CA6140车床手柄座课程设计资料

应方便，定位夹紧稳定可靠，并且夹具体应具有较好的刚性。

4.1.2定位方案设计分析

左图为图2 攻φ5.5mm油孔工序简图

如图2所示，为了加工φ5.5螺纹孔，必须使其完全定位。因此初步的设计方案如下,首先必须明确其加工时应如图2所示，这样垂直竖立放置，便于立式

钻床加工。那么要使其完全定位，可以采用:

(1)

一面两销定位，以φ25H8mm和φ10H7mm两孔为定位基准就可以满足其要求。

(2)

一面加圆柱销和半“V”形块定位，以φ25H8mm为定位基准，再在R13外圆表面用“V”形块定位。

4.1.2确定最佳定位方式

如左图所示，比较以上两个方案，明显第一个要好得多，因φ25H8mm和φ10H7mm两孔的中心线在同一直线上，所以只要将其两销

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定在同一平面同一直线上，就可以很快的将其定位（如图垂直放置）；而第二个方案和第一个方案不同点在于用的是“V”型快定

位，要使零件很快垂直放置定位很难，并且需要量具对其精确测量，增加了工时。因此，选择一面两销定位最佳！

如上图所示，一面限制的自由度有3个，一个销钉限制一个自由度，两个一起再限制一个自由度；为使定位可靠，加工稳定，我所设计的定位方案如附图A1图纸——手柄座夹具体装配图所示，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，φ45mm圆柱小端面被夹具体上的一个支撑面顶住，限制了x轴的移动，y轴的旋转，z轴的旋转三个移动自由度。φ25H8mm孔内插入短销，限制了y轴的移动，z轴的移动，φ10H7mm孔中插入削边销，限制了x轴的旋转，这样6个自由度全部被限制。定位面板如附图A1图纸——手柄座夹具体装配图所示。

4.1.3定位误差分析

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—1/2，即可认为定位方案符合加工要求。

对于本次设计的夹具，需要保证的尺寸要求：保证油孔轴线距φ45mm圆柱小端面17+7=24mm，保证螺纹孔轴线与φ25H8mm和φ10H7mm两孔的中心线成50mm。

对于24mm的要求，由于定位基准也是φ45mm圆柱小端面，故基准不重和误差为0，且由于φ45mm圆柱小端面经过半精铣，表面粗糙度达到Ra3.2mm，故可认为φ45mm圆柱小端面的平面度误差为0，即不存在基准位置度误差，综上所述，只要支撑面的标准尺寸得到保证，是不存在定位误差的。

对于本工序要求，定位基准与工序基准同为两孔中心线，故基准不重合误差为0。基准位置误差则取决于两孔直径尺寸公差以及圆度误差，由于两孔的表面精度都达到Ra1.6mm，都经过精铰，故基准位置误差也可以忽略，只要两销的标准尺寸以及相对位置关系得到保证，定位误差也是很小的。

综上所述，该定位方案是符合加工要求的。 4.1.4定位元件的型号，尺寸和安装方式

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4.1.4.1支撑面

在定位板面上做的一个突起4mm的一个支撑面，经过精铣得到精度较高的平面。其相关尺寸见右图：

4.1.4.2短销

本设计方案选用固定式定位销，查《课程设计指导教程》，确定削边销为

GB2205-1999标准，其相关尺寸见下图3：

图3 削边销尺寸

它和定位面板上的φ10mm销孔呈H7/r6mm过盈配合，并用螺母固定，防止钻孔时松动，影响加工。

4.1.4.3圆柱销

本设计方案选用固定式定位销，由于加工的φ5.5mm油孔恰好在定位基准φ25H8mm孔内表面上，打穿这面为止。若采用标准件，势必影响φ5.5mm油孔的加工，因此可专门设计

一个短销，其尺

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寸如图4所示：

图4 圆柱销尺寸

图中，该轴长为115mm，轴颈半径为12.5mm，与φ25H8mm孔内表面仅有长度为17mm的面接触，且为间隙配合，既保证了圆柱销定位，又方便了装夹工件。为了不影响加工φ5.5油孔，在标准销元件上加上了长为30mm的轴身，直径为14mm，要比φ25H8mm小11mm，即其半径之差为5.5mm，再加上键槽深度2.5mm，那么L=5.5+2.5=8mm，这样当钻头钻φ5.5mm孔至终点时不会损伤销，销也不会影响钻孔。

该销与定位面板上的销孔呈H7/r6间隙配合，外加螺纹结构，用螺母固定。 4.2夹紧方案的确定 4.2.1夹紧装置的设计 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螺旋夹紧机构，夹紧方向水平向右，通过螺母的转动，带动套在圆柱销头部的垫片向右移动，进而作用在工件φ45mm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，且对于大批量生产能较快装夹工件，劳动强度较小，成本低，简单可靠。

另外，考虑到工件沿φ25H8mm孔中心线轴向装卸，因此为便于装卸工件，该垫片为开

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