杠杆臂翻转式钻两面孔夹具及工艺设计(DOC)(5)

图4-2辅助定位

4.1.2夹紧机构

由于杠杆臂零件的主定位孔为孔径为22的内孔和其下底面，所以选择采用定位芯轴对其进行定心，然后利用垫片和螺母进行固定。在工件的小端采用辅助定位，利用工件小端的定位销钉进行固定。侧面通过顶紧座对其进行顶紧限制他的六个要素。 4.1.3夹具设计特点

本次夹具设计过程中夹具采用进行紧凑的设计方案，这样较为节省材料和成本，但是夹具的安装定位显得比较细致，空间利用率较高。为了方便的放入和取出工件而不对周边产生操作影响和降低生产效率，采用了钻模板的翻转设计模式，左侧的钻模板在非工作时可以方便的拉起，让工件可以顺利放入，安装完毕后翻下钻模板，可以工作。

图4-3翻转式钻模板

夹具的设计另一特点是翻转式的夹具体设计让工件在一次装夹后实现两个垂直孔一个工序两个工位顺利加工实现，为了保证夹具的顺利使用，可以考虑同时设计两套夹具进行轮换使用。

4.2 夹具的安装和使用

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1.本夹具的安装方法主要是：将各个待装配的零部件进行去毛倒钝后用轻柴油进行清洗，安装装配顺序以夹具体作为载体将各个零部件如两侧的钻模板、销轴、钻套、定位芯轴、垫片螺母、等进行安装定位，将装配好的零件检查完毕并调整后放到钻床的工作台面上，利用工作台面T型槽的定位螺母进行固定。

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图4-4钻孔10时夹具外形

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图4-5钻孔13时夹具工作外形

2.夹具的使用方法是：首选拉开铰链式的翻转钻模板，将工件按照主视图的模式从上而下的放入到夹具体，大端面的定位孔22穿过定位芯轴，并放入垫片和螺母进行预紧固定，侧面利用定位螺钉顶住工件小端侧面，这时放入铰链翻转钻模板，并放入对应的垫片和六角螺母进行固定。进行顶面10孔的钻削后清理钻屑后，将夹具翻转，用夹具体相邻的基面进行定位，并用螺钉固定。如此循环往复工作。

图4-6 翻转式钻模板

4.3 翻转式钻夹具与钻床的固定

在夹具装夹工件后，首选钻孔内孔孔径为10的上孔，则夹具体的尺寸112下底面

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进行定位，该面上有直径为6的U形定位槽可以与钻床工作台面的T形槽进行连接。钻孔完毕后夹具整体翻身，以夹具体的117上顶面进行定位，同理利用底面的U形槽进行定位装夹。

图4-7 夹具体

4.4定位误差分析

本次夹具的定位主要是依靠内孔22及其端面进行定位，其定位误差主要为： 定位芯轴与孔的配合0.05mm，铣/钻模与销的误差0.02mm，铣/钻套与衬套0.029mm 由公式e=(H/2+h+b)×△max/H

△max=(0.052+0.022+0.0292)1/2 =0.06mm

e=0.06×30/32=0.05625 可见这种定位方案是可行的。

4.5夹紧力计算

翻转式钻孔夹具是在钻床上使用的，通过对工件的主定位可以发现夹紧主要是利用螺纹斜楔原理进行，依靠螺母与垫片锁紧。由计算公式

Fj=FsL/(d0tg(α+ψ1’)/2+r’tgψ2) （式4-1）

Fj－沿螺旋轴线作用的夹紧力 Fs－作用在六角螺母

L－作用力的力臂(mm)

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d0－螺纹中径(mm) α－螺纹升角(゜)

ψ1－螺纹副的当量摩擦(゜)

ψ2－螺杆(或螺母)端部与工件(或压块)的摩擦角(゜) r’－螺杆(或螺母)端部与工件(或压块)的当量摩擦半径(゜)

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Fj =5×2000=10000N

第五章：翻转式钻夹具零件的具体设计

5.1钻床夹具的零件

钻床夹具首选要保证工件的加工精度的同时考虑提高生产效率，充分设计合理的工艺使得加工性和装夹定位性合理，从而让夹具有好的使用性能，这样才能发挥夹具大批量生产时节约成本的初衷。 1、钻套

钻套的作用是确定钻头，铰刀等刀具的轴线位置，防止刀具在加工过程中发生偏斜。根据使用二点，钻套可分为固定式，可换式，快换式等，主要的钻套模式有：固定钻套 、可换钻套、快换钻套、专用钻套。

跟据钻套的选择原则，杠杆臂的加工属于小批量生产，所以选择固定钻套。又因为右端垂直孔孔径大，钻模板薄，应采用有肩钻套

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图5-1 固定式钻套与铰链钻模板

2、钻模板

常见的钻模板有固定式、铰链式、可卸式、悬挂式等四种结构形式

本次选用的是铰链式钻模板：铰链式钻模板与夹具体通过铰链连接。1.翻转。装卸工件时，将钻模板往上翻；加工时将钻模板往下翻，并用菱形夹紧螺钉。2.固紧。采用铰链式钻模板，工件可以在夹具上方装入，装卸工件方便；但翻转钻模板费工费时，效率较低，且钻模板位置精度受铰链间隙影响，钻孔位置精度不高；它主要用于生产规模不大、钻孔精度要求不高的场合。在侧面钻孔13时为了提高精度同时加工夹具整体的刚性所以选用的是固定式钻模板如图所示。

图5-2铰链式钻模板

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