机械制造技术课程设计-摇杆零件加工工艺和钻Ф12孔夹具设计（全套图纸）(30页).doc

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1、-机械制造技术课程设计-摇杆零件加工工艺和钻12孔夹具设计（全套图纸）-第 26 页课程设计（说明书）题目 摇杆加工工艺和钻12H7孔夹具设计专 业： 学 生 姓 名： 班 级： 学 号： 指 导 教 师： 完 成 时 间： 摘要摇杆零件加工工艺及钻床夹具设计是包括零件加工的工艺设计、工序设计以及专用夹具的设计三部分。在工艺设计中要首先对零件进行分析，了解零件的工艺再设计出毛坯的结构，并选择好零件的加工基准，设计出零件的工艺路线；接着对零件各个工步的工序进行尺寸计算，关键是决定出各个工序的工艺装备及切削用量；然后进行专用夹具的设计，选择设计出夹具的各个组成部件，如定位元件、夹紧元件、引导元件、

2、夹具体与机床的连接部件以及其它部件；计算出夹具定位时产生的定位误差，分析夹具结构的合理性与不足之处，并在以后设计中注意改进。关键词 工艺，工序，切削用量，夹紧，定位，误差全套图纸加153893706目 录摘要II目 录III1 序 言12 零件的分析22.1零件的形状22.2零件的工艺分析23 工艺规程设计33.1 确定毛坯的制造形式33.2 基面的选择33.3 制定工艺路线43.3.1 工艺路线方案一43.3.2 工艺路线方案二43.3.3 工艺方案的比较与分析53.4 选择加工设备和工艺装备53.4.1 机床选用53.4.2 选择刀具53.4.3 选择量具63.5 机械加工余量、工序尺寸及

3、毛坯尺寸的确定63.6 确定切削用量及基本工时74.1 钻铰8丝孔 的工序尺寸124 钻12孔夹具设计144.1 夹具的概述及专用夹具的设计144.2 确定夹具的方案144.3工件的夹紧154.4夹紧力三要素的确定164.5夹紧装置164.6导向装置的确定164.7定位误差的分析174.8零、部件的设计与选用184.9确定夹具体结构尺寸和总体结构194.10夹具操作的简要说明21结论22致谢23参考文献241 序 言机械制造业是制造具有一定形状位置和尺寸的零件和产品，并把它们装备成机械装备的行业。机械制造业的产品既可以直接供人们使用，也可以为其它行业的生产提供装备，社会上有着各种各样的机械或机

4、械制造业的产品。我们的生活离不开制造业，因此制造业是国民经济发展的重要行业，是一个国家或地区发展的重要基础及有力支柱。从某中意义上讲，机械制造水平的高低是衡量一个国家国民经济综合实力和科学技术水平的重要指标。拨杆零件加工工艺及钻床夹具设计是在学完了机械制图、机械制造技术基础、机械设计、机械工程材料等的基础下，进行的一个全面的考核。正确地解决一个零件在加工中的定位，夹紧以及工艺路线安排，工艺尺寸确定等问题，并设计出专用夹具，保证尺寸证零件的加工质量。本次设计也要培养自己的自学与创新能力。因此本次设计综合性和实践性强、涉及知识面广。所以在设计中既要注意基本概念、基本理论，又要注意生产实践的需要，只

5、有将各种理论与生产实践相结合，才能很好的完成本次设计。本次设计水平有限，其中难免有缺点错误，敬请老师们批评指正。2 零件的分析2.1零件的形状题目给的零件是拨杆零件，主要作用是起传动连接作用。零件的实际形状如上图所示，从零件图上看，该零件是典型的零件，结构比较简单。具体尺寸，公差如下图所示。2.2零件的工艺分析由零件图可知，其材料为HT200，该材料为灰铸铁，具有较高强度，耐磨性，耐热性及减振性，适用于承受较大应力和要求耐磨零件。拨杆零件主要加工表面为：1.车端面，表面粗糙度值为3.2。2.车端面，表面粗糙度值3.2。3.车配合面，表面粗糙度值3.2。4.两侧面粗糙度值、12.5，法兰面粗糙度

6、值6.3。拨杆共有两组加工表面，他们之间有一定的位置要求。现分述如下：(1)左端的加工表面： 这一组加工表面包括：左端面。这一部份只有端面有6.3的粗糙度要求。其要求并不高，粗车后半精车就可以达到精度要求。(2).右端面的加工表面： 这一组加工表面包括：右端面；粗糙度为12.5；其要求也不高，粗车可以达到精度要求。3 工艺规程设计本拨杆来自假设年产量为6000台，每台车床需要该零件1个，备品率为19%，废品率为0.25%，每日工作班次为1班。该零件材料为HT200，考虑到零件在工作时要有高的耐磨性，所以选择铸铁铸造。依据设计要求Q=6000件/年，n=1件/台；结合生产实际，假设备品率和 废品

7、率分别取19%和0.25%代入公式得该工件的生产纲领 N=Qn(1+)（1+)=8925件/年3.1 确定毛坯的制造形式零件材料为HT200，铸件的特点是液态成形，其主要优点是适应性强，即适用于不同重量、不同壁厚的铸件，也适用于不同的金属，还特别适应制造形状复杂的铸件。考虑到零件在使用过程中起连接作用，分析其在工作过程中所受载荷，最后选用铸件，以便使金属纤维尽量不被切断，保证零件工作可靠。年产量已达成批生产水平，而且零件轮廓尺寸不大，可以采用砂型铸造，这从提高生产效率，保证加工精度，减少生产成本上考虑，也是应该的。3.2 基面的选择基面选择是工艺规程设计中的重要工作之一，基面选择的正确与合理，

8、可以使加工质量得到保证，生产效率得以提高。否则，不但使加工工艺过程中的问题百出，更有甚者，还会造成零件大批报废，使生产无法正常进行。粗基准的选择，对像拨杆这样的零件来说，选好粗基准是至关重要的。对本零件来说，如果外圆的端面做基准，则可能造成这一组内外圆的面与零件的外形不对称，按照有关粗基准的选择原则(即当零件有不加工表面时，应以这些不加工表面做粗基准，若零件有若干个不加工表面时，则应以与加工表面要求相对应位置精度较高的不加工表面做为粗基准)。对于精基准而言，主要应该考虑基准重合的问题，当设计基准与工序基准不重合时，应该进行尺寸换算，这在以后还要专门计算，此处不在重复。3.3 制定工艺路线制定工

9、艺路线的出发点，应当是使零件的几何形状、尺寸精度及位置精度等技术要求能得到合理的保证。在生产纲领已经确定为成批生产的条件下，可以考虑采用万能性机床配以专用夹具，并尽量使工序集中来提高生产率。除此以外，还应当考虑经济效果，以便使生产成本尽量下降。3.3.1 工艺路线方案一1铸造木模，手工造型2冷作清砂，浇冒口3热处理人工时效4油漆非加工表面涂红色底漆5车（1） 夹40外圆，找正不加工表面。（2） 钻扩铰、孔至图纸要求;（3） 翻面车总长40mm,倒角至图纸要求6铣以mm孔和端面定位铣台阶，将尺寸10mm加工到图纸要求7钻以mm孔和端面定位，钻铰mm孔至图纸要求8钻划M8螺孔位置线，钻、攻螺孔至图

10、纸要求9检验按图纸要求检验各部尺寸及形位公差10入库清洗，加工表面涂防锈油，入库3.3.2 工艺路线方案二1铸造木模，手工造型2冷作清砂，浇冒口3热处理人工时效4油漆非加工表面涂红色底漆5车夹40外圆，找正不加工表面，车一侧端面6车翻面车总长40mm,倒角至图纸要求7钻钻扩铰、孔至图纸要求;8铣以20mm孔和端面定位铣台阶，将尺寸10mm加工到图纸要求9钻以mm孔和端面定位，钻铰mm孔至图纸要求10钻划M8螺孔位置线，钻、攻螺孔至图纸要求11检验按图纸要求检验各部尺寸及形位公差12入库清洗，加工表面涂防锈油，入库3.3.3 工艺方案的比较与分析上述两个方案的特点在于：方案一减少了装夹次数，但是

11、要及时更换刀具，因为有些工序在车床上也可以加工等等，需要换上相应的刀具。方案二的定位和装夹等都比较方便，要更换多台设备，适合大批量生产。因此综合两个工艺方案，取优弃劣，具体工艺过程如下：1铸造木模，手工造型2冷作清砂，浇冒口3热处理人工时效4油漆非加工表面涂红色底漆5车夹40外圆，找正不加工表面，车一侧端面6车翻面车总长40mm,倒角至图纸要求7钻钻扩铰、孔至图纸要求;8铣以20mm孔和端面定位铣台阶，将尺寸10mm加工到图纸要求9钻以mm孔和端面定位，钻铰mm孔至图纸要求10钻划M8螺孔位置线，钻、攻螺孔至图纸要求11检验按图纸要求检验各部尺寸及形位公差12入库清洗，加工表面涂防锈油，入库3

12、.4 选择加工设备和工艺装备3.4.1 机床选用.工序30、40、50、60、70是粗车、精车。各工序的工步数不多，成批量生产，故选用卧式车床就能满足要求。本零件外轮廓尺寸不大，精度要求属于中等要求，选用最常用的CA6140型卧式车床。参考根据机械制造设计工工艺简明手册表4.2-7。.工序80、90是钻孔，选用Z525摇臂钻床。3.4.2 选择刀具.在车床上加工的工序,一般选用硬质合金车刀和镗刀。加工刀具选用YG6类硬质合金车刀，它的主要应用范围为普通铸铁、冷硬铸铁、高温合金的精加工和半精加工。为提高生产率及经济性,可选用可转位车刀(GB5343.1-85,GB5343.2-85)。.钻孔时选

13、用高速钢麻花钻，参考机械加工工艺手册（主编 孟少农），第二卷表10.21-47及表10.2-53可得到所有参数。3.4.3 选择量具本零件属于成批量生产，一般均采用通常量具。选择量具的方法有两种：一是按计量器具的不确定度选择；二是按计量器的测量方法极限误差选择。采用其中的一种方法即可。3.5 机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的确定“拨杆” 零件材料为HT200，查机械加工工艺手册（以后简称工艺手册），表2.2-17 各种铸铁的性能比较，灰铸铁的硬度HB为143269，表2.2-23 灰铸铁的物理性能，HT200密度=7.27.3（），计算零件毛坯的重量约为2。表3-1 机械加工车间的生产性质生

14、产类别同类零件的年产量件重型（零件重2000kg）中型（零件重1002000kg）轻型（零件重100kg）单件生产5以下10以下100以下小批生产510010200100500中批生产1003002005005005000大批生产30010005005000500050000大量生产1000以上5000以上50000以上根据所发的任务书上的数据，该零件的月工序数不低于3050，毛坯重量21202506.04.0顶、侧面底 面铸孔的机械加工余量一般按浇注时位置处于顶面的机械加工余量选择。根据上述原始资料及加工工艺，分别确定各加工表面的机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸。3.6 确定切削用量及基本工

15、时切削用量一般包括切削深度、进给量及切削速度三项。确定方法是先是确定切削深度、进给量，再确定切削速度。现根据切削用量简明手册（第三版，艾兴、肖诗纲编，1993年机械工业出版社出版）确定本零件各工序的切削用量所选用的表格均加以*号，与机械制造设计工工艺简明手册的表区别。3.6.1 工序5夹40外圆，找正不加工表面，车一侧端面所选刀具为YG6硬质合金可转位车刀。根据切削用量简明手册表1.1，由于CA6140机床的中心高为200（表1.30），故选刀杆尺寸=，刀片厚度为。选择车刀几何形状为卷屑槽带倒棱型前刀面，前角=，后角=，主偏角=，副偏角=，刃倾角=，刀尖圆弧半径=。.确定切削深度由于单边余量可

16、在一次走刀内完成.确定进给量根据切削加工简明实用手册可知：表1.4刀杆尺寸为，工件直径400之间时， 进给量=0.51.0按CA6140机床进给量（表4.29）在机械制造工艺设计手册可知： =0.7确定的进给量尚需满足机床进给机构强度的要求，故需进行校验根据表130，CA6140机床进给机构允许进给力=3530。根据表1.21，当强度在174207时，=时，径向进给力：=950。切削时的修正系数为=1.0，=1.0，=1.17（表1.292），故实际进给力为： =950=1111.5 （3-2）由于切削时进给力小于机床进给机构允许的进给力，故所选=可用。.选择刀具磨钝标准及耐用度根据切削用量简

17、明使用手册表1.9，车刀后刀面最大磨损量取为，车刀寿命=。.确定切削速度切削速度可根据公式计算，也可直接有表中查出。根据切削用量简明使用手册表1.11，当硬质合金刀加工硬度200219的铸件，切削速度=。切削速度的修正系数为=1.0，=0.92，0.8，=1.0，=1.0（见表1.28），故： =63 （3-3） =120 （3-4）根据CA6140车床说明书选择 =125这时实际切削速度为： = （3-5）.校验机床功率切削时的功率可由表查出，也可按公式进行计算。由切削用量简明使用手册表1.25，=，切削速度时，切削功率的修正系数=0.73，=0.9，故实际切削时间的功率为： =1.7=1.

18、2 （3-6）根据表1.30，当=时，机床主轴允许功率为=，故所选切削用量可在CA6140机床上进行，最后决定的切削用量为：=3，=，=，=.倒角 为了缩短辅助时间，取倒角时的主轴转速与钻孔相同换车刀手动进给。. 计算基本工时式中=+，=由切削用量简明使用手册表1.26，车削时的入切量及超切量+=，则=+=工序6 翻面车总长40mm,倒角至图纸要求（1）选择刀具1） 选择直头焊接式外圆车刀2）依据，根据表1.1，车床CA6140的中心高度，所以选择的刀杆尺寸BxH=16mmX25mm，刀片的厚度为4.5mm。3）依据，根据表1.2，粗车毛坯为45钢，可以选择YT15硬质合金刀具。4）依据，根据

19、表1.3，车刀几何形状如表12表12 车刀几何形状角度刀角名称符号范围取值主偏角kr304545副偏角101515前角51010后角585刃倾角00倒棱前角-10 -15-10续表12 车刀几何形状角度倒棱宽度0.4（0.30.8）f10.40.80.5（2）选择切削用量 1）、确定切削深度ap 由于粗加工余量仅为3.0mm，可在一次走刀内切完，故 ap=3.0mm2）、进给量依据，根据表1.4，在粗车钢料，刀杆的尺寸为16mmX25mm，ap=2.9mm，以及工件直径小于40mm时，依据，根据CA6140车床的使用说明书选择确定的进给量尚需满足车床进给机构强度的要求，故需进行校验依据，根据C

20、A6140车床的使用说明书得其进给机构允许的进给力为。依据，根据表1.21，当钢的强度=570670MPa， (预计)时，进给力为N。依据，根据表1.29-2，切削时的修正系数为=1.0，=1.0，=1.0，故实际进给力为 N由于切削时的进给力小于车床进给机构允许的进给力，故所选的进给量可用 3）、车刀磨钝标准及耐用度T依据，根据表1.9，车刀的后刀面最大磨损量取为1.0mm（1.01.4），车刀的寿命T=60min。4）、确定切削速度依据，根据表1.28，切削速度的修正系数为=1.0，=1.0，=0.8，=1.0，=1.0，故 =0.94 依据，根据表1.27，切削速度的计算故 =110m/

21、min r/min依据，根据CA6140车床的使用说明书，选择这时实际切削速度为 =120m/min最后决定的车削用量为式中，l=75mm, 根据，根据表1.26，车削时的入切量以及超切量,则L=80mm,故 min工序7 钻扩铰孔至图纸要求;机床：立式钻床Z525刀具：根据参照参考文献3表4.39选高速钢锥柄麻花钻头。 钻孔钻孔时先采取的是钻孔，再扩到，所以。切削深度：进给量：根据参考文献3表2.438，取。切削速度：参照参考文献3表2.441，取。机床主轴转速：按照参考文献3表3.131，取所以实际切削速度：切削工时 被切削层长度：刀具切入长度：刀具切出长度： 取走刀次数为1机动时间： 扩

22、孔刀具：根据参照参考文献3表4.331选择硬质合金锥柄麻花扩孔钻头。片型号：E403因钻孔时先采取的是先钻到孔再扩到，所以，切削深度：进给量：根据参考文献3表2.452，取。切削速度：参照参考文献3表2.453，取。机床主轴转速：按照参考文献3表3.131，取所以实际切削速度：切削工时被切削层长度：刀具切入长度有：刀具切出长度： ，取走刀次数为1机动时间： 铰孔刀具：根据参照参考文献3表4.354，选择硬质合金锥柄机用铰刀。切削深度：，且。进给量：根据参考文献3表2.458，取。切削速度：参照参考文献3表2.460，取。机床主轴转速：按照参考文献3表3.131取实际切削速度：切削工时被切削层长

23、度：刀具切入长度，刀具切出长度： 取走刀次数为1机动时间：该工序的加工机动时间的总和是：工序6 以mm孔和端面定位铣台阶，将尺寸10mm加工到图纸要求已知工件材料为HT200，选择高速钢圆柱铣刀直径d=60mm，齿数z=10。根据资料选择铣刀的基本形状,r=10，a=12，=45已知铣削宽度a=2.5mm，铣削深度a=50mm故机床选用X62立式铣床。1.确定每齿进给量f根据资料所知，X62立式卧式铣床的功率为7.5kw，工艺系统刚性为中等。查得每齿进给量f=0.160.24mm/z、现取f=0.16mm/z。2.选择铣刀磨损标准及耐用度 根据资料所知，铣刀刀齿后刀面的最大磨损量为1.5mm，

24、铣刀直径d=60mm，耐用度T=180min。3.确定切削速度 根据资料所知，依据铣刀直径d=60mm，齿数z=10，铣削宽度a=2.5mm，铣削深度a=50mm，耐用度T=180min时查取Vc98mm/s，n=439r/min,Vf=490mm/s。 根据X62立式铣床主轴转速表查取，nc=300r/min,Vfc=475mm/s。则实际切削：Vc =Vc=56.52m/min 实际进给量： f=f=0.16mm/z3.校验机床功率 根据资料所知，铣削时的功率（单位kw）为:当f=0.16mm/z, a=50mm, a=2.5mm, Vf=490mm/s时由切削功率的修正系数k=1，则P=

25、 3.5kw，P=0.8 kw。 根据X62型立式铣床说明书可知：机床主轴主电动机允许的功率P= PP P=7.50.8=6P= 3.5kw 因此机床功率能满足要求。基本时间 根据资料所知高速钢圆柱铣刀铣面基本时间为： t= t=3.6min工序7 以mm孔和端面定位，钻铰mm孔钻孔选用机床为Z525摇臂机床，刀具选用GB1436-85直柄短麻花钻，机械加工工艺手册第2卷。根据机械加工工艺手册第2卷表10.4-2查得钻头直径小于10的钻孔进给量为0.200.35。 则取确定切削速度，根据机械加工工艺手册第2卷表10.4-9切削速度计算公式为 （3-20）查得参数为，刀具耐用度T=35则 =1.

26、6所以 =72选取 所以实际切削速度为=2.64确定切削时间（一个孔） =工序8划M8螺孔位置线，钻、攻螺孔至图纸要求本工序采用计算法。表3-5高速钢麻花钻的类型和用途标准号类型直径范围（mm）用途GB1436-85直柄麻花钻2.020.0在各种机床上，用钻模或不用钻模钻孔GB1437-85直柄长麻花钻1.031.5在各种机床上，用钻模或不用钻模钻孔GB1438-85锥柄麻花钻3.0100.0在各种机床上，用钻模或不用钻模钻孔GB1439-85锥柄长麻花钻5.050.0在各种机床上，用钻模或不用钻模钻孔选用Z525摇臂钻床，查机械加工工艺手册 孟少农 主编，查机表2.4-37钻头的磨钝标准及耐

27、用度可得，耐用度为4500，表10.2-5标准高速钢麻花钻的直径系列选择锥柄长，麻花钻螺旋角=30，锋交2=118，后角a=10,横刃斜角=50，L=197mm,l=116mm。表3-6 标准高速钢麻花钻的全长和沟槽长度（摘自GB6137-85） mm直径范围直柄麻花钻ll111.8013.20151101表3-7 通用型麻花钻的主要几何参数的推存值（根据GB6137-85） （）d (mm)2f8.618.0030118124060表3-8 钻头、扩孔钻和铰刀的磨钝标准及耐用度（1）后刀面最大磨损限度mm刀具材料加工材料钻头直径d0（mm）20高速钢铸铁0.50.8（2）单刃加工刀具耐用度T

28、 min刀具类型加工材料刀具材料刀具直径d0（mm）1120钻头（钻孔及扩孔）铸铁、铜合金及合金高速钢60钻头后刀面最大磨损限度为0.50.8mm刀具耐用度T = 60 min4.1 钻铰8丝孔 的工序尺寸由表2-28课查得，精铰余量Z=0.2mm，加工等级为IT8，公差为0.015钻孔余量为Z钻=4.8mm，加工等级为IT12，公差为0.15。钻铰8 孔加工工序的加工余量项目内容精度等级工序尺寸粗糙度工序余量公差8丝孔钻IT127.812.54.80.15铰IT883.20.20.015刀具：钻头直径为7.8mm的高速钢钻头，丝锥直径为M8mm。机床：z525(1)钻孔工步背刀吃量p的选择粗

29、加工时根据加工余量和工艺系统刚度确定p=7.8mm。进给量的确定 由表5-22，选取该工步得进量f=0.1mm/r。切削速度的计算 由表5-31，按工件材料为铸铁的条件选取，切削速度v=20m/min选取。由公式n=1000v/d可求得该工序钻头钻速n=1326r/min,参照表4-9所列Z525得主轴转速，取转速n=1360r/min。再将此转速代入公式v=nd/1000=20.5m/min。工序钻 8丝孔 钻孔工步根据表5-51，钻孔的基本时间可由公式 求得。,;f=0.1mm/r;n=1360r/min。则该工步的基本时间t=(22+2.4+2)/0.1mm/r x 1360r/min=

30、10.8s 攻丝孔工步 根据表5-41，铰孔基本时间可由公式t=L*i/fn=(LP+l1)*i/fn, LP=(D-d)/2*tankr, kr=15，l1=1mm，f=1mm/r，n=195r/min则该工步的基本时间t=20s。辅助时间的计算tf辅助时间tf基本时间t之间的关系为tf=（0.15-0.2）t钻孔辅助时间tf=0.210.8=2.2s铰孔辅助时间tf=0.220=4s4 钻12孔夹具设计4.1 夹具的概述及专用夹具的设计一、机床夹具是在机床上加工时用来装夹工件的工艺设备。其作用是使工件相对机床和刀具有一个正确的位置,并在加工中保持这个位置不变。1、机床夹具的用途2、保证被加

31、工表面的位置精度。由于使用夹具解禁工件可以准确的确定工件与机床、刀具间的相对位置，因而能稳定地获得较高的位置精度3、减少辅助时间，提高劳动生产率。二、机床夹具的组成1、定位元件它与工件的定位基准相接触是确定工件在夹具中正确位置的一类主要元件。2、夹紧装置 它的作用是将定位后的工件压紧夹牢保证工件已确定的位置在受到切削力、惯性力等作用时不产生位移和变形。3、夹具体 它是将定位元件、夹紧装置等联接成一体的夹具主体。三、确定夹具与刀具之间相对位置的元件，用于确定刀具位置并引导刀具的加工的元件。1、确定夹具与机床之间的相对位置的元件以上的组成部分不是都必须具备的，但是定位元件、夹紧装置、和夹具体则是夹

32、具最基本的组成部分四、专用夹具的设计为了提高劳动生产率、保证加工质量、降低劳动强度需要设计专用夹具。设计的工序是钻12孔的夹具。本夹具将用于Z525立式钻床。4.2 确定夹具的方案设计夹具时必须根据工件的加工要求和确定的定位基准来选择方法。设计定位元件并分析定位精度。一、定位分析及选择定位主要根据工件在加工时所需要限制工件在空间直角坐标系中的各个自由度来选择定位方法。根据该零件加工的工序和基准来分析，采用一面一孔一活动V型块来定位。二、定位元件的选择1、上面分析出定位方法，采取一面一孔一活动V型块定位来选取元件。（1）平面定位 选择40的下端面定位。同时采取12孔的下端面辅助支撑。（2）孔定位

33、 20H7孔选取圆柱销进行定位，2、确定圆柱定位销的尺寸和偏差圆柱销的长度确定为20mm。为了减小工件移动时基准位移误差（j，y）并考虑到定位销制造时可能达到的经济精度，取配合为f7。查公差表得：20f7=202、计算定位误差移动时基准位移误差j，y =d2+D2+ X1min= 0.013+0.033+0.02=0.066mmtan = =0.00076=0.0434.3工件的夹紧为了保证工件在夹具中定位后不会因为在加工中的切削力、惯性力及离心力等作用下而发生变动，必须采用夹紧装置将其夹紧。1、设计夹紧装置时应满足以下就基本要求（1）保证加工精度，不破坏工件的定位或产生不允许的变形（2）保证

34、生产率，力求夹紧迅速（3）结构简单、紧凑、制造维修方便，尽量使用标准件。（4）操作方便、省力、安全。2、计算切削力刀具:高速钢麻花钻 d0=12其中：， =()=()=1.03F=1190N4.4夹紧力三要素的确定1、夹紧力的方向应不破坏工件定位的准确性和稳定性，即夹紧力应朝主要定位基准，把工件压向定位元件的定位面上。2、夹紧力的作用点（1）夹紧点应正对支撑元件或位于支撑元件所形成的支撑面内。（2）夹紧点应位于工件刚性较好的部位并有一定的作用面积。（3）夹紧点应尽量靠近加工表面，以减少切削力对夹紧点的力矩防止工件的转动和振动。 此零件的夹紧点的作用图如图3所示。3、夹紧力的大小 在用计算法求夹

35、紧力时，通常将夹具和工件看作为刚体系统，并视工件在切削力、夹紧力、重力和惯性力作用下，处于静力平衡，然后列平衡方程式求出理论夹紧力，再乘以安全系数K，作为实际夹紧力。4.5夹紧装置此零件采取螺旋夹紧装置夹紧工件螺旋夹紧装置 应用最为广泛，它的优点是结构简单、制造方便、夹紧力大、自锁性好、工作可靠而且行程不受限制，缺点是夹紧动作缓慢。1、夹紧力的计算 此零件在加工时，采用定位销定位，承受了很大的切削力。所以工件不需要很大的夹紧力，只需要将工件夹紧即可。所以不需要计算夹紧力。2、螺旋夹紧机构为了提高生产效率，在选取垫圈时选用开孔垫圈。只要松开夹紧螺母，即可实现工件的快换。4.6导向装置的确定导向装

36、置主要是在加工孔时借助于钻套确定刀具位置和引导刀具进给方向。被加工孔的尺寸精度主要由刀具的本身精度来保证。孔的坐标位置精度，则由钻套在夹具上的位置精度来确定。并能防止刀具在切入后引偏。这就是导向装置的作用。此零件的导向装置是可换钻模和快换钻套。可换钻套装在衬套中，而衬套则是压配在钻模板中，可换钻套由螺钉固定住，防止转动。可换钻套与衬套采用配合，衬套与模板采用配合。增加衬套的目的是避免模板的磨损克服固定钻模后不易更换的缺点。确定钻模板孔、衬套外径、钻套的尺寸。根据所钻的孔径来分析，确定以上三个尺寸及公。钻套外径15n6=15，衬套外径30n6=30,钻模孔30H7=30。4.7定位误差的分析一、

37、计算钻套中心线与工作台的垂直度误差 钻套外径15n6=15与衬套内经30n6=30的最大间隙为。 1max=ES-ei查公差表得：EI=16 IT=18 则ES=EI+IT=16+18=34=0.034mm ei=12=0.012mm1max =ES-ei=0.034-0.012=0.030mm 衬套外径30n6与钻模板孔中30H7的最大间隙为。 2max=ES-ei 查公差表得：EI=0 IT=21则ES=EI+IT=0+21=21=0.021mm ei=15=0.015mm2max=ES-ei=0.021-0.015=0.006mm则钻套的中心 工作台平面的垂直度误差为。 1max+2ma

38、x=0.030+0.006=0.028二、计算定位销轴与工作台平行度误差圆柱销轴与夹具体孔的最大间隙定位销尺寸16夹具体孔尺寸16max=ES-ei=0.033-（-0.033）=0.066夹具体孔的长度为18mm，则圆柱定位销轴与工作台的最大平行度误差为 0.066/18 即0.0036内六角螺钉的抗拉强度校核在钻孔时，定模板受力不大。所以螺钉只受到模板的重力。其他可以忽略不计。抗拉强度的计算： max=F=G G=mg 已知：m=6.48kg =598MPaG=mg=6.489.8=63.5 KN则F=G=63.5 KNmax= =505.5MPa所以螺钉的抗拉强度满足要求4.8零、部件的

39、设计与选用工艺孔的加工只需钻切削就能满足加工要求。故选用可换钻套（其结构如下图所示）以减少更换钻套的辅助时间。.尺寸表dDD1Ht基本尺寸极限偏差F7基本尺寸极限偏差D601+0.016+0.0063+0.010+0.004669-0.00811.84+0.016+0.00871.82.6582.63698121633.3+0.022+0.0103.347+0.019+0.010104581156101310162068+0.028+0.01312+0.023+0.0121581015181220251012+0.034+0.0161822121522+0.028+0.01526162836151826300.0121822+0.041+0.02030342036铝合金222635+0.033+0.017392630424625铝合金563035+0.050+0.0254852354255+0.039+0.0205930566742486266485070740.040钻模板选用翻转钻模板，用沉头螺钉锥销定位于夹具体上。4.9确定夹具体结构尺寸和总体结构夹具体：夹具的定位、引导、夹紧装置装在夹具体上，使其成为一体，并能正确的安装在机床上。夹具体是将夹具上的各种装置和元件连接成一个整体的最大最