孔镗机床的夹具设计.doc
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1、绪 论夹具在机械制造过程中运用广泛,指的是在整个制造工艺流程中,发挥定位的功能,找准夹紧工件、确定工件与机床、刀具的相对位置的装置;此装置可以达到提升精度和效率的作用。现代社会中,科学技术作为第一生产力,始终保持高效飞速的发展;现代机械制造产业也随之不断提升到新的高度,而夹具作为机械产业的重要装置,也被大量运用到相应的加工操作中,如刀具制造、检测设备的制造、模具的选择和设计等等,这些制造过程都无法离开夹具,其重要作用可见一斑,可以说社会的进步依赖于科技的发展,科技的发展离不开制造业的创新和进步,而制造业飞跃的基石正是以夹具为代表的各种重要零件、装置的有机组合。故而,在制造过程中,夹具有着极为重
2、要的作用。具体来说,在机械制造过程中,夹具既可以进行有机加工,同时也可以应用到装配与检验之中,其品质的高低将对加工质量、生产效率和制造成本产生本质影响。IntroductionThe fixture is widely used in the process of mechanical manufacturing, which refers to the function of positioning in the whole manufacturing process, to find the clamping workpiece, to determine the relative pos
3、ition of the workpiece and the tool and tool, and to achieve the effect of the lifting precision and efficiency. In modern society, as the first productive force, science and technology have always maintained high speed and rapid development, and the modern machinery manufacturing industry has also
4、been promoted to a new height. As an important device for the mechanical industry, the fixture is also widely used in the corresponding processing operations, such as tool manufacturing, testing equipment manufacturing, mold. Selection and design and so on, these manufacturing processes can not leav
5、e the fixture, its important role can be seen. It can be said that the progress of the society depends on the development of science and technology, the development of science and technology can not be separated from the innovation and progress of the manufacturing industry, and the cornerstone of t
6、he leap of manufacturing is the organic combination of various important parts and devices represented by the fixture. . Therefore, the fixture plays an important role in the process equipment of the manufacturing process. Specifically, in the process of mechanical manufacturing, fixture should be u
7、sed in the process of organic processing, welding, assembly and inspection. The quality of the fixture will have an essential influence on the quality of processing, production efficiency and manufacturing cost. 目 录一、镗孔夹具模型的概况和设计目的11、镗孔夹具模型的概况12、镗孔夹具模型的设计目的3二、连杆零件主样件的确定41、连杆零件的结构特征42、连杆零件加工重点技术要求分析5
8、(1) 大、小头孔的尺寸精度、形状精度6(2)大、小头孔轴心线在两个互相垂直方向的平行度6(3) 大、小头孔中心距6(4)连杆大头孔两端面对大头孔中心线的垂直度6(5)大、小头孔两端面的技术要求7(6)螺栓孔的技术要求7(7)对接合面的技术要求73、连杆零件的机械加工工艺过程8三、镗孔夹具设计方案的确定91、夹具的结构和组成10(1)、夹具体10(2)、定位元件及定位装置10(3)、夹紧元件及夹紧装置11(4)、导向及对刀元件122、主要零件设计的说明12(1)、长方形基础板12(2)、定位元件15(3)、夹紧元件及夹紧装置16(4)、对刀及导向元件19(5)、辅助元件214、夹具镗孔方案的实
9、现251、各部分机构的选择252、夹具的定位原理263、被加工工件的重要尺寸分析27四、镗孔夹具与专用夹具的互换271、结构上的互换272、专用夹具的装配要求30小 结32参考文献33镗孔夹具设计说明书一、镗孔夹具模型的概况和设计目的1、镗孔夹具模型的概况中盘夹具,利用预先设计的零件,根据从零件加工的工艺的要求,用像积木那样的方法,快速地使用加工零件所需的车,炸,中,打保龄球等工作机器。夹具使用后拆散元件,又能重新组装新的夹具。因此,中修具可以多次重用,节约现代经济资源,使经济一次一次的符合发展的要求。本文以连杆镗孔夹具-镗、扩、铰小头孔夹具为例,通过与连杆镗扩铰小头孔专用夹具的比较使特点凸显
10、出来。连杆镗孔夹具-镗、扩、铰小头孔夹具的装配图如图1.1.1所示。图1.1.1 镗、扩、铰小头孔夹具的装配图其中包括1.长方形基础板、2.固定V型块、3.6X25销、4.M6X25内六角螺钉、5.镗模板、6.镗套用衬套、7.可换镗套、8.镗套用螺钉、9.侧板-1、10侧板-2、11.T型槽用螺母M6、12.挡块、13.夹紧侧板、14.压紧螺钉-M16、15.手柄、16. 十字槽沉头螺钉M312、17. 槽用螺栓M6x50、2、镗孔夹具模型的设计目的目前,许多生产企业采用专用工具,有配套的盖和治具,其中的专用工具较多,为零件的一道工序加工而设计,产品相对稳定,大量生产有效降低了工作效率,劳动生
11、产率高提高工作效率。中维修工具根据专用工具,可反复使用组合治具的标准零件、连接和拆卸性和可调节治具零件的调整性组合,能进一步扩大镗削治具的使用范围。查看和应用要素的结构、使用方法在设计中,设计各种不同专业,对教师的教学演示和学生进行创新设计,提高学生福达的设计水平,设计学生治具的设计对培育思想起到了重要的作用。(1)实现中盘式专用夹具的三维模型建设模型,结合专用夹具的单打,实现动态的交互展示,实现虚拟的组装和虚拟运动的过程,满足教育展示的需要使(2)中挖孔式专用夹具革新实训教具:搭载多个通用的定位元件和查克元件,实现多个灵活的交换组,生成用于不同的典型零件加工的专用夹具,并需要进行教育实际操作
12、可以满足(3)可以利用中间夹孔的那个零件,取下利用率高的夹具,再利用其零件,减少每年积蓄的教授专用的夹具的数量,可以减少专用夹具的利用率不高的浪费。二、连杆零件主样件的确定1、连杆零件的结构特征连杆是发动机的主要零件之一,连杆部件作为机械加工的典型部件,精度大,形状规则不一,制造困难,且量产多,连杆技术及夹具设计对教学具有典型的意义。连棒把活塞和曲轴结合起来,系上连棒小头和活塞的结,和活塞一起进行往返运动,连杆的大头和曲柄连接起来,与曲轴一起进行旋转运动.球必须具有充分的结构和疲劳的强度,在力量的作用下,杆身应该不应该显著地弯曲,连杆的大小也应该不会显著地变圆.轴承是头的头由于机器热轴,巨型头
13、盖,以及链接螺栓的损坏,机器会受到严重损伤。我们收集了一些具有不同特征的连杆,他们结构特征相似,只不过在尺寸上各不相同,大致可分为如组图2.1所示,在此我们选取较为常见的连杆作为主样件。考虑到夹具主要用于教学演示使用,为节约材料,我们对主样件进行了尺寸缩小,详细尺寸见连杆零件图。 连杆组图2.1 连杆零件图三维模型图连杆的机械加工工艺过程如下表所示:工序工序名称工序内容1铣铣连杆大、小头孔两平面2粗磨以一大平面定位,磨另一大平面3镗以基面定位,镗、扩、铰小头孔4铣铣连杆大端两侧面5扩以基面和小头孔定位,扩大头孔6铣断以基面及大小头孔定位,铣断工件7铣以基面和侧面定位,铣连杆体和连杆盖结合面8磨
14、以基面和一侧面定位,磨连杆结合面9铣以基面及集合面定位,铣连杆体和盖的斜槽10锪以基面、小头孔和一侧面定位锪螺栓座面11镗镗螺栓底孔12扩扩螺栓孔13铰铰螺栓孔14钳用专用螺钉,将连杆体和盖装成连杆组件15镗粗镗大头孔16倒角大头孔两端倒角17磨精磨大小头孔两端面至图纸尺寸18镗半精镗大头孔,精镗小头孔至图纸尺寸19镗精镗大头孔至图纸尺寸20称重称量不平衡质量21钳按规定值去重量22镗镗连杆体小头油孔23压铜套24挤压铜套孔25倒角小头孔两端倒角26镗半精镗、精镗小头铜套孔27珩磨珩磨大头孔28检检查各部分尺寸及精度29探伤无损探伤及检验硬度30入库三、镗孔夹具设计方案的确定1、夹具的结构和组
15、成铣床具有位置键和位于工作台中的T形槽的组合中描述的场景,使用下列步骤创建明细表,以便在概念设计中分析体量的周长。(1)、夹具体将工具的各构成部件和组件结合,将其连接到与机床相关的部分,以确定用于工作机器的固定部件的位置,以便连接到与机床相关的部分在钻孔工具中,特别是在长方形的基础上(图3.1.1所示)可将其它元件连接到矩形基础板上以形成一套完整的孔保持器,以允许零件的加工。图3.1.1 长方形基础板(2)、定位元件及定位装置位置是用于特定零件的加工位置所使用的零件或装置.将与测量元件接触的零件的表面称为定位的表面.一般位置是平面定位,孔的位置,外圆位置,另一方面,两个尺寸,2V型的位置,1张
16、有帽子:V型块定位在长方形的基板上使用固定V型的螺丝,与长方形的基础板一起构成构成镗孔的夹持器的定位机构(如下图3.1.2所示)。图3.1.2 V型块定位机构销定位一般的销售,有圆柱销售,菱形销售和一般的定位轴,使用两个位置的夹具可以使用1日元柱和1菱形的组合,能够准确地定位部件的加工位置。其它定位销如组图3.1.3所示: 组图3.1.3 a)定位插销 b)固定式定位销 c)偏心定位销(3)夹紧元件及夹紧装置2、连杆零件加工重点技术要求分析在整个装置当中,连杆的作用是将活塞和曲轴进行有效连接,同时通过活塞的往返直线运动,将其变为一种曲柄的旋转运动,因此也能够在动力输出过程当中对气缸内的气体进行
17、压缩,这样也能够提升加工精度,这一装置直接会影响到柴油机的性能。一般来说连杆的精确程度的相关参数主要包括以下几点:(1) 大、小头孔的尺寸精度、形状精度为了使得大头孔和轴瓦以及曲轴,能够减少到对小头孔和活塞的的冲击影响,因此在大头孔规定方面,必须要达到p6以上的公差水平,并且大头孔的粗糙程度不能够大于0.8微米,圆柱度的公差要在0.012毫米以内。对于小头孔而言,它的工差水平必须要满足P8,也就是说表面粗糙程度在3.2微米以下,圆柱度的公差在0.0025米以内,单线的,平行度公差要能够达到0.04/100mm。(2)大、小头孔轴心线在两个互相垂直方向的平行度影响活塞倾斜的最根本因素是由于两个孔
18、他们的轴心线在连杆轴的方向出现了一定的角度偏差,因此就会对整个气缸造成不均匀的磨损,另外也会使得曲轴的连杆存在较多的边缘磨损,为此必须要规定轴心线的平行度,这样能够使得在设计过程当中就控制好这一结构的磨损程度。因此,对于公差值大于0.2的孔而言,它的轴心线方向平行度:在100毫米长度以内的情况下,公差要在0.04毫米以内,而垂直和轴心线方向的平行度为100毫米的,那么在长度上公差要小于0.06毫米。(3) 大、小头孔中心距大小头孔他们之间的中心距离会对气缸压缩比造成影响,因此这一点也被称为引擎效率的影响,具体要求是两孔之间的中心线距离要在1500.05mm之内。(4)连杆大头孔两端面对大头孔中
19、心线的垂直度连接大端孔的大头杆与孔中心的垂直度,另外面对孔中心线的垂直度这两点都会影响到整个衬套的安装,也会在后期产生一定的磨损,这也会对整个机械造成一定的烧伤影响,因此必须要对其进行相关的要求。要达到垂直度公差等级为IT9的等级,垂直线的轴心线垂直度在一百米以下的,必须要满足公差小于0.08毫米。(5)大、小头孔两端面的技术要求与罗德大、小头孔相连的两个点他们的距离基本能够保持一致,但是对于技术方面却有一定的差异,对于大头而言,两端面尺寸公差要求要满足IT9的规定,表面粗糙程度达到0.8微米以下,而对于小头而言,它的尺寸公差等级要满足还IT12的等级,表面粗糙程度必须要在0.3微米以下。因此
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