拨动顶尖座机械加工工艺规程及钻φ18孔夹具设计

课程设计说明书

设计题目：制定拨动顶尖座零件图的加工工

艺，设计夹具

专业：__________________________

班级：__________________________

学号：__________________________

姓名：___________________________

指导教师：

目录

第1章零件的分析.........................................I

1.1零件的作用..........................................1

1.2零件的工艺分析......................................1

第2章工艺规程设计......................................2

2.1确定毛坯的制造形式..................................2

2.2基面选择............................................2

2.2.1粗基准的选择.....................................2

2.2.2精基准的选择....................................2

2.3制定工艺路线........................................2

2.4机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的确定..............3

2.5确定切削用量及基本工时..............................4

第3章钻18孔夹具设计.................................19

3.1问题的提出.........................................19

3.2夹具的设计.........................................19

3.2.1定位基准与机床刀具的选择..........................19

322定位元件的选择....................................19

3.2.3切削力和卡紧力计算...............................20

3.2.4定位误差分析与计算...............................21

3.2.5钻套的设计.......................................24

3.2.6夹紧装置的设计...................................26

3.3夹具操作的简要说明.................................27

结论...................................................28

参考文献................................................29

致谢....................................................31

2

第1章零件的分析

1.1零件的作用

拨动顶尖座是用于装夹多工位的钻削工具

1.2零件的工艺分析

从零件图上可以看出，标有表面粗糙度符号的表面有平面、退

刀槽、内孔等，其中表面粗糙度要求最高的是618H7对662h6同轴

度公差0.005,表面粗糙度为0.8.

1.冲巾18mm孔为中心的加工表面

这一组加工表面包括：孔618H7及其倒角，外圆662h6671外

圆及其倒角，槽@60X5

2.4)25mm外圆为中心的加工表面

这一组加工表面包括：外圆d)25h85,4)65h8及其倒角，(I)63X

2的槽

3.外圆为中心的加工表面

这一组加工表面包括：孔6X612H7,螺纹6XM5

4.662mm外圆为中心的加工表面

这一组加工表面包括：键槽20X5H9

图1-1零件图

第2章工艺规程设计

2.1确定毛坯的制造形式

零件材料为碳素工具钢。选用锻件零件为中批量生产，零件

的轮廓尺寸不大，故可采用自由锻造成型，这对于提高生产率、保

证加工质量也是有利的。

2.2基面选择

定位基准就是工件上直接与机床或夹具的定位元件相接触的点

线面。基准的选择是工艺规程设计的重要工作之一。基面选择的正

确，合理，可以保证加工质量，提高生产效率，否则，就会使加工

工艺路线问题百出，严重的还会造成零件大批报废，试生产无法进

行。

2.2.1粗基准的选择

对轴类零件而言，以外圆作为粗基准完全合理。

2.2.2精基准的选择

精基准的选择主要应该考虑基准重合问题，当设计基准与工序

基准不重合时应该进行尺寸换算。

2.3制定工艺路线

制定T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，使工序集中来提高生产

效率。除此之外还应考虑经济效果，以便降低生产成本。

工艺路线方案

工序1：车两端面，保证尺寸50mm,钻中心孔

工序2：钻孔618mm

工序3：扩孔618mm

工序4:较孔巾18mm

工序5:车外圆（I）62mm,巾25mm,<l>65mm

工序6:切槽660X5和（I）65mmX2倒角C1

工序7:钻孔4）12mm

工序8：扩孔@12mm

工序9:钱孔612mm

2

工序1():钻<b4.8mm

工序12:攻螺纹M5

工序13:粗铳键槽

工序14：精铳键槽

工序15：淬火处理

工序16：磨巾62mm、4)65mm外圆和018mm内圆

工序17：终检

2.4机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的确定

“拨动顶尖座”零件材料为碳素工具钢，生产类型为中批量生

产，可采用锻造中的自由锻造。

1.外圆表面(665,e71,662,625)

毛坯加工表面长度为50mm,直接取其毛坯外圆表面直径为4)

75mm,4)71mm,625mm表面粗糙度值为3.2。665mm,4)

62mm表面粗糙度值为0.8,粗车余量为1.6mm,查《工艺手册》

表2.3-2,精车余量为0.2mm,查《工艺手册》表2.3-3.

2.内孔

小18和612的表面粗糙都值为0.8um,查《工艺手册》表2.3-8

表2.3-12

3.钻孔：611mm

4.扩孔：611.9mm2Z=0.75mm

5.钱孔：612mm2Z=0.1mm

6.钻孔：617mm

7.扩孔：(I)17.75mm2Z=0.75mm

8.钱孔：(I)182z=0.1mm

9.螺纹M5

查《工艺手册》表2.3—20

10.钻孔:64.2mm

11.攻丝M5P=0.8

12.键槽

查《工艺手册》表2.3—22

长为20：粗铳后半精铳余量为1.5mm

宽为5：粗铳偏差为0.2mm〜0.18mm

深为3.2：半精铳偏差为0.075mm

3

图2」拨动顶尖座毛坯图

2.5确定切削用量及基本工时

工序2.车两端面保证尺寸50nlm,钻中心孔

已知工件材料：T10,有外皮，机床CA6140普通车床，工件用

卡盘固定。

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8x”=16mmx25〃〃%,刀片厚度为4.5〃z〃z。选择车刀几何

形状为卷屑槽带倒棱型前刀面，前角匕=12°,后角4=6°,主偏角

降=90°,副偏角K,=1O°,刃倾角后二0°,刀尖圆弧半径

人二O.8m/7?o

①.确定切削深度与

由于单边余量为2根加，可在一次走刀内完成

②.确定进给量/

4

根据《切削加工简明实用手册》可知：表L4

刀杆尺寸为16〃?帆x25〃〃7?,ap<4mm,工件直径100〜400之

间时、

进给量f=0.5~1.0nvn/r

按CA6140机床进给量(表4.2—9)在《机械制造工艺设计手

册》可知：

f=0.7tronlr

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1一30,CA6140机床进给机构允许进给力Fmax=3530^0

根据表1.21,当强度在174〜207时，

f<0.75nv?t/r93=45°时，径向进给力：FR=950N.

切削时打的修正系数为阿二L0,/何=1.17(表

1.29-2),故实际进给力为：

Fz=950xl.17=1111.5^(1-

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

f=().7"〃力/厂可用。

③.选择刀具磨钝标准及耐用度

根据《切削用量简明使用手册》表1.9,车刀后刀面最大磨损量

取为1.5帆/〃，车刀寿命T=60min。

④.确定切削速度匕

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LU,当YG6硬质合金刀加

工硬度200〜219HBs的铸件，ap<4mm,/<0.75zwn/r,切削速

度V=63m/min。

5

切削速度的修正系数为K八,=1.0,K,nv=0.92,Ksv0.8,

K7v=1.0,KK.LO(见表1.28),故:

%二匕K」=63x1.0x1.0x0.92x0.84x1.0x1.0(1-

3)

«48m/min

1000V；1000x48

二120"min(1-

兀D»xl27

4)

根据CA6140车床说明书选择

/?0=125r/min

这时实际切削速度匕为：

V=里二x127x125

x50/min

c1()001000

(1-5)

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L25,”85=160〜245,

ap<3mm,f<0.75nvnlr,切削速度VK时，

PC=].7KW

切削功率的修正系数解日=0.73,监0'=0.9,故实际切削时间

的功率为：

^=1.7x0.73=1.2/GV(1-6)

根据表L30,当〃=125〃min时，机床主轴允许功率为

PE=5.9KW,P屋PE，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：

二3mm,f=0.1mm/r,n=\25r/nin=2.08r/s,V=50m/rrrin

行程为/+/1+/,=6.9+73+6.9=86.8机〃？

6

机动工时为九厂誓=1.45(min)

工序345：钻、扩、较018孔

工件材料为HT200,硬度200HBS。孔的直径为22mm,公差为

H7,表面粗糙度(1.64〃。加工机床为Z525立式钻床，加工工序为

钻、扩、较，加工刀具分别为：钻孔一一①15mm标准高速钢麻花

钻，磨出双锥和修磨横刃；扩孔一一①17.7mm标准高速钢扩孔钻；

钱孔一一中18mm标准高速较刀。选择各工序切削用量。

工序3(1)确定钻削用量

1)确定进给量/根据参考文献［7］表28-10可查出

f&=0.47〜0.57"〃〃/r,由于孔深度比1/痣=30/22=1.36，

跖=0.9,故九=(0.47〜0.57)x0.9=0.42〜0.51”?机/厂。查Z525立

式钻床说明书，取/=OA3mm/r。

根据参考文献⑺表28-8,钻头强度所允许是进给量

f>\.75mm/ro由于机床进给机构允许的轴向力工叫=15690N(由

机床说明书查出)，根据表28-9,允许的进给量/>1.8/%〃?〃。

由于所选进给量/远小于/及「，故所选/可用。

2)确定切削速度八轴向力F、转矩T及切削功率生根据

表28-15,由插入法得：

%=17m/min,/=4732N

T表=51.69NM,=1.25kW

由于实际加工条件与上表所给条件不完全相同，故应对所的结

论进行修正。

由参考文献［7］表28-3,kMv=0.88,klv=0.75,故

u表=17//1/minx0.88x0.75=11.22(zn/min)

.1000u表1000x11.22〃?〃2/min.

n=--------=-------------------------=1627•/min

①4)7ix15mm

查Z525机床说明书，取〃=195r/min。实际切削速度为:

7

兀d/?_万x15mmx195r/min

=14/n/min

TOOO-1000

由表28-5,kMF=kMT=1.06,故

F=4732^x1.06=5016(TV)

7=5L69N〃?xL06=54.8N〃？

3)校验机床功率切削功率匕为

匕=4表5/〃)&MW

=1.25%Wx(195/246)x1.06=1.05%W

机床有效功率

PE=PEq=4.5ZWx0.81=3.65kW>Pm

故选择的钻削用量可用。即

d(}=15mm,f=0A3mm/r,〃=195r/min,v=14m/min

相应地

F=5016^,T=54.8NMPm=1X)5kW

工序4确定扩孔切削用量

1)确定进给量/根据参考文献［7］表28-31,

/表=(0.7~0.8)mm/rxO.7=0.49^0.56mm/ro根据Z525机床说明

书，取了=0.57mm/r>

2)确定切削速度u及〃根据参考文献［7］表28-33,取

丫表=25m/min。修正系数:

以=。-88,“L02

故u表=25m/minx0.88xl.02=l1.22/71/min

n=lOOOu&/(44))

=1000x11,22〃〃〃/min/(4x24.7〃〃%)

=286r/min

查机床说明书，取〃=275r/min。实际切削速度为

V=〃4)〃X10一3

8

=^-xl7.7m/nx275r/minxIO-3

=21.3m/min

工序5确定较孔22切削用量

1)确定进给量/根据参考文献［7］表28・36,

/表=1.3~2.6〃〃%,按该表注4,进给量取小植。查Z525说明书，取

f=1.6mm/r。

2)确定切削速度u及〃由参考文献［7］表28・39,取

u&=8.2m/min。由

参考文献⑺表28-3,得修正系数L=0.88,%r=0.99

(根据/=1.2)

%

故u表=8.2m/minx0.88x0.99=7.14/n/min

n=lOOOu表/(44)

=1000x7.14(/77/min)/(乃x25mm)

=91.5r/min

查Z525说明书，取〃=10(k/min,实际较孔速度

v=7rd()nx10-3

=7rx25minx1()()r/minx10-3=7.8〃z/min

(4)各工序实际切削用量根据以上计算，各工序切削用量

如下：

钻孑L：dQ=15mm,/=0.43/%〃?/r，〃=195r/min,

v=］4m/min

扩孔：d{}=17.7/wm,f=0.57mm/rf«=275/7min,

v=21.3m/min

较孔：—18mm,f=1.6mm/r,n=lOOr/inin，

v=7.8/T?/min

t=—(3-15)

nf

9

式中/,=/+>+△,/=50

由《切削用量简明使用手册》表1.26,车削时的入切量及超切

则L50+1=51〃〃%

50

=1.4min

m125x0.7

工序6车外圆662mm,4）71mm,625nlm,@65mm倒角Cl

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C6140机床的中心高为200〃〃〃（表1.30）,故选

刀杆尺寸3x//=16〃〃〃x25〃w?,刀片厚度为4.5切小。选择车刀几何

形状为卷屑槽带倒棱型前刀面，前角匕尸12°,后角%=6°,主偏角

Kv=90°,副偏隹K；=10°,刃倾角公=0°,刀尖圆弧半径

/；=0.8/77/72o

①.确定切削深度％

由于单边余量为2.5"?加，可在一次走刀内完成，故

2.5।«

a=——=1.25mm

♦2

②.确定进给量/

根据《切削加工简明实用手册》可知：表L4

刀杆尺寸为16mmx25mm,ap<4mm,工件直径100〜400之

间时，

进给量/=0.5〜1.0nvn/r

按CA6140机床进给量（表4.2-9）在《机械制造工艺设计手

册》可知：

f=0.7nm/r

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

10

验根据表1—30,CA6140机床进给机构允许进给力£“ax=3530N。

根据表1.21,当强度在174〜207〃8s时，ap<4mm,

f<0.75nvn/r,K,.=45°时，径向进给力:F-950N。

切削时弓的修正系数为给码=1.0,KM/=1.0,K.广1.17（表

1.29-2）,故实际进给力为：

Ff=950xl.17=1111.5N

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

/=0.7〃〃%"可用。

③.选择刀具磨钝标准及耐用度

根据《切削用量简明使用手册》表1.9,车刀后刀面最大磨损量

取为1.5帆加，车刀寿命T=60min。

④.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LU,当丫。5硬质合金刀加

工硬度200〜21977BS的铸件，ap<4mm,f<0.75fwn/r,切削速

度V=63"?/min。

切削速度的修正系数为Ktv=1.0,Kmv=0.92,Kiv0.8,

K7V,=1.0,KK.1.0（见表1.28）,故：

V。二匕K「63x1.0x1.0x0.92x0.84x1.0x1.0（3-12）

«48m/min

HXX）匕100048..g[°、

n=--------=--------=11290nr/rrun（3一13）

TTD万X127

根据CA6140车床说明书选择

%=125“min

这时实际切削速度匕为:

11

也JX127X125=5O

(3-14)

c10001()0()

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L25,"85=160〜245,

a/t<3mm,f<0.75inm/r,切削速度VW50m/irrin时,

Pc=\.7kw

切削功率的修正系数须也=0-73,KROP<=O.9,故实际切削时间

的功率为：

『.7x0.73=1.2加

根据表L30,当〃=125"min时、机床主轴允许功率为

PE=5.9kw,7〈4，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：

ap=1.25mm,f=0.7inm/r,n-125r/niin=2.08r/s,

V=50m/min

⑥.计算基本工时

时

(3-15)

式中L=/+y+A,/=127mm

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y+△=\mm,贝！J£=126+1=12Smm

127

-------------=1.4min

125x0.7

钻012mm孔

莫式圆锥2号，d=ll,L=175,根据《工艺手册》表3.1-10P

=30,2（l）=118o,il）=40,当&<20加，钻头后刀面磨损极限值为

12

0.8mm,耐用度T=60min。查《切削手册》。表2.12

1)背吃刀量：钻孔时a=^^nim=5.5mm

2)进给量:f=(0.25-0.31)X0.75=0.18^0.23,f=0.2mm/rg

《切削手册》表2.7

3）计算切削速度:

：

VCdkv式(2-1)

式中

=4=0=Qi=07m=o=10

Cv-4，Zv-4,Xvyv,,-2，kT-»km

二0.88,k，=Ll，kt=L°，k=0,87，&二。87查《切削手册》

SvlvXvxv

表2.31

所以

八二kTkmksktkxk1『X0・88X1.1X1X0.87X0.85=0.72

44x1104

Vf=5——-X0.72=11.24m/min

60°-2X5.5°X0.2°-7

I。。。匕1000x11.24

r/irrin=325r/min

4=㈤。7TX11

根据z3025机床标准主轴转速，n=315r/min,实际转速为

7tdnTTXI1x3151coe/.

n=------=---------------=10.89m/min

10001000

4）基本时间

式(2-2)

tmnf

式中已知/=42mm,/f=—cosjt+3=12.13,4=3mm,

“wr

f=0.2mm/r,n=315r/nin,所以孔的基本时间:

42+3+12、,

t.n0.2x315

13

扩孔4>12mm

锥柄扩孔钻，莫氏锥度2号，d=H.75,>228查《工艺手册》

表3.1-8,表30min查《切削手册》。表2.12

1）背吃刀量ap="③-"口皿二。.375mm

2）进给量：f=0.5飞.6,按机床选取f=0.5mm/r

3）计算切削速度

V二灯式（2-3）

frwf”

式中

=04=o

Cv=1L1,Zv-»Xv,2,yv=0.5,m=0,2,=1.0,k,n

=0.88,V=1-°»k=L3kr=1・°查《切削手册》表2,31

所以

f—7KM0.88

111x117504

Vf=————♦———XO.88=17.01m/min

3002x0.37502xO.50-5

_icool1000x17.01

皿）r/min=460.98r/min

71X17.75

根据z3025机床标准主轴转速，n=500r/min,实际转速为

兀dn_7ixl1.75x500

=18.46m/min

10001000

4）基本时间

式（2-4）

tmnf

式中已知/=42mm,/1=―—―cos^r+2=2.6,12=4mm,f=0o

5mm/r,n=200r/min,所以孔的基本时间：

14

42+2.6+4八1.

t=---------------=0.I93min

Im0.5x500

校孔612mm

直柄机用较刀，L=151mm,d=12mm,查《工艺手册》表3.1-16,

T=40min查《切削手册》。表2.12

背吃刀量apJ,TL75=o125nmi

1)nlm

P2

2)进给量：f=0.65〜1.4,按机床选取f=LOmm/r

3)计算切削速度

CdZv

Vf二一—kv式（2-5）

Tmapxvfyv

式中

=0=o

Cv=12.1,Zv-3,Xv-2,yv=0.65,m=0.4,场=1.0,匕〃

=0.66,=1.0,查《切削手册》表2.31

所以

八二七(1力,66

P1X1?°工

V=------——77-XO.66=5.62m/min

f4OO2xO.125O2xl065

_IOOOPC1000x5.78/.….

—皿)兀xi2^，nm153-3,/min

根据z3025机床标准主轴转速，n二200"min,实际转速为

17.75x500

凡二=L54m/min

10001000

4)基本时间

——2

t-------------------7式(2-6)

Umrij

D-J

式中已知/=42mm,卜----41cos4,+2=2.6,

12=18mm,

15

f=0.63mm/r,n=200r/nin,所以孔的基本时间:

t42+2.6+18八ci。.

f=---------------=0.313min

Im1x200

工序11：钻64.8mm

机床：立式钻床Z525

刀具：根据参照参考文献［3］表4.3-9选高速钢锥柄麻花钻

头。

切削深度%：%,=3.75〃〃〃

进给量/：根据参考文献［3］表2.4~38,取f=O.33m/n/r。

切削速度V：参照参考文献［3］表2.4〜41,取V=0.48m/s。

机床主轴转速〃：

lOOOv1000x0.48x60“八”/.

n=-------=-------------------«539.53〃/min,

7id3.14x7.5

按照参考文献［3］表3.1~31,取〃=630/7min

山I、1古什兀dn3.14x7.5x630„_,.

所以头r际切削速度u：v=------=-------------------0.56m/s

10001000x60

切削工时

被切削层长度/：I=42mm

刀具切入长度东

D17

/（=—ctgkr+（1〜2）=—cfgl20°+1=59mm«6mm

刀具切出长度/-：/。=1〜4〃“取人=3/加

走刀次数为1

机动时间％:加—=42+6+3=o.25min

fn0.33x630

刀具：细柄机用丝锥（M5）

进给量f：由于其螺距p=1.5mm,因此进给量f=\.5mm/r

切削速度V：参照《机械加工工艺手册》表2.4-105,取

V=0.148m/s=8.88m/min

如由七小在法1000V1000x8.88口。7/.由

IIL床_L轴转速〃：n=-----=---------才128.55〃/min,取

万d（）3.14x5

〃=130r/min

16

丝锥回转转速％:取%=13（h7min

实际切削速度『：r==3.14x5x130

10001000x60

被切削层长度/：I-32mm

刀具切入长度4：li=4.5mm

刀具切出长度/二：4=o

走刀次数为1

/+4。/+/1+/)32+4,532+4.5

机动时间3——!~+——!~=---------+---------«0.37min

fn力7()1.5x1301.5x130

查参考文献[1],表2.5-41工步辅助时间为：L33m助

工序13：铳宽度为5mm槽

f=0.08mm/W（参考《切削手册》表3・3）

初选JZ

切削速度：参考有关手册，确定v=0.45m/5,即

u=27/刀/min。

采用高速钢镶齿三面刃铳刀，d"IV=225mm,齿数z=20。则

lOOOv_1000x27

=38(/7min)

'一兀d「7225

现采用X63卧式铳床，根据机床使用说明书（见《工

艺手册》表4.2-39）,

取=37.5r/min,故实际切削速度为

v="dn=26.5（m/min）

1000

当n=37.5r/min时，工作台每分钟进给量了,“应为

于=于=0.08x20x37.5=60(m/??/min)

查机床说明书，刚好有f=直接选用

Jm60(/?7/?7/niin),

此值。

切削工时：

铳槽铳刀的行程为

17

/++=6.9+73+6.9=86.8机〃z

86.8

机动工时为,=1.45(min)

Cnt60

18

第3章钻018孔夹具设计

3.1问题的提出

本夹具主要用来粘巾18孔。在本道工序加工时，还是应考虑提

高劳动生产率，降低劳动强度。同时应保证加工尺寸精度和表面质

量。

3.2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

通用夹具。经过与老师协商，决定设计工序——钻巾18孔的钻床卡

具。

3.2.1定位基准与机床刀具的选择

根据需要加工本次的轴阶套端面上的618孔的方式，本次采用

摇臂钻床上加工。钻床的型号为Z525,钻头采用@18的麻花钻。

本次钻618孔的定位基准按照工件的特征，选择工件的662外

圆为主要定位基准，662端面下方采用辅助定位基准。工件以出62

外圆定位用V型块作为主要定位元件

322定位元件的选择

本次选择的定位元件均为机床夹具的标准元件，定位V型块为

标准件，标准号为JB/T8018.1-1999,限制Z方向的支撑钉的标准号

为JB/T8029.1-1999。此定位元件图形分别如下：

19

图1-1V型块的标准件

323切削力和卡紧力计算

本步加工可按钻削估算卡紧力。实际效果可以保证可靠的卡

紧。

71n

修正系数查《机械加工工艺手册》KF=^=（且严=1.062

190

轴向力

FyM1008

i=CFd^fkF=588.6x0.007xO.22x1.062=5.259A^

扭矩

yM2086

Mc=CMd^fkM=225.63x0.007x0.22°x1.062=5.694x10

由于扭矩很小，计算时可忽略。

验算螺栓强度：氏=耳=179.94加尸。

2

7idc

45钢的强度为450MPa强度满足

使用快速螺旋定位机构快速人工卡紧，调节卡紧力调节装置，即可

20

指定可靠的卡紧力。

3.2.4定位误差分析与计算

根据本次的钻巾18孔得出的：

（1）工序基准在工序图上用来确定加工表面的位置所依据的

基准。工序基准可简单地理解为工序图上的设计基准。分析计算定

位误差时所提到的设计基准，是指零件图上的设计基准或工序图上

的工序基准。（2）定位基准在加工过程中使工件占据正确加工位

置所依据的基准，即为工件与夹具定位元件定位工作面接触或配合

的表面。为提高工件的加工精度，应尽量选设计基准作定位基准。

本次的定位基准为外圆“62面。

如定位分析图，对刀基准是工件的A面，定位基准为工件的“

62外圆，则基准位置误差△加为图中。/点到02点的距离。在,

0/C02中，函？=&,NC0Q,=4,根据勾股定理求得

-2-2

21

(a)

时

22

基准位移误差：

工件以外圆柱面在V型块定位，由于工件定位面外圆直径有公

差8D,因此对一批工件来说，当直径由最小D—5D变大到D

时，工件中心（即定位基准）将在V型块的对称中心平面内上下偏

移，左右不发生偏移，即工件由。।变大到其变化量01。2（即基

准位移误差△）从图（a）中的几何关系退出：

3D

△YR02=

2SIn-

2

基准不重合误差：

从图（b）中设计基准与定位基准不重合，假设定位基准。|不

动，当工件直径由最小D—6D变到最大D口寸，设计基准的变化量

为辿，即基准不重合误差AB二四。

22

从图（c）中可知，设计基准为工件的下母线。即，上述方向由a

到a'与定位基准。|变到。2的方向相反，故其定位误差AD是AY

与AB之差.

△D二△Y一△B=8P--=0.2076D=0.207X

2Sln-2

2

0.01=0.（）0207

△D=0.00207<-T即满足要求

3

23

需要说明的是L2尺寸定位误差△亦的合成问题。由于△加和△

中都含有即外圆直径的变化同时引起△曲和△”的变化，因而要

判别二者合成时的符号。当外圆直径由大变小时，设计基准相对定

位基准向上偏移，而当此圆放入V形块中定位时，因外圆直径的变

小，定位基准相对调刀基准是向下偏移的，二者变动方向相反。故

设计基准相对对刀基准的位移是二者之差，即

A_wfj__1

小)2[sin/,

将68mm和9(T代入，运用V型块定位，取a=90°,这时的

定位误差，定位误差二Td/(2sinl/a)-Td/2=0.023

0.023义3=0.069V0.08

满足要求。

3.2.5钻套的设计

夹具在机床上安装完毕，在进行加工的时候，由于本次是钻

孔，需要用导向件使得钻套下钻可以增强同轴度的特性。本次选用

的钻套采用可换钻套，连同钻套并选用钻套螺钉将钻套固定，选用

的可换钻套和钻套螺钉均为机床夹具的标准件，本次设计采用可换

钻套，国标号为JB/T8045.2-1999,粘套螺钉的国标号为JB/T8045.5-

1999o本次设计采用的钻套和钻套螺钉的图形如下：

24

25

图1-5可换钻套的标准件

3.2.6夹紧装置的设计

本次的夹紧采用外圆的夹紧方式，原因是以工件的外圆662外

圆为定位，采用的是V型块，即另一边采用活动V型块对工件进行

夹紧，此夹紧的效果同三爪卡盘的夹紧方式相同。夹紧的装置如下

图所示：

26

图1-5夹紧装置设计

3.3夹具操作的简要说明

本次夹具的操作较为简单，只需转动侧边的固定手柄压紧螺钉

上的转动手柄即可。

27