Φ18H7孔連桿夾具設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)

1、齊齊哈爾工程學(xué)院機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課 程 設(shè) 計(jì) 題 目：連桿零件夾具設(shè)計(jì) 系 別：機(jī)電工程系 專(zhuān) 業(yè)：機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化 班 級(jí)：機(jī)械本132 姓 名： 指導(dǎo)教師：謝偉東 2016年6月24日目錄一、設(shè)計(jì)題目和要求1（一）題目1（二）要求1（三）課程設(shè)計(jì)的目的2二、夾具定位和夾緊方案：2（一）定位基準(zhǔn)的選擇2（二）夾緊機(jī)構(gòu)3（三）夾緊方案3三、切削力及夾緊力的計(jì)算5四、誤差分析與計(jì)算6（一）驗(yàn)算中心距1200.05mm6（二）驗(yàn)算兩孔平行度精度8（三）制造誤差8五、鉆套、襯套、鉆模板設(shè)計(jì)與選用9六、夾具總裝配圖11七、設(shè)計(jì)小結(jié)11八、主要參考資料12小組分工一、設(shè)計(jì)

2、題目和要求（一）題目連桿零件其他部位都已加工完畢，工件所待加工的部位為18H7孔，零件的形狀、尺寸及其位置如零件圖1所示。零件生產(chǎn)批量10000件。 圖1 零件圖（二）要求1、應(yīng)保證零件的加工質(zhì)量，達(dá)到設(shè)計(jì)圖紙的技術(shù)要求；2、在保證加工質(zhì)量的前提下，盡可能提高生產(chǎn)效率；3、要盡量減輕工人勞動(dòng)強(qiáng)度，必須考慮生產(chǎn)安全、工業(yè)衛(wèi)生等措施；4、在立足企業(yè)的生產(chǎn)條件基礎(chǔ)上，盡可能采用國(guó)內(nèi)外新技術(shù)、新工藝、新裝備；5、工藝規(guī)程應(yīng)正確、完整、簡(jiǎn)潔、清晰；6、工藝規(guī)程應(yīng)滿(mǎn)足規(guī)范化。標(biāo)準(zhǔn)化要求；7、夾具設(shè)計(jì)保證工件的加工精度；8、提高生產(chǎn)效率、工藝性好、使用性好、經(jīng)濟(jì)性好。（三）課程設(shè)計(jì)的目的1、運(yùn)用已學(xué)過(guò)的機(jī)床

3、夾具設(shè)計(jì)及有關(guān)課程的理論知識(shí)以及生產(chǎn)實(shí)習(xí)中所獲得的實(shí)際知識(shí)，根據(jù)被加工零件的要求，設(shè)計(jì)既經(jīng)濟(jì)合理又能保證加工質(zhì)量的夾具。2、培養(yǎng)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)能力，掌握結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的方法和步驟3、學(xué)會(huì)使用各種手冊(cè)、圖冊(cè)、設(shè)計(jì)表格，規(guī)范等各種標(biāo)準(zhǔn)技術(shù)資料，能夠做到熟練運(yùn)用機(jī)械制造技術(shù)課程中的基本理論，正確的解決一個(gè)零件在加工中的加工基準(zhǔn)的選擇、定位、夾緊等。4、進(jìn)一步培養(yǎng)機(jī)械制圖、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、等基本技能。二、夾具定位和夾緊方案：（一）定位基準(zhǔn)的選擇基準(zhǔn)重合原則。即盡可能選擇設(shè)計(jì)基準(zhǔn)作為定位基準(zhǔn)。這樣可以避免定位基準(zhǔn)與設(shè)計(jì)基準(zhǔn)不重合而引起的基準(zhǔn)不重合誤差。基準(zhǔn)統(tǒng)一原則，應(yīng)盡可能選用統(tǒng)一的定位基準(zhǔn)?；鶞?zhǔn)的統(tǒng)一有利于保證各表面間

4、的位置精度，避免基準(zhǔn)轉(zhuǎn)換所帶來(lái)的誤差，并且各工序所采用的夾具比較統(tǒng)一，從而可減少夾具設(shè)計(jì)和制造工作。例如：軸類(lèi)零件常用頂針孔作為定位基準(zhǔn)。車(chē)削、磨削都以頂針孔定位，這樣不但在一次裝夾中能加工大多書(shū)表面，而且保證了各外圓表面的同軸度及端面與軸心線(xiàn)的垂直度。利用本夾具主要用來(lái)鉆上18孔，加工時(shí)要滿(mǎn)足粗糙度要求。為了保證技術(shù)要求，最關(guān)鍵是找到定位基準(zhǔn)。同時(shí)，應(yīng)考慮如何提高勞動(dòng)生產(chǎn)率和降低勞動(dòng)強(qiáng)度。由零件圖可知：在對(duì)18孔進(jìn)行加工前，底平面進(jìn)行了粗、精銑加工36進(jìn)行了鉆、擴(kuò)、鉸加工。為了滿(mǎn)足連桿的需要，使連桿左右兩端底面定位固定，因不同零件存在一定的誤差，應(yīng)使連桿被加工兩孔軸線(xiàn)與鉆模板軸線(xiàn)的重合，所以

5、將鉆模板固定，又因零件要求為垂直距離，所以設(shè)計(jì)右端平面固定，左端設(shè)置螺旋輔助支撐2進(jìn)行左右兩端垂直距離的調(diào)整定位，使其孔軸線(xiàn)與鉆模板軸線(xiàn)重合。（二）夾緊機(jī)構(gòu)防止鉆孔時(shí)零件晃動(dòng)，應(yīng)對(duì)搖臂桿的兩端底面以及前后移動(dòng)進(jìn)行定位固定，所以在右端設(shè)計(jì)定位銷(xiāo)7、開(kāi)口墊圈6、夾緊螺母5對(duì)零件零件進(jìn)行固定；（如圖2所示）定位銷(xiāo)7通過(guò)墊圈16和六角螺母15固定于夾具體上。（三）夾緊方案本夾具用于在鉆床上加工18mm孔。工件以底平面、兩孔為定位基準(zhǔn)，在定位環(huán)上實(shí)現(xiàn)完全定位。采用手動(dòng)螺旋壓板機(jī)構(gòu)夾緊工件。該夾緊機(jī)構(gòu)操作簡(jiǎn)單、夾緊可靠。鎖緊螺母可調(diào)支撐 圖2 定位零件、固定零件和其他輔助零件三、切削力及夾緊力的計(jì)算鉆該孔

6、時(shí)選用：鉆床Z525，刀具用高速鋼刀具。由參考文獻(xiàn)1查表1-2-7可得：切削力公式： 式中 查表得： 其中： 即：實(shí)際所需夾緊力：由參考文獻(xiàn)1表1-2-12得：有：安全系數(shù)K可按下式計(jì)算有：式中：為各種因素的安全系數(shù)，見(jiàn)參考文獻(xiàn)1表1-2-1可得： 所以 由計(jì)算可知所需實(shí)際夾緊力不是很大，為了使其夾具結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、操作方便，決定選用手動(dòng)螺旋夾緊機(jī)構(gòu)。取，查參考文獻(xiàn)11-2-26可知移動(dòng)形式壓板螺旋夾緊時(shí)產(chǎn)生的夾緊力按以下公式計(jì)算：式中參數(shù)由參考文獻(xiàn)1可查得： 其中： 螺旋夾緊力：由上述計(jì)算易得： 因此采用該夾緊機(jī)構(gòu)工作是可靠的。四、誤差分析與計(jì)算（一）驗(yàn)算中心距1200.05mm 圖3 刀具引偏量

7、的計(jì)算影響此項(xiàng)精度的有：1、定位誤差，此項(xiàng)主要是定位孔36H7與定位銷(xiāo)36g7的間隙產(chǎn)生的，最大間隙為0.05mm;2、鉆模板襯套中心與定位銷(xiāo)中心距誤差，裝配圖標(biāo)注尺寸為1200.01mm，誤差為0.02mm:3、鉆套與襯套的間隙配合，由28H6/g5可知最大間隙為0.029mm;4、鉆套內(nèi)孔與外圓的同軸度誤差，對(duì)于標(biāo)準(zhǔn)鉆套，精度較高，可忽略。5、鉆頭與鉆套的間隙會(huì)引偏刀具，產(chǎn)生中心距誤差e，有下式求出： e=（H/2+h+B）max/H式中e為刀具引偏量（mm）；H為鉆套導(dǎo)向高度（mm）；h為排泄空間，鉆套下端面與工件間的高度（mm）；B為鉆孔高度（mm）；max為刀具與鉆套間的最大間隙（m

8、m）。上述各量如圖3所示。在該例中刀具與鉆套配合為18H7/g5，可知max=0.025；將H=30mm,h=12,B=18mm代入，可求 e=（30/2+12+18）*0.025/30 e=45*0.025/30 e=0.038mm由上述各項(xiàng)按最大誤差計(jì)算，實(shí)際上各誤差也不可能同時(shí)出現(xiàn)最大值，各誤差方向也可能不一致，其綜合誤差可按概率求和：=0.07mm中心距的誤差為0.1mm,而該項(xiàng)誤差為=0.07mm是允許誤差的2/3，符合要求但應(yīng)減小定位和導(dǎo)向的配合間隙。（二）驗(yàn)算兩孔平行度精度工件要求18H7孔全長(zhǎng)上平行度公差0.05mm.導(dǎo)致產(chǎn)生兩孔平行度誤差的因素有：設(shè)計(jì)基準(zhǔn)與定位基準(zhǔn)重合，沒(méi)有

9、基準(zhǔn)轉(zhuǎn)換誤差，但36H7/g6配合間隙及孔的端面的垂直度公差會(huì)產(chǎn)生基準(zhǔn)位置公差，定位銷(xiāo)軸中心與大頭孔中心的偏斜角為1=1max/H1 式中1max為36H7/g6處的最大間隙（mm）;H1為定位銷(xiāo)軸定位面長(zhǎng)度（mm）。2、鉆套孔中心與定位銷(xiāo)的平行度公差，圖中標(biāo)注為0.02mm,則：3=0.02/30(rad).3、刀具引偏量e產(chǎn)生的偏斜角4=max/H，如圖3所示?？偟钠叫卸日`差為：= 小于等于2/3 合格。（三）制造誤差1、中心線(xiàn)對(duì)定位件中心線(xiàn)位置精度. 取.2、內(nèi)外圓同軸度誤差查表。故，則.知此方案可行。五、鉆套、襯套、鉆模板設(shè)計(jì)與選用工藝孔的加工只需鉆切削就能滿(mǎn)足加工要求。故選用可換鉆套

10、（其結(jié)構(gòu)如下圖4所示）以減少更換鉆套的輔助時(shí)間。 圖4 可換鉆套鉸工藝孔鉆套結(jié)構(gòu)參數(shù)如下表1： 表1 鉆套dHD公稱(chēng)尺寸允差51212+0.018+0.007221810490.518襯套選用固定襯套其結(jié)構(gòu)如圖5所示： 圖5 固定襯套其結(jié)構(gòu)參數(shù)如下表2：表2固定襯套dHDC 公稱(chēng)尺寸允差公稱(chēng)尺寸允差12+0.034+0.0161218+0.023+0.0120.52鉆模板選用固定式鉆模板，用4個(gè)沉頭螺釘和2個(gè)錐銷(xiāo)定位于夾具體上。六、夾具總裝配圖七、設(shè)計(jì)小結(jié) 本夾具設(shè)計(jì)課程實(shí)踐環(huán)節(jié)即將結(jié)束，課題是根據(jù)零件的加工內(nèi)容所設(shè)計(jì)的鉆床專(zhuān)用夾具。從零件的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)及加工內(nèi)容初步擬定定位方案，夾緊方案，繪制草圖，修改方案，最終確定方案。這期間鞏固復(fù)習(xí)了以前學(xué)習(xí)過(guò)的內(nèi)容并進(jìn)行了綜合運(yùn)用，提高了我們綜合運(yùn)用所學(xué)知識(shí)以及理論結(jié)合實(shí)際的能力。通過(guò)此次的學(xué)習(xí)不僅使我對(duì)課本內(nèi)容有了更深入的認(rèn)識(shí)，培養(yǎng)了我分析問(wèn)題的能力。對(duì)靈活運(yùn)用工具手冊(cè)解決問(wèn)題的能力有了明顯地提高。我基本掌握了專(zhuān)用夾具設(shè)計(jì)的方法和步驟。由于自己的能力所限，設(shè)計(jì)中還有許多不足之處，以后還要繼續(xù)不斷的學(xué)習(xí)改進(jìn)。八、主要參考資料1 王光斗，王春福，機(jī)床夾具設(shè)計(jì)手冊(cè)M，上?？茖W(xué)技術(shù)出版社，2000。2 廖