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钻孔夹具设计
1 研究原始质料
利用本夹具主要用来加工钻6-M8螺纹底孔，加工时除了要满足粗糙度要求外，还应满足两孔轴线间公差要求。为了保证技术要求，最关键是找到定位基准。同时，应考虑如何提高劳动生产率和降低劳动强度。
2 定位、夹紧方案的选择
由零件图可知：在对加工钻6-M8螺纹底孔加工前，122X96平面进行了粗、精铣加工，底面4-Φ10.5孔进行了钻、扩加工。因此，定位、夹紧方案有：
选一面两销定位方式，工艺孔用短圆柱销，用棱形销定位，夹紧方式用操作简单，通用性较强的铰链移动压板来夹紧。
钻6-M8螺纹底孔为了使定位误差达到要求的范围之内，采用一面两销的定位方式，这种定位在结构上简单易操作。一面即底平面。
3切削力及夹紧力的计算
刀具：M8的底孔钻头 D=6.8。
则轴向力：见《工艺师手册》表28.4
F=Cdfk……………………………………3.1
式中： C=420， Z=1.0, y=0.8, f=0.35
k=(
F=420
转矩
T=Cdfk
式中: C=0.206, Z=2.0, y=0.8
T=0.206
功率 P=
在计算切削力时,必须考虑安全系数,安全系数
K=KKKK
式中 K—基本安全系数，1.5;
K—加工性质系数，1.1;
K—刀具钝化系数, 1.1;
K—断续切削系数, 1.1
则 F=KF=1.5
钻削时 T=17.34 N
切向方向所受力:
F=
取
F=4416
F> F
所以,时工件不会转动,故本夹具可安全工作。
根据工件受力切削力、夹紧力的作用情况，找出在加工过程中对夹紧最不利的瞬间状态，按静力平衡原理计算出理论夹紧力。最后为保证夹紧可靠，再乘以安全系数作为实际所需夹紧力的数值。即：
安全系数K可按下式计算有：：
式中：为各种因素的安全系数，查参考文献[5]表可得：
所以有：
该孔的设计基准为中心轴，故以回转面做定位基准，实现“基准重合”原则； 参考文献，因夹具的夹紧力与切削力方向相反，实际所需夹紧力F夹与切削力Ｆ之间的关系F夹＝KF
轴向力：F夹＝KF （N）
扭距：
Nm
在计算切削力时必须把安全系数考虑在内，安全系数
由资料《机床夹具设计手册》查表可得：
切削力公式： 式（2.17）
式中
查表得：
即：
实际所需夹紧力：由参考文献[16]《机床夹具设计手册》表得：
安全系数K可按下式计算，由式（2.5）有：：
式中：为各种因素的安全系数，见参考文献[16]《机床夹具设计手册》表 可得：
所以
由计算可知所需实际夹紧力不是很大，为了使其夹具结构简单、操作方便，决定选用螺旋夹紧机构。
4 误差分析与计算
该夹具以一面两销定位，为了满足工序的加工要求，必须使工序中误差总和等于或小于该工序所规定的尺寸公差。
与机床夹具有关的加工误差，一般可用下式表示：
由参考文献[5]可得：
⑴ 两定位销的定位误差 ：
其中：
，
，
，
⑵ 夹紧误差 ：
其中接触变形位移值：
查[5]表1～2～15有。
⑶ 磨损造成的加工误差：通常不超过
⑷ 夹具相对刀具位置误差：取
误差总和：
从以上的分析可见，所设计的夹具能满足零件的加工精度要求。
5定位销选用
本夹具选用一可换定位销和棱形销来定位，其参数如下表：
表3.1 定位销
d
H
D
公称尺寸
允差
8
16
15
～0.011
22
5
1
4
M12
4
6 钻套、衬套、钻模板设计与选用
工艺孔的加工只需钻切削就能满足加工要求。故选用可换钻套（其结构如下图所示）以减少更换钻套的辅助时间。
图6.1 可换钻套
铰工艺孔钻套结构参数如下表6.4：
表6.4 钻套
d
H
D
公称尺寸
允差
5
12
12
+0.018
+0.007
22
18
10
4
9
0.5
18
衬套选用固定衬套其结构如图所示：
图6.2 固定衬套
其结构参数如下表6.5：
表6.5 固定衬套
d
H
D
C
公称尺寸
允差
公称尺寸
允差
6.8
+0.034
+0.016
12
10
+0.023
+0.012
0.5
2
钻模板选用固定式钻模板，用4个沉头螺钉和2个锥销定位于夹具体上。
7夹具设计及操作的简要说明
为提高生产率，经过方案的认真分析和比较，选用了手动夹紧方式（螺旋机构）。这类夹紧机构结构简单、夹紧可靠、通用性大，在机床夹具中很广泛的应用。
此外，当夹具有制造误差，工作过程出现磨损，以及零件尺寸变化时，影响定位、夹紧的可靠。为防止此现象，选用可换定位销。以便随时根据情况进行调整换取。