毕业设计（论文）-单面卧式组合钻床夹具设计

单面卧式组合钻床夹具设计PAGE\*ROMANPAGE\*ROMAN摘要机床自十五世纪以来，已有五百多年的历史，加工技术日益发达，对零件的加工也将变得简单便捷。本次设计基于单面卧式组合钻床的基础下，对其油泵体零件上的孔系钻孔作业及其加工的性能仿真，进行夹具设计。通过对机械加工资料及夹具设计要求查找相关资料，并在市场上做实际调查，进而论证夹具设计。从工艺角度来分析加工油泵体零件。其中单面卧式组合钻床生产功率卡填写由钻床的工序图、加工示意图、机床总体图。夹具设计主要包括：定位方案的确定，加紧机构的设计、导向装置。最后采用solidworks三维绘图软件对其油泵体零件进行运动仿真，最后对活塞杆、钻模板、夹具体进行有限元分析。关键词：夹具；运动仿真；单面卧式组合钻床；油泵体AbstractSincethefifteenththemachinetoolhasahistoryofmorethan500years,theprocessingtechnologyisincreasinglydeveloped,andtheprocessingofpartswillbecomesimpleandconvenient.Basedonthesingle-sidedhorizontalcombineddrillingmachine,thedesignoftheholedrillingoperationontheoilpumpbodypartsandtheperformancesimulationofthemachiningarecarriedout.Throughthemachiningdataandfixturedesignrequirementstofindrelevantinformation,andconductactualinvestigationsinthemarket,andthendemonstratethefixturedesign.Processoilpumppartsfromaprocessperspective.Thesingle-sidedhorizontalcombineddrillingmachineproducesthepowercardtofillintheprocessdiagram,processingschematicandoverallmachinediagramofthedrillingmachine.Thefixturedesignmainlyincludes:thedeterminationofthepositioningscheme,thedesignofthetighteningmechanism,andtheguidingdevice.thesolids3Ddrawingsoftwarewasusedtosimulatethemotionoftheoilpumpbodyparts.thefiniteelementanalysisofthepistonrod,thedrilltemplateandtheclampwascarriedout.Keywords:fixture motionsimulation single-sidedhorizontalcombinationdrillingmachineoilpumpbodyPAGE\*ROMANPAGE\*ROMAN目 录摘要 IAbstract II绪论 1组合钻床设计背景及意义 1组合钻床设计内容 1钻床的设计步骤 1油泵体零件分析及机床的总体设计 2油泵体零件的作用 2零件的毛坏选择 2零件的工艺分析 2组合钻床总体设计 3油泵体零件工序图 3加工示意图的设计 4机床动力部件选择及总体图设计 7夹具的设计 133.1概述 13夹具的定义 13组合钻床夹具的作用 13组合钻床夹具的组成和基本要求 13定位方案的设计 13定位方案的确定 13工件的定位误差及产生原因 13定位销的设计及定位误差的计算 14组合钻床夹紧机构的设计及夹紧力的计算 16夹紧机构设计的一般要求 16夹紧力方向的确定 16确定夹紧力时要考虑的实际情况 17夹紧力的计算 17夹紧机构的设计 18油缸的参数计算 18导向装置 19导向装置概述 19钻套类型的选择 20钻套高度和钻套与工件之间的距离大小的确定 20钻模板的结构及其设计 20夹具体分析 203.5.1概述 203.5.2夹具体结构的选择 21三维建模 22夹具体的建模 22钻模板的三维建模 23活塞杆的建模 25端盖的建模 26其余零件的三维建模 28钻床夹具机构的运动仿真 35夹具机构装配 35组合钻床的运动仿真 37运动仿真结论 38基于Solidworks的有限元分析 39活塞杆的有限元分析 39钻模板的有限元分析 41夹具体的有限元分析 436.4结论 45结论 46参考文献 47致谢 48PAGEPAGE

1绪论随着时代的不断进步，技术的不断提高，对于出现的新型零件也提出了越来越高的加工要求，因此对于机床的要求也相应水涨船高。随着而来，组合机床的生产技术也在不断进步，组合机床是在现有的通用机床和专用机床基础上，将两者的优势互补而来。可以在更大程度上提供零件的加工效率，并且可以更好的保证零件的加工质量。由于组合机床的使用背景不同，使得其产品往往趋于多样化，并且设计要求的不同使得车床的类型也是各不相同。此外，同种类型车床的数量也是为数不多，因此在过去的一段时间里，组合机床的开发空间不是很大。慢慢的随着技术的发展，人们也更加的重视生产效率和人员的利用率，组合机床所采用的多过程、多轴等加工方式，使得机床的加工效率得到了极大的提升，并且组合机床也根据零件制定了相应的标准，其他人员在加工相似或者相同零件的时候，可以直接选择同种类型的组合机床，极大的节省了人员的生产时间。本次设计根据加工油泵体零件的设计参数要求，选择相应的组合机床。并对机床加工油泵体零件的传动方案和系统做了简单的分析，根据加工零件的受力大小选择相对应的功率装置、驱动轴大小和对应齿轮的种类。为了完成装配图，需要在绘图是检查传动轴的直径。组合机床虽然能够带来更高的加工效率以及更好的加工质量，但是也需要将成本控制在合理的范围内，这样用户才能够接收它，也才能有越来越多的人去使用它，所以设计组合机床是不仅仅需要考虑其带来的生产效率、生产质量，还需要从经济，节约成本的角度去考虑设计才行。1)调查研究通过对市场上使用周期较长的生产零件进行研究，了解在加工过程中的流程成本与加工利润的关系，并结合互联网检索技术，对上述信息进行研究，制定相对应的解决方案，既能够保证零件的加工效率、生产质量，同时用户也可获得更高的利润。拟定方案通过查询相关的参考资料，从而确定钻孔机的相关设计。相关方案设计的内容包括：技术参数的确定、加工工艺的研究、传动系统、整机布置、减速机构确定等等。此外，还需要对电气系统进行设计，并且整机设计完成后，需要试验整机的加工效果，同时需要对整机的加工的经济效益进行分析，达到最优化解。油泵体零件分析及机床的总体设计油泵体零件的作用油泵体是本次夹具设计的重要依据，其主要功能是用于提高柴油机工作时的油压，并且将油输送到各个对应的摩擦面，确保运动副之间的良好运作。作为油泵内部的重要组成零件--油泵体，其加工精度与油泵的运作性能起着密切的关系。油泵体零件毛坯的选择,在考虑其硬度、质量、韧性、成本的前提下，毛坯材料选择HT200，硬度为HB170--241，其中毛坯加工方法采用铸造。零件的工艺分析是毛坯到零件的一个加工路线，一个零件的质量的优良，效率的高低与零件的加工方案有着密切的关系，在零件的加工前，将按照零件要求制定合理的工艺路线，以便完成最后的加工。123mm67mm123mm36mm27mm如图2-1所示，由于本次采用单面卧式钻床对毛坯进行钻孔加工，仅需要限制毛坯的X方向左右移动的自由度。本次设计根据油泵体零件的孔加工相对于中心面对称的结构特点，且要确保钻孔深度的精确性，最后实现孔在面上的定位要求，故选择a’面b’面c’面作为定位基准。图2-1毛坯基准面示意图1）工艺路线方案工序1：铸件毛坯浇口打磨平整并去除多余毛刺。工序2：用铣床铣a’面，保证其粗糙度为6.2。3：a’b’6.2，且两面之间垂直。4：a’b’c’6.2，且两两之间垂直。a’a”b’b”c’c”面。6：a’b’面为基准铣毛坯两端斜面。7c’b’c’面为基准铣毛坯两端肩胛。工序8：在两端肩胛上，以b’面与c’面为基准钻5孔，并锪6.5，最后攻M6螺纹。9b’c’a”面钻8.58.5a’面为基准扩12b’c’a”面以三个为一组同时加工146.5。工序11：以14通孔的轴线与a’面为基准分别扩16、20与24的组成的阶梯孔，并以孔16、孔20与孔24分别锪16.5、20.4与25.8。工序12：以a’面、b’面、c’面为基准加工防气M4螺孔。工序13：以a’面、b’面为基准在c”面钻两个12.5的孔。工序14：以a’面三个通孔轴线与a’面为基准依次扩26。15：c”面上以12.522，并以12.5M14螺孔。工序16：以a’面与c’面为基准在b”面钻12.5孔，并参照其轴线锪18，并攻M14螺纹。17：a”面上，以三个1623.9。18：去除孔加工的毛刺。工序19：对各孔各边进行倒角。20:a’面上以三个20M2221：将零件从夹具上取下，并清洁铁屑，晾干。根据上述对加工工艺的制定，确定合适的加紧位与基准面，确保连续工序依次加工，以减少累积加工误差，提高工件加工质量。工序图不仅可以直观的将加紧面、基准面与定位孔表现出来，还可以表达被加工工件形状及尺寸大小。在上述钻孔加工工艺中以a”面为底面两孔12为定位孔，该方式称为“一面两孔”定位。a’a”2-2

图2-2零件工序示意图通过对零件钻孔加工所用刀具的选择、夹具导向孔结构确定、钻孔时加长所用接杆大小的选择、动力头工作循环和行程作为主要参数依据，从而设计其加工示意图。1）零件钻孔刀具的选择HT200HB170--24114mm2-1图2-3锥柄麻花钻表2-1刀具尺寸2）导向结构选择在单面卧式组合钻床进行钻孔时，为增加钻头的支撑性、提高钻头的刚性，并为确保孔加工位置精准度的要求，本次导向结构以钻模板为支撑架，根据刀具的直径、长度选用合适的套筒，作为钻头的导向孔以提高加工精准度，其中套筒安装与钻模板对应孔洞中。3）接杆的选择接杆作为传动附件与套筒之间的连接附件，其材质一般采用优质的铬钒钢制作，本次钻孔加工采用鑚接杆如图2-4所示。图2-4鑚接杆鑚接杆型号如表2-2所示，根据上述钻头大小，零件的结构，故选型号选用R8-JT3的鑚接杆.表2-2鑚接杆型号规格L(mm)D(mm)重量Wt(kg)R8-JT01176.3500.393R8-JT11229.7540.409R8-JT2S12513.9400.400R8-JT212814.1990.414R8-JT3313215.8500.418R8-JT613217.1700.426R8-JT313720.5990.465R8-JT414828.5500.600R8-JT515435.8900.742R8-B61196.3500.250R8-B1012410.0940.386R8-B1212812.0650.408R8-B1613515.7330.440续表2-2规格L(mm)D(mm)重量Wt(kg)R8-B1814317.7800.454R8-B2215221.7930.5141）动力头工作循环和行程的确定h=55mm，且通常情况下钻头加工零件所切入长度为5mm10mm[1]可查的钻头加工零件的切出长度。图2-5工作进给长度为便于后续计算钻头切入长度L110mm，钻头切出长度L210mm。钻头工进时行程Hh。1）刀具快速进给行程确定钻床快速进给长度，由钻床滑台的最大行程减去钻床工进时的行程，根据滑台型号的不同，钻床滑台行程也就不同，本次单面卧式组合钻床滑台型号为GB1521-75，确定总行程为180mm，即快速进给行程为105mm。2）刀具快速退回行程确定3）动力头（刀具）总行程的确定机床动力头（刀具）总行程，其行程不单单要包含系统的工作循环，还要考虑刀具的前后背刀量，即钻头装夹于钻轴内部时，其钻头与钻轴重合的长度称之为背刀量。当拆卸刀具时，衬套与转轴之间的距离及被加工工件与转轴间的距离都应小于刀具总长度如图2-6所示。图2-6加工示意图1）切削用量的选择一般情况下单轴单刀钻床加工零件，每次只能加工一个孔，对于不同的钻孔需要一次次跟换钻头，这样不仅浪费大量的时间还会增加钻头的磨损及使用寿命。为了优化这一方案，本次单面卧式组合机床采用多轴多刀同时作业的加工方法。相比单轴单刀加工方法其切削用量减少30%左右。其次单面卧式组合机床动力头进给是通过油液压力推动滑台，其滑台速度与液压油流速成正比。切削用量的选择不仅确定刀具的切削速度、进给量、背吃刀量，还要确定刀具的耐用度，而刀具的耐用度主要根据其材料与热处理有关，在上诉刀具的选择中，刀具为高速钢的麻花钻，它的热处理方式为“退火—预热—淬火—冷却—回火”。切削用量的选择详见下表表2-3切削用量的选择依据上表的孔加工直径范围在12至22之间，且零件毛坯选用HT200，硬度为HB170--241的铸造件。根据上诉零件工艺分析，当加工14，之后对1410201.5mm2.0mm，因此当加工16mm14mmf0.25mm/r。2）刀具进给力的计算1刀具切削速度文献[6]，本次课题研究使用以下公式来计算切削速度cdzvv v0 kpc Tmavfv vp

（2-1）式中T——刀具的耐用度。paaPp

15mm；f——为进给量，f0.25mm/r；kv——修正系数。根据参考文献[6]，取T10min。根据参考文献[6]，取11.1zv0.25xv0yvm。查参考文献[6]取kTV

,kSV,

,kXV

0.84；vc

9.5140.251000.125150

0.250.55即转速n/。2切削力的计算分析文献[6],

19m

/minFCdZFfyFK

(2-2)f F0 F式中d0——刀具直径；取d014mmf——为进给量,f0.25mm/r；Fk——修正系数。F取CF420,ZF1.0,yF0.8kMFkXF

，khF；kf=kMFkXFkhF1.01.330.9

(2-3)fF420141.00.250.81.197f2322.66N六个，算的总切削力F6Ff6X13936N机床全额定进给力由动力装置提供，且机床作业过程中有产生不利因素的可能，因此钻头加工零件时，动力装置所产生的动力要大于钻头切削零件的切削力，且切削力的总合力要在旋转轴的中心，故选用最大进给力16000N。2）动力部件的选择1扭矩的计算根据参考文献[6],

MCdzMfyMK式中KM——修正系数。

c M0 M

(2-4)取cMzMKMMKXMKMKMMKXMKnM1.01.00.870.87cM0.206142.00.250.80.87c11.6N

，KnM；(2-5)所以总扭矩2切削功率的计算

M6Mc611.669.6NmPMcvcc 30d0式中MC——扭矩，Nmvc——切削速度，mm/mind0——刀具直径，mm。

(2-6)P11.619c 30140.525kw所以总切削功率 P60.5253.15kw3单面卧式钻床电动机功率的计算与选择N N切N）动

(2-7)式中N动——为动力装置电动机的功率；N切——切削功率；N进——进给功率。——传动效率，当主轴箱主轴小于15根时，通常取0.9。徐州工程学院毕业设计说明书徐州工程学院毕业设计说明书N 3.151.5切 0.9表2-4电机型号序号型号功率（kw）马力（hp）额定电流（A）转速（r/min）效率（%）功率因素（cosα）1Y80M1-40.550.751.51390730.762Y80M2-40.7512139074.50.763Y90S-41.11.52.71400780.784Y90L-41.523.71400790.795Y100L1-42.2351420810.826Y100L2-4346.8142082.50.817Y112M-445.58.8144084.50.828Y132S-45.57.511.6144085.50.849Y132M-47.51015.41440870.8510Y160M-4111522.61460880.8411Y160L-4152030.3146088.50.8512Y180M-418.52535.91470910.8613Y180L-4223042.5147091.50.8614Y200L-4304056.8147092.20.8715Y225S-4375070.4148091.80.8716Y225M-4456184.2148092.30.8817Y250M-45575102.6148092.60.8818Y280S-475102139.7148092.70.8819Y280M-490122.5164.3148093.50.89通过上述计算，在表2-4中选择型号为Y132S-4的电机.动力箱的选择2-5TD40表2-5动力箱型号规格型式电机型号总长电机功率KW电机转速r/min驱动轴转速r/minⅠA、ⅡAY100L-63251.59405201TD25ⅠB、ⅡBY100L1-43252.21420785ⅠY100L1-43202.21430715ⅡY100L2-43.0ⅢY112M-43404.01440720ⅣY100L-63201.59404701TD32ⅤY112M-63402.2ⅠY132S-43955.51440720ⅡY132M-44357.5徐州工程学院毕业设计说明书徐州工程学院毕业设计说明书续表2-5规格型式电机型号总长电机功率KW电机转速r/min驱动轴转速r/minⅢY132S-63953.0ⅣY132M1-64354.09604801TD40ⅤY132M2-65.5ⅠY132M-42.51440720ⅡY132M1-64354.05.5960480ⅢY132M2-6ⅣY160M-44901114607301TD50ⅤY160M-67.5970485ⅠY100L1-42.21430715ⅡY100L1-4480or5003.0ⅢY100L-61.5940470TD32ⅣY112M-62.2ⅠY132S-4565or6055.51440720TD40ⅡY132S-63.0960480ⅢY132M1-64.04)组合机床滑台的选择机床滑台又称之为托板，其作用控制刀具机床上做横线（竖直）直线运作，实现刀具的钻孔、扩孔、铣削、攻丝等作业，且本次机床采用单面卧式组合钻床，因此选用以液压为动力的横向移动滑台--HY系列液压滑台。HY40A图2-7机床总图5)钻床主轴箱的轮廓尺寸的选择；在厚度上卧式主轴箱通常情况下为325m，在前盖上卧式主轴箱通常情况下为55mm，在后盖上卧式主轴箱通常情况下为90mm。设计主轴箱，主轴箱的尺寸在此次夹具设计中具体选用了600×400。7）机床结构总体简化图；根据上述机床部件参数及实际要求绘制机床整体简化示意图2-7，并选择合适的视图位置表达机床整体尺寸及相关部件，并在图中标出重要组成机床部件的尺寸和机床的整体尺寸。夹具的设计概述在组合机床中夹具起着固定被加工零件的作用，在加工零件的过程中限制零件部分自由度，提高零件加工的准确性与精度要求，提高加工零件的效率，而夹具还会防止零件在机床加工过程中飞出工作台，故组合钻床夹具不仅是保证加工零件准确性，提高被加工零件的精度要求及加工效率的重要辅助部件，还是机床加工安全的重要保障。组合机床夹具一般由加紧、定位、装卸等装置组成。为确保零件在机床加工过程中不产生震动，被加工零件不产生偏移，从而夹具一般通过零件的工艺分析来设计，零件的不同通常所装夹的夹具也不同。对于夹具而言结构要紧凑、安装要便捷、成本要低等特点。根据上诉零件工艺分析得以8.512a”为2-22）定位部件的基本要求：定位误差具体就是在夹具体上工件所出现的加工精度偏差。一类为位移误差，这种类型的误差源自于钻孔力，还有一类为基准位移误差，这种类型的误差主要由于工件旋转导致的。根据参考文献[3]1）定位销中心距及尺寸公差的计算选择定位销中心距需要等于定位孔中心距：Lx=Lg

(3-1)式中Lg——指工件中两定位孔的中心距；Lx——两定位销的中心距；尺寸LxLg100mm

L（11Lx 5 3 g

(3-2)Lx

10.0530.017因此经过上述计算后就可以确定定位销中心距和相应的尺寸公差具体为1000.017mm。2）确定圆柱销尺寸公差d1D1式中d1——圆柱销的直径，mm；D1。

(3-3)公差选取g63）按照表选取削边销宽度bB

d1D112g60.017表3-1削边销的尺寸33-1b4mmB10mm。4）圆柱形销直径和公差徐州工程学院毕业设计说明书徐州工程学院毕业设计说明书LgLx0.51min式中min

(3-4)所以1min0.006mm.圆柱销最大直径

0.050.0170.0060.061mmd2D22min

(3-5)式中D2——与圆柱销相配合的工件定位孔的最小直径（mm)，。2min——圆柱销圆弧部分与其相配合的工作定位孔间的最小间隙(mm)。2min

2bD2

(3-6)20.061412.050.04mmd212.050.0412.01mm公差为h6，故圆柱销直径基本尺寸为5）计算定位误差tan1max2max2L

(3-7)式中1max——夹具圆柱销1与其相配合的工件定位孔的最大间隙；1max0.11mm;2ma22xm;tan1max2max2L

0.0013-1。

0.061徐州工程学院毕业设计说明书徐州工程学院毕业设计说明书图3-1定位误差的范围如上图所示，工件所产生的误差范围被划分为上述五个范围。当误差在范围（1）内123（3）3434（5）具体处于1、2线内。y1=232tan=0.064mmy2=20tan=0mmy3=232tan=0.064mm

(3-8)(3-9)(3-10)故该定位方式比较合理。12345根据刀具的进给方向，此时也就确定了夹紧力方向，同时还需要考虑重力等，切削力在很大程度上关联着夹紧力，如果工件非常大，在这种背景下就需要充分的考虑工件的自重。123456在加工中，重力等对夹紧力大小均存在着一些影响，由于机床并不会移动，外部因素并不会影响到重力大小方向，多种加工中。所以应当着重考虑切削力的大小和方向。人为操作对其存在着一定的影响。毛坯表面所表现出的粗糙度对夹紧力会存在着一定程度的影响。此时也就只能估算夹紧力，成品的生产多根据经验。有必要尽可能的减小夹紧力，使得材料与能源可以更少的使用。加大夹紧力并不是理想的选择，这在一定程度上会影响到加工不精确性。该工件夹紧力的方向正好对立于切削力方向，在实施加工的过程中，此时工件会产生一定程度的平移，此时需要匹配相应的夹紧力，实现对工件滑移的有效控制。如果该夹具应用于精加工机床中，夹紧力正压力会形成摩擦力，从而避免工件出现位移。本次课题研究使用以下公式来对Q进行计算：式中K——安全系数；PN；

Q KPf1f2

(3-11)f1——指的是压板与工件表面间之间的摩擦系数；f2——工件和定位支撑快间的摩擦系数。分析文献[1]

f1=0.3 ，

f2=0.7夹紧力的方向正好对立于切削力方向，K值在这种情况下将会选择2.5。Q2.5139360.30.734840N通过计算得阻止工件移动所需的加紧力大小为Q=34840N。所以夹紧系统所产生的夹紧力应该与Q大小相等。此次采用了卧式钻床，夹紧主要用到了支撑板以及活塞机构，这一操作主要采用了液压机构。详见图3-2：1)油缸的夹紧力计算

图3-2夹紧示意图计算公式如下:

PlPl1

(3-12)式中l——铰链到切削力作用点的距离；l1——油缸作用点到切削力作用点的距离；其中=

0.97本次课题研究对油缸所拥有的夹紧力计算过程如下：P74348400.9712619848N2）油缸的参数计算公式如下：

PF.pD2.p4

(3-13)PpPpD1.13

(3-14)1.27P1.27Pd2pD

(3-15)式中P——活塞杆最大作用力，N。p——油缸工作压力取为25公斤力/厘米2；dm；一般取（1/31/2）D。3）本文采用使用公式来测算活塞杆所拥有的极限大作用力PP1——由于各种摩擦的存在因此要引用相应的效率系数，通常

(3-16)

（油缸越小是效率越高）P189480.9520892N4)油缸直径的计算208922.5208922.5106D1.13103.3mm考虑上诉机床的机构尺寸大小和油泵体打孔的工艺，本次设计具体选用了法兰式油缸。导向装置导向装置可实现对刀具位移以及进给的精准控制，这样工件就可以实现切削加工，从这一角度来说，导向装置在组合机床中扮演着非常重要的角色。Ø14GB2264-80F7/n6F7/k6。当钻套出现了磨损后，可以在很短的时间内就可以对其他钻进行更换，极大的提高了生产效率。螺孔、销孔，孔距公差在对铸铁工件进行加工的背景下具体采用了0.25mm,钻套高度是在铸铁工件中采用了H~2)d,钻套与工件间距在对铸铁工件加工情况下设定为h(0.3~0.7)dH7以上的孔，孔距公差在对铸铁工件进行加工的情况下具体设定为~

,钻套高度具体为H=(2.5~3.5)d,钻套与工件间距在具体采用了h=(0.7~1.5)d。最终确定钻套高度H=40mm；工件和钻套间距在此次设计中选择了h=10mm，d表示为直径。钻模板在对钻套安装中发挥着一定的作用，保证钻头可以实现正确的走向。避免切削头对钻模板碰触，否则容易导致变形的出现，这种情况下就会影响到加工精确性。1）固定式钻模板此类钻模板一般情况下在夹具体上固定，固定采用的了销键，螺栓，加工过程中可以达到非常高的稳定性，同时可以达到非常高的定位精度，不过所存在的不足就是无法快速的实现装卸工件。结构方面通常为销钉定位，螺钉固定，还有一种就是焊接。本次夹具设计具体选用了固定式钻模板，结构方面采用了第一种。夹具体分析夹具体具体就是采用标准件来固定夹具与其他元件，使得零件的加工变得更更加容易的组合体，相应的要求如下；1234在选择夹具体结构的过程中，需要充分的考虑加工零件油泵体的要求，同时还需要充分的结合夹具体自身的实用性。保证有着尽可能短的制造时间和低的经济成本，保证有着尽可能合理的结构工艺性，其中最为重要的就是对工厂的加工情况展开全方位的分析。1）铸造夹具体零件内部存在着内应力，在实践中将其消除的可能性并不大。在这种背景下有必要展开时效处理。铸造夹具体分析其结构特性可知，存在着非常严重的振动，同时有着非常大的切削力。2）焊接夹具体这类夹在对零部件进行组合的过程中主要采用了焊接的方式，加工非常的容易，制造难度比较低，同时存在着相对较低的成本，对于焊接的地方在切削加工的过程中容易出现问题，出现变形的可能性非常大。3）装配夹具体充分考虑被加工零件的一些要求，对铸造夹具体进行针对性的选择，将其有效的组合活塞机构，这样也就获得了相应的夹具体，同时还需要保证容易清除废削。三维建模SolidWorks依次绘制夹具体各部件及机床三维简图。夹具体的建模夹具体的建模Solidworks软件展开零件图绘制和三维模型的设计。②依次选则【√】、【拉伸】，在绘制草图的过程中所采用的方式具体对称拉伸，后续所需要进行的操作就是拉伸295【确定】，在完成之后也就可以获得夹具体大概模型，将小凸台拉伸出来，最终绘制完成的草图效果详见图4-2图4-2草绘图2

图4-3夹具体的三维建模钻模板的建模过程如下：1295的基础之上，接下来就需要完成3维初步模型的有效构建，此时所呈现出的模型效果详见4-4图：2，R具体为5，对相应的边线实施操作。3。414-6。图4-6钻模板上的凸台拉伸⑤在长方体的面的基础之上对平面画圆草图进行有效的绘制，使用【拉伸】来操作，完成模型的有效构建，此时所呈现出的模型效果详见下图。图4-7钻模板的切除拉伸⑥切除孔上方的面为基准，处理出4个空，选择【异型孔向导】进行螺纹孔的制作，具体为M10和M8，完成建模。活塞杆的建模

图4-8钻模板活塞杆的建模如下；图4-9活塞杆草图②选择【旋转基体】，在旋转轴方面具体选用了草绘轴线。图4-10活塞杆③将基准面进行添加，在切除扫描的基础之上有效的处理出螺纹。端盖的建模

图4-11活塞杆2626端盖建模如下；①在前世基准的基础之上完成平面草图的有效绘制，此时所呈现出效果详见图4-12。图4-12端盖草绘②选择【旋转】，对基准轴进行确定，旋转。详见下图。PAGEPAGE图4-13端盖模型③在前面凸台基准面的基础之上完成螺纹孔草图的有效绘制，选择【异型孔】，完成M8螺纹孔的有效生成。图4-14螺纹的建模④并在凸台表面利用【异型孔】功能生成4个M8的螺纹通孔和沉头孔。

图4-15端盖建模图详细如下；1）油泵体的三维建模此次设计中需要针对油泵体实现三维模型的有效构建，最终所呈现出的效果详见图4-16。2）缸体此次设计中需要针对缸体实现三维模型的有效构建，最终所呈现出的效果详见图4-17。图4-17缸体3)此次设计中需要针对活塞实现三维模型的有效构建，最终所呈现出的效果详见图。图4-18活塞4)此次设计中需要针对密封圈实现三维模型的有效构建，最终所呈现出的效果详见图。图4-19密封圈5）此次设计中需要针对端盖实现三维模型的有效构建，最终所呈现出的效果详见图。图4-20端盖6）此次设计中需要针对前盖实现三维模型的有效构建，最终所呈现出的效果详见图。图4-21前盖7）此次设计中需要针对圆螺母实现三维模型的有效构建，最终所呈现出的效果详见图。图4-22圆螺母8)此次设计中需要针对锁紧挡圈实现三维模型的有效构建，最终所呈现出的效果详见图4-23。图4-23锁紧挡圈9)此次设计中需要针对压板实现三维模型的有效构建，最终所呈现出的效果详见图4-24。图4-24压板10)此次设计中需要针对铰链支座实现三维模型的有效构建，最终所呈现出的效果详见图4-25。图4-25铰链支座11)此次设计中需要针对挡圈实现三维模型的有效构建，最终所呈现出的效果详见图4-26图4-26挡圈PAGEPAGE12)此次设计中需要针对销轴实现三维模型的有效构建，最终所呈现出的效果详见图。图4-27销轴13)此次设计中需要针对支撑板实现三维模型的有效构建，最终所呈现出的效果详见图。图4-28支撑板14)此次设计中需要针对衬套实现三维模型的有效构建，最终所呈现出的效果详见图。图4-29衬套15)此次设计中需要针对钻套实现三维模型的有效构建，最终所呈现出的效果详见图。图4-30钻套16）此次设计中需要针对钻床简图的绘制，最终所呈现出的效果详见图4-31。夹具机构装配

钻床夹具机构的运动仿真创建Solidworks装配模块，将第四章建好的各个三维模型导入到装配模块中，装配结果详见图5-1所示。图5-1导入零件爆炸视图1)活塞装配，在这个过程中主要用到了很多的同轴度，在配合方式方面主要采用了面接触，这一环节操作完成后所呈现出的效果图详见图5-2。图5-2活塞的装配2)在活塞完成了装配后，后续操作就需要将其转移到夹具体中，这一环节操作完成后所呈现出的效果图详见图5-3。图5-3添加夹具体与活塞杆的同心约束3)在钻模板的基础之上有效的连接夹具体，根据规范的装配关系，有效的装配衬套以及钻套，这一环节操作完成后所呈现出的效果图详见图5-4。4）其他装配效果如下。

图5-4钻模板的装配PAGEPAGE图5-5机构总装图组合钻床的运动仿真

图5-6最终装配爆视图在结束了装配，后续操作就是对材料属性进行定义，紧接着就是展开运动仿真：（2）有效的设定转轴钻头，保证可以实现恒定的驱动，钻床转速方面具体达到了320r/min。（3）12，10（4）准备运算，对播放进行选择。（5）对结果进行仔细的观察，同时还需要对动画进行仔细的观察。运动仿真结论solidworks5-10图5-10角速度与时间图从角速度图中可知，机构的转动速度是恒定的，保证了钻头在工作过程中的安全合理性。Solid