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1 夾具方案設(shè)計(jì)
要求設(shè)疑一套鉆床夾具，鉆夾具有夾具體、鉆模板、鉆套等零件組成，是在機(jī)械加工中使用最廣泛的夾具之一。對(duì)于加工機(jī)床，由于一次加工2個(gè)孔，故選擇用Z3025立式鉆床進(jìn)行加工。Z3025立式鉆床是機(jī)械加工中使用特別普遍的一種鉆削設(shè)備，廣.泛用于各種機(jī)械加工中。Z3025立式鉆床如圖1所示。
圖1 Z3025搖臂鉆床
2定位方案分析與定位誤差計(jì)算
如圖2所示六點(diǎn)定位原理圖，物體在空間中的自由度可以分為移動(dòng)自由度和旋轉(zhuǎn)自由度，分別是三個(gè)沿著x,y,z移動(dòng)的自由度和繞著x軸,y軸,z軸旋轉(zhuǎn)的自由度。工件如果需要在空間中完全定位就需要消除這6個(gè)自由度。
圖2
通常在加工零件時(shí)，需要限制6個(gè)自由度，分別是3個(gè)移動(dòng)自由度和3個(gè)旋轉(zhuǎn)自由度。右端面用支撐板限制3個(gè)自由度，分別是2個(gè)旋轉(zhuǎn)自由度和1個(gè)移動(dòng)自由度；右側(cè)內(nèi)圓用定位銷(xiāo)限制2個(gè)移動(dòng)自由度；底面用支承釘限制1個(gè)旋轉(zhuǎn)自由度。
定位誤差分析：
根據(jù)《現(xiàn)代夾具設(shè)計(jì)手冊(cè)》表3-16定位誤差的計(jì)算公式：
x方向的定位誤差為：
z方向的定位誤差為：
公式中：為孔的最大偏差
為軸的最小偏差
根據(jù)裝配圖可知軸與零件的配合為H7/f6，查得：
則Z方向的定位誤差為：
由于誤差產(chǎn)生方向和孔鉆削方向一致，故此方向上的定位誤差可以忽略。
3對(duì)刀及導(dǎo)引裝置設(shè)計(jì)
連桿鉆夾具需要進(jìn)行先鉆后鉸加工，所以需要在鉆削后更換鉆套，鉆套使用快換鉆套，配合鉆套螺釘使用。
鉆套在鉆模板和夾具體上，其作用是用來(lái)確定工件上被加工孔的位置，引導(dǎo)刀具進(jìn)行加工，并提高刀具在加工過(guò)程中的剛性和防止加工中的振動(dòng)。
鉆套的高度H增大時(shí)，則導(dǎo)向性能好，刀具剛度提高，加工精度高，但鉆套與刀具的磨損加劇。一般取H=1～2.5d。
排屑空間h是指鉆套底部與工件表面之間的空間。增大h值，排屑方便，但刀具的剛度和孔的加工精度都會(huì)降低。鉆削易排屑的鑄鐵時(shí)，常取h=(0.3～0.7)d；鉆削較難排屑的鋼件時(shí)，常取h=(0.7～1.5)d；工件精度要求高時(shí)，可取h=0，使切屑全部從鉆套中排出。
4夾緊機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)與夾緊力計(jì)算
根據(jù)零件結(jié)構(gòu)，設(shè)計(jì)了一種鎖緊手柄夾緊機(jī)構(gòu)，鎖緊手柄連接在支架上，支架通過(guò)螺栓固定在夾具體上。順時(shí)針旋轉(zhuǎn)手柄時(shí)，夾緊力通過(guò)壓塊傳遞到工件上，實(shí)現(xiàn)夾緊。完成加工后，逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)手柄即可松開(kāi)工件。用這種裝夾方式 安裝方便，效率高。
5夾緊力計(jì)算
該夾具采用鎖緊手柄作為鎖緊元件。根據(jù)《現(xiàn)代夾具設(shè)計(jì)手冊(cè)》3.4.1螺旋夾緊機(jī)構(gòu)計(jì)算公式得：
根據(jù)簡(jiǎn)化后的公式可得：
查表3-23可知B型M20螺釘?shù)腒值為3.035。
T為作用在螺母上的力矩：（L力臂長(zhǎng)度取200mm，F(xiàn)作用力取100N）
得Q=T/K=20000/3.035=6589N