工件：套类零件 系 ：机械电子工程系 姓名：蔡英城 班级：06机械（3）班 学号：06352151 指导老师：何萍
12月16日
萍乡高等专科学校
如图所示为铸铁套钻孔工序图，工件材料为灰铸铁HB195，生产类型为中批量生产，需要设计加工孔φ8mm的夹具。
1.分析零件的工艺过程和本工序的加工要求，明确设计任务
从图可以知道，需要加工的孔为φ8mm，表面粗糙度为Ra12.5μm，孔与基准面B的距离为20±0.15mm两项的要求不高，此外，孔的中心线对基准确A中
心线的对称度为0.3mm，且其它的面已经加工过，公差等级为IT12级，故采取一次钻孔成型不进行精加工，本工序所使用的加工设备为Z518（最大加工直径为18mm。），钻头选取用高速工具钢。 2.拟定定位方案，设计定位元件
从所加工的孔位置尺寸20±0.15mm及对称度来看，该工序的工序基准面为端面B及孔φ30H7mm。定位方案如图 所示，采用一台阶面加一个轴定位，心轴 ，台阶面三个自由度 ，故重复 ，属于过定位，但是由于工件定位A和B都已经加工过，精度较高，故这种过定位是可以采用的，定位心轴在上部铣平，用来让刀及排削。 3.导向和夹紧方案
为了确定刀具相对于工件和位置，夹具上应设置导向元件钻套，由于只需要钻孔φ8mm这一个工步，且生产批量为中批量，所以采用可换钻套。钻套安装在钻模板上，钻模板采用固定式钻模板，钻模板与工件要留有排屑空间，以便于排屑，由于工件的批量为中批量生产，宜用简单的手动夹紧装置，如下图所示，采用带开口垫圈的螺旋夹紧机构，使工件装卸迅速、方便。
4.夹具体的设计
夹具的定位、导向、夹紧装置在夹具体上，使其成为一体，并能正确的安装在机床上。如下图所示为采用铸夹具体的底面作为安装基面，定位心轴安装在夹具体的斜面上，夹具装配时，等到由轴位置调整准确后，再安装钻模板，然后配钻，钻铰销钉孔，打入销钉定位。此方案结构紧凑，安装稳定，具有较好的搞夺强度和抗振性，但心轴安装的部分难加工，精度不高，但是工件的精度求也不高，故可以满足生产的要求。此外此夹具生产周期较长，成本略高。
5.绘制夹具总装配图
在上述方案确定基础上绘制夹具图，如夹具图所示。钻套与衬套之间的配合关系如右图所示。
6．定位误差分析
(1)分析钻孔中心与B基准确面的距离公差LJ。在一般情况下，用已加工表面作定位基准时，由表面不平整引起的误差较小，在分析计算定位误差时，可以不考虑。此时只需要分析由钻套与衬套而引起的误差，计算过程如下：
LJ——加工孔中心与工件基
准面B面的距离公差（mm）。
X1——刀具与引导套的最大配合间隙 X2——衬套与引导套的最大配合间隙 B——件上加工孔的长度 H——导套的长度
S——引导套与工件表面的距离
X3——是由X1引起的钻头末端的单边偏斜量
1——引导套内外圆柱面径向跳动量 2——衬套内外圆柱面径向跳动量
X3
X1(BS0.5H) H各个尺寸具体见下表
查表得刀具直径为8的钻刀为尺寸为φ8-0.007mm，而钻套内径为φ8-0得X1=017mm衬套外径与钻模板的配合为
0 +0.01
mm，由此可
,是过渡配合，最大间隙为
0.023mm, 即X2为0.023mm加工孔长度B为7.5mm,导套与工件表面的距离S=20mm，引导套内外圆柱面径向跳动量1=0.008,衬套内外圆柱面径向跳动量
2=0.008。根据这些数据计算
2LJX2(2X3)212/cos(45)0.049mm
LJ小于工件允许公差的三分之一，所以符合生产的要求。
(2)分析所加工孔的中心线相对于工件A基准对称度误差 =a+1+2
----其中a为心轴与工件内壁的之间的最大间隙,由于由轴与工件内壁之间是间隙配合H7/g6，查表并计算得，最大间隙为0.041mm。 1为引导套内外圆柱面径向跳动量值为0.008mm。 2为衬套内外圆柱面径向跳动量值为0.008mm。
则=0.057mm，小于对称度公差0.3mm的三分之一。 综上所述该夹具的定位误差符合工件的要求。
参考书籍：
《金属切削手册》---作者：张大千
《机械制造技术基础》----作者：熊良山 《机械制造基础》----作者:赵建忠
《机械工程手册》第二版---作者:夏廷翰