连杆盖夹具课程设计.doc

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连杆盖夹具设计
本夹具有以下优点: 1. 安装方便, 将工件放入1个菱形销即可定位, 再用压扳压紧, 即可对工件加工; 2. 便于拆卸, 在普通压板上改进, 使用梯形设计, 能够很快拆卸和安装。提高了生产效率; 3. 夹具结构简单, 夹紧可靠。
本文主要论述了连杆的加工工艺及其夹具设计。连杆的尺寸精度、 形状精度以及位置精度的要求都很高, 而连杆的刚性比较差, 容易产生变形, 因此在安排工艺过程时, 就需要把各主要表面的粗精加工工序分开。逐步减少加工余量、 切削力及内应力的作用, 并修正加工后的变形, 就能最后达到零件的技术要求。

夹具体的总体设计

1.1 确定定位基准
为了提高劳动生产率, 保证加工质量, 降低劳动强度, 需要设计专用的夹具。
根据工艺决定设计第十道工序精铣上端槽铣床专用夹具, 本夹具将用于 XX52型号立式铣床, 刀具为高速钢错齿三面刃铣刀。
方案1: 由零件及零件加工工艺可知由大端侧面为和Φ81的孔为定位精基准, 采用一面两销的定位方案完全定位, 如下图:

图6.1 定位方案一

方案2: 采用一个长销定位Φ81的通孔加一个V形块在小端定位, 在左边采用活动的V形块夹紧。如下图:

图6.2 定位方案二
1.2 确定夹具整体方案
方案一: 采用一面一销的定位方案: 用大端面定位侧面, 用一个菱形销定位Φ20孔, 底端经过夹具底面定位, 然后经过压板夹紧侧面。
方案二: 采用一个长销定位Φ81的通孔加一个V形块在小端定位, 在左边采用活动的V形块夹紧。
方案比较: 第二个方案有些不足, 采用长销定位Φ81的通孔加一个V形块定位难以保证槽的侧面的平行度, 而且在左端加V形块示以夹紧力会导致工件向右偏差影响Φ20孔的同轴度。
而第一个方案中采用一面两销的定位, 既能保证Φ20孔轴的同轴度又能保证槽侧面的平行度, 因此第一个方案是最合理的方案。

1.3定位误差的分析
本工序加工要求保证的位置精度主要是平行度公差0.2mm。本工序的定位销和20孔的配合选用的是H6/h5孔的尺寸为20, 查表经过计算得到定位销尺寸为, 由于在选择定位基准时, 所选择的定位基准与工序基准重合, 不存在不重合定位误差又由于定位副制造误差引起的定位误差Δ=0.023+0.009=0.032mm
定位误差小于零件要求的公差的三分之一, 因此以上方案可行。
1.4夹紧力的计算
针对成批生产的工艺, 此夹具选用螺旋夹紧机构夹压工作。
根据文献[3]表9.4-10查的铣削力的计算公式如下:

此次工序选用的刀具为高速钢错齿三面刃铣刀: d0=160,l=12,Z=24,切削厚度ap=1, 铣削宽度ae=40
查9.4-10得到
CF=294, xF=1.0,yF=0.72,uF=0.86,wF=0,qF=0.86,
带入公式得到Fz=662.3N
垂直分力Fv=0.3Fz=199N
考虑到安全系数K=K1K2K3K4,其中K1=1.5, K2=1.1, K3=1.1, K4=1.1
因此 F=KF=397N,因此选用的机构的夹紧力N>397N
根据《夹具设计手册》表1-2-25查得用扳手M8六角螺母的夹紧力为1024.5N远远满足要求了, 故选用M8螺母.

1.5夹具精度分析
使用夹具加工时, 影响被加工零件位置精度的误差因素主要有;
1、 定位误差 工件安装在夹具上位置不准确或不一致。
2、 夹具制造与装夹误差 包括夹具制造误差、 夹紧误差、 导向误差。
3、 加工过程误差 在加工过程中由于工艺系统的几何误差、 受力变形、 热变形、 磨损以及各种随机因素所造成的加工误差。
1.6误差分析
由于每一个工件的尺寸和表面形状上存在着公差范围内的差异, 夹具定位元件也有一定的制造误差, 结果会使每个具体表面相对于理想位置产生位置变动量, 产生定位误差。
定位误差实质上就是工序基准在加工尺寸方向上的最大变动量。这个变动量相对于基本尺寸而言是个微量, 因而可将其视为某个基本尺寸的微分。找出以工序基准为端点的在加工尺寸方向上的某个基本尺寸, 对其进行微分, 就能够得到定位误差。

1.7 夹具总体设计

图6.3 装配图主视图

图6.4 装配图俯视图

图6.5 装配图左视图

1.8夹具的设计及操作的简要说明
放置工件时,将工件以销定位放在夹具体上,压动压压板,旋紧M8的螺母使工件压紧,工完成后, 旋松M8螺母, 旋转压板90度,松开钻模板,旋松M8螺母, 即能够取出零件。
1.9结构特点
该夹具结构简单,操作方便。
此次设计的夹具有如下优点:
(1)安装方便, 将工件放入一个定位销内便能够定位, 再用压扳压紧, 即可 对工件加工;
(2)便于拆卸, 在普通压板上改进, 使用梯形设计, 能够很快拆卸和安装。提高了生产效率;
(3)夹具结构简单, 夹紧可靠。

( 三号黑体居中, 段前0.5行, 段后0.5行, 单倍行距)
参考文献

机械制造工艺学课程设计指导书 ( 张龙勋 主编) 机械工业出版社

机械制造工艺学 ( 徐嘉元 曾家驹 主编) 机械工业出版社

机床夹具设计手册 ( 王光斗 王春福 主编) 上海科技技术出版社

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