【正文】 工件放置到夾具中都能準(zhǔn)確占據(jù)同一位置。連桿孔加工工藝與夾具設(shè)計(jì) 連桿孔加工工藝與夾具設(shè)計(jì)第1章 課程設(shè)計(jì)一、整體零件分析：如圖11所示的連桿零件，材料為QT4017，毛坯為精鑄件，要在其右側(cè)鉆M8的通孔，要求設(shè)計(jì)大批量生產(chǎn)時(shí)（10000件/年）所需的鉆夾具圖11 連桿零件圖零件分析：此零件為一連桿，它的各個(gè)尺寸如上圖所示,總的長度方向上的尺寸為100mm，高度方向總尺寸為32mm，寬度方向?yàn)?0 mm，本次主要是對(duì)連桿右端φ8 mm孔的加工進(jìn)行設(shè)計(jì)，孔通常都采用鉆床進(jìn)行加工，所以本次設(shè)計(jì)的主要任務(wù)是在其它各個(gè)部位都已加工好的前提條件下，運(yùn)用鉆床夾具的有關(guān)知識(shí)來設(shè)計(jì)加工左孔的夾具。 定位基準(zhǔn)的選擇使用夾具安裝工件時(shí)，首先要使工件在夾具中占有正確的位置，即工件的定位。一、定位原理工件的定位就是采取適當(dāng)?shù)募s束措施來限制工件的某些自由度，使得工件在該方向上有確定的位置。用適當(dāng)分布的六個(gè)約束點(diǎn)限制工件的六個(gè)自由度，稱為六點(diǎn)定位。具體的定位可能有以下兩種情況：㈠　正常的定位情況 根據(jù)工件的加工表面的位置尺寸要求，需要限制的自由度均已被正確的定位情況。若需要將工件的六個(gè)自由度全部限制，定位時(shí)正好限制了六個(gè)自由度，則為完全定位。㈡　非正常的定位情況 包括欠定位和過定位（或者重復(fù)定位），欠定位是要限制的自由度沒有被全部限制的情況，過定位就是某個(gè)自由度被兩個(gè)或者是兩個(gè)以上的約束重復(fù)限制了的情況。過定位一般是不允許的，因?yàn)樗赡軙?huì)造成一些不良的后果，如工件與定位元件的接觸點(diǎn)不穩(wěn)定，使一批工件的位置一致性較差；會(huì)增加工件及夾具的夾緊變形；也可能導(dǎo)致部分工件不能順利地與定位元件接觸來實(shí)現(xiàn)定位。但有時(shí)采用這種形式的定位也有一定的好處，這是只要工件定位基準(zhǔn)和夾具定位元件都具有較高的形狀和位置精度，過定位是允許的。當(dāng)定位基準(zhǔn)與工藝基準(zhǔn)或設(shè)計(jì)基準(zhǔn)不重合時(shí)，需進(jìn)行必要的加工尺寸及其允差的換算。3 擇定位元件時(shí)，要防止出現(xiàn)超定位現(xiàn)象。5 　鑄、鍛件以毛坯面作為第一道工序的基準(zhǔn)時(shí)，應(yīng)選擇比較光滑的表面作基準(zhǔn)面，避開冒口、澆口或分型面等凸起的不平整的部位。只要限制工件左右方向上的自由度，所以連桿上下方向的約束可以解除，但是由于要加工為右面的孔，它與底座有一定的距離，為了鉆夾方便以及能夠承受一定的力，所以要在右孔的下平面加上一個(gè)約束。三 主要標(biāo)準(zhǔn)件的選擇六角頭螺栓 GB 578286 （連接本體的標(biāo)準(zhǔn)元件）螺紋規(guī)格：d=M 6 ，公稱長度L= 30 mm，K=5mm, e=, S=，表面氧化，A級(jí)技術(shù)條件：1）材料 鋼 2）螺紋公差 6g（GB19681，GB1978 3）機(jī)械性能 d〈=39；；d 〉39；按協(xié)議（） 4）公差 產(chǎn)品等級(jí)A級(jí)用d〈 24和l〈 10d或〈=150mm（按較小值）；產(chǎn)品等B級(jí)，用于d 〉24 和l 〉10d或150mm（按較小值）（） 5）表面處理 氧化：鍍鋅鈍化（GB526785） 6）表面缺陷 ）圓柱銷 GB 119C430規(guī)格尺寸：公稱直徑 d=4mm，長度L=30mm，材料為35鋼，熱處理硬度28~38 HRC，表面氧化處理的 C型技術(shù)條件：按GB 12186的規(guī)定 移動(dòng)壓板：A1080 GB/T2175 規(guī)格尺寸：公稱直徑=10mm，L=80mm的A型移動(dòng)壓板 L=80mm B=30mm H=16mm l=36mm l1=17mm b=11mm B1=10mm 配螺紋d：M10技術(shù)條件：1）材料 45鋼 按GB699的規(guī)定 2）熱處理 35~40HRC 3）其他技術(shù)條件 按GB/T2259的規(guī)定六角頭螺栓 GB578286M640技術(shù)條件同零件1規(guī)格尺寸：d=M6 公稱長度L= 26 mm， A級(jí)e= K= S=4夾具本體：1） 一般要求：有足夠的剛度和強(qiáng)度，較輕的重量；安裝穩(wěn)定，保證裝卸工件方便，工藝性好，便于清理切屑和贓物 2） 本體構(gòu)形 本設(shè)計(jì)采用的是半封閉式的，且是型材和型材用標(biāo)準(zhǔn)元件連接的本體。使用鉆具的工序，一般是用鉆頭、惚刀、鉸倒和絲錐等刀具來進(jìn)行加工的。因此，工件少年宮被加工孔是與刀具旋轉(zhuǎn)軸線同心的，其位置分布可以是同軸線的一些表面，也可以是不同軸線的互相平行或成任意角度的表面。本章的重點(diǎn)就是設(shè)計(jì)在鉆床上所使用的夾具。⒉夾緊元件及夾緊裝置 用于夾緊工件，保持工件定位后的位置在加工過程中不變。如鉆夾具中的鉆套等。⒌其它元件及裝置根據(jù)加工需求而設(shè)置的其它元件或裝置。按照工序進(jìn)行過程中鉆具在機(jī)床上的位置變化情況，鉆具分為以下幾類：⑴固定式鉆具——多用為大型鉆具；被加工表面軸線相同，或相平行，鉆具需要，固定在機(jī)床工作臺(tái)上的情況；本次設(shè)計(jì)所采用的即是此類型。⑶翻轉(zhuǎn)式鉆具——用于方向不同的幾個(gè)孔，整個(gè)鉆具可以翻轉(zhuǎn)的情況。⒉　為保證被加工表面的位置精度，除了鉆套應(yīng)有較高的精度要求外，還應(yīng)正確選擇引導(dǎo)方式和鉆套的結(jié)構(gòu)型式。為了實(shí)現(xiàn)這一作用鉆具上通常都有鉆套，以確定刀具和夾具的相互位置，并用定位件和夾緊件來確定工件在夾具上的位置，鉆套則安裝在與本體相連的鉆模板上，是鉆套在夾具上的位置得以確定。各鉆套之間的相互位置，影響著加工表面之間的相互位置精度。正因?yàn)殂@套對(duì)于所加工孔的精度有直接的影響，所以在設(shè)計(jì)時(shí)都特別注意它的位置精度，并妥當(dāng)選擇鉆套的結(jié)構(gòu)型式，一般而言鉆套的基本類型有：固定鉆套、可換鉆套、快換鉆套、回轉(zhuǎn)導(dǎo)套以及特殊鉆套。且適合大批量生產(chǎn)。而鉆模板的結(jié)構(gòu)形式主要有：整體式、固定式、可卸式、鉸鏈?zhǔn)?、懸掛式、滑柱式，本設(shè)計(jì)中選用的是固定式，它和鉆模家具體的聯(lián)結(jié)采用的是銷釘定位，用螺釘緊固成一整體，結(jié)構(gòu)剛度好，加工孔的位置精度較高。⒊　要注意裝卸工件方便，安裝無誤，便于排屑與冷卻刀具。⑵有是可以在鉆具本體壁上開窗口或通槽以利于切屑的通過和排除。⑷避免有切屑不易通過的內(nèi)部棱角和凸臺(tái)等。⑹ 定位面和安裝面的面積不必太大，只要能穩(wěn)定地支持工件和夾具即可。⑻ 鉆具上應(yīng)有清除切屑所需要的操作空間，便于工人進(jìn)行清除。一般可利用帶臺(tái)鉆套的端面或設(shè)置專用對(duì)刀塊及支承銷等。⒍　夾緊裝置的安排要恰當(dāng)，使鉆?；蚨ㄎ讳N不因彎曲力矩而影響加工的精度 如圖a所示的鉆具，壓緊螺釘設(shè)在鉸鏈?zhǔn)姐@模板上（右端插銷拔出后可以打開鉆模板），雖然這種夾緊機(jī)構(gòu)比較簡單，但夾緊是鉆模板要發(fā)生彎曲變形，會(huì)影響加工孔的位置精度，并且還會(huì)發(fā)生鉆套卡住刀具的現(xiàn)象，所以不能設(shè)計(jì)成這樣。 圖a（左）圖b（右）⒎　由于刀具相對(duì)于鉆具的位置是由鉆套來確定的，故當(dāng)切屑扭拒不大時(shí)，鉆具可以不與機(jī)床的工作臺(tái)固定。因?yàn)檫@一類鉆具中，鉆套相對(duì)定位表面無活動(dòng)環(huán)節(jié)，因此，可保證被加工孔有較高的位置精度。⒐　工件孔距公差較小（）是，應(yīng)采用固定鉆套（即不宜采用快換鉆套），此時(shí)鉆頭和絞刀應(yīng)采用同一尺寸的后引導(dǎo)，分別與固定鉆套孔相配，并嚴(yán)格控制其配合間隙，以保證工件的孔距公差。1 　定位方法：⒈　平面定位以平面定位工件以平面定位，即指工件的定位基準(zhǔn)為平面的情況。一個(gè)平面對(duì)正確幾何平面的誤差，可以分為平面度和光潔度兩個(gè)方面。根據(jù)基準(zhǔn)表面的好壞不同，定位方法和定位件的設(shè)計(jì)原則也將不同。在第二類中。圖31 連桿以平面定位示意圖本文設(shè)計(jì)的鉆夾具的定位基準(zhǔn)以連桿零件的左圓柱孔底部端面為基準(zhǔn)，限制工件的三個(gè)自由度，即工件以平面定位，并且此端面是已經(jīng)機(jī)械加工過的，如圖31所示。可以直接放在平面上定位。輪廓尺寸又較大的工件，應(yīng)將定位平面的中間部分挖低一些。定位平面的輪廓尺寸最好小于基準(zhǔn)面的輪廓尺寸。⒉　工件以外圓柱面定位及其定位元件在第一章零件分析中提到，連桿左孔的加工，由于它是一個(gè)中心孔又是一個(gè)通孔，所以理論上只要限制它左右方向上的兩個(gè)自由度即可，由于該連桿的左右兩端都為已經(jīng)加工好的圓柱面，因此最好就使用圓柱面來定位。圖32 外圓柱面定位圖工件以外圓柱面定位時(shí)，夾具上常用的定位元件是V形塊?；顒?dòng)V形塊的應(yīng)用如圖34中的V形塊限制了工件左右方向上的移動(dòng)自由度，同時(shí)還兼有夾緊作用。V形塊使用范圍廣，不論定位基準(zhǔn)是否經(jīng)過加工，是完整的圓柱面還是局部的圓弧面，都可以用它來定位。2 由其產(chǎn)生的定位誤差最小。4 定位元件結(jié)構(gòu)應(yīng)盡量簡單，便于裝卸工件。6 無產(chǎn)生超定位的可能性。8 清除定