毕业设计（论文）减速器机盖加工工艺及顶面孔钻夹具设计.doc

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1、 本科毕业设计（论文）减速器机盖加工工艺及顶面孔钻夹具设计学院名称： 机械工程学院 专 业： 机械设计制造及其自动化 班 级： 11机制1 学 号： 11321108 姓 名： 指导教师姓名： 指导教师职称： 教 授 二一五 年 五 月减速器机盖加工工艺及顶面孔钻夹具设计摘 要：蜗杆减速器箱体零件是箱体类零件的一种。它把减速器箱体中的轴和齿轮等有关零件和机构联接为一整体，使这些齿轮等零件和机构保持正确的相对位置，以便其上各个机构和零件能正确、协调一致地工作，减速器箱体的加工精度直接影响减速器的装配质量，进而影响机器的使用性能和寿命。因此研究使用适合的夹具对该类型零件进行加工是一个值得深入探讨的

2、问题。在本次设计中，对蜗杆减速器箱体机盖的加工工艺路线进行了编制和方案优选，对钻夹具的钻模板类型进行了深入研究以使所加工零件易于装夹，计算了采用一面两孔制的定位方法所引起的定位误差，从而论证了该套设计方案的可行性和经济性。 关键词：蜗杆减速器，箱体，钻夹具，工艺The Design of Reducers Cover machining process and Design of Top Face Drill FixtureAbstract：Worm gear reducer box body parts is one of the box body parts. The shaft of t

3、he reducer housing and gear and related parts and joined into a whole, make these gear and other parts and kept the correct relative position, so that its various agencies and parts can correct, the coordinated work, reducer box directly influences the machining accuracy of gear reducer assembly qua

4、lity, will affect the use of machine performance and service life. Therefore research using suitable fixture for processing of the types of parts was a problem worthy of in-depth discussion. In the design, processing technology route of worm reducer box machine cover compilation and scheme optimizat

5、ion, the drilling template type of drill jigs were studied in order to make the processing parts easy clamping, were calculated by using a two hole system caused by the positioning method of positioning error, which demonstrates the feasibility and economy of this set of design scheme.Keywords：Worm

6、gear reducer; Box body; Drill jig; Process 目 录序言1第1章 零件分析与方案论证21.1减速器零件的作用21.1.1减速器零件的作用及分类21.1.2箱体类零件的分析31.2零件的分析31.2.1零件的技术要求31.2.2零件的加工分析方法51.3设计任务书5第2章 工艺规程设计72.1确定毛坯的制造形式72.2生产类型及工艺特征72.3定位基准的选择82.3.1粗基准的选择82.3.2 精基准的选择92.4制定工艺路线92.4.1常见传动形式的对比102.5机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的确定102.5.1毛坯尺寸确定及毛坯图的绘制102.5.2

7、工序尺寸确定122.6确定切削用量及基本工时12第3章 专用夹具设计263.1设计概述263.2 钻孔夹具方案设计263.2.1 了解夹具总体设计的要求263.2.2 夹具的类型与钻模的类型273.3夹具设计283.3.1工件定位分析283.3.2 夹紧机构的确定303.3.3 定位误差分析313.3.4 夹紧力计算323.3.5 夹具设计装配图333.4 夹具体零件的设计343.4.1 夹具体毛坯的类型353.4.2夹具体零件图的绘制35第4章 专用夹具三维造374.1 夹具三维造型37参考文献42致谢43序 言在工业化程度非常高的当今社会，各式各样、大大小小的减速器无处不在，应用十分广泛，

8、尤其是在汽车等各种交通工具和大型机械中。在各式机械的传动系统中都可以见到它的应用实例，从交通工具的轮渡、家用轿车、现在极大方便生活的动车组，建筑用的大型机械，机械行业中的加工机具及自动生产线，到日常生活中常见的计算机，手表等不胜枚举。减速器的箱体作为减速机内部各个零件的定位和支撑对减速机能否稳定高效的运行起着至关重要的作用。减速机的箱体要能够承受内部齿轮等零件运转时的振动和力的作用，同时还要能保证内部零件安装的足够的位置精度，这就对减速机箱体的加工制造以及材料的选择提出了更高的要求。减速机加工的工艺流程本着保证加工精度，减少装夹次数，降低加工成本，缩短加工周期的原则。本次设计中，对减速机加工的

9、工艺流程进行了重点规划和优选，保证了最佳的加工工艺路线。机床用夹具则是对应到具体某个工序中。需要用到的特别设计的加紧定位装置，机床的夹具保证了零件对的位置，抵消了刀具施加在工件上的切削力等各种加工力。因此夹具设计的成功与否直接影响了工件加工的精度和质量，好的设计能够节省铸造材料，减少加工成本，缩减人力消耗，维持稳定有序高效的加工环境。第1章 零件分析与方案论证1.1减速器零件的作用1.1.1减速器零件的作用及分类减速器的最主要功能就是传达动力，电动机的输出转速一般较高，减速器可以将电机的转速减速到所需要的大小，而且可以得到较大转矩。它的应用也十分广泛，尤其是在汽车等各种交通工具和大型机械中。它

10、的应用实例非常多，从交通工具的轮渡、家用轿车、现在极大方便生活的动车组，建筑用的大型机械，机械行业中的拖拉机和挖掘机，到平时常见的计算机，落地钟等。从传动的力的大小上来看，各种准切的角度距离传输都有减速器在起作用，在工业上来看，总的来说，就是要把大的转速转换成小的转速，把小的扭矩转化成大的扭矩，反过来也是这样。减速机一般来讲是一种传动精确，结构精密的设备1。它的作用不外乎是降低转速，增加转矩。可以按照传动级数的数目差异把减速器分为单级和多级减速器；而圆柱齿轮减速器、圆锥齿轮减速器和圆锥圆柱齿轮减速器则是按齿轮齿形的差异来划分的；各种类型的减速器以及他们各自的应用特点，如表1-1所示。表1-1

11、减速器分类及特点类型特点蜗轮蜗杆减速机这种减速器具有反向自锁功能，动力输入轴和动力输出轴不在同一条直线上，所获得的减速比很大。它的缺点是箱体空间占用较大，没有办法精确传动，传动效率有待提高。 谐波减速机这种减速器含有柔性元件，体积不大、控制精确很高是它最大的优点，但它的缺点也比较明显，柔轮寿命有限、遇到力学冲击是易损坏，传动刚性与金属件相比较差。输入转速的最大值有限制。齿轮减速机这种减速器应用最为广泛，利用多个齿轮传动可以满足不同的使用需求，是一种较为理想的减速器。齿轮减速机的齿轮传动效率高，渐开线齿轮的大规模应用导致其运转时摩擦阻力很低，性能优越。1.1.2箱体类零件的分析零件类箱体通常作为

12、各种大小齿轮的依托而存在。是一种基础性的零件，使这些零件之间有着正确的距离和角度，因而能正确的工作，正因为这样，要想获得较高水准的机械装配质量必须要对减速器箱体的制造精度提出相对高的要求，其表面的制造精度和形位公差需要根据应用场合重点考量2。 1.2零件的分析1.2.1零件的技术要求蜗杆减速器机盖的零件图如图1-1，1-2,1-3所示。图1-1蜗杆减速器机盖零件图（主视图）图1-2蜗杆减速器机盖零件图（侧视图）图1-3蜗杆减速器机盖零件图（俯视图）该蜗杆减速器机盖的全部技术要求如表1-2所示。表1-2零件技术要求加工表面尺寸及偏差(mm)公差及等级精度表面粗糙度Ra(m)机盖上顶面512.54

13、-18锪平35孔1812.5机盖下表面1851.6125轴孔125EIT82.5190轴孔两端面3103.22-锥销孔10101.68-17锪平351712.51.2.2零件的加工分析方法机盖上下表面均有粗糙度要求，上表面Rz50粗铣就可达到要求，下表面要求Ra1.6，需要精铣。125孔表面粗糙度要求Ra2.5先粗镗再精镗即可达到要求，同时需保证125E的加工精度以及与前端面0.10的垂直度公差要求。轴孔两端面表面粗糙度为Ra3.2，先粗铣再精铣即可，同时要保证圆柱度公差0.012。4-18锪平35孔先钻孔再锪平，同时保证表面粗糙度Rz50。2-锥销孔10要与机座配做，需保证表面粗糙度Ra1.

14、6。8-17锪平35孔先钻孔后锪平，保证表面粗糙度Ra12.5。1.3设计任务书 1编制减速器机盖的机械加工工艺规程，完成工艺过程卡和工序卡。2绘制零件图。3绘制毛坯图。4进行专用夹具设计，绘制装配图。5进行夹具体零件图设计。6. 进行夹具三维设计。 7. 编制设计计算说明书一份。第2章 工艺规程设计2.1确定毛坯的制造形式翻阅机械工程材料（第二版）可知，本蜗杆减速器应采用HT200进行铸造。该材料铸造性能良好，且具有一定的结构强度，刚度强度均优异。大批量生产的铸造方法有金属模机械砂型铸造和压铸法，由于压铸法的对设备的工艺性要求较高，造价不菲，检索机械工程材料（第二版）数据，本减速器应采用铸造

15、精度较高的金属型铸造。由于零件的年销量较多，生产计划是10000/年，查阅相关数目该生产类型是大批量生产，采用金属型铸造，有利于提高生产率，有利于保证加工质量。2.2生产类型及工艺特征生产纲领为10000件/年，该箱体的生产属于大批量生产3。各种生产类型的工艺特征如表2-1所示。表2-1 各种生产类型的工艺特征名称大量生产成批生产单件生产生产对象品类相对少，基数很大品类较多，数量较多品类较多，数量少零件互换性相对宽松，具有普遍适用的特征，个别要求比较高的配合用零件需要分组进行装配具有互换性的比较多，通常情况下，还需要进行钳工修配普遍需要钳工修配等劳动力密集型加工机床设备及其布置加工一般使用组合

16、机床、可重组机床，加工作业方式采用流水线进行作业通用机床、数控机床、加工中心、柔性制造单元被更多的应用在生产中广泛采用通用机床进行加工、重要零件采用数控机床加工由表2-1可知，生产类型不同，特点也有差异。制订零件工艺过程卡的制作过程中一定要注意，必须首先确定生产类型，然后就有了一个明确的脉络。2.3定位基准的选择在选择基准的时候，必须要注意要选择粗基准然后选择精基准。2.3.1粗基准的选择在不影响加工表面与加其它工表面之间的位置精度，和毛胚待处理表面的加工的冗余厚度分配的情况下进行粗基准的选择。以下是需要在选择粗基准时需要注意的问题。1.当要保证待待加工零件表面之间的形位公差要求时，粗基准应该

17、选择不加工表面。如果待加工的零件表面含有较多的的不需要加工的外表面，要以精度要求相对高的表面作为粗基准。2.选择的粗基准要尽可能使得工件待加工表面加工余量相对均匀。3. 要选择作为粗基准的表面的铸造精度要相对高，表面应该光滑粗糙度要小。4. 由于粗基准定位精度较低，因此为了避免定位精度误差变大，粗基准只可以使用一次。蜗杆减速器外壳属于箱体类零件，应选择较为宽平的箱体上表面或箱体下表底面为粗定位基准。2.3.2 精基准的选择要想有好的加工制造精度，就一定要选择好精基准，特别需要考量的就加工表面的相对位置精度，同时，无论是精基准还是粗基准，都要满足装夹方便的要求。如下所列原则在选择精基准时至关重要

18、：1.“基准重合”原则：如果可以，设计基准应该与精基准保持一致。由于设计基准与制造基准相重合，加工误差大大减少，无形之中提高了加工精度，降低了制造难度，节约了产品制造成本。2.“基准统一”原则：选择一个精基准的时候就要考虑到在定位方法不变的情况下要能够加工出尽可能多的形状特征。按照这样的设计，能够最大程度的减少更换定位基准的次数，从而降低了人力成本。3.“互为基准”原则：当要加工的表面彼此都有很高的精度加工高要求，既要保证好的表面粗糙度，又要有着精确的形位公差要求 ，那么就需要把这两个需要加工的表面都作为定位基准进行加工。另外，对于某些特殊、复杂的零件，仍然会遇到基准不能一致的情况，这时候就要

19、利用公式进行换算。 2.4制定工艺路线在制定工艺路线之前首先要明白制定该路线的总的指导思想，那就是一定要考虑到工艺路线的经济性和可行性，正确运用粗精基准选用的基本原则，在保证加工精度要求的情况下尽可能选用经济性好的方案。经过比和论证，蜗杆加速器机盖的加工工艺路线如下：工序：铸造铸件工序：清除浇注系统，冒口、型砂、飞边、毛刺等工序：热处理，人工时效处理工序：非加工表面涂漆防锈工序：粗铣机盖下表面工序：粗铣机盖上表面工序：钻铰机盖下表面8-17/锪平35孔工序：精铣机盖下表面工序：钻孔钻铰4-18/锪平35孔工序：钻、攻丝M16-7H工序：钻、攻丝机盖上表面6-M16-7H以下为合箱后加工工序工序

20、：钳工合箱，螺栓紧定工序：钻、粗铰、精铰2-圆锥孔10（装入锥销）工序：粗铣125轴孔端面工序：粗镗125轴孔工序：精铣125轴孔端面工序：精镗125轴孔工序：钻、攻丝6-M12-7H工序：清洗去毛刺工序：入库2.5机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的确定2.5.1毛坯尺寸确定及毛坯图的绘制观察毛坯图，其尺寸为500310190mm，铸件的材料为HT200。根据现代机械设计方法(第二版)中查得公差等级CT,机械加工余量RMA4。由公式： （2-1）毛坯长：宽： 高： 为便于加工，对以上数据取整数，则毛坯的外轮廓尺寸为：。根据以上数据，绘制毛胚图如图2-1,2-2,2-3所示。图2-1机盖毛胚图（

21、主视图）图2-2机盖毛胚图（左视图）图2-3机盖毛胚图（俯视图）2.5.2工序尺寸确定1. 钻孔锪平4-孔 钻孔 2Z=16 锪平 2Z=34 2攻钻6-M6-7H孔 钻孔6 2Z=7 攻丝M63. 攻钻6-M12-7H孔 钻孔 2Z= 攻丝M12 4. 钻孔锪平4-孔 钻孔 2Z= 锪平 2Z= 2.6确定切削用量及基本工时1铣机盖180120上端面（1）加工条件工件材料：灰铸铁（HT200）加工条件：粗铣机盖上端面，保证尺寸刀具：采用高速钢镶齿三面铣刀，齿数由公式： (2-2)量具：游标卡尺（2）计算铣削用量确定进给量：9根据手册，确定切削速度：检索手册，确定，即27mm/min，采用X2

22、010立式铣床，根据机床使用说明书取5，由公式： (2-3)得实际切削速度为:v当时， 由公式： (2-4)得工作台的每分钟进给量应为：查阅机床操作手册，得，故直接采用60mm/min的转速。在粗加工中，铣刀只需要加工部分工件表面即可，故行程由公式： (2-5)得机动工时为：=540s由公式： (2-6)得出辅助时间为：其他时间计算：由公式 (2-7)工序时间为：2.钻攻螺纹6-M6-7H工件材料：灰铸铁（HT200）加工要求：攻6M6mm，钻6M5mm孔机床：摇臂钻床刀具：5mm麻花钻，M6丝锥a.钻6-6mm的孔：mm/r根据速查手册，查得切削速度为由公式2-2可得根据机床说明书取根据公式

23、2-3，实际切削速度为根据公式2-5可得 =37s根据公式2-6可得辅助时间为：其他时间计算：由公式2-7得单件时间：b.攻6-M6mm 孔按机床选取，则利用作图法得，由公式2-5由公式2-6，辅助时间为：其他时间计算：由公式2-7，单件时间：故该工序总时间为T=69.5+45=114.5s。3铣结合面（1）加工条件工件材料：灰铸铁（HT200）加工条件：粗铣机盖底面，保证尺寸505mm刀具：采用高速钢镶齿三面铣刀6，齿数量具：游标卡尺由公式2-2，（2）计算铣削用量确定进给量，根据机械加工工具及辅具速查手册，可确定 切削速度，检索相关手册，确定，即27，采用X2010龙门铣床，检索铣床操作手

24、册，取由公式2-3，实际切削速度为当时，由公式2-4，工作台的每分钟进给量应为：查阅机床操作手册，得，故直接采用60mm/min的转速。在粗加工中，铣刀只需要加工部分工件表面即可，行程。 由公式2-3得机动工时为：=798s由公式2-6可得辅助时间为：其他时间计算：由公式2-7，该工序时间为：4钻8-孔工件材料：灰铸铁（HT200）加工要求：钻817mm孔 机床：摇臂钻床I3025 刀具：13-17mm的麻花钻头钻两次，扩孔钻17mm钻一次量具：内径百分表确定进给量：查阅钻床Z535机床说明书检索得到，查得切削速度为：在机床说明书中，查阅后取：根据公式2-3可以得到实际切削速度为：因为，根据公

25、式2-5可得：以上为钻一孔的加工时间，由公式2-5可得机动工时为：由公式2-6，辅助时间为：其他时间计算：由公式2-7，单件所需时间：5.锪平35凸台（1）加工条件工件材料：灰铸铁（HT200） 机床：摇臂钻床刀具：32-35的锪刀（2）计算钻削用量确定进给量：f=0.25mm/r 由公式2-2，所以： 由公式2-3，实际切削速度为：因为，由公式2-5机动工时为：由公式2-6，辅助时间为：=0.15tm=0.154.2=0.6s其他时间计算：+ =6%(4.2+0.6)=0.3s由公式2-7，单一零件加工时间为： =4（+ + ） =4（4.2+0.6+0.3）=20.4s6.钻圆销孔工件材料

26、：灰铸铁（HT200） 加工要求：钻2-11mm孔 机床：摇臂钻床 刀具：采用10mm的麻花钻头 量具：内径百分表确定进给量，根据速查手册，mm/r根据速查手册查得切削速度为:mm/min由公式2-2，所以:r/min由公式2-3，实际切削速度为:mm/min因为，故:min以上为钻一孔的加工时间，由公式2-5机动工时为:min由公式2-6，辅助时间为：其他时间计算：由公式2-7得单件时间：7.钻攻螺纹4-M16-7H工件材料：灰铸铁（HT200）加工要求：攻4M16mm，钻6M16mm孔 机床：摇臂钻床刀具：直径15mm麻花钻，丝锥M16 a.钻4-16mm的孔：确定进给量,根据速查手册，m

27、m/r根据速查手册，查得切削速度为mm/min由公式2-2，故： r/min根据机床说明书取：r/min有公式2-3，实际切削速度为:mm/min因为，故min以上为钻一孔的加工时间，故由公式2-5，机动工时为:由公式2-6，辅助时间：其他时间：由公式2-7单件时间：b.攻6-M16mm孔mm/min 式2-2可得:r/min r/min，mm/min利用作图法得:，由公式2-5可得：min由公式2-6，辅助时间为：其他时间计算：由公式2-7，单件时间：该工序时间：T=372+2.8+12.1+20.4=407s8.铣机盖两端面(1)加工条件工件材料：灰铸铁（HT200）加工条件：粗铣机盖上端

28、面刀具：采用高速钢镶齿三面铣刀，齿数 量具：游标卡尺（2）计算铣削用量确定进给量:根据速查手册，确定 mm/齿。切削速度：检索书刊，得出mm/s，即19mm/min，采用X2010龙门铣床，根据龙门铣床操作手册，取r/min。由公式2-3，实际切削速度为:mm/min当r/min时，从公式2-4，每分钟工作台进给量为：mm/min检索机床操作手册得mm/min。在粗加工中，铣刀只需加工工件的部分表面即可，因此，。由公式2-4，机动工时为：=125s由公式2-6，辅助时间为：其他时间计算：由公式2-7，该工序时间：9.粗镗（1）加工条件工件材料：灰铸铁（HT200） 加工要求：粗加工140mm轴

29、孔，留冗余量0.4mm，铣削3mm 机床：加工中心 刀具：YT30镗刀 量具：内径百分表（2）计算镗削用量确定进给量f：根据速查手册确定mm/z参考有关手册，确定mm/minr/min根据资料，取r/min故加工轴孔机动时间为：由公式2-6，辅助时间为：其他时间计算：由公式2-7，加工时间为：10精镗（1）加工条件工件材料：灰铸铁 加工要求：粗镗140mm轴孔，留加工余量0.5mm，加工2mm 机床：加工中心 刀具：YT30镗刀 量具：塞规（2）计算镗削用量粗镗孔至140mm，切削深度，走刀长度分别为l=140mm。确定进给量f:根据速查手册确定mm/z参考有关手册，确定mm/min r/mi

30、n检索资料，取r/miin故加工轴孔机动时间为:由公式2-4辅助时间为:其他时间计算:由公式2-7，单件总时间为:故该工序时间为：T=0.146+4.39=4.536min10.钻攻螺纹6-M12工件材料：灰铸铁（HT200）加工要求：钻6-12mm孔 机床：加工中心刀具：12的钻头，M12丝锥量具：内径百分表a.钻6-12mm的孔确定进给量：根据速查手册，确定mm/r查得切削速度为mm/min由公式2-2，故 r/min根据机床的说明书选取 根据公式2-3，实际切削速度为：mm/min因为mm，mm，mm，故min以上为钻一孔的加工时间，由公式2-5，机动工时为：=49.7s由公式2-6辅助

31、时间为：其他时间计算：由公式2-7，单件时间：b.攻6-M12mm 孔mm/min按机床选取：r/min，则mm/min利用作图法得：mm，mm，mmmin由公式2-6辅助时间为：由公式2-7故单件时间：所以该工序总时间为： T=1.8+60.6=62.4s第3章 专用夹具设计机床夹具的作用是把待加工零件加紧并稳定的固定在机床上机床主轴的转动传递给被装夹的零件，在其上进行钻孔、铣削等加工。因此专用夹具的设计直接关系到零件加工的工作的稳定性。同时好的设计能够使生产加工的成本下降，工件装夹难度降低，使生产安全稳定高效。 在设计机床夹具时应该着重考量以下几个方面： 1.加工的质量和精度； 2.设计与

32、生产应与生产纲领一致，不同的生产规模对应的夹具应有所区别； 3.装夹方便，易于使用，减轻劳动强度； 4.加工产生的碎屑易于从夹具体重流出； 5.机床夹具由于要承受较大的应力，因此结构要设计合理，稳定性强。3.1设计概述机床夹具包括通用夹具、可调整夹具和成组夹具、专用夹具、组合夹具及随行夹具。不同的生产规模需要选择不同的机床夹具，以适应不同的生产要求，生产纲领时大批量生产时，需要采用专用夹具，以提高生产效率。在蜗杆减速器上端面，钻攻6-M6-H7的孔，为了提高钻孔精度，必须对零件进行固定定位，提高加工精度，使之满足使用要求，分析后采用一面两孔定位法。专用夹具的使用可以满足生产刚领的加工需求。钻孔

33、的结构为用钻套作为导向元件引导钻孔刀具进行钻孔。3.2 钻孔夹具方案设计3.2.1 了解夹具总体设计的要求 （1）夹具要保证一定的加工精度。要想加工出精度高的工件就要保证夹具有着良好的制造精度。 （2）夹具还应达到加工生产率的要求。由于生产加工的数量较大，重复性强，需要节省每一秒的加工时间。 （3）为降低夹具体的加工制造成本在夹具的设计时要尽可能多的采用GB标准的标准件，这样能最大程度的缩短夹具制造时间。（4）夹具在生产一线直接被劳动者所使用，因此在设计夹具时一定要考虑到其使用的安全性，避免不合理的设计和反人类的运动形式。可以设计必要的保护性机构和部件以提高生产加工的安全性。（5）大批量长期生

34、产就要考虑到生产的可持续性，保证期使用寿命满足生产要求。3.2.2 夹具的类型与钻模的类型 夹具一般分为两大类：通用夹具和专用夹具。通用夹具具有广泛的适用性它结构简单，能有适应多种不同的工件但一般装夹精度不高，无法为结构复杂的工件提供加紧方案，适用于小批量生产。专用夹具一般是为了提高生产效率以及获得更高的装夹稳定性和更好的精度而设计的，他是专门为某一道工序而特别设计的，因此适用于大批大量生产。 加工蜗杆减速器机盖上表面的六个螺纹孔需要用钻夹具进行装夹，钻夹具结构较为简单，大都以钻模板为主体，其上安装有钻套和钻套用衬套，按钻模板的结构形式可以分为以下几类：1.固定式钻模 顾名思义，固定式钻模是指

35、钻模板以固定的形式安装在夹具体上，在装夹和加工的整个过程中钻模板相对夹具体保持不动，这种钻模板的好处就是加工定位精度较高，可以保证良好的加工质量，但经常会遇到装夹和拆卸工件不易的困难。这种钻模板可以用来加工加工较大的单孔或加工平行孔系。2.回转式钻模 回转式钻模的钻模板可以绕某一定轴做回转运功，用以加工呈圆周状排列的孔系，由于应用较多，回转台大多已标准化。因此在选用和设计时要先查阅相关手册，在满足使用要求的情况下选用标准件可以大大缩减成本。3.铰链式钻模 铰链式钻模的特点就是钻模板可以绕某一水平轴翻转，从而使工件的拆装方便简易，降低了劳动强度，但同时，由于铰链的磨损，加工定位精度会逐渐下降，需

36、要定期检查其加工精度。 4.盖板式钻模 在加工时有时会遇到工件体积比较庞大，无法在一般的夹具中进行装夹，如果按一般的方式要设计非常大的夹具体。耗费材料，加工精度不容易保证。而盖板式钻模使得这一情况发生好转，它无需夹具体，其定位机构和夹紧机构都设计在顶部钻模板上。但是装夹较费时，需要精细调整定位精度。3.3 夹具设计钻夹具的加工对象时蜗杆减速器机盖上表面的螺纹孔。由仔细观察零件图可知这六个孔的加工精度要求有一定需求。同时考虑到加工效率，因此绝顶采用组合机床进行钻孔。3.3.1工件定位分析1工件定位的基本原理零件定位就是要把要加工的工件固定住，夹具体中，保持工件的稳固，防止其在加工过程中发生移位。

37、物体在空间中有六个自由度。减速机箱体如果被完全加紧固定，那么一定是所有的自由度都被限制，这种情况就是完全定位。但有时候不完全定位也能够满足加工需求，如在铣端面时，工件在端面所在平面可以做平面运动而无需完全定位。 2工件定位方案箱体类零件加工通常用的定位方式为“一面两孔”定位法。确定了定位方法之后就要进一步确定到底是使用哪两个孔以及哪个平面进行定位操作。根据物理学基本尝常识，在两定位孔的距离越远时，定位精度越高，因此在本次设计中选择箱体底面对角线两孔进行定位，其中一孔使用圆柱销，另一孔使用菱形销进行定位。而一面则采用零件最宽大的平面下底面进行定位，可保证定位的有效可靠。3工件的具体定位方法及其定

38、位元件(1)平面定位元件 工件以平面在夹具体中定位时，定位件有很多选择，如：使用夹具体本身定位、固定支承销定位、固定支承板、可调支承等。本设计平面定位选用的固定支承板。固定支承板和工件紧密贴合的面需要进行研磨。(2)孔定位元件 工件以圆柱孔定位，即指工件的定位基准为孔的情况。工件以圆柱孔定位时，夹具上常用的定位元件是定位销。这种定位件可以直接做在夹具本体上，或者做成单独的零件，并与本体相连。本设计孔定位选用在对角线两孔处用圆柱销（限制两个自由度）和菱形销（限制一个自由度）配合使用7。如图3-1所示：图3-1箱体机盖的定位方法3.3.2 夹紧机构的确定加紧机构的设计一般需要考量很多问题8，加紧之

39、后要保证工件在加工过程中稳定稳固，不得因为机械振动而发生移位，因此在设计时首先要根据经验公式确定所需的加紧力，加紧力的确定与加紧方式和工件定位方式有直接联系。在满足力学要求之后就要考虑加紧装置是否简单易用，装夹次数不能太多，加紧方式要尽量简单，以减少不必要的人力消耗。根据零件的外形特点，定位加紧方案，以及生产批量的大小进行考量，使用钩形压板夹紧可以满足。即钩形压板机构，通过拧紧左、右两侧的钩形压板螺母，使加紧快速而方便。夹紧方式如图3-2所示。图3-2蜗杆减速器机盖夹紧方法立式钩形压板的加紧如图3-3所示图3-3立式钩形压板3.3.3 定位误差分析基准位置误差和基准不重合误差是在实际生产中经常

40、遇到的误差类型。基准位置误差：定位元件在制造过程中的尺寸偏差以及夹具体定位部分的制造误差造成。 基准不重合误差：由于加工过程中使用的定位基准和设计时的基准不重合所导致最终误差在某一方向累加致使误差增大。要计算定位误差，先要确定是哪种形式定位方式，主要有以下几种1平面组合定位2圆柱面组合定位3圆孔组合定位4平面和两孔组合定位本夹具的定位元件为平面支承板及两个销，称之为一面两孔定位。其组合定位形式为平面与两孔的组合定位，采用工件端面为第一定位基准，在短圆柱销或短菱形销上定位时，作为第一定位基准的端面是没有基准位置误差。 (3-1) (3-2) 本夹具选用的定位元件为一面两孔定位，即底面平面支撑板和对角线圆孔定位9。主要的定位误差是：1.移动时基准位移误差 (3-3) 2.转角误差 (3-4) 其中：=0.00533.3.4 夹紧力计算若要精确计算加紧力需要考量诸多因素，计算量极大，在实际生产中，没有必要把结果计算的精确，一般只需要一个大概的范围即可满足要求，因此一般按照经验公式来计算夹紧力，根据不同形式的定位方案和夹紧机构的结构来确定经验公式，经过查找和检索。立式构型压板夹紧按下列公式进行计算： (3-5)式中 ：单个螺旋夹的夹紧力(N)；原动力（N）；作用力臂（mm）；-摩擦半径（mm）；-摩擦角(度)；-螺纹中径的一半（mm）-螺纹升角(度) 螺旋副的当量摩擦角(度)