图2-2 阀体零件镗孔工序简图
2.14 工序简图（图2-2）
本夹具设计第4道工序钻?30H8及?20H8 三个孔的夹具。要求在车床上一次装夹中加工出来。本工序加工要求如下：
（1）三孔中心须保持图上所标注的坐标尺寸。
（2）三孔轴心线的平行度公差为0.1mm，并且尽量使其与两端面M、N垂直。
（3）三孔的表面粗糙度Ra≤1.6um。 2.15 分析原始资料
(1) 从加工工件的零件图可以看出，工件的结构形状比较复杂，且壁较薄，所以受力后容易发生变形，设计时要注意夹紧力作用点、方向与大小的合理确定。
(2) 本道工序是最终加工，所以在此三孔加工时二件上其他需要加工的表面均已加工，圆柱定位销的基本尺寸是该基准定位孔I的最小极限尺寸，I孔考虑取小间隙配合及定位销的制?6H7??60?0.012mm,所以其基本尺寸为?6mm。
0.004造经济精度，取圆柱定位销定位部分的直径为?6g6??6??0.012mm。
圆柱定位销的结构尺寸可参考国际GB/T2203——91中D＞3~10mm A型来确定[15]。两定位销的销心距基本尺寸应等于空心距的平均尺寸155mm，取其公差为相应空心距公差的1/4，即为±0.012mm。
削边定位销的结构参数可参照国际GB/T2203—91中D＞3~10mm B型来确定。
由书中查得削边定位销的b=2mm，代入下式 b?D2X2min （式2-1）
TLD?TLd式中 D2——和削边定位销相配的定位孔直径的最小极限尺寸（mm） X2min——定位孔与削边定位的最小配合间隙（mm） TLD——两定位孔中心距公差（mm） TLd——两定位销中心距公差（mm） 得 X2min? ?b(TLD?TLd) 2D2?(0.1?0.024)
6 ≈0.041mm 所以削边定位销圆柱部分的直径基本尺寸
d2=D2-X2min=（6-0.041）mm =5.959mm
?0.041公差按h6选取，即d2=?5.959h6 =?5.9590?0.006mm =?6?0.047mm
至此得到了定位装置见图2-3。
（3）分析计算定位误差 通过对定位误差的分析计算，判别所设计的定位装置是否合理可行。
1）?30H8孔和2??20H8孔本身直径尺寸的定位误差 该三个孔本身的直径尺寸精度均直接由镗孔方法保证，不存在定位误差。
图2-3阀体零件定位装置
2.2 确定夹具的结构方案
1 、孔A至孔I的尺寸30±0.2mm的定位误差，由于定位基准与设计基准重合，因此△B=0,△Y=X1min=D1min-d1min=（6.012-5.988）mm=0.024mm。
由式2-1，定位误差△D为
△D=△Y+△B
将△B=0，△Y=0.024代如上式得
△D=0.024mm + 0=0.024mm
由资料又知
11△D允= ?TC??0.4mm?0.133mm
33而△D=0.024＜△D允=0.133mm，所以此定位方案能满足尺寸30±0.2mm的加工要求。
2、孔B至孔I的尺寸102±0.5mm的定位误差 同理 △D=△Y+△B=0.024+0=0.024
11△D允= ?TC??1.0mm?0.333mm
33△D=0.024＜△D允=0.333mm
因而也能满足尺寸102±0.5mm的加工要求。
同理，孔C至 孔I的尺寸125±0.5mm的定位误差也在误差允许值内，能保证此项加工精度要求。
3、孔B至孔I与孔II连线的距离30±0.2mm的定位误差
由上式 △D=△Y+△B △B=0, 而△Y可由下式确定 △Y= ?X1min?a(X2min?X1min) L式中 a——孔B的x坐标基本尺寸(mm) L——两定位销孔的中心距(mm)
X1max——定位孔I与定位圆柱销间的最大配合间隙(mm)
X2max——定位孔II与削边定位销圆柱部分配合时的最大间隙(mm) 所以 △Y=0.024+
102 X〔（6.012-5.953）-0.024〕mm 155 =0.044mm
11代入△D=△Y+△B=0.044+0=0.044，△D允?TC??0.4mm?0.133mm
33△D＜△D允，故能保证30±0.2mm的尺寸精度要求。
4、三孔轴心线平行度公差0.1mm的定位误差 由于三个孔在一次安装中加工，所以此项定位误差为0.
由上述分析计算可知，本定位装置能保证工件加工的精度要求，因此所设计的定位装置是合理的。
5、确定工件的夹紧装置 夹紧装置对整个夹具影响很大，设计时一定要慎重考虑。
1）车夹具对夹紧装置的要求 设计车夹具上的夹紧装置时，除了要考虑一般夹具设计应满足的要求外，还需注意车削加工的特点。车削加工时，工件旋转速度一般较高，所以二件除受切削力之外，由于有质量偏心而产生较大的离心力，故为了防止工件脱离定位元件甚至飞出来造成事故，必须使夹紧绝对可靠，应采取夹紧力较大且自锁性能好的夹紧装置[4]。
2）选择夹紧力的方向和作用点，夹紧力的方向，应指定定位支承面M，使定位可靠。夹紧力的作用点不宜施加在顶面N上，否则夹紧装置容易碰刀，既限制镗刀刀的活动空间，又妨碍视线。此外还会使夹具的悬伸长度增大，影响加工的稳定性。所以夹紧力的作用点应选择在工件上距定位面M较近的周向凹槽内的E面上和周边F面上。这样，既可避免上述缺点，又能防止工件飞出，保证安全生产。工件的夹紧方式见图2-2.
3)夹紧装置型式的选择 为了使工件能快速套上或御脱定位销，可选用三个移动式螺旋压板，此结构夹紧可靠，操作方便。初步确定选用M12螺杆。
4）车床夹具装置的拟定 设计车床夹具时要尽量使结构简单，轮廓尺寸小，重量轻，夹具的重心要靠近车床主轴中心，以减小离心力的影响。夹具外形一般要圆整，所有元件不应超出夹具边缘之外，以免造成生产事故。如必要有不规则的凸出部分时，应加装防护罩，确保安全生产。
阀体零件需求在一次装夹中 削三个孔，则此车夹具必须采用旋转分度结构。 ① 旋转中心坐标的确定 取孔C的中心为坐标原点，作x、y坐标轴，经换算得
孔A的坐标尺寸为 x A =35 y B =95 孔B的坐标尺寸为 x B =60 y A =23
设O（x，y）为旋转中心，其中心坐标可按下述方法求得 因为 OC2=OB2=OA2
所以 （x-0）2+(y-0) 2=(x- x A)2+(y- y B)2（x-0）2+(y-0)2=(x- x A)2+(y- y A)2 整理得 2xB x+2yBy= xB2+ yB2 2xA x+2yAy= xA2+ yA2
今将x A =35 y B =95 x B =60 y A =23代入后得 x=16.37 y=47.07 换算得旋转中心O距孔A的坐标尺寸为
x1=13.63 y1=47.93
②估算夹紧的可靠性 工件受力分析，见图2-4工件在加工时，受到自身的重力和镗削切削力作用，重力有使工件翻转的趋势，但由于工件的重量不大，夹具悬伸部分比较短，只要夹紧力适当，完全可以避免翻转，所以重力使工件翻转可以不进行验算。
镗孔时，以粗镗A孔时切削力为最大，此时，在主切削力F z的作用下所产生的切削扭力矩有使工件转动的趋势，径向分力F y将使工件产生径向移动的趋势；轴向分力F x则使工件紧压在定位元件的工作面上，有助于工件定位可靠，减小夹紧力。夹紧力F垂直于工件的定位面M，使工件与定位元件的工作面接触压紧。
从工件受力情况和夹紧方式的分析可知，保证工件可靠夹紧的主要条件是：在夹紧力作用下所产生的摩擦阻力距应大于在主切削力F z作用所产生的切削扭力矩。
图2-4工件受力分析
若忽略压板与工件夹紧表面之间的压紧摩擦阻力矩，则所需夹紧力可用下式估算：
F?kFZR 2?L式中k—安全系数，取为2.5；
R—圆周切削力F z作用点至工件旋转中心的最大距离(mm),R为R=13.632?47.932mm +15mm?64.83mm；
u—摩擦系数，取为0.15；