加工端盖6—φ6.6孔的钻床工艺装备设计

1钻床工艺装备设计加工端盖66.6孔摘要钻床主要指用钻头加工工件孔的机床。钻床的特点是结构相对简单，可进行钻孔和扩孔等，还可以更换刀具。钻床在现在的工业运用中，可分为以下几类：立式钻床、台式钻穿、摇臂钻床、深孔钻床、中心孔钻床、铣钻床和卧式钻床。钻头的旋转为机床的主运动，轴向运动为轴向运动。端盖加工工艺及钻孔夹具设计包括零件加工、工序设计、夹具设计。首先要对零件进行分析，了解零件的工艺，并选择零件的加工基准。然后进行零件的尺寸计算，以及算出在工序工艺中的切削用量、电机所需功率。再进行夹具的设计，选择出夹具的各个组成部件，例如：夹具体、夹紧单元、定位单元、夹具与机床的连接部件以及其他部件等，并且算出夹具定位时产生的误差，在设计中加以改进。关键词：钻床，零件加工，夹具。2DrillingtheprocessofdesignandequipmentTheprocessingendcaps6-6.6holeAbstractThedrillingmachinemainlyreferstotheworkpieceholewithadrillmachine.Thedrillingmachineischaracterizedbyarelativelysimplestructure,drillingandreaming,youcanalsochangethetool.Drilleddrillingmachineinindustrialuse,canbedividedintothefollowingcategories:verticaldrillingmachine,desktop,radialdrillingmachine,deepholedrillingmachine,thecenterholedrillingmachine,millingdrillingandhorizontaldrilling.Therotationofthedrillbittothemainmovementofthemachinetool,theaxialmovementoftheaxialmovement.Coverprocessanddrillingfixturedesignincludespartsprocessing,processdesign,fixturedesign.Thepart,forpartsoftheprocess,andchoosethepartsoftheprocessingbenchmark.Thenthesizeofthecalculationofthepart,aswellascalculatedthecuttingstepprocessrequiredbythemotorpower.Andfixturedesign,theselectedmemberofthevariouscomponentsofthefixture,forexample:thespecificfolder,theclampingunit,thepositioningunit,theconnectingmemberofthefixtureandthemachineaswellasothercomponents,etc.,andcalculatestheerrorisgeneratedwhentheclampsarepositionedtobeinthedesignimprovements.“KeyWords”:Drillingmachine，Partsprocessing,Fixture.3目录钻床工艺装备设计.1加工端盖66.6孔.1Thedoublesidescombineddrillingmaschineforgearboxprocessing.2Theoveralldesignofrightheadstrockbody.2第一章课题概述.51.1课题说明及研究目的.51.2课题的理论依据及方案.51.2.1课题思路.51.2.2研究步骤.51.3课题的发展趋势.6第二章主轴箱的设计.72.1主轴概述及其部分.72.1.1确定切削用量、轴向力、功率.72.1.2确定轴径及动力计算.112.2轴承端盖零件图.122.3传动系统.122.3.1传动系统的要求.122.3.2传动系统的设计.132.3.3传动系统的计算.132.4轴承.142.4.1轴承的选择.142.4.2轴承的寿命计算.152.4.3轴承的安装与调整.172.4.4轴承的润滑.182.5校核.182.5.1轴的校核.182.5.2齿轮的校核.192.5主轴箱总设计图.21第三章夹具.223.1定位.223.2夹紧方案.223.2.1夹紧装置的类型和结构.223.2.2夹紧装置的要求.233.2.3夹紧力的确定.233.2.4夹紧机构的选择.243.3导向装置.253.3.1导柱及钻模板.253.3.2钻模.253.3.3钻套.25第四章总装配图.2744.1概述.274.2设计.27致谢.285第一章课题概述1.1课题说明及研究目的本设计题目是钻床工艺装备设计加工端盖6-6.6孔。具体的设计内容为利用摇臂钻床一次钻削端盖6-6.6孔的相应夹具多轴头及悬挂式钻模板。通过设计该工装设备可以同时完成端盖6孔的钻削。用夹具装夹工件时，工件相对于刀具及机床的位置精度由夹具保证，使同一批工件的加工精度趋于一致，保证工件的加工精度，同时很大程度提高生产率。本题目研究的内容在国内、外属于成熟装置。对于提高生产率保证加工精度具有明显优势。由于大批量生产的需要，设计制造并运用本套工装夹具，可以大幅提高生产率；同时采用本套夹具也使加工精度得到了提高，有很高的性价比。该题目来源于生产实际，通过这次毕业设计我能够系统和全面地利用所学的专业知识，为今后工作奠定坚实的基础。1.2课题的理论依据及方案1.2.1课题思路本课题研究依据机床夹具设计原理，结合机床设计手册，机械制造装备设计等。这几本书内容丰富，含有大量的专业设计知识。从切削用量的计算，夹具的设计，定位装置的设计，导向装置的设计，夹紧装置的设计。这些书籍在多个方面详细的解释了钻床工艺装备设计方法和理论，给我了在设计上很多理论支持在丰富了理论基础依据，和研究所里实地观察以及多次工厂实习积累下来的丰富经验。再加上指导老师在我设计时的悉心指导，我已具备了相对成熟的条件来进行本次课题的研究。1.2.2研究步骤首先研究原始资料。根据任务书中提出的设计要求，明确任务并收集有用资料。讨论设计方案进行方案论证。包括：1、工装图，工艺装备流程。2、了解夹具形式和结构。3、绘制夹具原理图和装配图。61.3课题的发展趋势20世纪70年代初，钻床在世界上还是采用普通继电器控制的。80年代后期由于数控技术的出现才逐渐开始在深孔钻床上得到应用，特别是90年以后这种先进技术才得到推广。本课题中所采用的摇臂钻床，是指主轴箱能在摇臂上移动，摇臂能回转和升降，工件固定不动，适用于加工大而重和多孔的工件，广泛应用于机械制造中。7第二章主轴箱的设计2.1主轴箱概述及其部分2.1.1确定切削用量、轴向力、功率表2.1钻孔推荐切削用量Table2.1加工材料加工直径d(mm)切削速度v（m/min）进给量f(mm/r)200241HBS160.070.126120.120.212220.20.4铸铁225010180.40.8（节选自组合机床设计简明手册p130表6-11）钻孔的切削用量还与钻孔深度有关。当加工铸铁件孔深为钻孔直径的68倍时，在组合机床上通常都是和其他浅孔一样采取一次走刀的办法加工出来，不过加工这种较深孔的切削用量要适当降低一些。其切削用量与多轴箱钻削浅孔时切削用量的关系大致按表3.2所示递减规律，根据具体情况适当选择。降低进给量的目的是为了减小轴向切削力，以避免钻头折断。钻孔深度较大时，由于冷却排屑条件都较差，使刀具寿命有所降低。降低切削速度主要是为了提高刀具寿命，并使加工较深孔时钻头的寿命与加工其它浅孔时钻头的寿命比较接近。表2.2Table2.2孔深（mm）3d(34)d(45)d(56)d(68)d切削速度v（m/min）v(0.80.9)v(0.70.8)v(0.60.7)v(0.60.65)v进给量f（mm/r）f0.9f0.9f0.8f0.8f（节选自组合机床设计简明手册p131表6-12）8组合机床的正常工作与合理地选择切削用量，即确定合理的切削速度和工作进给量有很大的关系，切削用量选的恰当，能使组合机床以最少的停车损失，最高的生产效率，最长的刀具寿命和最好的加工质量，也就是多快好省的进行生产。组合机床大多为多刀加工，而且是多种刀具同时工作。计算最佳切削用量的工作比较复杂。确定了在组合机床上完成的工艺内容后，就可以着手选择切削用量。目前组合机床的切削用量的选择，主要是参考现场采用的切削用量的情况，根据积累的经验来进行。由于组合机床有大量的刀具同时工作，为了能使机床能正常工作，不经常停车换刀，而达到较高的生产效率，所选的切削用量比一般的万能机床单刀加工要低一些。可概括地说：在多轴加工的组合机床上不宜最大的切削用量。1.确定切削用量应注意的问题尽量做到合理利用所有的刀具，充分发挥其性能。由于连接于动力部件的主轴箱上同时工作时的刀具种类和直径大小不等，因此其切削用量的选择也各有特点。如钻孔要求切削速度高而每转进给量小；铰孔却要求切削速度低而每转进给量大等。同一主轴箱上的刀具每分钟进给量是相同的，要使每把刀具均能有合适的切削用量是困难的。一般情况下可先按各类刀具选择较合理的主轴转速n（转/分）和每转进给量f（毫米/分），然后进行适当的调整使各刀具的每分钟进给量相同，皆等于动力滑台的每分钟进给量vf。这样各类刀具都不是按最合理的切削用量而是按一个中间的切削用量工作。假如确实需要，也可按多数刀具选用一个统一的每分钟进给量，对少数刀具采用附加机构（增、减速）机构，使之按各自需要的合理进给量工作。以达到合理使用刀具的目的。选择切削用量时，应考虑零件批量生产的影响。生产率要求不高时，就没有必要将切削用量选得过高，以免降低刀具得耐用度，对于要求生产率高得大批量生产用组合机床，也只是提高那些耐用度低，刃磨困难，造价高得所谓“限制性”工序刀具得切削用量。但必须注意不能影响加工的精度，也不能使刀具耐用度降低。对于“非限制性”刀具，应采取不使刀具耐用度降低的某一极限值，这样可减少切削功率。组合机床通常要求切削用量的选择使刀具耐用度不低于一个工作班，最少不低于4小时。切削用量的选择应有利于主轴箱设计。若能作到相邻主轴转速接近相等，则可以使主轴箱传动链简单；某些刀具带导向加工时，若不便冷却润滑，则应适当降低切削速度。选择切削用量时，还必须考虑所选的动力滑台的性能。尤其采用液压动力滑台时，所选的每分钟进给量一般比动力滑台可实现的最小进给量大50。否则，会由于温度和其他原因导致进给量不稳定，影响加工精度，甚至造成机床不能工作。2.切削用量的选择9必须从实际出发，根据加工精度、工件材料，工作条件、技术要求等进行分析，按照经济地满足加工要求地原则，合理地选择切削用量。一般常用查表法，参照生产现场同类工艺，通过工艺试验确定切削用量。查机床设计简明手册P130：表2.3高速钢钻头切削用量Table2.3由上表可见，根据工件的材料与加工的孔径，可以选择合适的切削用量。根据加工零件的材料及硬度加工材料铸铁硬度200-241HBS加工精度H11-H131.加工直径d=6.6mm2.切削深度ap=d/2=3.3mm3.3/6.6=0.533.每刃进给量=(0.100.18)d取0.1212fz=0.80mm/rf=0.40mm/r2z取vc=10m/min10dnHB160200HB200241HB300400切削用量加工直径（毫米）v（m/min）f（mm/r）v（m/min）f（mm/r）v（m/min）f（mm/r）160.070.120.050.100.030.086120.120.200.100.180.080.1512220.200.400.180.250.150.20225016240.400.8010180.250.405120.200.301010000=3.146.6nn=483r/minVf=n*f=4830.80=386.4mm/min参照组合机床设计手册组合机床切削用量计算图中推荐的切削力、转矩及功率公式表2.4钻扩铰切削力、转矩及功率公式Table2.4工序内容刀具材料工件材料切削力F(N)切削转矩T(N*mm)切削功率P(kw)备注钻孔高速钢灰铸铁F=26D0.8HB0.6T=10D1.9f0.8HB0.6P=Tv/9740Dfmax=0.45由表2.4知：钻孔,直径为6.6的切削力，切削转矩和切削功率为：F=26D0.8HB0.6=266.60.8227.330.6=264.5251725.94144=3052.13（N）T=10D1.9f0.8HB0.6=106.61.90.80.8227.330.6=1036.068950.8365125.94144=7827.06(Nmm)P=Tv/9740D=7827.0610/（97403.146.6）=0.388(KW)多轴箱所需动力计算多轴箱的动力计算包括多轴箱所需要的功率和进给力两项。多轴箱所需功率按下列公式计算：P多轴箱=切削空转损失,-,-+(3-5-1)式中切削切削功率，单位为kW;空转空转功率，单位为kW;损失与负荷成正比的功率损失，单位为kW。11每根主轴的切削功率，由选定的切削用量按公式计算或查图表获得；每根轴上的空转功率由表3.9确定；每根轴上的功率损失，一般可取所传递功率的1%。表2.5轴的空转功率空（kw）Table2.5轴径转速(r/min)15mm20mm25mm30mm1000.0040.0070.0120.0171600.0070.0120.0180.0272500.0100.0180.0280.0424000.0170.0300.0460.0676300.0260.0460.0730.105（节选自组合机床设计简明手册p62表46）由于轴的空转功率的选取要用到轴的直径，故先由主轴类型及外伸尺寸初步确定主轴直径。传动轴的直径也可以参考主轴直径大小初步选定。待齿轮传动系统设计完后再来验算某些关键的轴颈。表2.6轴的外伸尺寸及切削用量Table2.6主轴外伸尺寸（mm）切削用量轴号D/dL工序内容n(r/min)v（m/min）f（mm/r）轴1、25/1685钻孔483100.802.1.2确定轴径及动力计算根据1组合机床设计简明手册，P43表3-4d=B(10T)1/4=6.2(107.82706)1/4=18.44mm许用扭转角21度/米。取d=20mm。材料选用40rc淬火。根据12机械制造装备设计,P18计算主轴箱所需功率P主=N切/=0.388/0.9=0.43KW12N总=4N=43052=12208NT总=47827.06=31308.24Nmm故选择摇臂钻床Z3050转速483r/min。根据1组合机床设计简明手册，P43计算传动轴轴径d传动=B(10T)1/4=6.2(1031.30824)1/4=26.08mm取d传动=30mm轴材料选用45号钢调质，MPaB650Pas3602.2传动系统2.2.1传动系统的要求1.在保证有足够强度的前提下，主轴、传动轴和齿轮的规格要尽可能少，以减少各类零件的品种。2.最佳传动比为1-2.5，但允许采用到3-3.5。3.保证主轴的强度、刚度、转速和转向要求的前提下，力求使传动轴和齿轮为最少。应尽量用一根传动轴带动多根主轴；当齿轮啮合中心距不符和标准时，可采用齿轮变位的方法来凑中心距。4.粗加工主轴上的齿轮，应尽可能靠近前支承，以减少主轴的扭转变形。5.通常应避免通过主轴带动主轴，否则将增加主动主轴的负荷。2.2.2传动系统的设计机械系统运动方案的设计步骤：总体方案设计，执行系统设计，传动系统设计，原动机设计。在这一小节中我们重点介绍传动系统的设计。通常采用经济及有效的传动是：用一根传动轴带动多根主轴。因此，设计传动系统时，把所有主轴分成尽可能少的若干组同心圆，然后在各组同心圆圆心上放置一根传动轴来带动各自一组的主轴。用尽可能少的传动轴把各组轴与动力部件驱动轴连接起来。对于一些简单的，主轴相对来说数量较少或其他情况，也可采用别的布置次序。2.2.3传动系统的计算基本公式：13从主从主nZmA2从主从主从主n1主从从从mAZ22式中：主动轮齿数主从动轮齿数从Z主动轮转速（转/分）主n从动轮转速（转/分）从A中心距（毫米）m模数（毫米）估算齿轮模数：3)20(znP式中：P齿轮所传递的功率，单位KW；（P=0.388KW）Z对啮合齿轮中的小齿轮齿数；(z=22)n小齿轮转速，单位r/min。(n=483r/min)7.168.720.)30(m取m=2A=66Z主+Z从=266/m=44n主=483r/minn从=483r/min14从主从主nmAZ12=)483(2633Z主=33Z从=44-33=11验算主轴的转速n从n从=n主Z主/Z从=483r/min所以模数m=3齿数Z主=33齿数Z从=11主轴箱选用的是通用齿轮，材料是45号钢，齿宽为24mm。2.3轴承2.3.1轴承的选择依据轴承的结构，尺寸，以及所受轴向力的特点可以初步确定主轴以及传动轴上的轴承分别选择推力轴承和深沟球轴承。具体结构如下：2.3.2轴承的寿命计算151.轴1图深沟球轴承的寿命计算直齿圆柱齿轮的受力情况见图1所受轴向力N，扭距TN=3052.13NN6.08.26HBfDT=7827.06Nmm.9.10圆周力Ft=2T1/d1=27827.06/66=237N径向力Fr=Ft.tg20=237tg20=86NX1+86=X2(1)8620.0-86X1=0(2)解方程2得X1=20N)3(把(3)代入(1)得：X2=20+86=106NX1+237=X2(1)X186-23720=0(2)解方程2得X1=55N(3)把(3)代入（1）得：X2=55+237=292N由上面计算可知轴承2所受的力较大所以只计算轴承2的寿命。(1)当量动载荷计算由此可知轴承1和2都是深沟球轴承，但是轴承2所受的径向力要大于轴承1所受的径向力。所以在校核轴承寿命时应计算轴承1。取轴承2为校核对象，所受径向力Fr=60N根据4机械设计，P374当量动载荷P的计算公式是：)(ardYFXfP因为是轻微冲击所以冲击载荷系数取1.1在此深沟球轴承不承受轴向力所以0a当量动载荷P=fd(Xfr+Yfa)=1.160=66N(2)基本额定寿命计算根据4机械设计，P375式18.7PCnLh601寿命指数球轴承=3查表（GB/T276-94）基本额定动载荷C=9380N16考虑到本课题的实际应用情况，在此次设计中我们设计的轴承预期寿=60000h/hLL10A=106/60n(c/p)=106/60n(c/p)=16670/720(12800/112)3=34560410h故L10ALA所以可知所选用的深沟球轴承6204可以满足设计寿命要求。(3)轴1图深沟球轴承的静载荷计算当量静载荷p0r=40N轴承静载荷安全系数0S根据4机械设计，P383表18.14取1.5计算额定静载荷C0=S0Po=1.540=60N查表（GB/T276-94）得基本额定静载荷NC150所以静载荷计算符合要求。0/C所选轴承能满足寿命，静载荷的要求，且各项指标潜力都很大。2.轴1图推力球轴承的寿命计算(1)当量动载荷计算该推力球轴承主要承受在钻削时工件对钻头的反作用力。此作用力和钻头所受轴向力相等方向向上。所受轴向力N等于：N=3723.76N6.08.26HBfD6.08.0327.2Fd=12208N根据4机械设计，P382当量动载荷P的计算公式是：)(ardYFXfP因为是轻微冲击所以冲击载荷系数取1.1在此推力球轴承不承受径向力所以0r当量动载荷P=fd(XFr+Yfa)=1.112208=12350N(2)基本额定寿命计算根据4机械设计，P375式18.7PCnLh601寿命指数球轴承=3查标准（GB/T301-1995）基本额定动载荷C=22200N考虑到本课题的实际应用情况，在此次设计中我们设计的轴承预期寿=60000h/hLL10A=10/60n(c/p)=10/60n(c/p)=16670/720(22200/1562)=66469h17故L10ALA所以可知所选用的推力球轴承5304可以满足设计寿命要求。2.3.3轴承的安装和调整在轴承精度等级选择正确，主轴零件加工良好的条件下，轴承的安装和调整对主轴装配后的精度有决定性影响。轴承的安装是否正确，影响着精度、寿命、性能。因此要严格按照作业标准进行安装，作业标准的项目通常如下：（1）、清洗轴承及轴承关连部件（2）、检查关连部件的尺寸及精加工情况（3）、安装（4）、安装好轴承后的检查（5）、供给润滑剂2.3.4轴承的润滑滚动轴承的润滑主要是为了降低摩擦阻力和减轻磨损，也有吸震，冷却，防锈和密封等作用。合理的润滑和提高轴承性能，延长轴承的使用寿命有重要意义。滚动轴承的润滑目的是减少轴承内部摩擦及摩损，防止烧粘、其润滑效用如下。（1）、减少摩擦及摩损。在构成轴承的套圈、滚动体及保持器的相互接触部分，防止金属接触，减少摩擦、磨损。（2）、延长疲劳寿命。轴承的滚动疲劳寿命，在旋转中，滚动接触面润滑良好，则延长。相反地，油粘度低，润滑油膜厚度不好，则缩短。（3）、排出摩擦热、冷却。循环给油法等可以用油排出由摩擦发生的热，或由外部传来的热，冷却。防止轴承过热，防止润滑油自身老化。（4）、其他也有防止异物侵入轴承内部，或防止生锈、腐蚀之效果。轴承的润滑方法，分为脂润滑和油润滑。为了使轴承很好地发挥机能，首先，要选择适合使用条件、使用目的的润滑方法。若只考虑润滑，油润滑的润滑性占优势。但是，脂润滑有可以简化轴承周围结构的特长，将脂润滑和油润滑的利弊比较。182.4校核2.4.1轴的校核计算齿轮受力所受轴向力N，扭距TN=3723.76N6.08.26HBfD6.08.0327.2T=7827.06Nmm.9.10.91圆周力Ft=2T1/d1=27827.06/66=237N径向力Fr=Ft.tg20=237tg20=86N许用应力用插入法得：MPab5.1026应力校正系数59.01260b2.4.2齿轮的校核在本设计中，选用的齿轮材料是45号钢，调质处理。硬度229HB286HB，平均取240HB。1.齿面接触疲劳强度计算校核计算圆周速度vv=d1n1/601000=66483/601000=1.67m/s精度等级选8级精度齿数和模数m=3z1=33z2=11使用系数KAKA=1.25动载系数KVKV=1.219齿间载荷分布系数KH先求Ft=2T1/d1=27827.06/66=237NKAFt/b=1.25237/24=12.343N/mm100N/mma=1.88-3.2(1/Z1+1/Z2)=1.88-3.2(1/33+1/11)=1.5=1.235.4ZKH=1/Z2=1/1.22=0.7齿向载荷分布系数KHKH=A+B1+6.7(b/d1)2(b/d1)2+C10-3b=1.17+0.161+6.7(24/80)2(24/80)2+0.6110-3=1.19载荷系数KK=KAKVKHKH=1.251.21.351.19=2.39弹性系数ZEZE=189.8节点区域系数ZHZH=2.5接触最小安全系数SHminSHmin=1.25接触寿命系数ZNZN=1.25许用接触应力HH=HlimZN/Shmin=5221.25/1.25=522MPa验算ubdKTE121280436.9.86.05.19=93.12MPaH计算结果表明，接触疲劳强度较为合适，齿轮尺寸无需调整。否则，尺寸调整后还应再进行验算。2.齿根弯曲疲劳强度验算重合度系数YY=0.25+0.75/=0.25+0.75/1.79=0.6720齿间载荷分配系数KFKF=1/Y=1/0.67=1.49齿间载荷分布系数KFb/h=24/(2.252)=5.3KF=1.15载荷系数KK=KAKVKFKF=1.251.21.491.15=2.57齿形系数YFaYFa=2.28应力修正系数YSaYSa=1.76弯曲疲劳极限FlimFlim=450MPa弯曲最小安全系数SFminSFmin=1.60弯曲寿命系数YNYN=0.97尺寸系数YXYX=1.0许用弯曲应力FF=FlimYNYX/SFmin=4500.971.0/1.60=272.8MPa验算F=YFaYSaY2KT/bd1m=2.281.760.6722.574418.36/241302F传动无严重过载，故不作静强度校核。校核合格。21第三章绘制轴承端盖零件图22第四章夹具4.1定位精基准的选择应从保证零件精度出发，考虑装夹方便、结构简单。选择精基准一般应按如下原则：1重合原则为了容易地获得加工表面对其设计基准的相对位置精度要求，应选择加工表面的基准为其定位基准。这一原则称为重合原则。2统一原则当工件以一组精基准定位可以方便地加工其它表面时，应尽可能在多数工序中采用此精基准定位，这就是统一原则。采用统一原则可减少设计制造的费用，提高生产率，并可避免转换所造成的误差。3自为原则当工件精加工或光整加工工序要求余量尽可能小而均匀时，应选择加工表面本身作为定位基准，这就是自为原则。例如磨削床身导轨面时，就以床身导轨面作为定位基准。4互为原则为了获得均匀的加工余量或较高的位置精度，可采用互为基准反复加工的原则。例如加工精密齿轮时，先以内孔定位加工齿形面，齿面淬硬后需进行磨齿。4.2夹紧方案4.2.1夹紧装置的类型和结构夹紧装置目前分为斜偰夹紧机构，螺旋夹紧机构，偏心夹紧机构，端面凸轮夹紧机构，脚链夹紧机构，联动夹紧机构。1、按作用力的来源分夹紧装置可分为机动夹紧与手动夹紧两大类。机动加紧中又有气液压传动、气压传动、液压传动、电动机传动、电磁夹紧及真空夹紧等。手动夹紧是夹紧装置中最简单的形式，在小批和成批生产中仍然用的很广泛。它有以下优点：a、动力来源可以不受设备条件的限制，构造简单，维护方便。23b、操作者可以在一定范围内改变夹紧力的大小，从而得到最合适的夹紧力。但手动夹紧装置存在下列缺点：a、夹紧缓慢，增加时间。b、劳动条件不如机动夹紧装置好，工人操作容易疲劳。c、夹紧力大小不能恒定在严格的范围内，并且也难以产生大的夹紧力。2、按转变原始力为夹紧力的机构按照机构的繁简程度，夹紧装置可分为简单夹紧机构和组合夹紧机构。简单夹紧机构中将原始力转变为夹紧力的机构只有一个，如螺旋式、偏心式、杠杆式夹紧机构等。3、按夹紧方向及位置按机构对工件所作用的夹紧力方向的不同，夹紧装置又分为垂直夹紧、评选夹紧、对向夹紧、沿圆周径向夹紧或内部夹紧、外部夹紧等。4.2.2夹紧装置的要求1、夹紧过程中不得破坏工件在夹具中占有的重要位置。2、夹紧力要适当，既要保证工件在加工过程中的定位的稳定性，又要防止夹紧力过大损伤工件表面或使工件产生过大的夹紧变形。3、操作安全、省力4、工艺性好，结构应尽量简单，便于制造4.2.3夹紧力的确定夹紧力的三要素是方向、大小和作用点。确定夹紧力的方向时，一般应遵循下述原则：（1）夹紧力作用方向应有助于工件定位的准确性。（2）夹紧力方向应尽可能使所需夹紧力减小。（3）夹紧力方向应尽可能使工件变形减小对工件只施加一个夹紧力，或施加几个方向相同的夹紧力时，夹紧力的方向应尽可能的朝向主要限位面。夹紧力应朝向主要限位面。工件有了正确、稳定、可靠的定位后，在加工过程中还必须进行夹紧。在加工过程中受到切削力的作用，若不夹紧就会产生移动或振动，影响加工质量。工件夹紧夹紧工件时不应破坏工件在定位时所得到的正确位置。夹紧应可靠、适当。夹紧力的大小既要使工件在加工过程中不产生移动或振动，又不使工件产生过大的变形和损伤。工件在夹紧后的变形和受压24后工件表面可能引起的损伤，不应超过技术文件上的规定要求。必须保证不出现因毛坯形状不规则而产生夹不紧的现象。夹紧力的确定在夹紧工件之前，首先应合理确定夹紧力的三个要素，即夹紧力的方向、大小和作用点。夹紧力方向的确定在镗削加工过程中，切削力起着破坏工件的定位和夹紧的作用。但只要的方向合理，即使切削力很大，用较小的夹紧力也可以使工件顺利进行镗削。如果夹紧力的方向不当，即使切削力很小，也有可能影响和破坏定位，而无法进行顺利切削。洗沙设备正确的夹紧力的方向应正对着支承垫块。支承垫块位置，夹紧力的方向正对着支承垫块，夹紧稳定可靠。支承垫块如在位置，方向偏离了支承垫块，工件夹不紧，会使工件产生一个颠复力矩，可能会使工件产生局部变形，严重时甚至压坏工件。尽管镗削加工时工件的装夹方式各不相同，但选择力方向都应遵循以下原则。夹紧力应落在定位元件的支承范围内。和工件刚性较好的方向和部位。理论上，夹紧力应与上述力的作用相平衡；但实际上，大小还与工艺系统的刚性、夹紧机构的传递效率有关。而且，切削力在夹紧过程中是变化的，因此，夹紧力的计算是个很复杂的问题，只能进行估算。估算时应找出对夹紧最不利的状态，估算此状态下所需的夹紧力。并只考虑主要因素在力系中影响，略去次要因素在力系中的影响。夹紧力的点应落在定位元件的支承范围内。工件刚性好的方向和部位。我设计的这套夹具在选定夹紧力作用点时充分考虑了以上各要点。4.2.4夹紧机构的选择夹具的夹紧机构通常由3部分组成：夹紧动力部分、中间传动机构和夹紧元件。常用夹紧机构有：斜楔夹紧机构斜楔夹紧机构工作可靠，有比较大的增力特性，应用在气动和液动夹紧夹具中。螺旋夹紧机构螺旋夹紧机构结构简单，灵活多变，增力大，自锁性好，在生产中应用十分广泛。偏心夹紧机构偏心夹紧机构简单，操作方便，动作快，但它的夹紧行程小，自锁性较差，增力较小，所以常用在切削平稳，切削力不大的场合。铰链杠杆夹紧机构铰链杠杆夹紧机构增力大，容易改变力的作用方向，摩擦损失较小，多在气动、液动夹具中作增力机构；其缺点是自锁性比较差。定心夹紧机构该机构能实现对工件定心定位和夹紧。联动夹紧机构该机构能在一处施力，而几处一起夹紧。254.3导向装置4.3.1导柱及钻模板导柱是用于模具中与组件组合使用确保模具以精准的定位进行活动引导模具行程的导向元件。在具有固定式夹具的单工位组合机床上，当在工件的内避上钻孔时，为了使导套尽可能的靠近加工部位但又不影响工件装卸的方便性，也要采用活动钻模板。导柱一般是带肩圆柱形，一般会有油槽，油槽的数量随着导柱的程度加长而增加，极限最多的油槽一般是8个。在本夹具中采用的是把钻模板和机床主轴箱通过导柱和弹簧相连接。在加工工件时钻模板随主轴部分一起向下运动。加工完毕后钻模板随主轴箱的升起而升起，不影响工件的装夹。机床工作时，钻模板伸进工件的内腔使导套靠近内壁加工部位，以利于保证加工精度，加工完后钻模板可由工件内腔撤出，使其不妨碍装卸工件。导柱的圆度是有很高的要求的，打中心孔主要是为了能使用外圆磨床研磨外径，因为使用外圆磨床研磨外径的时候要用顶尖顶住中心孔使导柱旋转才可以研磨。4.3.2钻模钻模的定义：钻模是辅助钻孔的一种工装夹具。钻模的作用：保证钻模的位置,提高钻孔效率，降低工人对技术的要求。钻模的使用范围：1、法兰，2、电机板，3、机座，4、液压阀块，5、盖板，6、螺母，7、垫圈。8、轴等结构上除设置钻套和钻模板之外，没有其它特点的钻模，称为普通钻模。按在机床上安装的方式，普通钻模板可以分为固定式和非固定式两种。常用的钻模有固定式、回转式、翻转式和盖板式4种。固定式钻模:钻模与工件的位置保持不变，用来加工单个孔或在摇臂钻床上钻削若干平行孔。回转式钻模:带有回转分度装置，在不松开工件的情况下在同一圆周上的多