燕 山 大 学 课 程 设 计 说 明 书
1）圆柱心轴 2）圆锥心轴
3.2.2定位方案的确定
为了加工φ10H7mm孔，应限制的自由度应保证定位可靠，加工稳定，故设计的定位方案如手柄座夹具总装图所示，总共限制了工件的全部6个自由度，属于完全定位。在该定位方案中，φ16H8mm和φ10H8mm孔内插入两个定位长销，限制了五个自由度（x方向的移动和转动，y方向的转动，z方向的移动和转动）；R25 mm圆柱面用夹具夹持住工件，限制了一个自由度（y方向的移动）。这样6个自由度全部被限制。
3.2.3定位误差的分析计算
定位误差是指由于定位不准确引起的某一工序的尺寸或位置精度要求方面的加工误差。对于夹具设计中采用的定位方案，只要可能产生的定位误差小于工件相应尺寸或位置公差的1/3，即可认为定位方案符合加工要求。
对于本次设计的夹具，需要保证的平行度要求：要求φ10H7mm孔轴线与φ16H8mm孔中心线有φ0.05mm的垂直度要求，由于定位基准是φ16mm孔的中心线，工序基准也是φ16mm孔的中心线，故基准不重和误差为0，只存在基准位移误差。定位误差的计算如下：
验算（±0.05）mm 影响此精度的因素： 1)定位误差，此项主要是定位孔φ16H8mm和定位销φ16g6mm的间隙产生，最大间隙为0.053mm.；
2)钻模板衬套中心与定位销中心距垂直度误差，装配图尺寸为 (±0.006),误差为为0.012mm；
3)钻套与衬套的配合间隙,由φ10H6/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，此项可以忽略；
5)钻头与钻套间的间隙会引偏刀具，产生中心距误差e=（H/2+h+B）*(Δ/H)。
H为导向高度，此处H=33mm，查《实用机械加工工艺手册》表8-65，h=10mm,B=38mm,故e=0.045mm
其综合误差可按概率法求和：
Δ∑=(0.053^2+0.012^2+0.029^2+0.045^2)^(1/2)=0.07mm 该项误差略大于中心距允许误差0.1mm的2/3，勉强可用，应减小定位和导向的配合间隙。
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3.3 夹紧方案及装置的设计计算 3.3.1夹紧方案的确定
夹紧力方向原则：
(1)夹紧力的作用方向不应破坏工件的既定位置； (2)夹紧力的作用方向应使所需夹紧力尽可能小； (3)夹紧力的作用方向应使工件的夹紧变形最小。 夹紧作用点原则：
(1)夹紧里的作用点应正对夹具定位支撑元件或位于支撑元件所形成的稳定受力区域内，以免工件产生位移和偏转；
(2)夹紧力的作用点应正对工件刚性较好的部位上，以使夹紧变形尽可能少，有时可采用增大工件受力面积或合理分布夹紧点位置等措施来实现；
(3)夹紧力的作用点应尽可能靠近工件的加工表面，以保证夹紧力的稳定性和可靠性，减少工件的夹紧力，防止加工过程中可能产生振动。
根据以上要求，考虑加工零件的特点及定位方式，确定夹紧方式。 本设计方案选用的是手柄夹紧机构，夹紧方向向左，通过手柄的转动，带动手柄上挡块的向左移动，进而作用在工件φ25mm圆柱大端面上，实现夹紧，具体夹紧装置的布置见A1图纸。这种夹紧方式和夹紧装置简单实用，且对于中等批量生产能较快装夹工件，劳动强度较小，成本低，简单可靠。
3.3.2夹紧力大小的分析计算
本方案采用的手柄夹紧机构，手柄端面为圆周接触，由《加工工艺师手册》夹紧力计算公式：查《加工工艺师手册》表17-30原始作用力Q=100N,作用力臂L=240mm,由表17-25得螺旋副当量摩擦半径=15.56mm,α=1°26′，f=0.2mm/r，l=20mm,由表17-27得α1=9°50′，代入公式得：F==2206.15 N。
由《机械制造装配设计》得安全系数k=k1*k2*k3*k4,其中k1=1.5~1.2,k2 =1.2（粗加工）或=1（精加工）；k3=1.1~1.3，k4=1.2（断续切削）或1（连续切削），求的k=2.376。查《实用加工工艺手册》表14-9摩擦系数u=0.15故实际所需的夹紧力为19070N。
3.4 夹具操作及维护简要说明
夹具的使用 ：
1. 生产前由生产组长到技术课申请领用夹具，并通知工程技术员进行调试，安装。
2. 夹具在使用中由制造课使用人员按《治具使用说明书》的要求进行使用。
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3. 生产完成后，夹具退回技术课。 夹具的维护：
1. 夹具在使用前由使用人员进行日常点检维护，并将点检情况记录于《治具点检表》中。
2. 若夹具发生不良，由技术课通知维护或填写工装夹具申领书重新申领。 3. 工程部制作的工装夹具发生不良，由技术课维护或向工程部申请重做。 4. 产品周期结束，夹具不再使用时，由技术课封存管理。
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第四章 夹具的改进
经过我们认真的讨论和分析，最终确定改进的几个地方如下： 1. 在夹具体的主体部件上加了一个把手，方便携带和拿放。 2. 将底板部分缩短，在保证使用功能的前提下节约成本。
3. 夹具体上部的导向孔的底板和下边圆柱销的距离加大，便于工件的装夹。
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