斜孔加工夹具设计
在车床上加工不规则斜孔
在车床上加工不规则斜孔摘要:文章通过对某机械装置部件斜管上的斜孔的夹具的设计以及加工工艺分析，该部件外形尺寸较大，加工要求高，如图1所示，属于外形不规则的零件之一，文章就加工过程中对斜孔部分的加工工艺及夹具设计作一说明，在数控车床上使用专用夹具加工斜孔零件，通过改进工艺实现平面磨削加工。
关键词:斜孔零件；工艺分析；夹具设计该机械装置斜管是一个典型的斜孔零件。
在生产过程中，机构将材料等自大压辊输出，经小压辊牵引、压紧以一定的条状，有规律地由斜管通过条筒，以供下道工序使用。
斜管是铸造件，材料为HT200，形状如图1所示，要求加工后，接触棉条的端面、内孔、倒角斜面以及它的相交处粗糙度都达到Ra1.6μm，确保生产过程中不粘产品。
图1一、工艺分析该零件为直径320mm，高140mm的大尺寸，非规则零件，所需加工孔径为38mm，倾斜45°加工要求高。
针对该厂现有设备车床，现决定采用以下工艺进行加工，其工艺流程为：（1）划线：划出校正圆，打样冲眼，便于该零件在车床上安装找正定位。
（2）在车床上用花盘角铁装夹零件，以校正圆为基准进行孔加工。
（3）加工外圆、端面取总长时使用反爪夹紧零件。
加工端面时留约0．1mm的精加工余量，后用油石磨削端面达到粗糙度Ra0．8μm。
（4）通过手工修光斜面以及相交线。
二、夹具设计典型斜孔零件斜管的夹具设计,如图2。
夹具主体是花盘、角铁及45°斜面夹具板连接而成，以零件的法兰面为基准，定位在45°斜面夹具孔（?320 mm）内，用4个均布压板压紧零件，通过M12紧定螺钉紧固，如图3。
调节角铁在花盘上的位置必须使Φ38 mm斜孔部分的轴心线与车床主轴的轴心线平行，这样才可以进行孔加工，否则就有可能把孔打偏而报废。
加工时，整个零件包括夹具是偏心的，故要加平衡块，经过试验平衡块为Φ60 mm×50 mm铸铁块三只，用M12螺钉对称紧固联接在花盘上，并对夹具进行手动旋转，确认无碍，方可开动车床进行加工。
法兰盘斜孔和径向孔加工卧、斜轴回转分度钻床夹具设计
摘要本课题是法兰盘卧、斜轴回转分度钻床夹具设计，许多功能完全相同而结构工艺性不同的零件，它们的加工方法与制造成本有着很大的差别，应仔细审查零件的结构工艺性，定位基准选择、加工方法选择。
根据零件主要表面的技术要求、生产类型、材料的性能、零件的结构、形状尺寸、毛坯尺寸、毛坯情况、生产计划安排及现有的对比，确定其最佳夹具加工方案。
本设计中，根据法兰盘尺寸公差、形状和位置公差、表面粗糙度、技术要求、工件材料、等要求来设计夹具过程。
根据给定的生产量大小来确定夹具类型过程。
根据现有生产条件，充分发挥现场技术条件手段和技术力量的潜力来设计夹具过程。
机床夹具的总体设计包括从方案制定到总装配图的设计的全部过程。
包括确定工件的定位，选择或设计定位元件，计算定位误差；确定刀具的导引和对刀方式，选取或色痕迹导引元件或对刀元件；确定工件的夹紧方式，选择或设计夹紧机构或装置，计算夹紧力；确定夹具体及其他装置的结构类型等。
通过合理的设计，在保证零件加工质量前提下,提高生产效率,降低消耗,以取得较好的经济效益和社会效益。
关键词：夹具，法兰盘，回转分度定位AbstractThe topic is Plectrum Technology Analysis and fixture design,.Many functionally identical nature and structure of different parts, their processing methods and the cost of manufacturing is very different, we should carefully examine parts of the structure, positioning baseline options, the processing method of choice. According to the major surface parts to the technical requirements, product type, material properties, components, the structure, shape and size, the rough size, Blank, production plans and the current contrast, we found that the best processing program.The design, based on tolerance Plectrum size, shape and position tolerances, surface roughness, technical requirements, workpiece material, rough type, heat treatment and surface protection requirements of the design process. According to the output size to determine the process. According to the unit's first production conditions, and give full play to the scene technical means and technologies for the potential of the design process. Its object processing process analysis of the technology components of the structure analysis to determine the type of production and forms of organization. Blank design process to determine line, positioning benchmark choice. The fixture design, including programming from the general assembly to the design of the entire process. Including the identification of the workpiece positioning, choice or design positioning components, calculated positioning error; Tool to determine the right guidance and knives, Color selection or guidance components or traces of knife components; determine the workpiece clamping, choice or design or clamping devices, Clamping calculation; identify specific folder and other devices, and other types of structures.Through rational design, quality assurance parts processing premise, improve production efficiency and reduce consumption, in order to obtain a better economic and social benefits.Keyworks: Fixture,Flange, Rotary-Pisition.目录摘要 .................................................. 错误！未定义书签。
尾座体加工工艺及钻斜孔夹具设计设计说明书
毕业设计（论文）类型：□毕业设计说明书□毕业论文题目：尾座体加工工艺及夹具设计学生姓名：指导教师：专业：时间：目录摘要 (3)Abstract (4)1、零件的分析 (5) (5)1.2. 零件的材料选择 (5)1.3. 选择毛坯的原则 (5) (5) (5)2、确定毛坯图 (7)2.1、确定毛坯的制造形式 (7)2.2、机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的确定 (7)2.2.1、侧面的加工余量 (7)2.2.2、零件中的各孔 (7)2.3、零件的工艺分析 (8)3、工艺规程设计 (9)3.1、定位基准的选择 (9)3.1.1、粗基准的选择 (9)3.1.2、精基准的选择 (9)3.2、制定工艺路线 (9)3.3、选择加工设备及刀、夹、量具 (10) (10)3.5．确定切削用量及基本工时 (11)4、钻孔夹具设计 (17) (17) (177) (18)4.4切削力及夹紧力的计算 (20)4.5钻套及衬套导向件的设计 (21)4.6夹紧装置的设计 (22)4.7夹具设计及操作的简要说明 (23)结论 (24)致谢 (25)参考文献 (26)摘要学习机械加工和制造业是一个基础学科，机械专业在实践更为广泛。
这个设计是尾座体零件制造过程设计、和特殊零件的夹具设计。
本文详细介绍了机械和过程产品的整个过程，并针对一些坡度洞钻斜孔专用夹具的设计。
并选择部分的形状进行数控加工过程分析的形状,采用数控加工一种数控编程软件的选择提高轮廓铣削,熟悉这个软件的使用,最后出口手续。
工艺设计,根据现有的条件在传统的机械加工、工艺规划制定需要根据零件的结构特点和加工性能需求,然后根据传统的实际加工方法进行制造和加工,用来更好的提高产品的质量和产品的技术性能,保证零件,但也体现了产品的零件加工特征。
此外,在专用夹具的设计,采用整体混合型的连接类型,相比于传统的焊接,尽管多花一点点钱,但更加有利于更换后夹具,提高材料的利用率。
摇臂两斜孔钻夹具的设计与分析
由 公差 Ｉ Ｔ １ ２ 级计算 ） 公差 ０ ． ３ ａ ｒ ｍ的 １ ／ ３ ， 因此满足定位要求。 端
面定位 ， 位移误差为零 。
３ ＿ ２ 对刀误 差分析 使用钻模 加工孔产 生对刀误 差 的原 因 主要 有 以下 几点 ： （ １ ） 钻模板底孔定位元件 的尺寸差 Ｄ Ｌ 。（ ２ ） 快换 钻套内外圈的同
轴度 ｅ ｌ 。 （ ３ ） 衬套 内外 圈的同轴度 ｅ ２ 。 （ ４ ） 快换钻套 与衬套 的最大 间隙 ｅ ３ 。 （ ５ ） 钻套 与刀具之间的最大间隙 ｘ ｌ 。 ｆ ６ ） Ｍ具在钻套 中的
１ ５ ８ ０ ． ４ Ｎ。
３ ． ４ 钻套 的选用和设计
钻套 用来 引导钻头等孔加工刀具 ，提高刀具刚度并保 证 被加工孔与工件其他表面的相对位置 。 根据其结构和使用情况 分 为固定式 、 可换式 、 快换 式 、 和特殊钻套 ， 前三种 已经标准化 。 本夹具在设计 时考虑到工件有钻底 孔和攻螺纹两道工序 。 所 用 选 用快换钻套并按 以下原则确定钻套 的尺寸及公差与配合 ： （ １ ） 在加 工 中， 钻套 与刀具会 产生摩擦 ， 所 以钻 套必须 有 较高的耐磨性 。如钻套孔径 ｄ ≤ｑ ｂ ２ ６ ｍ ｍ， 用Ｔ １ ０ Ａ钢制造 淬火
（ ３ ） 钻 削钢件 时取 ｈ ＝ （ ０ ． ７ — １ ． ５ ） ｄ ， 钻削铸铁 时排 屑空 间取
ｈ ＝ （ ０ ． ３ — ０ ． ７ ） ｄ工件精度要求高时 ， 可取 ｈ ＝ ０ ， 本夹具 中工件为铸
金属切削钻斜孔加工的夹具设计
紧、加工整 个过程 中都 包含工件 的安装 ，所 以在 安装 过程
中要保证 工件在夹具上 正确的加工位 置 。夹具可 以轻 松地 将加 工工件进行 固定，并保证加工精 度 ，将工件 加工的速
度进行提 升 ，降低 工件 加工的成本 ，将工人 的劳动条件进
行加 工夹具的设计 ，将工件 的加 工生产方式进行 改变 ，提 高工件加工效率 以及工件的加工质量。 切削 加工夹具 设计中遇到 的问题 主要体现在加 工夹具 工艺的设计过程 中，加工夹具 的设计制造是金属 零件加工 质 量的前提保证 ，将加工夹具 设计中出现 的问题 找出 ，并 将 其解决是保证 金属零件加工质 量的前提条件 。在切削加 工夹具设计 中需要从加工方法 的选择、进给 阶段 的划分 、
求 的位置发生偏离 ，工件上钻 出的孔达不到规 定的要求 。
（ ３ ）孔 口会被挂烂 ，将孔端面 的平整度进行破坏 。 （ ４ ）在 钻孔 的过程 中钻头很容易发生崩刃、折断等情况 。
钻 斜孔经常采 用的方法有三种 ：第一 ，将钻 头的回转 中心 和工 件钻 孔 中心 进行 校 正 。第 二 ，在保 证 工件位 置 不变 的条件下 ，使用校冲法 在钻孔 中心再 打出一个较大 的
１ ８
需要根据其加 工工件 的需求 ，以零件材料 的选择 以及金属
切削加 工夹具 的相适应 性为其设 计的基础标准 ，保证在机
摘要 ： 机 床 夹具是 机械］ ２ ｒ ２ ． Ｚ － 中一项重要 的 工艺设 备 ，金 属加 工 夹具设 计 的好 坏 ，直接 影响 其加 工机械 零件 的
质量，如果工件的加工质 量受到影响 ，就会影响工件的经济效益、可靠性等，所以在工件加工中要先保证金 属加工夹具的设计质量。文章根据金属切 削钻斜孔加工的夹具设计、金属加工夹具的设计等相关的内容进行
钻Φ14斜孔夹具磨床尾座体工艺工装设计说明书
1.加工条件
工件材料：HT200，硬度为170-241HB
加工要求：粗糙度Ra=1.6，配刮10-13点/25X25
机床选择：选用X6042卧式铣床
刀具选择：套式立铣刀；材料：YG8；基本参数：D=80mm，L=45mm，z=8
2.确定切削用量
查有关手册平面加工余量表，得精铣加工的余量Z为0.85mm；配刮的加工余量为0.15mm，已知总的加工余量为4mm,所以粗铣的加工余量为4-0.85－0.15=3mm.查《机械加工工艺设计实用手册》表12—83得粗铣表面粗糙度：Ra=5~20 ;经济精度：IT12;公差：0.25mm；精铣表面粗糙度：Ra=0.63~5；经济精度：IT7；公差：0.04mm加工余量：2mm；表面粗糙度：Ra=5~20；经济精度：IT12；配刮表面粗糙度：Ra=0.32~0.65
工序10：粗铣，半精铣Φ35圆柱体的左右端面。
工序20：粗铣A面，凹槽面，2X2槽，底面。
工序30：粗铣B面，粗铣Φ40凸台面，粗铣，半精铣右侧面
工序40：钻扩孔Φ17mm。
工序50：钻扩攻M6的螺纹。
工序60：钻Φ14mm孔，锪Φ26×1的沉头孔.
工序70：精铣基准面A。精铣2×2的槽。
工序80：精铣基准面B。
工序90：粗铰，精铰Φ17H6孔
工序100：倒1×45°倒角，去毛刺。
工序110：配刮A,B面
工序120：研配Φ17H6孔。
工序130：检查。
以上工艺过程详机械加工工艺过程卡片和机械加工工序卡片。
(四)机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的确定
尾座体零件材料为HT200，硬度为170-241HB，生产为小批量生产，可采用砂型型铸造。
尾座体工艺工装设计
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图
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1. 固定角度块 2. 铰链销 3. 气缸 4. 产品压紧气缸 5.产品安装导向块
第二步，工件加工时，产品定位板在气缸的作 用下，向下转45°，这时要加工的孔与机床的主轴 平行，可进行加工，如图10所示。
图 10
通过以上论述，使用夹具来满足斜孔的加工要 求，可以保证加工精度及批量生产的要求，使这类 零件的加工变得直接和简单，也让工人的操作变得 容易和安全。 （收稿日期：20121207）
4. 结语
目前，深孔镗工艺随着新设备和新材料的应用 也在不断的改进更新，尤其是新材料应用于机械加 工刀具和数控类深孔镗设备的应用，对深孔镗工艺 的要求更加严格，合理的制定深孔镗削工艺，对于 产品质量和生产效率至关重要。 （收稿日期：20121214）
冷加工
2013年 第6期
45
C刀 具
utting Tools
根据加中心的特点，设计成多工位夹具，一 次安装八个零件，同一个位置的孔加工结束后，再 加工下一个孔，满足批量生产及零件一致性的要 求，如图2所示。
手动旋转。旋转定位盘随同旋转轴旋转，通过弹性 定位销（插销式结构），与定位盘孔联接，可实现 不同孔位的加工要求。 （3）夹具总体设计：夹具的底板上，装有8个 装夹总成，可同时安装8个零 件，零件通过筒夹装夹并保证 可靠的夹持力，单个总成是通 过凸轮旋转压紧到底板上，如 图5所示。 加工时，底板与底座的夹 角旋转成零件的角度，（该角 度可以通过插销来调整，满足 不同零件的要求。加工的位置 与工作台平行，通过数控编程 加工8个零件的同位置的孔。加 工下个孔时，凸轮旋转松开，手动转动旋转轴，到 下个加工位置，自动定位，凸轮锁紧，完成下个孔 的加工，如图6所示。
C刀 具
utting Tools
斜孔加工的夹具设计
汉川数控机床股份公司 （陕西汉中 723003） 张雎军
平面上的斜孔有两种情况：①在斜面上钻孔。 ②在平面上钻斜孔。它们有一个共同的特点，即孔 的中心与钻孔端面不垂直。这在没有工装保证的情 况下，就成了较困难的问题。
以上采用的加工方法，严重制约工件的批量化 生产，产品的一致性很差。在机床上设计合理的夹 具，就会改变这种生产方式，提高加工效率。
utting Tools
图 7
上述零件上有一个φ 5mm的孔，与上表面的夹 角45° ，与垂直方向的夹角33° 41'，是一个空间角 度。这种零件用机床直接加工比较困难，要通过夹 具来解决加工问题，考虑到工件的重量较重，工件 在夹具上装夹要安全方便。 夹具考虑如下方案：在安装时，安装平面为水 平状态，产品只需旋转一个方向，就可以水平装 入，安装后，通气，气缸活塞杆向后收缩，产品定 位板通过固定旋转轴旋转，旋转到固定角度块位置 时，气缸还有收缩余量，此时气缸把产品定位板施 加力并压紧定位板，此时就可以加工产品。 工件 加工完后，气缸伸出，把安装板顶平，平着就可以 吊出产品（见图8）。
通
图 8
1.支撑旋转轴 2.气缸活塞杆 3. 气缸活塞导向杆 4.气缸旋转轴 5.气缸 6.产品定位板 7.固定旋转轴 8.底面固定板
图 1
（1）零件分析
该零件斜面与端面夹角为
10°，斜面上均布5个φ 16m m的孔，孔的中心线 与斜面垂直。原加工方式：采用钻床，在分度头上 安装三爪夹头，每次夹紧一件产品，钻一个孔后， 旋转分度头，再加工下一孔。一次钻孔不能达到产 品要求，还必须通过钻孔后再铰孔才能完成。 刚性差导致的弯曲变形，可以减小背吃刀量避免由 于镗杆刚性不足造成的误差。
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冷加工
C刀 具
2. 平面上钻斜孔夹具
在平面上钻斜孔有两种情况，一种是孔沿着基 准面倾斜，这种孔的加工方式与上面介绍的斜面上 加工方式相同。另一种是孔的倾斜中心线与基准面 有角度，这种孔加工难度大，需要用夹具来保证， 如图7所示。 第一步，工件安装时，产品安装导向块用来限 定孔与垂直方向的夹角33° 41'，工件安装后，这个 角度面与产品的定位板旋转方向一致，工件在定位 板上呈斜向装夹。图9为工件安装状态。
二、夹具设计
1. 斜面上钻孔夹具
以图1所示零件为例，设计立式加工中心机床 使用夹具。
一、斜孔加工存在的主要问题
（1）钻头开始接触工件时，单面受力，作用 在钻头切削刃上的径向力必然会把钻头推向一边， 致使钻头偏斜、滑移而钻不进工件。 （2）钻孔中心容易滑离所要求的位置，钻出 的孔难以保证要求。 （3）孔口往往被刮烂，破坏了孔端面的平 整。 （4）钻头容易崩刃或折断。 钻斜孔常用的方法有以下几种：①将钻头回转 中心与工件钻孔中心校正。②在不改变工件位置的 前提下，用校冲在钻孔中心再打一个较大的中心 眼。③在钻孔位置上用錾子錾出一个小平面（定心 窝），使钻头的切削刃不受斜面的影响而滑离原位 置，然后钻孔。 影响表面粗糙度值。在深孔镗后，必须清理干净切 削液，并对工件内壁进行防锈处理。②在深孔镗过 程中，推镗进给量选择太大，与工件旋转速度不匹 配。③深孔镗加工过程中背吃刀量选择较大。 （3） 深孔镗后的工件内壁呈锥面、鼓面。由 于深孔镗所加工的工件都为深长孔，在工作行程超 过一定距离时，镗杆的刚性降低，在切削力用下， 背吃刀量会逐渐降低或者工件过长而产生弯曲，导 致镗孔内径变化，在检验时工件内孔圆柱度超差。 在生产加工过程中，可以采用中心架减小由于工件
图
2
（2）零件安装及定位设计 根据这种零件的特 点，单个零件安装采用筒夹装夹，容易实现批量生 产，筒夹与旋转 轴一起旋转，实 现各孔的位置要 求，零件安装在 轴套内，用弹性 筒夹夹紧，如图 3和图4所示。 单个总成安 装在底板上，底 板上安装耐磨轴 套与旋转轴配 合，使旋转轴可
图 3
1. 夹紧装置 2. 弹性筒夹 3. 旋转轴 4. 定位孔
图 5
1.插销 2.压紧凸轮 3.底板 4.底座
图 图 4
1. 旋转定位盘 2. 固定底板 3. 旋转轴 4. 工件 5. 弹性销固定座
2013年 第6期
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1. 弹性定位销 2. 旋转定位盘 3. 衬套 4. 可旋转轴 5. 标准夹筒 6. 夹紧装置 7. 工件