毕业设计（论文）-汽车前拖钩钻孔夹具设计.doc

毕业论文（设计）题 目： 汽车前拖钩钻孔夹具班级： 姓名： 学号： 专业： 教研室： 指导老师： 联系电话： E-mail：摘要该工序是汽车前拖钩孔,所设计的一套钻床专用夹具。主要技术指标能保证工件的加工精度、提高生产效率、工艺性好和使用性好。我们在设计专用夹具时为了能满足工件的加工精度要求，考虑了合理的定位方案、合适的尺寸、公差和技术要求，并进行了必要的精度分析。由于是中批量生产，采用了钻床夹具，提高了生产效率。在工艺性方面使这种夹具的结构简单、合理、便于加工、装配、检验和维修。在使用性方面这种夹具的操作简便、省力、安全可靠，排屑方便，必要时可设置排屑结构。通过对钻床夹具设计的制作，进一步巩固和所学基本知识并使所学知识得到综合运用。学会查阅和收集技术资料，提高运用计算机辅助设计的能力，树立正确的设计思想和严谨的工作作风。目录摘要第一章：钻床夹具概论第一节：现代化机床夹具的发展方向第二节：现代夹具的生产要求第三节：钻床夹具的基本组成第四节：钻床夹具的分类及选用第五节 ：钻床夹具的主要功能第二章 工件在夹具上的定位第一节：工件定位的基本原理第二节：常见定位方式及定位元件第三节 ：工件定位误差分析第三章：工件在夹具中的夹紧第一节 常见的夹紧机构第二节夹紧装置的组成和基本要求第三节夹紧的动力装置第四章：钻床夹具钻孔设计第一章 钻床夹具概论第一节 现代化机床夹具的发展方向 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。 1机床夹具的现状 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5080左右专用夹具，而夹具的实际磨损量仅为1020左右。特别是近年来，数控机床、加工中心、成组技术、柔性制造系统（FMS）等新加工技术的应用，对机床夹具提出了如下新的要求： 1）能迅速而方便地装备新产品的投产，以缩短生产准备周期，降低生产成本； 2）能装夹一组具有相似性特征的工件； 3）能适用于精密加工的高精度机床夹具； 4）能适用于各种现代化制造技术的新型机床夹具； 5）采用以液压站等为动力源的高效夹紧装置，以进一步减轻劳动强度和高劳动生产率； 6）提高机床夹具的标准化程度 2现代机床夹具的发展方向 现代机床夹具的发展方向主要表现为标准化、精密化、高效化和柔性化等四个方面。 （1）标准化 机床夹具的标准化与通用化是相互联系的两个方面。目前我国已有夹具零件及部件的国家标准：GB/T2148T225991以及各类通用夹具、组合夹具标准等。机床夹具的标准化，有利于夹具的商品化生产，有利于缩短生产准备周期，降低生产总成本。 （2）精密化 随着机械产品精度的日益提高，势必相应提高了对夹具的精度要求。精密化夹具的结构类型很多，例如用于精密分度的多齿盘，其分度精度可达0.1；用于精密车削的高精度三爪自定心卡盘，其定心精度为5m。 （3）高效化 高效化夹具主要用来减少工件加工的基本时间和辅助时间，以提高劳动生产率，减轻工人的劳动强度。常见的高效化夹具有自动化夹具、高速化夹具和具有夹紧力装置的夹具等。例如，在铣床上使用电动虎钳装夹工件，效率可提高5倍左右；在车床上使用高速三爪自定心卡盘，可保证卡爪在试验转速为9000r/min的条件下仍能牢固地夹紧工件，从而使切削速度大幅度提高。目前，除了在生产流水线、自动线配置相应的高效、自动化夹具外，在数控机床上，尤其在加工中心上出现了各种自动装夹工件的夹具以及自动更换夹具的装置，充分发挥了数控机床的效率。 （4）柔性化 机床夹具的柔性化与机床的柔性化相似，它是指机床夹具通过调整、组合等方式，以适应工艺可变因素的能力。工艺的可变因素主要有：工序特征、生产批量、工件的形状和尺寸等。具有柔性化特征的新型夹具种类主要有：组合夹具、通用可调夹具、成组夹具、模块化夹具、数控夹具等。为适应现代机械工业多品种、中小批量生产的需要，扩大夹具的柔性化程度，改变专用夹具的不可拆结构为可拆结构，发展可调夹具结构，将是当前夹具发展的主要方向。 第二节现代夹具的生产要求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5080左右专用夹具，而夹具的实际磨损量仅为1020左右。特别是近年来，数控机床、加工中心、成组技术、柔性制造系统（FMS）等新加工技术的应用，对机床夹具提出了如下新的要求：1、能迅速而方便地装备新产品的投产，以缩短生产准备周期，降低生产成本；2、能装夹一组具有相似性特征的工件；3、能适用于精密加工的高精度机床夹具；4、能适用于各种现代化制造技术的新型机床夹具；5、采用以液压站等为动力源的高效夹紧装置，以进一步减轻劳动强度和提高劳动生产率；6、提高机床夹具的标准化程度。第三节 钻床夹具的基本组成 钻床夹具简称钻模，主要用于加工孔及螺纹。它主要由钻套、钻模板、定位及夹紧装置夹具体组成。其主要类型有以下几种： （1）固定式钻模：在使用中，这类钻模在机床上的位置固定不动，而且加工精度较高，主要用于立式钻床上加工直径较大的单孔或摇臂钻床加工平行孔系。 （2）回转式钻模：这类钻模上有分度装置，因此可以在工件上加工出若干个绕轴线分布的轴向或径向孔系。 （3）翻转式钻模：主要用于加工小型工件不同表面上的孔，孔径小于f8f10mm。它可以减少安装次数，提高被加工孔的位置精度。其结构较简单，加工钻模一般手工进行翻转，所以夹具及工件应小于10kg为宜。 （4）盖板式钻模：这种钻模无夹具体，其定位元件和夹紧装置直接装在钻模板上，钻模板在工件上装夹，适合于体积大而笨重的工件上的小孔加工，夹具、结构简单轻便，易清除切屑;（5） 滑柱式钻模：滑柱式钻模是带有升降钻模板的通用可调夹具，这种钻模有结构简单、操作方便、动作迅速、制造周期短的优点，生产中应用较广。第四节 钻床夹具的分类及选用一、 钻床夹具的主要类型 钻床夹具简称钻模，主要用于加工孔及螺纹。它主要由钻套、钻模板、定位及夹紧装置夹具体组成。其主要类型有以下几种。 （1）固定式钻模 在使用中，这类钻模在机床上的位置固定不动，而且加工精度较高，主要用于立式钻床上加工直径较大的单孔或摇臂钻床加工平行孔系。 （2）回转式钻模 这类钻模上有分度装置，因此可以在工件上加工出若干个绕轴线分布的轴向或径向孔系。 （3）翻转式钻模 主要用于加工小型工件不同表面上的孔，孔径小于f8f10mm。它可以减少安装次数，提高被加工孔的位置精度。其结构较简单，加工钻模一般手工进行翻转，所以夹具及工件应小于10 kg为宜。 （4）盖板式钻模 这种钻模无夹具体，其定位元件和夹紧装置直接装在钻模板上。钻模板在工件上装夹，适合于体积大而笨重的工件上的小孔加工。夹具、结构简单轻便，易清除切屑；但是每次夹具需从工件上装卸，较费时，故此钻模的质量一般不宜超过10 kg。 （5）滑柱式钻模 滑柱式钻模是带有升降钻模板的通用可调夹具。这种钻模有结构简单、操作方便、动作迅速、制造周期短的优点，生产中应用较广。所以根据零件的加工需求采用固定式钻模二、钻模的设计要点(1)钻套 钻套是引导刀具的元件，用以保证孔的加工位置，并防止加工过程中刀具的偏斜。 （2） 钻套分4种类型： 固定钻套、可换钻套、快换钻套和特殊钻套。固定钻套：固定钻套直接压入钻模板或夹具体的孔中，位置精度较高，但磨损后不易拆卸，故多用于中、小批量生产。可换钻套 ：衬套则压入钻模板或夹具体的孔中，钻套以间隙配合安装在衬套中。为防止钻套在衬套中转动，加一固定螺钉。可换钻套在磨损后可以更换，故多用于大批量生产。快换钻套： 具有快速更换的持点，更换时不需拧动螺钉。快换钻套多用于同一孔需经多个工步(如钻、扩、铰等)加工的情况。特殊钻套：用于不宜使用标准钻套，根据特殊要求设计的专用钻套。根据工件加工量确定为快换钻套。第五节 钻床夹具的主要功能1、定位 工件在机床上加工时，首先要把工件安放在机床工作台上或夹具中，使它和刀具之间有相对正确的位置，这个过程称为定位。定位是通过工件定位基准面与夹具定位元件的定位面接触或配合实现。正确的定位可以保证工件加工面的尺寸和位置精度要求。2、夹紧工件定位后，应将工件固定，使其在加工过程 中保持定位位置不变，这个过程称为夹紧。由于工件在加工时，受到各种力的作用，若不将工件固定，则工件会松动、脱落。因此，夹紧为工件提供了安全、可靠的加工条件。安装：工件从定位到夹紧的整个过程称为安装。正确 的安装是保证工件加工精度的重要条件。其安装一般有三种方式: 1.直接找正安装 工件的定位过程可以由操作工人直接在机床上利用千分表、划线盘等工具，找正某些有相互位置要求的表面，然后夹紧工件，称之为直接找正安装。直接找正安装生产效率低，一般用于单件小批量生产。 2.划线找正安装当零件形状很复杂时，可先用划针在工件上画出中心线、对称线或各加工表面的加工位置，然后再按划好的线来找正工件在机床上的位置的方法。 3.夹具安装优点：操作比较简单，容易保证加工精度要求，在各种生产类型中都有应用，持别是成批和大量生产中。 第二章 工件在夹具上的定位第一节 工件定位的基本原理2.1 概论 为了达到工件被加工表面的技术要求，必须保证工件在加工过程中的正确位置。夹具保证加工精度的原理是加工需要满足三个条件：（1）一批工件在夹具中占有正确的位置；（2）夹具在机床上的正确位置；（3）刀具相对夹具的正确位置。显然，工件的定位是其中极为重要的一个环节。（1） 工件定位以后，还要用加紧装置将工件固定。因此要区分定位与夹紧的不同概念。（2） 定位支承点所限制的自由度名称，统称可按定位接触处的形态确定。定位点分布应该符合几何学的观点。（3） 有时定位数量及其布置不一定如上述那样明显直观，如自动定心定位就是这样。工件的定位基准为中心要素圆的中心轴线。从一个截面上看，夹具有三个点与工件接触，似为三点定位。实际上这种定位只消除x和z两个自由度，是两点定位。2.3 正确处理过定位如果工件的某一个或者几个自由度被两个定位元件重复限制，称为过定位。过定位将造成工件的位置无法确定，因此一般是不允许出现的。要消除或减少过定位引起的干涉有两种方法：（1）改善定位装置的结构（2）提高工件和夹具定位表面的位置精度第二节常见定位方式及定位元件定位元件设计包括定位元件的结构、形状、尺寸及布置形式等。定位：加工前，使工件在机床上或夹具上占有正确的加工位置的过程，称为定位。 工件的定位设计主要决定于工件的加工要求和工具定位基准的形状、尺寸、精度等因素，故在定位设计时要注意分析定位基准的形态.夹紧：用施加外力的形式，把工件已确定的定位位置固定下来的过程，称为夹紧。这个定位、夹紧的过程，称为装夹或安装2.4工件以平面定位在夹具设计中，常遇到很多工件是以平面作定位基面的，如箱体、机座、支架、板状零件等。此时夹具的定位元件一般多采用支承钉或支承板。一个支承钉相当于一个定位支承点，而一快窄支承板相当于两个支承点一、支承钉和支承板工件的主要定位基准需要夹具定位元件三个支承钉的顶面组成限位基面。设计各种夹具元件时可查有关国家标准机床夹具零件及部件。有三种固定支承钉，顶面结构有三种形式：平头支承钉、球头支承钉、齿纹支承钉。工件的导向定位基面常用支承板定位，它以螺钉固紧在不耐磨的夹具体的凸出表面上作为工件侧面的限位基面。若用作工件主要限位基面时，也可采用两块支承板作为工件的主要限位基面。此时应采用B型带斜槽的支承板，清除切屑方便，但仍可当作是三点支承来分析。二、可调支承在工件定位过程中，支承钉的高度需要调整时，可选用可调支承。若在同一夹具上加工形状相同而尺寸相近的工件时，也可采用可调支承。可调支承主要用于工件以粗基准面定位，或定位基面的形状复杂，以及各批毛坯尺寸.形状变化较大时，这时如采用固定支承，则由于各批毛坯尺寸不稳定，使后续工序的加工余量发生较大变化，影响其加工精度。三自位支承（浮动支承）自位支承在定位过程中，支承本身可以随工件定位基准面的变化而自动调整井与之相适应。自位支承常用于毛坯表面、断续表面、阶梯表面的定位以及有角度误差的平面定位.四辅助支承辅助支承辅助支承是在工件定位后才参与支承的元件，其高度是由工件确定的，因此它不起定位作用，但辅助支承锁紧后就成为固定支承，能承受切削力。辅助支承的结构形式很多辅助支承的工作特点是：待工件定位夹紧后，再行调整辅助支承，使其与工件的有关表面接触并夹紧。而且辅助支承是每安装一个工件就的调整一次。25工件以圆柱孔定位一工件以圆柱孔定位是一种中心定位。定位面为圆柱孔，定位基准为中心轴线，故通常要求内孔基准面有较高的的精度。工件中心定位的方法是用定位销，定位插销.定位轴和心轴等与孔的配合实现的。有时采用自动定心定位。粗基准内孔定位很少采用。二定位销定位销是组合定位中最常用的定位元件之一，可限制工件的两个自由度。 定位销2.6工件以外圆表面定位三.定位心轴心轴主要用于套筒类和空心盘类的工件车.铣.磨及轮齿加工。心轴的种类很多，有圆柱心轴和小锥度心轴。一工件以外圆表面定位时工件的定位基准为中心要素，最常用的定位元件有 V形块，半圆环，定位套，支承定位。二定位套通常定位套的圆柱面与端面组合定位。在限制x、y、z、x、y五个自由度定式是间隙配合的中心定位，故对基面的精度也有严格要求。定位套应用较少，常用于小型的形状简单的轴类零件的定位其工件以外圆表面支承定位常用的定位元件是V形块。1）角度： V形块的角度有60，90和120，90最为多且已标准化。 特点：对中性好，它可使一批工件的定位基准轴线对中在V形架两斜面的对称平面上，而不受定位基准直径的影响，并且使安装方便。另一个特点是应用范围广。无论定位基准是否经过加工，是完整的圆柱面还是局部圆弧面，都可采用V形架定位。2)长度：V形块有长短之分，长V形块(或两个短V形块的组合)限制工件的4个自由度，而短V形块一般只限制2个自由度。3）V形块又有固定和活动之分，活动V形块在可移动方向上对工件不起定位作用。 型块三定位表面的组合 常见的定位表面组合有平面与平面的组合，平面与圆孔的组合，平面与外圆表面的组合，平面与其它表面的组合，锥面与锥面的组合等。 在多个表面同时参与定位的情况下、各表面在定位中所起的作用有主次之分。一般称定位点数最多的定位表面为第一定位基准面或主要定位面或支承面，定位点数次多的定位表面称为第二定位基准面或导向面，定位点数为1的定位表面称为第三定位基准面或止动面。第三节 工件定位误差分析一概论定位误差D包括定位基准与设计基准不重合误差C和定位基准位移误差，前者简称基准不重合误差，后者简称基准位移误差。 基准位移误差又可分为是由于工件定位表面不准确所引起的和由于夹具定位元件不准确所引起的两部分。工件定位表面不准确所引起的基准位移误差对一批零件来说，就有一个尺寸分布带，其中有系统误差和随机误差；而夹具定位元件不准确所引起的基准位移误差r，对于一个夹具来说是系统误差，但如果有几个夹具同时在使用，则和随机误差在一起出现多峰状的尺寸分布曲线。2.7 定位误差产生的原因 造成定位误差的原因有两个：一个是由于定位基准与设计基准不重合，称为基准不重合误差（基准不符误差）；二是由于定位副制造误差而引起定位基准的位移，称为基准位移误差。（一）基准不重合误差由于定位基准与设计基准不重合而造成的定位误差称为基准不重合误差，以 B 来表示。加工尺寸 A 的设计基准是 F ，定位基准是 E ，两者不重合。当一批工件逐个在夹具上定位时，受尺寸 S S /2 的影响，工序基准 F 的位置是变动的， F 的变动影响 A 的大小，给 A 造成误差，这个误差就是基准不重合误差。（二）基准位移误差由于定位副的制造误差而造成定位基准位置的变动，对工件加工尺寸造成的误差 , 称为基准位移误差，用 Y 来表示。显然不同的定位方式和不同的定位副结构，其定位基准的移动量的计算方法是不同的。第三章工件在夹具中的夹紧第一节 常见的夹紧机构31斜楔夹紧机构斜楔是夹紧机构中最为基本的一种形式，它是利用斜面移动时所产生的力来夹紧工件的，常用于气动和液压夹具中。在手动夹紧中，斜楔往往和其他机构联合使用。斜楔夹紧机构的缺点是夹紧行程小，手动操作不方便。斜楔夹紧机构常用在气动、液压夹紧装置中，此时斜楔夹紧机构不需要自锁。3.2 螺旋夹紧机构采用螺旋装置直接夹紧或与其他元件组合实现夹紧的机构，统称螺旋夹紧机构。螺旋夹紧机构结构简单，容易制造。由于螺旋升角小，螺旋夹紧机构的自锁性能好，夹紧力和夹紧行程都较大，在手动夹具上应用较多。螺旋夹紧机构可以看作是绕在圆柱表面上的斜面，将它展开就相当于一个斜楔。3.3偏心夹紧机构偏心夹紧机构是斜楔夹紧机构的一种变型，它是通过偏心轮直接夹紧工件或与其他元件组合夹紧工件的。常用的偏心件有圆偏心和曲线偏心，圆偏心夹紧机构具有结构简单，夹紧迅速等优点；但它的夹紧行程小，增力倍数小，自锁性能差，故一般只在被夹紧表面尺寸变动不大和切削过程振动较小的场合应用。3.4 定心夹紧机构定心夹紧机构能够在实现定心作用的同时，又起着将工件夹紧的作用。定心夹紧机构中与工件定位基面相接触的元件，既是定位元件，又是夹紧元件。3.5 铰链夹紧机构铰链夹紧机构是一种增力装置，它具有增力倍数较大、摩擦损失较小的优点，广泛应用于气动夹具中。3.6 联动夹紧机构联动夹紧机构是一种高效夹紧机构，它可通过一个操作手柄或一个动力装置，对一个工件的多个夹紧点实施夹紧，或同时夹紧若干个工件。第二节夹紧装置的组成和基本要求一：夹紧装置的组成夹紧装置的种类很多，但其结构由两部分组成。1 动力装置-产生夹紧力机械加工过程中，要保证工件不离开定位时占据的正确位置，就必须有足够的夹紧力来平衡切削力，惯性力，离心力及重力对工件的影响。夹紧力的来源，一是人力；二是某种动力装置。常用的动力装置有：气压装置，地磁装置，电动装置，电机装置，气-液联动装置和真空装置等。2 夹紧机构-传递夹紧力。要使动力装置所产生的力或人力正确地作用到工件上 ，需有适当的传递机构。在工件夹紧的过程中起力的传递作用的机构，称为夹紧机构。夹紧机构在传递的过程中，能根据需要改变力的大小，方向和作用点。手动夹具的夹紧机构还应具有良好的自锁性能，以保证人力的作用停止后，仍能可靠的夹紧工件。3.7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过程中的位置稳定不变，振动小，又要使工件不产生过大的夹紧变形。夹紧力稳定可减少夹紧误差。3夹紧的装置的复杂程度应与工件的生产纲领相适应。工件生产批量愈大，允许设计复杂，效率愈高的夹紧装置。4工艺性好，使用性好。其结构应力求简单 ，便于制造和维修。夹紧装置的操作应当方便，安全，省力。3.8夹紧力的方向选择1)夹紧力的作用方向应有利于工件的准确定位，而不能破坏定位。措施：夹紧力要垂直指向主要定位面。2)夹紧力的作用方向应尽量与工件刚度最大的方向相一致，以减小工件变形。3)夹紧力的作用方向应尽可能与切削力、工件重力方向一致，以减小所须的夹紧力3.9夹具作用点的选择1)夹紧力作用点应正对支承元件或位于支承元件所形成的支承面内，以保证工件已获得的定位不变。2)夹紧力作用点应处在工件刚性较好的部位，以减小工件的夹紧变形。3)夹紧力作用点应尽可能靠近被加工表面，以便减小切削力对工件造成的翻转力矩。3.10夹紧力大小的估算夹紧力不能过小过大。夹紧力不足，会使工件在切削过程中产生位移并容易引起振动；夹紧力过大又会造成工件或夹具不应有的变形或表面损伤。 夹紧力的大小可根据作用在工件上的各种力：切削力、工件重力的大小和相互位置方向来具体计算，确定保持工件平衡所需的最小夹紧力； 为安全起见将最小夹紧力乘以安全系数k，可得到所需要的夹紧力。夹具设计时，其夹紧力一般比理论值大23倍第三节夹紧的动力装置在大批大量生产中，为提高生产率、降低工人劳动强度，大多数夹具都采用机动夹紧装置。驱动方式有气动、液动、气液联合驱动，电（磁）驱动，真空吸附等多种形式。3.11气动夹紧装置动夹紧装置以压缩空气作为动力源推动夹紧机构夹紧工件。常用的气缸结构有活塞式和薄膜式两种。活塞式气缸按照气缸装夹方式分类有固定式、摆动式和回转式三种，按工作方式分类有单向作用和双向作用两种，应用最广泛的是双作用固定式气缸。3.12 液压夹紧装置液压夹紧装置的结构和工作原理基本与气动夹紧装置相同，所不同的是它所用的工作介质是压力油。与气压夹紧装置相比，液压夹紧具有以下优点： 传动力大，夹具结构相对比较小； 油液不可压缩，夹紧可靠，工作平稳； 噪声小。它的不足之处是须设置专门的液压系统，应用范围受限制。第四章：钻床夹具钻孔设计4.1 零件加工要求分析我们所需要设计的是利用钻床夹具加工出图中17,13孔的钻模。工件的其他都是已经加工好的。该工件的结构形状比较不规则，两端都是圆弧形状，待加工的孔精度要求较高，需钻削17mm、13mm、Ra3.2粗糙度的两孔，工件材料45钢，数量为为中批量孔表面粗糙度细，故工艺规程中分钻、扩、粗铰、精铰四个工步进行加工。4.2 确定夹具类型工件在钻床上不好夹紧，要求我们设计出夹紧装置，设计出夹紧加工方案。我们采用立式钻床。4.3 拟订定位方案和选择定位元件根据工件结构特点，其定位方案为以工件以台阶面、侧面和圆弧面为定位基准，选择带台阶面的V型块，作为及其端面的定位元件。4.4确定夹紧方案参考夹具资料，采用螺栓，V型块，端面夹紧工件。4.6方法和步骤：4.6.1零件加工艺过程：（1） 铸造成形，其余实心；（2） 退火，消除残余内应力；（3） 数控铣，铣左边两平面，再钻铰7.94孔，用平虎钳定位和装夹；（4） 数控铣，铣右边两平面，用平虎钳定位和装夹；（5） 钻孔，用专用钻夹具加工13和17孔；（6） 去毛刺.检验。4.6.2设计任务（2）生产类型：中批量生产。（3）毛胚：铸造件。铸造是利用模具使坯料变形而获得铸件的铸造方法.铸造与自由铸相比,具有生产率高,铸件外形复杂,尺寸精度高,表面粗糙度值小,加工余量小等优点,铸模制造成本高.铸造适合中小铸件的大批量生产.（4）工艺内容：先铣端面,后完成钻、扩、较13孔和17孔，工序如图所示。该工序所用设备为Z525立式钻床。（5）工序的加工要求：两孔中心距为（740.05）mm。4.6.3 设计方法和步骤1.夹具类型的确定由设计任务及条件可知,工件的外形轮廓尺寸小,重量轻,加工要求不高,生产批量不大.因此,设计的夹具不宜复杂,在保证质量和提高生产率的前提下,尽量简化结构,做到经济合理.根据被加工部位 的分布情况,拟采用翻转式钻夹具(快换钻套).(2)选择定位元件1)选用带台阶面的定位销,作为25外圆及其端面定位的定位元件.其结构和尺寸按要求确定.选用可调支承钉作为以底面外缘定位的定位元件,其结构和尺寸按表3-19和表3-20确定,它可限制Z自由度.该方案可克服毛胚精度对定位精度的影响,在使用过程中根据每批毛胚的精度进行调整.采用形块为定位元件, ,限制了Z自由度,其定位精度不受毛胚精度的影响,但受夹具结构限制,并且结构复杂,布局较难.形块除定位作用外,还有夹紧作用,根据本工件的结构特点,易引起工件的变形. (3)定位误差分析计算1)加工25,要求保证中心距尺寸74mm及两孔轴线平行度0.30mm.计算中心距尺寸(740.20)mm定位误差D为 D=B+Y由图4-4可知,B=0基准位移误差Y等于定位销与定位孔的最大间隙值Xmax,销25外圆配合代号为25 .于是 Xmax=Dmax-dmin=28.02127.98=0.041（mm） 该定位方案满足要求。 2）加工13孔17孔，要求保证孔距尺寸（740.25）mm的定位精度。同理 D=B+Y，B=0该定位方案满足要求。由于上分析可知，该定位方案与定位装置是可行的。4.6.4 夹紧装置的设计1.夹紧机构根据生产类型，此夹具的夹紧机构不宜复杂，采用螺旋夹紧方式。螺栓直径暂用M8. 2.夹紧力的计算（1）加工两孔时受力分析加工时，钻削轴向力F与夹紧力F1同向，作用在定位支承上，而钻削扭距T1则有使工件紧靠于可调支承之势，所用钻头直径小，切削力矩不大。因此，对加工此孔来说，夹紧是可靠的，不必进行夹紧力校核。加工时，钻削轴向力F有使工件绕O点旋转的趋势，而钻削扭矩T2又有使工件翻转的趋势，为防止上述两种趋势的发生，夹具的夹紧机构具有足够的夹紧力和摩檫力矩，为此需进行夹紧的校核。1）钻削轴向力F 3）使工件转动的转距T3和使工件翻转的力距M0式中：F0为翻转力，F0=T2/L1，L1为翻转力臂，L1=L=d0/2D0/2得T3=FL=2167.150.015=32.51（Nm）M0=F0L1=9.866/0.011（0.015+0.011/2-0.040/2）=0.48（Nm）4）防转夹紧力F3和防转夹紧力F3根据力学平衡原理，由图4-7知：F3fr+2FnfrKT3 F3D/2FM0其中，r为当量摩檫半径，查表3-3得： 5)夹紧机构产生的夹紧为F3。根据初步选用螺栓直径为M6mm,由参考文献9查得，采用M8的螺栓十，许用夹紧力F3=5800N。F3F3”，显然M6螺栓无法满足要求。现改用M16螺栓，许用夹紧力F3=10500N，F3F3”。M8螺栓可满足夹紧要求4.6.5 导向装置的设计及其他装置结构.夹具体的确定1.加工17孔导向装置的确定为适应钻、扩、铰的要求，现选用快换钻套及与之相适应的衬套钻套端面至加工面间的距离一般取（0.31）d(d为钻头直径），取8mm.2.加工13孔的导向装置的确定为维修方便，不采用固定钻套，而选用可换钻套，它们的主要尺寸和结构由参考文献1选取。其主要尺寸如表42所示。各导向件至定位元件（13H7孔中心）间的位置尺寸公差按工件相应公差的1/21/5选取。因此,(740.05）mm，13H9孔钻套轴心线对基准面垂直度允差0.05mm,17孔钻套轴心线对基准面平行度允差0.05mm.3.其他装置的确定为便于排屑，辅助支承采用螺旋套筒式；为便于