齿轮油泵盖的钻Ф16圆孔夹具设计及加工工艺规程装备

齿轮油泵盖工艺与加工16的圆孔夹具设计摘要论述齿轮油泵盖的工艺编制及工装设计，研究零件机械加工工艺规程的设计问题，介绍工艺规程的组成、制定路线等。说明零件的机械加工工艺结构性，结合生产主要从零件分析、毛坯的选择、工艺路线的拟定、工序内容的确定等几个方面详细的讲述了齿轮油泵盖零件工艺过程设计以及工艺编制中应注意的问题，以及如何才能达到最理想的表面质量和经济效益。针对设计给定的题目，设计钻削16圆柱孔的专用钻床夹具。夹具设计包括：设计出对零件进行定位，夹紧，还有引导的各个元件。在这里尤其要注意的是，夹具在定位零部件的时候，会产生误差，这个误差要在的合理控制范围以内，要充分了解夹具的优缺点，以便改进。关键词：齿轮油泵盖、工艺、钻削、16、夹具ABSTRACTThis paper discusses the process design and tooling design of the gear pump cover, studies the design problem of the machining process of the parts, introduces the composition of the technical procedure and sets out the route. The details of the mechanical processing technology of the parts are described in detail. The design of the parts of the gear oil pump cover is described in detail in the aspects of the analysis of the parts, the selection of the roughings, the formulation of the process route and the determination of the process contents. The question, and how to achieve the best surface quality and economic benefits.For the design of a given topic, the design of drilling 16 cylindrical hole of the special drilling fixture. Fixture design includes: design of the parts for positioning, clamping, and guide the various components. In particular here to note that the fixture in the positioning of parts, it will produce errors, the error within the reasonable control range, to fully understand the advantages and disadvantages of fixtures in order to improve.Key words：Gear pump cover, process, drilling, 16, fixture目 录摘要IABSTRACTII序言1一 零件分析21.1 零件的作用21.2 零件的工艺分析21.2.1 零件的组成表面21.2.2零件的技术要求3二 工艺路线设计42.1 确定毛坯的制造形式42.2 基面的选择52.3 制定工艺路线52.4 机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的确定62.5 确定切削用量及基本工时8三 夹具设计173.1 夹具设计概述173.2 方案设计193.2.1 定位方案的设计193.2.2 定位元件的确定193.2.3 夹紧方案的确定193.2.4 夹紧元件的确定203.2.5 夹具体的设计203.3 定位基准的选择213.4 切削力及夹紧力计算223.4.1 切削力的计算223.4.2 夹紧力的计算223.5 定位误差分析233.6 导向装置设计233.7 夹具设计及操作简要说明26四 总结27五 参考文献28II序言机械工业是为国民经济提供装备和为人民生活提供耐用消耗品的产业，国民经济各部门生产技术的进步和经济效益的高低在很大程度上取决于它所采用装备的性能和质量。所以机械工业的技术水平和规模是衡量一个国家科技水平和经济实力的重要标志。经过建国40多年的发展，机械工业已成为我国工业中产品门类比较齐全，具有相当规模和一定技术基础的支柱产业之一。改革开放以来，机械工业引进了大量的国外先进技术，目前这些技术已大批量投入生产，加上国内自行研究开发的结果，使机械产品的结构正向着合理化方向发展，对市场的适应能力也明显增强。通过对引进技术的消化吸收，又计划的推进了企业的技术改造，引导企业走依靠科技进步的道路，使制造技术机械产品的性能及企业的经济效益都发生了显著的变化，我国机械工业综合技术水平有了较大幅度的提高，一批先进的生产技术在生产中得到应用和普及，约有近10%的企业进入了高技术企业的行列，60%以上的企业建立了专门的技术开发机构，此外科技体制改革不断深化，绝大多数研究院、所已进入经济建设主战场，正发挥越来越大的作用。按照传统的专业划分，机械制造工艺学的研究范畴是零件的机械加工和装配的工艺过程。很长时间以来，机械加工工艺最广泛采用的方法是切削加工和磨削加工，即按照一定的顺序，采用硬度比工件高的切削刀具实现机械加工。改革开放以来，机械工业充分利用国内外的技术资源，进行技术改造，依靠科技进步，已经取得了长足的发展。但与世界先进水平相比，我国的机械制造业的产品在功能、质量等方面还有较大的差距，产品构成落后，精度保持性差、科研开发能力较薄弱、人员技术素质还跟不上现代机械制造业飞速发展的需要。因此，我国机械制造业必须不断增强技术力量，培养高水平的人才和提高现有人员的素质，学习和引进国外先进科学技术，使我国的机械制造工业早日赶上世界先进水平。29一 零件分析1.1 零件的作用齿轮泵是依靠泵缸与啮合齿轮间所形成的工作容积变化和移动来输送液体或使之增压的回转泵。由两个齿轮、泵体与前后盖组成两个封闭空间，当齿轮转动时，齿轮脱开侧的空间的体积从小变大，形成真空，将液体吸入，齿轮啮合侧的空间的体积从大变小，而将液体挤入管路中去。吸入腔与排出腔是靠两个齿轮的啮合线来隔开的。齿轮泵的排出口的压力完全取决于泵出处阻力的大小。齿轮油泵由独立的电机驱动，有效地阻断上游的压力脉动及流量波动。而齿轮泵前盖，是齿轮泵的一个零件，它对于齿轮泵来说必不可少的作用，直接影响齿轮泵的完整性和实用性。具体结构详见下图1.1所示：图1.1 齿轮油泵盖零件图1.2 零件的工艺分析1.2.1 零件的组成表面1、尺寸21所在的上下端面，A-A视图中尺寸6所在上表面；2、16圆柱孔所在表面，尺寸R10所在圆弧面；3、4-14所在外圆柱面及上端面，4-7圆柱孔所在表面；4、俯视图R29所在圆弧面；SR15和SR10所在球面；尺寸32所在的后端面；尺寸58所在的前后端面；5、B-B视图中，M10X1x25所在的螺纹面；3处5圆柱孔所在表面及端面.1.2.2零件的技术要求1、尺寸21所在下端面，其表面粗糙度公差为6.3um；2、4-14上端面，其表面粗糙度公差为12.5um；3、尺寸15所在后端面，其表面粗糙度公差为6.3um；4、4-7内孔，其表面粗糙度公差为12.5um；5、16圆柱孔，其表面粗糙度公差为3.2um；6、尺寸29所在两处5内孔，其表面粗糙度公差为12.5um；7、尺寸11所在5内孔，其表面粗糙度公差为12.5um;8、未标注圆角为R1.5-R3.0。二 工艺路线设计2.1 确定毛坯的制造形式零件的生产类型是指企业生产专业化程度的分类，它对工艺规程的制订具有决定性的影响。生产类型一般可分为大量生产、成批生产和单件生产三种类型，不同的生产类型由着完全不同的工艺特征。零件的生产类型是按零件的年生产纲领和产品特征来确定的。生产纲领是指企业在计划期内应当生产的产品产量和进度计划。年生产纲领是包括备品和废品在内的某产品年产量。零件生产纲领N可按下式计算：通过计算，根据年生产纲领、查表确定零件齿轮油泵盖的生产类型是批量生产。齿轮油泵盖与各元件配合表面的尺寸精度和配合精度通常都较高，为了节省材料和减少加工的劳动量，毛坯常采用铸件。在选择齿轮油泵盖的毛坯结构时，应以结构合理性、工艺性、经济性、标准化的可能性以及工厂具体条件为依据综合考虑。由于铸铁具有良好的铸造性、吸振性、切削加工性及一定的力学性能，并且价格低廉，生产设备简单，所以在机械零件材料中占有很大的比重，广泛地用来制作各种机架、底座。箱体等形状复杂的零件。又由于灰铸铁具有良好的铸造性、耐磨性、抗振性和切削加工性，所以选择灰铸铁作为铸造的材料。零件材料为HT200，选择砂型铸件。具体的毛坯图详见下图2.1：图2.1 齿轮油泵盖毛坯图2.2 基面的选择基面选择是工艺规程设计中的重要设计之一，基面的选择正确与合理，可以使加工质量得到保证，生产率得到提高。否则，加工工艺过程会问题百出，更有甚者，还会造成零件大批报废，使生产无法进行。1、粗基面的选择对一般的轴类零件来说，以外圆作为基准是合理的，按照有关零件的粗基准的选择原则：当零件有不加工表面时，应选择这些不加工的表面作为粗基准，当零件有很多个不加工表面的时候， 则应当选择与加工表面要求相对位置精度较高的不加工表面作为粗基准从零件的分析得知，选择尺寸21所在的上端面作为粗基面。2、精基面的选择精基准的选择主要考虑基准重合的问题。选择加工表面的设计基准为定位基准， 称为基准重合的原则。采用基准重合原则可以避免由定位基准与设计基准不重合引起的基准不重合误差，零件的尺寸精度和位置精度能可靠的得以保证。从零件的分析得知，选择尺寸21所在的下端面作为精基面。2.3 制定工艺路线制定工艺路线的出发点，应当是使零件的几何形状、尺寸精度及位置精度等级等技术要求能得到合理的保证。在生产纲领已确定为大批生产的情况下，可以考虑采用万能性机床配以专用夹具，并尽量使工序集中来提高生产率。除此之外，还应当考虑经济效果，以便使生产成本尽量下降。经过相应的分析，选择零件的加工方法及工艺路线方案如下：工序1：铸造；工序2：热处理：调质处理；工序3：铣削尺寸21下端面；工序1：粗铣尺寸21下端面工序2：半精铣尺寸21下端面工序4：铣削4-14上端面；工序5：铣削尺寸15后端面；工序1：粗铣尺寸15后端面工序2：半精铣尺寸15后端面工序6：钻4-7内孔；工序1：钻4-7内孔底孔工序2：钻4-7内孔工序7：钻16圆柱孔；工序1：钻16圆柱孔工序2：扩16圆柱孔工序3：铰16圆柱孔工序8：钻尺寸29所在两处5内孔；工序9：钻尺寸11所在5内孔；工序10：钻9-32内孔；工序11：攻M10x1螺纹；工序12：倒角；工序13：清洗；工序14：终检；工序15：入库。以上工艺过程详见“机械加工工艺卡片”。2.4 机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的确定工序1：铸造；通过对零件的分析，除了孔采用实心铸造的方式获得，其他的加工表面、端面其加工余量均为3mm。工序2：热处理：调质处理；工序3：铣削尺寸21下端面；工序1：粗铣尺寸21下端面依据切削加工手册及相关资料，决定其加工余量为2.5mm。工序2：半精铣尺寸21下端面依据切削加工手册及相关资料，决定其加工余量为0.5mm。工序4：铣削4-14上端面；依据切削加工手册及相关资料，决定其加工余量为3mm。工序5：铣削尺寸15后端面；工序1：粗铣尺寸15后端面依据切削加工手册及相关资料，决定其加工余量为2.5mm。工序2：半精铣尺寸15后端面依据切削加工手册及相关资料，决定其加工余量为0.5mm。工序6：钻4-7内孔；工序1：钻4-7内孔底孔依据切削加工手册及相关资料，决定其加工余量为2.5mm。工序2：钻4-7内孔依据切削加工手册及相关资料，决定其加工余量为1mm。工序7：钻16圆柱孔；工序1：钻16圆柱孔依据切削加工手册及相关资料，决定其加工余量为2.5mm。工序2：扩16圆柱孔依据切削加工手册及相关资料，决定其加工余量为5.4mm。工序3：铰16圆柱孔依据切削加工手册及相关资料，决定其加工余量为0.1mm。工序8：钻尺寸29所在两处5内孔；依据切削加工手册及相关资料，决定其加工余量为2.5mm。工序9：钻尺寸11所在5内孔；依据切削加工手册及相关资料，决定其加工余量为2.5mm。工序10：钻9-32内孔；依据切削加工手册及相关资料，决定其加工余量为2mm。工序11：攻M10x1螺纹；依据切削加工手册及相关资料，决定其加工余量为0.5mm。工序12：倒角；工序13：清洗；工序14：终检；工序15：入库。2.5 确定切削用量及基本工时工序1：铸造；工序2：热处理：调质处理；工序3：铣削尺寸21下端面；工序1：粗铣尺寸21下端面1、切削深度2.5mm；2、通过查询相关手册，取fz=0.15mm/r。3、明确切削的速度按照我们所学的知道工件材料为HT200，查询手册，取=80m/min。算一下主轴转动速度，查询资料知n=300r/min，得4、基本时间根据切削资料，其基本时间为： 式中：l=97，则5、辅助时间根据切削资料，其辅助时间为： 式中：，则工序2：半精铣尺寸21下端面1、切削深度0.5mm；2、通过查询相关手册，取fz=0.25mm/r。3、明确切削的速度按照我们所学的知道工件材料为HT200，查询手册，取=95m/min。算一下主轴转动速度，查询资料知n=375r/min，得4、基本时间根据切削资料，其基本时间为： 式中：l=97，则5、辅助时间根据切削资料，其辅助时间为： 式中：，则工序4：铣削4-14上端面；1、切削深度3mm；2、通过查询相关手册，取fz=0.15mm/r。3、明确切削的速度按照我们所学的知道工件材料为HT200，查询手册，取=80m/min。算一下主轴转动速度，查询资料知n=300r/min，得4、基本时间根据切削资料，其基本时间为： 式中：l=14，则5、辅助时间根据切削资料，其辅助时间为： 式中：，则工序5：铣削尺寸15后端面；工序1：粗铣尺寸15后端面1、切削深度2.5mm；2、通过查询相关手册，取fz=0.15mm/r。3、明确切削的速度按照我们所学的知道工件材料为HT200，查询手册，取=80m/min。算一下主轴转动速度，查询资料知n=300r/min，得4、基本时间根据切削资料，其基本时间为： 式中：l=21，则5、辅助时间根据切削资料，其辅助时间为： 式中：，则工序2：半精铣尺寸15后端面1、切削深度0.5mm；2、通过查询相关手册，取fz=0.25mm/r。3、明确切削的速度按照我们所学的知道工件材料为HT200，查询手册，取=95m/min。算一下主轴转动速度，查询资料知n=375r/min，得4、基本时间根据切削资料，其基本时间为： 式中：l=21，则5、辅助时间根据切削资料，其辅助时间为： 式中：，则工序6：钻4-7内孔；工序1：钻4-7内孔底孔1、采用的麻花钻的材质是硬质合金钻头，它的具体的数值在下面：。2、根据相关设计资料和设计指南取3、切削速度的确定取。主轴的转动速度，查主轴转速表，取；实际切削速度为：8.2m/min.4、基本时间根据切削资料，其基本时间为： 式中：l=11，则5、辅助时间根据切削资料，其辅助时间为： 式中：，则工序2：钻4-7内孔1、采用的麻花钻的材质是硬质合金钻头，它的具体的数值在下面：。2、根据相关设计资料和设计指南取3、切削速度的确定取。主轴的转动速度，查主轴转速表，取；实际切削速度为：9.3m/min.4、基本时间根据切削资料，其基本时间为： 式中：l=10，则5、辅助时间根据切削资料，其辅助时间为： 式中：，则工序7：钻16圆柱孔；工序1：钻16圆柱孔1、采用的麻花钻的材质是硬质合金钻头，它的具体的数值在下面：。2、根据相关设计资料和设计指南取3、切削速度的确定取。主轴的转动速度，查主轴转速表，取；实际切削速度为：8.2m/min.4、基本时间根据切削资料，其基本时间为： 式中：l=10，则5、辅助时间根据切削资料，其辅助时间为： 式中：，则工序2：扩16圆柱孔1、采用的扩孔钻的材质是硬质合金钻头，它的具体的数值在下面：。2、根据相关设计资料和设计指南取3、切削速度的确定取。主轴的转动速度，查主轴转速表，取；实际切削速度为：16.4m/min.4、基本时间根据切削资料，其基本时间为： 式中：l=11，则5、辅助时间根据切削资料，其辅助时间为： 式中：，则工序3：铰16圆柱孔1、采用的铰孔钻的材质是硬质合金钻头，它的具体的数值在下面：。2、根据相关设计资料和设计指南取3、切削速度的确定取。主轴的转动速度，查主轴转速表，取；实际切削速度为：16.6m/min.4、基本时间根据切削资料，其基本时间为： 式中：l=11，则5、辅助时间根据切削资料，其辅助时间为： 式中：，则工序8：钻尺寸29所在两处5内孔；1、采用的麻花钻的材质是硬质合金钻头，它的具体的数值在下面：。2、根据相关设计资料和设计指南取3、切削速度的确定取。主轴的转动速度，查主轴转速表，取；实际切削速度为：8.2m/min.4、基本时间根据切削资料，其基本时间为： 式中：l=14，则5、辅助时间根据切削资料，其辅助时间为： 式中：，则工序9：钻尺寸11所在5内孔；1、采用的麻花钻的材质是硬质合金钻头，它的具体的数值在下面：。2、根据相关设计资料和设计指南取3、切削速度的确定取。主轴的转动速度，查主轴转速表，取；实际切削速度为：8.2m/min.4、基本时间根据切削资料，其基本时间为： 式中：l=42，则5、辅助时间根据切削资料，其辅助时间为： 式中：，则工序10：钻9-32内孔；（1）采用的麻花钻的材质是硬质合金钻头，它的具体的数值在下面：。（2）根据相关设计资料和设计指南取（3）切削速度的确定取。主轴的转动速度，查主轴转速表，取；实际切削速度为：9.4m/min.（4）基本时间通过查询，可以知道这道工序时间计算公式：（5）辅助时间通过查询，可以知道这道工序时间计算公式：根据主轴转速n=331r/min切削深度L=32mm，。查询资料，得=6mm，。工序11：攻M10x1螺纹；（1）采用的丝锥钻的材质是硬质合金钻头，它的具体的数值在下面：。（2）根据相关设计资料和设计指南取（3）切削速度的确定取。主轴的转动速度，查主轴转速表，取；实际切削速度为：10.4m/min.（4）基本时间通过查询，可以知道这道工序时间计算公式：（5）辅助时间通过查询，可以知道这道工序时间计算公式：根据主轴转速n=331r/min切削深度L=15mm，。查询资料，得=6mm，。工序12：倒角；工序13：清洗；工序14：终检；工序15：入库。三 夹具设计3.1 夹具设计概述机床夹具的现状：机床夹具是在机械制造过程中，用来固定加工对象，使之占有正确的空间位置，用来加工或检测并保证加工要求的机床附加装置，简称为夹具。夹具最早出现在18世纪后期。随着科学技术的不断进步，夹具已从一种辅助工具发展成为门类齐全的工艺装备。国际生产研究协会的统计表明，目前中、小批多品种生产的工件品种已占工件种类总数的85%左右。现代生产要求企业所制造的产品品种经常更新换代，以适应市场的需求与竞争。然而，一般企业都仍习惯于大量采用传统的专用夹具，一般在具有中等生产能力的工厂里，约拥有数千甚至近万套专用夹具；另一方面，在多品种生产的企业中，每隔34年就要更新50%80%左右专用夹具，而夹具的实际磨损量仅为10%20%左右，为了适应科学技术的快速发展，我们在短短几年内需更新大量的专用夹具，这样即提高了加工的成本，也造成了材料的浪费，为了减少这种情况，我们可以采用数控机床的柔性化制造技术。1、夹具的特点（1）保证工件的加工精度专用夹具应有合理的定位方案，合适的尺寸，公差和技术要求，并进行必要的精度分析，确保夹具能满足工件的加工精度要求。（2）提高生产效率专业夹具的复杂程度要与工件的生产纲领相适应，应根据工件生产批量的大小选用不同复杂程度的高效夹紧装置，以缩短辅助时间，以提高生产效率。（3）工艺性好专用夹具的结构简单，合理，便于加工，装配，检验和维修。专用夹具的生产属于小批量生产。（4）使用性好专用夹具操作应简单，省力，安全可靠，排屑应方便，必要时可设置排屑机构。（5）经济型好除考虑专用夹具本身结构简单，标准化程度高，成本低廉外，还应根据生产纲领对夹具方案进行必要的经济分析，以提高夹具在生产中的经济效益。2、夹具的设计要点确定各表面加工方案，在选择各表面孔的加工方法时，需综合考虑以下因素：（1）要考虑各表面的精度和质量要求，根据各加工表面的技术要求，选择加工方法及分几次加工。（2）根据生产类型来选择，在大批量生产中可使用专用的高效率的设备；在单件小批量生产中则使用常用设备和一般加工方法。（3）要考虑被加工材料的性质。（4）要考虑工厂或车间的实际情况，同时也应考虑不断改进现有的加工方法和设备，推广新技术，提高工艺水平。（5）此外，还要考虑一些其他因素，如加工表面的物理机械性能的特殊要求，工件形状和重量等。3、确定定位方案与定位元件的原则工件在夹具中定位的任务是：使同一工序中的一批工件都能在夹具中占据正确的位置，工件位置的正确与否，用加工要求来衡量，能满足加工要求的为正确，不能满足加工要求的为不正确。一批工件逐个在夹具上定位时，各个工件在夹具中占据的位置不可能完全一致，也不必要求它们完全一致，但各个工件的位置变动量必须控制在加工误差所允许的范围之内。4、夹紧装置设计的基本要求及遵循原则对夹紧装置的基本要求：（1）夹紧过程中，不改变工件定位后占据的正确位置。（2）夹紧力的大小适当，一批工件的夹紧力要稳定不变。既要保证工件在整个加工过程中的位置稳定不变，振动小，又要是工件不产生过大的夹紧变形。夹紧力稳定可减小夹紧误差。（3）夹紧装置的复杂程度应与工件的生产纲领相适应。工件生产批量越大，允许设计越复杂、效率越高的夹紧装置。工艺性好，使用性好。其结构力求简单，便于制造和维修。夹紧装置的操作应当方便、安全、省力。在夹紧工件的过程中，夹紧作用的效果会直接影响工件的加工精度、表面粗糙度以及生产效率。因此，设计夹紧装置应遵循以下原则：工件不移动原则；工件不变形原则；工件不振动原则；安全可靠原则；经济实用原则；3.2 方案设计3.2.1 定位方案的设计1、齿轮油泵盖定位方案的确定选用的夹具主要被用在Z525立式钻床，因为A-A剖视图中尺寸21所在下端面、4-14圆台上端面和4-7圆柱孔都被加工过。（1）选择4-14圆台上端面和定位块上端面相接触，限制三个方向的自由度。（2）选择4-7圆柱孔其中2个孔（对角线位置），分别插入一个圆柱销和一个菱形销，实现零件的完全定位。本次对工件采用“一面两销”的定位方案。2、定位块、钻模座定位方案的确定采用“一面两销”的定位方案进行。具体构造见图3.1定位装置。图3.1 定位装置3.2.2 定位元件的确定1、齿轮油泵盖定位元件的确定定位元件有：定位块、圆柱销、菱形销。2、定位块、钻模座定位元件的确定其定位元件有：圆柱销、菱形销。3.2.3 夹紧方案的确定1、齿轮油泵盖夹紧方案的确定考虑到本次设计的夹具其零件并不是十分的复杂，并且为本夹具是进行钻孔。选择4-7圆柱孔剩余的2个孔（对角线位置），利用2个内六角螺栓对工件进行上下方向的夹紧。2、定位块、钻模座夹紧方案的确定在对角线位置上，利用2个内六角螺栓对其进行夹紧。3.2.4 夹紧元件的确定1、齿轮油泵盖夹紧元件的确定夹紧元件有：定位块、内六角螺栓。2、夹具上其他元件夹紧元件的确定（1）定位块夹紧元件的确定：2个内六角螺栓。（2）钻模座夹紧元件的确定：2个内六角螺栓。（3）钻套夹紧元件的选择：采用的是平头螺钉。3.2.5 夹具体的设计通过资料的查阅，能够知道夹具体毛坯有如下类型：1、铸造夹具体铸造夹具体的优点是工艺性好，可铸出各种复杂形状，具有较好的抗压强度、刚度和抗振性，但生产周期长，需进行时效处理，以消除内应力。常用材料为灰铸铁（如HT200），要求强度高时用铸钢（如ZG270-500），要求重量轻时铸铝（如ZL104）。目前铸造夹具体应用较多。2、焊接夹具体焊接夹具体，它由钢板、型材焊接而成，这种夹具体制造方便、生产周期短、成本低、重量轻（壁厚比铸造夹具体薄）。但焊接夹具体的热应力较大，易变形，需经退火处理，以保证夹具体尺寸的稳定性。3、锻造夹具体锻造夹具体，它适用于形状简单、尺寸不大、要求强度和刚度大的场合。锻造后也需经退火处理。此类夹具体应用较少。4、型材夹具体小型夹具体可以直接用板料、棒料、管料等型材加工装配而成。这类夹具体取材方便、生产周期短、成本低、重量轻，如各种心轴类夹具的夹具体及钢套钻模夹具体。在本次设计中采用铸造夹具体，材料采用灰铸铁（HT200）。HT200指的是最低抗拉强度为200MPa的灰铸铁，是较高强度铸铁，基体为珠光体，强度、耐磨性、耐热性、减振性均较好，铸造性能也较好。具体结构见下图3.2夹具体图。图3.2 夹具体图3.3 定位基准的选择定位基准的选择在工艺规程制定中直接影响到工序数目，各表面加工顺序，夹具结构及零件的精度。定位基准分为粗基准和精基准，用毛坯上未经加工的表面作为定位基准成为粗基准，使用经过加工表面作为定位基准称为精基准。在制定工艺规程时，先进行精基准的选择，保证各加工表面按图纸加工出来，再考虑用什么样的粗基准来加工精基准。1、粗基准的选择原则为保证工件某重要表面的余量均匀，应选重要表面为粗基准。应尽量选光滑平整，无飞边，浇口，冒口或其他缺陷的表面为粗基准，以便定位准确，夹紧可靠。2、精基准的选择原则“基准重合”原则应尽量选择加工表面的设计基准为定位基准，避免基准不重合引起的定位误差。“基准统一”原则尽可能在多数工序中采用同一组精基准定位，以保证各表面的位置精度，避免因基准变换产生的误差，简化夹具设计与制造。“自为基准“原则某些精加工和光整加工工序要求加工余量小而均匀，应选该加工表面本身为精基准，该表面与其他表面之间的位置精度由先行工序保证。“互为基准“原则当两个表面相互位置精度及尺寸、形状精度都要求较高时，可采用“互为基准”方法，反复加工。根据上述定位基准的选择原则，分析本零件，根据零件图，本零件是一个形状不复杂的零件。粗基准的选择：本零件将选择尺寸21所在的上端面作为粗基准；精基准的选择：本零件将选择尺寸21所在的下端面作为精基准。3.4 切削力及夹紧力计算3.4.1 切削力的计算1、刀具：16麻花钻2、钻孔切削力根据相关设计资料和设计指南，得钻削力计算方法：其中P代表钻削的力度、t代表钻削的深度,11mm、S代表每轮的转了以后的进给量, 0.1mm、D麻花钻直径, 16mm、HB布氏硬度，140HBS，所以钻孔的扭矩：3.4.2 夹紧力的计算在计算夹紧力时，必须把安全系数考虑在内，由机床夹具设计手册可知。其中：为基本安全系数，取1.5；为加工性质系数，取1.1；为刀具钝化系数，取1.1；为继续切削系数，取1.1；为夹紧力稳定系数，取1.3；为手动夹紧手柄位置系数，取1.0。所以=2.6实际夹紧力应为：。其中及为夹具定位面及夹紧面上的摩擦系数，（见机床夹具设计手册）所以取螺栓预紧力。根据现代制造工艺设计方法表2.2-1，选取M16的粗牙螺纹螺栓，材料为45#钢。则，远小于45#钢的许用拉应力，故可用M16螺纹连接来夹紧工件。3.5 定位误差分析论文里面的夹具，定位的的这个面就是基准面，这个基准跟误差JB=0是没有重合起来的，按照生产的方法，这个面的粗糙度是12.5，基准位在进行位置移动的时候，产生的误差的大小就是Jw=0.025。总定位误差dw=JB+Jw=0.025=0.1（尺寸自由公差），所以说，设计的这个夹具精确度是达到需要了。3.6 导向装置设计本次选择的导向装置，除了钻模座以外，还需要选择钻套。钻套是钻模上特有的元件，它的作用是确定钻头，铰刀等刀具的轴线位置，防止刀具在加工过程中发生偏斜，保证被加工孔的位置精度和提高工艺系统的刚度。根据使用特点，钻套可分为固定式，可换式，快换式等多种结构形式。1、固定钻套固定钻套（如图3.3）直接被压在钻模板上，其位置精度要求较高，但磨损后不易更换，钻模板较薄时，为使钻套具有足够的引导长度，应采用有肩钻套。图3.3 固定钻套2、可换钻套可换钻套（如图3.4）用于零件单一、大批量生产中，方便更换磨损的钻套。钻套和衬套之间采用F7/m6或F7/k6配合，衬套和钻模板之间采用H7/n6配合。当钻套磨损后，可卸下螺钉，更换新的钻套。螺钉能防止钻套加工时转动及退刀时脱出。图3.4 可换钻套3、快换钻套在工件的一次装夹中，若顺序进行钻孔、扩孔、铰孔或攻丝等多个加工工步，需要不同孔径的钻套来引导刀具，此时应使用快换钻套（如图3.5）。更换钻套时，只需逆时针转动钻套使削边平面转至螺钉位置，即可向上快速取出钻套。图3.5 快换钻套4、特殊钻套因工件的形状或被加工孔的位置需要而不能使用标准钻套时，需自行设计的钻套称为特殊钻套。图3.6加长钻套为常见的特殊钻套，在加工凹面上的孔时使用，为减少刀具与钻套的摩擦，可将钻套引导高度H以上的孔径放大，钻套的高度H增大，则导向性能好，刀具刚度提高，加工精度高，但钻套与刀具的磨损加剧，一般取H=12.5d。图3.6 加长钻套本次设计的要求是要对被零件上16圆柱孔进行钻孔加工，最后才能实现图上所要求的加工要求，所以要选快换钻套来用作刀具的导向元件。3.7 夹具设计及操作简要说明如前所述，在设计夹具时，应该注意提高劳动生产率，但同时要考虑到实际情况，我们,采用手动夹紧。本道工序的钻床夹具就选择手动夹紧方式。选择4-7圆柱孔剩余的2个孔（对角线位置），利用2个内六角螺栓对工件进行上下方向的夹紧。操作简要说明：将零件4-14上端面方向向上，放置在定位块上，在4-7圆柱孔的2个孔（对角线位置）内插入圆柱销和菱形销，选择4-7圆柱孔剩余的2个孔（对角线位置），利用2个内六角螺栓拧紧螺母，将零件夹紧。零件最终得到装夹。四 总结该毕业设计对钻床夹具进行了一定的研究，在设计过程中定位方案和夹紧装置是两个重点也是两个难点。该论文的主要任务是设计一个钻床夹具，本次设计的任务是加工16-11的圆柱孔，为了使钻孔的位置精确，必须对零件进行安装、定位、夹紧。本次设计的主要任务有对零件加工工艺分析，绘制零件图和毛坯图。填写加工工艺过程卡、加工工艺卡片以及机械加工工序卡。对零件进行专用夹具的设计，确定定位方案、定位元件、夹紧方案、夹紧元件等。最后，通过AUTOCAD完成夹具装配图的绘制及零部件的绘制等。在设计过程中采用了大量的标准件，这样可以降低夹具的生产成本，使该钻床夹具更经济；由于使用专用的夹具，大批量生产单一的零件，即保证了零件的加工精度又提高了零件的生产效率；达到了经济、高效的目的。毕业设计完成之际，我要特别感谢我的指导老师。他为人随和热情，治学严谨细心。在闲聊中他总是能像知心朋友一样鼓励我，在论文的写作和措辞等方面他也总会以“专业标准”严格要求我，从选题、定题开始，一直到最后论文的反复修改、润色，指导老师始终认真负责地给予我深刻而细致地指导，帮助我开拓研究思路，精心点拨、热忱鼓励。正是指导老师的无私帮助与热忱鼓励，我的毕业论文才能够得以顺利完成，谢谢。在此祝愿全天下所有老师身体健康，全家幸福！五 参考文献1 候洪生主编，董国耀主审.机械工程图学.北京：科学出版社，20012 肖继德，陈宁平主编.机床夹具设计.北京：机械工业出版社，19973 孙已德主编.机床夹具图册.北京：机械工业出版社，19834 李名望主编.机床夹具设计实例教程.北京：化学工业出版社，2009.85 李家宝主编.夹具设计.北京：中国工业出版社，1961.56 傅成昌，傅晓燕主编.公差与配合问答.北京：机械工业出版社，2007.17 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