課程設(shè)計(jì)--設(shè)計(jì)105系列高速柴油機(jī)連桿工藝裝備

1、<p>　　機(jī)車車輛制造與修理工藝學(xué)課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書</p><p>　　題目：設(shè)計(jì)105系列高速柴油機(jī)連桿工藝裝備</p><p><b>　　姓 名：陸欽</b></p><p>　　學(xué) 號(hào)：1104080816</p><p>　　專業(yè)、班級(jí)：交通設(shè)備0804</p><p&

2、gt;<b>　　指導(dǎo)老師：鐘睦</b></p><p><b>　　摘 要</b></p><p>　　本次設(shè)計(jì)內(nèi)容涉及了機(jī)械制造工藝及機(jī)床夾具設(shè)計(jì)、金屬切削機(jī)床、公差配合與測(cè)量等多方面的知識(shí)。</p><p>　　在工藝設(shè)計(jì)中要首先對(duì)零件進(jìn)行分析，進(jìn)而對(duì)具體的工序進(jìn)行分析，之后選擇好零件的加工基準(zhǔn)，選好切削用量及進(jìn)行

3、相關(guān)計(jì)算，然后進(jìn)行專用夾具的設(shè)計(jì)，選擇設(shè)計(jì)出夾具的各個(gè)組成部件，如定位元件、夾緊元件、引導(dǎo)元件、夾具體與機(jī)床的連接部件以及其它部件；計(jì)算出夾具定位時(shí)產(chǎn)生的定位誤差，分析夾具結(jié)構(gòu)的合理性與不足之處，并在以后設(shè)計(jì)中注意改進(jìn)。</p><p>　　關(guān)鍵詞：工序、切削用量、夾緊、定位、誤差</p><p><b>　　序 言</b></p><p>

4、;　　機(jī)械制造業(yè)是制造具有一定形狀位置和尺寸的零件和產(chǎn)品，并把它們裝備成機(jī)械裝備的行業(yè)。機(jī)械制造業(yè)的產(chǎn)品既可以直接供人們使用，也可以為其它行業(yè)的生產(chǎn)提供裝備，社會(huì)上有著各種各樣的機(jī)械或機(jī)械制造業(yè)的產(chǎn)品。我們的生活離不開制造業(yè)，因此制造業(yè)是國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展的重要行業(yè)，是一個(gè)國(guó)家或地區(qū)發(fā)展的重要基礎(chǔ)及有力支柱。從某中意義上講，機(jī)械制造水平的高低是衡量一個(gè)國(guó)家國(guó)民經(jīng)濟(jì)綜合實(shí)力和科學(xué)技術(shù)水平的重要指標(biāo)。</p><p>　　

5、連桿雙頭螺孔夾具設(shè)計(jì)是在學(xué)完了機(jī)械制圖、機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)、機(jī)械設(shè)計(jì)、機(jī)械工程材料、制造與修理工藝等課程之后的一個(gè)教學(xué)環(huán)節(jié)。目的是能夠正確地解決一個(gè)零件在加工中的定位，夾緊，工藝尺寸確定等問(wèn)題，并設(shè)計(jì)出專用夾具，保證零件的加工質(zhì)量。本次設(shè)計(jì)培養(yǎng)了自己的自學(xué)與創(chuàng)新能力。因此本次設(shè)計(jì)綜合性和實(shí)踐性強(qiáng)、涉及知識(shí)面廣。所以在設(shè)計(jì)中既要注意基本概念、基本理論，又要注意生產(chǎn)實(shí)踐的需要，只有將各種理論與生產(chǎn)實(shí)踐相結(jié)合，才能很好的完成本次設(shè)計(jì)。</

6、p><p>　　本次設(shè)計(jì)水平有限，其中難免有缺點(diǎn)錯(cuò)誤，敬請(qǐng)老師們批評(píng)指正。</p><p><b>　　一 零件的分析</b></p><p><b>　　1.1零件的作用</b></p><p>　　連桿是柴油機(jī)中的主要傳動(dòng)部件之一，它在柴油機(jī)中，把作用于活塞頂面的膨脹的壓力傳遞給曲軸，又受曲軸的驅(qū)

7、動(dòng)而帶動(dòng)活塞壓縮氣缸中的氣體。連桿的主要作用是把活塞和曲軸聯(lián)接起來(lái)，使活塞的往復(fù)直線運(yùn)動(dòng)變?yōu)榍幕剞D(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，以輸出動(dòng)力。</p><p><b>　　1.2加工工藝分析</b></p><p>　　連桿機(jī)械加工工藝過(guò)程如下表(1—1)所示：</p><p><b>　　表(1—1)</b></p><p

8、>　　連桿的主要加工表面為大、小頭孔和兩端面，較重要的加工表面為連桿體和蓋的結(jié)合面及連桿螺栓孔定位面，次要加工表面為軸瓦鎖口槽、油孔、大頭兩側(cè)面及體和蓋上的螺栓座面等。</p><p>　　各主要表面的工序安排如下：</p><p>　?。?）兩端面：粗銑、精銑、粗磨、精磨</p><p>　?。?）小頭孔：鉆孔、擴(kuò)孔、鉸孔、精鏜、壓入襯套后再精鏜</p

9、><p>　?。?）大頭孔：擴(kuò)孔、粗鏜、半精鏜、精鏜、金剛鏜、珩磨</p><p>　　連桿的機(jī)械加工路線是圍繞著主要表面的加工來(lái)安排的。連桿的加工路線按連桿的分合可分為三個(gè)階段：第一階段為連桿體和蓋切開之前的加工；第二階段為連桿體和蓋切開后的加工；第三階段為連桿體和蓋合裝后的加工。第一階段的加工主要是為其后續(xù)加工準(zhǔn)備精基準(zhǔn)（端面、小頭孔和大頭外側(cè)面）；第二階段主要是加工除精基準(zhǔn)以外的其它表面

10、，包括大頭孔的粗加工，為合裝做準(zhǔn)備的螺栓孔和結(jié)合面的粗加工，以及軸瓦鎖口槽的加工等；第三階段則主要是最終保證連桿各項(xiàng)技術(shù)要求的加工，包括連桿合裝后大頭孔的半精加工和端面的精加工及大、小頭孔的精加工。如果按連桿合裝前后來(lái)分，合裝之前的工藝路線屬主要表面的粗加工階段，合裝之后的工藝路線則為主要表面的半精加工、精加工階段。</p><p>　　1.2 加工工序分析</p><p>　　本道工序

11、為加工連桿雙頭螺柱孔，為第二階段連桿體合蓋切開后的加工。首先必須先將連桿固定，然后用立式鉆床進(jìn)行加工。加工工序卡如下頁(yè)：</p><p>　　二、機(jī)床專用夾具的分類與組成</p><p>　　2.1機(jī)床夾具的分類</p><p>　　機(jī)床夾具是一種能夠使工件按一定的技術(shù)要求準(zhǔn)確定位和夾緊的裝置，它的種類繁多，為了設(shè)計(jì)、制造和管理的方便，可以從不同的角度對(duì)機(jī)床的夾具進(jìn)

12、行分類。</p><p>　　按夾具的使用特點(diǎn)分類，機(jī)床夾具可分為通用夾具、專用夾具、可調(diào)夾具、組合夾具和隨行夾具等五大類：</p><p><b>　?。?）通用夾具  </b></p><p>　　通用夾具是指結(jié)構(gòu)、尺寸已規(guī)格化，且具有一定通用性的夾具，如三爪自定心卡盤、四爪單動(dòng)卡盤、臺(tái)虎鉗、萬(wàn)能分度頭、中心架、電磁吸盤等。其特點(diǎn)

13、是適用性強(qiáng)、不需調(diào)整或稍加調(diào)整即可裝夾一定形狀范圍內(nèi)的各種工件。這類夾具已商品化，且成為機(jī)床附件。采用這類夾具可縮短生產(chǎn)準(zhǔn)備周期，減少夾具品種，從而降低生產(chǎn)成本。其缺點(diǎn)是夾具的加工精度不高，生產(chǎn)率也較低，且較難裝夾形狀復(fù)雜的工件，故適用于單件小批量生產(chǎn)中。</p><p><b>　?。?）專用夾具  </b></p><p>　　專用夾具是針對(duì)某一工件的某

14、一工序的加工要求而專門設(shè)計(jì)和制造的夾具。其特點(diǎn)是針對(duì)性極強(qiáng)，沒(méi)有通用性。在產(chǎn)品相對(duì)穩(wěn)定、批量較大的生產(chǎn)中，常用各種專用夾具，可獲得較高的生產(chǎn)率和加工精度。專用夾具的設(shè)計(jì)制造周期較長(zhǎng)，隨著現(xiàn)代多品種及中、小批生產(chǎn)的發(fā)展，專用夾具在適應(yīng)性和經(jīng)濟(jì)性等方面已產(chǎn)生許多問(wèn)題。</p><p><b>　　（3）可調(diào)夾具  </b></p><p>　　可調(diào)夾具是針對(duì)通用

15、夾具和專用夾具的缺陷而發(fā)展起來(lái)的一類新型夾具。對(duì)不同類型和尺寸的工件，只需調(diào)整或更換原來(lái)夾具上的個(gè)別定位元件和夾緊元件便可使用。它一般又分為通用可調(diào)夾具和成組夾具兩種。通用可調(diào)夾具的通用范圍大，適用性廣，加工對(duì)象不太固定。成組夾具是專門為成組工藝中某組零件設(shè)計(jì)的，調(diào)整范圍僅限于本組內(nèi)的工件?？烧{(diào)夾具在多品種、小批量生產(chǎn)中得到廣泛應(yīng)用。</p><p><b>　?。?）組合夾具  </b

16、></p><p>　　組合夾具是一種模塊化的夾具，并已商品化。標(biāo)準(zhǔn)的模塊元件具有較高精度和耐磨性，可組裝成各種夾具，夾具用畢即可拆卸，留待組裝新的夾具。由于使用組合夾具可縮短生產(chǎn)準(zhǔn)備周期，元件能重復(fù)多次使用，并具有可減少專用夾具數(shù)量等優(yōu)點(diǎn)；因此組合夾具在單件、中小批多品種生產(chǎn)和數(shù)控加工中，是一種較經(jīng)濟(jì)的夾具。</p><p><b>　?。?）隨行夾具</b>

17、</p><p>　　隨行夾具在使用中夾具隨著工件一起運(yùn)動(dòng)，并將工件沿著自動(dòng)線從一個(gè)工位移至下一個(gè)工位進(jìn)行加工。</p><p>　　機(jī)床夾具亦可按使用機(jī)床分類、或按夾緊動(dòng)力源分類等。</p><p>　　2.2機(jī)床夾具的組成</p><p>　　機(jī)床夾具雖然種類繁多，形狀千差萬(wàn)別，其作用主要是保證加工精度，提高生產(chǎn)率，擴(kuò)大機(jī)床工藝范圍，減輕

18、工人勞動(dòng)強(qiáng)度。但它們的工作原理基本相同。如果將各種夾具中作用相同的元件或機(jī)構(gòu)加以概括，夾具一般是由以下幾部分組成, 如圖1.2所示：</p><p>　　(1) 定位裝置 </p><p>　　主要包括定位元件及其組合，用于確定工件在夾具中的位置，即通過(guò)它使工件加工時(shí)相對(duì)于刀具及切削運(yùn)動(dòng)處于正確的位置，如定位銷、V形塊等。</p><p>　　(2) 夾緊裝置

19、 </p><p>　　用于保持工件在夾具中的確定位置，使工件在定位時(shí)所占據(jù)的位置在加工過(guò)程中不因受重力、慣性力以及切削力等外力作用下而產(chǎn)生位移，如壓塊、壓板、螺釘、螺母等。</p><p>　　(3) 導(dǎo)向或?qū)Φ堆b置 </p><p>　　用于引導(dǎo)刀具進(jìn)行加工或確定刀具與夾具之間的正確位置，如對(duì)刀塊、塞尺、鉆模、鏜套等。</p><p>

20、　　(4) 其它裝置 </p><p>　　根據(jù)夾具特殊功能需要而設(shè)計(jì)的一些裝置，如定向件、定位鍵、操作件等。</p><p><b>　　(5) 夾具體 </b></p><p>　　用于連接夾具各元件及裝置，使其成為一個(gè)整體夾具骨架，并與機(jī)床有關(guān)部位進(jìn)行連接，使其成為一個(gè)整體的基礎(chǔ)件，以確定夾具相對(duì)于機(jī)床的位置。</p>

21、<p>　　2.3機(jī)床專用夾具設(shè)計(jì)的發(fā)展方向</p><p>　　夾具是數(shù)控機(jī)床加工過(guò)程中必不可少的部件，隨著CAD技術(shù)的普及應(yīng)用越來(lái)越廣和越來(lái)越深入，夾具設(shè)計(jì)已經(jīng)從傳統(tǒng)的手工設(shè)計(jì)發(fā)展到利用二維、三維CAD繪圖軟件的集成設(shè)計(jì)。同時(shí)，為了達(dá)到現(xiàn)代機(jī)床加工對(duì)數(shù)控技術(shù)提出了更高的要求，在數(shù)控技術(shù)向高速、高效、高精度、模塊化、智能化、柔性化和集成化方向發(fā)展的帶動(dòng)下，現(xiàn)代機(jī)床夾具設(shè)計(jì)技術(shù)正朝著高效化、精密化、模塊

22、化、智能化、柔性化、集成化、標(biāo)準(zhǔn)化等7個(gè)方向發(fā)展。</p><p><b>　?。?）高效化 </b></p><p>　　高效化夾具主要用來(lái)減少加工工件的基本時(shí)間和輔助時(shí)間，以提高勞動(dòng)生產(chǎn)率，減輕工人的勞動(dòng)強(qiáng)度。如瑞典3R夾具僅用1分鐘，即可完成線切割機(jī)床夾具的安裝與校正、美國(guó)Jergens（杰金斯）公司的球鎖裝夾系統(tǒng)，1分鐘內(nèi)就能將夾具定位和鎖緊在機(jī)床工作臺(tái)上。&

23、lt;/p><p><b>　　（2）精密化 </b></p><p>　　隨著機(jī)械產(chǎn)品精度的日益提高，勢(shì)必相應(yīng)提高了對(duì)夾具的精度要求。精密化夾具的結(jié)構(gòu)類型很多，例如用于精密分度的多齒盤，其分度精度可達(dá)±0.1＇；用于精密車削的高精度三爪自定心卡盤，其定心精度為5μm。</p><p><b>　　（3）模塊化 </

24、b></p><p>　　夾具元件模塊化是實(shí)現(xiàn)組合化的基礎(chǔ)。利用模塊化設(shè)計(jì)的系列化、標(biāo)準(zhǔn)化夾具元件，快速組裝成各種夾具，已成為夾具技術(shù)開發(fā)的基點(diǎn)。</p><p><b>　?。?）智能化 </b></p><p>　　智能化夾具最初主要應(yīng)用的是專家系統(tǒng)，利用人工智能技術(shù)將各種技術(shù)綜合應(yīng)用，有助于提高機(jī)床夾具的設(shè)計(jì)效率。</p&g

25、t;<p><b>　　（5）柔性化 </b></p><p>　　機(jī)床夾具的柔性化是指機(jī)床夾具通過(guò)調(diào)整、組合等方式，以適應(yīng)工藝可變因素的能力。工藝的可變因素主要有：工序特征、生產(chǎn)批量、工件的形狀和尺寸等。具有柔性化特征的新型夾具當(dāng)前夾具發(fā)展的重要方向。</p><p><b>　?。?）集成化 </b></p>

26、<p>　　機(jī)床夾具設(shè)計(jì)是生產(chǎn)準(zhǔn)備的重要部分。確定該工序所使用的夾具，給出夾具的裝配圖和零件圖是連接設(shè)計(jì)與加工的紐帶，實(shí)現(xiàn)與CAPP的集成。集成化是夾具設(shè)計(jì)發(fā)展的必然方向，是企業(yè)信息集成的必然要求。</p><p><b>　　（7）標(biāo)準(zhǔn)化 </b></p><p>　　標(biāo)準(zhǔn)化是提高機(jī)床夾具設(shè)計(jì)系統(tǒng)適應(yīng)性和促進(jìn)集成的基礎(chǔ)。目前我國(guó)已有夾具零件及部件的國(guó)家標(biāo)

27、準(zhǔn)：GB/T2148～T2259－91以及各類通用夾具、組合夾具標(biāo)準(zhǔn)等。機(jī)床夾具的標(biāo)準(zhǔn)化，有利于夾具的商品化生產(chǎn)，有利于縮短生產(chǎn)準(zhǔn)備周期，降低生產(chǎn)總成本。</p><p>　　2.4夾具研究的意義</p><p>　　夾具的設(shè)計(jì)制造在整個(gè)制造生產(chǎn)準(zhǔn)備工作中占有很重要的地位，它的設(shè)計(jì)與制造質(zhì)量對(duì)保證產(chǎn)品質(zhì)量有決定性的影響，其設(shè)計(jì)與制造的周期在整個(gè)生產(chǎn)準(zhǔn)備中最長(zhǎng)，實(shí)際決定著整個(gè)生產(chǎn)準(zhǔn)備周期。通

28、過(guò)調(diào)研得知，一般企業(yè)仍習(xí)慣于大量采用傳統(tǒng)的專用夾具，在具有中等生產(chǎn)能力的工廠里，約擁有數(shù)千甚至近萬(wàn)套專用夾具，傳統(tǒng)專用夾具設(shè)計(jì)依賴設(shè)計(jì)人員的設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)，會(huì)導(dǎo)致產(chǎn)生以下主要問(wèn)題。</p><p>　　(1) 生產(chǎn)準(zhǔn)備周期長(zhǎng)、設(shè)計(jì)效率低、生產(chǎn)成本高;</p><p>　　(2) 很少采用標(biāo)準(zhǔn)件，難以實(shí)現(xiàn)對(duì)高精度、相似性特征工件設(shè)計(jì)。</p><p>　　針對(duì)以上特點(diǎn)，本文

29、著重研究并充分利用己有的夾具設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)，將參數(shù)化、模塊化技術(shù)應(yīng)用到系統(tǒng)當(dāng)中，從機(jī)床專用夾具可重構(gòu)性的角度出發(fā)，建立參數(shù)化夾具定位機(jī)構(gòu)、夾緊機(jī)構(gòu)、對(duì)定機(jī)構(gòu)以及對(duì)機(jī)床專用夾具的建模和虛擬裝配，基于UG的二次開發(fā)對(duì)機(jī)床專用夾具進(jìn)行設(shè)計(jì)，改變傳統(tǒng)夾具設(shè)計(jì)模式，技術(shù)革新，創(chuàng)建夾具三維設(shè)計(jì)的新環(huán)境，可以大大縮短設(shè)計(jì)與制造周期，減少重復(fù)勞動(dòng)，提高工作效率，降低生產(chǎn)成本。此外，利用UG二次開發(fā)三維參數(shù)化技術(shù)應(yīng)用于夾具設(shè)計(jì)，對(duì)夾具的標(biāo)準(zhǔn)化、系列化將會(huì)起到積

30、極的推動(dòng)作用，有利于夾具設(shè)計(jì)的科學(xué)性和系統(tǒng)性管理，有利于企業(yè)取得良好的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。</p><p>　　2.5研究的內(nèi)容（課題的研究?jī)?nèi)容）</p><p>　　對(duì)夾具的基本要求就是將工件定位并牢固的夾持在一定位置，并在機(jī)床工作臺(tái)上有一定的方位，其次，還要滿足其他要求，如保證夾具的生產(chǎn)率(容易裝卸工件，采用自動(dòng)或半自動(dòng)夾緊裝置，切屑容易排除)，操作簡(jiǎn)單并安全(如對(duì)貴重工件采用防誤功能

31、的元件)，有效降低成本(考慮夾具材料和制造過(guò)程，優(yōu)先選用標(biāo)準(zhǔn)件)。</p><p>　　因此，夾具設(shè)計(jì)是一個(gè)復(fù)雜的過(guò)程，在傳統(tǒng)夾具設(shè)計(jì)中，這些基本原理應(yīng)用于具體夾具設(shè)計(jì)中主要取決于設(shè)計(jì)者的經(jīng)驗(yàn)。從夾具設(shè)計(jì)人員的經(jīng)驗(yàn)中收集表達(dá)這些知識(shí)是夾具設(shè)計(jì)的關(guān)鍵。</p><p>　　夾具一般由定位裝置、夾緊裝置、對(duì)刀引導(dǎo)裝置、其他元件及裝置和夾具體等基本裝置組成：其中定位裝置主要包括定位元件及其組合，

32、其作用是確定工件在夾具中的位置，即通過(guò)它使工件加工時(shí)相對(duì)于刀具及切削成形運(yùn)動(dòng)處于正確的位置，如支承釘、支承板、V形架、定位銷等；夾緊裝置的作用是將工件壓緊夾牢，保證工件在定位時(shí)所占據(jù)的位置在加工過(guò)程中不因受重力、慣性力以及切削力等外力作用而產(chǎn)生位移，同時(shí)防止或減少振動(dòng)。它通常是一種機(jī)構(gòu)，包括夾緊元件(如夾爪、壓板等)，增力及傳動(dòng)裝置(如杠桿、螺紋傳動(dòng)副、斜楔、凸輪等)以及動(dòng)力裝置(如氣缸、液壓缸)等；對(duì)刀引導(dǎo)裝置的作用是確定夾具相對(duì)于刀

33、具的位置，或引導(dǎo)刀具進(jìn)行加工，如對(duì)刀塊、鉆套、撞套等；其他元件及裝置，如定向件、操作件以及根據(jù)夾具特殊功用需要設(shè)置的一些裝置，如分度裝置、工件頂出裝置、上下料裝置等；夾具體用于連接夾具各元件及裝置，使其成為一個(gè)整體的基礎(chǔ)件，并與機(jī)床有關(guān)部位連接，以確定夾具相對(duì)于機(jī)床的位置。</p><p>　　根據(jù)夾具的基本組成，可以看出夾具設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容包括：</p><p>　　(1)在收集整理有關(guān)產(chǎn)

34、品設(shè)計(jì)參考資料和技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的基礎(chǔ)上，分析產(chǎn)品零件的加工特征和加工車間的機(jī)床裝備的情況并提取零件的特征信息，確定零件的加工方案；</p><p>　　(2)切削力計(jì)算，根據(jù)零件的加工方案計(jì)算相關(guān)的切削力；</p><p>　　(3)定位裝置設(shè)計(jì)，其中包括定位方案的確定，定位元件的選擇以及定位誤差的計(jì)算等。定位方案和定位元件的選擇包括定位元件的結(jié)構(gòu)、形狀、尺寸及布置形式等，主要決定于工件的加工要

35、求、工件定位基準(zhǔn)和外力的作用狀況等因素；</p><p>　　(4)夾緊裝置設(shè)計(jì)，其中包括夾緊方案的確定，夾緊元件的選擇以及夾緊力計(jì)算等；</p><p>　　(5)對(duì)刀、引導(dǎo)裝置以及夾具體的設(shè)計(jì)，其它特定要求涉及的相關(guān)元件與裝置的確定，例如分度裝置、定向鍵等；</p><p>　　(6)完成夾具總體布局和裝配圖的設(shè)計(jì)繪制，并制定夾具的制造工藝。</p>

36、<p><b>　　三、 夾具設(shè)計(jì)</b></p><p><b>　　3.1問(wèn)題提出</b></p><p>　　本夾具主要用來(lái)鉆連桿雙頭螺柱孔，半徑為12mm，為之后的攻M14螺紋做準(zhǔn)備?？讻](méi)有特別要求，一次鉆削就可以達(dá)到加工要求。</p><p><b>　　3.2夾具設(shè)計(jì)思路</b&g

37、t;</p><p>　　3.2.1連桿專用夾具設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容</p><p>　　連桿專用夾具一般由定位裝置、夾緊裝置、導(dǎo)向或?qū)Φ堆b置、其他裝置裝置和夾具體等基本裝置組成，根據(jù)夾具的基本組成，可以看出夾具設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容包括:</p><p>　　(1) 夾具定位機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì) </p><p>　　包括夾具定位元件與機(jī)構(gòu)的選擇、定位方案的確定

38、以及定位誤差的計(jì)算等。定位元件的選擇包括定位元件的結(jié)構(gòu)、形狀、尺寸及布置形式等，主要決定于工件的加工要求、工件定位基準(zhǔn)和外力的作用狀況等因素。定位方案主要指工件以平面定位、工件以外圓柱表面定位和工件以內(nèi)孔定位，然后，根據(jù)不同的定位方式進(jìn)行定位誤差的計(jì)算。</p><p>　　(2) 夾具夾緊裝置的設(shè)計(jì) </p><p>　　夾具夾緊裝置是由力源裝置、中間傳力機(jī)構(gòu)、夾緊元件與夾緊機(jī)構(gòu)組成，

39、包括夾具夾緊元件與機(jī)構(gòu)的選擇、夾緊方案的確定以及夾緊力與切削力的計(jì)算等。夾緊機(jī)構(gòu)的選擇包括斜楔夾緊機(jī)構(gòu)、螺旋夾緊機(jī)構(gòu)、偏心夾緊機(jī)構(gòu)、杠桿與鉸鏈夾緊機(jī)構(gòu)、聯(lián)動(dòng)夾緊機(jī)構(gòu)、定心夾緊機(jī)構(gòu)等。然后，根據(jù)切削力計(jì)算夾緊力的大小，確定合理的夾緊方案。</p><p>　　(3) 夾具對(duì)定機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì) </p><p>　　夾具對(duì)定機(jī)構(gòu)包括對(duì)刀裝置與元件、引導(dǎo)裝置與元件、對(duì)定元件、分度裝置以及相關(guān)計(jì)算，如

40、定向鍵、對(duì)刀塊、對(duì)刀塊到定位元件位置的尺寸計(jì)算、分度裝置、分度誤差計(jì)算等。</p><p>　　(4) 夾具總體裝配布局和工藝設(shè)計(jì) </p><p>　　包括生產(chǎn)零件圖、裝配圖、爆炸圖、裝配檢查、制定夾具制造工藝等。</p><p>　　根據(jù)夾具設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容可以得到機(jī)床專用夾具設(shè)計(jì)的一般步驟：</p><p>　　(1) 明確設(shè)計(jì)要求和生

41、產(chǎn)條件、認(rèn)真調(diào)查研究，收集設(shè)計(jì)資料；</p><p>　　(2) 確定夾具的結(jié)構(gòu)方案、繪制夾具總圖；</p><p>　　(3) 夾具精度校核、繪制夾具零件工作圖；</p><p>　　3.2.2 連桿專用夾具設(shè)計(jì)的思路</p><p>　　連桿專用夾具設(shè)計(jì)的過(guò)程：包括研究原始質(zhì)料、定位基準(zhǔn)的選擇、切削力及夾緊分析計(jì)算、誤差分析與計(jì)算、夾具設(shè)

42、計(jì)。</p><p>　　3.3定位基準(zhǔn)的選擇</p><p>　　由零件圖可知，在加工雙頭螺柱孔之前，Φ43小頭孔已加工好，可以用定位銷定位小頭孔，限制兩個(gè)自由度。同時(shí)使用下端面以及加工出的定位凸臺(tái)作為定位基準(zhǔn)，進(jìn)行平面定位，限制其余自由度，最終達(dá)到六點(diǎn)定位。</p><p>　　3.4夾緊方式的選擇</p><p>　　連桿是一個(gè)剛性比較

43、差的工件，就應(yīng)該十分注意夾緊力的大小，作用力的方向及著力點(diǎn)的選擇，避免因受夾緊力的作用而產(chǎn)生變形，以影響加工精度。在加工連桿的夾具中，注意了夾緊力的作用方向和著力點(diǎn)的選擇。采用回轉(zhuǎn)壓板在大頭半圓孔處壓緊，從而提供壓緊力。這樣在加工方向上沒(méi)有夾緊力引起的變形，提高了加工精度此方式裝卸方便。此種夾緊方式便于拆卸，適合工件的大批量生產(chǎn)，可以有效縮短輔助時(shí)間。</p><p><b>　　3.5夾具體設(shè)計(jì)<

44、;/b></p><p>　　夾具體的作用是將定位、夾具裝置連接成一體，并能正確安裝在機(jī)床上，加工時(shí)，能承受一部分切削力。</p><p>　　夾具體為鑄造件，安裝穩(wěn)定，剛度好，但制造周期較長(zhǎng)。其三維效果圖如下：</p><p>　　3.6切削力和夾緊力的計(jì)算</p><p>　?。?）刀具： 采用高速鋼鉆頭,</p>

45、<p>　　機(jī)床： 立式鉆床</p><p>　　由鉆床切削力公式Ff=667Df0.7Kp，</p><p>　　其中D=12，f=0.2，Kp=1得</p><p>　　切削力為Ff=2594.34N</p><p>　　由鉆床切削扭矩公式M=0.34D2f0.8Kp</p><p>　　其中D=24

46、，f=0.2，Kp=1</p><p>　　得M=13.51Nm</p><p><b>　　（2）夾緊力的計(jì)算</b></p><p>　　選用回轉(zhuǎn)壓版壓緊，故壓緊力由螺釘提供</p><p><b>　　由公式</b></p><p><b>　　取K=1<

47、;/b></p><p>　　其中f為夾緊面上的摩擦系數(shù)，取</p><p>　　N=F/=4323.9N</p><p>　　因?yàn)橛袃蓚€(gè)螺柱固定，故單個(gè)螺柱提供的壓力為N1=2161.95N</p><p>　　夾緊螺栓： 公稱直徑d=20mm，材料為低碳合金鋼 性能級(jí)數(shù)為6.8級(jí)</p><p><b

48、>　　螺釘疲勞極限： </b></p><p><b>　　極限應(yīng)力幅：</b></p><p><b>　　許用應(yīng)力幅：</b></p><p>　　螺釘?shù)膹?qiáng)度校核：螺釘?shù)脑S用切應(yīng)力為 </p><p>　　[s]=3.5~4 取[s]=4</p><p

49、>　　得 </p><p><b>　　滿足要求</b></p><p><b>　　也滿足要求</b></p><p>　　經(jīng)校核： 滿足強(qiáng)度要求，夾具安全可靠。</p><p><b>　　3.7定位誤差分析</b></p><p

50、>　　本套夾具的定位誤差主要來(lái)自于定位銷處。定位銷處采用一面一孔定位，配合為H7/h6</p><p><b>　　原理圖如下：</b></p><p><b>　　移動(dòng)時(shí)基準(zhǔn)位移誤差</b></p><p><b>　?。ㄊ?-5）</b></p><p>　　式中：

51、 ———— 圓柱銷的下偏差</p><p>　　———— 圓柱銷孔的上偏差</p><p>　　————圓柱銷定位孔與定位銷最小配合間隙</p><p>　　代入（式5-5）得： </p><p>　　=0.007+0.018+0.016</p><p><b>　　=0.041mm</b>&

52、lt;/p><p>　　3.8引導(dǎo)及對(duì)刀裝置設(shè)計(jì) </p><p>　　本套夾具的引導(dǎo)對(duì)刀裝置主要為鉆模。因?yàn)檫B桿的生產(chǎn)方式為大批量生產(chǎn)，故選擇可換鉆套的形式，以便磨損后快速更換。其結(jié)構(gòu)如下圖所示：</p><p>　　其中1為鉆套，2為襯套，壓配在鉆模版3中，鉆套由螺釘4固定，防止鉆套轉(zhuǎn)動(dòng)，鉆套和襯套采用F7/m6配合。鉆套材料為GCR15。</p>&

53、lt;p>　　3.9夾具設(shè)計(jì)簡(jiǎn)要操作說(shuō)明</p><p>　　本夾具采用一定位銷一凸臺(tái)定位，回轉(zhuǎn)壓板壓緊，采用裝配可換鉆套式的鉆模。順著定位銷裝上工件后，將工件緊靠定位凸臺(tái)，轉(zhuǎn)動(dòng)回轉(zhuǎn)壓板，卡入螺柱中，然后旋緊螺母夾緊工件。之后用螺釘安裝鉆模板。安裝好鉆模板后即可開始加工工件。加工完畢后，旋松螺母，旋轉(zhuǎn)回轉(zhuǎn)壓板至相反方即可進(jìn)行工件的拆卸。此夾具設(shè)計(jì)在滿足要求的情況下相對(duì)比較簡(jiǎn)單，適合于大批量生產(chǎn)，有效地減少了

54、輔助時(shí)間，提高生產(chǎn)效率。</p><p><b>　　小 結(jié)</b></p><p>　　課程設(shè)計(jì)即將結(jié)束了，時(shí)間雖然短暫但是對(duì)我來(lái)說(shuō)受益菲淺，通過(guò)這次的設(shè)計(jì)使我們是將理論和實(shí)踐相結(jié)合進(jìn)行實(shí)實(shí)在在的設(shè)計(jì)，使我們不但鞏固了理論知識(shí)而且掌握了設(shè)計(jì)的步驟和要領(lǐng)，使我們更好的利用圖書館的資料，更好的更熟練的利用我們手中的各種電子設(shè)計(jì)手冊(cè)和AUTOCAD等制圖軟件，為

55、我們將來(lái)的學(xué)習(xí)和工作打下了良好的基礎(chǔ)。</p><p>　　同時(shí)這次設(shè)計(jì)使我們認(rèn)識(shí)到了只努力的學(xué)好書本上的知識(shí)是不夠的，還應(yīng)該更好的做到理論和實(shí)踐的結(jié)合。感謝老師給我們的辛勤指導(dǎo)，使我們能夠順利完成此次設(shè)計(jì)，它也將為我們的畢業(yè)設(shè)計(jì)打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。</p><p><b>　　致 謝</b></p><p>　　這次設(shè)計(jì)使我收益不小，為我今后

56、的學(xué)習(xí)和工作打下了堅(jiān)實(shí)和良好的基礎(chǔ)。但是，在最初選題和制定方案時(shí)存在一些問(wèn)題，不過(guò)我的指導(dǎo)老師每次都很有耐心地幫我提出寶貴的意見(jiàn)，在我遇到難題時(shí)給我指明了方向，最終我很順利的完成了此次設(shè)計(jì)。</p><p>　　這次設(shè)計(jì)成績(jī)的取得，與指導(dǎo)老師的細(xì)心指導(dǎo)是分不開的。在此，我衷心感謝我的指導(dǎo)老師，感謝他耐心地幫助我解決一些難題。</p><p><b>　　參 考 文 獻(xiàn)</b

57、></p><p>　　1. 切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè),艾興、肖詩(shī)綱主編,機(jī)械工業(yè)出版社出版，1994年</p><p>　　2.機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)，李益民主編，機(jī)械工業(yè)出版社出版，1994年</p><p>　　3.機(jī)床夾具設(shè)計(jì)，哈爾濱工業(yè)大學(xué)、上海工業(yè)大學(xué)主編，上?？茖W(xué)技術(shù)出版社出版，1983年</p><p>　　4.機(jī)床夾具設(shè)計(jì)手