Φ18H7孔连杆夹具设计说明书

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120 0.05mm (6)

（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 (10)

七、设计小结 (11)

八、主要参考资料 (12)

小组分工

一、设计题目和要求

（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Φ18H7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Φ18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Φ18孔进行加工前，底平面进行了粗、精铣加工Φ36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Φ18mm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。

可调支撑

锁紧螺母

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： 1.20.7667f P F D f K = 式中 18D mm = 0.22/f mm r =

查表821--得：

其中：0.6b σ= 0.0048p K =

即：955.08()f F N =

实际所需夹紧力：由参考文献[1]表1-2-12得：

有：120.7,0.16μμ==

安全系数K 可按下式计算有：

6543210K K K K K K K K =

式中：60~K K 为各种因素的安全系数，见参考文献[1]表

1-2-1可得：

1.2 1.0 1.0 1.0 1.3 1.0 1.0 1.56K =⨯⨯⨯⨯⨯⨯=

所以 955.08 1.561489.92()K f W K F N =⋅=⨯=

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 1.56K =，10.7μ=，20.16μ=

查参考文献[1]1-2-26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：

0.75

()736b

p K σ=12

K F K

W μμ⨯=+

式中参数由参考文献[1]可查得：

6.22γ'= 2.76z r = 901=ϕ 0592'= ϕ '229α=

其中：33()L mm = )(80N Q =

螺旋夹紧力：04748.2()W N =

由上述计算易得： 0K W W >>

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120±0.05mm

图3 刀具引偏量的计算

影响此项精度的有：

1、定位误差，此项主要是定位孔Φ36H7与定位销Φ36g7的)

(210ϕαγϕγ++'=tg tg QL W

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