覆蓋式鉆床夾具的結構設計摘要：機械制造離不開金屬切削機床。本文所設計的覆蓋式鉆床夾具的目的在于保證機械加工質量、提高生產效率、減輕勞動強度以及實現制造流程智能化。像這樣的機械夾具能夠普遍應用在工業(yè)上,大量專用機械夾具的應用為大批量生產創(chuàng)造了有利條件。本文的設計主要使用了AUTOCAD與SOLIDWORKS兩個軟件進行了夾具的二維圖紙設計以及三維實體建模。分析并論證了覆蓋式鉆床夾具所使用的定位元件和夾緊元件，并且設計了鉆模板、軸套和夾具體等零件，最后通過組合裝配和誤差分析計算確定其可行性，完成了本次覆蓋式鉆床夾具的設計。關鍵詞：覆蓋式鉆床夾具；夾具設計；AUTOCAD；SOLIDWORKS目錄TOC\o"1-3"\h\u318331緒論 1299141.1課題研究背景及意義 160601.2課題研究現狀 184211.3夾具發(fā)展趨勢 2112951.4課題研究的主要內容 3250722鉆床夾具的設計 454842.1鉆床夾具的設計要點 4107142.2鉆床夾具的設計步驟 758552.3鉆床夾具的設計特點 82.4基準的確定9276723覆蓋式鉆床夾具的設計 1115393.1夾具的裝配圖 11246253.2定位方案的設計與定位基準的選擇 12153053.3夾緊方案的設計 1412303.4切削力和夾緊力的計算 16206044夾具體及夾具零件的設計 184.1夾具體的要求184.2夾具體毛坯的類型184.3鉆模板的設計194.4鉆套的設計20323745夾具誤差的分析計算 225.1定位誤差225.2誤差分析235.3分析計算定位誤差時應注意的問題2495596總結 2520493參考文獻 26附錄2828281緒論1.1課題研究背景及意義夾具這種裝置最早在18世紀被制造出來，從剛被制造時的簡陋設備到現在已經發(fā)展成功能、種類趨于完善的工藝裝備。近些年來，夾具與機床的相互配合程度越來越高，夾具與機床的有機結合，使其成為了一種必不可少的加工設備。工件在被加工時需要被牢固的固定才能保證精準性，機床夾具的作用正是如此，它能精確定位工件位置，并且能保證牢固性，使工件更容易接受加工。這樣大大提高了工作效率，并且不會影響工件質量，還提高機床的工藝性能。因為有著如此顯著的優(yōu)點，機床夾具有了顯著地位?，F代制造業(yè)進步與轉變的勢頭已經不可阻擋，傳統(tǒng)的生產模式已經跟不上時代的變化，因此我們需要新的像夾具這樣的工藝裝備來滿足機械生產，才能提高生產效率，滿足生產需求。只有合理使用設備，才能保證機械零件的正常運轉，提高了工作效率，增加了設備的使用，減少了生產費用，改善了工人的工作環(huán)境。1.2課題研究現狀經過統(tǒng)計表明，目前在國際生產中，近八成的工件是由中、小批多品種生產的?，F在時代的工件產品競爭激烈，因此要求現代企業(yè)不能安于現狀，必須不斷地創(chuàng)新，更新自己的產品，才能保證自己不被時代淘汰。然而，傳統(tǒng)的專用夾具依然被大量的使用，在一些企業(yè)中，數量可能達到成千上萬。在企業(yè)中專用夾具的更換率也是很高，基本上一般的夾具的壽命不過三至四年，但其實它的磨損量并不是很高，只有10~20%左右。近年來，世界各類知名組織對新型機床夾具提出如下要求：1.要能夠快速適應新產品，避免造成成本的損失以及時間的浪費；2.要求夾具具有一定的兼容性;3.要求機床夾具能完成高精度的加工;4.要求新型機床夾具有更好的適用性;5.要求采用高效的夾緊裝置；6.要求使用更高的要求來規(guī)定機床夾具的標準化。夾具的重要性決定了它特殊的地位。移動工件的誤差取決于夾具的剛性。這是不同于其他測量根據設備的設計和安裝。只要保證夾具的剛度，就能控制誤差。此外，夾具的能動作用體現在如果因為其他環(huán)節(jié)的工藝制造引起較大的動態(tài)誤差。1.3夾具的發(fā)展趨勢夾具在機械加工中的重要性是不可置疑的，隨著機床技術的告訴發(fā)展，目標方向應該放在高速、高效、精密、復合、智能、環(huán)保這些方面。與此同時，夾具的進步方向已經明了，應該向著高精、高效、模塊、組合、通用、經濟等這些方向進行研究。（1）高精確性高精確性顧名思義是指未來需要高精確性的夾具，其制造精度直接影響到機床的加工和定位，高精密的固定裝置，其定位孔的精確性、垂直度、平行度等遠超普通夾具。德國Demmeler公司生產的一種組合焊接夾具。其精密平口鉗具有5微米的平行度和豎直度，可反復固定的固定精度可達到±5微米，瑞士EROWA夾具可反復定位誤差不過2~5微米。隨著科學技術的進步，高精度已經成為夾具中必不可少的質量；（2）高效化美國JERGENS公司的球鎖裝夾系統(tǒng)，在1分鐘之內完成對夾具的定位、鎖定。相比之下，普通夾具的效率顯得十分低下，在未來，質量與效率必然是要齊頭并進的；（3）模塊、組合化裝配組件的模塊化是裝配過程中的重要環(huán)節(jié)。通過模塊化設計，使夾具組件標準化，快速組裝各種夾具是夾具技術發(fā)展的根本。利用CAD技術建立了元件庫、典型工具庫、標準庫、用戶的使用文檔庫，并對夾具進行了優(yōu)化，方便了用戶對夾具的三維裝配。達到積累用戶的使用經驗，掌握市場需要的目的，并對夾具進行改進和完善。（4）通用、經濟化通用性對它的經濟效益有很大的影響。采用模塊化、組合化的夾具，雖一次投入較大，但其可重組性、可重構性、可擴充性、適用面廣、通用性好、工裝利用率高；快速回收投資，使產品的經濟效益得到充分的體現。德國Demmeler公司的管型組合焊機，僅用少量品種和規(guī)格的配件，即可裝配出各種不同的焊接夾具。1.4課題研究的主要內容本文所設計的覆蓋式鉆床夾具所應具備以下特點。1.保證工件的加工精度夾具必須具有正確的定位方案、適當的尺寸、公差及技術指標，并對其進行必要的精度分析，以保證其符合工件的加工精度。2.提高工作效率夾具必須符合產品的制造計劃。為了減少輔助時間和提高生產效率，應該按照工件的生產數量選擇不同的復雜度、快捷、高效的夾具。3.工藝性好夾具結構應簡單合理，加工方便，裝配，檢查，維修。4.使用性好夾具操作應簡單，省力，安全可靠5.經濟性好要提高夾具的經濟效益，不僅要考慮到夾具本身結構簡單、標準化程度高、成本低廉外，還要依據生產計劃對工裝進行經濟分析。

2鉆床夾具設計的基本知識2.1鉆床夾具的設計要點鉆床夾具的核心部件是鉆模和鉆套。鉆模選擇的形狀一般與夾具的種類及加工孔的特性有關。鉆套是固定在鉆模或夾具體上的，它的功能是決定加工孔的位置，并能精確地導向工具。鉆床夾具的設計應該有：1.鉆床夾具類型的選擇在設計鉆床夾具時，選擇合適的夾具是十分關鍵的。根據產品的構造、大小、重量等不同的需要、根據孔尺寸、加工精度、生產規(guī)模等因素，來確定夾具的結構形式。在選擇鉆床夾具的類型的時候要注意下列要點。（1）當孔口尺寸大，工件及夾具的質量大，對鉆孔的精度有很高的要求，建議使用固定式結構。（2）當孔口尺寸小，工件及夾具的質量降低，在一個平面上的孔洞數目大時，應采取移動式結構。（3）當加工的零件在不同的表面上存在多個孔，且孔之間的定位精度高時，可以使用翻轉式結構（4）對同一圓周上的平行孔系或沿相同圓周方向的徑向孔進行加工時，應選用回轉式結構。（5）對于大、中型工件，在相同的或平行的平面上，加工出多個小孔時，可以采取覆蓋式結構。2.鉆套的選擇和要求鉆套的安裝方式直接關系到鉆孔工藝的精確性和精確性，同時也關系到其使用的便利性、可維護性以及制造效率。鉆套型號的選用與設計應注意下列要點。（1）固定鉆套。該產品具有結構簡單、鉆孔精度高等特點，適合于單個鉆孔工藝和小型生產；（2）可換鉆套?？蓳Q鉆適用于零件單一、批量生產、易更換的情況。當鉆套磨損或者損壞后，可以將螺絲取下，直接換上新的鉆套。（3）快換鉆套。在需要鉆、擴、鉸等多工序的工件時，可快速替換各種直徑的鉆套；（4）特殊鉆套。在工件形狀特別或孔隙間隙很小的情況下，為了確保工藝的穩(wěn)定，必須進行特殊的結構設計。3.鉆模板的選擇和要求鉆模板一般都是固定在夾具或支架上，由于結構的特殊性，有時也會與其它零件進行聯接。鉆模板作為鉆套的裝配，其安裝孔的位置直接影響到鉆孔定位的準確性，應特別重視其結構型式。在具體的設計中，要注意到鉆模板的構造是否適合使工件的夾緊和拆裝。有以下幾種典型的鉆模板結構。（1）固定式鉆模板。鉆模板是固定在夾具本體（或其它部件）上的，不得移動或旋轉。（2）鉸鏈式鉆模板。鉆模與夾具本體（或其它部件）采用鉸接方式，可圍繞鉸接軸進行旋轉，便于工件的安裝和拆卸（3）移動式鉆模板。鉆?？稍谪Q直方向上上下運動，并保持其水平位置，便于工件的安裝與拆卸。（4）可卸式鉆模板。鉆模板是由一個獨立的結構體組成，可以根據實際的加工要求，在夾具上設置專用的定位件，也可以單獨使用(如覆蓋式鉆床夾具)。4.夾具體的要求鉆床夾具夾具的具體構造形式較為復雜，需要根據工件的不同特點選用相應的結構。2.2鉆床夾具的設計步驟首先是對孔的特征、孔的位置、孔的大小及精度的研究。工件的構造形態(tài)，是影響其加工工藝的重要因素。其次，要知道工件的哪個表面是經過處理的，哪個是未經處理的，哪個是原始的。最后，根據零件的結構特點、定位表面狀態(tài)、加工精度以及加工批量等因素，來選擇夾具的類型。詳細設計了以下幾個步驟。1.確定總體結構根據上述的工藝條件及工藝條件，選用最佳的夾具。本項目所研制的鉆床夾具，必須從工件定位、夾緊、分度等方面來決定鉆模的構造。2.確定定位方案依據工件的特點、工藝要求及設計任務，按照整體的結構方案，確定工件的基準。根據零件的實際加工方向，將其固定到三維空間。對各定位部件進行實體建模，按照對應的匹配關系進行裝配。3.確定夾緊方案按照定位方案，按照零件和定位元件的結構和尺寸，分別對各部件進行了實體建模，并按照對應的裝配方法進行裝配。對已完工的組裝結構，要進行檢查，如果結構與尺寸不符，應立即進行修正。4.確定鉆模結構完成了定位、夾緊和分度機構的設計，并根據總體方案確定具體的鉆模結構，鉆模板、鉆套及其緊固部件按照已完成的結構進行設計和裝配。5.確定夾具體結構按照整體的構造方案，并將定位元件、夾緊元件、分度元件、鉆模元件等完成設計，分別設計出夾具、支撐體和所有的固定元件，并按照各自的匹配關系將其裝配到一個完整的裝配結構中。如果組裝時出現了不正確的情況，應對之前的零件進行修正，并對組裝結構進行調整，直至實現設計目標。6.繪制夾具零件圖以及裝配圖2.3鉆床夾具的設計特點在夾具設計中，一般有下列的一些特點：1.一般夾具的結構設計周期短，且通常沒有進行強度、剛度等方面的計算。本次設計僅在后文中進行了切屑力和夾緊力的計算，確保所設計的夾緊元件的合理性。2.專用夾具的設計，是適合于那些有一定針對性的零件。專用夾具是各種夾具中最多的一種，專門為某個產品的某個工藝而設計，顧名思義具有很強的針對性，甚至同一種產品的零部件，如果有一些尺寸的改變，或者是精度的改變，那么它也會不適合于加工的需要。因此，在生產過程中，夾具的設計和制作就成了工作量最大、周期最長的一部分。為了解決這個問題，近幾年多采用萬能夾具（或通用夾具）、調整夾具、拼拆夾具等的新型夾具。在夾具設計中，保證產品的質量和提高工人的勞動生產率是最重要的。產品的加工品質，通常包含兩個方面：被加工的表面本身的精度（例如自身尺寸精度、形狀精度、光潔度等）。其主要保證的是加工工藝和工具，而夾具對此的作用通常是為了確保其自身的剛性，同時避免在夾持工件時產生較大的變形。被加工的面的定位精度主要是通過夾具來實現的，這與夾具的結構形式、制造精度、受力狀況、操作環(huán)境等因素有關。這是設計夾具的第一要務，需要對其進行必要的誤差分析，以保證其加工精度。本文同樣在后文進行了一定的誤差分析與計算。3覆蓋式鉆床夾具的設計3.1鉆床夾具的分類一般來說，鉆床夾具可以分為以下幾類：鉆床夾具它是由鉆套、鉆模板、定位夾具和夾具等部件來實現的。它的主要類型有：固定式鉆床夾具：該類型的鉆模在工作時定位不變，具有很高的精確性，適用于在垂直鉆孔上對大口徑的單孔或搖臂機進行平行孔系的切削。回轉式鉆床夾具：這種鉆模具有分度裝置，可以在工件上形成多個軸向或徑向孔系，這些孔系都是圍繞著軸線而布置的。翻轉式鉆床夾具：該產品適用于各種尺寸較小的工件，其孔徑在f8~f10mm之間，可降低安裝數量，改善孔定位精度。它的構造比較簡單，加工鉆模時通常由人工完成，因此，刀具和工件的重量不超過10公斤。覆蓋式鉆床夾具：它的定位元件和夾具都是直接安裝在鉆模上的。鉆模用于工件上的裝夾，適用于大型、重型工件的微孔加工。夾具、結構簡單、輕巧、易于清理，但每次都要從工件上卸下，耗時長；因此，通常重量不能大于10公斤?；姐@床夾具：是一種通用可調整的鉆模，具有結構簡單，操作方便，動作迅速，具有縮短生產周期和廣泛使用的優(yōu)勢在這里，我所設計的鉆床夾具類型為覆蓋式鉆床夾具。3.1夾具的裝配圖圖3-1-1鉆床夾具主視圖1.夾具體2.鉆模板3.六角螺釘4.心軸5.六角螺母6.削邊銷圖3-1-2鉆床夾具左視圖7.螺釘8.鉆套用襯套9.快速鉆套圖3-1-3鉆床夾具俯視圖3.2定位方案的設計與定位基準的選擇工件在夾具中的定位，用以確保同一工藝中同一批次的工件在夾具中具有特定的位置。而工件的位置是否正確，按加工要求進行測量，能夠達到加工要求的就是對的；不能達到處理要求的是錯誤的。一批工件在固定裝置上逐個定位，其位置不可能完全一致，也不需要完全相同，但各零件的位置變化應在加工誤差允許的范圍內?；鶞适怯脕頉Q定產品的幾何元素之間的幾何關系的點、線和面。依據基準的功能，將其劃分為兩大類：設計基準和工藝基準。1.設計基準在零件圖樣上所采用的基準，稱為設計基準。2.工藝基準制程中零件使用的基準，即工藝基準。根據應用的不同，工藝基準分為裝配基準、測量基準、工序基準和定位基準。（1）裝配基準在裝配過程中，用來決定零件在零件或制品中的位置的一個基準，叫做裝配基。（2）測量基準在測量時，用來檢查被加工的表面的幾何位置的參考，叫做測量基準。（3）工序基準在該工藝過程中，用于測定該工藝的被加工表面的尺寸、形狀和位置的基準，稱之為工序基準。（4）定位基準用來定位工件的參考，叫做定位基準。在這里采用已加工好的Φ23孔及端面定位，采用半軸定位，因為孔徑自身較小，切削力較小，因此不在采用其他的輔助定位。如下圖所示：圖3-2-1半軸定位3.3夾緊方案的設計對夾緊裝置的基本要求:1.在夾緊時，工件在放置后所處的位置不會發(fā)生變化。2.必須要保持一定的夾緊力。同時，要確保工件在整個加工中的位置不變、振動不大、不發(fā)生過大的夾持變形。夾持力的穩(wěn)定性可以降低夾持誤差。3.夾緊機構的復雜性必須符合工件的制造計劃。隨著產品的批量生產，可以設計出更復雜、更高效的夾緊裝置。夾緊裝置的操作應當方便、安全、省力。具有良好的工藝性能和良好的可用性。它的構造簡單，這樣可以使生產和維護方便。在夾緊工件時，夾緊的效果對加工精度、表面粗糙度和加工效率有很大的影響。所以，在設計夾具時，必須遵守下列原則：1.工件不移動原則在夾緊時，工件在放置后的位置不能發(fā)生變化。2.工件不變形原則夾緊力的大小要合理，確保夾具的穩(wěn)定性，同時也要避免工件在夾緊力的作用下發(fā)生加工精度不能滿足要求的變形。3.工件不振動原則對于硬度低的工件，或進行斷續(xù)切割時，不適宜直接擠壓時，必須增加支撐和夾緊部件的剛度，同時，為了防止工件及夾具系統(tǒng)的振動，應該將夾具與加工面接近。4.安全可靠原則夾具傳動機構應具有充分的夾緊行程，并具有自鎖定功能，以確保夾緊的可靠性。5.經濟實用原則該夾具的自動化和復雜性要符合生產計劃，既要確保生產效率，又要做到結構簡單、制造維修方便、工藝性能優(yōu)良以及操作簡單，省力，良好的使用效果。本次設計的覆蓋式鉆床夾具使用的開口墊圈的壓緊力即可指定可靠的卡緊力。圖3-3-2開口墊圈3.4切削力和夾緊力的計算計算切屑力的公式如下切削力矩T：2-1切屑力F：2-2式中、——系數、；、——指數、——修正系數乘機由《切削手冊》帶入數據得：式中D=7mm。2-3帶入公式2-1,2-2中得當使用覆蓋式鉆床夾具采取孔加工工藝時，它的夾緊力的方向與鉆床鉆削力的方向是相同的。因此不需要再計算夾緊力的大小。只需要夾緊部位的零件的剛度能夠滿足加工要求即可。4.覆蓋式轉床夾具零件的設計4.1夾具體的設計在進行夾具體的設計時，應該明確夾具體所應該具備的特性，其中包含：安裝在機床上時，應該能夠保證自身穩(wěn)定性與可靠性；有足夠的剛度強度保證不會因此夾具體脆弱的問題而造成誤差；要保證制造的精確性，要求有適當精度和穩(wěn)定性；排屑要方便，避免造成切屑堆積；結構工藝性要好。在機械加工中，一般通過與機床相應的表面接觸或配合來實現夾具的裝配。將夾具安裝在工作臺上時，應盡量降低夾具的重心，使夾具的中心位置愈高，則支持面愈大；四角形件必須凸出，以確保固定架的底座表面與工作臺面相接觸。接縫或插腳的寬度要大于機床臺架的梯形槽，必須一次完成，并確保平面的精確，將夾具固定在機床主軸上時，夾具的底座與主軸對應的表面要有很高的匹配精度，并確保夾具的安裝穩(wěn)定、可靠。夾具體的設計如下圖3-1-1所示：圖3-1-1夾具體的設計4.2加工工件的設計本課題采用的加工零件為左支撐，首先考慮的是左支撐的材料與形狀。本課題加工的左支撐的毛坯材料為ZCu10AlFe3（鑄造銅合金）。形狀如下圖所示：ZCuAl10Fe3鑄造銅合金機械性能好，耐磨、耐腐蝕，易于焊接，不易釬焊，而在700℃以上的大型鑄件中，可以防止鑄件的脆化。ZCuAl10Fe3使用于高強度、高耐磨、高耐蝕性能的鑄件。其力學性能為：抗拉強度σb(MPa)：≥490；屈服強度σ(MPa)：≥180；伸長率δ5(%)：≥13；硬度：≥980HB(參考值)。加工工件的零件圖如下圖3-2-1所示圖3-2-1加工工件設計圖4.3鉆模板的設計在進行鉆模設計時，應考慮到工件的形狀、尺寸、重量、加工需求以及生產批量、工藝設備的技術條件是否滿足加工需求等因素，選用不同的鉆模。選擇的時候要注意：當工件的孔直徑超過10毫米時，鉆模必須與工作臺（尤其是鋼材）相結合。所以，在其夾具上，應該有專門用于夾緊的凸緣或凸臺。如果工件上加工的孔在一個圓平面上，并且總質量大于100N的情況下，應選用帶有分度裝置的回轉鉆模，最好是與通用回轉臺配套使用。若在一種通用中型工件的某一平面上，將若干具有任意分布的平行孔系進行加工，則在搖臂機上采用固定鉆模。對大型工件，可用覆蓋鉆模進行加工，將鉆模直接安裝在搖臂機上使用。若要批量生產，可采用多臺主軸進行縱向鉆孔或組合加工。對于孔的垂直度允許偏差大于0.1毫米、孔距允許偏差為±0.15毫米的中小型零件，為了縮短模具設計和制作周期，應優(yōu)先選用滑柱式鉆模。此次設計采用了可拆卸的鉆模，這種鉆?？梢员辉O計為獨立的結構，并可以根據具體的工藝條件和要求，在模具上安裝專用的定位件，也可以單獨使用。這種方法很方便，但也有一個弊端，那就是每次使用都要從工件上取下，耗時耗力，所以這種鉆頭的重量不能超過100公斤。圖3-6-1鉆模板4.4鉆套的設計鉆套、鉆模是鉆床夾具上專用的零件。鉆套是裝在鉆?；驃A具上的，它的作用是確定孔的位置，并對刀具進行切削。具體的鉆套類型在前文已經描述過，故在此不再描述。本次設計的覆蓋式鉆床夾具使用快速鉆套。它的優(yōu)勢是，一旦引導的鉆套管被磨壞了，就可以通過放松螺絲來迅速更換。確保了定位的準確度，從而大大的提升了生產率，適用于大規(guī)模的制造。鉆套的尺寸、公差配合、材料等的選擇如下：（1）鉆套內徑基本尺寸=引導刀具的最大極限尺寸。（2）鉆套高度H：H=（1~3）D，斜孔H=（4~6）D，H過長，磨損嚴重，因此本鉆套H取12mm（3）排屑空間h：h指鉆套底部與工件表面之間的空間，h過大要引偏，過小不能排屑。（4）材料：性能要求：高硬度、耐磨常用材料：T10A、T12A、20滲碳淬火等D＜25mm時使用T10AD≥25mm時使用20滲碳淬火鉆套所下圖所示：圖3-7-1快速鉆套5夾具誤差的分析計算5.1定位誤差在一批產品的裝夾過程中，由于位置的偏差，導致了加工精度參數（尺寸、位置）的誤差，也就是所謂的定位誤差?；谧畲笳`差區(qū)間，以最大加工精度參數變化值為基準。定位誤差產生的原因有兩方面，一是定位參數與設計參數不相符，二是定位參數與對刀基準的偏差。1.基準不重合誤差由于定位參考和設計參考不一致引起的位置誤差稱為基準不重合誤差，用表達。另外，基準不重合誤差與設計參考關于定位參考的最大變化量是緊密聯系的，也就是在設計參考和定位參考之間的公差。在與加工精度參數一致的情況下，=。在與加工精度參量方向不一致的情況下，應由實際位置圖來確定的幾何關系，并按照一定的函數關系來求取的誤差，故有。綜合上述兩種情形，參考不一致誤差的計算方法應該是，即根據特定的位置方案分析確定特定的功能形式。2.基準位置誤差由定位參考相對于刀具參考的位置移動所引起的定位誤差被稱作基準位置誤差，用表示。同樣，參考位置誤差和定位參考相對于刀具參考的最大位置位移量（通常是工件定位面與定位元件工作面匹配的最大空隙）是緊密聯系的。最大位置位移量有兩種情況，一種是的方向與加工進度參數的相同時，基準位置誤差就等于最大位置位移量，即=；當的方向與其不相同是，則就應該按照一定的函數關系進行計算，即。其中函數應該根據定位方案分析來確定。由于定位誤差是以工件的最大誤差值來計算的，所以在以上和計算分析中，均考慮了設計參考相對于定位參考的最大位移和定位參考相對于刀具參考的最大位置位移。3.定位誤差的計算定位誤差的計算公式如下：5-1式中—定位誤差；—基準不重合誤差；—基準位置誤差；—設計基準相對定位基準的最大變動量；—定位基準相對對刀基準的最大位置移動量；、—求解、在加工精度參數方向上產生的定位誤差的函數，其具體形式根據具體的定位方案來分析確定。在式5-1中，如果和是由于兩個不相干的變量，則使用“+”；如果是同一種變數，則要判定它們對的作用是否一致，如果方向一致，則使用“+”，相反的話，則用“-”。5.2誤差分析該工藝選擇的工件是在半軸上的圓形孔，而半軸是豎直的，因為定位對之間有一個徑向的空隙，必然會造成基準的徑向位移誤差。由于在重力作用下，定位副的位置只有一個單向空隙，也就是說，工件總是以孔的形式與主軸上的母線相接觸，所以此時的參考位置誤差只存在于Z軸方向，并且是向下的。5-2式中——定位副間的最小配合間隙（mm）；——工件圓孔直徑公差（mm）；——半軸外圓直徑公差（mm）。圖5-2-1半軸垂直放置時定位分析圖5.3分析定位誤差應注意的問題（1）所謂定位誤差，就是在某一工藝過程中，對某一工藝參數的定位誤差。這是加工精度參數（尺寸，位置）的一部分。（2）一種工藝的定位方案會導致該工藝中多個不同的加工精度參數存在差異，需要逐個進行計算。（3）對定位誤差進行分析與計算的前提是使用夾具對一批工件進行夾緊，并通過調整來保證加工的需要。（4）所求的位置誤差值是指在加工一批零件時，所述加工精度參數的最大偏差值。這是一個限制的范圍，而非特定的特定的零件的位置錯誤。（5）一批產品的設計基準相對定位基準、定位基準相對于刀具基準產生最大位置變動量、，是定位誤差產生的原因，但不一定就是具體的數值。6覆蓋式鉆床夾具的三維建模與仿真6.1SolidWorks的介紹在此次的設計中，我采用SolidWorks軟件進行覆蓋式鉆床夾具的建模和仿真操作。SolidWorks是一款1995年提出的三維機械零件設計及自動化的軟件。與別的同類型的軟件相比，它具有操作界面簡潔，制造效率高，學習周期短等優(yōu)點，在此不多做描述。以下主要介紹了一些重要零件的建模以及組裝和運動仿真。6.2夾具體的建模首先創(chuàng)建一個SolidWorks的新文件，選擇零件這一類型。之后在彈出的對話框中選擇需要的基礎面作為繪圖基準面，隨后點擊草圖按鈕開始繪制草圖，然后點擊菜單欄工具中的矩形按鈕，創(chuàng)建一個200mm×140mm的矩形，其中心在原點。然后作拉伸處理，將其拉伸成為一個高25mm的長方體。隨后再使用拉伸切除命令，使矩形的兩邊切除一個圓柱形，作為夾具體的裝夾位置。之后，以原點位置為基準，再次使用草圖命令，在原點位置繪制一個直徑為56mm的圓形，隨后對這個圓形的草圖使用拉伸命令，將其在矩形的上表面在此拉伸5mm使其突出。隨后開始在這個圓上開始繪制螺紋孔，在插入中找到陣列，選擇圓周陣列360度3等分，隨后使用拉伸切除命令將孔打通。接下來先繪制螺紋線，在插入欄中找到曲線，隨后點擊螺旋線命令。選擇定義方式為高度和螺距，設置螺紋高度和螺距，起始角度為0°，方向為順時針。最后找到側邊欄中的屬性管理器，選擇輪廓命令，隨后選擇繪圖區(qū)中剛剛繪制的螺紋線，即可形成螺紋。最后，選擇特征欄中的圓角命令，選中長方形的輪廓線為圓角角邊，設置好圓角半徑，即可完成夾具體的建模。6.3鉆模板的建模首先創(chuàng)建一個SolidWorks的新文件，選擇零件這一類型。之后在彈出的對話框中選擇需要的基礎面作為繪圖基準面，隨后點擊草圖按鈕開始繪制草圖，同樣，然后使用菜單欄工具中的直線和矩形來繪制需要的草圖，并且在草圖描繪中需要描繪成一個封閉的圖形，如下圖藍線所示。隨后使用插入中的旋轉命令，隨后選擇主軸作為旋轉軸，旋轉360°，即可得到一個圓臺，如下圖所示：隨后，同樣使用拉伸切除命令，以中心線為基點畫圓，將中心進行切除。同樣的原理，使用陣列找到自己出所需要的點位，利用陣列選擇這些點位隨后再次使用拉伸切除命令將孔洞打通。如此即可完成鉆模板的建模。如下圖所示：6.4鉆套的建模首先創(chuàng)建一個SolidWorks的新文件，選擇零件這一類型。之后在彈出的對話框中選擇需要的基礎面作為繪圖基準面，隨后點擊草圖按鈕開始繪制草圖。同樣，然后使用菜單欄工具中的直線和矩形來繪制需要的草圖，并且在草圖描繪中需要描繪成一個封閉的圖形，如下圖藍線所示，在插入中選擇旋轉命令，隨后選擇主軸作為旋轉軸，旋轉360°，即可得到下圖圖形：隨后，選擇距離圓心6.5mm的邊線使用拉伸切除命令，一次直接切除10mm，另一次將角度設置為前一次切角的40°，隨后也使用拉伸切除命令切除5mm，得到下圖所示圖形。最后再經過倒角即可得到完成后的快速鉆套。6.5覆蓋式鉆床夾具的裝配首先，要先確定覆蓋式鉆床夾具的裝配圖要以什么為基礎，要將這個基礎作為“地零件”，固定在那里供其他零件在上面進行裝配工作。在本設計中，夾具體是確定其他零件如何配合的基礎同時也是覆蓋式鉆床的底座，因此在這里我選擇將夾具體作為裝配的基礎。具體操作如下：第一個步驟是需要將各種零件導入到裝配體環(huán)境中，要利用配合的方式來使其安裝到正確的位置上，使其構成一個整體。先建立一個裝配體文件，裝配體文件的后綴名為.sldasm。隨后，將夾具體導入到界面中，使其固定。這樣“地零件”便組裝完成，便可以開始其他零件的裝配。第二個步驟是將心軸導入，接著開始為其添加約束。首先選擇約束命令，選中心軸的端面與夾具體中心的圓添加重合約束，同時選中心軸和夾具體的中心軸線，添加同心約束，這樣就可以看到心軸和夾具體緊密結合。隨后選擇夾具體和心軸上的幾個孔位，同樣為其添加同心和重合的約束，即可將孔位完全對位，心軸的裝配就完成了。之后選擇M4-20的螺栓，為其添加重合和同心約束，使其成功插到所預留的孔洞中并完成固定。第三個步驟是將左支撐導入，并開始為其添加約束。首先選擇左支撐的下端面和心軸的上端面為其添加重合約束，之后選擇心軸和左支撐的中心軸線，添加同心約