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1、第三章鉆三個φ4階梯斜孔專用夾具設(shè)計3.1工件的加工工藝性分析因采用立式鉆床，待加工孔處于水平位置。若設(shè)平行于待加工孔的面分別為頂面和底面，則使多孔那面為底面，即定位基準(zhǔn)面。以基準(zhǔn)面上的直徑為φ5的兩孔以及基準(zhǔn)面定位。鉆模板應(yīng)垂直與定位基準(zhǔn)面，鉆套中心線與待加工孔中心線同軸。夾緊件由工件頂面向定位基準(zhǔn)面夾緊。采用螺旋夾緊機構(gòu)。3.2定位元件的選擇與設(shè)計3.2.1定位元件的選擇工件在夾具中位置的確定，主要是通過各種類型的定位元件實現(xiàn)的。在機械加工中，雖然被加工工件的種類繁多和形狀各異，但從它們的基本結(jié)構(gòu)來看，不外乎是由平面、
2、圓柱面、圓錐面及各種成形面所組成。工件在夾具中定位時，可根據(jù)各自的結(jié)構(gòu)特點和工序加工精度要求，選擇其上的平面、圓柱面，圓錐面或它們之間的組合表面作為定位基準(zhǔn)。為此，在夾具設(shè)計中可根據(jù)需要選用各類型的定位元件。在夾具設(shè)計中常用于圓孔表面的定位元件有定位銷、剛性心軸和錐度心軸等。工件以圓孔表面定位時使用定位銷定位；套類零件，為了簡化定心裝置，常常采用剛性心軸作為定位元件；為消除工件與心軸的配合間隙，提高定心定位精度，在夾具設(shè)計中還可選用小錐度心軸。在此次設(shè)計中，根據(jù)泵體蓋的結(jié)構(gòu)特點采用一面兩孔定位。如圖2-1為工件在夾具中的定
3、位方式簡圖．在夾具中，工件以圓孔表面定位時使用的定位銷一般有固定式和可換式兩種。在大批量生產(chǎn)中，由于定位銷磨損較快，為保證工序加工精度需定期維修更換，此時常采用便于更換的可換式定位銷。圖2-1所示為常用的固定式定位銷的典型結(jié)構(gòu)[9]。當(dāng)被定位工件的圓孔尺寸較小時，可選圖中(a)所示的定位銷結(jié)構(gòu)。這種帶有小凸肩的定位銷結(jié)構(gòu)，與夾具體連接時穩(wěn)定牢靠。當(dāng)被定位工件的圓孔尺寸較大時，選用圖中(b)所示的結(jié)構(gòu)即可。若被定位工件同時以其上的圓柱孔和端面組合定位時，還可選用帶有支撐墊圈的定位銷結(jié)構(gòu)。支撐墊圈與定位銷可做成整體式的，也可做
4、成組合式的。為保證定位銷在夾具上的位置精度，一般與夾具的連接采用過盈配合?？蓳Q式定位銷如圖2-2所示，為了便于定期更換，在定位銷與夾具體之間裝有襯套，定位銷與襯套內(nèi)徑的的配合采用間隙配合，而襯套與夾具體則采用過度配合。由于這種定位銷與襯套之間存在裝配間隙，故其位置精度較固定式定位銷低。為了便于工件的順利裝入，上述定位銷的定位端頭部均加工成的大倒角。各種類型定位銷對工件圓孔定位時限制的自由度，應(yīng)視其與工件定位孔的接觸長度而定，一般選用長定位銷時限制四個自由度，短定位銷時則限制兩個自由度。若采用削邊銷，則分別限制兩個或一個自由
5、度。當(dāng)采用圖所示的錐面定位銷定位時，則相當(dāng)于三個支撐點，限制三個自由度。圖2-1固定式定位銷Fig.2-2Stationarypositioningpin圖2-3可換式定位銷及錐面定位銷Fig.2-2Thereplacingpositioningpinandtheconicalsurfacepositioningpin在固定式和可換式中，為適應(yīng)以工件上的兩孔一起定位的需要，應(yīng)在兩個定位銷中采用一個削邊定位銷。直徑為3~50mm的削邊定位銷都做成菱形。3.2.2定位誤差的分析夾具的作用首先是要保證工序加工精度，在設(shè)計夾具選擇
6、和確定工件的定位方案時，根據(jù)工件定位原理選用相應(yīng)的定位元件外，還必須對選定的工件定位方案能否滿足工序加工精度要求作出判斷。為此，就需對可能產(chǎn)生的定位誤差進(jìn)行分析和計算。定位誤差是指由于定位不準(zhǔn)而造成某一工序在工序尺寸（通常指加工表面對工序基準(zhǔn)的距離尺寸）或位置要求方面的加工誤差。對某一定位方案，經(jīng)分析計算其可能產(chǎn)生的定位誤差，只要小于工件有關(guān)尺寸或位置公差的~，一般即認(rèn)為此定位方案能滿足該工序的加工精度要求。工件在夾具中的位置是由定位元件確定的，當(dāng)工件上的定位表面一旦與夾具上的定位元件相接觸或相配合，作為一個整體的工件的位
7、置也就確定了。但對于一批工件來說，由于在各個工件的有關(guān)表面之間，彼此在尺寸及位置上均有著在公差范圍內(nèi)的差異，夾具定位元件本身和各定位元件之間也具有一定的尺寸和位置公差。這樣一來，工件雖已定位，但每個被定位工件的某些具體表面都會有自己的位置變動量，從而造成在工序尺寸和位置要求方面的加工誤差。由此可知，定位誤差是指工件在用調(diào)整法加工時，僅僅由于定位不準(zhǔn)而引起工序尺寸或位置要求的最大可能變動范圍。即定位誤差主要是由基準(zhǔn)位置誤差和基準(zhǔn)不重合誤差兩項組成。根據(jù)定位誤差的上述定義，在設(shè)計夾具時，對任何一個定位方案，可通過一批工件定位時
8、的兩個極端位置，直接計算出工序基準(zhǔn)的最大變動范圍，即為該定位方案的定位誤差。在機械加工中，有很多工件是以多個表面作為定位基準(zhǔn)，在夾具中實現(xiàn)表面組合定位的。采用表面組合定位時，由于各個定位基準(zhǔn)面之間存在著位置偏差，故在定位誤差的分析和計算時也必須加以考慮。為了便于分析和計算，通常把限制不定度最多的主要定位
