三轴连杆夹具设计说明书

机电及自动化学院《机械制造工艺学基础》课程设计

题目：三轴连杆夹具设计

姓名：

学号：0811111015

届别： 2008级

专业：机械电子1班

指导教师：

2011年1月

前言

机械制造加工工艺与机床夹具设计是在学完了大学的全部基础课、技术基础课以及全部专业课之后进行的一次理论联系实际的综合运用，进而使对机械有了进一步的认识，为以后的工作打下基础。它是主要是对零件的加工工艺和对零件的某几个工序加工进行专用夹具的设计，从零件的工艺来说，它主要是分析零件在进行加工时应注意什么问题，采用什么方法和工艺路线加工才能更好的保证精度，提高劳动生产率。就专用夹具而言，好的夹具设计可以提高产品生产率、精度、降低成本等，还可以扩大机床的使用范围，从而使产品在保证精度的前提下提高效率、降低成本。通过这次设计，培养了编制机械加工工艺规程和机床夹具设计的能力，这也是在进行毕业之前对所学课程进行的最后一次深入的综合性复习，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十分重要的地位。

就个人而言，希望通过这次毕业设计对自己未来将从事的工作进行一次适应性训练，从中锻炼自己的分析问题、解决问题的能力，为今后参加祖国的现代化建设打下一个良好的基础。

由于能力有限，设计尚有许多不足之处，恳请各位老师给予指教。

目录

1．问题的提出 (1)

2．定位基准的选择 (1)

3．夹具方案的确定 (1)

①夹具方案一 (2)

②夹具方案二 (2)

③方案比较 (2)

4．误差分析与计算 (3)

5.切削力及夹紧力的计算 (5)

6．钻床夹具的分析 (7)

7．致谢 (8)

8. 主要参考文献 (9)

钻孔夹具设计

为了达到提高劳动生产率，保证加工质量，降低劳动强度的目的。在加工车床拨叉零件时，需要设计专用夹具。

如前所述，应该注意提高生产率，虽然该夹具设计采用了手动夹紧方式，在夹紧和松开工件时比较费时费力。但是由于该工件体积小，工件材料易切削，切削力不大等特点。经过方案的认真分析和比较，选用了手动夹紧方式。这类夹紧机构结构简单、夹紧可靠、通用性大，在机床夹具中很广泛的应用。

1.问题的提出

利用本夹具主要用来钻加工孔Φ35。加工时除了要满足粗糙度要求外，还应满足Φ35孔的轴线与Ф90孔的轴线为0.02的平行度要求。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。2.定位基准的选择

如图1：

由零件图可知：Φ35孔的轴线与Ф90孔的轴线为0.02的平行度要求，在对孔进行加工前，先对Ф90孔和其端面进行了粗、精加工。因此，选Ф90孔和其端面为定位精基准（设计基准）来满足位置度公差要求。

3.夹具方案的确定

设计专用夹具的出发点，应当是使零件的几何形状、尺寸精度及位置精度等的技术要求能够得到合理的保证。在生产纲领已经确定为大批生产的条件下，应

该使所设计的专用夹具在加工过程中装夹方便，有较高的生产效率。因此，我设计了两个夹具方案以供选择，其方案如下：

① 具设计方案一

在加工本工序之前，工件的Ф90孔和其端面都均已经加工过。因此，我选择Ф90孔用短心轴定位，以Ф90孔的下端面为定位面，以实现典型的短心轴大平面组合定位，然后在靠近Φ35孔的连杆一端做一个定位销进行周向定位；再在心轴上直接做出一段螺纹，并用螺母和开口垫片圈锁紧，实现夹紧；并选用固定钻套作为刀具的导向装置。

②夹具设计方案二

在加工本工序之前，工件的Ф90孔和其端面都均已经加工过。因此，我选择Ф90孔用短心轴定位，以Ф90孔的下端面为定位面，以实现典型的短心轴大平面组合定位，然后在Φ35孔的外圆柱面制作一个V型槽；再在心轴上直接做出一段螺纹，并用螺母和开口垫片圈锁紧，实现夹紧，并选用固定钻套作为刀具的导向装置。

③方案的比较分析

上述两个夹具方案的特点在于：它们都选择Ф90孔用短心轴定位，以Ф90孔的下端面为定位面，以实现典型的短心轴大平面组合定位，并采用了在心轴上直接做出一段螺纹，并用螺母和开口垫片圈锁紧，实现夹紧，并选用固定钻套作为刀具的导向装置；通过对它们的比较方案二需要在夹具底座侧面要加工一个V 型槽可以使铰孔时工件不会受切削力而发生震动，从而提高工件的加工精度。而方案一只在夹具底座上加工一定位销，虽然简单，但加工精度无法保证。因此，我选择方案一作为加工本工序的专用夹具。如图2：

4．钻床夹具的分析

用钻模铰孔时,工件的加工精度可以不受钻床精度的影响,而由钻模的精度来保证。钻模的结构类型主要取决于导向的设置，导向的设置不仅是考虑加工孔的位置精度，更重要的是考虑加工时钻杆的刚度。因此以加工情况设置导向使钻杆获得高的支承刚度。

所钻的孔的位置精度主要取决于钻模架上钻套的位置精度，因此两钻套的同轴度要求很高。

钻模板一般用铸铁铸造。钻模应设计成单独体不要设计与夹具底座设计成一体，更不要与夹紧装置用支架相联接。这样便于制造，更重要的是有利于位置精度的获得及避免其他因素对钻模板精度的影响。结构设计时，要特别注意刚度设计。钻模板用螺钉和销钉固定在夹具底座上，并保证有足够的接触刚度，螺钉的直径、数量、分布要合理。其钻模如下图 4：

图 4 钻模

钻套中导向孔的孔径及其偏差应根据所引导的刀具尺寸来确定。通常取刀具的最大极限尺寸为引导孔的基本尺寸，所以，引导孔的基本尺寸为Φ35。引导孔的孔径公差依加工精度来确定，因为Φ35孔采用粗铰，所以引导孔的孔径公差取G7。

钻套高度H直接影响钻套的导向性能，同时影响刀具与钻套之间的摩擦情况，通常取H=（1~2.5）d。所以取H=1*35=35mm

钻套与工件之间一般应留有排屑间隙，此间隙不宜过大，以免影响导向作用。一般可取h=(0.3~1.2)d。所以取h=15mm。

因为本道工序中Φ35孔的加工精度要求较高，所以钻模板采用固定式。