1、钻模设计示例图 336 为 托 架 工 序 图 ， 工 件 的 材 料 为 铸 铝 ， 年 产 l000 件 ， 已 加 工 面 为 33h7孔 及 其 两 端 面 a、 c 和 距 离 为 44mm 的 两 侧 面 8。 本 工 序 加 工 两 个 ml2mm 的 底孔 l0 1mm， 试 设 计 钻 模 。图 336 托 架 工 序 图一 、 工 艺 分 析1 工 件 加 工 要 求1) 10.1mm 孔 轴 线 与 33h7 孔 轴 线 的 夹 角 为 25°土 20。2) 10.1mm 孔 到 33h7 孔 轴 线 的 距 离 为 88.55 土 0.15mm。3)两 加 工
2、 孔 对 两 个 rl8mm 轴 线 组 成 的 中 心 面 对 称 (未 注 公 差 )。此 外 ， 105mm 的 尺 寸 是 为 了 方 便 斜 孔 钻 模 的 设 计 和 计 算 而 必 须 标 注 的 工 艺 尺 寸 。2 工 序 基 准根 据 以 上 要 求 ， 工 序 基 准 为 33h7 孔 、 a 面 及 两 个 rl8mm 的 中 间 平 面 。 3 其 它 一 些 需 要 考 虑 的 问 题为 保 证 钻 套 及 加 工 孔 轴 线 垂 直 于 钻 床 工 作 台 面 ， 主 要 限 位 基 准 必 须 倾 斜 ， 主 要 限位 基 准 相 对 钻 套 轴 线 倾 斜 的
3、 钻 模 称 为 斜 孔 钻 模 ； 设 计 斜 孔 钻 模 时 ， 需 设 置 工 艺 孔 ；两 个 410 1mm 孔 应 在 一 次 装 夹 中 加 工 ， 因 此 钻 模 应 设 置 分 度 装 置 ； 工 件 加 工 部 位刚 度 较 差 ， 设 计 时 应 考 虑 加 强 。二 、 托 架 斜 孔 分 度 钻 模 结 构 设 计1 定 位 方 案 和 定 位 装 置 的 设 计方 案 l： 选 工 序 基 准 33h7 孔 、 a 面 及 rl8mm 作 定 位 基 面 。 如 图 3-37a 所 示 ，以 心 轴 和 端 面 限 制 五 个 自 由 度 ， 在 r18mm 处 用
4、 活 动 v 形 块 l 限 制 一 个 角 度 自 由度 z。 加 工 部 位 设 置 两 个 辅 助 支 承 钉 2， 以 提 高 工 件 的 刚 a)度 。 此 方 案 由 于 基 准 完 全 重 合 而 定 位 误 差 小 ， 但 夹 紧 装 置 与 导 向 装 置 易 互 相 干 扰 ，而 且 结 构 较 大 。方 案 2： 选 33h7 孔 、 c 面 及 r18mm 作 定 位 基 面 。 其 结 构 如 图 3-22b 所 示 ，心 轴 及 其 端 面 限 制 五 个 自 由 度 ， 用 活 动 v 形 块 l 限 制 z。 在 加 工 孔 下 方 用 两 个 斜 楔 作 辅
5、助 支 承 。 此 方 案 虽 然 工 序 基 准 a 与 定 位 基准 c 不 重 合 ， 但 由 于 尺 寸 l05mm 精 度 不 高 ， 故 影 响 图 3-37 托 架 定 位方 案不 大 ； 此 方 案 结 构 紧 凑 ， 1 一 活 动 v 形 块 2 一 辅 助 支 承 钉 3 一 斜 楔 辅 助支 承工 件 装 夹 方 便 。 为 使 结 构 设 计 方 便 ， 选 甩 第 二 方 案 更 有 利 。2 导 向 方 案由 于 两 个 加 工 孔 是 螺 纹 底 孔 ， 装 卸 方 便 的 情 况 下 ， 尽 可 能 选 用 固 定 式 钻 模 板 。 导 向方 案 如 图 3
6、3-38a 所 示 。3 夹 紧 方 案为 便 于 快 速 装 卸 工 件 ， 采 用 螺 钉 及 开 口 垫 圈 夹 紧 机 构 ， 如 图 338b 所 示 。4 分 度 方 案由 于 两 个 10.1mm 孔 对 33h7 孔 的 对 称 度 要 求 不 高 (未 标 注 公 差 )， 设 计 一般 精 度 的 分 度 装 置 即 可 。 如 图 3-38c 所 示 ， 回 转 轴 l 与 定 位 心 轴 做 成 一 体 ， 用 销钉 与 分 度 盘 3 连 接 ， 在 夹 具 体 6 的 回 转 套 5 中 回 转 。 采 用 圆 柱 对 定 销 2 对 定 、锁 紧 螺 母 4 锁
7、紧 。 此 分 度 装 置 结 构 简 单 、 制 造 方 便 ， 能 满 足 加 工 要 求 。 5 夹 具 体选 用 铸 造 夹 具 体 ， 夹 具 体 上 安 装 分 度 盘 的 表 面 与 夹 具 体 安 装 基 面 b 成 25°±l07倾 斜 角 ， 安 装 钻 模 板 的 平 面 与 8 面 平 行 ， 安 装 基 面 8 采 用 两 端 接 触 的 形 式 。在 夹 具 体 上 设 置 工 艺 孔 。图 323 托 架 导 向 、 夹 紧 、 分 度 方 案1 一 回 转 轴 2 一 圆 柱 对 定 销 3 一 分 度 盘 4 一 锁 紧 螺 母5 回 转
8、套 6 一 夹 具 体图 339 是 托 架 钻 模 的 总 图 。 由 于 工 件 可 随 分 度 装 置 转 离 钻 模 板 ， 所 以 装 卸 很 方 便 。技术要求 工件随分度盘转离钻模板后再进行装夹。工件在定位夹紧后才能拧动辅助支承旋扭，拧紧力应适当，夹具的非工作表面喷涂灰色漆。图 339 托 架 钻 模 总 图活 动 v 形 块 2 一 斜 楔 辅 助 支 承 3 夹 具 体 4 一 钻 模 板 5 钻 套 6 定 位 心 轴 7 一 夹 紧螺 钉 8 一 开 口 垫 圈 9 一 分 度 盘 l0 一 圆 柱 对 定 销 ll 一 锁 紧 螺 母三 、 斜 孔 钻 模 上 工 艺
9、孔 的 设 置 与 计 算在 斜 孔 钻 模 上 ， 钻 套 轴 线 与 限 位 基 准 倾 斜 ， 其 相 互 位 置 无 法 直 接 标 注 和 测 量 ， 为此 常 在 夹 具 的 适 当 部 位 设 置 工 艺 孔 ， 利 用 此 孔 间 接 确 定 钻 套 与 定 位 元 件 之 间 的 尺 寸 ，以 保 证 加 工 精 度 。 如 图 339， 在 夹 具 体 斜 面 的 侧 面 设 置 了 工 艺 孔 10h7。 105可 直 接 钻 出 ； 又 因 批 量 不 大 ， 故 宜 选 用 固 定 钴 套 。 在 工 件 设 置 工 艺 孔 应 注 意 以 下 几点 ：1)工 艺 孔
10、 的 位 置 必 须 便 于 加 工 和 测 量 ， 一 般 设 置 在 夹 具 体 的 暴 露 面 上 。2)工 艺 孔 的 位 置 必 须 便 于 计 算 ， 一 般 设 置 在 定 位 元 件 轴 线 上 或 钻 套 轴 线 上 ， 在 两 者交 点 上 更 好 。3)工 艺 孔 尺 寸 应 选 用 标 准 心 棒 的 尺 寸 。 本 方 案 的 工 艺 孔 符 合 以 上 原 则 。 工 艺 孔 到 限 位 基 面 的 距 离 为 75mm。 通 过 图340 的 几 何 关 系 ， 可 以 求 出 工 艺 孔 到 钻 套 轴 线 的 距 离 xx = bd - bfcosa=af 一
11、 (oeea)tgacosa=88.5-（ 75-1)tg25°cos25°=48.94mm在 夹 具 制 造 中 要 求 控 制 75±0.05mm 及 48.94±0.05mm 这 两 个 尺 寸 ， 即 可 间 接 地保 证 88.5 土 0.15mm 的 加 工 要 求 图 3-40 用 工 艺 孔 确 定 钻 套 位 置四 、 夹 具 总 图 技 术 要 求 的 标 注如 图 339 所 示 ， 主 要 标 注 如 下 尺 寸 和 技 术 要 求 ：1) 最 大 轮 廓 尺 寸 sl： 355mm、 150mm、 312mm。2) 影 响 工
12、件 定 位 精 度 的 尺 寸 、 公 差 sd。 定 位 心 轴 与 工 件 的 配 合 尺 寸33g6。 3) 影 响 导 向 精 度 的 尺 寸 、 公 差 st， 钻 套 导 向 孔 的 尺 寸 、 公 差l0.1f7。4) 影 响 夹 具 精 度 的 尺 寸 、 公 差 sj。工 艺 孔 到 定 位 心 轴 限 位 端 面 的 距 离 l=75±0.05mm；工 艺 孔 到 钻 套 轴 线 的 距 离 x= 48.94±0.05mm；钻 套 轴 线 对 安 装 基 面 b 的 垂 直 度 0.05mm；钻 套 轴 线 与 定 位 心 轴 轴 线 间 的 夹 角 2
13、5°±l0;回 转 轴 与 夹 具 体 回 转 套 的 配 合 尺 寸 30h7/g6；圆 柱 对 定 销 l0 与 分 度 套 及 夹 具 体 上 固 定 套 的 配 合 尺 寸 l2 h7/g6。 5) 其 它重 要 尺 寸 。回 转 轴 与 分 度 盘 的 配 合 尺 寸 30ki7/g6；分 度 套 与 分 度 盘 9 及 固 定 衬 套 与 夹 具 体 3 的 配 合 尺 寸 28 h7/n6；钻 套 5 与 钻 模 板 4 的 配 合 尺 寸 15 h7/n6；活 动 v 形 块 l 与 座 架 的 配 合 尺 寸 60 h8/f7 等 。6) 需 标 注 的
14、技 术 要 求 ：工 件 随 分 度 盘 转 离 钻 模 板 后 再 进 行 装 夹 ； 工 件 在 定 位 夹 紧 后 才 能 拧 动 辅 助 支 承 旋 钮 ，拧 紧 力 应 适 当 ； 夹 具 的 非 工 作 表 面 喷 涂 灰 色 漆 。4、 工 件 的 加 工 精 度 分 析本 工 序 的 主 要 加 工 要 求 是 ： 尺 寸 88 5±015 和 角 度 25°±20。 加 工 孔 轴 线 与两 个 r18mm 半 圆 面 的 对 称 度 要 求 不 高 ， 可 不 进 行 精 度 分 析 。(1)定 位 误 差 d工 件 定 位 孔 为 33h7(
15、 )， 圆 柱 心 轴 为 33g6( )在 尺 寸 88.5mm方 向 上 的 基 准 位 移 误 差 为 y=xmax=(0.025 十 0.025)mm=0.05mm工 件 的 定 位 基 准 c 面 与 工 序 基 准 a 面 不 重 合 ，定 位 尺 寸 s=104±o.06mm， 因 此 b=0.1mm 如 图 3-41a 所 示 ， b对 尺 寸 88 5mm 形 成 的 误 差 为 b= btg=0.10tg25°mm=0 047mm因 此 尺 寸 88.5mm 的 定 位 误 差 为 d= y+ b=(0.05+0.047)mm=0.097mm(2)对 刀
16、 误 差 t因 加 工 孔 处 工 件 较 薄 ， 可 不 考 虑 钻 头 的 偏 斜 。钻 套 导 向 孔 尺 寸 为 10f7 ； 钻 头 尺 寸 为 10 mm。对 刀 误 差 为 t=(0.028+0.036)mm=0.064mm在 尺 寸 88 5ram 方 向 上 的 对 刀 误 差 如 图 3-41b 所 示 t= tcos=0.064cos25°mm=o.058mm(3)安 装 误 差 a=0 (4)夹 具 误 差 山 它 由 以 下 几 项 组 成 ：图 341 各 项 误 差 对 加 工 尺 寸 的 影 响1)尺 寸 l 的 公 差 l=±0.05mm，
17、 如 图 3-41c 所 示 ， 它 在 尺 寸 88 5mm 方 向 上 产生 的 误 差 为 j1=ltg25°=0.046mm2) 尺 寸 x 的 公 差 ， x=±0.05mm， 它 在 尺 寸 88 5mm 方 向 上 产 生 的 误 差 为 j2 =x cosa=0.1cos25°=0.09mm3) 钻 套 轴 线 对 底 面 的 垂 直 度 =0.05mm， 它 在 尺 寸 88 5mm 方 向 上 产 生的 误 差 为 ; j3=co cosa=0.05cos25°=0.045mm4) 回 转 轴 与 夹 具 体 回 转 套 的 配 合
18、间 隙 给 尺 寸 88.5 mm 造 成 的 误 差 ; j4=xmax=(0.021+0.02)=0.041mm5) 钻 套 轴 线 与 定 位 心 轴 轴 线 的 角 度 误 差 ja=±10， 它 直 接 影 响 25°±20的 精 度 。6) 分 度 误 差 盘 仅 影 响 两 个 rl8mm 的 对 称 度 ， 对 88.5mm 及 25°均 无 影 响 。(5) 加 工 方 法 误 差 盘 对 于 孔 距 88.5±0.15mm， g=0.3 3=0.1mm； 对 角 度 25°±20, g=40 =l3.3。
19、具 体 计 算 列 于 表 3-1 中 。表 3-l 托 架 斜 孔 钻 模 加 工 精 度 计 算加工要求误差计算误差名称、角度 25°±20 孔距 88.5±015mm定位误差d o d=b+y =(0.05+0047)mm=0.097mm对刀误差 t (不考虑钻头偏斜) t= tcos=0.064cos25°=o.058mm夹具误差 j ja=±0= = =0.118mm加工方法误差g ga=40=l3.3 g=0.01mm加工总误差 = = = =0.192夹具精度储备 jc jca=40-16=24o jc=(0.3 一 o.192)=0.108mm0经 计 算 ， 该 夹 具 有 一 定 的 精 度 储 备 ， 能 满 足 加 工 尺 寸 的 精 度 要 求 。
