毕业设计（论文）前盖的加工工艺及其8M13钻孔夹具的设计（全套图纸）.doc

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1、摘 要 这次设计的主要是前盖的加工工艺及其8M13钻孔夹具的设计，其中主要包括对专用夹具的设计计算，加工车床刀具以及工件材料的选择和对其刚度，耐久度的计算，加工余量计算。并完成前盖的加工工艺规程设计和零件的加工工序专用夹具的设计。 关键词 前盖；设计计算；工艺规程设计全套CAD图纸，加153893706ABSTRACTThe design is the main front cover of the processing technology and its 8 M11.4 drilling fixture design，One of the main fixture for the desi

2、gn, processing lathe tool and the workpiece material and the choice of its stiffness, the Naijiu Du, Jiagongyuliang calculation. And built before the completion of the design and processing of order processing components for the design of the fixture.Keywords Front cover；Calculation；Design of a poin

3、t of order目 录摘 要.第一章 绪论1.1 零件图的分析.1.2 零件的作用1.3 零件的工艺分析第二章 工艺规程的设计.2.1 零件毛坯的制造形式.2.2 基准的选择.2.3 制订工艺路线.2.4 机械加工余量，工序尺寸及毛坯尺寸的确定.2.5 确定切屑用量及基本工时.第三章 夹具的设计 3.1 定位误差的计算. 3.2 夹紧方案的确定.3.4 夹具体的分析.3.5 夹紧力的计算. 第四章 设计总结参考文献致谢附录 绪 论 机械设计制造及其夹具设计是我们融会贯通三年所学的知识，将理论与实践相结合，对专业知识的综合运用训练，为我们即将走向自己的工作岗位打下良的基础。 机械加工工艺是规

4、定产品或零件机械加工工艺过程和操作方法，是指导生产的重要的技术性文件。它直接关系到产品的质量、生产率及其加工产品的经济效益，生产规模的大小、工艺水平的高低以及解决各种工艺问题的方法和手段都过机械加工工艺来体现，因此工艺规程的编制的好坏是生产该产品的质量的重要保证的重要依据。在编制工艺时须保证其合理性、科学性、完善性。 而机床夹具是为了保证产品的质量的同时提高生产的效率、改善工人的劳动强度、降低生产成本而在机床上用以装夹工件的一种装置，其作用是使工件相对于机床或刀具有个正确的位置，并在加工过程中保持这个位置不变。它们的研究对机械工业有着很重要的意义，因此在大批量生产中，常采用专用夹具。但本次设计

5、不是很复杂，所以采用通用夹具就可以了。第一章 零件的分析 1. 零件图的分析：XK5032A螺母座是数控铣床上的一个零件，虽然看起来比较简单，但是具有一定的代表性，对该零件的机械加工规程的编制及其指定夹具设计，能够综合我们大学3年所学的基础知识我专业知识。下面按照加工分类分别对其在工艺安排上和所用刀具方面的一些特点进行说明：（1） 平面加工 该螺母座的加工平面比较多，一共有3组平面，其中，前后面和底面是该零件的基准平面表面粗糙度值为6.3。根据加工规程原则应该先加工。他们的加工质量直接影响到后面各加工的质量。（2） 孔加工 该零件的孔加工有2组，一是端面8-13mm，他们的位置均匀分布，所以加

6、工时采用的钻模一定要标准，而且安装的误差要尽可能的小。 2. 零件的作用题目所给定的零件是XK5032A螺母座前盖的加工工艺及其8M11.4钻孔夹具设计，它位于工作台前端。主要作用是支撑刀架，连接车体和刀具，使螺母座与刀具之间固定的作用。3. 零件的工艺分析螺母座上面的各个孔之间有一定的位置要求。分析如下：a) 端面130的加工表面。这一组孔加工表面都是均匀分布在110的圆端面上他们之间相隔22.5b) 其内部是由多个环形槽组成，它们的加工相对于其它位置的孔或者槽加工要难点，但可以使用专用刀具对其进行加工。在螺母座的侧面有一11.4的螺孔，它有着固定螺母座与刀架的作用。 根据以上的分析可知，对

7、于螺母座的加工和钻孔，可以先加工端面，然后借助于专用夹具加工另一个面的孔，并满足他们之间的位置精度要求。第二章 工艺规程的设计2.1 零件毛坯的制造形式零件的材料是45钢，要考虑机床在运行中要经常进给，切削工件以及快速进退，零件在工作过程中经常承受变载荷及冲击性载荷，因此选用锻件，以使金属纤维尽量不被切断，保证工件的可靠性。由于零件的的生产量为大批量生产，而其零件的尺寸有点打，所以采用机床加工。对提高生产效率和加工质量都是有利的。2.2基准地选择2.2.1粗基准的选择 选择粗基准时，考虑的重点是如何保证各加工表面有足够的余量，使加工表面与不加工表面间的尺寸、位置符合图纸的要求。 粗基准的选择原

8、则： （1）粗基准的选择应该不加工表面为粗基准。目的是为了保证加工面与不加工面的相互位置精度。如果工件上有好几个不需要加工的表面，则应选其中与加工表面的相互位置精度要求较高的表面作为粗基准。以求壁厚均匀、外形对称、少装夹等。 （2）选择加工余量要求均匀的重要表面作为粗基准。这样能保证均匀地去掉较少的余量，使表层保留而细致的组织，以增加耐磨性。 （3）应选择加工余量最小的表面作为粗基准。这样可以保证该面有足够的加工余量。 （4）应尽可能的选择平整、光洁、面积足够大的表面作为粗基准，以保证定位准确夹紧可靠。有冒口、浇口、飞边、毛刺的表面不宜选作粗基准，必要时需经初加工。 （5）粗基准应避免重复使用

9、，因为粗基准的表面大多数是粗糙不规则的，多次使用难以保证表面间的位置精度。 设计零件的多数表面需要加工，根据上面粗基准的选择原则来确定粗基准的话，很难确定一个固定的面或者孔作为粗基准，所以在加工和安排工艺的时候需要综合考虑。2.2.2精基准的选择 （1）基准重合原则。即尽可能的选择设计基准为定位基准，这样可以避免定位基准与设计基准不重合而引起的基准不重合误差。 （2）基准统一原则。应尽可能的选用统一的定位基准，基准的统一有利于保证各加工表面间的精度，以免基准互换所带来的误差，并且各工序所采用的夹具比较统一，从而减少夹具设计和制造工作。 （3）互为基准原则。选择精基准时，有时两个加工面可以互为基

10、准反复加工。 （4）自为基准原则。有些精加工或者光整加工工序要求余量小而均匀，可以选择加工表面本身为基准，此外，还应选择工件上精度高、尺寸较大的表面作为精基准，以保证定位稳固可靠。并考虑工件装夹和加工方便、间距设计简单等。根据本次设计零件图分析可知，它的后面与中心70mm垂直而且占有的面积较大，而且与底面有位置精度要求，。因此选择中心70的圆面作为加工精基准。2.3 制定工艺路线 2.3.1路线方案一： 工序1：车零件内部的环形槽，槽宽分别为8，7.5，7.5 工序2：粗铣侧面零件轴向长度为别为130，93。 工序3：粗铣端面零件径向长度为110.5 工序4：车两端面的表面的70深度为10的圆

11、形孔。 工序5：钻端面8-13孔。 工序6：铣位于侧面两端的键槽7.5. 工序7：钻孔。 工序8：在距端面93的23的两侧面处倒角1.5*45 工序9：在距端面130的侧面钻11.4的的螺孔。 工序10：攻螺纹NPT1/4”-19. 工序11：冲箭头3. 工序12：终检。2.3.1路线方案二： 工序1：粗铣侧面零件轴向长度为别为130，93。 工序2：钻端面8-13孔。 工序3：铣位于侧面两端的键槽7.5. 工序4：钻孔。 工序5：车零件内部的环形槽，槽宽分别为8，7.5 工序6：粗铣端面零件径向长度为110.5 工序7：车两端面的表面的70深度为10的圆形孔。 工序8：在距端面93的23的两

12、侧面处倒角1.5*45 工序9：在距端面130的侧面钻11.4的的螺孔。 工序10：攻螺纹NPT1/4”-19. 工序11：冲箭头3. 工序12：终检。上述两种加工方案的特点在于：方案一是先加工以底面A为基准的一组平面。方案二是先加工底面A，再以A为基准加工其他面。两种方案都遵循了工艺规程的安排原则，但是要靠虑提高生产效率的问题。工艺安排上要尽可能实现一次装夹能完成多个工序。方案一是先加工内部孔结构再加工外部结构，以内孔结构为基面。而方案二，则与此相反，先是加工外表面再以外表面为基准加工内部孔结构，两者相比较可以看出，先加工外表面再以外表面定位加工内部结构，这时位置精度较高保证，并且定位和装夹

13、相对方便，但方案一中，装夹方便，精度较。但两者工序过多繁琐，因而决定将两道工序合并，取优去劣，具体工艺过程如下：2.3.1路线方案： 由于生产类型为大批量生产，故采用万能机床配合专用加工夹具，并尽量使工序集中来提高生产率，除此外还应该考虑降低生产成本。 工序1：车零件内部的环形槽，槽宽分别为8，7.5，7.5 工序2：粗铣端面零件径向长度为110.5 工序3：车两端面的表面的70深度为10的圆形孔。 工序4：钻端面8-13孔。 工序5：铣位于侧面两端的键槽7.5. 工序6：钻孔。 工序7：粗铣侧面零件轴向长度为别为130，93。 工序8：在距端面93的23的两侧面处倒角1.5*45 工序9：在

14、距端面130的侧面钻11.4的的螺孔。 工序10：攻螺纹NPT1/4”-19. 工序11：冲箭头3. 工序12：终检。 2.4 加工余量，工序尺寸及毛坯尺寸的确定 XK5032A零件的材料为45钢，正火处理120-170HB，生产类型为大批量生产，使用磨具合成毛坯。 根据上述的加工工艺和原始材料分析分别确定各加工面，孔，槽的加工余量，工序尺寸及毛坯尺寸如下：（1） 端面130, 93,考虑其加工长度为110.5，为简化加工毛坯的外形，现直接取外断面的直径为135，98。表面粗糙度要求为6.3，只要求粗加工，此时直径余量2Z=3mm已能满足加工要求。（2） 端面沿轴线长度方向的加工余量及公差。查

15、机械制造工艺分析简明手册表2.2-14，工件的复杂形状数为S1,工件的材质系数取M1工件的轮廓尺寸180-315mm，故长度方向的偏差为-0.7-+1.5。长度方向的余量查机械制造工艺分析简明手册表2.2-2.5，其余量值规定为2.0-2.5.现取2.5。（3） 由于工件为空心，要冲孔。孔精度要求介于IT7-IT8之间，参照机械制造工艺分析简明手册表2.3-9及表2.3-12确定工序尺寸及余量为：钻孔：70 2Z=2.0钻孔：13 2Z=0.2钻孔：80 2Z=2.5 纵向：f=0.0286.33mm/r2.5 确定切屑用量及其基本工时工序一: 车屑端面，外圆。本工序采用计算法确定切削用量。

16、其中 车削端面(1) 加工条件 工件材料45钢，模锻. 加工要求：粗车外圆，粗车半精车端面，表面粗糙度Ra=6.3. 机床：CA6140卧式车床. 刀具：刀片材料为YT15.刀杆尺寸为16mm*25mm,kr=90,r0=15,0=12rR=3.6mm.(2) 确定进给量f:根据切削用量简明手册4.2-8，刀杆尺寸为16mm*25mm, ap=3mm,以及加工直径为398mm时. 横向：f=0.0148.10mm/r按CA6140车床说明书（见切削书册表1.30）取f=0.5mm/r. (3) 计算切削速度：按切削手册表1.27.切削速度计算公式为（寿命选T=60min） Vc= （mm/mi

17、n） 式中Cv=242,Xv=0.15,Yv=0.35,m=0.7.修正系数Rv见切削手册表1.28即Kmv=1.44,Ksv=0.8,Kkv=1.04,Kbv=0.97所以 Vc= =108.6(mm/min)(4) 确定机床主轴转速 按机床说明书见（工艺手册表4.28）与532r/min相近的机床转速为480600r/min,现选600r/min.如选480r/min速度损失较大，所以实际切削速度V=122m/min.（1） 计算切削工时：按工艺手册表6.2-1 取 L=（64-40）/2=12.5mmL1=2mm,L2=0,L3=0.Tm=(L1+L2+L3+Ls)*i/(nwf)=(1

18、2.5+2)*2/(600*0.5)=0.96min 粗车130mm外圆，同时应该效验机床功率及进给机构强度：切削深度：单边余量Z=2.5mm，可一次切除。进给量：切削手册表1.27 = =114.2(m/min)确定主轴转速; 按机床选取n=600r/min。所以实际切削速度 效验机床功率：主轴切削力Fc按切削手册表1.29所示公式计算 式中： 所以 切削时消耗的功率Pc为 由切削手册表1.30中CA6140机床说明书可知，CA6140主电动机功率为7.8KW，当主轴转速为600r/min时，主轴传递的最大功率为5.5KW，所以机床功率足够，可以正常加工。切削工时：式中，所以 车外圆：（切削

19、手册表1.6Ra=6.3，刀夹圆弧半径r=1.0mm），切削速度： 式中： 则 按机床说明书取n=770r/min,则此时 V=145m/min切削工时 式中：，所以 工序三：粗铣，精铣孔端面70，80；齿 （参考切削手册表3.3）切削速度：参考有关手册，确定v=0.45m/s，即27m/min。采用高速钢镶齿三面刃铣刀，齿数Z=20.则 现采用X63卧式铣床，根据机床使用说明书（见工艺手册表4.2-39），取，故实际切削速度为 当时，工作台的每分钟进给量应为 查机床说明书，刚好有，故直接选用该值。切削工时： 工序四：钻端面8-13孔 该倒角是内孔倒角，选用卧式车床CA6140。由于最后的切削

20、宽度很大，故按成形车削制订进给量。根据手册及机床取 （见切削手册表1.8）当采用高速钢车刀时，根据一般资料，确定切削速度。则 按机床说明书取，则此时切削速度为 切削工时 ，则 工序五：铣位于侧面两端的键槽7.5。 工具都采用高速钢车刀，安装在Z525，查表2.13，精度可达IT1113，R a6.350。Z525：主轴转速：502500 r/min 进给量 ：0.051.6mm/r 最大转矩力：196.2N*m 最大进给力: 7848N 电机功率： 2.2KW（1） 槽深4.5，宽7.5。 （见切削手册表2.7） （见切削手册表2.13及表2.14） 所以切削速度工序六：钻孔 （切削手册表2.

21、7） （切削手册表2.13及表2.14）所以，当钻的 孔时： 切削工时（8个孔）：则 当攻时： 切削工时（8个孔）：则 当攻螺纹8-M13mm时： 所以 按 机床选取 ，则。机动工时： 已知，攻M20孔，则 工序7：粗铣侧面零件轴向长度为别为130，93。 （参考切削用量简明手册表337切削速度：参考相关手册，确定v=0.45m/s 即27m/min采用高速三面铣刀，dw=225，齿数Z=20则 先采用X63卧式铣床，根据机床使用说明书（见机械加工工艺手册表4.239）取,故实际切削速度为 当=37.5r/min时，工作进给量查机床说明书正好有=60mm/min，故直接选用该值。切削时间 =2

22、.55（min）工序8：在距端面130的侧面钻11.4的的螺孔。 1、钻130mm F=0.41mm/min(见切削简明手册表2.7) V=12.25 mm/min(见切削简明手册表2.1及表2.14)按机床选取=850r/min（按机械加工工艺手册表2.136）所以实际切削速度 切削工时：2、钻130mm F=0.41mm/min(见切削简明手册表2.7) V=12.25 mm/min(见切削简明手册表2.1及表2.14)按机床选取=850r/min（按机械加工工艺手册表2.136）所以实际切削速度 切削工时：第三章 夹具的设计 3.1 定位误差分析计算定位误差是指由于定位不准而引起的某一工

23、序尺寸或位置要求方面的加工误差。对夹具设计中的某一定位方案，只有其可能产生的定位误差小于工件相关尺寸或位置公差的1/3，或满足，即可认为该定位方案符合加工精度的要求。对于我设计的夹具来说：该夹具以两个平面定位，要求保证孔轴线与左侧面间的尺寸公差以及孔轴线与底平面的平行度公差。为了满足工序的加工要求，必须使工序中误差总和等于或小于该工序所规定的工序公差。分析镗孔中心线与A面的平行度误差：由于采用的是底面定位，底面既是工序基准，也是定位基准，故基准不重合误差为零，底面与支承板之间始终保持接触，故基准位移误差也为零，由于使用了镗模，需要保持A面与待加工孔中线的距离350.07 mm和平面度0.07，

24、以及孔之间的位置度630.05mm都由镗模制造时候的位置精度确定，而镗模制造时所允许的公差只是零件公差的1/51/3，由此可知本夹具的定位误差是非常小的，夹具定位方案可行。 3.2 定夹紧方案及元件确为了改善劳动条件和提高生产率，目前在大批量生产中均采用机动夹紧。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。今采用自制V型块连接液压夹紧装置进行夹紧。（参照镗床夹具总装图）。 3.3 对刀方案由于使用镗模与钻套，镗套的作用是确定工件上被加工孔的位置，引导刀具并防止其在加工中发生偏斜，所以说刀具通过固定好后的镗套就可以自动找正对刀（参照镗床夹具总装图）。3.4 夹具体分析为保证

25、夹具在工作台上安装稳定,应按照夹具体的高度比不大于1.25的原则确定其宽度,而且把底座做成四周边框接触机床工作台，这样既能加强夹具体的刚度，又能减轻夹具体的质量。另外为增强刚性，底座应采用十字形筋条，底座上还应设置找正基面，以便于夹具的制造和装配。（参照镗床夹具总装图）。3.5 夹紧力的计算第三章 夹具的设计1.1 3.1机床夹具的作用广义而言，凡是在接写制造过程中为保证质量和使工序加速，方便或安全的附加装备，均可称为夹具。他一般包括机床夹具，冲压夹具，热处理夹具，焊接夹具，装配夹具等等。机床夹具主要用于机床切削加工，起机床与工件，刀具之间的桥梁作用，是工艺系统中的一个重要环节。按国家标准（G

26、B4863-85）给出的定义：“机床夹具是用以装夹工件（和引导刀具）的装置”。1. 保证加工精度采用夹具安装，可以准确地确定工件与机床，刀具之间的相互位置，工件的位置精度由夹具保证，不受工人技术水平的影响，其加工精度而且稳定。2. 提高生产效率，降低成本 用夹具装夹工件，无需找正便能使工件迅速地定位和夹紧，显著地减少辅助工时；用于装夹工件提高了工件的刚性，因此可加大切削用量；可以使用多件，为工位装夹装夹工件，并采用高效夹紧机构，这些因素均有利于提高劳动生产率。另外采用夹具后，产品质量稳定，废品率下降，可以安排技术等级较低的工人，明显地降低了生产成本。3. 扩大机床的工艺范围使用专用夹具可以改变

27、机床的用途和扩大机床的使用范围，实现一机多能。例如，在车床或摇臂钻床上安装镗模夹具后，就可以对 箱体孔隙进行镗削加工；通过专用夹具还可将车床改为拉床使用，以充分乏味通用机床的作用。4. 减轻工人的劳动强度用夹具装夹工件方便，快速，当采用气动，液压等夹紧装置时，可 减轻工人劳动强度。5. 缩短新产品试制周期由于组合夹具，可调整夹具等多用途夹具元，足见的标准化和通用化，从而在新产品试制中可以大大发挥其优势，充分利用组装，更换少数元，组件和调整方法，来满足大部分工序的要求，使专用夹具的数量减少；从而减缩了夹具设计和制造的工作量，使试制的周期缩短，费用减少。1.2 3.2夹具的组成虽然机床夹具的种类繁

28、多，但它们的工作原理基本上是相同的。将各类夹具中，作用相同的结构或元件加以概括，可得出夹具一般所共有的以下几个组成部分，这些组成部分既相互独立又相互联系。1. 定位支承元件定位支承元件的作用是确定工件在夹具中的正确位置并支承工件，是夹具的主要功能元之一。定位支承元件的定位精度直接影响工件加工的精度。2夹紧装置夹紧元件的作用是将工件压紧夹牢，并保证在加工过程中工件的正确位置不变。3连接定向元件这种元件用于将夹具与机床连接并确定夹具对机床主轴、工作台或导轨的相互位置。4对刀元件或导向元件 这些元件的作用是保证工件加工表面与刀具之间的正确位置。用于确定刀具在加工前正确位置的元件称为对刀元件。用于确定

29、刀具位置并引导刀具进行加工的元件称为导向元件.5其它装置或元件 根据加工需要，有些夹具上还设有分度装置、靠模装置、上下料装置、工件顶出机构、电动扳手和平衡块等，以及标准化了的其它联接元件。6夹具体 夹具体是夹具的基体骨架，用来配置、安装各夹具元件使之组成一整体。常用的夹具体为铸件结构、锻造结构、焊接结构和装配结构，形状有回转体形和底座形等形状。上述各组成部分中，定位元件、夹紧装置、夹具体是夹具的基本组成部分。1.3 3.3钻床夹具的主要类型 钻床夹具简称钻模，主要用于加工孔及螺纹。它主要由钻套、钻模板、定位及夹紧装置夹具体组成。其主要类型有以下几种。（1）固定式钻模 在使用中，这类钻模在机床上

30、的位置固定不动，而且加工精度较高，主要用于立式钻床上加工直径较大的单孔或摇臂钻床加工平行孔系。（2）回转式钻模 这类钻模上有分度装置，因此可以在工件上加工出若干个绕轴线分布的轴向或径向孔系。（3）翻转式钻模 主要用于加工小型工件不同表面上的孔，孔径小于f8f10mm。它可以减少安装次数，提高被加工孔的位置精度。其结构较简单，加工钻模一般手工进行翻转，所以夹具及工件应小于10 kg为宜。（4）盖板式钻模 这种钻模无夹具体，其定位元件和夹紧装置直接装在钻模板上。钻模板在工件上装夹，适合于体积大而笨重的工件上的小孔加工。夹具、结构简单轻便，易清除切屑；但是每次夹具需从工件上装卸，较费时，故此钻模的量

31、一般不宜超过10 kg。（5）滑柱式钻模 滑柱式钻模是带有升降钻模板的通用可调夹具。这种钻模有结构简单、操作方便、动作迅速、制造周期短的优点，生产中应用较广。1.4 3.4.钻模的设计要点1.4.1 3.4.1钻套 钻套安装在钻模板或夹具体上，用来确定工件上加工孔的位置，引导刀具进行加工，提高加工过程中工艺系统的刚性并防振。钻套可分为标准钻套和特殊钻套两大类。 （1）固定钻套 （2）可换钻套 （3）快换钻套 （4）特殊钻套 1.4.2 3.4.2钻模板钻模板用于安装钻套，确保钻套在钻模上的正确位置，钻模板多装在夹具体或支架上，常见的钻模板有：（1）固定式钻模板 （2）铰链式钻模板 （3）可卸（

32、分离）式钻模板 （4）悬挂式钻模板 1.5 3.5常用定位元件及选用工件在夹具中要想获得正确定位，首先应正确选择定位基准，其次是选择合适的定位元件。工件定位时，工件定位基准和夹具的定位元件接触形成定位副，以实现工件的六点定位。1对定位元件的基本要求1）限位基面应有足够的精度。定位元件具有足够的精度，才能保证工件的定位精度。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磨擦，容易磨损，为此要求定位元件限位表面的耐磨性要好，以保持夹具的使用寿命和定位精度。3）支承元件应有足够的强度和刚度。定位元件在加工过程中，受工件重力、夹紧力和切削力的作用，因此要求定位元件应有足够的刚度和

33、强度，避免使用中变形和损坏。4）定位元件应有较好的工艺性。定位元件应力求结构简单、合理，便于制造、装配和更换。5）定位元件应便于清除切屑。定位元件的结构和工作表面形状应有利于清除切屑，以防切屑嵌入夹具内影响加工和定位精度。1.6 3.6定位的选择 图3.11圆柱销； 2短心轴； 3支承板根据零件图，选用这种一面一孔的定位方式，夹具的定位元件如上图组成。1圆柱销限制一个自由度（Z轴的转动）2短心轴限制了零件的两个自由度（X，Y方向的移动），3支承板限制了零件的3个自由度（X，Y轴的转动，Z轴的移动）1.7 3.7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置“定与

34、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，加工后各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，定位误差仅是加工误差的一部分，为了保证加工精度，一般限定定位误差不超过工件加工公差T的1/51/3，即 D(1/51/3)T （式3.1） 式中 D定位误差，单位为mm； T 工件的加工误差，单位为mm。1.7.1 3.7.1定位误差产生的原因工件逐个在夹具中定位时，各个工件的位置不一致的原因主要是基准

35、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，产生的基准不重合误差。1基准位移误差Y由于定位副的制造误差或定位副配合间所导致的定位基准在加工尺寸方向上最大位置变动量，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成完全一致，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，如图所示，心轴和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，导致这批工件的加工尺寸H中附加了工件定位基准变动误差，其变

36、动量即为最大配合间隙。可按下式计算： Y = amax - amin = 1/2 (Dmax - dmin) = 1/2（D +d） （式3.2） 式中 Y基准位移误差单位为mm； Dmax孔的最大直径单位为mm； dmin轴的最小直径单位为mm。 D 工件孔的最大直径公差，单位为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，以提高定位精度。2基准不重合误差B加工尺寸的基准是外圆柱面的母线，但定位基准是工件圆柱孔中心线。这种由于工序基准与定位基准不重合所导致的工序基准在加工尺寸方向上的最大位置变动量，称为基准不重合

37、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。基准位移误差应为Y = 1/2（D +d0），基准不重合误差则为 B = 1/2d （式3.3） 式中 B基准不重合误差单位为mm； d工件的最大外圆面积直径公差，单位为mm。 因此，尺寸h的定位误差为 D = Y + B = 1/2（D +d0）+ 1/2d 计算基准不重合误差时，应注意判别定位基准和工序基准。当基准不重合误差由多个尺寸影响时，应将其在工序尺寸方向上合成。基准不重合误差的一般计算式为B = i cos 式中 i定位基准与工序基准间的尺寸链组成环的公差，单位为mm；i的方向与加工尺寸方向间的夹角，单位为（）。1.7.

38、2 3.7.2定位误差的计算定位元件尺寸及公差的确定。本夹具的主要定位元件是短心轴，加工时它于零件圆弧面配合，与零件的尺寸公差相同：即当零件安装在夹具中时，心轴处的最大间隙为： （式3.4）零件的4个孔均允偏差为及公差T=0.5mm所以 （式3.5）即最大间隙能满足零件的精度要求。1.7.3 3.7.3夹紧力的计算查机械加工工艺手册表得，钻孔麻花钻的刀具材料为高速刚时。夹紧力F为： （式3.6） 取 所以 此次设计选用螺纹夹紧机构，查机械设计夹具手册第二卷 表1-2-25可知：当选螺栓直径为20mm，螺距为2.5mm时，只需要用力臂为240mm的扳手用100N的力就可以使螺纹产生7950N的夹

39、紧力，远远大于切削力。所以本夹具安全可靠。1.7.4 3.7.4夹具设计及操作的简要说明3.6.1定位分析 如前所述，在设计夹具时，应注意提高劳动生产率。为此着眼于快速夹紧装置。因为这是提高劳动生产率的重要途径。本夹具以底面定位及内孔定位。底面以两块B型支承板定位限制工件2个自由度，内孔用一心轴限制工件4个自由度，从而达到了完全定位的目的。3.6.2夹具的具体说明及操作 首先将心轴和夹具体装配起来，然后将工件放在心轴上以心轴定位内孔限制工件四个自由度，夹具体限制工件两个自由度，从而达到了完全定位的木的。然后将钻模板放在工件上用开口垫圈和螺母把工件夹紧，即可用摇臂钻床对工件进行钻削加工。当加工完

40、毕后，只需要拧送螺母娶出开口垫圈，就可以取出工件，完成对工件的加工。这种夹具结构简单，操作方便，并且实用，所以完全符合本次设计的要求。第四章 结 论 1）目标完成情况：经过几个月的努力，设计达到了预想的成功，由于条件的限制没能加工出成品，但对于我自己来说已经学到了不少东西。2）存在不足：一 是对车床，钻床的不熟悉，二 是在公差与配合方面的知识所学较少。3）程序设计中遇到的问题及解决方法：主要困难：学院图书馆相关资料有限，设计此项目任务重工作量大物力条件有限以及经济上的原因造成难以落实原材料加工出成品。解决方法：在互连网上收集相关资料与有关公司联系落实加工4）总结和体会：这次课程设计给我们提供了一个应用自己所学知识的机会，从到图书馆查找资料到对夹具精度分析与计算和运用CAD画出夹具零件图到最后夹具总图的成型。都对我所学的知识进行了检验。可以说，本次课程设计有苦也有甜。设计思路是最重要的，只要你的