连杆铣剖分面夹具设计.doc

专业课程设计
（机械制造及其自动化专业）
钻螺栓孔夹具设计说明书

班级：机 制 二 班
姓名：***
学号：************
教师：李 凯 岭
贾 秀 杰

山东大学机械制造及其自动化研究所
2013年1月6日
目 录

1.1 设计要求 3

1.2 定位基准的选择 3

1.2 夹紧方案 3

1.2 夹具体设计 3

1.2定位误差的计算 4

1.3夹具体结构设计图 5

1.4夹具分析总结 5

1.5 参考资料 6

1、 钻螺栓孔夹具设计
由连杆工作图可知，工件材料为45钢，年产量20万件。根据设计任务的要求，需设计一套钻螺栓孔夹具，刀具为直柄麻花钻。为了提高劳动生产率，保证加工质量，降低劳动强度，需要设计专用夹具。
1.1 设计要求
本夹具主要作来钻螺栓孔，与大小头孔轴心线有尺寸精度要求，剖分面与剖面有垂直度要求。由于本工序是粗加工，主要应考虑如何提高劳动生产率，降低劳动强度。

1.2 夹具设计
(1) 定位基准的选择
由零件图可知，在钻螺栓孔之前，连杆的两个端面、小头孔及大头孔的两侧都已加工，且表面粗糙要求较高。为了使定位误差为零，按基准重合原则选侧面和端面为基准。
(2) 夹紧方案
由于零件小，所以采用开口垫圈的螺旋夹紧机构，装卸工件方便、迅速。
(3) 夹具体设计
定位误差的计算: 由加工工序知，加工面为连杆的螺栓孔。螺栓孔对连杆体盖接合面有垂直度要求（垂直度允差0.08）；对连杆体小头孔有中心距1900.1要求；所以本工序的工序基准：连杆上盖为螺母座面，连杆体为小头孔中心线，其设计计算如下：
① 确定定位销中心与大头孔中心的距离及其公差。此公差取工件相应尺寸的平均值，公差取相应公差的三分之一（通常取1/5~1/3故此尺寸为190.00.010。
② 确定定位销尺寸及公差
大头孔圆柱销直径=65.5g6=65.5mm
小头孔圆柱销直径d=29.49g6=29.49mm
则小头孔菱形销宽度查表得b=5mm
两销中心距公差T=0.2mm
两孔中心距公差T=4 T=0.8mm
△min==
则小头孔菱形销直径d=(29.49-0.16)h6=29.33mm
(4) 定位误差分析
① 对于连杆体剖分面中心距1900.1的要求，以Φ的中心线为定位基准，虽属“基准重合”，无基准不重合误差，两销与孔中心存在便宜误差即为定位误差，其值为：
ΔDw=
=
=
ΔDw－－定位销的定位误差

、――工件上圆柱销与菱形销配合孔的最大直径
、 ――夹具上圆柱销与菱形销最小直径
L――两孔的中心距
此项中心距加工允差为0.2mm,因此工件在加工过程中能够保证加工精度要求。
1.3夹具体结构设计图
如前所述夹紧和定位，螺栓孔专用夹具设计三维结构如图3.1所示。夹具零件二维图和装配图如附图（14－15）.所示。
图3.1 夹具装配图
1.4夹具分析总结
通过对汽车连杆的机械加工工艺及对粗加工大头孔夹具和铣结合面夹具的设计，使我学到了许多有关机械加工的知识,主要归纳为以下两个方面：
第一方面：连杆件外形较复杂，而刚性较差。且其技术要求很高，所以适当的选择机械加工中的定位基准,是能否保证连杆技术要求的重要问题之一。在连杆的实际加工过程中，选用连杆的大小头端面及小头孔作为主要定位基面，同时选用大头孔两侧面作为一般定位基准。为保证小头孔尺寸精度和形状精度，可采用自为基准的加工原则；保证大小头孔的中心距精度要求，可采用互为基准原则加工。
对于加工主要表面，按照“先基准后一般”的加工原则。连杆的主要加工表面为大小头孔和两端面，较重要的加工表面为连杆体和盖的结合面及螺栓孔定位面，次要的加工表面为轴瓦锁口槽、油孔、大头两侧面及连杆体和盖上的螺栓座面等。
连杆机械加工路线是围绕主要加工表面来安排的。连杆加工路线按连杆的分合可以分为三个阶段：第一个阶段为连杆体和盖切开之前的加工；第二个阶段为连杆体和盖的切开加工；第三个阶段为连杆体和盖合装后的加工。
第二方面：主要是关于夹具的设计方法及其步骤。
（1）、定位方案的设计：主要确定工件的定位基准及定位基面；工件的六点定位原则；定位元件的选用等。
（2）、导向及对刀装置的设计：由于本设计主要设计的是扩大头孔夹具和铣结合面夹具，所以主要考虑的是选用钻套的类型及排屑问题，以及对刀块的类型，从而确定钻套和对刀块的位置尺寸及公差。
（3）、夹紧装置的设计：针对连杆的加工特点及加工的批量，对连杆的夹紧装置应满足装卸工件方便、迅速的特点，所以一般都采用自动夹紧装置。
（4）、夹具体设计：连杆的结构特点是比较小，设计时应注意夹具体结构尺寸的大小。夹具体的作用是将定位及夹具装置连接成一体，并能正确安装在机床上，加工时能承受一部分切削力。所以夹具体的材料一般采用铸铁。
（5）、定位精度和定位误差的计算：对用于粗加工的夹具，都应该进行定位误差和稳定性的计算，以及设计的夹具能否满足零件加工的各项尺寸要求。
（6）、绘制夹具装备图及夹具零件图。

1.5参考资料
1.《机械制造技术基础》主编 李凯岭
2.《现代机床夹具设计》 主编 吴拓
3．《现代夹具设计手册》 主编 朱耀祥 浦林祥
4.《机械制造工艺学课程设计指导书》主编 王栋
5.《现代机床夹具典型结构图册》 主编 吴拓
6. 《夹具结构设计手册》 主编 田培棠 石晓辉 米林
7.《机械设计常用标准》 山东大学
8.《几何量公差与检测》第九版 主编 甘永立
9. 《机械加工工艺师手册》第2版 主编 杨叔子
10. 《机械加工工艺手册》第2版 主编 王先进 主审 艾兴

- 6 -