连杆零件铣槽夹具设计.doc

常 州 机 电 职 业 技 术 学 院课 程 设 计课 程：夹具设计 题 目：连杆铣槽夹具设计系 部：电气工程系班 级：机电1234班姓 名：秦真平学 号：11240408指导教师：吴新平设计时间：2014年12月前 言机床夹具课程设计是我们在学完了大学的全部基础课，专业基础课以及专业课后进行的。这是我们在进行毕业设计之前对所学的各科课程一次深入的综合性总复习，也是一次理论联系实际的训练。因此，它在我们的大学生活中占有重要的地位。就我个人而言，我希望通过这次课程夹具设计对自己未来将从事的工作进一步适应性的训练，希望自己在设计中能锻炼自己的分析问题、解决问题、资料的能力，为以后的工作打下良好的基础。由于能力有限，设计尚有很多不足之处，希望各位老师给予指导。目 录/ O/ N. W$ T8 i一、夹具零件的分析. 41、产品零件图.47 b: H$ z4 0 b2 2 v( n2、主要零件的设计说明 .4二、夹具结构方案的设计. .51、基准面的选择.52、定位方式及定位元件的选择.63 |! D Y4 + N( Q2 3、夹紧方式及元器件选择.66 F4 B+ V# j) h! F4、装配方案.7$ G* 4 b0 ?- l, a0 X4 H1 I7 f5、夹具总装结构.8三! ! X; - e0 L# s1 b9 I0 e三三 、工装夹具的使用说明及装配要求.91、夹具的操作步骤.92、夹具使用要求. .9* m0 W: C4 b+ u/ n7 p四、课程设计小结及建议. .10五、参考资料.11/ O/ N. W$ T8 i5 M一、夹具零件的分析1产品零件图工件已加工过的大小头孔径分别为42.6+0.1 0mm和14.3 0 -0.1mm，两孔中心距为（570.06）mm，大、小厚度均为14.3 0 -0.1mm。如图1 图一（1）槽宽10+0.2 0mm，槽深3.2+0.4 0mm，表面粗糙度Ra为6.3m。（2）槽的中心线与两孔中心线的夹角为4530，且通过孔42.6+0.1 0的中心。2主要零件的设计说明（1）、夹具体夹具的设计应通盘考虑，使各组成部分通过夹具体有机地联系起来，形成一个完整的夹具。从夹具的总体设计考虑，由于铣削加工的特点，在加工中易引起振动，故要求夹具体及其上面组成部分的所有元件的刚度、强度要足够大。夹具体及夹具总体结构参见图8.36（2）、定位元件在保证角度尺寸4530方面，工序基准是两孔的中心线，以两孔为定位基准，不仅可以做到基准重合，而且操作方便。为了避免发生不必要的过定位现象，采用一个圆柱销和一个菱形销作定位元件。由于被加工槽的角度位置是以大孔的中心为基准的，槽的大孔应通过大孔的中心，并与两孔连线成45角，因此应将圆柱销放在大孔上，菱形销放在小孔上，如图3.14所示。工件以一面两孔为定位基准，定位元件采用一面两销，分别限制工件的6个自由度，属完全定位。（4 r F/ Z* P$ U4 r3）、压紧元件根据工件的定位方案，考虑夹紧力的作用力及方向，采用图3方式，它的夹紧力选在大孔端面，接近被加工面，从而增强了工件的刚度，切削过程不易产生振动，工件夹紧变形小，夹紧可靠。但是，要对夹紧机构的高度进行限制，以防止和铣刀杆相碰。由于该工件小，批量又不大，为使夹具结构简单，采用了手动的螺旋压板夹紧机构。（ w* Y( U: K2 r$ C) 0 H4）、其它元件当工件绕圆柱销转动到固定位置时，再用定位键菱形销定位，刀具就直接可以通过对刀块加工工件，已达到批量生产的要求。 二、夹具结构方案设计1基准面的选择（夹具体方式的确定）考虑到槽深的公差较大（0.4mm），因此完全可以保证加工精度的要求。同时，这样又可以使定位夹紧可靠，操作方面，所以应选择工件底面为定位基准，采用支承板作定位元件。; R/ j r3 T z+ v, w2.定位方式及元件选择在槽口深度方面的工序基准是工件的相应端面。从基准的重合的要求出发，定位基准最好选择此端面。但由于要在此断面上开槽，开槽必须朝上，相应的夹具定位势必设计成朝下，这对定位、加紧等操作和加工都不方便。因此，定位基准选在与槽相对的那个端面比较合适。由于槽深的尺寸的公差较大（0.4mm），而基准不重合在成的误差仅为0.1mm，所以这样选择定位基准是可以的。在保证夹角4530方面，工序基准是双孔中心线所在的平面，所以定位元件采用一圆柱销和一菱形销最为简便。由于槽开在大头断面上，槽的中心面应 通过孔42.6+0.1 0mm的中心线，这说明大头孔还是槽口的对称中心面的工序基准。因此，应选择大头孔42.6+0.1 0mm作主要定位基准，定位元件选择圆柱销（限制两个自由度）。而小头孔15.3+0.1 0mm作次要定位基准，定位元件选择菱形销（限制一个自由度），如图2 图23 |! D Y4 + N( Q2 3.夹紧方式及元器件选择根据工件的定位方案，考虑夹紧力的作用点及方向，采用如图3所示的方式较好。因它的夹紧点选在大孔端面，接近被加工表面，从而增加了工件的刚度，切削过程中不易产生振动，工件的夹紧变形也小，加紧可靠。但是，要对夹紧机构的高度加以限制，以防止和铣刀杆相碰。由于该工件较小，批量又不大，为使夹具结构简单，采用了手动的螺旋压板夹紧机构。 图36 F4 B+ V# j) h! F4.装配方案由零件图看出连杆零件每一面都有两对呈90度完全相同额槽，松开移动压板将工件放入夹具中位置如图3示，将移动压板压紧工件进行铣削，铣削完毕松开移动压板旋转工件90度如图3示，再次进行压紧铣削，完后取出工具工件进行下一工件。$ G* 4 b0 ?- l, a0 X4 H1 I7 f5.夹具总装结构图连杆零件铣槽夹具总装图1-定位销； 2-对刀块； 3-定位键； 4-夹具体； 5-圆柱销； 6-连杆工件； 7、9、10-移动压板； 11-挡销；三! ! X; - e0 L# s1 b9 I0 e三三 、工装夹具的使用说明及装配要求1.夹具的操作步骤（1）松开7、10移动压板的压紧螺母，将移动压板向外移，再将工件放在夹具体上，由1菱形销、5圆柱销对工件定位，将移动压板向中移动使其压在大孔端面，拧紧压紧螺母将工件夹紧。（2）铣槽后，松开压紧螺母，将移动压板外移，以大孔为中心将工件旋转90度是小孔对准下一菱形销，将移动压板向中移使其压在大孔端面，拧紧压紧螺母将工件夹紧。（3）铣槽后，松开压紧螺母，将移动压板外移，取出工件。2.夹具使用要求（1）.夹紧元件要有足够的刚度和强度，减小铣削时引起振动，保证工件的成品率。（2）.定位明确，易装夹和拆卸。 （3）.工件转动灵活，便于定位。* m0 W: C4 b+ u/ n7 p四、课程设计小结及建议通过上述机床夹具设计的实训过程可以看出，进行机床夹具设计是一项实践性很强的工作，需要熟练掌握机床夹具的设计原则、步骤和方法，勤学多练才能掌握。在机床夹具设计过程中，特别要求注意以下几点。（1） .机床夹具是为零件加工服务的，零件加工质量的保证是第一位的。想要做到这一点，首先，必须明确相应的工序的加工要求，条件允许的情况下，可以多考虑几种方案，再进行必要的计算，最终明确满足定位精度要求的、合理的定位和夹紧方案：其次，必须明白定位和夹紧是相辅相成的，仅有正确的定位，没有合理的（夹紧力的大小和方向要合理）夹紧装置，同样无法保证加工质量。（2） .机床夹具是在机床上使用的，要想保证零件与机床刀具之间的正确位置，除了夹具本身的结构设计外，还必须了解各种机床的结构特点，注意夹具与机床的连接方式，保证夹具在机床上的准确定位。（3） .夹具的设计，除了要能够保证工序的加工质量外，还必须做到能够提高生产效率，易于工人操作，否则会被操作工人束之高阁。五、参考资料1、李洪主编。机械加工工艺手册。北京：北京出版社，19902