2055 ca6140车床手柄φ14h7孔钻床夹具设计

2055CA6140车床手柄14H7孔钻床夹具设计CA6140车床手柄14H7孔钻床夹具设计（一）机械加工工艺规程设计第一章手柄座的工艺分析及生产类型的确定11手柄座的用途其余图1CA6140车床手柄座零件图题目所给的零件是CA6140车床的手柄座。它位于车床操作机构中，可同时操纵离合器和制动器，即同时控制主轴的开、停、换向和制动。操作过程如下当手把控制手柄座向上扳动时，车床内部的拉杆往外移，则齿扇向顺时针方向转动，带动齿条轴往右移动，通过拨叉使滑套向右移，压下羊角形摆块的右角，从而使推拉杆向左移动，于是左离合器接合，主轴正转；同理，当手把控制手柄座向下扳动时，推拉杆右1移，右离合器接合，主轴反转。当手把在中间位置时，推拉杆处于中间位置，左、右离合器均不接合，主轴的传动断开，此时齿条轴上的凸起部分正压在制动器杠杆的下端，制动带被拉紧，使主铀制动。12手柄座的技术要求表11手柄座零件技术要求表13审查手柄座的工艺性55MM分析零件图可知，手柄座左右两端面和14MM孔端面均有要求切削加工，孔端面、10MM孔端面、14MM孔端面和25MM孔凸台端面均为平面，可以防止加工过程中钻头钻偏，以保证孔的加工精度，而螺纹孔M10和圆锥孔5MM的端面均为圆柱面保证孔的加工精度较困难；另外在轴向方向上的25MM孔凸台端面作为定位基准加工要求较其他端面高。主要工作表面虽然加工精度也相对较高，但也可以在正常生产条件下，采用较经济的方法保质保量地加工出来。由此可见该零件的工艺性较2好。现将主要加工面分述如下131孔的加工该零件共有5个孔要加工45MM外圆凸台端面（25MM孔凸台端面）是零件的主要加工面，其他的面、孔与其有位置尺寸度要求，因而是后续工序的主要精基准面，需精加工出来；10MM孔与25MM孔有平行度要求，也需要精加工；14MM是不通孔，特别注意该孔的加工深度；5MM圆锥孔虽是小孔，但由于表面粗糙度要求高，仍需精铰。55MM油孔表面粗糙度有RA32M的要求，因此对其也应该要进行精铰。132面的加工该零件共有4个端面要加工45MM外圆凸台端面精度要求较高，同时也是配合25MM孔作为后续工序的精基准面，需精加工；45MM圆柱大端面、25MM孔端面以及14MM孔端面粗铣既可。133槽的加工该零件仅有2个槽需加工25MM孔上键槽两侧面粗糙度为RA16MM，需精加工，底面加工精度要求不高，加工键槽时很难以45MM外圆端面为定位基准，因而工序尺寸的计算较复杂；而槽14MM两侧面粗糙度均为RA63MM，半精铣即可。134螺纹孔的加工M10MM螺纹孔的加工，它与10MM孔和25MM孔连心线有30角度要求，同时螺纹孔中心线与45MM圆柱端面有11MM的尺寸位置要求。由以上分析可知，该零件的加工应先加工45MM圆柱两端面，再以端面为基准加工作为后续工序主要精基准的25MM孔，进而以该孔为精基准加工出所有的孔，面，槽，螺纹孔等。第二章确定生产类型和毛坯的制造形式21确定手柄座生产类型依设计题目知Q5000件/年，结合生产实际，备品率A和废品率B分别为83和2。所以N5000件/年（18）（12）5500件/年手柄座重量为073KG，由参考文献【1】表13知，手柄座为轻型零件；由参考文献【1】表14知，该手柄座类型为大批生产。22确定毛坯的制造形式零件材料为HT1533，根据选择毛坯应考虑的因素，该零件体积较小，形状较复杂，外表面采用不去除材料方法获得粗糙度要求，由于零件生产类型为成批，大批生产，而砂型铸造生产成本低，设备简单，故本零件毛坯采用砂型铸造。由于零件上孔都较小，且都有严格的表面精度要求，故都不铸出，留待后续机械加工反而经济实用。由于该手柄座在工作过程中不经常变动，受力不大，毛坯选用铸件，该手柄座轮廓尺寸不大，且生产类型为大批生产，为提高生产率和铸件精度，宜采用机器造型铸造，而且还要保证造型铸造毛坯的拔模斜度不大于2，铸造圆角半径为R35。第三章拟定手柄座工艺路线31定位基准的选择定位基准分为粗基准和精基准的选择311精基准的选择0033根据该手柄座零件的技术要求和装配要求，选择手柄座250MM孔及45MM外圆凸台端面作为精基准，零件上的很多表面都可以采用它们作基准进行加工，遵循0033了“基准统一”原则。又因为轴孔250MM的轴线是设计基准，选用其作为精基准定00150018位加工手柄座脚上孔100实现了设计基MM和孔140MM以及其他的孔和表面，0015准和工艺基准重合，保证了被加工表面的位置度要求及100MM孔轴线和0033250MM孔轴线的平行度要求。选用手柄座45MM外圆凸台端面作为精基准同样是遵循了“基准重合”原则，因为该手柄座上的尺寸多以该端面作为设计基准。选用0033250MM孔及45MM外圆凸台端面作为精基准，夹紧力可作用在手柄座0033250MM孔的大端面上，夹紧稳定可靠。4312粗基准的选择粗基准选择应为后续加工提供精基准，由于该零件毛坯没有铸孔，故只能以3个主要端面为基准，由于45MM小端面表面粗糙度为RA32MM，若直接以大端面为粗基准，恐不能一次达到加工精度，故先以45MM小端面为粗基准，粗铣45MM大端面，再以45MM大端面为基准，精铣小端面，并保证尺寸43MM。32表面加工方法的确定根据手柄座零件图上各加工尺寸精度和表面粗糙度，确定加工零件各表面的加工方法，如表31所示。表31零件表面的加工方法33加工阶段的划分零件的加工质量要求较高时，常把整个加工过程划分为几个阶段331粗加工阶段粗加工的目的是切去绝大部分多余的金属，为以后的精加工创造较好的条件，并5为半精加工，精加工提供定位基准，粗加工时能及早发现毛坯的缺陷，予以报废或修补，以免浪费工时。粗加工可采用功率大，刚性好，精度低的机床，选用大的切前用量，以提高生产率、粗加工时，切削力大，切削热量多，所需夹紧力大，使得工件产生的内应力和变形大，所以加工精度低，粗糙度值大。一般粗加工的公差等级为IT11IT12。粗糙度为RA80100M。332半精加工阶段半精加工阶段是完成一些次要面的加工并为主要表面的精加工做好准备，保证合适的加工余量。半精加工的公差等级为IT9IT10。表面粗糙度为RA10125M。333精加工阶段精加工阶段切除剩余的少量加工余量，主要目的是保证零件的形状位置几精度，尺寸精度及表面粗糙度，使各主要表面达到图纸要求另外精加工工序安排在最后，可防止或减少工件精加工表面损伤。精加工应采用高精度的机床小的切前用量，工序变形小，有利于提高加工精度精加工的加工精度一般为IT6IT7，表面粗糙度为RA1125M。34工艺路线方案的拟定与比较拟定工艺路线的内容除选择定位基准外，还要选择各加工表面的加工方法，安排工序的先后顺序，确定加工设备，工艺装备等。工艺路线的拟定要考虑使工件的几何形状精度，尺寸精度及位置精度等技术要求得到合理保证，成批生产还应考虑采用组合机床，专用夹具，工序集中，以提高效率，还应考虑加工的经济性，以便使生产成本尽量下降。341工艺路线方案一1）粗铣手柄座45MM圆柱左右两端面；2）半精铣45MM圆柱凸台端面，保证尺寸43MM；3）钻粗铰精铰25H8MM孔；4）拉键槽，保证尺寸273H11；5）钻粗铰精铰10H7MM孔；6）铣槽，保证尺寸14MM，深度43MM；67）粗铣14H7MM孔端面，保证尺寸43MM；8）钻粗铰精铰14H7MM孔；9）钻攻M10MM螺纹孔；10）钻铰5MM圆锥孔；11）钻铰55MM孔；12）去锐边，毛刺；13）清洗；14）终检，入库；342工艺路线方案二1）粗铣手柄座45MM圆大端面；2）粗铣半精铣45MM圆柱小端面，保证尺寸43MM；3）钻粗铰精铰25H8MM孔；4）钻粗铰精铰10H7MM孔；5）钻粗铰精铰14H7MM孔；6）粗铣半精铣槽保证尺寸14MM，深度43MM；7）拉键槽，保证尺寸273H11MM；8）钻攻M10螺纹孔；9）钻铰55MM孔；10）钻铰5MM圆锥孔；11）去锐边，毛刺；12）清洗；13）终检，入库；343工艺方案的比较与分析上述两个方案区别在一是方案一以手柄座45MM圆柱左右两端面互为基准加工两端面；方案二先粗铣45MM圆柱大端面，再粗铣半精铣45MM圆柱小端面；二是方案二没有铣14MM孔端面，但由于14MM孔有严格深度要求，故最好还是粗铣一遍。在综合考虑上述工序顺序安排原则的基础上，选取工艺方案一。手柄座工艺路线及设备，工装的选用如下表327表32手柄座工艺路线及设备，工装的选用第四章机械加工余量、工序尺寸和毛坯尺寸的确定41查表确定加工余量CA6140车床手柄座零件材料为HT1533，毛坯重量约为073KG，生产类型为大批生产，采用砂型铸造生产。由于所有孔均有精度要求，且尺寸小，均不铸出。故仅确定三个端面的相关尺寸。砂型铸造，材料为灰铸铁，机器造型，公差等级为CT812，取CT10，加工余量8等级EG，取G切削余量查表，基本尺寸小于100MM，加工余量为14MM；基本尺寸小于63MM，加工余量为07MM。铸件公差等级查表，基本尺寸小于100MM，取32MM；基本尺寸小于63MM，取28MM。4245圆柱两端面毛坯尺寸及加工余量确定根据工序要求，45MM圆柱两端面经过两道工序，先粗铣45MM圆柱大端面，再粗，精铣45MM圆柱小端面，各步余量如下粗铣由机械加工工艺手册第一卷表3223，其余量值规定，对于小端面（50MM）为1020MM，现取16MM。表3227粗铣平面的厚度偏差（30MM）为025039MM，现取030MM。精铣由加工工艺手册表3225，其余量规定值为10MM。故铸造毛坯的基本尺寸为4312181047MM。又根据前面铸件尺寸公差标准值，取尺寸公差为28MM。故毛坯的名义尺寸43121610468MM；毛坯的最小尺寸46814454MM；毛坯的最大尺寸46814482MM；粗铣大端面后的最大尺寸431012452MM；粗铣大端面后的最小尺寸452030449MM；粗铣小端面后的最大尺寸431044MM；粗铣小端面后的最小尺寸44030437MM。精铣后尺寸与零件尺寸相同，但由于设计零件图纸并未给出具体的公差等级，现按加工工艺手册表529，粗铣精铣所能达到的经济精度取IT80039，按入体原则取值。故精铣后尺寸为4300039MM。4314H7孔端面毛坯尺寸及加工余量计算根据工序要求，14H7MM孔端面仅由粗铣得到，故14H7MM孔端面距25H8MM孔中心线的毛坯基本尺寸为4312442MM，故毛坯的名义尺寸4312442MM；毛坯的最大尺寸44214456MM；9毛坯的最小尺寸44214428MM。粗铣后尺寸应于零件图尺寸相同，但由于零件图纸并未给出具体的公差等级，现按前面粗铣平面厚度偏差取028MM。故粗铣后的尺寸为43MM其他毛坯尺寸由于零件图纸未做具体的工序尺寸要求，且对后面诸孔，槽的加工影响不大，仅粗铣即可。44钻粗铰精铰14MM孔的加工余量、工序尺寸和公差的确定由参考文献【1】表228可查得，精铰余量Z精铰005MM；粗铰余量Z粗铰095MM；钻孔余量Z钻130MM。参考文献【1】表120可依次确定各工序尺寸的加工精度等级为，精铰IT7；粗铰IT10；钻IT12。根据上述结果，再标准公差数值表可确定各工步的公差分别为，精铰0018MM；粗铰0070MM；钻0180MM。0018综上所述，该工序各工步的工序尺寸及公差分别为，精铰140MM；粗铰0070018013950MM；钻130MM，它们的相互关系如图41所示。图2钻粗铰精铰14MM孔的加工余量、工序尺寸和公差相互关系图45其他尺寸及其加工余量的确定其他工序尺寸包括4个孔，2个槽，1个螺纹孔的基本尺寸，现仅分析主要的5个孔的加工余量及尺寸偏差。5个孔均不铸出，机械加工出来，根据加工工艺手册，由于5个孔的表面粗糙度要求均较高，所以都要经过精铰工序，具体工序尺寸和加工余量为（1）25H8MM孔，RA16MM；根据加工工艺手册表3210，加工该孔的工艺为10钻扩铰钻孔23MM；扩孔248MM2Z18MM（Z为单边加工余量）；铰孔25H8MM。（2）10H7MM孔，RA16MM；根据加工工艺手册表329，加工该孔的工艺为钻粗铰精铰钻孔98MM；粗铰996MM；精铰10H7MM。（3）5MM圆锥孔，RA16MM；由于零件图纸未给出具体的公差等级，现也按H7公差等级加工，按表329，加工该孔的工艺为钻精铰钻孔48MM；精铰5H7MM。（4）55MM孔，RA32MM由于也未给出公差等级，现同样按5MM圆锥孔加工方式钻精铰钻孔48MM；精铰55H7MM。第五章切削用量、时间定额的计算51确定各工序切削用量及基本工时511工序I粗铣45MM圆柱大端面机床X51立式铣床刀具高速钢端铣刀，直径D50MM，齿数Z6根据加工工艺手册表2473，取每齿进给量FZ015MM/Z，根据切削工艺手册表39，取铣削速度V20M/MIN。则车床主轴转速N主1000V/D1274R/MIN，按机床选取铣刀转速N160R/MIN，则实际切削速度V实2512M/MIN工作台每分钟进给量FMFZZN144MM/MIN，则取铣床工作台进给量FM150MM/MIN，按加工工11艺手册表625，基本工时T065MIN。512工序II粗铣、半精铣45MM圆柱小端面机床X51立式铣床刀具高速钢端铣刀，直径D50MM，齿数Z6（1）粗铣45MM小端面，铣削余量Z12MM，同样查表选取确定切削速度V20M/MIN，进给量FZ015MM/Z，则车床主轴转速N主1274R/MIN，同样选取机床铣刀转数N160R/MIN，则实际切削速度V实2512M/MIN，工作台每分钟进给量FM144MM/MIN，铣床工作台进给量FM150MM/MIN，则基本工时间T043MIN。（2）半精铣45MM小端面，加工余量Z10MM，同样查表确定切削速度V20M/MIN，进给量FZ015MM/Z，则车床主轴转速N主1274R/MIN，同样选取机床铣刀转数160R/MIN，则实际切削速度2512M/MIN，工作台每分钟进给量F144MM/MIN，铣床工作台进给量F100MM/MIN，则基本工时T065MIN。513工序III钻粗铰精铰25H8MM孔。机床Z37摇臂钻床（1）扩孔248MM刀具高速钢锥柄标准麻花钻，D248MM双边余量2Z18MM由切削工艺手册表210查的扩孔钻扩孔时进给量F0708MM/R，并由加工工艺手册表4216取FZ072MM/R，扩孔钻扩孔时，根据切削工艺手册表215查得F14M/MIN，故F747M/MIN，则FR8960R/MIN，按机床选取FR68R/MIN，则F529M/MIN，基本工时T11MIN。（2）铰25H8MM孔刀具高速钢锥柄机用铰刀，D25MM由切削工艺手册表224查得F1015MM/R，并由加工工艺手册表4216选取FZ122MM/R，取切削深度H015025MM，F48M/MIN，则FR51102R/MIN，按机床选取FR68R/MIN，则F534M/MIN，基本工时T065MIN。12514工序IV钻，铰10H7MM孔机床Z525立式钻床（1）钻10MM孔刀具高速钢锥柄麻花钻，D98MM由切削工艺手册表27查得FZ017MM/R，由表215取VC23M/MIN，则FR7474R/MIN按机床选取N960R/MIN，则VC2954M/MIN，基本工时T031MIN。（2）粗铰996MM孔刀具高速钢锥柄机用铰刀，D996MM由切削工艺手册表224查得FZ017MM/R，根据表215取F6M/MIN，则FR19185R/MIN按机床选取FR195R/MIN，则F61M/MIN，基本工时T019MIN。（3）精铰10H7孔刀具高速钢锥柄机用铰刀，D10MM由切削工艺手册表224查得FZ08MM/R，根据表215取F6M/MIN，则FR19185R/MIN，按机床选取FR195R/MIN，则F61M/MIN，基本工时T031MIN。515工序V铣键槽机床X62卧式铣床刀具高速钢圆柱形铣刀，D13MM，Z6（1）第一次走刀根据加工工艺手册表2473，取FZ02MM/Z，根据切削工艺手册表39，13铣削速度VC15M/MIN。则FR3675R/MIN。按机床选取FR375R/MIN，则F1531M/MIN，VC5625MM/MIN，基本工时T094MIN（1）第二次走刀切削用量与第一次走刀完全相同，FZ02MM/Z，5625MM/MIN基本工时T094MIN。516工序VI钻粗铰精铰14H7MM孔机床Z525立式钻床（1）钻孔13MM刀具高速钢锥柄麻花钻，D13MM由切削工艺手册表27查得FZ036MM/R，由表215取F14M/MIN，则FR343R/MIN，按机床选取FR272R/MIN，则F1110M/MIN，F1531M/MIN，VC14基本工时T036MIN。（2）粗铰1395MM孔刀具高速钢锥柄机用铰刀，D1395MM由切削工艺手册表224查得F0510MM/R，并由加工工艺手册表4216取FZ081MM/R，V48M/MIN，则FR91182R/MIN，按机床选取FR140R/MIN，则F613M/MIN，基本工时T031MIN。（3）精铣14H7MM孔刀具高速钢锥柄机用铰刀由切削工艺手册表224查得F0510MM/R，并由加工工艺手册表4216取FZ062MM/R，V48M/MIN，则F91182R/MIN，按机床选取FR140R/MIN，则F615M/MIN，基本工时T040MIN。517工序VII钻，攻M10螺纹孔机床Z525立式钻床（1）钻85MM孔刀具高速钢锥柄麻花钻，D85MM由切削工艺手册表27查得F028MM/R，由表215取切削速度V16M/MIN，则主轴转速N600R/MIN，按机床选取主轴转速N545R/MIN，则切削速度V1455M/MIN，则基本工时T010MIN。（2）攻螺纹M10MM刀具高速钢锥柄机用丝锥等于工件螺纹螺距P，即F125MM/R，由切削工艺手册取切削速度V75M/MIN，则主轴转速N298R/MIN，按机床选取主轴转速N272R/MIN，则切削速度V68M/MIN，则基本工时T005MIN。518工序IX钻粗铰精铰55MM孔（1）钻48MM孔刀具高速钢锥柄麻花钻，D48MM由切削工艺手册表27查得选择48MM的高速钢锥柄麻花钻F机010MM/R15VC查20M/MIN1000VC查100020N查1326R/MIND048按机床选取N机1360R/MINVC机D0N机1000T4813601000205M/MIN基本工时52320075MIN136001铰55MM孔选择55MM的铰刀F机06MM/RN查1000VC查1000634742R/MIND055按机床选取VC机N机392R/MIND0N机1000553921000677M/MIN基本工时T52320043MIN3920616（二）专用夹具的设计第六章夹具体的设计由于生产类型为成批，大量生产，要考虑生产效率，降低劳动强度，保证加工质量，故需设计专用夹具。61定位方案设计611工件的定位基准及定位基面图3钻14H7孔工序示意图在设计任务书中，本夹具用于在钻床上加工CA6140车床手柄座的14H7孔，工件以25H8孔及端面、10H7孔作为定位基准，在一面两销上实现完全定位，由气缸推动压块直接夹紧工件。工件的定位基面为25H8孔内表面及端面、10H7孔内表面。612定位方案选取与比较为了加工14H7孔，必须使其完全定位。因此初步的设计方案如下，首先必须明确其加工时应如图2所示，这样垂直竖立放置，便于立式钻床加工。那么要使其完全定位，可以采用17A一面两销定位，以25H8MM和10H7MM两孔为定位基准就可以满足其要求。B一面加圆柱销和半“V”形块定位，以25H8MM为定位基准，再在25外圆表面用“V”形块定位。比较以上两个方案，明显A方案要好得多，因25H8MM和10H7MM两孔的中心线在同一直线上，所以只要将其两销定在同一平面同一直线上，就可以很快的将其定位（如图垂直放置）；而B方案和A方案不同点在于用的是“V”型快定位，要使零件很快垂直放置定位很难，并且需要量具对其精确测量，增加了工时。因此，选择一面两销定位最佳如上图所示，一面限制的自由度有3个，一个销钉限制一个自由度，两个一起再限制一个自由度；为使定位可靠，加工稳定，我所设计的定位方案如附图A1图纸手柄座夹具体装配图所示，总共限制了工件的全部6个自由度，属于完全定位。在该定位方案中，45MM圆柱小端面被夹具体上的一个支撑面顶住，限制了X轴的移动，Y轴的旋转，Z轴的旋转三个移动自由度。25H8MM孔内插入短销，限制了Y轴的移动，Z轴的移动，10H7MM孔中插入菱形销，限制了X轴的旋转，这样6个自由度全部被限制。定位面板如附图A1图纸手柄座夹具体装配图所示。613定位元件的选用与计算1）25H8孔用一个固定式短圆柱销定位限制二个自由度。本设计方案选用固定式定位销，由于加工的14H7MM盲孔恰好在定位基准25H8MM孔内表面上，若采用标准件，势必影响14H7MM孔的加工，因此可专门设计一个短圆柱销，其尺寸如零件图所示（见附录）销与25H8MM孔内表面为H8/G7间隙配合，既保证了短销定位，又方便了装夹工件。该销与定位面板上的15MM销孔呈S7/G6过盈配合。2）25H8孔端面用一个平面定位限制三个自由度。所以选用一个固定支承板来定位25孔的端面，因为夹紧工件时产生的力比较大，即我选用45号钢作为支撑板材料，因为支撑板要让短圆柱销穿出所以我设计的支承圆板孔隙为15MM，其与圆柱销产生过盈配合才能更好的使支撑板起到轻微效果，0010所以我确定其公差等级为S7，通过查互换性与测量技术可得到孔隙为150028因为夹紧定位时会产生较大的力，所以我取了板的厚度为5MM。具体尺寸见零件图。3）10H7孔用一个固定式菱形销定位限制一个自由度。本设计方案选用固定式定位销，查机床夹具设计手册，确定削边销为18B10X22GB220380标准，其相关尺寸如零件图所示（见附录）。它和定位面板上的10MM销孔呈P7/H6过盈配合，与工件上10MM孔呈H7/H6间隙配合。在实际生产中，由于菱形销的尺寸已标准化啊，因而常按下面步骤进行两销设计A确定两销中心距尺寸及公差取两孔中心距的基本尺寸为两销中心距的基本尺寸；其公差取工件孔中心距公差的1/51/3，取1/4。即令TLX1/4TLK由零件图可取两销中心距为507002002，TLK016，TLX004B确定圆柱销直径及其公差取相应孔的最小直径作为圆柱销直径的基本尺寸，其公差一般为G或F，选G67即通过查表及零件图可选取短圆柱销直径尺寸为2500070028C确定菱形销宽度，其直径及其公差首先查机械制造工艺学表61选取菱形销宽度B；然后按公式B合孔的最小直径，TLKD22MIN（其中B菱形销宽度，D2工件上与菱形销配TLX1MIN2MIN1MIN和分别为孔1和销1孔2和销2的最小间隙，TLX和TLK分别为两孔中心距和两销中心距的公差）计算菱形销与其配合孔的最小间隙2MIN；再计算菱形销直径的基本尺寸D2D22MIN；最后按H6或H7确定菱形销的直径公差。即可取B4，D10，B8，B13再按上述公式求得2MINTLKTLX1MIN0160040009400764B10D20076最后按H6确定菱形销直径的公差为0009MM。最后得到D210008562定位误差分析定位误差是指由于定位不准确引起的某一工序的尺寸或位置精度要求方面的加工误差。对于夹具设计中采用的定位方案，一般定位误差控制在工件公差的1/31/5，即可认为定位方案符合加工要求。对于本次设计的夹具，需要保证的尺寸要求保证盲孔14H7MM的深度距端28MM，检查长度为25MM的要求。定位基准是45MM圆柱小端面和25H8孔、10H7孔，由一面两销实现完全定位。由于45MM圆柱小端面经过半精铣，表面粗糙度达19到RA32M，故可认为45MM圆柱小端面的平面度误差为0，即可认为不存在基准位置度误差；而两定位销是水平放置，由于工件自重作用，工件定位孔与定位销上母线接触，在这垂直方向上的定位误差非常小，而加工盲孔14H7MM深度尺寸要求并不严格，综上所述，只要支撑面的标准尺寸得到保证，是不存在定位误差的。63导向装置的设计631钻套的设计由于该夹具用于一个孔经钻、粗铰、精铰三个工步加工的工序，所以选择快换钻套，快换钻套已标准化。632钻套高度和排屑间隙由参考文献机械制造工艺学查得钻套高度H125D排屑间隙H0312D式中，D为所加工孔径，排屑间隙系数选取05。所以H125D12514MM1435MMH05D0814MM112MM取12MM根据快换钻套JB/T804531999，基本尺寸D14MM选取钻套高度H30MM633钻模的设计钻模根据其结构特点可分为固定式钻模，回转式钻模，翻转式钻模，盖板式钻模和滑注式钻模。（1）固定式钻模在加工中相对于工件位置保持不变。这类钻模多在立式钻床，摇臂钻床和多轴钻床上使用。（2）回转式钻模是夹具具有分度装置，由于加工精度比较高，所以成本比较大，我不选用这种。（3）盖板式钻模的特点是没有夹具体，多用于加工大型工件上的小孔，我们这里所要钻的不是什么小孔，所以也不选。（4）滑注式钻模是一种具有升降模板的通用可调钻模，而且上升到一定高度时或压紧工件应能自锁。综合这几种钻模，我本着简单实用方便的原则选用了固定式钻模，且固定式钻模20跟我设计的夹具体用螺钉联接。为了减少钻套与钻头的配合间隙过大，钻孔和铰孔时刀具发生位移或倾斜，所以我们应该适当减少刀具与钻套的配合间隙，如用标准钻头不能满足这一要求时，可以采用带有后引导的专用钻头，我取它们得配合间隙为H7/G6。根据查机床夹具设计手册可知可换钻套与衬套之间的配合间隙一般是按H7/G6的配合公差。而且目前钻模都已经标准化，具体尺寸见我的部件图。64夹紧装置设计641夹紧装置选用原则夹紧力方向原则夹紧力的作用方向不应破坏工件的既定位置；夹紧力的作用方向应使所需夹紧力尽可能小；夹紧力的作用方向应使工件的夹紧变形最小。夹紧作用点原则夹紧里的作用点应正对夹具定位支撑元件或位于支撑元件所形成的稳定受力区域内，以免工件产生位移和偏转；夹紧力的作用点应正对工件刚性较好的部位上，以使夹紧变形尽可能少，有时可采用增大工件受力面积或合理分布夹紧点位置等措施来实现；夹紧力的作用点应尽可能靠近工件的加工表面，以保证夹紧力的稳定性和可靠性，减少工件的夹紧力，防止加工过程中可能产生振动。所以我设计的可能夹紧方案有方案一用压块来夹紧工件，通过螺栓拧紧，让压块来夹紧工件，由于工件25孔的端面已经加工过，所以用压块的话可能会影响其粗糙度，并且手动螺栓夹紧很费力，而且力度不好控制。方案二用三角卡盘夹紧工件，由于我们知道CA6140车床手柄座形状比较特殊，所以卡盘夹紧的话作用点选取不大方便。方案三选用气压缸装置夹紧，导气管前连上浮动支撑再加上压块夹紧工件。三个方案进行比较明显方案三更可行，因为该手柄是大批大量生产，所以如果要机械夹紧的话会很费力，浪费人工，所以选用气压夹紧方便省力，且中间加了一个浮动支撑，这样有利于更好的定位，也避免了压块压伤工件的情况产生。21642气压夹紧装置简介气压传动夹紧优点（1）传力介质是空气，空气是大气中取之不竭用之不尽的，无成本费用及供应上的困难；同时用过的空气可以直接放入外界，无污染问题。（2）压缩空气在管道中流动的压力损失小，因此，便于几种供应和实现远程距离操纵，以提高自动化速度（3）动作迅速，反应灵敏。因此可达到快速夹紧，方便操作。（4）结构简单，维护方便。与液压传动相比指点更为突出（5）夹紧牢固，使用安全（6）原件易于标准化和规格化。因此可以缩短工艺装备的制造周期和有利于降低成本。气压传动夹紧缺点（1）与手动夹紧装置相比，结构要复杂的多，受到生产批量与工厂条件的限制，而且要有压缩空气站，设备费用较高。（2）由于压缩空气的工作压力一般为45公斤力/平方厘米，因此，要达到响应的夹紧力，就要有足够大的活塞面积和一定尺寸的扩力机，所占的空间比较大。（3）空气有压缩性，夹紧的刚度不够高，故应设置自锁装置。（4）压缩空气流速大，通一管道出来的压缩空气在不同时间内空气压力也不尽相同，因此要有调速装置和稳压装置。（5）气压传动夹紧装置一般包括控制装置，能量转换装置和执行机构三部分。针对大批大量生产的工艺特征，从保证产品的质量和考虑尽量提高生产效率的问题来考虑，为此，应首先着眼于机动夹紧而不采用手动夹紧。这里采用气缸联动夹紧装置比较高效和省力。而且这是提高劳动生产率的重要途径之一，故夹具选用了气缸推动压块夹紧工件643动力源的设计动力源是整个夹具系统中的提供夹紧力的机构，是夹具机构中不能缺乏的部件。动力源的能否提供合适的夹紧力是夹具工作效率和质量的一大影响因素。因此，很有必要对动力源进行精密的计算和设计，以及参照国家标准或者机械标准进行严格的选择。那么，下面就对动力源进行设计和分析。我选用的是固定式气缸，目前这种气缸在我们国家都已经标准化了，常用的又耳座式，凸缘式，和摆动式三种。22不同的气缸，有不同的固定连接方式。耳座式气缸则采用耳座固定，凸缘式气缸采用凸缘固定，而摆动式气缸则用铰链来固定在这里我就选用耳座式，因为其比较简单方便。用四个螺栓固定在夹具体构架上就可以。设计气缸时，有关参数按照下面的原则确定1，壁厚的选择可按机床夹具设计表51选择，通过查表由于生产的是大批大量工件，所以为了增加其使用寿命气缸材料选用20钢无缝钢管，则壁厚5MM2，缸体直径的选择一般气缸正常的工作条件是周围介质温度为3580；工作压力为46公斤力/厘米。在选择气缸直径D时可以根据下式来确定D24KPP其中P为工作所需的推力K为放大系数，一般K115P为气体工作压力，一般为46公斤力/厘米2查机床夹具设计手册表51，可得到汽缸的内径D为100，活塞杆的直径D为32在这个装置中，拉力为10575N，推力为11781N。在计算活塞行程时，用于夹紧机构的气动装置，其气缸行程应该按计算所需的行程增加1020MM。其它的相关尺寸是按经验所给出的，一般都能满足要求。图4气缸零件图根据气缸的零件图以及相应的资料选择合理的活塞杆，换而言之，活塞杆的选用23是根据气缸的选择来的。二者的选择都可以参照资料，选择标准的值。能选用标准件的时候就尽量选用标准件，这不仅可以提高工件生产的效率，还可以拥有一定的经济性。图5活塞杆零件图65夹具体构架的设计由于夹具体上的其他需要零件都已经设计好，剩下的就是夹具体的一个大构架设计，因为上面要放一个气缸，还有钻模，所以经过琢磨我把夹具体构架设计成如零件图所示那样，将其刚放在构架尾部，并用四个螺栓连接固定，钻模使用四个螺钉拧紧放在构架上面，构架本体采用HT150，由于模型比较简单，所以我采用铸造方法成型。因为钻孔时候产生的力比较大所以我有设计了一个加强筋，加强筋作用有1、在不加大制品壁厚的条件下，增强制品的强度和刚性，以节约材料用量，减轻重量，降低成本。2、可克服制品因壁厚差别带来的应力不均所造成的制品歪扭变形。加强筋材料采用碳素结构钢，具体尺寸见构架零件图。夹具体构架上的螺钉全部采用标准件，用一个M18，四个M15，三个M8。机架上的所有零件尺寸详见我的零件图。第七章夹具的操作与维护装夹工件时应先将螺杆转动退出足够的行程