【正文】 m孔雖在不同工序中加工，但位置精度較高。本零件毛坯為砂型機(jī)器造型，加工前退火處理，硬度為156～217HBW。鑄造分型面在主視圖投影的最大輪廓線(xiàn)上，鑄件公差等級(jí)為CT9級(jí)。按毛坯的供應(yīng)狀態(tài)，分型面處毛刺又已經(jīng)磨平，零件外部未加工表面基本平整光滑，被加工孔處單邊加工余量為3mm。二、 確定定位方案、選擇定位元件⑴ 確定定位方案在鉆模的設(shè)計(jì)中，工件的定位方案與定位基準(zhǔn)面的選擇一般應(yīng)與該工件的機(jī)械加工工藝規(guī)程一致。若工藝規(guī)程中的定位方案與定位基準(zhǔn)面的選擇確有問(wèn)題時(shí)，可重新進(jìn)行考慮和確定。 Φ55mm孔軸線(xiàn)有垂直度的要求，，在定位基準(zhǔn)面與定位方案選擇上應(yīng)該以Φ55mm孔為定位基準(zhǔn)，以避免由于基準(zhǔn)不重合帶來(lái)的加工誤差。有零件的加工要求可知，用“調(diào)整法”，若選Φ55mm孔為第一定位基準(zhǔn)只能限制4個(gè)自由度，還必須另選定位基準(zhǔn)面來(lái)滿(mǎn)足定位要求。由有前面分析可知，還可利用的表面有已加工好的A、B平面。若選任一平面為為第二定位基準(zhǔn)面，這時(shí)限制3個(gè)自由度，共限制了7個(gè)自由度，其中兩個(gè)自由度被重復(fù)限制。此外，長(zhǎng)心軸和平面的定位方式中，還有一個(gè)繞Φ55mm軸線(xiàn)轉(zhuǎn)動(dòng)的自由度未被限制。為了解決過(guò)定位的問(wèn)題，可以采取兩種途徑：① 減少定位心軸的長(zhǎng)度，改長(zhǎng)定位心軸為短定位心軸，Φ55mm孔由第一定位基準(zhǔn)變?yōu)榈诙ㄎ换鶞?zhǔn)，所限制的自由度數(shù)由4個(gè)變?yōu)?個(gè)，第一定位基準(zhǔn)則為B、C構(gòu)成的平面；② 提高工件上Φ55mm孔與B、C構(gòu)成平面的垂直度要求，同時(shí)提高夾具上定位心軸與其端面的垂直度要求。這樣，此種定位方式表面上看是過(guò)定位，但實(shí)際上并不會(huì)出現(xiàn)定位所造成的一批工件定位不統(tǒng)一、裝卡困難、工件和定位元件發(fā)生變形等惡果。經(jīng)綜合分析比較，最終選擇B、C構(gòu)成的平面作為第一定位基準(zhǔn)，限制3個(gè)自由度。Φ55mm孔作為第二定位基準(zhǔn)，限制2個(gè)自由度。，限制1個(gè)自由度。結(jié)果與右支架機(jī)械加工工藝規(guī)程中的定位方案一致。1 選擇定位元件工件的定位是通過(guò)定位基準(zhǔn)面與定位元件接觸來(lái)實(shí)現(xiàn)的，故定位元件的選取應(yīng)與定位方案和工件定位表面相適應(yīng)。因此對(duì)于此工件的定位元件選擇為：① 第一定位基準(zhǔn)：Φ55mm短心軸臺(tái)肩與分度盤(pán)所構(gòu)成的大平面。② 第二定位基準(zhǔn)：Φ55mm短心軸。③ 第三定位基準(zhǔn)：擋銷(xiāo)。三、確定夾緊方案、設(shè)計(jì)夾緊機(jī)構(gòu)根據(jù)工件的形狀特點(diǎn)和定位方案，可采取以下兩種夾緊方案：一種為手動(dòng)螺旋夾緊機(jī)構(gòu)，另一種為氣動(dòng)夾緊機(jī)構(gòu)。由于本零件批量不是很大，考慮到制造成本因素，本工序宜選用手動(dòng)螺旋夾緊的方案較為合適。為了克服單螺旋夾緊機(jī)構(gòu)動(dòng)作緩慢的缺點(diǎn)，此處采用開(kāi)口墊圈。工人在操作時(shí)，不必將夾緊螺母全部擰下，只需擰松半扣后將開(kāi)口墊圈取出，以實(shí)現(xiàn)快速裝卸工件。四、 確定分度裝置，設(shè)計(jì)分度裝置176。夾角，且不在一個(gè)平面上。為保證該工序的加工要求，可采用分度式鉆模。本工序所用分度式鉆模中的分度裝置主要由分度盤(pán)和對(duì)定機(jī)構(gòu)組成。由于手拉式定位器結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，操作方便，這里就選用手拉式定位器作為對(duì)定機(jī)構(gòu)。分度盤(pán)與心軸由螺釘連接在一起，裝入夾具體中。心軸具有兩段主要軸徑，一段軸徑作為短軸實(shí)現(xiàn)工件的定位，另一段軸徑與夾具體上的襯套配合。當(dāng)心軸繞著夾具體上的襯套中心旋轉(zhuǎn)時(shí)，最終帶動(dòng)工件旋轉(zhuǎn)。手拉式定位器安裝在夾具體上，其中的對(duì)定插銷(xiāo)與分度盤(pán)上安裝的定位套相配合，兩個(gè)定位套與 Φ55孔中心連線(xiàn)之間的夾角為46176。177。10′。當(dāng)對(duì)定銷(xiāo)分別插入2個(gè)定位套時(shí)，即可實(shí)現(xiàn)夾具的分度。擴(kuò)孔時(shí)，將工件裝入心軸，松開(kāi)分度盤(pán)鎖緊手柄，拔拔出對(duì)定插銷(xiāo)，回轉(zhuǎn)90176。使其卡在淺槽上，暫時(shí)不回退到分度盤(pán)的定位套中，然后由分度盤(pán)帶動(dòng)工件轉(zhuǎn)到另一定位套位置，再將對(duì)定插銷(xiāo)回位插入，最終實(shí)現(xiàn)工件的分度。為了避免分度盤(pán)鎖緊手柄松開(kāi)，對(duì)定插銷(xiāo)拔出時(shí)，工件與分度盤(pán)因自重而旋轉(zhuǎn)，可對(duì)分度盤(pán)進(jìn)行限位。具體方式為在夾具體上設(shè)置限位螺釘，在分度盤(pán)上相應(yīng)位置設(shè)置圓弧槽。五、 確定導(dǎo)向方案和選擇導(dǎo)向元件在鉆模中，鉆套作為刀具導(dǎo)向元件，主要用于保證被加工孔的位置精度，同時(shí)可以起到減少加工過(guò)程中的振動(dòng)的作用。由于可換鉆套磨損后，可以迅速更換，適用于成批大量生產(chǎn)，故本夾具選用可換鉆套。可換鉆套的具體結(jié)構(gòu)和規(guī)格尺寸按照表566選取。鉆套中導(dǎo)向孔的孔徑及其偏差應(yīng)根據(jù)所選取的刀具尺寸來(lái)確定。通常取刀具的最大極限尺寸為 引導(dǎo)孔的基本尺寸。由前面可知本工序選用的是d=，由表567知高速鋼麻花鉆的直徑上偏差為0，由表566可知，引導(dǎo)孔的偏差應(yīng)取F7，鉆套中與襯套配合的部分公差取k6或m6。鉆套與工件之間應(yīng)留有排屑間隙，若間隙過(guò)大，將影響導(dǎo)向作用；若間隙過(guò)小，切屑將不能及時(shí)排出。由表568，鉆套與工件間的距離h=（～）d=～。考慮到本工序使用麻花鉆擴(kuò)孔，工件上已有預(yù)制孔，單邊加工余量為3mm，產(chǎn)生的切屑要比在實(shí)體上鉆孔少很多，故h的取值可以適當(dāng)縮小。，與夾具體配合的部分公差取n6。六、鉆模板結(jié)構(gòu)類(lèi)型的確定，鉆模板有兩種形式可供選擇。一種可將鉆模板裝配在分度盤(pán)上，這時(shí)需要兩個(gè)鉆模板，鉆套固定在各自的鉆模板上，在空間上呈47176。的夾角；另一種為鉆模板安裝在夾具體上，這時(shí)只需一個(gè)鉆模板和一個(gè)鉆套，故鉆套在鉆模板上應(yīng)能沿與Φ55mm孔軸線(xiàn)平行的方向移動(dòng)，位置精度差，且需要有鉆套鎖緊裝置。綜上分析，本工序應(yīng)選用第一種鉆模板形式。在安裝鉆模板時(shí)，注意應(yīng)在找正鉆套位置后，配鉆兩個(gè)定位銷(xiāo)孔，裝入圓柱銷(xiāo)，以保證拆裝鉆模板時(shí)，能快速找正其位置。需要說(shuō)明的是，這里選用的圓柱銷(xiāo)為內(nèi)螺紋圓柱銷(xiāo)，方便拆卸。七、夾具體的設(shè)計(jì)由于鑄造夾具體工藝性好，可鑄出各種復(fù)雜形狀，且具有較好的抗壓強(qiáng)度、剛度和抗震性，在生產(chǎn)中應(yīng)用廣泛，故選用鑄造夾具體，材料選用HT為使夾具體尺寸穩(wěn)定，需要進(jìn)行時(shí)效處理，以消除內(nèi)應(yīng)力。為了便于夾具體的制造、裝配和檢驗(yàn)，鑄造夾具體上安裝各種元件的表面應(yīng)矚出凸臺(tái)，以減少加工面積，如夾具體底板上的耳座鑄出凸臺(tái)。本工序中切屑較少，可不考慮排屑結(jié)構(gòu)。夾具體上的耳座間距應(yīng)是機(jī)床工作臺(tái)上T形槽相鄰尺寸的整數(shù)倍。根據(jù)選取的機(jī)床Z35可查其工作臺(tái)上的T形槽的槽間距，查表知機(jī)床上的T形槽的槽間距=150mm，故夾具體上的耳座間距可以取150mm。八、夾具精度分析與計(jì)算為了保證夾具設(shè)計(jì)的正確性，首先要在設(shè)計(jì)圖樣上對(duì)夾具的精度進(jìn)行分析。與夾具有關(guān)的因素有定位誤差、對(duì)刀誤差、夾具在機(jī)床上的安裝誤差、夾具誤差和加工方法誤差。上述各項(xiàng)誤差均導(dǎo)致刀具相對(duì)工件的位置不準(zhǔn)確，從而形成總的加工誤差。(1)定位誤差的計(jì)算與分析造成定位誤差的原因有兩個(gè)：一個(gè)是定位基準(zhǔn)與工序基準(zhǔn)不重合，由此產(chǎn)生的基準(zhǔn)不重合誤差；二是定位基準(zhǔn)與限位基準(zhǔn)不重合，由此產(chǎn)生的基準(zhǔn)位移誤差。1)基準(zhǔn)不重合誤差由夾具裝配圖43知，工序基準(zhǔn)也為 ，定位基準(zhǔn)與工序基準(zhǔn)重合，所以=0。2)基準(zhǔn)位移誤差在夾緊力作用下，定位基準(zhǔn)相對(duì)于限位基準(zhǔn)單方向移動(dòng)，根據(jù)一面一孔定位任意邊接觸可得公式： 式中：——孔直徑公差； ——軸直徑公差； ——定位副的最小間隙。=在本定位方案中，工件定位內(nèi)孔與定位心軸的配合H9/g6。工件內(nèi)孔表面公差等級(jí)為IT9，直徑公差等級(jí)=；定位心軸的的公差等級(jí)為IT6，直徑公差為=。所以有：=++=3) 求定位誤差由于工序基準(zhǔn)（孔的軸線(xiàn)）不在定位基面內(nèi)圓柱面上，所以與無(wú)相關(guān)公共變量。 式中：——工件相關(guān)誤差，=。滿(mǎn)足設(shè)計(jì)要求。(2)夾緊力的計(jì)算夾緊機(jī)構(gòu)應(yīng)保證工件加緊可靠、安全、不破壞工件的定位及夾壓表面的精度和粗糙度。同時(shí)夾緊機(jī)構(gòu)的復(fù)雜程度應(yīng)與工件的生產(chǎn)類(lèi)型相適應(yīng)。必要時(shí)應(yīng)進(jìn)行夾緊力的估算。當(dāng)采用估算法確定夾緊力大小時(shí)，將夾具和工件看成一個(gè)剛性系統(tǒng)，根據(jù)工件所受切削力、夾緊力的作用情況可知：當(dāng)開(kāi)始擴(kuò)孔到切削深度最大時(shí)，引起工件繞心軸旋轉(zhuǎn)為最不利的狀態(tài)。而阻止工件翻轉(zhuǎn)的心軸摩擦力矩為M=m，工件自重及壓板與工件間摩擦可以忽略不計(jì)。當(dāng)時(shí)，根據(jù)靜力平衡并考慮安全系數(shù)得： =2**(+)= N 式中：K——為安全系數(shù)；查表221得：K=； D——心軸直徑；D=； d——開(kāi)口墊圈直徑；單位mm； ——實(shí)際所需夾緊力，單位N。九、 繪制夾具裝配圖，標(biāo)注有關(guān)尺寸及技術(shù)要求，在改裝配圖中，應(yīng)標(biāo)注的有關(guān)尺寸和技術(shù)要求如下所示。1 視圖的布置按1:1的比例進(jìn)行夾具裝配圖的繪制，主視圖按操作者的正面位置表示。2 零件的表示方法用雙點(diǎn)劃線(xiàn)表示被加工零件的輪廓，將工件表示成一個(gè)透明體，這樣即可以表示定位、夾緊和加工表面的空間位置，又不影響夾具裝配圖中夾緊的各功能元件的正常表示。3 裝配圖上應(yīng)標(biāo)注的尺寸與公差① 夾具外形的最大輪廓尺寸：長(zhǎng)400mm，寬286mm，高330mm。② 工件與定位元件間的聯(lián)系尺寸：。③ 夾具與刀具的聯(lián)系尺寸：鉆套間的位置尺寸46176。177。10′。④ 家具與機(jī)床的連接部分的尺寸：兩耳座中心橫向距離為150mm，縱向距離為200mm。⑤ 配合尺寸和公差：①鉆模套與襯套配合尺寸Φ78H7/n6；②襯套與鉆套配合尺寸Φ62F7/k6；③定位插銷(xiāo)與分度盤(pán)配合尺寸Φ15H7/g6；④定位襯套與分度盤(pán)配合尺寸Φ22H7/n6；⑤夾具體與手拉式定位器中導(dǎo)套配合尺寸Φ24H7/n6； ⑥心軸套與夾具體的配合尺寸Φ50H7/k6；⑦定位心軸與心軸套配合尺寸Φ40H7/g6。4 裝配圖上的技術(shù)要求① 。② 。夾具裝配圖上無(wú)法用符號(hào)標(biāo)注而又必須說(shuō)明的問(wèn)題，可作為技術(shù)要求用文字寫(xiě)在裝配圖的空白處。本鉆模具有分度機(jī)構(gòu)，需運(yùn)轉(zhuǎn)靈活，故有運(yùn)動(dòng)要求處均應(yīng)涂潤(rùn)滑油。42 / 42