机械安装与维修系 项目 钻孔专用夹具制作
项目 钻孔专用夹具制作 及精度技术分析 【教学目的】
在生产中经常会遇到圆周均布的零件，如加工法兰螺 栓紧固孔， 对轮的销子定位孔， 带轮和齿轮等用以减轻重量 的孔， 而有些到圆周均布孔的精度要求是比较高的， 为了满 足设计要求。 提高机加工作业效率， 采用了钻圆周均布的专 用夹具。
【过程和方法】
此夹具主要由 1、夹具体 2、钻模板 3、底座 4、定位 销 5 、垫圈 6 、螺母 7、工件，等零件装配组成。它是在钻 等分圆孔中常用夹具之一， 它的特点是结构简单， 装卸工件 方便，定位准确，钻孔精度高，制造夹具成本低，减小工人 劳动强度，提高机床效率，适用于中小批量生产。
【教学重点】
工件在夹具中的定位分析
1、选一端面为定位基准 ,了零件 Z 方向移动 ,X
方向转 动和 Y 方向转动三个方向自由度。
2、以齿轮中心孔 φ 90mm 作为定位基准 ,了 X
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方向移 动和 Y 方向移动两个自由度。
3、 Z 方向转动自由度通过挡销来 ,当钻完第一个
孔后 用一挡销插入定位孔中。
教学内容】
一、 工件在夹具中的定位分析
图一是齿轮辐板孔加工图
齿轮辐板孔加工图
图二钻孔专用夹具装配图
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6 个两端 1、 夹具体 2、钻模板 3、底座 4、定位销 5、垫圈 6、螺母 7、工件
图 1 所示齿轮， 加工 130mm±0.15mm 上均匀分布的
14 0.24mm 孔是机加工的最后一道工序， 齿轮的
面都以加工好 .选一端面为定位基准 ,了零
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件 Z 方向移 动 ,X 方向转动和 Y 方向转动三个方向自由度 ,保证了零件上 均匀分布孔与端面垂直 ;以齿轮中心孔 90 mm作为定位 基准 ,了 X 方向移动
0.0350
和 Y 方向移动两个自由度 ,保证了每 个孔中心至齿轮中心孔的中心距为 R 65mm0.1mm ;Z 方向转 动自由度通过挡销来 ,当钻完第一个孔后 ,用一挡销插入 定位孔中 ,来保证相邻两孔中心距 65 0.1mm .至此零件的六 个自由度完全被六个定位点所 ,零件在夹具中具有唯一 确定的位置 . 三夹具的精度计算
(1)影响 R 65mm0.1mm尺寸精度的因素 .
0.035
① 定位误差 Δ定 以齿轮中心孔 90 mm 作为定
0
位 基准 ,夹具体 1 的 A 面与定位基准选用间隙配合公差为
0.012
H7/g6,夹具体 A 面的尺寸公差为
90 0.034
mm,由于齿轮设计
基准与定位基准重合 .所以 Δ定
=(0.035+0.034 )mm=0.069mm.
② 夹具体上 A 与 C 两圆柱面的跳动 ε1 会影响到钻模 板 2 与零件 7 的相对位置，也会影响到钻套的位置，要求 A 面与 C面两圆柱面的跳动量 ε
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1=0.005
③ 夹具体与钻模板的配合面 C与 B的最大间隙 Δ 1 Δ 1 会影响钻模板 2 与工件 7 的相对位置， 也会影响到钻套的 位置。配合面 C与 B选用间隙配合公差 H7/g6 ，表面 B的尺 寸公差为 60 mm，表面 C
0.030
的尺寸公差为 φ60
0.0100.029
mm,所以 Δ
1=（ 0.03+0.029 ） mm=0.059mm.
④ 钻模板上孔 B 与钻套孔座之间的距离 r r 的值由 R 65mm0.1mm 的公差来确定的。所以 r=1/5 （ 0.1 ） mm=0.02mm,即 r=0.04mm.
⑤ 钻套内外表面跳动 ε2 ε 2 会导致钻套内孔中心 线偏移，影响 130 0.15mm 的尺寸精度。由于钻套采用 台阶式的固定标准钻套， 钻套内径公差为 14F8。所以 ε 2=0.01mm
⑥
钻头与钻套之间的最
大间隙 Δ2 在对刀时， Δ 2 会 引起钻头位置的偏移。偏移量的大小不仅与钻套有关， 也与钻头尺寸误差及磨损有关。 因此 Δ2 刀具误差和刀具 位 置 调 整 误 差 两 项 内 容 ， 会 影 响
14mm0.24mm、 R65mm0.10mm、 130mm0.15mm、与 65mm0.10mm四个数 值的精度。钻头直径尺寸公差为
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140.043mm ，钻套内径尺
0
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寸公差为 14 0.016 mm， 所以 Δ 2=
0.
043
（ 0.043+0.043 ）=0.086mm. 该夹具的综合误差为（概率法合成） :
2
2
2
R65Δ 总 =
2定 21 21 2 22 22
= 0.069 0.005 0.059 0.04 0.01 0.086 mm
2
2
2
=0.13mm<0.20mm
所以该夹具能保证 R65mm0.10mm的尺寸精度要求。
（ 2）影响 130mm0.15mm、与 65mm0.10mm 尺寸精 度.
○1 钻 头 与 钻 套 之 间 的 最 大 间 隙 Δ
2 、 会 影 响 R65mm0.10mm、 130mm0.15mm 与 65mm0.10mm 精度 2 Δ 2=2 0.086mm=0.172mm
②钻套与钻模板之间表面跳动 ε 2 会导致钻套内 孔中心线偏移 . 所以 2ε 2=2 0.01mm=0.02mm
③而钻模板与夹具体之间、钻套与钻模板之间的间 隙大小由孔 B 和钻套孔座之间的距离误差控制，其值为 r ' =2r=2 0.04mm=0.08mm
因此由此间隙可能造成的误差 Δ 总 为：
130Δ总= (r ) (2 ) (2 )
`
2
2
2
2
2
= 0.08 (2 0.01) (2 0.086) mm
2
2
2
=0.19 < 0.2mm
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该夹具能保证 130mm0.15mm、与 65mm0.15mm尺寸 精度要求。
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