汽车连杆加工工艺及钻小头孔夹具设计【课程资料 含全套CAD图纸】

买文档送全套 纸 流 414951605 买文档送全套 流 414951605 四、专用夹具设计 由于生产类型为成批，大批生产，要考虑生产效率，降低劳动强度，保证加工质量，故需设计专用夹具。 由于对加工精度要求不是很高，所以在本道工序加工时，主要考虑如何降低降低生产成本和降低劳动强度。 本次设计 选择设计是针对钻连杆小头孔的夹具，它将用于 。 该工序要求 中心 线与 端面（有位置要求 ， 因此可以得出该孔在两个侧面的正中心上，并且还要求其孔为通孔，由于端面经过精铣，精度比较高，因而工序基准为端面 A，为了便于加工，选取适当的定位基准，保证其加工要求。 夹具设计应首先满足这些要求， 在 保证较高的生产效率 的前提下 ，还应考虑夹具体制造工艺性和生产经济性 。 加工过程中夹具的操作应方便，定位夹紧稳定可靠， 并且 夹具体应具有较好的刚性。 据夹具手册知定位基准应尽可能与工序基准重合，在同一工件的各道工序中，应尽量采用同一定位基准进行加工。拟定加工路线的第一步是选择定位基准。定位基准的选择必须合理，否则将直接影响所制定的零件加工工艺规程和最终加工出的零件质量。基准选择不当往往会增加工序或使工艺路线不合理，或是使夹具设计更加困难甚至达不到零件的加工精度（特别是位置精度）要求 。因此我们应该根据零件图的技术要求，从保证零件的加工精度要求出发，合理选择定位基准。此零件图没有较高的技术要求，也没有较高的平行度和对称度要求，所以我们应考虑如何提高劳动效率，降低劳动强度，提高加工精度。圆台外圆及两端面都已加工好，为了使定位误差减小，选择已加工好的端面作为定位精基准，来设计本道工序的夹具，以已加工好的端面作为定位夹具。 买文档送全套 纸 流 414951605 买文档送全套 流 414951605 买文档送全套 纸 流 414951605 买文档送全套 流 414951605 如图所示，为了加工 通 孔， 必须使其完全定位。因此初步的设计方案如下 , 首先必须明确其加工时应如图所示，这样水平放置，便于钻床加工。那么要使其完全 定位，可以采用 :一面加固定 样既简单又方便。如上图所示，一底面 限制的自由度有 3个，一个固定 个滑动块限制限制一个自由度， 为使定位可靠，加工稳定，我所设计的定位方案，总共限制了工件的全部 6个自由度，属于完全定位。 一面加固定 样既简单。如上图所示，一底面 限制的自由度有 3个，一个固定 个固定 为使定位可靠，加工稳定，我所设计的定位方案，总共限制了工件的全部 6个自由度，属于完全定位。 可是这种方案无法调节。如 果毛坯超差还得通过螺丝调节。 在该定位方案中， 一 个支撑 面 顶住，限制 了 个移动自由度。 一个固定 制了 一个滑动 制了 z 轴的旋转 ，这样 6个自由度全部被限制 买文档送全套 纸 流 414951605 买文档送全套 流 414951605 1、切削力及夹紧力的计算： 由文献金属切削机床设计手册表 3件的材料为灰铸铁，其切削力 2（ 切削力矩 其中： （ mm/r） 由文献表金属切削机床设计手册表 3 =1 =、 夹紧力的计算： 为了防止工件在切削力的作用下平移所需的夹紧力： 2101 )( 由文献金属切削机床设计手册表 3 其中： 120精度机床 B=0 由文献金属切削机床设计手册表 3 1f=f=543210 取基本安全系数0=文档送全套 纸 流 414951605 买文档送全套 流 414951605 加工状态系数1K=1. 刀具钝化系数2=削特点系数3K=紧动力稳定系数4=动夹紧时手柄位置系数5K=撑面接触情况系数6=6543210 =取 K=4 2101 )( =277N 由文献金属切削机床设计手册 表 3d=16P=2L=1901P=80d=12Q=626=10 f=1f=120 表 由文献金属切削机床设计手册表 3 =310d=4 =42 21 =4 = M=Q+)+ 1f=1150.7 实际上的夹紧扭矩 M=520大于所需的夹紧扭矩 ，即工作是可靠的 五 （ 1）定位元件尺寸及公差确定。 夹具的主要定位元件为一平面和 （ 2） 工件的工序基准为孔心，当工件孔径为最大，定位销的孔径为最小时，孔心在任意方向上的最大变动量等于孔与销配合的最大间隙量。本夹具买文档送全套 纸 流 414951605 买文档送全套 流 414951605 是用来在卧式镗床上加工，所以工件上孔与夹具上的定位销保持固定接触。此时可求出孔心在接触点与销中心连线方向上的最大变动量为孔径公差多一半。工件的定位基准为孔心。工序尺寸方向与固定接触点和销中心连线方向相同，则其定位误差为： 该 夹具以一面两销定位，两定位销孔尺寸公差为 80。为了满足工序的加工要求，必须使工序中误差总和等于或小于该工序所规定的尺寸公差。 与机床夹具有关的加工误差j，一般可用下式表示： 由 参考文献 5可得： 两定位销 的定位误差 ： 11 1 m i D d 1 1 2 21 m i n 2 m i n. 2D d D a r c t g L 其中： 1 0 2D ，2 0D 1 0 1d ，2 0 3d 1，2 m i n 0 4 0 3DW . 0 3 2JW 夹紧误差 ： co s)(m a x 其中接触变形位移值： 1( ) ( )1 9 . 6 2 a Z a Z l 查 5表 1 2 15有10 . 0 0 4 , 0 . 0 0 1 6 , 0 . 4 1 2 , 0 . 7R a z H C n 。 c o s 0 . 0 0 2 8j j y 磨损造成的加工误差：通常不超过 买文档送全套 纸 流 414951605 买文档送全套 流 414951605 夹具 相对刀具位置误差： 取 误差总和： 0 . 0 8 5 0 . 3jw m m m m 从以上的分析可见，所设计的夹具能满足零件的加工精度要求。 六、零、部件的设计与选用 本夹具选用一挡销来定位，其参数如下表： 表 销 销 d H d L h 1h b 1b C 1C 公称尺寸 允差 12 20 10 +5 5 3 8 1 6 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（其结构如下图所示）以减少更换钻套的辅助时间。 d D t 基本尺寸 极限偏差本尺寸 极限偏差 文档送全套 纸 流 414951605 买文档送全套 流 414951605 0 1 + + 6 9 1 + 8 3 6 9 8 12 16 3 4 7 +0 4 5 8 11 5 6 10 13 10 16 20 6 8 +2 +5 8 10 15 18 12 20 25 10 12 +8 22 12 15 22 +6 16 28 36 15 18 26 30 18 22 +0 34 20 36 45 22 26 35 +9 26 30 42 46 25 45 56 30 35 +8 52 35 42 55 +9 30 56 67 42 48 62 66 48 50 70 74 模板选用固定钻模板，用沉头螺钉锥销定位于夹具体上。 七、 确定夹具体结构尺寸和总体结构 夹具体： 夹具的定位、引导、夹紧装置装在夹具体上，使其成为一体，并能正确的安装在机床上。夹具体是将夹具上的各种装置和元件连接成一个整体的最大最复杂的基础件。夹具体的形状和尺寸取决于夹具上各种装置的布置以及夹具与机床的连接，而且在零 件的加工过程中，夹具还要承受夹紧力、切削力以及由此产生的冲击和振动，因此夹具体必须具有必要的强度和刚度。切削加工过程中产生的切屑有一部分还会落在夹具体上，切屑积聚过多将影响工件的可靠的定位和夹紧，因此设计夹具体时，必须考虑结构应便于排屑。此外，夹具体结构的工艺性、经济性以及操作和装拆的便捷性等，在设计时也应加以考虑。 夹具体设计的基本要求 （ 1）应有适当的精度和尺寸稳定性 夹具体上的重要表面，如安装定位元件的表面、安装对刀块或导向元件的表面以及夹具体的安装基面，应有适当的尺寸精度和形状精度，它们之间应 有适当的位置精度。 为使夹具体的尺寸保持稳定，铸造夹具体要进行时效处理，焊接和锻造夹具体要进行退火处理。 （ 2）应有足够的强度和刚度 为了保证在加工过程中不因夹紧力、切削力等外力的作用而产生不允许的变买文档送全套 纸 流 414951605 买文档送全套 流 414951605 形和振动，夹具体应有足够的壁厚，刚性不足处可适当增设加强筋。 （ 3）应有良好的结构工艺性和使用性 夹具体一般外形尺寸较大，结构比较复杂，而且各表面间的相互位置精度要求高，因此应特别注意其结构工艺性，应做到装卸工件方便，夹具维修方便。在满足刚度和强度的前提下，应尽量能减轻重量，缩小体积，力求简单。 （ 4）应便于排除切屑 在机械加工过程中，切屑会不断地积聚在夹具体周围，如不及时排除，切削热量的积聚会破坏夹具的定位精度，切屑的抛甩可能缠绕定位元件，也会破坏定位精度，甚至发生安全事故。因此，对于加工过程中切屑产生不多的情况，可适当加大定位元件工作表面与夹具体之间的距离以增大容屑空间：对于加工过程中切削产生较多的情况，一般应在夹具体上设置排屑槽。 （ 5）在机床上的安装应