連桿件孔加工夾具設計畢業(yè)論文

1、目 錄摘要(中文)-2摘要(英文)-3引言-4第一章 連桿零件機械加工工藝規(guī)程的編制-51.1 連桿件機械加工工藝 -51.1.1 確定生產(chǎn)類型-51.1.2 機械加工工藝-51.2零件的分析-61.2.1連桿件的分析-61.2.2.零件的圖樣分析-91.2.3 連桿件的工藝分析-71.3 確定毛坯尺寸-71.3.1 選擇毛坯-71.3.2繪制連桿件毛坯圖-71.4工藝規(guī)程設計-81.4.1 定位基準的選擇-81.4.2 制定工藝路線-9第二章 夾具設計的基本知識-112.1機床夾具的概述-112.2 機床夾具的設計特點和要求-122.3 機床夾具cad總圖設計-12第三章 連桿件孔加工的夾具

2、設計-133.1本加工工序概述-133.2擬訂定位方案和夾緊方案-143.2.1 初步分析螺紋底孔夾具-143.2.2 定位方案分析-143.2.3 夾緊方案分析-163.3圓偏心輪的設計-163.4鉆套的設計-173.5繪制夾具圖-20總結(jié)-21參考文獻-22致謝辭-23摘 要本設計設計題目是連桿件孔加工夾具設計。內(nèi)容可分為機械加工工藝規(guī)程設計和機床夾具設計兩個部分。首先，通過分析z3025鉆床，了解鉆夾具在z3025鉆床加工中的作用。其次，運用機械制造技術(shù)及相關(guān)的課程知識，解決工件在加工過程中的定位、加緊以及工藝路線的安排等方面的相關(guān)問題，確定相關(guān)的工藝尺寸及選擇合適的機床和刀具。然后，依

3、據(jù)鉆夾具毛坯件和生產(chǎn)綱領(lǐng)的要求，制定出切實可行的鉆夾具加工工藝規(guī)程路線，確定加工方案。最后，根據(jù)被加工零件的加工要求，參考機床夾具設計手冊及相關(guān)方面的書籍，設計出高效、經(jīng)濟、合理并且能保證加工質(zhì)量的夾具。隨著社會的進步和科技的發(fā)展，機床夾具的通用性也直接影響其經(jīng)濟性。機床夾具的高精、高效、通用、經(jīng)濟等性質(zhì)的良好發(fā)展將在我國的現(xiàn)代化工業(yè)建設和發(fā)展過程中起著至關(guān)重要的作用。關(guān)鍵詞： 夾具設計；機械加工；工藝；工裝。abstractthe design of a design is the rod pieces hole fixture design. can be divided into mac

4、hining process planning and fixture design are two parts of machine tools.first, by analyzing the z3025 drilling, drilling fixture in the z3025 to understand the role of drilling process. secondly, the use of machinery manufacturing technology and related curriculum knowledge, jiejue workpiece durin

5、g processing of the positioning, step up yiji process route of the arrangements, and so related question establish relevant process measurements and choosing an appropriate machine and tool. then, based on rough pieces of drilling and production platform fixture requirements, develop a practical poi

6、nt of order processing line drill fixture to determine the processing program. finally, the processed parts of the processing requirements of machine tool fixture design reference manuals and related books,to design efficient, economical, reasonable, and can guarantee the processing quality of fixtu

7、res.along with social progress and development of technology, machine tool fixture versatility also directly affect the economy. high-precision machine tool fixtures, efficient, versatile, and economic development of the nature of good will in chinas modernization construction and development indust

8、ry plays a vital role.keywords: fixture design; mechanical processing;technology; tooling.引 言本文是有關(guān)連桿件孔加工工藝步驟的說明和機床及鉆夾具設計方法的具體闡述。工藝設計是在學習機械制造技術(shù)及機床夾具設計后，在生產(chǎn)實習的基礎上，綜合運用所學相關(guān)知識對零件進行加工工藝規(guī)程的設計和機床夾具的設計，根據(jù)零件加工要求制定出可行的工藝路線和合理的夾具方案，以確保零件的加工質(zhì)量。由于，各種鉆床所使用的是夾具,通常稱為鉆具或鉆套.使用鉆具的工序,一般用鉆頭,絞刀,和絲錐等刀具來進行加工.在大多數(shù)情況下,加工工程的特

9、點是刀具和機床主軸一起做旋轉(zhuǎn)運動和送給運動,而工件和鉆具則固定不動,因此,工件被加工孔是與旋轉(zhuǎn)軸線同心的,其位置分布可以是同軸線的一些表面,也可以是不同軸線的互相平行或成任意角度的平面. 夾具是機械加工不可缺少的部件，在機床技術(shù)向高速、高效、精密、復合、智能、環(huán)保方向發(fā)展帶動下，夾具技術(shù)正朝著高精、高效、模塊、組合、通用、經(jīng)濟方向發(fā)展。為了提高機床在生產(chǎn)過程的生產(chǎn)效率，雙面、四面和多件裝夾的夾具產(chǎn)品越來越多。為了減少工件的安裝時間，各種自動定心夾緊、精密平口鉗、杠桿夾緊、凸輪夾緊、氣動和液壓夾緊等，快速夾緊功能部件不斷地推陳出新。隨著社會的進步和科技的發(fā)展，機床夾具的通用性也直接影響其經(jīng)濟性。

10、所以只有改進研發(fā)更高效率的夾具，以適應現(xiàn)代化工廠機床生產(chǎn)要求。就我個人而言，我希望能通過這次畢業(yè)設計，了解并認識一般機器零件的生產(chǎn)工藝過程，鞏固和加深已學過的知識，理論聯(lián)系實際，對自己未來將從事的工作進行一次適應性訓練，從中鍛煉自己分析問題、解決問題的能力，為今后的工作打下一個良好的基礎。由于個人能力所限，設計尚有許多不足之處，懇請各位老師給予指導第一章 連桿零件機械加工工藝規(guī)程的編制1. 1 連桿件機械加工工藝1.1.1 確定生產(chǎn)類型已知此連桿件的生產(chǎn)綱領(lǐng)為50000件/年，連桿件的質(zhì)量是1.0kg/個，查機械制造工藝設計簡明手冊第2頁表1.1-2，可確定該連桿件生產(chǎn)類型為大量生產(chǎn)，所以初步

11、確定工藝安排為：加工過程劃分階段；工序適當集中；加工設備以通用設備為主，大量采用專用工裝。1.1.2 機械加工工藝1.工藝過程 在生產(chǎn)過程中，改變生產(chǎn)對象的形狀、尺寸、相對位置和性質(zhì)等使之成為成品或半成品的過程，稱之為工藝過程。它包括毛坯制造、零件加工、部件或產(chǎn)品裝配、檢驗和涂裝、包裝等。其中，采用機械加工的方法直接改變毛坯的形狀、尺寸、表面質(zhì)量和性能等，使其成為零件的過程，稱之為加工工藝過程。2.工藝過程的組成 機械加工工藝過成由若干個按順序排列的工序組成，而工序又可以依次分為安裝、工位、工步和走刀等幾個層次。1）工序 一個或一組工人，在一個工作地對一個或同時對幾個工件連續(xù)完成的那一部分工藝

12、過程，稱為工序。工序是組成工藝過程的基本單元。劃分工序的依據(jù)是工作地點是否變動和工作過程是否連續(xù)，以及操作者和加工對象是否改變四個要素。2）安裝同一工序中，工件可能裝夾一次，也可能是幾次。工件經(jīng)一次裝夾后所完成的那一部分工藝過程，稱為安裝。3)工位工件一次裝夾后，在相對機床（或刀具）所占據(jù)的每一個工作位置中所完成的那一部分工藝過程，稱之為一個工位。機床或夾具的工位有兩個或兩個以上的，稱之為躲工位機床或多工位夾具。4）工步工步在加工表面不變和加工工具不變以及切削用量中的切削速度和進給量不變的條件下，所連續(xù)完成的那一部分工序工藝過程稱為一個工步。為了提高生產(chǎn)率，用幾把刀具同時加工幾個加工表面的工步

13、，也可以看作一個工步，稱為復合工步。5）走刀在一個工步內(nèi)，若需要切去的材料層較厚時，需要經(jīng)幾次切削才能完成，則每次切削所完成的工步內(nèi)容，稱之為走刀。因此在切削速度和進給量不變的前提下刀具完成一次進給運動稱為一次走刀。1.2 零件的分析1.2.1 連桿件的作用1)、滿足一定的運動要求：使機器中某一部分移動或擺動，也常常采用連桿機構(gòu)，有時稱為調(diào)節(jié)機構(gòu)。2)、實現(xiàn)一定的軌跡要求：連桿機構(gòu)由許多作平面運動的構(gòu)件組成，它們的運動形式有轉(zhuǎn)動、直線移動、擺動和包含轉(zhuǎn)動、直線移動、擺動的平面綜合運動。1.2.2.零件的圖樣分析圖1-1 連桿件圖零件的材料為ht150，灰口鑄鐵生產(chǎn)工藝簡單，鑄造性能優(yōu)良，但塑性

14、較差、脆性高，不適合磨削，為此以下是連桿件需要加工的表面以及加工表面之間的位置要求:1）、加工面：孔40、20、18；m12螺紋孔；80與45圓柱上下端面；40孔內(nèi)鍵槽；圖示a面；寬5溝槽。2）、未注倒角145。由上面分析可知，可以粗加工連桿件80下端面，然后以此作為基準采用專用夾具進行加工，并且保證位置精度要求。由于此連桿件沒有復雜的加工曲面，所以根據(jù)上述技術(shù)要求采用常規(guī)的加工工藝均可保證。1.2.3 連桿件的工藝分析1) 該連桿件鑄造比較小，材質(zhì)為ht150，不會產(chǎn)生應力不均等問題，要求鑄件無*。因此，鑄造方法選用砂型機器造型及殼型。2）在單件大批量生產(chǎn)時,保證高效、經(jīng)濟、合理，應選用合適

15、的鑄造方法，以減少材料費用的浪費。3）因為加工的面比較多，工序集中、分散都有，因此工序要合理，且工序在裝夾上要選擇合理的面進行工件裝夾定位。4）進行加工時，要達到設計基準和工藝基準1.3 確定毛坯1.3.1 選擇毛坯1）已知連桿件的材料為灰鑄鐵（ht150）。灰鑄鐵件的理想組織為：均勻分布、中等大小的a型石墨；均勻分布、中等或中細的珠光體基體；盡可能少的夾雜物顆粒；盡可能少的游離分布的滲碳體和磷共晶；材質(zhì)純凈。灰鑄鐵良好的鑄造性能、良好的減振性、良好的耐磨性能、良好的切削加工性能、低的缺口敏感性?；诣T鐵件的熱處理：1.消除內(nèi)應力退火2.改善切削加工性退火3.表面淬火2)零件材料為ht1500。

16、考慮零件在機床運行過程中所受沖擊不大，零件結(jié)構(gòu)又比較復雜，生產(chǎn)類型為大批量生產(chǎn)，故選擇砂型機器造型及殼型鑄件毛坯。1.3.2繪制連桿件毛坯圖由機械制造工藝設計簡明手冊p41表2.2-5可查得該鑄件的尺寸公差等級ct為810級，加工余量等級ma為g級，故ct=10級，ma為g級。綜上所述，該鑄件的各加工表面的總余量、主要尺寸的公差，查機械制造工藝設計簡明手冊p39表2.2-5，如下所示：表1-1 用查表法確定各加工表面的總余量加工表面基本尺寸加工余量等級加工余量數(shù)值說明80的上端面120h5.0頂面降一級，單側(cè)加工80的下端面120g4.0單側(cè)加工40孔40h3.0孔降一級，雙側(cè)加工45的上端面

17、36h4.0頂面降一級，單側(cè)加工45的下端面36g3.5單側(cè)加工20孔20h3.0孔降一級，雙側(cè)加工a面15g2.5單側(cè)加工加工表面基本尺寸加工余量等級加工余量數(shù)值說明r20面70g3.5雙側(cè)加工表1-2 連桿件毛坯主要尺寸的公差如下表加工表面零件尺寸總余量毛坯尺寸公差ct80圓柱上下端面1209.0129.05.040孔406.046.03.645圓柱上下端面367.543.52.820孔20626.03.2a面153.518.53.0r20705753.2由表1-1和表1-2可制作毛坯圖圖1-2連桿件毛坯1.4工藝規(guī)程設計1.4.1 定位基準的選擇 基面選擇是工藝規(guī)程設計中的重要設計之一，

18、基面的選擇正確與合理，可以使加工質(zhì)量得到保證，生產(chǎn)率得到提高。否則，加工工藝過程會問題百出，更有甚者，還會造成零件大批報廢，使生產(chǎn)無法進行。1基準的概念與分類基準：零件上用以確定其它點、線、面位置所依據(jù)的那些點、線、面。設計基準：零件圖上用以確定其它點、線、面位置的基準。工藝基準：零件加工、測量和裝配過程中使用的基準。分為定位基準、工序基準、測量基準和裝配基準。2 精基準的選擇原則 應保證加工精度和工件安裝方便可靠?；鶞手睾显瓌t：選用設計基準作為定位基準?；鶞式y(tǒng)一原則：采用同一組基準定位加工零件上盡可能多的表面。自為基準原則：選擇加工表面本身作為定位基準。互為基準原則：工件上兩個相互位置要求很

19、高的表面加工時，互相作為基準。3 粗基準的選擇原則應保證各加工面有足夠的余量，并盡快獲得精基面。若要求保證某重要表面加工余量均勻，選該表面為粗基準。若要求保證加工面與不加工面間的位置，選不加工表面為粗基準。粗基準在同一尺寸方向上只能使用一次。粗基準表面，應平整光潔。4 輔助基準的選擇原則為裝夾方便或?qū)崿F(xiàn)基準統(tǒng)一，人為制造的一種定位基準。5 連桿件的設計基準1）粗基準的選擇：以連桿件的80圓柱上端面為主要的定位粗基準，以80外圓表面為輔助粗基準。 2）精基準的選擇：考慮要保證零件的加工精度和裝夾準確方便，依據(jù)“基準重合”原則和“基準統(tǒng)一”原則，以粗加工后的底面為主要的定位精基準，以80外圓柱表面

20、為輔助的定位精基準。1.4.2 制定工藝路線根據(jù)零件的幾何形狀、尺寸精度及位置精度等技術(shù)要求，以及加工方法所能達到的經(jīng)濟精度，在生產(chǎn)綱領(lǐng)已確定的情況下,可以考慮采用普通機床配以專用工具,并盡量使工序集中來提高生產(chǎn)率。除此以外，還應當考慮經(jīng)濟效果，以便使生產(chǎn)成本盡量下降。查機械制造工藝設計簡明手冊第20頁表1.4-7、1.4-8、1.4-17，選擇零件的加工方法及工藝路線方案如下：工序01 粗車80下端面，以80為粗基準，采用cw6140普通車床加專用夾具；工序02 粗車45下端面，以80為粗基準，采用cw6140普通車床加專用夾具；工序03 粗車80上端面，以80下端面及外圓為定位基準，采用c

21、w6140普通車床加專用夾具；工序04 半精車80上端面，以80下端面及外圓為定位基準，采用cw6140普通車床加專用夾具；工序05 精車80上端面，以80下端面及外圓為定位基準，采用cw6140普通車床加專用夾具；工序06 粗車45上端面，以80下端面及外圓為定位基準，采用cw6140普通車床加專用夾具；工序07 半精車45上端面，以80下端面及外圓為定位基準，采用cw6140普通車床加專用夾具；工序08 精車45上端面，以80下端面及外圓為定位基準，采用cw6140普通車床加專用夾具；工序09 粗車80的孔，以80外圓為基準，采用cw6140普通車床加專用夾具；工序10 半精車80的孔，以

22、80外圓為基準，采用cw6140普通車床加專用夾具；工序11 精車80的孔，以80外圓為基準，采用cw6140普通車床加專用夾具； 工序12 粗車45的孔，以80孔為基準，采用cw6140普通車床加專用夾具；工序13 半精車45的孔，以80孔為基準，采用cw6140普通車床加專用夾具；工序14 精車45的孔，以80孔為基準，采用cw6140普通車床加專用夾具；工序15 粗車r20上端面，以40孔及r20的下端面為定位基準，采用c516-a立式車床加專用夾具；工序16 半精車r20上端面，以40孔及r20的下端面為定位基準，采用c516-a立式車床加專用夾具；工序17 粗車r20下端面，以40孔

23、及r20的上端面為定位基準，采用c516-a立式車床加專用夾具；工序18 半精車r20下端面，以40孔及r20的上端面為定位基準，采用c516-a立式車床加專用夾具；工序19 粗車a面，以40孔為定位基準，采用c516-a立式車床加專用夾具；工序20 拉5x34的槽，以40的孔和零件中線為定位基準，采用l5120立式內(nèi)拉床加專用夾具；工序21 插2.8x8的鍵槽，以r20外圓和r20的端面為定位基準，采用b5020插床并采用專用夾具；工序22 鉆m12的底孔，以40孔為定位基準，采用z3025立式車床加專用夾具；工序23 按要求全部倒角；工序24 去除毛刺；工序25 終檢；工序26 入庫。第二

24、章 夾具設計的基本知識2.1機床夾具的概述1機床夾具的定義機床夾具是機械加工中，在機床上用以確定工件位置并將其夾緊的工藝裝備。在機械加工工藝系統(tǒng)中，機床夾具是一個重要的組成部分。為保證工件某工序的加工要求，必須使工件在機床上相對刀具的切削或成形運動處于準確的相對位置。當用夾具裝夾加工一批工件時，是通過夾具來實現(xiàn)這一要求的。而要實現(xiàn)這一要求，又必須滿足三個條件：1） 工件在夾具中占有正確的加工位置；2） 夾具裝夾在機床上的準確位置；3） 刀具相對夾具的準確位置。這里涉及了三層關(guān)系：零件相對夾具，夾具相對于機床，零件相對于機床。工件的最終精度是由零件相對于機床獲得的。2機床夾具的功用一般情況下機床

25、夾具的功用可以有以下幾點: 1)保證被加工表面的位置精度。采用夾具裝夾工件,可以準確的確定工件與刀具、機床之間的相對位置。 2)提高勞動生產(chǎn)率?？梢允∪ぜ闹饌€找正與對刀,使用輔助的時間顯著減少,可以實現(xiàn)多件多工位加工。 3)擴大機床的使用范圍。 4)降低對人工的技術(shù)要求和減輕工人的勞動強度。3機床夾具的分類1.按夾具的使用范圍和使用特點.夾具可分為以下幾類如下表:表2-1通用夾具通用性強，工件的定位精度不高,廣泛應用于多品種單件小批量生產(chǎn)專用夾具針對性強，結(jié)構(gòu)緊湊、操作簡便、生產(chǎn)率高、加工精度容易保證、設計制造周期性長，適用于定型產(chǎn)品的成批和大量生產(chǎn)。組合夾具制造好的標準元件和合件組成,

26、精度高、耐磨、可完全互換,適用于單件小批量生產(chǎn)?？烧{(diào)夾具不對應特定的加工對象，適用范圍寬，通過適當?shù)恼{(diào)整或更換夾具上的個別元件，即可用于加工形狀、尺寸和加工工藝相似的多種工件。自動線夾具加工對象明確,針對性強。適用于大批量生產(chǎn)的自動生產(chǎn)線中。2.按所適用的機床不同可分為鉆床夾具、車床夾具、銑床夾具、磨床夾具、鏜床夾具、拉床夾具、插床夾具、和齒輪加工機床夾具。3. 按夾緊的動力源可分為手動夾具、氣動夾具、液壓夾具、氣動增力夾具、電磁夾具以及真空夾具等。2.2 機床夾具的設計特點和要求1. 機床夾具的設計特點機床夾具設計與其他裝配設計比較，有較大的差別。主要表現(xiàn)在下列5個方面：(1) 要有較短的設

27、計和制造周期。一般沒有條件對夾具進行原理性試驗和復雜的計算工作。(2) 夾具的精度一般比工件的精度高23等級。(3) 夾具和操作工人的關(guān)系特別密切，要求夾具與生產(chǎn)條件和操作習慣密切結(jié)合。(4) 夾具在一般情況下是單件制造的，沒有重復制造的機會。通常要求夾具在投產(chǎn)時一次成功。(5) 夾具的社會協(xié)作制造條件較差，部分零件是非標準件，需要自己設計制作。2. 機床夾具的設計要求設計夾具時，應滿足下列幾項基本要求：1)應有足夠的強度和剛度，以防受力變形2)安裝需穩(wěn)定，重心應盡量低，高寬比應小于1.253)結(jié)構(gòu)應緊湊，形狀應簡單，裝卸應方便4)應便于排屑5)應有良好的結(jié)構(gòu)工藝性l 選擇制造方法應能保證精度

28、，考慮成本 2.3 機床夾具cad總圖設計1總圖設計的步驟1)先用雙點劃線將工件按加工狀態(tài)繪好2)依次繪制定位件、夾緊裝置和夾緊元件、對刀裝置或?qū)бA具本體及各個連接件等3)標注必要的尺寸、配合和技術(shù)要求2.總體設計的幾點要求1)定位件、夾緊件、導引件等元件設計時應盡可能標準化、通用化2)為操作方便和防止裝反，應設置止動銷、障礙銷、防誤裝標志等3)運動部件必須運動靈活、可靠4)零部件結(jié)構(gòu)工藝性要好，應易于制造、檢測、裝配和調(diào)整5)夾具結(jié)構(gòu)應便于維修和更換零部件6)適當考慮提高夾具的通用性第三章 連桿件孔加工的夾具設計在機械加工中，必須使工件、夾具、刀具和機床之間保持正確的相互位置，才能加工

29、出合格的零件。即工件在夾具中定位正確和夾緊可靠、夾具在機床上安裝正確、刀具相對于工件的位置正確。所以在設計一個夾具的時，主要包括定位元件的選擇、定位誤差的分析與計算、夾緊力的確定及典型夾緊裝置等等。以此來設計這卻無誤的所需夾具3.1本加工工序概述待添加的隱藏文字內(nèi)容21.研究原始資料，明確設計任務 . 夾具設計的第一步是在已知生產(chǎn)綱領(lǐng)的前提下，研究被加工零件的零件圖、工序圖、工藝規(guī)程和設計任務書，對工件進行工藝分析。其內(nèi)容主要是了解工件的結(jié)構(gòu)特點、材料；確定本工序的加工表面、加工要求、加工余量、定位基準和夾緊表面及所用的機床、刀具、量具等。其次是根據(jù)設計任務收集有關(guān)資料，如機床的技術(shù)參數(shù)，夾具

30、零部件的國家標準、部頒標準和廠訂標準，各類夾具圖冊、夾具設計手冊等，還可收集一些同類夾具的設計圖樣。2.考慮和確定夾具的結(jié)構(gòu)方案，繪制結(jié)構(gòu)草圖 ; 夾具草圖畫出后，應征求有關(guān)人員的意見，并送有關(guān)部門審查，然后根據(jù)他們的意見對夾具方案作進一步修改。3.繪制夾具總圖。 4.確定并標注有關(guān)尺寸和夾具技術(shù)要求。 5.繪制夾具零件圖。 問題的提出依據(jù)圖1-1，圖中40h6，20h6兩孔及其端面均已加工，本道加工工序加工m12-h7兩螺紋的底孔，設計加工該螺紋底孔的鉆孔夾具。設計的夾具主要用來鉆m12-h6螺紋底孔，該孔為斜孔，跟連桿件的中線有成130角度要求，在加工時應保證孔的角度要求。此外，在本工序加

31、工時還應考慮如何提高勞動生產(chǎn)率，降低勞動強度，而其位置尺寸為自由公差，精度不是主要問題。3.2擬訂定位方案和夾緊方案3.2.1 初步分析螺紋底孔夾具由零件圖可知，m12-h6螺紋孔為斜孔，相對于連桿件中線有130及40h6、20h6兩孔之間的中心線與水平中心線夾角30。為使定位誤差為零，應該選擇連桿件40h6、20h6兩孔中心線為定位基準，保證m12-h6螺紋孔中心線與桿件40h6、20h6兩孔中心線成160。此外，還應以80圓柱下端面為基準，從而保證螺紋孔在連桿件上的位置。為了提高加工效率，現(xiàn)決定采用手動夾緊工件快換裝置，并采用z專用鉆套以利于在鉆底孔后攻螺紋。3.2.2 定位方案分析1.確

32、定需要限制的自由度以及選擇定位基面和定位元件從加工要求考慮，在工件上鉆孔，沿40h6孔中心線的定位自由度可以不限制，但為了承受鉆孔切削力，簡化定位裝置結(jié)構(gòu)，該方向還是要限制。工序基準：40h6、80下端面、a面?，F(xiàn)在擬定三個方案如圖3-1 a） b） c）如圖3-1a所示，工件以80圓柱下端面為定位面，用短支撐v型塊1限制了5個自由度，用長定位銷2與40h6配合限制了5個自由度，因為45圓柱面為非加工面，以此面定位會導致40h6、20h6兩孔中心線與垂直線角度誤差范圍較大，定為基準與工序基準將不能重合，不利于m12-7h孔中心線與a面的垂直度。圖3-1b所示，用短支撐板定位銷3限制5個自由度，

33、用長定位銷2限制5個自由度，使用兩個定位銷分別與兩中心孔配合定位，有效保證40h6、20h6兩孔中心線與垂直線的角度。定位基準與工序基準重合，在加緊可靠的狀況下，有效保證了加工m12-h6孔（注：短支撐定位銷3為短支撐菱形銷）。圖3-1c所示，兩定位銷限制的自由度和圖3-1b一樣，使用長支撐板定位銷支撐，鉆m12-h6孔時，增大了作用力矩，因為工件剛性較差，可能增加工件彈性變形范圍，不利于m12-7h孔中心線與a面的垂直度。以上三種方案，選擇圖3-1b所示方案好。2.計算定位誤差圖3-2角度定位誤差的計算由圖3-1，3-2可知，工序基準為靠山平面，定位基準為兩孔40h6、20h6兩孔中心線，兩

34、者不重合，定位尺寸（角度）為40155，故b=30。且定位基準o與限位基準o重合，但定位基準o1與o2不重合，可以有兩個方向轉(zhuǎn)動（角位移）sa=0(d+d+xmin)/2ria=（d+d+xmin) /r=（0.013+0.01+0.012）/60=0.000583rad故y=ia=0.000583rad=2.004因此工序基準不在定位基準oo2上，所以d=y+b=30 +2.004=32.004結(jié)論：角度定位誤差的計算方法與尺寸定位誤差內(nèi)，符合。3.2.3 夾緊方案分析1）通過3.2.1節(jié)可以知道工件只有在40h6孔中心線方向上未加以限制，要求夾緊方向也是這個方向上。2)考慮該工件材質(zhì)ht1

35、50，剛性較差，夾緊變形較大，夾緊力可以要求在剛性較好點的加工面.3) 80圓柱上端面剛性相對而言較好，工件變形小，夾緊可靠。聯(lián)系工件結(jié)構(gòu)以及以上幾點夾緊方案有兩中，如圖3-2所示。 a) b) 圖3-3夾緊方案圖3-2a是螺旋壓板夾緊機構(gòu)，螺母和厚開口墊片壓在工件80圓柱上端面上，利用螺母旋轉(zhuǎn)壓緊力夾緊工件，結(jié)構(gòu)緊湊，操作也方便。圖3-2b是偏心夾緊機構(gòu)，旋轉(zhuǎn)鉤形擋板到指定位置，再旋轉(zhuǎn)圓偏心輪，利用圓偏心輪自鎖偏心夾緊工件。本設計的連桿件為大批量生產(chǎn)，我們就要求其裝夾方便，操作時間短。相對于螺旋壓板夾緊機構(gòu)，偏心夾緊機構(gòu)的操作更方便，且夾緊迅速。另外，鉆m12的孔，深度不大，切削力不大，振動

36、小，選擇偏心夾緊機構(gòu)更適合。3.3圓偏心輪的設計1 圓偏心輪的工作原理 右圖是偏心輪直接夾緊工件的原理圖，圖中,o1是圓偏心輪的幾何中心，r是它的幾何半徑。o2是偏心輪的回轉(zhuǎn)中心，o1o2是偏心距。 若以o2為圓心，r為半徑畫圓（點劃線）便是把偏心輪分成三個部分，其中，虛線部分是“基圓盤”，半徑r=r-e；另兩部分是兩個相同的弧形楔塊。當偏心輪繞回轉(zhuǎn)中心o2順時針回轉(zhuǎn)時，相當于一個弧形楔塊漸楔入“基圓盤”與工件之間，從而夾緊工件。2 圓偏心輪夾緊行程確定 偏心輪直接夾緊工件的夾緊行程hab為 hab=s1+s2+s3+3 偏心距 確定工作段回轉(zhuǎn)角范圍，如ab=45135 或90180。偏心距為

37、 e=hab(cosa-cosb)4 按自鎖條件計算d f=0.1時，d=20e；f=0.15時；d=14e。5 查“夾具標準”（gb/t2191-91gb/t2194-91）或查“夾具手冊”，確定圓偏心輪的其他參數(shù)。其結(jié)構(gòu)如圖3-3所示。 圖3-4標準園偏心輪的結(jié)構(gòu)3.4鉆套的設計鉆套是鉆模上特有的元件，用來引導刀具以保證被加工孔的位置精度和提高工藝系統(tǒng)的剛度。能迅速、準確地確定刀具與夾具的相對位置，鉆夾具上都應設置引導刀具的元件。1. 鉆套型式的選擇和設計(1) 鉆套型式鉆套是鉆模的特有元件，其作用是確定刀具與夾具的相互位置，引導鉆頭、擴孔鉆或鉸刀，以防止加工過程中偏斜，從而保證被加工孔的

38、位置精度。其結(jié)構(gòu)有以下4種類型。 固定鉆套 主要用于小批量正常中。這種鉆套鉆孔位置精度較高，結(jié)構(gòu)簡單，但磨損后不易更換。 可換鉆套在大批量生產(chǎn)中使用。當鉆套磨損后，為更換鉆套方便，常采用可換鉆套。為避免更換鉆套時鉆模板磨損，鉆套與鉆模板之間加一襯套，并用螺釘固定鉆套。 快換鉆套當被加工孔需要依次進行鉆、擴、鉸孔或加工臺階孔、攻螺紋等多工步加工時，應采用快換鉆套，以便迅速更換不同內(nèi)徑的鉆套。以上三種鉆套結(jié)構(gòu)已標準化，設計時可參閱機床夾具設計手冊。 特殊鉆套根據(jù)工件形狀或被加工孔位置的特殊性，有時需要設計特殊結(jié)構(gòu)的鉆套。由于本設計設定為大批量生產(chǎn)作業(yè)，所以可選用可換鉆套。(2) 鉆套主要結(jié)構(gòu)參數(shù)設

39、計在選定了鉆套結(jié)構(gòu)類型之后，需要確定鉆套的內(nèi)孔尺寸及其他相關(guān)尺寸。鉆套內(nèi)孔鉆套內(nèi)孔（又稱導向孔）直徑的基本尺寸應為所用刀具的最大極限尺寸,采用基軸制間隙配合。鉆孔或擴孔時其公差取f7或f8，粗鉸時取g7，精鉸時取g6。若鉆套引導的是刀具的導柱部分，則可按基孔制的相應配合選取，如h7/f7、h7/g6或h6/g5等。導向長度h如圖3-5所示，鉆套的導向長度h對刀具的導向作用影響很大，h較大時，刀具在鉆套內(nèi)不易產(chǎn)生偏斜，但會加快刀具與鉆套的磨損；h過小時，則鉆孔時導向性不好。通常取導向長度h與其孔徑之比為：h/d=12.5。當加工精度要求較高或加工的孔徑較小時，由于所用的鉆頭剛性較差，則h/d值可

40、取大些，如鉆孔直徑d5mm時，應取h/d2.5；如加工兩孔的距離公差為0.05mm時，可取h/d=2.53.5。排屑間隙h如圖3-6所示，排屑間隙h是指鉆套底部與工件表面之間的空間。如果h太小，則切屑排出困難，會損傷加工表面，甚至還可能折斷鉆頭。如果h太大，則會使鉆頭的偏斜增大，影響被加工孔的位置精度。一般加工鑄鐵件時，h=(0.30.7)d；加工鋼件時， h=(0.71.5)d；式中d為所用鉆頭的直徑。對于位置精度要求很高的孔或在斜面上鉆孔時，可將h值取得盡量小些，甚至可以取為零。圖3-5導向長度h 圖3-6 排削間隙h考慮被加工孔的尺寸m12設計鉆套為固定鉆套如圖3-7所示：（查 ） 圖3

41、-7固定鉆套表3-1鉆套對應的尺寸 d dd1ht基本尺寸極限偏差基本尺寸極限偏差1012+0.034+0.01618+0.023+0.01222200.08鉆套一般安裝在鉆模板上，鉆模板與夾具連接，鉆套與工件之間留有排屑空間，用于安裝鉆套的鉆模板，按其與夾具體的連接方式的不同，可分為以幾種類型。(1) 固定式鉆模板這種鉆模板是直接固定在夾具體上的，故鉆套相對于夾具體也是固定的，鉆孔精度較高。但是這種結(jié)構(gòu)對某些工件而言，裝拆不太方便。該鉆模板與夾具體多采用圓錐銷定位、螺釘緊固的結(jié)構(gòu)。對于簡單鉆模也可采用整體鑄造或焊接結(jié)構(gòu)。(2) 分離式鉆模板這種鉆模板與夾具體是分離的，并成為一個獨立部分，且模

42、板對工作要確定定位要求。工件在夾具體中每裝卸一次，鉆模板也要裝卸一次。(3) 鉸鏈式鉆模板這種鉆模板是通過鉸鏈與夾具體或固定支架連接在一起的，鉆模板可繞鉸鏈軸翻轉(zhuǎn)。當鉆孔的位置精度要求較高時，應予配制，并將鉆模板與支座側(cè)面間的配合間隙控制在0.010.02mm之內(nèi)。同時還要注意使鉆模板工作時處于正確位置。3 鉆模板的設計要點在設計鉆模板的結(jié)構(gòu)時，主要根據(jù)工件的外形大小、加工部位、結(jié)構(gòu)特點和生產(chǎn)規(guī)模以及機床類型等條件而定。要求所設計的鉆模板結(jié)構(gòu)簡單、使用方便、制造容易，并注意以下幾點：(1) 在保證鉆模板有足夠剛度的前提下，要盡量減輕其重量。在生產(chǎn)中，鉆模板的厚度往往按鉆套的高度來確定，一般在1030mm之間。如果鉆套較長，可將鉆模板局部加厚。此外，鉆模板一般不宜承受夾緊力。(2) 鉆模板上安裝鉆套的底孔與定位元件間的位置精度直接影響工件孔的位置精度，因此至關(guān)重要。在上述各鉆模板結(jié)構(gòu)中，以固定式鉆模板鉆套底孔的位置精度最高，而以懸掛式鉆模板鉆套底孔的位置精度為