西南交通大学本科毕业设计(论文) 第17页
3.4.3 夹紧方案
方案一：
图3-2 夹紧机构
1-底座 2-转轴 3-手柄 4-锁紧套 5-防转螺钉 6-锁紧螺杆
图为切向锁紧机构，转动手柄3，锁紧螺杆5使两个锁紧套4相对运动，将转轴2锁紧。
夹紧力和夹紧扭矩的计算公式如下：
W?
???Q?f?1?1.07cos??D2??sin2MD （式3-10）
M??2?1.07cos2? （式3-11）
式中 W—夹紧力（N）； M—夹紧扭矩（N*m）； Q—作用力（N）；
f—摩擦系数（表面光滑f=0.16）； ?—螺纹或端面凸轮升角（此处??900）
西南交通大学本科毕业设计(论文) 第18页 计算夹紧扭矩，代入式3-8得：
???Q?f?1?1.07cos??D2??sinM??2?1.07cos?2
??2???60?0.16?1?1.07??2???22?1.07cos22 （式3-12）
?D计算理论夹紧力，代入式3-11、3-12得：
W?2MD
??2??2?60?0.16??1?1.07??2???22?1.07?22 （3-13）
?23N计算实际夹紧力，代入式3-5得：
WK?WK 计算摩擦力
?57.5N （3-14）
f??Ff
?0.16?60 （3-15）
?9.6N因为 WK?f，所以钻孔过程中不会发生滑动，夹紧力合适，夹紧机构满足设计要求。
西南交通大学本科毕业设计(论文) 第19页 方案二：
盖板 零件 转动轴
压支板 图3-3 压板压紧
手柄
用压板夹紧钻模板的表面，夹紧力的计算公式如下： W?式中 W—夹紧力（N）；
M—钻孔时的切削扭矩（N?m）；
K—安全系数，粗加工K?2.5~3.0，精加工K?1.5~2.0； l —压板的作用点到钻孔的中心线距离（mm）； f—摩擦系数（表面光滑f=0.16）； 由式3-3得，钻?6孔时的切削扭矩
M?Kl?f （式3-16）
M?1.84?10-1.5N?m （3-17） 由式3-10得，安全系数
K?2.5
根据测量得，压板的作用点到钻孔的中心线距离
l?74.5mm （式3-18）
将式3-3，式3-10和式3-18代入式3-16，计算所需夹紧力
西南交通大学本科毕业设计(论文) 第20页
W?M?Kl?f-1.5-3
?1.84?1074.5?10?2.5?0.16 （3-19）
?26.6N计算摩擦力
f??Ff
?0.16?60 （3-20）
?9.6N因为 WK?f，所以钻孔过程中不会发生滑动，夹紧力合适，夹紧机构满足设计要求。 比较两方案：
在加工零件端面上的四个孔时，由于钻削会产生振动，使零件发生偏移，影响加工孔的位置精度。为避免这种情况的发生，提高零件的加工精度，在钻削过程中，需采用压紧装置。 方案一：
图3-2为切向锁紧机构，它的工作原理如下：在转轴放松的情况下，转动手柄，与之相连的锁紧螺杆使两个锁紧套相对运动，将转轴锁紧，防转螺钉的作用是防止锁紧螺杆在旋转时，锁紧块也跟着转动，没有相对位移，无法实现转轴的压紧和放松。
图3-2中转轴靠左右两侧的锁紧套夹紧，所需夹紧力的传递方向水平向内，由于有弹簧的作用，转轴的前后两侧悬空，没有与盖板直接接触，在钻孔的过程中可能发生在打滑的现象。 方案二：
该方案的运动情况：转动手柄，压板在轴螺纹（左旋、右旋）的作用下发生相对运动，此时，压板相对于支板通过转动轴发生旋转，压紧或放开盖板。
图3-3，采用压板压紧的方式加工零件，工作原理如下：压板和支板通过转动轴用M12(GB/T 5782-2000)的六角头螺栓连接，由于运动过程中，六角头螺栓会发生转动，所以在设计过程中，需要考虑间隙，使运动灵活，无阻碍。压板和轴采用螺纹连
西南交通大学本科毕业设计(论文) 第21页 接，螺纹采用梯形螺纹，轴的部分可以称作为丝杠，将旋转运动转化为直线运动；或将直线运动转化为旋转运动的执行元件，并具有传动效率高，定位准确等特点；当丝杠作为主动体时，零件就会随丝杠的转动角度按照对应规格的导程转化成直线运动。梯形丝杠具有一定的自锁性（与导程角的大小和工作面粗糙度有关），因此在加工过程中不会发生打滑的现象。
经过对上述两种方案的比较，得出结论方案二更合理。
3.5 夹具的使用方法
夹具的大体结构（从下到上）：凸台和底板为一体，锥形块和中间板、转动部分为一体，靠凸台和转动部分保证夹具上部的水平，零件的外圆柱面和圆锥台的圆锥面接触找正定心，盖板和心轴为一体，零件靠盖板、心轴和锥形块定位。
当压板处于放松状态时，可提起装配把手21，使盖板15绕铰链叉架2的螺杆旋转，装载或卸下零件；零件装载好后，旋转螺纹头凸肚手柄14，使轴28转动，由于轴和压板的相对运动，压板和支板的相对转动，压紧盖板，钻头可一次钻零件端面上的四个大小相同、沿中心阵列的孔；加工好端面上的四个孔后，抓紧装配把手，使夹具旋转90度，用于钻侧壁上的孔，由于孔的加工精度要求高，需要用相关仪器检测夹具是否旋转90度，如果旋转度数不够，可在B面用垫片调整高度，直至满足要求；加工完成后，旋转回原来的位置，沿反方向旋转螺纹头凸肚手柄，使压板放松，提起装配把手，卸下零件，至此完成一个零件的加工。