第一篇：連桿蓋夾具課程設(shè)計.

四川交通職業(yè)技術(shù)學(xué)院課程設(shè)計

連桿蓋夾具設(shè)計說明書

第十組 3-10圖

專業(yè)：機械制造及自動化 課程名稱：機械制造工藝學(xué) 指導(dǎo)教師：張 俊 紀 學(xué)生：范耕川

黃德盛 謝望春 楊濱

張周 郭浩 二零一三年六月二十六日

四川交通職業(yè)技術(shù)學(xué)院

四川交通職業(yè)技術(shù)學(xué)院課程設(shè)計

提出問題

1.選擇哪道工序進行夾具設(shè)計？

答：我們選擇了上端15mm凹槽進行夾具設(shè)計。2.怎樣定位？

答：我們選擇的是一面一銷定位。以大端面定位側(cè)面。用一個菱形銷定位Φ20的孔。用底座將工件底面壓緊。

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小組成員分配。

定位方案：范耕川 畫零件圖：謝望春 畫裝配圖：郭浩、張周 寫說明書：黃德盛

計算（查表）：范耕川、楊濱

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摘

要

本學(xué)期我們進行了機械制造夾具設(shè)計。我們組設(shè)計的設(shè)計題目是連桿蓋，經(jīng)商討決定針對銑上端15mm槽工序設(shè)計專用夾具。本夾具有以下優(yōu)點：1.安裝方便，將工件放入1個菱形銷即可定位，再用壓扳壓緊，即可對工件加工；2.便于拆卸，在普通壓板上改進，使用梯形設(shè)計，可以很快拆卸和安裝。提高了生產(chǎn)效率；3.夾具結(jié)構(gòu)簡單，夾緊可靠。

本文主要論述了連桿的加工工藝及其夾具設(shè)計。連桿的尺寸精度、形狀精度以及位置精度的要求都很高，而連桿的剛性比較差，容易產(chǎn)生變形，因此在安排工藝過程時，就需要把各主要表面的粗精加工工序分開。逐步減少加工余量、切削力及內(nèi)應(yīng)力的作用，并修正加工后的變形，就能最后達到零件的技術(shù)要求。

本次設(shè)計闡述了專業(yè)夾具結(jié)構(gòu)設(shè)計及工作過程。本夾具性能可靠，運行平穩(wěn)，提高生產(chǎn)效率，降低勞動強度和生產(chǎn)成本。

關(guān)鍵字：連桿蓋 ,夾具設(shè)計,現(xiàn)代加工工藝

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目 錄

1.1確定定位基準................................................................................6 1.2 確定夾具整體方案.......................................................................7 1.3定位誤差的分析............................................................................8 1.4夾緊力的計算................................................................................8 1.5夾具精度分析................................................................................9 1.6誤差分析........................................................................................9 1.7 夾具總體設(shè)計...............................................................................9 1.8夾具的設(shè)計及操作的簡要說明..................................................12 1.9結(jié)構(gòu)特點......................................................................................12 總

結(jié)...................................................................................................13 參考文獻...................................................................................................14

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夾具體的總體設(shè)計

1.1 確定定位基準

為了提高勞動生產(chǎn)率，保證加工質(zhì)量，降低勞動強度，需要設(shè)計專用的夾具。

根據(jù)工藝決定設(shè)計第十道工序精銑上端槽銑床專用夾具，本夾具將用于 XX52型號立式銑床，刀具為高速鋼錯齒三面刃銑刀。

方案1：由零件及零件加工工藝可知由大端側(cè)面為和Φ81的孔為定位精基準，采用一面兩銷的定位方案完全定位，如下圖：

圖6.1 定位方案一

方案2：采用一個長銷定位Φ81的通孔加一個V形塊在小端定位，在左邊采用活動的V形塊夾緊。如下圖：

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圖6.2 定位方案二

1.2 確定夾具整體方案

方案一：采用一面一銷的定位方案：用大端面定位側(cè)面，用一個菱形銷定位Φ20孔，底端通過夾具底面定位，然后通過壓板夾緊側(cè)面。

方案二：采用一個長銷定位Φ81的通孔加一個V形塊在小端定位，在左邊采用活動的V形塊夾緊。

方案比較：第二個方案有些不足，采用長銷定位Φ81的通孔加一個V形塊定位難以保證槽的側(cè)面的平行度，而且在左端加V形塊示以夾緊力會導(dǎo)致工件向右偏差影響Φ20孔的同軸度。

而第一個方案中采用一面兩銷的定位，既能保證Φ20孔軸的同軸度又能保證槽側(cè)面的平行度，所以第一個方案是最合理的方案。

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1.3定位誤差的分析

本工序加工要求保證的位置精度主要是平行度公差0.2mm。本工序的定位銷和20孔的配合選用的是H6/h5孔的尺寸為20，查表經(jīng)過計算得到定位銷尺寸為，由于在選擇定位基準時，所選擇的定位基準與工序基準重合，不存在不重合定位誤差又由于定位副制造誤差引起的定位誤差Δ=0.023+0.009=0.032mm 定位誤差小于零件要求的公差的三分之一，所以以上方案可行。

1.4夾緊力的計算

針對成批生產(chǎn)的工藝，此夾具選用螺旋夾緊機構(gòu)夾壓工作。

根據(jù)文獻[3]表9.4-10查的銑削力的計算公式如下：

Fz?xFyFuFCFapafawZd0fnqwf

此次工序選用的刀具為高速鋼錯齒三面刃銑刀：d0=160,l=12,Z=24,切削厚度ap=1，銑削寬度ae=40 查9.4-10得到

CF=294, xF=1.0,yF=0.72,uF=0.86,wF=0,qF=0.86, 帶入公式得到Fz=662.3N 垂直分力Fv=0.3Fz=199N 考慮到安全系數(shù)K=K1K2K3K4,其中K1=1.5，K2=1.1，K3=1.1，K4=1.1 所以 F=KF=397N,所以選用的機構(gòu)的夾緊力N>397N 根據(jù)《夾具設(shè)計手冊》表1-2-25查得用扳手M8六角螺母的夾緊力為1024.5N遠遠滿足要求了，故選用M8螺母.四川交通職業(yè)技術(shù)學(xué)院課程設(shè)計

1.5夾具精度分析

使用夾具加工時，影響被加工零件位置精度的誤差因素主要有；

1、定位誤差

工件安裝在夾具上位置不準確或不一致。

2、夾具制造與裝夾誤差

包括夾具制造誤差、夾緊誤差、導(dǎo)向誤差。

3、加工過程誤差

在加工過程中由于工藝系統(tǒng)的幾何誤差、受力變形、熱變形、磨損以及各種隨機因素所造成的加工誤差。

1.6誤差分析

由于每一個工件的尺寸和表面形狀上存在著公差范圍內(nèi)的差異，夾具定位元件也有一定的制造誤差，結(jié)果會使每個具體表面相對于理想位置產(chǎn)生位置變動量，產(chǎn)生定位誤差。

定位誤差實質(zhì)上就是工序基準在加工尺寸方向上的最大變動量。這個變動量相對于基本尺寸而言是個微量，因而可將其視為某個基本尺寸的微分。找出以工序基準為端點的在加工尺寸方向上的某個基本尺寸，對其進行微分，就可以得到定位誤差。

1.7 夾具總體設(shè)計

圖6.3 裝配圖主視圖

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圖6.4 裝配圖俯視圖

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圖6.5 裝配圖左視圖

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1.8夾具的設(shè)計及操作的簡要說明

放置工件時,將工件以銷定位放在夾具體上,壓動壓壓板,旋緊M8的螺母使工件壓緊,工完成后, 旋松M8螺母，旋轉(zhuǎn)壓板90度,松開鉆模板,旋松M8螺母，即可以取出零件。

1.9結(jié)構(gòu)特點

該夾具結(jié)構(gòu)簡單,操作方便。

此次設(shè)計的夾具有如下優(yōu)點：

(1)安裝方便，將工件放入一個定位銷內(nèi)便可以定位，再用壓扳壓緊，即可 對工件加工；

(2)便于拆卸，在普通壓板上改進，使用梯形設(shè)計，可以很快拆卸和安裝。提高了生產(chǎn)效率；

(3)夾具結(jié)構(gòu)簡單，夾緊可靠。

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總

結(jié)

機械制造工藝學(xué)課程設(shè)計終于完成了，時間雖然短暫但是它對我們來說受益匪淺。通過這次設(shè)計作業(yè)我們不再是只知道書本上的空理論，不再是紙上談兵，而是將理論與實踐相結(jié)合進行了自己的設(shè)計。在課程設(shè)計的過程中，我們組員們通過不斷的努力，弄清楚了本次設(shè)計的主要來龍去脈，最重要的是我們通過這次的設(shè)計不但加深了對工藝這么專業(yè)課程中學(xué)到的知識有了進一步的鞏固，而且學(xué)會了應(yīng)用以前學(xué)到的知識，更深一層次的體會到工藝的重要性和設(shè)計的靈活性。在此過程中使我們的團隊精神得到了充分的體現(xiàn)同時也鍛煉了我們團隊合作的能力。而夾具的設(shè)計是需要個人去思考與設(shè)計，要做出自己的東西，使得我們的個人思考能力和獨自處理問題的能力對到了很大的提高。

通過這次設(shè)計，我們學(xué)會了如何用已有的知識來解決問題，同時舊的知識得到了溫故，我們在這個過程中用到了大一學(xué)習(xí)的CAD，還有大二設(shè)計變速箱的相關(guān)知識，各科與此同時各科的聯(lián)系更加緊密。同時還掌握了怎樣查詢資料。通過

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將書本知識和實踐相結(jié)合，使我對零件的制造和工藝設(shè)計有了很深刻的認識和詳盡的了解，同時對夾具的設(shè)計也有了一定的了解。通過和組員的合作制定出工藝和具體的夾具，使我懂得了團結(jié)合作和個人能力的重要性。既分工又合作才能更快更好的完成設(shè)計任務(wù)，在體現(xiàn)個人特色的同時又從別人那里學(xué)到更好的方法，同時又給予了同學(xué)前進的動力。在設(shè)計過程中讓我又深入的悟到做人和學(xué)習(xí)的很多道理，確實使得個人方面的能力得到了提高。同時也非常感謝張老師給予了我們的指點和幫助。

參考文獻

機械制造工藝學(xué)課程設(shè)計指導(dǎo)書（張龍勛 主編）

機械工業(yè)出版社

機械制造工藝學(xué)（徐嘉元 曾家駒 主編）

機械工業(yè)出版社

機床夾具設(shè)計手冊（王光斗 王春福 主編）

上?？萍技夹g(shù)出版社

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第二篇：連桿蓋夾具課程設(shè)計

連桿蓋夾具設(shè)計

本夾具有以下優(yōu)點：1.安裝方便，將工件放入1個菱形銷即可定位，再用壓扳壓緊，即可對工件加工；2.便于拆卸，在普通壓板上改進，使用梯形設(shè)計，可以很快拆卸和安裝。提高了生產(chǎn)效率；3.夾具結(jié)構(gòu)簡單，夾緊可靠。

本文主要論述了連桿的加工工藝及其夾具設(shè)計。連桿的尺寸精度、形狀精度以及位置精度的要求都很高，而連桿的剛性比較差，容易產(chǎn)生變形，因此在安排工藝過程時，就需要把各主要表面的粗精加工工序分開。逐步減少加工余量、切削力及內(nèi)應(yīng)力的作用，并修正加工后的變形，就能最后達到零件的技術(shù)要求。

夾具體的總體設(shè)計

1.1 確定定位基準

為了提高勞動生產(chǎn)率，保證加工質(zhì)量，降低勞動強度，需要設(shè)計專用的夾具。

根據(jù)工藝決定設(shè)計第十道工序精銑上端槽銑床專用夾具，本夾具將用于 XX52型號立式銑床，刀具為高速鋼錯齒三面刃銑刀。

方案1：由零件及零件加工工藝可知由大端側(cè)面為和Φ81的孔為定位精基準，采用一面兩銷的定位方案完全定位，如下圖：

圖6.1 定位方案一

方案2：采用一個長銷定位Φ81的通孔加一個V形塊在小端定位，在左邊采用活動的V形塊夾緊。如下圖：

圖6.2 定位方案二

1.2 確定夾具整體方案

方案一：采用一面一銷的定位方案：用大端面定位側(cè)面，用一個菱形銷定位Φ20孔，底端通過夾具底面定位，然后通過壓板夾緊側(cè)面。

方案二：采用一個長銷定位Φ81的通孔加一個V形塊在小端定位，在左邊采用活動的V形塊夾緊。

方案比較：第二個方案有些不足，采用長銷定位Φ81的通孔加一個V形塊定位難以保證槽的側(cè)面的平行度，而且在左端加V形塊示以夾緊力會導(dǎo)致工件向右偏差影響Φ20孔的同軸度。

而第一個方案中采用一面兩銷的定位，既能保證Φ20孔軸的同軸度又能保證槽側(cè)面的平行度，所以第一個方案是最合理的方案。

1.3定位誤差的分析

本工序加工要求保證的位置精度主要是平行度公差0.2mm。本工序的定位銷和20孔的配合選用的是H6/h5孔的尺寸為20，查表經(jīng)過計算得到定位銷尺寸為，由于在選擇定位基準時，所選擇的定位基準與工序基準重合，不存在不重合定位誤差又由于定位副制造誤差引起的定位誤差Δ=0.023+0.009=0.032mm 定位誤差小于零件要求的公差的三分之一，所以以上方案可行。

1.4夾緊力的計算

針對成批生產(chǎn)的工藝，此夾具選用螺旋夾緊機構(gòu)夾壓工作。

根據(jù)文獻[3]表9.4-10查的銑削力的計算公式如下：

Fz?xFyFuFCFapafawZd0fnqwf

此次工序選用的刀具為高速鋼錯齒三面刃銑刀：d0=160,l=12,Z=24,切削厚度ap=1，銑削寬度ae=40 查9.4-10得到

CF=294, xF=1.0,yF=0.72,uF=0.86,wF=0,qF=0.86, 帶入公式得到Fz=662.3N 垂直分力Fv=0.3Fz=199N 考慮到安全系數(shù)K=K1K2K3K4,其中K1=1.5，K2=1.1，K3=1.1，K4=1.1 所以 F=KF=397N,所以選用的機構(gòu)的夾緊力N>397N 根據(jù)《夾具設(shè)計手冊》表1-2-25查得用扳手M8六角螺母的夾緊力為1024.5N遠遠滿足要求了，故選用M8螺母.1.5夾具精度分析

使用夾具加工時，影響被加工零件位置精度的誤差因素主要有；

1、定位誤差

工件安裝在夾具上位置不準確或不一致。

2、夾具制造與裝夾誤差

包括夾具制造誤差、夾緊誤差、導(dǎo)向誤差。

3、加工過程誤差

在加工過程中由于工藝系統(tǒng)的幾何誤差、受力變形、熱變形、磨損以及各種隨機因素所造成的加工誤差。

1.6誤差分析

由于每一個工件的尺寸和表面形狀上存在著公差范圍內(nèi)的差異，夾具定位元件也有一定的制造誤差，結(jié)果會使每個具體表面相對于理想位置產(chǎn)生位置變動量，產(chǎn)生定位誤差。

定位誤差實質(zhì)上就是工序基準在加工尺寸方向上的最大變動量。這個變動量相對于基本尺寸而言是個微量，因而可將其視為某個基本尺寸的微分。找出以工序基準為端點的在加工尺寸方向上的某個基本尺寸，對其進行微分，就可以得到定位誤差。

1.7 夾具總體設(shè)計

圖6.3 裝配圖主視圖

圖6.4 裝配圖俯視圖

圖6.5 裝配圖左視圖

1.8夾具的設(shè)計及操作的簡要說明

放置工件時,將工件以銷定位放在夾具體上,壓動壓壓板,旋緊M8的螺母使工件壓緊,工完成后, 旋松M8螺母，旋轉(zhuǎn)壓板90度,松開鉆模板,旋松M8螺母，即可以取出零件。

1.9結(jié)構(gòu)特點

該夾具結(jié)構(gòu)簡單,操作方便。

此次設(shè)計的夾具有如下優(yōu)點：

(1)安裝方便，將工件放入一個定位銷內(nèi)便可以定位，再用壓扳壓緊，即可 對工件加工；

(2)便于拆卸，在普通壓板上改進，使用梯形設(shè)計，可以很快拆卸和安裝。提高了生產(chǎn)效率；

(3)夾具結(jié)構(gòu)簡單，夾緊可靠。

參考文獻

機械制造工藝學(xué)課程設(shè)計指導(dǎo)書（張龍勛 主編）

機械工業(yè)出版社

機械制造工藝學(xué)（徐嘉元 曾家駒 主編）

機械工業(yè)出版社

機床夾具設(shè)計手冊

王春福 主編）

上?？萍技夹g(shù)出版社 8（王光斗

第三篇：夾具課程設(shè)計

課程設(shè)計說明書

課 程 名 稱 機械制造裝配設(shè)計

設(shè) 計 課 程 鉆模夾具設(shè)計 專 業(yè) 機械設(shè)計制造及其自動化 姓 名

年 月 日

課 程 設(shè) 計 任 務(wù) 書

機械械工程 系 機械設(shè)計制造及其自動化 專業(yè) 學(xué)生姓名 班級 學(xué)號

課程名稱： 機械制造裝備設(shè)計 設(shè)計題目： 鉆模夾具設(shè)計

課程設(shè)計內(nèi)容與要求：

設(shè)計內(nèi)容：鉆削夾具裝配圖一張，零件圖一張。要求：

1、設(shè)計（裝配圖按夾具要求設(shè)計，相關(guān)的配合尺寸要標明，在說明書中要有夾具定位計算，夾緊等方案的選擇）。

2、零件圖要符合工程圖的根據(jù)要求，圖紙的標題要有材料。

設(shè)計（論文）開始日期 年 月 日 指導(dǎo)老師

設(shè)計（論文）完成日期 年 月 日

年 月 日

課 程 設(shè) 計 評 語 第 頁

機械械工程 系 機械設(shè)計制造及其自動化 專業(yè) 學(xué)生姓名 班級 學(xué)號

課程名稱： 機械制造裝備設(shè)計 設(shè)計題目： 鉆模夾具設(shè)計

課程設(shè)計片篇幅：

圖 紙 共 2 張

說明書 共 16 頁

指導(dǎo)老師評語：

年 月 日 指導(dǎo)老師

目 錄

序言................................................................................................................................1 第一章 設(shè)計準備工作..................................................................................................2

1．1 設(shè)計前的準備工作.........................................................................................................2

1．1．1明確工件的年生產(chǎn)綱領(lǐng)....................................................................................2 1．1．2 機床的選擇.......................................................................................................2 1．2 熟悉工件圖.....................................................................................................................2

第二章 夾具設(shè)計..........................................................................................................4

2.1 定位方案...........................................................................................................................4

2．1．1 定位基準的選擇...............................................................................................4 2．1．2 定位元件的布置...............................................................................................5 2．2 結(jié)構(gòu)方案.........................................................................................................................5

2．2．1 夾具體設(shè)計.......................................................................................................5 2．2．2 分度裝置設(shè)計...................................................................................................7 2．2．3 對刀—導(dǎo)向裝置設(shè)計.......................................................................................8 2．2．4 加緊裝置設(shè)計...................................................................................................9 2．3 夾具裝配圖的繪制.......................................................................................................10 2．3．1 夾具裝配圖上尺寸、公差的標準.................................................................10 2．3．2 夾具公差與配合的選擇.................................................................................11 2．3．3 夾具裝配圖上形位公差的標準.....................................................................11 第三章 方案設(shè)計論證................................................................................................14

3．1 設(shè)計思路.......................................................................................................................14 3．2 設(shè)計方法與結(jié)果...........................................................................................................14 致謝..............................................................................................................................15 參考文獻......................................................................................................................16

序言

本課程設(shè)計的目的：

1、運用已學(xué)過的機床夾具設(shè)計及有關(guān)課程的理論知識以及生產(chǎn)實習(xí)中所獲得的實際知識，根據(jù)被加工零件的要求，設(shè)計既經(jīng)濟合理又能保證加工質(zhì)量的夾具。

2、培養(yǎng)結(jié)構(gòu)設(shè)計能力，掌握結(jié)構(gòu)設(shè)計的方法和步驟。

3、學(xué)會使用各種手冊、圖冊、設(shè)計表格，規(guī)范等各種標準技術(shù)資料，能夠做到熟練運用機械制造技術(shù)課程中的基本理論，正確的解決一個零件在加工中的加工基準的選擇、定位、夾緊等。

4、進一步培養(yǎng)機械制圖、結(jié)構(gòu)設(shè)計、等基本技能。專用夾具設(shè)計的基本要求 :

1、夾具設(shè)計應(yīng)滿足零件加工工序的精度要求。

2、應(yīng)能提高加工生產(chǎn)率。

3、操作方便、省力、安全。

4、具有一定使用壽命和較低的夾具制造成本。

5、具有良好的結(jié)構(gòu)工藝性：便于制造、檢驗、裝配、調(diào)整、維修。機床夾具在機械加工中起著十分重要的作用，歸納起來，主要表現(xiàn)在以下幾個方面。

1、縮短輔助時間，提供勞動生產(chǎn)率，降低加工成本。

2、保證加工精度，穩(wěn)定加工質(zhì)量。

3、降低對工人的技術(shù)要求，減輕工人的勞動強度，保證安全生產(chǎn)。

4、擴大機床的工藝范圍，實現(xiàn)“一機多能”。

5、在自動化生產(chǎn)和流水線生產(chǎn)中，便于平衡生產(chǎn)節(jié)拍。

第一章 設(shè)計準備工作

1．1 設(shè)計前的準備工作

1．1．1明確工件的年生產(chǎn)綱領(lǐng)

企業(yè)在計劃期內(nèi)應(yīng)當生產(chǎn)的產(chǎn)品產(chǎn)量和進度計劃稱為生產(chǎn)綱領(lǐng)。企業(yè)根據(jù)市場需求和自身的生產(chǎn)能力決定生產(chǎn)計劃。

該產(chǎn)品年產(chǎn)量為1000件，其設(shè)備品率為2%，機械加工的廢品率為3%。

N=Qn(1+α%)(1+β%)=1000*1*(1+2%)(1+3%)=1051

該工件的年產(chǎn)量為1051件，其屬于輕型零件。故生產(chǎn)類型屬于中批生產(chǎn)。

1．1．2 機床的選擇

夾具與機床的連接方式，主要可以分為以下兩大類：第一類屬于夾具安裝在機床的回轉(zhuǎn)主軸上。第二類屬于夾具安裝在機床的工作臺上。

根據(jù)工件設(shè)計要求，此工件要求加工3－Φ16H7的孔。因此該夾具設(shè)計應(yīng)選用第二類連接方式。查《機床夾具設(shè)計手冊》，選用Z525-1立式鉆床。

1．2 熟悉工件圖

工件圖應(yīng)該無遺漏地給出制造零件所需的全部信息，包括幾何形狀、全部尺寸、加工面的尺寸公差、形狀公差和表面粗糙度要求、材料和熱處理要求、其他特殊技術(shù)要求等。

該工件的工件圖如下：

已知該工件的材料為HT200，加工3–Φ16H7(其它工序已經(jīng)加工完成)。

第二章 夾具設(shè)計

2.1 定位方案

2．1．1 定位基準的選擇

加工時，使工件在機床上或夾具上占據(jù)一正確位置所依據(jù)的基準稱為定位基準。分析該工件所要加工的孔，該孔與Φ32H7孔之間的距離為60±0.2mm,又是工件的測量基準，這樣設(shè)計基準與工序基準重合。因此確定該孔的中心線為定位基準。

2．1．2 定位元件的布置

為了限制其自由度，定位元件的布置有一下三種方案： 1）、方案一：用一個圓柱銷伸入Φ32H7mm孔中限制了兩個自由度，用一個支承板支承A面這樣限制了三個自由度，用一個浮動圓柱銷伸入Φ16H7mm的孔中限制了兩個自由度。顯然此方案不能滿足“六點定位”原理，出現(xiàn)了過定位，并且加工時比較費時需不斷移動工作臺。

2）、方案二：用一個圓柱銷伸入Φ32H7mm孔中限制了兩個自由度，用一個支承板支承A面這樣限制了三個自由度，用一個浮動V形塊限制Φ40的外圓表面。雖然V形塊有對中作用，但是其外圓表面沒有進行任何加工，其不能保證加工精度的要求。

3）、方案三：用一個圓柱銷伸入Φ32H7mm孔中限制了兩個自由度，用一個支承板支承A面限制了三個自由度，用一個浮動菱形銷伸入Φ16H7mm孔中限制一個自由度。很明顯此時滿足了“六點定位”原理，在加工完一個孔后，旋轉(zhuǎn)工件90度，在其位置安裝一個菱形銷用其定位，之后加工第二個孔，以此類推加工第三個。此方案不僅能滿足“六點定位”原理，還縮短了加工時間。

在以上三個方案中，第一、二種方案不能采用；第三種方案使定位誤差等于零，其結(jié)構(gòu)比前兩種方案復(fù)雜，但中批量生產(chǎn)的條件下來看，第三種方案較合適。

2．2 結(jié)構(gòu)方案

2．2．1 夾具體設(shè)計

夾具體是夾具的基礎(chǔ)體，它將夾具上的各種裝置和元件連接成一個整體，并通過它將夾具安裝到機床上。它的結(jié)構(gòu)形狀及尺寸大小，取決于加工工件的特點、尺寸大小，各種元件的結(jié)構(gòu)和布局，夾具于機床的連接方式，切削力、重力等大小的影響。

夾具體應(yīng)滿足以下幾點計算要求：

1、應(yīng)有足夠的強度和剛度。

2、力求結(jié)構(gòu)簡單及裝卸工件方便。

3、結(jié)構(gòu)工藝形好。

4、排屑切屑要方便。

5、在機床上安裝穩(wěn)定可靠。

6、具有適當?shù)木群统叽绶€(wěn)定性。

夾具體毛坯可以分為四類：

1、鑄造夾具體。鑄造夾具體如圖2-1（a）所示。

2、焊接夾具體。焊接夾具體如圖2-1（b）所示。

3、鍛造夾具體。鍛造夾具體如圖2-1（c）所示。

4、裝配夾具體。裝配夾具體如圖2-1（d）所示。

（a）

（b）

（c）

（d）

圖2-1 夾具體毛坯的類型

分析工件本次夾具體的設(shè)計采用裝配式夾具體，這樣可以降低生產(chǎn)成本，減少生產(chǎn)周期，并且精度穩(wěn)定。

2．2．2 分度裝置設(shè)計

為了易于保證加工表面間的位置精度，或減少裝夾次數(shù)，提高生產(chǎn)率，通常多采用分度加工的方法。即在完成一個表面加工以后，依次使工件隨同夾具的可動部分轉(zhuǎn)過一定角度或一定距離，對下一個表面進行加工，直至完成全部加工內(nèi)容，具有這種功能的裝置稱為分度裝置。

按分度的運動形式可以分為回轉(zhuǎn)式和直線移動式兩類：

1、回轉(zhuǎn)分度裝置。

2、直線分度裝置。

對于本工件來說，該工件體積較小，質(zhì)量較輕，易于手動操作。在夾具設(shè)計中，該夾具為單件加工。這樣可以提供以下幾個方案。

1）、方案一：利用伸入Φ32的圓柱銷當做旋轉(zhuǎn)裝置，進行手動旋轉(zhuǎn)。分別用浮動菱形銷和夾具體底座上的菱形銷當做定位裝置。

2）、方案二：用浮動菱形銷定位Φ16H7的孔，在A面上安裝一個旋轉(zhuǎn)裝置，使之與Φ16H7的一起旋轉(zhuǎn)。在旋轉(zhuǎn)裝置上進行定位。

3）、方案三：在夾具體底座上安裝三個浮動菱形銷，手動旋轉(zhuǎn)工件，依次對Φ16H7的孔進行定位。

由于加工的工件體積較小質(zhì)量較輕且夾具為單件生產(chǎn)，不宜采用較復(fù)雜的夾具。在上述三個方案中屬方案一比較簡單，因此采用方案一的方案。

2．2．3 對刀—導(dǎo)向裝置設(shè)計

對刀裝置由對刀塊和塞尺組成。借助對刀裝置可以迅速而準確地確定夾具與刀具的相對位置。

導(dǎo)向裝置用于在鉆、鏜類機床上加工孔和孔系時對刀具進行導(dǎo)向，引導(dǎo)元件主要有鉆模和鏜模。借助于引導(dǎo)元件可提高被加工孔的幾何精度、尺寸精度以及孔系的位置精度。

這次加工是對孔系的加工，因此選取導(dǎo)向裝置。鉆套按其結(jié)構(gòu)和使用特點可以分為以下幾種類型。1）、固定鉆套。如圖2-2（a）和圖2-2（b）所示，固定鉆套分為A型和B型兩種。鉆套安裝在鉆模板或夾具體中，其配合為H7/n6或H7/r6.固定鉆套的結(jié)構(gòu)簡單，鉆孔精度高，適用于單一鉆孔工序和小批生產(chǎn)。

2）、可換鉆套。如圖2-2（c）所示，當工件為單一鉆孔工序的大批量生產(chǎn)時，為便于更換磨損的鉆套，選用可換鉆套。鉆套于襯套之間采用F7/m6或H7/m6配合，襯套與鉆模板之間采用H7/n6配合。當鉆套磨損后，可卸下螺釘，更換新的鉆套。螺釘能防止加工時鉆套的轉(zhuǎn)動，或退刀時隨刀具自行拔出。

3）、快換鉆套。如圖2-2（d）所示，當工件需鉆、擴、鉸多工序加工時，為能快速更換不同孔徑的鉆套，應(yīng)選用快換鉆套?？鞊Q鉆套的有關(guān)配合同可換鉆套。更換鉆套時，將鉆套削邊轉(zhuǎn)至螺釘處，即可去鉆套。削邊的方向應(yīng)考慮刀具的旋向，以免鉆套隨刀具自行拔出。

（a）固定鉆套

（c）可換鉆套

（d）快換鉆套

圖2-2 標準鉆套

由于鉆孔只能到達IT10~IT13精度，不能達零件所要求的IT7精度，零件所鉆孔徑為Φ16mm，鉆、擴兩次便能達到所要求精度，因此需要快換鉆套。

2．2．4 加緊裝置設(shè)計

工件定位后將其位置固定下來，稱為夾緊。設(shè)計夾緊裝置應(yīng)遵循以下原則：

1、工件不移動原則；

2、工件不變形原則；

3、工件不振動原則；

4、安全可靠原則；

5、經(jīng)濟實用原則。

設(shè)計夾緊裝置時，夾緊力的確定包括夾緊力的方向、作用點和大小三個要素。1）、夾緊力的方向

夾緊力的方向要有利于工件的定位，并注意工件的剛性方向，不能使工件有脫離定位表面的趨勢，防止工件在夾緊力的作用下產(chǎn)生變形。

2）、夾緊力的作用點

夾緊力的作用點應(yīng)選擇在定位元件支承點的作用范圍內(nèi)，以及工作剛度高的位置。確保工件定位準確、不變形。

3）、夾緊力的大小

夾緊力的大小，對于保證定位穩(wěn)定、夾緊可靠，確定夾緊裝置的結(jié)構(gòu)尺寸，都有著密切的關(guān)系。夾緊力的大小要適當。

在實際設(shè)計中，常采用估算法、類比法和試驗法確定所需的夾緊力。當采用估算法確定夾緊力時，其公式為

Fwk?KFw

式中

Fwk——實際所需夾緊力，N；

Fw——在一定條件下，由靜力平衡算出的理論夾緊力，N；

K——安全系數(shù)，粗略計算時，粗加工取K=2.5~3，精加工取K=1.5~2。

夾緊機構(gòu)的旋轉(zhuǎn) 1）、方案一：在Φ50mm圓柱上表面采用開口墊圈的螺旋夾緊機構(gòu)。2）、方案二：在Φ50mm圓柱外圓表面利用夾緊機構(gòu)夾緊外圓。

由于本工件體積較小質(zhì)量較輕，在加工工件時為單件生產(chǎn)，勞動強度不大。為了是夾緊力的方向與切削力、重力同向，則夾緊力在Φ50mm的軸心上，因此可以選用螺母夾緊。

2．3 夾具裝配圖的繪制

夾具裝配圖的繪制，是在夾具結(jié)構(gòu)方案草圖經(jīng)過老師審定之后進行的。夾具的總裝配圖應(yīng)按國家制圖標準繪制，繪制比例盡量采用1：1。主視圖應(yīng)按操作者的視線方向繪制。總裝配圖應(yīng)將夾具的工作原理、各種裝置的結(jié)構(gòu)及其互相關(guān)心表達清楚。在完整地表達出夾具工作原理和構(gòu)造的基礎(chǔ)上，視圖的數(shù)量盡可能少。

2．3．1 夾具裝配圖上尺寸、公差的標準

一般說來，在夾具總裝配圖上應(yīng)標注的基本尺寸和公差有以下幾種： 1）、夾具的輪廓尺寸

指夾具的最大輪廓尺寸。當夾具結(jié)構(gòu)中有可動部分時，應(yīng)包括可動部分處于極限位置時，在空間所占的尺寸。

2）、影響定位精度的尺寸和公差

主要指工件與定位元件及定位元件之間的尺寸、公差。

3）、影響對刀精度的尺寸和公差

主要指刀具與對刀或?qū)蛟g的尺寸、公差。

4）、影響夾具在機床上的安裝精度的尺寸和公差

主要指夾具安裝基面與機床相應(yīng)配合表面之間的尺寸、公差。

5）、影響夾具精度的尺寸和公差

主要指定位元件、對刀元件、安裝基面三者之間的位置尺寸和公差。

6）、其他重要尺寸和公差

主要指定位元件、對刀元件、安裝基面三者之間的位置尺寸和公差。

2．3．2 夾具公差與配合的選擇

夾具尺寸會直接影響工件加工精度，取其公差為

?j??~??k

?35?式中

?j——夾具裝配圖上的尺寸公差或位置公差；

?11??k——與?j相應(yīng)的工件尺寸公差。

2．3．3 夾具裝配圖上形位公差的標準

1）、鉆套軸線相對于定位表面（或軸線）的平行度、垂直度、對稱度。2）、鉆套軸線相對于底座底平面的垂直度。3）、處于同一圓周位置上的鉆套所在圓的圓心相對定位元件的軸心的同軸度。

4）、活動定位件的對稱中心線相對定位元件、鉆套軸心線的位置度。

第三章 方案設(shè)計論證

3．1 設(shè)計思路

1）、首先根據(jù)已知工件的需要，選擇加工機床，應(yīng)選用立式鉆床加工比較合理。

2）、工件主要定位部分為Φ32mmH7的圓孔軸心以及Φ16H7的圓孔，我設(shè)想用長銷小平面組合與菱形銷定位，這樣雖限制了五個自由度，但可以滿足定位要求。

3）、最后將長銷小平面組合固定在一塊底板上，長銷小平面組合與菱形銷定位后，利用內(nèi)六角螺釘和定位銷定位進行夾緊，工件的夾緊力的方向垂直與工件的軸線方向，作用點為軸線上。

3．2 設(shè)計方法與結(jié)果

1）、首先對工件的加工要進行分析，已知工件上鉆3-Φ16H7的孔，根據(jù)工件的形狀和加工要求，采用鉆床比較合理。

2）、在定位方面，采用了長銷小平面組合與菱形銷定位方式，僅限制了五個自由度，但滿足了定位要求。所以只需要將工件夾緊就可以進行加工了，在垂直方向上進行夾緊。利用六角螺母擰緊的方式進行夾緊，由于工件是中批量生產(chǎn)，并且此方式簡單使用，而且不影響加工過程，所以最總選擇此方案進行夾緊。

3）、最后，對整個夾緊方案分析得出，定位可靠，夾緊工件穩(wěn)定，所以此夾具設(shè)計可行。

致謝

本次課程設(shè)計是在指導(dǎo)老師的關(guān)懷和悉心的指導(dǎo)下完成的。他嚴謹?shù)闹螌W(xué)精神，嚴肅的科學(xué)態(tài)度，精益求精的工作作風(fēng)，深深的感染了我。在指導(dǎo)老師的指導(dǎo)和關(guān)心下，我才有信心更好的完成此次課程設(shè)計。

機械制造裝備課程設(shè)計是學(xué)完了機械制造裝備設(shè)計和大部分專業(yè)課，并進行了生產(chǎn)實習(xí)的基礎(chǔ)上進行的又一個實踐性教學(xué)環(huán)節(jié)。這次課程設(shè)計過程中我遇到了不少的困難，在老師的幫助和在圖書館查閱資料下，最終解決了困難。

這次課程設(shè)計使我們能綜合運用機械制造技術(shù)基礎(chǔ)中的基本理論，并結(jié)合生產(chǎn)實習(xí)中學(xué)到的實踐知識，獨立地分析和解決了零件機械制造問題，設(shè)計了機床專用夾具這一典型的工藝裝備，提高了結(jié)構(gòu)設(shè)計能力和獨立解決問題的能力，為今后的畢業(yè)設(shè)計及未來從事的工作打下了良好的基礎(chǔ)。

參考文獻

1.趙雪松 《機械制造裝備設(shè)計》 武漢：華中科技大學(xué)出版社，2011.1 2.王先逵 《機械制造工藝學(xué)》 北京：機械工業(yè)出版社，2011.6 3.吳拓 《簡明機床夾具設(shè)計手冊》 北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2010.4 4.李名望 《機床夾具設(shè)計實例教程》 北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2009.9 5.陳立德 《機械制造裝備設(shè)計課程設(shè)計》 北京：高等教育出版社，2010.8 6.孫恒 《機械原理》 北京：高等教育出版社，2000.8 7.喻子建 8.張玉 9.成大先 10.高小康

《機械設(shè)計習(xí)題與解析分析》 沈陽：東北大學(xué)出版社，2000.6 《幾何量公差與測量技術(shù)》 沈陽：東北大學(xué)出版社，1999.7 《機械設(shè)計手冊》 北京：化學(xué)工業(yè)出版社，1999.8 《互換性與測量技術(shù)》 北京：高等教育出版社，2002.3

第四篇：連桿加工夾具設(shè)計說明書

目錄

1、前言···································································· 2

2、設(shè)計任務(wù)及工況要求················································ 2

3、連桿零件分析························································ 2

4、設(shè)計條件······························································ 3

5、專用夾具的設(shè)計······················································ 4

5.1、本夾具的功用······················································· 4

5.2、設(shè)計方案分析比較·················································· 4

5.3、夾具工作原理······················································· 6

6、定位誤差計算························································ 6

7、夾緊力的計算與強度校核············································ 7

7.1、夾緊力的計算······················································ 7

7.2、強度校核··························································

8、夾具特點及使用說明················································ 8

9、心得體會····························································· 9

10、參考文獻···························································· 9

銑連桿小頭油槽夾具設(shè)計說明書

1、前言

連桿在工作過程中，連桿小頭油槽收集飛濺的潤滑油，并通過連桿小頭孔襯套上的小孔將潤滑油引導(dǎo)到活塞銷上，起到潤滑、冷卻活塞銷和活塞小頭孔襯套的作用。因此要求連桿小頭油槽不僅要位于連桿小頭頂部并銑穿，而且要有一定的對稱度；但在整個連桿加工過程中，銑連桿小頭油槽并不是一道非常重要的工序。連桿小頭油槽加工后形成的表面，在后續(xù)的工序中，不會用其做定位或夾緊使用，所以銑連桿小頭油槽的加工精度要求不高。

2、設(shè)計任務(wù)及工況要求

運用所學(xué)機械制造工程學(xué)等基本理論知識，正確解決連桿在加工時的定位和夾緊問題，選擇合理的方案，進行必要的計算，為492Q汽油機連桿的機械加工中的“銑連桿小頭油槽”這一工序設(shè)計一套專用夾具，努力做到使其具有質(zhì)優(yōu)、高效、低成本的特點。

連桿作為汽車發(fā)動機的關(guān)鍵零部件，使用量很大，在連桿加工工廠通常采用中批量或大批量生產(chǎn)，實行生產(chǎn)流水線作業(yè)。因此加工連桿小頭油槽可以選用臥式銑床X51，液壓夾緊。

3、連桿零件分析

連桿是汽車發(fā)動機的主要傳動機構(gòu)之一，在發(fā)動機缸體內(nèi)將活塞與曲軸連接起來，實現(xiàn)活塞與曲軸之間力的傳遞，將活塞的往復(fù)直線運動可逆地轉(zhuǎn)化為曲軸的旋轉(zhuǎn)運動，并實現(xiàn)功率的輸出。

連桿通常是一種細長的變截面非圓桿件，由從大頭到小頭逐步變小的工字型截面的連桿體、連桿蓋、螺栓及螺母等組成。不同結(jié)構(gòu)的發(fā)動機，連桿的結(jié)構(gòu)略有差異，但基本上都是由活塞銷孔端（小頭）、連桿身、曲柄銷孔端（大頭）三部分組成。連桿大頭孔套在曲軸連桿軸徑上，為了便于安裝，連桿一般自大頭孔處分開成連桿體和連桿蓋兩部分，然后用連桿螺栓連接。為了減少磨損，大頭孔內(nèi)裝有上下兩片軸瓦；連桿小頭孔與活塞銷相連，小頭孔內(nèi)壓入銅襯套，孔內(nèi)設(shè)有油槽，小頭頂部設(shè)有油孔，通過飛濺潤滑實現(xiàn)。為了減少慣性力，并有一定的剛度，連桿身采用工字型斷面。因此連桿工藝特點：外形復(fù)雜，不易定位；連桿的大、小頭是由細長的桿身相連，故剛性差，易彎曲、變形；尺寸精度、形位精度和表面質(zhì)量要求高。

連桿在工作過程中主要受三個方向的作用力：活塞頂上壓縮氣體力、活塞桿 2 組的往復(fù)運動慣性力，連桿高速擺動時產(chǎn)生的橫向慣性力

連桿的主要加工表面：連桿大、小頭孔；連桿大、小頭端面；連桿大頭剖分面及連桿螺栓孔等。

（1）大小端孔的精度要求：為了使大端孔與軸瓦及曲軸、小端孔與活塞銷能密切配合，減少沖擊的不良影響和便于傳熱，采用分組裝配法。（2）大小端孔中心線在兩個互相垂直方向的平行度：兩孔軸心線在連桿軸線方向的平行度誤差會使活塞在汽缸中傾斜，增加活塞與汽缸的摩擦力，從而造成汽缸壁損加劇。

（3）大小端孔的中心距：大小端孔的中心距影響汽缸的壓縮比，所以對其要求很高。

（4）大端孔兩端面對大端孔軸線的垂直度：此參數(shù)影響軸瓦的安裝和磨

損。

（5）連接螺栓孔：螺栓孔中心線對蓋體結(jié)合面與螺栓及螺母坐面的不垂直，會增加連桿螺栓的彎曲變形和扭轉(zhuǎn)變形，并影響螺栓伸長量而削弱螺栓強度。

（6）連桿螺栓預(yù)緊力要求：連桿螺栓裝配時的預(yù)緊力如果過小，工作時一旦脫開，則交變載荷能迅速導(dǎo)致螺栓斷裂。

（7）對連桿重量的要求：為了保證發(fā)動機運轉(zhuǎn)平穩(wěn)，連桿大、小頭重量和整臺發(fā)動機上的一組連桿的重量按圖紙的規(guī)定嚴格要求。

（8）軸瓦槽：對槽頭的要求非常高。

由于連桿在工作中承受多種急劇變化的動載荷，所以要求其材料具有足夠的疲勞強度及剛度要求，而且還要使其縱剖面的金屬宏觀組織纖維方向應(yīng)沿連桿中心線并與連桿外形相符合，不得有裂紋、斷裂、疏松、扭曲、氣泡、氣孔、分層和雜質(zhì)等缺陷。

連桿成品的金相顯微組織應(yīng)為均勻的細晶結(jié)構(gòu)，不允許有片狀鐵素體。

4、設(shè)計條件

加工工序中，在“銑連桿小頭油槽”工序之前，已經(jīng)完成了對連桿雙端面和側(cè)面的精加工，并且完成了連桿鉆擴小頭孔的加工工藝，因此在定位夾緊時可以選擇已加工表面作為定位基準。

而連桿的加工在工廠實行生產(chǎn)流水線作業(yè)，進行大批量的生產(chǎn)，要求生產(chǎn)效率高，并且盡量降低工人勞動強度和生產(chǎn)成本。通用機床X51可以滿足本工序的加工要求，因此可設(shè)計與X51工作臺配套使用的夾具，并選用液壓自動夾緊的方式以降低勞動強度，提高生產(chǎn)效率。

5、專用夾具的設(shè)計

5.1、本夾具的功用

在機床上進行加工工件工程中，為了使工件的表面以及各項指標能夠達到圖紙規(guī)定的尺寸、幾何形狀以及與其他表面的相互位置精度等技術(shù)要求，在加工前必須將工件定位、夾緊。本夾具主要用于銑連桿小頭油槽，它采用通用的定位元件，使被加工的連桿在夾具的安裝過程能夠迅速實現(xiàn)定位夾緊。夾具只有安裝到機床的工作臺上才能實現(xiàn)被加工工件的加工工序，因此本夾具的另一功用是連接安裝到臥式銑床X51的工作臺上。

5.2、設(shè)計方案比較分析

根據(jù)本工序“銑連桿小頭油槽”的加工工藝要求，選用臥式銑床X51，3mm盤狀銑刀進行銑削加工。故被加工零件——連桿的定位夾緊，根據(jù)加工工藝方法，可以有多種方案。方案

一、定位元件：支撐板、圓柱銷、削邊銷；

夾緊裝置：液壓自動夾緊，直壓板；

定位夾緊原理如下圖：

1、小頭支撐板

2、削邊銷

3、加緊壓板

4、大頭支撐板

5、圓柱銷

方案

二、定位元件：支撐板、圓柱銷、定位塊；

夾緊裝置：液壓自動夾緊，直壓板；

定位夾緊原理圖如下：

1、小頭支撐板

2、可換定位銷

3、夾緊壓板

4、定位塊

5、大頭支撐板

方案一中采用“一面雙銷”的定位方式，能夠限制使得夾具結(jié)構(gòu)簡單，但由于在本道工序之前，連桿大頭孔還是毛坯面，沒有進行加工，因此基準精度很低；且考慮到鍛造連桿時的模型錐度，用圓柱銷定位連桿大頭孔，還存在定位可靠性差的缺點。

方案二采用大小頭支撐板、定位銷和定位塊作為定位元件。在本道工序之前，連桿大小頭雙端面和側(cè)面及連桿小頭孔已經(jīng)進行了精加工，選用上述已加工表面為定位面，基準精度較高，定位準確，可靠性高且安裝方便，只是夾具夾具結(jié)構(gòu)與方案一相比稍顯復(fù)雜。

綜上所述，方案二優(yōu)點明顯，好于方案一，故選用方案二作為本道工序“銑連桿小頭油槽”的夾具設(shè)計方案。

5.3、夾具工作原理

本工序“銑連桿小頭油槽”夾具設(shè)計原理方案如下圖所示。大小頭的支撐板支撐連桿端面，限制連桿的3個自由度；可換定位銷套在連桿小頭孔內(nèi)，限制2個自由度；定位塊與連桿大頭側(cè)面相連，限制1個自由度；因此本夾具可以實現(xiàn)“銑連桿小頭油槽”工藝的完全定位。

1、小頭支撐板

2、可換定位銷

3、夾緊壓板

4、定位塊

5、大頭支撐板

6、定位誤差計算

由于位于小頭頂部的定位面的定位尺寸為6.2±0.05，因此基準不重合誤差ΔB為δ差

D/2。定位孔與軸可以在任意方向上接觸，此種情況下，定位基準可以在任意方向上變動，其最大變動量為孔徑最大與軸頸最小時的間隙，所以基準位移誤

?Y?Dmax?dmin??D??d??式中，δD、δd、Δ分別為定位孔、軸的尺寸公差和孔軸配合的最小間隙。

由于ΔB和ΔY變化方向相反，所以定位誤差 ?D??Y??B??D??d??2 6 帶入數(shù)據(jù)：δD=0.012，δd=0.03，Δ=0.01，得到：ΔD=0.046mm。

7、夾緊力的計算和強度校核

7.1、夾緊力的計算

由【1】知：銑削切削力計算公式為：

P = Cp·t 0.86·Sz

0.7

2·D

-0.86

·B·z·kp

由于本工序“銑連桿小頭油槽”使用臥式銑床X51，盤狀銑刀，直徑D為75mm,寬度B為3mm，模數(shù)m 為3.50；連桿材料為40Cr，屬于中碳合金結(jié)構(gòu)鋼，σ為980MPa；

故由【1】知：

bCp = 808 N Sz = 0.01 mm D = 75 mm

0.8B = 3 mm z =12 kp =(σb/736)由連桿加工工藝圖可知：t = 8.3 mm 所以可以得出：

P = Cp·t·Sz·D·B·z·kp

0.860.72-0.860.8 = 808×8.3×0.01×75×3×12×(980/736)N

= 200 N

由【2】知：鋼與鋼的摩擦因數(shù)μ=0.3，理論夾緊力F: 0.860.72-0.86F = F·μ 即 F = P/μ

所以可以得出：

F = P/μ = 200/0.3 = 667 N

由【1】知：夾緊力計算公式為：

Fk = F·K K = Ko·K1·K2·K3·K4·K5·K6

由工藝規(guī)程可知Ko = 1.4 K1=1.2 K3 = 1.0 K4 = 1.0 K5 = 1.0 K6 = 1.0

故可知實際所需夾緊力Fk:

Fk = F·K = F·Ko·K1·K2·K3·K4·K5·K6 = 667×1.4×1.2×1×1×1×1 = 1120 N 7.2、強度校核

壓板強度校核：

由理論力學(xué)知識，對壓板受力分析可知，壓板所受的最大力矩M

M = Fk·L = 1120×0.86 N·m = 963.2 N·m

由于壓板厚度厚度H 為20mm，壓板寬度B2為50mm。所以彎曲應(yīng)力σp為：

σp = M/S = M/(H·B2)= 963.2÷0.2÷0.5 = 9632 Pa

而壓板材料為45鋼材，【σp】 為600 MPa，故壓板強度足夠。

壓板螺釘強度校核：

有理論力學(xué)知識可知，壓板螺釘為M16，所受的拉力同為5880 N ,所以壓板螺釘所受的拉應(yīng)力σp為：

σp = Fk /(πr)= 1120÷π÷0.16 = 13926 Pa

而壓板螺釘?shù)牟牧?Q235 的【σb】為375—500 MPa，故壓板螺釘?shù)膹姸茸銐颉?28、夾具特點及其使用說明

本工序“銑連桿小頭油槽”所用的夾具，定位元件由大小頭支撐板、可換定位銷、大頭定位塊組成，定位精確可靠，結(jié)構(gòu)比較簡單，安裝使用方便；且由于使用液壓自動夾緊，降低了工人的勞動強度，提高了生產(chǎn)效率。夾具在使用過程中，要注意定期維護檢測

9、心得體會

伴隨著機械制造工程學(xué)課程設(shè)計的開始，我們也踏入了大學(xué)的最后一年。雖然我們進入了大四，雖然我們在開學(xué)時僅僅有這一項學(xué)習(xí)任務(wù)，雖然我們課程設(shè)計的要求不如機械設(shè)計制作系的高，但由于種種的原因，我還是感覺到時間的緊迫。還好這一切幾乎都在計劃中進行，雖不能說是忙而不亂，有條不紊，但還是漸漸地完成了各項任務(wù)。而這其中機械制造工程學(xué)課程設(shè)計則是其中一項比較有意義的收獲。

我課程設(shè)計的任務(wù)是“銑連桿小頭油槽”加工工序的夾具設(shè)計，雖然是較為簡單的一項，但麻雀雖小，五臟俱全。從方案的設(shè)計制定，到定位元件、夾緊機構(gòu)的選用，再到定位誤差與夾緊力的計算與校核，每一個步驟都認真地查閱資料，從中收獲頗豐。

這次課程設(shè)計不僅是對學(xué)過知識的復(fù)習(xí)與鞏固，也是一種實踐的檢查和聯(lián)系，更是一種對設(shè)計研究的探索和嘗試。我們的大學(xué)生活，快要結(jié)束了，很快就要走上工作崗位或從事研究工作。我相信經(jīng)過大學(xué)這樣一次又一次的課程設(shè)計，未來的路雖然很漫長，但我們有能力克服前進路上的一切困難，迎來勝利的曙光！

10、參考文獻

【1】 《機床夾具設(shè)計手冊》 中國農(nóng)業(yè)大學(xué)工學(xué)院機械設(shè)計制造系

【2】 《機械零件手冊》 周開勤 主編 高等教育出版社 【3】 《機械制造工程學(xué)》 李偉、譚豫之 主編 機械工業(yè)出版社 【4】 《切削用量簡明手冊》 艾興、肖詩 主編 機械工業(yè)出版社

第五篇：液壓泵蓋夾具設(shè)計說明書

成都紡織高等專科學(xué)校

機械制造說明書

機械制造工藝學(xué)課程設(shè)計任務(wù)書

設(shè)計題目設(shè)計液壓泵蓋零件的機械加工工藝規(guī)程及工藝裝置（生

產(chǎn)綱領(lǐng)：4000件）

班級機設(shè)081 設(shè)計者楊淇茂 指導(dǎo)教師宋老師 評定成績

設(shè)計日期2010年6月2日

目錄

設(shè)計任務(wù)書

課程設(shè)計說明書正文 序言

一、零件的工藝分析

二、工藝規(guī)程設(shè)計

（一）確定毛坯的制造形式

（二）基面的選擇

（三）制定工藝路線

（四）機械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的確定

（五）確定切削用量及基本工時

三、專用夾具設(shè)計

（一）設(shè)計主旨

（二）夾具設(shè)計

四、課程設(shè)計心得體會 參考文獻

成都紡織高等?？茖W(xué)校 機械制造工藝學(xué)課程設(shè)計任務(wù)書

設(shè)計題目設(shè)計液壓泵蓋零件的機械加工工藝

規(guī)程及工藝裝置（生產(chǎn)綱領(lǐng)：4000件）

設(shè)計內(nèi)容：

1、產(chǎn)品零件圖1張

2、產(chǎn)品毛坯圖1張

3、機械加工工藝過程卡片1份

4、機械加工工序卡片1套

5、家具設(shè)計零件圖1~2張

6、課程設(shè)計說明書1份

班級機械設(shè)計081 設(shè)計者楊淇茂 指導(dǎo)教師宋老師 教研室主任

2010年6月2日

序言

機械制造工藝學(xué)課程設(shè)計是在我們大學(xué)的全部基礎(chǔ)課程、技術(shù)基礎(chǔ)課以及大部分專業(yè)課之后進行的。這是我們在進行畢業(yè)設(shè)計之前對所學(xué)各課程的一次深入的綜合性的鏈接，也是一次理論聯(lián)系實際的訓(xùn)練。因此，它在我們的大學(xué)習(xí)生活中占有十分重要的地位。就我個人而言，我希望能通過這次課程設(shè)計對自己將來從事的工作進行一次適應(yīng)性訓(xùn)練，從中鍛煉自己的分析問題、解決問題的能力。為今后參加祖國的現(xiàn)代化建設(shè)打下一個良好的基礎(chǔ)。

由于能力有限，設(shè)計尚有許多不足之處，懇請各位老師給予指教。

一、零件的分析

（一）零件的作用

題目所給定的零件是液壓泵蓋，他的作用有密封作用。

（二）零件的工業(yè)分析

1、以?25.5孔位中心的加工表面

這組表面的包括?32H8、?26H8、?66f9及其倒角，還有與?25.5孔軸線垂直的液壓泵蓋左端面，其中，其軸線與左端面有垂直度公差為0.03mm，左端面平面度為0.01/№00

2、液壓泵蓋右端面上的3個?24孔和7個?8.5和?15的階梯孔，其中孔與A-A軸有對稱關(guān)系和角度關(guān)系。

3、斜孔?4 由以上分析可知，其中加工難度主要集中在1過程中，由于該零件材料是鋁合金，在銑床上加工達不到精度要求，因此只能在車床上加工，在加工時必須使用專用夾具，保證它們之間的位置精度和尺寸精度要求。.二、工藝規(guī)程設(shè)計

（一）、確定毛坯的制造形式

零件材料為ZL106，對于圖紙的要求使用硬模鑄造，并之前使用熱處理，采用鑄造。

（二）、基面的選擇

基面的選擇是工藝規(guī)程設(shè)計中的重要工作之一。基面選擇得正確、合理，可以保證加工質(zhì)量，提高生產(chǎn)效率看。否則，就會使用加工工藝過程問題百出，嚴重的還會造成零件大批報廢，使生產(chǎn)無法進行。

1、粗基準的選擇

根據(jù)該零件的結(jié)構(gòu)特點、重量輕，比鋼硬度要低，加工難度要增加，但是該材料易于加工磨合低碳鋼較類似，因此，對零件要以R39兩湖面做四點定位加工液壓泵蓋右端面，以3個?24凸圓做3點定位加工液壓泵蓋左端面，及鉆孔。

2、精基準的選擇

精基準的選擇主要應(yīng)該考慮基準重合的問題。當設(shè)計基準與工序基準不重合時，應(yīng)該進行尺寸換算。

（三）、制定工藝路線

制定工藝路線的出發(fā)點，應(yīng)當使零件的幾何形狀、尺寸精度及位置精度等技術(shù)要求能得到合理的保證。在生產(chǎn)綱領(lǐng)已確定為大批生產(chǎn)的條件下，可以采用萬能機床配以專用工具，并盡量使工序集中來提高生產(chǎn)率。除此以外，還應(yīng)考慮經(jīng)濟效果，以便降低生產(chǎn)成本。工藝路線：

工序1：硬膜鑄造

工序2：熱處理后硬度為90~150HBS 工序3：車液壓泵蓋左右兩端面 工序4：鉆兩孔Φ25.5至Φ24

工序5：半精車液壓泵蓋左端面 工序6：粗車Φ66外圓

工序7：精車Φ66外圓和尺寸14右端面 工序8：擴孔、鏜孔Φ26

工序9：鉆3個孔Φ11鉆6個通孔Φ8.5 鉆孔6個Φ15

工序10：擴3個孔Φ11擴6個通孔Φ8.5 擴孔6個Φ15倒角C0.5 工序11：擴孔、精鏜Φ

32、Φ25.5和Φ26 倒角C1工序2 工序12：超精車液壓泵蓋左端面 工序13：鉆孔Φ4 工序14：送檢

以上工藝過程詳見以上附表機械加工工藝過程卡片。

（四）機械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的確定

“液壓泵蓋”零件材料為ZL106，硬度為90~140HBS，毛坯重量約為kg，生產(chǎn)類型為大批量生產(chǎn)，采用硬模鑄造。

根據(jù)上述原始資料及加工工藝，分別確定個加工表面的機械加工余量、工序尺寸、及毛坯尺寸如下：

1、液壓泵蓋兩端面軸線長度48mm 查《機械加工工藝手冊》，其余量值規(guī)定為1~2mm,現(xiàn)取2mm，雙邊4mm。

2、兩內(nèi)孔?25.5mmH8 毛坯為實心，不沖孔，參照《機械制造工藝設(shè)計簡明手冊》表2.3-9及2.3-12（以下簡稱《工藝手冊》）確定工序尺寸及余量為 鉆孔

24mm 擴孔

25.2mm

2Z=1.2mm 精鉸

25.5mm

2Z=0.3mm

3、外圓表面?66f9mm

?66f9mm為一凸臺，為簡化鑄造毛坯的外形，限制級鑄造成一平面，粗車

f=4mm

余量為20mm 粗車

f=4mm

余量為3mm 精車

f=0.5mm余量為1mm

4、孔3??24 鉆孔23mm 擴孔1mm

5、孔7??8.5mm和7??15mm 鉆孔的要求不高，經(jīng)過鉆孔和擴孔就可以達到要求。鉆孔?8mm 鉆孔?14 mm 擴孔?8.5mm

2Z=1.5mm

擴孔?15mm

2Z=1mm

6、孔?26H8mm 此孔是軸線是基準軸線，要垂直度公差要求。因此要以液壓泵蓋左端面作為基準。鉆孔?24mm

擴孔?25.8mm

2Z=1.8mm 鉸孔?26H8mm

2Z=0.2mm

7、孔?32H8mm 鉆?24mm

車?30?0.2mm

2Z=6mm 擴?31.80_0.1mm

2Z=1.8mm 精鏜?32H8mm

2Z=0.2mm

8、鉆?4mm

由于沒有精準的公差要求，用萬能鉆床一次性加工完成

五、確定切削用量及基本工時

工序三

1、車削液壓泵蓋左右端面 機床CM6125臥式車床 刀具

YG8N 2計算切削用量 1）、確定最大加工余量

已知毛坯長度方向加工余量為4mm，左右兩端面格2mm，粗車兩端面的最大加工余量為3mm，ap?1.5mm

2)、確定進給量f 根據(jù)《切削用量簡明手冊》（第三版）（以下簡稱《切削手冊》）表1.4

當?shù)稐U尺寸為16mm?25mm，ap?3mm以及工件直徑為110mm，f=0.6~0.9mm/r 按CM6125車床說明書f=0.81mm/r（參見表3-9）3）、計算切削速度

按《切削手冊》表1.27，切削速度的計算公式（壽命選T=60min）

Vc? CvTmapfxvyvKv式中Cv=262

yv?0.5Xv?0.1m=0.28

即KMv=0.8 KMFe=1.0 Vc?262?0.8?1.0?51.4m/min 0.280.120.560?1.5?0.814）、確定主軸轉(zhuǎn)速ns?1000Vc1000?51.4?m/min?149m/min ?dw??110按機床說明書先選取160r/min，實際切削速度V=55.3m/min 5)、計算切削工時

按《工藝手冊》6.2-1，取

L=26.5mmL1?2mmL2?0 L3?0

tm?L1?L2?L3?L426.5?2?0?min?0.22min

nwf0.81?160工序四

1、鉆孔?24mm加工條件：加工要求機床Z515刀具

查《切削手冊》表2.18 f=0.18~0.25mm/r 綜合考慮f=0.2mm/r

V=120~140m/min ns?1000Vc1000?120?1592r/min =??24?dwr/min 按機床選取nw?1540所以實際切削速度V=

2、切削工時 ?dwnw1000=116m/min t?L?L1?L221?1.5?4?min?0.09min式中L1?4mmL2?1.5 mmL?21mm

nwf1540?0.2工序五 半精車液壓泵蓋左端面

1）、最大加工余量1.3mm，切削進給量為f=0.5mm/r，ap?3mm（《機械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計指導(dǎo)教程》表5-2），查得V=200~400m/min n=868r/min 查CM6125車床n=1000r/min實際切削速度V=345.4m/min 2)、切削工時 t=L?L1?L255?2?3??0.131min

fn0.5?900工序六粗車?66mm外圓

最大加工余量為44mm，切削進給量f=1mm/r，ap?7mm，切削速度V=150~300m/min（《機械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計指導(dǎo)教程》表5-2）

速度取V=160m/min n=720r/min

查CM6125車床n=800r/min 實際切削速度V=165.8m/min 切削工時：t=L?L1?L25?2?3??0.013min

fn1?800工序七 精車Φ66外圓和尺寸14右端面

最大加工余量為1mm，切削進給量f=0.2mm/r，ap?0.5mm，切削速度V=300~600m/min（《機械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計指導(dǎo)教程》表5-2）

速度取V=300m/min n=1447r/min

查CM6125車床n=2000r/min 實際切削速度V=414.5m/min 切削工時：t=L?L1?L25?2?3??0.025min

fn0.2?2000工序八 擴孔Φ26 查《機械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計指導(dǎo)教程》表5-24

切削進給量f=0.9mm/r，ap?1.5mm，切削速度V=47.3m/min 則n=579r/min 查CM6125車床n=630r/min 實際切削速度V=51.4m/min 切削工時： t=L?L1?L29.5?3??0.022min

fn0.9?630工序九 鉸孔Φ26 查《機械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計指導(dǎo)教程》表5-24

切削進給量f=0.9mm/r，ap?1.5mm，切削速度V=5m/min 則n=61.2r/min 查CM6125車床n=63r/min 實際切削速度V=5.1m/min 切削工時： t=L?L1?L29.5?3??0.992min

fn0.2?63工序十 鉆3個孔Φ11鉆6個通孔Φ8.5 鉆孔6個Φ15

1、鉆孔?11mm加工條件：加工要求機床

C3366K-1 刀具

查《切削手冊》表2.18 f=0.1~0.18mm/r 綜合考慮f=0.15mm/r

V=100~130m/min

ns?1000Vc1000?100?2895r/min =??11?dwr/min 按機床選取nw?2000所以實際切削速度V=切削工時： ?dwnw1000=108.9m/min t?L?L1?L214?1.5?4?min?0.09min式中L1?4mmL2?1.5 mmL?14mm

nwf2000?0.2r/min所以實際切削速度V=

2、鉆孔?8.5mm按機床選取nw?2000t?L?L1?L248?1.5?2?min?0.128min

nwf2000?0.2?dwnw1000=54m/min，t=

r/min所以實際切削速度V=

3、鉆孔?8.5mm按機床選取nw?2000t=t??dwnw1000=94.2m/min，L?L1?L240?1.5?2?min?0.109min

nwf2000?0.2工序十一 鉸6個通孔Φ8.5，倒角C0.5 查《切削手冊》表2.25 進給量f=0.2mm/rap?0.03mm，V=20m/min ns?1000Vc=?dw1000?20?749r/min

??8.5按機床選取800r/min 所以實際切削速度V=?dwnw1000=22m/min t?L?L1?L240?1.5?2?min?0.306min

nwf710?0.2工序十二 粗鏜Φ32mm、Φ25.5mm 查《機械制造技術(shù)課程設(shè)計指導(dǎo)教程》表5-2 有f=0.35~0.65mm/r ap?2.5~6mm

V=200~400m/min ap?3.5mm

f=0.4mm/r

V=250m/min

1）、Φ32mm 計算實際轉(zhuǎn)速ns?1000Vc1000?250?2488r/min選n=2500r/min

=?dw??32實際切削速度V=251.2m/min 切削時間：t?L?L1?L2n?3?1.5.5min?0.01min

wf2500?32）、Φ25.5mm 計算實際轉(zhuǎn)速n1000Vc1000?250s??d=

?2488w??25.5r/min選n=2500r/min 實際切削速度V=251.2m/min 切削時間：t?L?L1?L2n?11.5?1.5.5min?0.01min

wf2500?3工序十三 精鏜Φ32mm、Φ25.5mm和?26mm

查《機械制造技術(shù)課程設(shè)計指導(dǎo)教程》表5-2 有f=0.1~0.3mm/r V=300~600m/min ap?0.5mm

f=0.1mm/r

V=300m/min

1）、精鏜Φ32mm 計算實際轉(zhuǎn)速nc1000?300s?1000V?d=

?2985r/minw??32選n=3150r/min 實際切削速度V=316.5m/min 切削時間：t?L?L1?L2n?3?1.53150?0.1min?0.02min

wf2）、精鏜Φ25.5mm 計算實際轉(zhuǎn)速n1000Vc?d=

1000?300s?w??25.5?3746r/min選n=3150r/min 實際切削速度V=253m/min 切削時間：t?L?L1?L2n?11.5?1.5?0.1min?0.04min

wf31503）、精鏜?26mm 計算實際轉(zhuǎn)速n?300s?1000Vc1000?d=

?2985r/min選n=3150r/min w??32實際切削速度V=316.5m/min

ap?0.3~2mm

切削時間：t?L?L1?L29.5?1.5?min?0.04min

nwf3150?0.1工序十四

超精車液壓泵蓋左端面

查《切削手冊》表1.15 f=0.075~0.15mm/r 綜合考慮f=0.1mm/r

V=915m/min ns?1000Vc1000?915?2650r/min =??110?dwr/min 按機床選取nw?2500所以實際切削速度V=切削工時： ?dwnw=863.5m/min 1000t?L?L1?L20.5?1.5?min?0.004min式中L1?1.5mmL?0.5mm

nwf2500?0.2工序十五

鉆孔Φ4 搖臂鉆床Z3025B?10

f=0.13~0.56mm/r

主軸轉(zhuǎn)速n=500r/min 時間大約t=0.05min

使用刀具YG640

二、專用夾具設(shè)計

為了提高勞動生產(chǎn)率，保證加工質(zhì)量，降低勞動強度，通常需要設(shè)計專用夾具。決定設(shè)計第四道工序——鉆?24mm。

（一）、設(shè)計主旨

該零件因為是不規(guī)則零件，又是大批量生產(chǎn)，兩孔之見沒有公差要求，只需找準定位中心，粗鉆孔，考慮如何提高勞動生產(chǎn)率，降低勞動強度。

（二）、夾具設(shè)計

1、定位基準的選擇

?32mm兩孔，由零件圖可知，有位置度要求3302、切削力及夾緊力的計算

切削刀具：鉆刀E226 該鉆床傳遞扭矩T=9549??0.1其主要基準選擇液壓泵蓋右端面。mm。

0.6P?3.72?103N?mm =9549?1540N0.7kF鉆孔時的軸向力F?9.81?61.2d0f扭矩M?9.81?0.081d0f20.8kM?9.81?61.2?24?0.020.7?1.2?5.39?105N

?9.81?0.081?242?0.020.8?1.0?1.832?104N?mm

2M2?1.832?104切向力Fa=??470N

d78實際切向力Fa1?KFa=470?1.4N=658N 由手動夾緊滿足要求

在計算切削力時，必須考慮安全系數(shù)，安全系數(shù)K=K1K2K3K4 式中K1——基本安全系數(shù)，K1=1.4 K2——加工安全系數(shù)，K2=1.1 K3——刀具鈍化安全系數(shù)，K3=1.1 K4——斷續(xù)切削安全系數(shù)，K4=1.1 于是F1=KF=1.4?1.1?1.1?1.1?5.39?10N=1?10N

3、定位誤差分析

（1）、已知兩圓的?24?0.0.5mm，由于M的作用有轉(zhuǎn)動趨勢，因此，零件安裝在夾具中的最大間隙為?bmax?0.05?(?0.05)?0.1mm，因而引起的轉(zhuǎn)角誤差?為

56?=arctan(0.1)?0.18?由此可知，最大側(cè)系滿足零件的精度要求。33（2）、兩圓的縱向誤差?max=0.05-（-0.05）=0.1mm滿足兩孔位置公差要求。

4、夾具設(shè)計及操作的簡要說明

如其所述，在設(shè)計夾具時，為提高勞動生產(chǎn)率，首先著眼于機動夾緊，本道工序是鉆削，需要的水平力不大，選擇了手動夾緊。本工序是粗加工，精度要求不是太高，因此只需保證兩孔公差。

四、課程設(shè)計心得體會

設(shè)計，兩個字，筆畫很簡單。但是，在這本該用兩個周而用了三周的日子里，我深深的對設(shè)計兩個字有了重新的感受——不容易，不是一兩天功夫就能辦好的，它是一個長期積累加總結(jié)不斷進步的過程，要想是抱佛腳那樣三天打漁兩天曬網(wǎng)，那么對于這個設(shè)計，你根本無法下手，因為這，讓我吃盡了苦頭。

一開始，拿到一個鋁合金材料的，資料找不到，圖一開始也沒有看清楚，就盲目的在那里胡編亂造，結(jié)果是事倍功半，徒勞無功。

搞這個課程設(shè)計，涉及的知識面比較廣，花費經(jīng)歷多，確實讓人累了，但是，卻讓我從中學(xué)到了不少東西，不僅是學(xué)習(xí)上的，態(tài)度上的更是有所提高。對于這次設(shè)計，我們只是初步的了解設(shè)計過程，真真正正的我們做出的在實際中是

根本不行的，所以，我應(yīng)該更多的去關(guān)注怎樣與實踐拉近距離，讓我更多的接觸更多現(xiàn)實的東西，那么相信會做的好的，我還是對自己有信心的。

最后，我衷心的感謝老師，是你嚴格的要求讓我學(xué)到了更多的東西。非常感謝！

五、參考文獻

1、切削用量簡明手冊

2、機械制造工藝設(shè)計簡明手冊

3、機械加工工藝手冊

4、機械制造工藝與機床夾具課程設(shè)計指導(dǎo)

5、機械制造基礎(chǔ)課程設(shè)計指導(dǎo)教程