钻床夹具设计说明书
班级：卓越2010
姓名：张经纬
学号： 201000163262
完成日期： 2013.12
目录
1.背景介绍 (2)
2.设计任务 (3)
3.定位方案设计 (3)
3.1对定位元件的基本要求 (3)
3.2常用定位元件所能限制的自由度 (4)
3.3定位方案 (4)
3.4定位误差计算 (5)
4.夹紧方案与夹紧元件设计 (6)
4.1夹紧装置的基本要求 (6)
4.2夹紧方案的设计 (7)
4.3确定夹紧元件 (8)
4.4定位夹紧力基本原则 (8)
4.4.1夹紧力的方向 (8)
4.4.2夹紧力的作用点 (9)
4.4.3夹紧力的大小 (9)
4.5钻削切削力的计算 (9)
φ的小孔 (10)
4.5.1钻 5.8
4.5.2铰6φ的大孔 (11)
4.6夹紧力计算 (12)
4.7导向装置的选择 (12)
4.7.1钻套的选择 (12)
4.7.2钻模板的选择 (13)
5.心得体会 (13)
6.参考文献 (13)
1.背景介绍
夹具是在机械制造过程中，用来固定加工对象，使之占有正确的位置，以接受加工或检测并保证加工要求的机床附加装置，简称为夹具。在我们实际生产中夹具的作用是将工件定位，以使加工工件获得相对于机床和刀具的正确位置，并把工件可靠地夹紧。
在机床上加工工件的时候，必须用夹具装好夹牢所要加工工件。将工件装好，就是在机床上确定工件相对于刀具的正确位置，这一过程称为定位。将工件夹紧，就是对工件施加作用力，使之在已经定好的位置上将工件可靠地夹紧，这一过程称为夹紧。从定位到夹紧的全过程，称为装夹。
夹具设计在机械制造技术课程设计中占有重要的地位，对于提高我们对于机床夹具的理解，分析解决问题的能力有很大帮助。
2.设计任务
本设计的主要任务是设计一个专用钻床夹具，在零件后侧面上钻铰一阶梯孔，为了使钻孔的位置精确，必须对零件进行固定定位，提高加工精度，使之满足使用要求。方便加工及装卸，节省时间，提高工作效率。如图所示，孔1和端面1已加工完毕，现要加工孔2（直径6mm ），保证孔中心距零件底面
的尺寸H=0.100.3032+
-。
3.定位方案设计
3.1对定位元件的基本要求
1.限位基面应有足够的精度。定位元件具有足够的精度，才能保证工件的定位精度。
2.限位基面应有较好的耐磨性。由于定位元件的工作表面经常与工件接触和磨擦，容易磨损，为此要求定位元件限位表面的耐磨性要好，以保持夹具的使用寿命和定位精度。
3.支承元件应有足够的强度和刚度。定位元件在加工过程中，受工件重力、夹紧力和切削力的作用，因此要求定位元件应有足够的刚度和强度，避免使用中变形和损坏。
4.定位元件应有较好的工艺性。定位元件应力求结构简单、合理，便于制造、装配和更换。
5.定位元件应便于清除切屑。定位元件的结构和工作表面形状应有利于清除切屑，以防切屑嵌入夹具内影响加工和定位精度。
3.2常用定位元件所能限制的自由度
定位元件可按工件典型定位基准面分为以下几类：
1.用于平面定位的定位元件：括固定支承（钉支承和板支承），自位支承，可调支承和辅支承。
2.用于外圆柱面定位的定位元件：括V形架，定位套和半圆定位座等。
3.用于孔定位的定位元件：括定位销（圆柱定位销和圆锥定位销），圆柱心轴和小锥度心轴。
3.3定位方案
在机械加工过程中，必须使工件、夹具、刀具和机床之间保持正确的相互位置，才能加工出合格的零件。这种正确的相互位置关系，是通过工件在夹具中的定位，夹具在机床上的安装，刀具相对于夹具的调整来实现的。
在研究和分析工件的定位问题时，定位基准的选择是一个关键问题。一般地说,工件的定位基准一旦被选定，则工件的定位方案也基本上被确定。定位方案是否合理，直接关系到工件的加工精度能否保证。
在此次设计中，经考虑，选择一个孔和一个端面的组合定位方式，其中以孔1中心线为第一定位基准，采用长圆柱销或者心轴作定位元件，限制工件的四个自由度；以端面1作为第二定位基准，采用小支撑板或者浮动支撑作定位元件，限制工件沿孔中心线方向的移动自由度；最后在小侧面2处安置一支承钉，限制绕孔中心线的旋转自由度。这样一来，工件的六个自由度就被完全限制。
3.4定位误差计算
用调整法加工一批工件时，工件在定位过程中，会遇到由于工件的定位基准与工序基准不重合，以及工件的定位基准(基面)与定位元件工作表面存在制造误差，这些都能引起工件的工序基准偏离理想位置，由此引起工序尺寸产生加工误差，及定位误差D ∆，其数值大小为工件的工序基准沿工序尺寸方向上发生的最大偏移量。只有定位误差小于工件相应加工要求的公差的1/5~1/3,定位方案才认为是合理的，因此在夹具设计时必须对定位进行分析与计算。
定位误差由基准位移误差W ∆和基准不重合误差B ∆两部分组成，定位误差的大小是两项误差在工序尺寸方向上的代数和，即
D W B cos cos βγ∆=∆±∆
其中β和γ分别是W ∆和B ∆与工序尺寸方向的夹角。
现对此工序的定位误差进行分析：
1）基准位移误差
孔1的加工误差和定位心轴的制造误差都会导致基准位移误差的产生。在工件自身重力的作用下，定位心轴始终保持与孔1内表面的单边接触（即心轴的上部与孔1内表面的上部），由图二可知，基准位移误差的方向与工序尺寸方向垂直，即 β=90°。
2）基准不重合误差
由图2可知，该工序尺寸0.100.3032H mm +
-=的工序基准为底面，而定位基准为
孔1中心线，二者不重合，故存在基准不重合误差。工序基准与定位基准之间的联系尺寸称为基准尺寸，显然，图中的基准尺寸即为 1050.05L mm =±。所以基准不重合误差
B ∆=0.10mm
基准不重合误差的方向与工序尺寸方向平行，即 γ=0。
综上，定位误差
D W B cos cos βγ∆=∆±∆W cos900.10cos 0=∆+=0.10mm
工序尺寸公差T=0.10-（-0.30）=0.40mm ，
D 10.104
T ∆==,定位精度符合要求，故所选定位方案合理。 4.夹紧方案与夹紧元件设计
4.1夹紧装置的基本要求
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：
1.工件不移动原则
夹紧过程中，应不改变工件定位后所占据的正确位置。
2.工件不变形原则
夹紧力的大小要适当，既要保证夹紧可靠，又应使工件在夹紧力的作用下不致产生加工精度所不允许的变形。
3.工件不振动原则
