钻床专用夹具设计

只看该作者 · 发表于 2011-8-24 11:28:57

作品名称：钻床专用夹具设计
所用软件：Solid Edge ST2
参赛类别：团体
作者：易晓，王妍妍

夹具是机械加工不可缺少的部件，在机床技术向高速、高效、精密、复合、智能、环保方向发展的带动下，夹具技术正朝着高精、高效、模块、组合、通用、经济方向发展。本设计是基于实际生产，设计的一套针对特定零件的钻床夹具。
在实际生产中，我们遇到了一些有特定加工精度要求（需要加工零件断面的4个孔以及侧壁的一个孔）的零件，这时通用夹具就不再适合，因此为保证图示零件的加工精度，我们设计的一套钻床夹具。
首先从加工零件本身入手，分析它的精度要求，确定夹具的设计方案。被加工零件材料为10#，厚度为5mm，总长为30mm，在零件端面上钻四个大小相同，相互对称的孔，孔的直径为6mm，相对于基准平面B和中心线的位置度为，在侧壁上加工一个直径为8mm，相对于中心线的垂直度为。被加工零件安装到夹具上应对上端面和下部的内孔面进行定位，因为在钻端面上的四个孔时，可能发生零件的左右移动，所以采用芯轴定位，因为设计的是盖板式钻床夹具，所以定位芯轴与盖板为一个整体，满足以端面B和中心线为定位基准的要求；在钻零件侧壁上水平孔时，夹具需要旋转90度，因此需要一个夹紧装置将夹具连接起来，同时需要设置一个转轴实现夹具的旋转，因此在加工过程中采用加长钻套进行钻孔。
确定好钻床夹具的设计方案后，需进行具体部分的设计。凸台和底板为一体，锥形块和中间板、转动部分为一体，靠凸台和转动部分保证夹具上部的水平，零件的外圆柱面和圆锥台的圆锥面接触找正定心，盖板和心轴为一体，零件靠盖板、心轴和锥形块定位。
因此整个夹具的原理为：当压板处于放松状态时，可提起装配把手，使盖板绕铰链叉架的螺杆旋转，装载或卸下零件；零件装载好后，旋转螺纹头凸肚手柄，使轴转动，由于轴和压板的相对运动，压板和支板的相对转动，压紧盖板，钻头可一次钻零件端面上的四个大小相同、沿中心阵列的孔；加工好端面上的四个孔后，抓紧装配把手，使夹具旋转90度，用于钻侧壁上的孔，由于孔的加工精度要求高，需要用相关仪器检测夹具是否旋转90度，如果旋转度数不够，可在B面用垫片调整高度，直至满足要求；加工完成后，旋转回原来的位置，沿反方向旋转螺纹头凸肚手柄，使压板放松，提起装配把手，卸下零件，至此完成一个零件的加工。
整个三维建模过程按照上述设计方案及原理完成，钻床夹具设计完成后，能够达到零件的加工精度要求。在压板夹紧装置部分的设计时，采用螺杆采用了梯形螺纹，将旋转运动转换为直线运动，转动手柄压板绕转动轴转动，实现对盖板的压紧和放松。在零件的建模过程中多采用拉伸、除料、放样、扫掠等命令。