钻孔专用夹具制作及

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,限制了零件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,限制了X

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限制,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

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

6 个14 0.24mm 孔是机加工的最后一道工序，齿轮的两端面都以加工好.选一端面为定位基准,限制了零

件Z 方向移动,X 方向转动和Y 方向转动三个方向自由度,保证了零件上均匀分布孔与端面垂直;以齿轮中心孔90 00.035mm作为定位基准,限制了X 方向移动和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限制,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限制,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 0mm 作为定位基准,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 0.034mm,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

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 00.03mm，表面C 的尺寸公差为φ60 00..001209mm,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

1400.043mm ，钻套内径尺

寸公差为14 00..004136 mm，所以Δ 2=

（0.043+0.043 ）=0.086mm. 该夹具的综合

误差为（概率法合成）: R65Δ 总=2定2121 2 2222

= 0.06920.00520.05920.0420.0120.0862mm

=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

= 0.082(2 0.01) 2(2 0.086)2mm

=0.19 < 0.2mm

该夹具能保证130mm0.15mm、与65mm0.15mm尺寸精度要求。