大幅度提高。目前，除了在生產(chǎn)流水線、自動線配置相應(yīng)的高效、自動化夾具外，在數(shù)控機(jī)床上，尤其在加工中心上出現(xiàn)了各種自動裝夾工件的夾具以及自動更換夾具的裝置，充分發(fā)揮了數(shù)控機(jī)床的效率。 （3）精密化隨著機(jī)械產(chǎn)品精度的日益提高，勢必相應(yīng)提高了對夾具的精度要求。精密化夾具的結(jié)構(gòu)類

6、型很多，例如用于精密分度的多齒盤，其分度精度可達(dá)0.1；用于精密車削的高精度三爪自定心卡盤，其定心精度為5μm。 （4）柔性化機(jī)床夾具的柔性化與機(jī)床的柔性化相似，它是指機(jī)床夾具通過調(diào)整、組合等方式，以適應(yīng)工藝可變因素的能力。工藝的可變因素主要有：工序特征、生產(chǎn)批量、工件的形狀和尺寸等。具有柔性化特征的新型夾具種類主要有：組合夾具、通用可調(diào)夾具、成組夾具、模塊化夾具、數(shù)控夾具等。為適應(yīng)現(xiàn)代機(jī)械工業(yè)多品種、中小批量生產(chǎn)的需要，擴(kuò)大夾具的柔性化程度，改變專用夾具的不可拆結(jié)構(gòu)為可拆結(jié)構(gòu)，發(fā)展可調(diào)夾具結(jié)構(gòu)，將是當(dāng)前夾具發(fā)展的主要方向。 2：鉆床夾具的概括 鉆床夾具的特點(diǎn) 1） 保證工件的加工

7、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 專業(yè)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)雜程度的高效夾緊裝置，以縮短輔助時(shí)間，以提高生產(chǎn)效率。 3） 工藝性好 專用夾具的結(jié)構(gòu)簡單，合理，便于加工，裝配，檢驗(yàn)和維修。專用夾具的生產(chǎn)屬于批量生產(chǎn) 4） 使用性好 專用夾具的操作應(yīng)簡單，省力，安全可靠，排屑應(yīng)方便，必要時(shí)可設(shè)置排屑機(jī)構(gòu)。 5） 經(jīng)濟(jì)型好 除考慮專用夾具本身結(jié)構(gòu)簡單，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)對夾具方案進(jìn)行必要的經(jīng)濟(jì)分析，以提高

8、夾具在生產(chǎn)中的經(jīng)濟(jì)效益。 鉆床夾具的設(shè)計(jì)要點(diǎn) 1、鉆套 鉆套的作用是確定鉆頭，鉸刀等刀具的軸線位置，防止刀具在加工過程中發(fā)生偏斜。根據(jù)使用二點(diǎn)，鉆套可分為固定式，可換式，快換式等多種結(jié)構(gòu)形式 （1） 固定鉆套 固定鉆套直接被壓在鉆模板上，其位置精度要求較高，但磨損后不易更換，鉆模板較薄時(shí)，為使鉆套具有足夠的引導(dǎo)長度，贏采用有肩鉆套。 （2） 可換鉆套 在成批生產(chǎn)、大量生產(chǎn)中，為便于更換鉆套，采用可換鉆套 （3） 快換鉆套 在工件的一次裝夾中，若順序進(jìn)行鉆孔、擴(kuò)孔、鉸孔或攻絲等多個(gè)工步加工，需要不同孔徑的鉆套來引導(dǎo)刀具，此時(shí)應(yīng)使用快換鉆套。更換鉆套時(shí)，只需逆時(shí)針轉(zhuǎn)動鉆套使削邊平面

9、轉(zhuǎn)至螺釘位置，即可向上快速取出鉆套。 （4） 專用鉆套 在一些特殊場合，可以根據(jù)具體要求自行設(shè)計(jì)鉆套 2、鉆模板 常見的鉆模板有固定式、鉸鏈?zhǔn)?、可卸式、懸掛式等四種結(jié)構(gòu)形式 （1） 固定式鉆模板 固定式鉆模板與夾具是固定連接的可以與夾具體做成一體，也可以用螺釘將它與夾具體相連接。采用這種鉆模板鉆孔，位置精確度較高。 （2） 鉸鏈?zhǔn)姐@模板 鉸鏈?zhǔn)姐@模板與夾具體通過鉸鏈連接。1.翻轉(zhuǎn)。裝卸工件時(shí)，將鉆模板往上翻；加工時(shí)將鉆模板往下翻，并用菱形夾緊螺釘。2.固緊。采用鉸鏈?zhǔn)姐@模板，工件可以在夾具上方裝入，裝卸工件方便；但翻轉(zhuǎn)鉆模板費(fèi)工費(fèi)時(shí)，效率較低，且鉆模板位置精度受鉸鏈間隙影響，

10、鉆孔位置精度不高；它主要用于生產(chǎn)規(guī)模不大、鉆孔精度要求不高的場合。 （3） 懸掛式鉆模板 懸掛式鉆模板是與機(jī)床主軸箱連接的，懸掛式鉆模板通常用在多軸傳動頭加工平行孔系時(shí)采用，生產(chǎn)效率高，適于在大批量生產(chǎn)中應(yīng)用。 確定各表面加工方案 在選擇各表面的及孔的加工方法時(shí)，需綜合考慮以下因素 （1）要考慮各表面的精度和質(zhì)量要求，根據(jù)各加工表面的技術(shù)要求，選擇加工方法及分幾次加工 （2）根據(jù)生產(chǎn)類型來選擇，在大批量生產(chǎn)中可使用專用的高效率的設(shè)備；在單件小批量生產(chǎn)中則使用常用設(shè)備和一般加工方法。 （3）要考慮被加工材料的性質(zhì) （4）要考慮工廠或車間的實(shí)際情況，同時(shí)也應(yīng)考慮不斷改進(jìn)現(xiàn)有的加工方

11、法和設(shè)備，推廣新技術(shù)，提高工藝水平。 （5）此外，還要考慮一些其他因素，如加工表面的物理機(jī)械性能的特殊要求，工件形狀和重量等 第一章：設(shè)計(jì)任務(wù) 本任務(wù)主要是設(shè)計(jì)翻轉(zhuǎn)式鉆床杠桿臂的夾具，對杠桿臂進(jìn)行相互垂直兩空的加工，要對杠桿臂進(jìn)行固定定位，提高加工精度。杠桿臂專用夾具設(shè)計(jì)，方便加工以及裝卸，提高工作效率。 被加工零件的分析: 杠桿壁（如圖1.1所示），杠桿臂左右兩端底面作為與夾具接觸定位固定的面（如圖1.1所示），在杠桿上鉆的兩個(gè)相互垂直的Φ10mm、Φ13mm的孔（如圖1.1所示）。 與夾具體接觸面，需定位固定。

12、與夾具體接觸面，需定位固定。 垂直孔Φ10mm 水平孔Φ13mm 圖1.1被加工零件杠桿臂及需要加工的孔 杠桿臂在安裝到夾具上時(shí)應(yīng)對左右兩端底面進(jìn)行定位固定，因不同零件左右兩端底面垂直距離存在一定的誤差，所以應(yīng)設(shè)計(jì)能夠上下移動的平面對零件兩端底面進(jìn)行定位固定；在鉆水平孔時(shí)，杠桿臂承受向里的力，所以應(yīng)對杠桿臂進(jìn)行防止前后運(yùn)動的固定；在鉆垂直孔時(shí)，杠桿臂承受向下的力，所以應(yīng)對杠桿臂進(jìn)行防治下移的固定。 第二章：翻轉(zhuǎn)式鉆床夾具的總體設(shè)計(jì) 1：翻轉(zhuǎn)式鉆床夾具的設(shè)計(jì) 2.1翻轉(zhuǎn)式鉆床夾具總裝圖 2：夾具的工作原理與結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 2.2.1定位

13、方案與定位元件：為了滿足杠桿臂的需要，使杠桿臂左右兩端底面定位固定，因不同零件存在一定的誤差，應(yīng)使杠桿臂被加工兩孔軸線與鉆模板軸線的重合，所以將鉆模板固定，又因零件要求為垂直距離，所以設(shè)計(jì)右端平面固定，左端設(shè)置螺旋輔助支撐2進(jìn)行左右兩端垂直距離的調(diào)整定位。使其孔軸線與鉆模板軸線重合。（如圖2.2所示） 2.2.2夾緊機(jī)構(gòu)：防止鉆孔時(shí)零件晃動，應(yīng)對杠桿臂的兩端底面以及前后移動進(jìn)行定位固定，所以在右端設(shè)計(jì)定位銷7、開口墊圈6、夾緊螺母5對零件零件進(jìn)行固定；（如圖2.2所示）定位銷7通過墊圈16和六角螺母15固定于夾具體上。 2.2.3其他輔助設(shè)備：考慮到零件加工存在誤差，所以設(shè)計(jì)螺旋輔助支撐2

14、可以上下升降，使所有零件都能使左右兩端面同時(shí)得到固定，為防止誤差使加工時(shí)上下顛簸，設(shè)置鎖緊螺母1對螺旋輔助支撐進(jìn)行鎖緊，防止鉆孔時(shí)輔助支撐受力太大而下降影響加工。設(shè)計(jì)可調(diào)支撐釘11為防止鉆孔時(shí)零件前后移動，影響加工精度；設(shè)計(jì)鎖緊螺母10，方便了可調(diào)支撐釘11的前后移動，提高了定位固定的精度。設(shè)計(jì)定位體17為了使零件右端底面固定精度更高。（如圖2.2所示） 夾緊螺母5 左底面固定 開口墊圈6 右底面固定定位體17 螺旋輔助支撐2 鎖緊螺母1 定位銷7 六角螺母15 墊圈16 鎖緊螺母10 可調(diào)支撐釘11 2.2定位零件、固定零件和其他輔助零件 3：夾

15、具的使用方法 被加工零件放在夾具體上時(shí)以右端底面與夾具體接觸面重合為基準(zhǔn)，將被加工零件右端底面放在平面上，調(diào)整螺旋輔助支撐2使零件左右底面同時(shí)接觸夾具，擰緊鎖緊螺母1是螺旋輔助支撐固定；調(diào)整可調(diào)支撐釘11使被加工零件的垂直孔軸線與鉆套軸線重合，擰緊定位銷7使零件固定于夾具體上。 4：夾具與翻轉(zhuǎn)式鉆床的固定 夾具加緊杠桿臂后，加工的時(shí)候?qū)⒊惺芟蛳?、向?nèi)的力以及鉆孔時(shí)的旋轉(zhuǎn)力，夾具將會受力而產(chǎn)生直線以及旋轉(zhuǎn)運(yùn)動，所以夾具固定在鉆床上應(yīng)受到約束，是夾具加緊零件加工時(shí)，不因受力而產(chǎn)生位移，影響加工精度，所以對家具的下面以及左面進(jìn)行固定。 第三章：翻轉(zhuǎn)式鉆床夾具零件的具體設(shè)計(jì) 1：

16、夾具零件的設(shè)計(jì) 為了節(jié)省零件的加工時(shí)間，減少家具的成本，在同樣的情況下采用了國標(biāo)零件，減少因?yàn)閷Ｓ昧慵拈_發(fā)要花費(fèi)很多時(shí)間以及成本，螺母、墊圈、螺釘、鎖緊螺母等零件采用國標(biāo)零件 2：夾具體的設(shè)計(jì) 夾具體是整個(gè)夾具的結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)，它與翻轉(zhuǎn)鉆床連接，支撐整個(gè)夾具，所以夾具體的設(shè)計(jì)應(yīng)符合與鉆床連接要求也要符合支撐整個(gè)夾具體以及加工時(shí)承受的力的機(jī)械性能要求。 3.2.1夾具體機(jī)構(gòu)分析設(shè)計(jì) 夾具體體型比較大，為了減輕其重量，方便在鉆床上裝卸，所以我將夾具體的后面以及下面?zhèn)€減去一個(gè)方形空間。為了提高夾具體對零件定位的精度，在夾具體上左右兩面各設(shè)一個(gè)突臺，提高定位固定精度。 3.2.2夾具體的制造

17、 夾具體是鑄造件，鑄造完成后要進(jìn)行時(shí)效處理，滿足加工強(qiáng)度要求，要對表面進(jìn)行去除氧化層處理，保證表面粗糙度，滿足定位精度。 3.2.3夾具體的固定 夾具下端固定于鉆床上，通過凹槽直接防御鉆床上，方便與裝卸，并能滿足加工時(shí)對夾具的約束。 3：定位銷的設(shè)計(jì) 3.3.1定位銷的設(shè)計(jì) 定位銷的作用是固定被加工零件的右端，時(shí)期在被加工時(shí)能夠固定不動，提高加工精度。定位銷應(yīng)先讓自己固定于夾具體上，然后將零件放在夾具體上進(jìn)行定位固定，因而定位銷屬于一個(gè)細(xì)長軸，所以定位銷要具有足夠的強(qiáng)度和韌性，一面在加工時(shí)承受不了沖擊力而折斷，影響加工。所以定位銷的材料選擇為20號鋼，并進(jìn)行滲碳處理，滲碳深度為0.8

18、~1.2mm，達(dá)到HRC為55~60。 3.3.2定位銷加工時(shí)的問題及解決方法 定位銷的加工：由于細(xì)長軸本身剛性差（L/d值愈大，剛性愈差），在車削過程中會出現(xiàn)以下問題： 1、工件受切削力、自重和旋轉(zhuǎn)時(shí)離心力的作用，會產(chǎn)生彎曲、振動，嚴(yán)重影響其圓柱度和表面粗糙度。 2、在切削過程中，工件受熱伸長產(chǎn)生彎曲變形，；車削就很難進(jìn)行，嚴(yán)重時(shí)會使工件在頂尖間卡住。 因此，車細(xì)長軸是一種難度較大的加工工藝。雖然車細(xì)長軸的難度較大，但它也有一定的規(guī)律性，主要抓住中心架和跟刀架的使用、解決工件熱變形伸長以及合理選擇車刀幾何形狀等三個(gè)關(guān)鍵技術(shù)，問題就迎刃而解了。 細(xì)長軸的加工比較困難，在加工時(shí)可能會

19、產(chǎn)生熱變形，對加工時(shí)的固定也是很困難，下面將介紹加工時(shí)的方法： 一：在車削細(xì)長軸時(shí)，可使用中心架來增加工件剛性。一般車削細(xì)長軸使用中心架的方法有： 1、中心架直接支承在工件中間 當(dāng)工件可以分段車削時(shí)，中心架支承在工件中間， 這樣支承，L/d值減少了一半，細(xì)長軸車削時(shí)的剛性可增加好幾倍。在工件裝上中心架之前，必須在毛坯中部車出一段支承中心架支承爪的溝槽，表面粗糙度及圓柱度誤差要小，否則會影響工件的精度。車削時(shí)，中心架的支承爪與工件接觸處應(yīng)經(jīng)常加潤滑油。為了使支承爪與工件保持良好的接觸，也可以在中心架支承爪與工件之間加一層砂布或研磨劑，進(jìn)行研磨抱合。 2、用過渡套筒支承車細(xì)長軸用上述方法車

20、削支承承中心架的溝槽是比較困難的。為了解決這個(gè)問題，可加用過渡套筒的處表面接觸，過渡套筒的兩端各裝有四個(gè)螺釘，用這些螺釘夾住毛坯工件，并調(diào)整套筒外圓的軸線與主軸旋轉(zhuǎn)軸線相重合，即可車削。 二：使用跟刀架支承車細(xì)長軸 跟刀架固定在床鞍上，一般有兩個(gè)支承爪，跟刀架可以跟隨車刀移動，抵消徑向切削時(shí)可以增加工件的剛度，減少變形。從而提高細(xì)長軸的形狀精度和減小表面粗糙度。從跟刀架的設(shè)計(jì)原理來看，只需兩只支承爪就可以了因車刀給工件的切削抗力F`r，使工件貼住在跟刀架的兩個(gè)支承爪上。但是實(shí)際使用時(shí)，工件本身有一個(gè)向下重力，以及工件不可避免的彎曲，因此，當(dāng)車削時(shí)，工件往往因離心力瞬時(shí)離開支承爪、接觸支承爪

21、而產(chǎn)生振動。如果采用三只支承爪的跟刀架支承工件一面由車刀抵住，使工件上下、左右都不能移動，車削時(shí)穩(wěn)定，不易產(chǎn)生振動。因此車細(xì)找軸時(shí)一個(gè)非常關(guān)鍵的問題是要應(yīng)用三個(gè)爪跟刀架。 三：減少工件的熱變形主要可采取以下措施： 1、使用彈性回轉(zhuǎn)頂尖 用彈性回轉(zhuǎn)頂尖加工細(xì)長軸，可有較地補(bǔ)償工件的熱變形伸長，工件不易彎曲，車削可順利進(jìn)行。 2、加注充分的切削液 車削細(xì)長軸時(shí)，不論是低速切削還是高速切削，為了減少工件的溫升而引起熱變形，必須加注切液充分冷卻。使用切削液還可以防止跟刀架支承爪拉毛工件，提高刀具的使用壽命和工件的加工質(zhì)量。 3、刀具保持銳利 以減少車刀與工件的摩擦發(fā)熱。 四：合理選擇車刀幾

22、何形狀 車削細(xì)長軸時(shí)，由于工件剛性差，車刀的幾何形狀對工件的振動有明顯的影響。選擇時(shí)主要考慮以下幾點(diǎn)： 1、由于細(xì)長軸剛生差，為減少細(xì)長軸彎曲，要求徑向切削力越小越好，而刀具的主偏角是影響徑向切削力的主要因素，在不影響刀具強(qiáng)度情況下，應(yīng)盡量增大車刀主偏角。車刀的主偏角取kr=80～93。 2、為減少切削煙力和切削熱，應(yīng)該選擇較大的前角，取r0=15～30。 3、車刀前面應(yīng)該磨有R11.5～3的斷屑槽，使切削順利卷曲折斷。 4、選擇正刃傾角，取入=3使切削屑流向待加工表面，并使卷屑效果良好。 5、切削刃表面粗糙度要求在Ra0.4以下，并要經(jīng)常保持鋒利。 6、為了減少徑向切削力，應(yīng)選

23、擇較小的刀尖圓弧半徑（re<0.3mm）。倒棱的寬度也應(yīng)選得較小，取倒棱寬br1=0.5f。 五：車削細(xì)長軸的車刀 1、刀片材料為YT15硬質(zhì)合金。 2、切削用量：粗車時(shí)，切削速度vc=50～60m/min；進(jìn)給量f=0..3～0.4mm/r；切削 深度ap=1.5～2mm。精車時(shí)，切削速度vc=60～100m/min；進(jìn)給量 f=0.08～0.12mm/r ；切削深度ap=0.5～1mm.。 3、采用乳化液作切削液。 4、適用范圍：適用于車削光杠、絲桿等細(xì)長軸。 4：鉆模板以及鉆套的設(shè)計(jì) 4.1鉆模板的設(shè)計(jì) 鉆模板結(jié)構(gòu)形式的選擇：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

24、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)簡單、使用方便、制造容易。 常見的鉆模板有固定式、鉸鏈?zhǔn)?、可卸式、懸掛式等四種結(jié)構(gòu)形式 1）固定式鉆模板 固定式鉆模板與夾具是固定連接的可以與夾具體做成一體，也可以用螺釘將它與夾具體相連接。采用這種鉆模板鉆孔，位置精確度較高。 2）鉸鏈?zhǔn)姐@模板 鉸鏈?zhǔn)姐@模板與夾具體通過鉸鏈連接。1.翻轉(zhuǎn)。裝卸工件時(shí)，將鉆模板往上翻；加工時(shí)將鉆模板往下翻，并用菱形夾緊螺釘。2.固緊。采用鉸鏈?zhǔn)姐@模板，工件可以在夾具上方裝入，裝卸工件方便；但翻轉(zhuǎn)鉆模板費(fèi)工費(fèi)時(shí)，效率較低，且鉆模板位置精度受鉸鏈間隙影響，鉆孔位置精度不高；它主

25、要用于生產(chǎn)規(guī)模不大、鉆孔精度要求不高的場合。 3）懸掛式鉆模板 懸掛式鉆模板是與機(jī)床主軸箱連接的，懸掛式鉆模板通常用在多軸傳動頭加工平行孔系時(shí)采用，生產(chǎn)效率高，適于在大批量生產(chǎn)中應(yīng)用。 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。杠桿臂的夾具屬于專用夾具，進(jìn)行小批量生產(chǎn)，考慮到夾具的加工成本，所以選擇固定式鉆模板。為了減少成本又可以進(jìn)行裝卸，我將通過螺釘將它與夾具體固定（如圖4.1所示）。固定鉆模板與夾具體，我選擇國標(biāo)零件圓錐銷14（6X30）和螺

26、釘9（M8X25）。 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確定，一般在10~30mm之間。如果鉆套較長，可將鉆模板局部加厚。此外，鉆模板一般不宜承受夾緊力。因?yàn)殂@模板13的鉆套在頂部，所以將鉆模板13的厚度設(shè)計(jì)為21mm。因?yàn)殂@模板4的鉆套位于靠右端，所以講鉆模板4厚度定位17mm。 鉆模板13 鉆模板材料的選擇：鉆模板在滿足剛性要求的情況下減輕其重量，所以對材料的選擇進(jìn)行了對比。45號鋼為優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)用鋼，硬度不高易切削加工,模具中常用來做45號鋼管模板,梢子,導(dǎo)柱等。45號鋼廣泛的應(yīng)用于機(jī)械制造行業(yè)，二它的機(jī)械性能要求完全滿足

27、鉆模板的要求，所以選擇45號鋼作為鉆模板的材料。 螺釘9 圓錐銷14 夾具體8 鉆模板4 圓錐銷14 螺釘9 夾具體8 圖4.1鉆模板與夾具體的固定 4.2鉆套的設(shè)計(jì) 鉆套結(jié)構(gòu)形式的選擇： 鉆套的作用是確定鉆頭，鉸刀等刀具的軸線位置，防止刀具在加工過程中發(fā)生偏斜。根據(jù)使用二點(diǎn)，鉆套可分為固定式，可換式，快換式等多種結(jié)構(gòu)形式 1）固定鉆套 固定鉆套直接被壓在鉆模板上，其位置精度要求較高，但磨損后不易更換，鉆模板較薄時(shí)，為使鉆套具有足夠的引導(dǎo)長度，應(yīng)采用有肩鉆套。 2）可換鉆套 在成批生產(chǎn)、大量生產(chǎn)中，為便于更換鉆套，采用可換鉆套 3）快換

28、鉆套 在工件的一次裝夾中，若順序進(jìn)行鉆孔、擴(kuò)孔、鉸孔或攻絲等多個(gè)工步加工，需要不同孔徑的鉆套來引導(dǎo)刀具，此時(shí)應(yīng)使用快換鉆套。更換鉆套時(shí)，只需逆時(shí)針轉(zhuǎn)動鉆套使削邊平面轉(zhuǎn)至螺釘位置，即可向上快速取出鉆套。 4）專用鉆套 在一些特殊場合，可以根據(jù)具體要求自行設(shè)計(jì)鉆套 跟據(jù)鉆套的選擇原則，杠桿臂的加工屬于小批量生產(chǎn)，所以選擇固定鉆套。又因?yàn)橛叶舜怪笨卓讖酱?，鉆模板薄，應(yīng)采用有肩鉆套（如圖4.2所示） 無肩鉆套3 左端鉆垂直孔的鉆模板4 右端鉆垂直孔的鉆模板13 有肩鉆套12 鉆套的選擇： 由于鉆套屬于國標(biāo)規(guī)定零件，按照杠桿臂鉆

29、孔的大小要求，選擇國標(biāo)內(nèi)的鉆套：無肩鉆套3（10G7）和右肩鉆套12（B13F7X32）。 4.3鉆模板與夾具的連接固定 鉆模板支撐鉆套，對鉆套進(jìn)行定位固定，所以在加工時(shí)鉆模板將承受力而產(chǎn)生運(yùn)動，影響加工，所以應(yīng)對其進(jìn)行固定。因?yàn)槁葆敼潭〞锌障懂a(chǎn)生誤差，影響加工精度，所以在應(yīng)用螺釘?shù)墓潭ǖ幕A(chǔ)上，再加上圓錐銷進(jìn)行定位固定，是鉆模板與夾具體緊密結(jié)合，以免加工時(shí)螺釘松動產(chǎn)生誤差，影響加工。 第四章：夾具的二維視圖 一：螺旋輔助支撐2 圖4.1螺旋輔助支撐2

30、 二：鉆模板4 圖4.2鉆模板4 三：定位銷7 圖4.3定位銷7 四：夾具體8 圖4.4夾具體8 五：鉆模板13 圖4.5鉆模板13 第五章：翻轉(zhuǎn)式鉆床夾具的三維設(shè)計(jì) 1：翻轉(zhuǎn)式鉆床夾具的零件三維視圖 一：螺旋輔助支撐2 圖5.1螺旋輔助支撐2 二：鉆套3 圖5.2鉆套3 三：鉆模板4

31、 圖5.3鉆模板4 四：定位銷7 圖5.4定位銷7 五：夾具體8 圖5.5夾具體8 六：螺釘9 圖5.6螺釘9 七：可調(diào)支撐釘11 圖5.7可調(diào)支撐釘11 八：鉆套12 圖5.8鉆套12 九：鉆模板13 圖5.9鉆模板13 2：翻轉(zhuǎn)式鉆床夾具裝配圖的設(shè)計(jì)描述 由若干零部件組成的裝配單元稱為裝配體。不同層次零件的裝配存在先后順序約束，下層零件的裝配優(yōu)先于上層零件的裝配，不同子裝配體的零件可以并行裝配。產(chǎn)品結(jié)構(gòu)上的層次特性隱含了部分裝配順序信息，因此，采用等級模型更能夠體現(xiàn)問題的本質(zhì)而且可以將整個(gè)產(chǎn)品的裝配問題簡化為對子裝配體的分析和求解，降低了問題求解復(fù)雜度。如圖5.10所示翻轉(zhuǎn)式鉆床夾具的總裝三維圖。 5.10夾具總裝三維圖 25