Φ18H7孔连杆夹具设计说明书

1、齐齐哈尔工程学院机械制造技术基础课程设计机械制造技术基础课 程 设 计 题 目：连杆零件夹具设计 系 别：机电工程系 专 业：机械设计制造及其自动化 班 级：机械本132 姓 名： 指导教师：谢伟东 2016年6月24日目录一、设计题目和要求1（一）题目1（二）要求1（三）课程设计的目的2二、夹具定位和夹紧方案：2（一）定位基准的选择2（二）夹紧机构3（三）夹紧方案3三、切削力及夹紧力的计算5四、误差分析与计算6（一）验算中心距1200.05mm6（二）验算两孔平行度精度8（三）制造误差8五、钻套、衬套、钻模板设计与选用9六、夹具总装配图11七、设计小结11八、主要参考资料12小组分工一、设计

2、题目和要求（一）题目连杆零件其他部位都已加工完毕，工件所待加工的部位为18H7孔，零件的形状、尺寸及其位置如零件图1所示。零件生产批量10000件。 图1 零件图（二）要求1、应保证零件的加工质量，达到设计图纸的技术要求；2、在保证加工质量的前提下，尽可能提高生产效率；3、要尽量减轻工人劳动强度，必须考虑生产安全、工业卫生等措施；4、在立足企业的生产条件基础上，尽可能采用国内外新技术、新工艺、新装备；5、工艺规程应正确、完整、简洁、清晰；6、工艺规程应满足规范化。标准化要求；7、夹具设计保证工件的加工精度；8、提高生产效率、工艺性好、使用性好、经济性好。（三）课程设计的目的1、运用已学过的机床

3、夹具设计及有关课程的理论知识以及生产实习中所获得的实际知识，根据被加工零件的要求，设计既经济合理又能保证加工质量的夹具。2、培养结构设计能力，掌握结构设计的方法和步骤3、学会使用各种手册、图册、设计表格，规范等各种标准技术资料，能够做到熟练运用机械制造技术课程中的基本理论，正确的解决一个零件在加工中的加工基准的选择、定位、夹紧等。4、进一步培养机械制图、结构设计、等基本技能。二、夹具定位和夹紧方案：（一）定位基准的选择基准重合原则。即尽可能选择设计基准作为定位基准。这样可以避免定位基准与设计基准不重合而引起的基准不重合误差。基准统一原则，应尽可能选用统一的定位基准。基准的统一有利于保证各表面间

4、的位置精度，避免基准转换所带来的误差，并且各工序所采用的夹具比较统一，从而可减少夹具设计和制造工作。例如：轴类零件常用顶针孔作为定位基准。车削、磨削都以顶针孔定位，这样不但在一次装夹中能加工大多书表面，而且保证了各外圆表面的同轴度及端面与轴心线的垂直度。利用本夹具主要用来钻上18孔，加工时要满足粗糙度要求。为了保证技术要求，最关键是找到定位基准。同时，应考虑如何提高劳动生产率和降低劳动强度。由零件图可知：在对18孔进行加工前，底平面进行了粗、精铣加工36进行了钻、扩、铰加工。为了满足连杆的需要，使连杆左右两端底面定位固定，因不同零件存在一定的误差，应使连杆被加工两孔轴线与钻模板轴线的重合，所以

5、将钻模板固定，又因零件要求为垂直距离，所以设计右端平面固定，左端设置螺旋辅助支撑2进行左右两端垂直距离的调整定位，使其孔轴线与钻模板轴线重合。（二）夹紧机构防止钻孔时零件晃动，应对摇臂杆的两端底面以及前后移动进行定位固定，所以在右端设计定位销7、开口垫圈6、夹紧螺母5对零件零件进行固定；（如图2所示）定位销7通过垫圈16和六角螺母15固定于夹具体上。（三）夹紧方案本夹具用于在钻床上加工18mm孔。工件以底平面、两孔为定位基准，在定位环上实现完全定位。采用手动螺旋压板机构夹紧工件。该夹紧机构操作简单、夹紧可靠。锁紧螺母可调支撑 图2 定位零件、固定零件和其他辅助零件三、切削力及夹紧力的计算钻该孔

6、时选用：钻床Z525，刀具用高速钢刀具。由参考文献1查表1-2-7可得：切削力公式： 式中 查表得： 其中： 即：实际所需夹紧力：由参考文献1表1-2-12得：有：安全系数K可按下式计算有：式中：为各种因素的安全系数，见参考文献1表1-2-1可得： 所以 由计算可知所需实际夹紧力不是很大，为了使其夹具结构简单、操作方便，决定选用手动螺旋夹紧机构。取，查参考文献11-2-26可知移动形式压板螺旋夹紧时产生的夹紧力按以下公式计算：式中参数由参考文献1可查得： 其中： 螺旋夹紧力：由上述计算易得： 因此采用该夹紧机构工作是可靠的。四、误差分析与计算（一）验算中心距1200.05mm 图3 刀具引偏量

7、的计算影响此项精度的有：1、定位误差，此项主要是定位孔36H7与定位销36g7的间隙产生的，最大间隙为0.05mm;2、钻模板衬套中心与定位销中心距误差，装配图标注尺寸为1200.01mm，误差为0.02mm:3、钻套与衬套的间隙配合，由28H6/g5可知最大间隙为0.029mm;4、钻套内孔与外圆的同轴度误差，对于标准钻套，精度较高，可忽略。5、钻头与钻套的间隙会引偏刀具，产生中心距误差e，有下式求出： e=（H/2+h+B）max/H式中e为刀具引偏量（mm）；H为钻套导向高度（mm）；h为排泄空间，钻套下端面与工件间的高度（mm）；B为钻孔高度（mm）；max为刀具与钻套间的最大间隙（m

8、m）。上述各量如图3所示。在该例中刀具与钻套配合为18H7/g5，可知max=0.025；将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由上述各项按最大误差计算，实际上各误差也不可能同时出现最大值，各误差方向也可能不一致，其综合误差可按概率求和：=0.07mm中心距的误差为0.1mm,而该项误差为=0.07mm是允许误差的2/3，符合要求但应减小定位和导向的配合间隙。（二）验算两孔平行度精度工件要求18H7孔全长上平行度公差0.05mm.导致产生两孔平行度误差的因素有：设计基准与定位基准重合，没有

9、基准转换误差，但36H7/g6配合间隙及孔的端面的垂直度公差会产生基准位置公差，定位销轴中心与大头孔中心的偏斜角为1=1max/H1 式中1max为36H7/g6处的最大间隙（mm）;H1为定位销轴定位面长度（mm）。2、钻套孔中心与定位销的平行度公差，图中标注为0.02mm,则：3=0.02/30(rad).3、刀具引偏量e产生的偏斜角4=max/H，如图3所示。总的平行度误差为：= 小于等于2/3 合格。（三）制造误差1、中心线对定位件中心线位置精度. 取.2、内外圆同轴度误差查表。故，则.知此方案可行。五、钻套、衬套、钻模板设计与选用工艺孔的加工只需钻切削就能满足加工要求。故选用可换钻套

10、（其结构如下图4所示）以减少更换钻套的辅助时间。 图4 可换钻套铰工艺孔钻套结构参数如下表1： 表1 钻套dHD公称尺寸允差51212+0.018+0.007221810490.518衬套选用固定衬套其结构如图5所示： 图5 固定衬套其结构参数如下表2：表2固定衬套dHDC 公称尺寸允差公称尺寸允差12+0.034+0.0161218+0.023+0.0120.52钻模板选用固定式钻模板，用4个沉头螺钉和2个锥销定位于夹具体上。六、夹具总装配图七、设计小结 本夹具设计课程实践环节即将结束，课题是根据零件的加工内容所设计的钻床专用夹具。从零件的结构特点及加工内容初步拟定定位方案，夹紧方案，绘制草图，修改方案，最终确定方案。这期间巩固复习了以前学习过的内容并进行了综合运用，提高了我们综合运用所学知识以及理论结合实际的能力。通过此次的学习不仅使我对课本内容有了更深入的认识，培养了我分析问题的能力。对灵活运用工具手册解决问题的能力有了明显地提高。我基本掌握了专用夹具设计的方法和步骤。由于自己的能力所限，设计中还有许多不足之处，以后还要继续不断的学习改进。八、主要参考资料1 王光斗，王春福，机床夹具设计手册M，上海科学技术出版社，2000。2 廖