支架φ20钻削专机设计+CAD图纸(3)
(5) 编写设计说明书
1.3.3 设计要求
本设计中支架为批量生产，故根据支架加工工艺的特点，按照优尔点定位原理，设计钻削支架中φ20孔的专用夹具，计算夹紧力，分析定位误差；并根据工件材料、加工要求确定切削参数，计算切削功率，设计满足加工要求的专用机床。
2 钻削专机夹具设计方案
2.1 钻床专用夹具设计方案拟定
2.1.1 调查研究
根据任务指导书要求进行市场调查、资料检索，通过对得到资料的分析研究，拟订适当的方案，以保证机床的质量和提高生产率，同时加强了机械设计、CAD软件应用、技术文件撰写等工程师技能的综合训练。
2.1.2 工件的加工工艺性分析
图2.1为所需加工的零件图 ，加工零件材料为45号钢，是一种优质碳素结构用钢，其硬度不高且易切削加工。零件是以φ20的孔为设计基准，所有尺寸也是由此设计基准展开，孔φ18轴线与孔φ20轴线成垂直状态。根据工件所摆放的位置，设计中选择立式钻床进行加工，待加工孔处于竖直位置。
图2.1加工零件图
2.1.3 工件的定位方式
优尔点定位原理：是指工件在空间具有优尔个自由度，即沿x、y、z三个直角坐标轴方向的移动自由度和绕这三个坐标轴的转动自由度 。因此，要完全确定工件的位置，就必须消除这优尔个自由度，通常用优尔个支承点（即定位元件）如图2.2，来限制工件的优尔个自由度，其中每一个支承点限制相应的一个自由度。
图2.2优尔点定位原理
根据优尔点定位原理、根据支架外形的特点及常用定位元件的种类，来确定工件的定位方式。由于零件在加工时，总会产生误差，因此应考虑工件的定位误差。对所产生的定位误差进行计算，以保证定位误差在零件加工误差允许的范围之内。若不合适，则应选择更合适的定位方式，以确保零件的加工精度。为了使零件在被加工时保持位置不变，应对零件在被加工时所需的加紧力进行估算。在此基础上，综合考虑零件的定位方式和加工方式，来设计适合的夹紧机构。为保证加工精度，选择合适的对刀导向装置，保证工件相对于刀具处于正确的位置。综合以上各方面的设计和各个装置的相对位置关系，可以设计出夹具体的结构。并且还要确定夹具体在机床上的定位方法和定位精度。这样就完成了夹具的设计。
图2.3 工件的定位
钻模板应垂直与定位基准面，钻套中心线与待加工孔中心线同轴。
如图2.3所示本工序是加工支架上φ20的通孔的定位示意图。φ20的孔为设计基准。为了满足加工的要求需要限制沿X轴、Y轴和Z轴的移动和限制沿X轴和Y轴的转动这五个自由度。限制沿X轴的移动和沿Y的转动是为了保证加工尺寸 ，限制沿X轴的转动和沿Y轴的移动是为了保证加工尺寸 。限制了这五个自由度即可保证工件的加工要求。
2.1.4 定位元件的选择
工件在夹具中定位时，可根据各自的结构特点和工序加工精度要求，选择其上的平面、圆柱面，圆锥面或它们之间的组合表面作为定位基准。为此，在夹具设计中可根据需要选用各类型的定位元件。
(1) 定位平面为粗基准时，通常采用三点支承。
(2) 定位平面为精基准时，通常采用平面支承。
(3) 当工件支承刚度足够时，夹具的定位支承表面可做成中间凹下而不连续的形式这样可使夹具支承面的中间凹下部位不与工件定位而接触，当工件定位基准面有形状误差时，可以提高工件的定位精度。
在夹具设计中常用于平面定位的定位元件有支承钉、支承板和大平面等。工件以平面定位时，根据工件加工工艺性的不同选择不同的平面定位元件。同时根据情况与其它定位元件配合实现定位。
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