钻床夹具设计

目录
一．准备阶段：
①明确设计要求、掌握第一手资料
②了解生产批量
二． 设计阶段：
对比设计、画出草图
①定位方案
②夹紧方案
③对刀、导引
三．绘图阶段：
①比例尽量1∶1
②标注尺寸、技术条件
③编写零件明细表
一、准备阶段
1.本课程设计的目的：
1）运用已学过的机床夹具设计及有关课程的理论知识以及生产实习中所获
得的实际知识，根据被加工零件的要求，设计既经济合理又能保证加工质量的夹
具；
2）培养结构设计能力，掌握结构设计的方法和步骤；
3）学会使用各种手册、图册、设计表格，规范等各种标准技术资料，能够
做到熟练运用机械制造技术课程中的基本理论，正确的解决一个零件在加工中的
加工基准的选择、定位、夹紧等；
4）进一步培养机械制图、结构设计、等基本技能。

2.专用夹具设计的基本要求:
1)夹具设计应满足零件加工工序的精度要求；
2)应能提高加工生产率；
3)操作方便、省力、安全；
4)具有一定使用寿命和较低的夹具制造成本；
5)具有良好的结构工艺性：便于制造、检验、装配、调整、维修。

3.设计加工的零件图所示如下：

1)工件要加工的内容：
该工件其他部位都已经加工完毕，工件所待加工的部位为钻Φ18H7孔；零
件的形状、尺寸及其位置如零件图所示。
2)零件生产批量10000件，属中小批量生产。
二．设计阶段
1．初定夹具结构方案：
1）工件定位方案及定位装置
①定位方案：本课题夹具用长销小平面组合和一块V型块定位，利用R18
长销小平面限制4个自由度，V型块限制2个自由度，实现完全定位。

（V型块定位） （长销小平面）
②定位装置草图(a)：

③设计钻套装置草图：
钻套与夹具体过盈配合保证标准钻套与工件的中心基准在同一直线上，并用
螺钉固定防止在加工孔的过程中由于振动而发生松动。
（V型块） （螺旋杆）
④工件夹紧装置草图：

夹紧方案及装置：
①设计的过程中定位销一端用螺母夹紧，因为工件是在立式钻床上进行加
工，加工力及震动较大，要求夹紧装置具有足够的强度，因此，需在工件与销相
对应的另一侧用螺母进行夹紧以防工件旋转。
②另一端即（V型块）的夹紧是通过螺旋杆与V型块连接，当需要夹紧工
件进行加工时只要旋紧螺杆就可以实现V型块的夹紧。加工完后旋开螺杆在螺
杆的拉动下就把V型块拉开，再把另一边的的螺母拧开就可以卸下工件。
一、验算中心距1200.05mm:
影响此项精度的有：
1.定位误差，此项主要是定位孔Φ36H7与定位销Φ36g7的间隙产生的，最
大间隙为0.05mm；
2.钻模板衬套中心与定位销中心距误差，装配图标注尺寸为1200.01mm，
误差为0.02mm；
3.钻套与衬套的间隙配合，由Φ28H6/g5可知最大间隙为0.029mm；
4.钻套内孔与外圆的同轴度误差，对于标准钻套，精度较高，可忽略；
5.钻头与钻套的间隙会引偏刀具，产生中心距误差e，有下式求出：
e=（H/2+h+B）Δmax/H
式中e为刀具引偏量（mm）；H为钻套导向高度（mm）；h为排泄空间，钻
套下端面与工件间的高度（mm）；B为钻孔高度（mm）；Δmax为刀具与钻套间
的最大间隙（mm）。
上述各量如图（1-6）所示。
在该例中刀具与钻套配合为Φ18H7/g5，可知Δmax=0.025；将
H=30mm,h=12,B=18mm代入，可求
e=（30/2+12+18）*0.025/30
=45*0.025/30
=0.038mm
由上述各项按最大误差计算，实际上各误差也不可能同时出现最大值，各误
差方向也可能不一致，其综合误差可按概率求和：

ΔΣ=222220.020.050.0290.0380=0.07mm
中心距的误差为0.1mm,而该项误差为ΔΣ=0.07mm是允许误差的2/3，符合
要求但应减小定位和导向的配合间隙。
二．验算两孔平行度精度：
工件要求Φ18H7孔全长上平行度公差0.05mm.导致产生两孔平行度误差的
因素有：
1.设计基准与定位基准重合，没有基准转换误差，但Φ36H7/g6配合间隙及
孔的端面的垂直度公差会产生基准位置公差，定位销轴中心与大头孔中心的偏斜
角为：
α1=Δ1max/H1 式中Δ1max为Φ36H7/g6处的最大间隙（mm）;H1为定
位销轴定位面长度（mm）。
2.钻套孔中心与定位销的平行度公差，图中标注为0.02mm,则：
α3=0.02/30(rad).
3.刀具引偏量e产生的偏斜角α4=Δmax/H，如图（1-6）所示。
总的平行度误差为：

αΣ= 222123
αΣ小于等于2/3α 合格。
三．绘图阶段

1.完善夹具总草图上应标注主要尺寸、公差配合等，如下图：
2. 尺寸标注及夹具总装配图示例：

3．钻床专用夹具三维实体附图如下：