本科毕业设计论文--43745uwp13发动机结合环工装设计.doc

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1、全套设计（图纸）加扣扣 194535455WP-13发动机结合环工装设计摘 要随着社会的发展，人们在生活中接触到的机械用品也变得越来越多，对产品的要求程度也越来越高。夹具与机械制造息息相关，是机械制造行业不可缺少的加工工具，其直接影响着产品的质量、生产率、经济性及工人的劳动强度等一系列因素。为了准确的确定机床、工件和刀具之间的距离，以此来保证工件的加工精度，减小人工操作时产生的误差，让工件达到要求的规格，就必须使用夹具。本文主要研究了WP-13发动机结合环的工装设计，涡喷13发动机主要用于歼7飞机上，其重要性不言而喻。其结合环是WP-13发动机中联接加力燃油泵调节器部件与操纵盒部件的快卸卡匝，

2、以便快速装配及分解。文中分析了结合环重要尺寸及表面精度要求，分析了重点工序，设计了该零件工序中所需的铁床专用夹具，钻床专用夹具这两套专用夹具。设计该两套专用夹具的方案，通过分析比较确定出最佳的方案，并画出夹具草图、部分零件图和夹具装配图，同时对定位基准及定位精度计算分析。本次设计力图在满足加工要求的前提下，提高工件的生产率、经济性、稳定性，降低工人的劳动强度，使夹具结构简单，操作方便，并有良好的结构工艺性和使用工艺性。关键词：结合环，夹具设计，精度分析WP - 13 engine ring tooling designAbstract：With the development of the s

3、ociety, people in life come into contact with mechanical products more and more, also more and more high to the requirement of the product. Jig is closely related to mechanical manufacturing, machinery manufacturing industry is indispensable machining tools, its direct impact on product quality, pro

4、ductivity, economy and the labor intensity of workers, and a series of factors. In order to accurately determine the machine tool, the distance between the workpiece and tool, to ensure that the workpiece machining accuracy, reduce the error of manual operation, to meet the requirements of the speci

5、fications of the workpiece and fixture must be used. This paper mainly studied the WP - 13 engine combined with ring tooling design, vortex spray 13 is mainly used for fighters 7 airplane engine, its importance is self-evident. Combining the ring be WP - 13 connection strength in the engine fuel pum

6、p regulator parts and control box parts quick-release card turn, for quick assembly and decomposition. This paper analyzes the important size and surface accuracy requirement, combined with the ring for key process analysis, process design of the parts needed for the two sets of special fixture, spe

7、cial fixture (special fixture iron bed, drilling). Special fixture for the two sets of scheme comparison, to determine the best solution, draw assembly drawings, sketches and design for the locating datum and location accuracy. The design tries to under the premise of meeting the processing requirem

8、ent, improve the productivity, economy, stability, reduce the labor intensity of workers, the fixture structure is simple, easy to operate, and has good molding process and the use of technology.Keywords:Combined with the ring，jig，Precision analysis目录第1章 前 言51.1零件的性能51.1.1零件的用途51.1.2零件的使用性质51.2机床夹具概

9、述61.2.1 夹具的类型61.2.2 夹具的组成81.2.3夹具的设计原则81.2.4 工件的装夹方法81.3 拟采用方案9第2章 零件图的工艺分析102.1零件结构上的工艺分析102.2 零件技术上的工艺分析102.2.1零件尺寸精度及粗糙度的要求102.2.2 各表面加工方案的比较与选择10第3章 零件的工艺路线123.1工艺路线的确定123.1.1 加工阶段的划分123.1.2 确定工序路线123.2 零件的重点工序分析12第4章 切开零件用铣床说明书124.1 铣削的特点144.2 工序及专用夹具的必要性分析1442.1 工序分析144.2.2专用夹具的必要性分析144.3 拟定夹具

10、的结构方案154.3.1 定位方案及定位元件的设计164.3.2 夹紧方案的选取174.3.3 定向键和对刀装置设计174.4 方案的精度分析184.4.1对尺寸10.15的精度分析184.4.2对尺寸2的精度分析18第5章 加工凸耳上的螺纹孔用钻具说明书205.1 工序及专用夹具的必要性分析205.1.1 工序分析205.1.2 专用夹具的必要性分析205.2 拟定夹具的结构方案215.2.1 定位方案和定位元件的设计215.2.2 夹紧方案及夹紧机构的设计215.2.3 钻套、钻模、夹具体及总体设计225.3 钻具的精度分析225.3.1对尺寸50.2的精度分析225.3.2 对凸耳平台与

11、螺纹孔的0.06跳动要求进行分析235.3.3对尺寸32.50.1的精度要求进行分析23结 论25致谢26参考文献27第1章 前 言1.1零件的性能1.1.1零件的用途结合环是涡喷-13型发动机中连接加力燃油泵-调节器RZB-3部件与操纵盒CZH-7部件的快卸卡箍，以便于快速分解与装配。图1-1 结合环剖视图1.1.2零件的使用性质一、工作条件无相对运动的一般受力连接件，工作时温度大概为200摄氏度左右。二、零件的材料该零件的生产任务为中批生产为满足零件的要求，该环采用材料为1Cr11Ni2W2MoV钢，为马氏体不锈耐热钢，具有良好的韧性和抗氧化性能，在淡水和湿空气中有良好的耐腐蚀性。其化学成

12、分平均百分比如表1-1：表1-1 零件化学成分CCrNiWMoV0.13111.61,.70.450.25三、零件的机械性能 1Cr11Ni2W2MoV是在Cr13型的不锈钢基础上，适当调整碳和铬的含量，通过增加一些化学元素，再强化后形成的。与Cr13相比，该型号提升了回火抗力，从而使钢在非常高的温度下拥有比较好的机械性能，并能在600以下正常进行工作，它在1000油淬后，得到的组织主要是马氏体，再于550570回火，可得到较高的综合机械性能，但该种材料有两个回火脆性区，而在350530或650670回火，具有明显的回火脆性，故在设计时提高强度要求，确定热处理工艺及确定零件的工作温度等均应避开

13、回火脆性区。该种材料淬火后再回火，保持硬度d=3.43.7（相当于调质状态）。.机械性能如表1-2。表1-2 零件机械性能钢号淬火回火抗拉程度kg/m屈服程度kg/m延伸率冲击值2kkg/c布氏硬度压痕直径dmm1Cr11Ni2W2MoV1010510空冷110901273.4 3.71.2机床夹具概述1.2.1 夹具的类型因为工件的加工精度要求、结构、生产方式以及尺寸参数的不同，机床夹具的结构、种类、通用程度也不同。现在生产中主要有以下几种夹具。一、通用夹具在加工过程中，常用虎钳、四爪卡盘、三爪卡盘等工艺装备来装夹工件，这类夹具通常已经标准化。通用夹具主要用于单件小批量生产，利用这种夹具会增

14、加工人劳动强度，效率低。二、专用夹具专用夹具是针对工件生产中每道工序而专门设计的工艺制造装备，因此，不用考虑通用性，其不但可以设计得操作方便，机构稳定，而且还可以添加一些动力装置或省力机构。专用夹具可以使工件达到很高的精度和生产效率，但其本身设计比较复杂。三、可调夹具为了解决通用夹具与专用夹具的缺陷，如通用性差，效率低，设计出了可调夹具。我们只要更换夹具上的一些零件就可以使夹具用于另外的工件，而且能够稳定的加工。可调夹具又分为成组夹具和通用可调夹具两种。四、组合夹具组合夹具是一种系列化、标准化和通用化程度都非常高的机床夹具，根据工件的不同要求，把制造好的不同形状、不同规格、尺寸都不同，还具有互

15、换性、高耐磨、高精度的标准件及其合件通过正确的拼合，产生了组合夹具。使用完毕后，还可把这种夹具进行拆卸，然后洗涤，使其能在以后加工中能重复使用。五、相变式夹具通过高温与低温等一些列处理，利用零件的物理性质，使夹具零件能够在液相与固相之间相互变化，相变式夹具的机制通常是热效应和电磁感应，零件材料为一些高分子聚合物。但是这种夹具还有很多不足，如今只能用于曲面定位，零件所需加工力较小的精加工等，如果能够解决那些不足，相变式夹具还是有很大的发展前景的。六、拼装夹具拼装夹具是一种模块化夹具，由基础元件和其他模块元件组成，通常用于数控机床加工，但有的时候也会用于普通机床。七、适应性夹具适用性夹具就是夹紧的

16、时候通过自身形状的改变以适应不同的工件，是种被动式转正，夹紧元件可以适应多种工件。 41.2.2 夹具的组成在我们设计及分析夹具的时候，就要把夹具拆分开来，分成几个独立又彼此联系的组成部分，然后再逐个研究。虽然机床夹具千变万化，但一般夹具都有以下几个共同的结构成分，就是定位元件、夹紧元件、夹具体、引导装置等。1.2.3夹具的设计原则一、定位方案的设计原则定位方案一般又一个或者几个定位元件组成，设计定位方案的过程一般分为下面几个方面，即定位元件的数量、定位元件的位置及其公差、元件的尺寸大小和公差分析。定位元件的结构与材料。根据夹具设计原则，工件定位有正确定位和准确定位这两个方面。二、夹紧方案的设

17、计原则 设计夹紧方案包括计算夹紧力和选择夹紧机构这两方面。夹紧机构的主要部件就是夹紧元件、动力装置、传力装置。需要动力装置提供加工动力，一般为电力。因为每个工件承受力的不同，需要传力装置改变力的大小，通过夹紧元件改变力方向，产生适合工件加工的夹紧力。在分析和设计使主要从以下几个方面入手：夹紧力的大小、方向、作用点、作用顺序和夹紧机构。三、其他设计原则 对于加工中心或者数控机床，设计时应尽量使夹具方便和安全。因为这些机床都有比较高的自动化程度，最主要的就是能便于拆卸和便于排屑。1.2.4 工件的装夹方法 工件的装夹的定义就是在加工机床上把工件进行正确的定位和夹紧，在加工的时候，由于工件的精度要求

18、和生产批量不一样，我们一般在找正装夹和夹具装夹这两种方法中考虑。一、找正装夹法找正装夹法就是根据加工元件的相关表面或者划线为依据，采用百分表或千分表等指示表确定工件准确的位置，利用划针也可以，然后再把工件夹紧，加工工件。找正最大的优点就是对工件的适用能力强，夹具结构相对简单，但随着机械领域的快速发展，更加适用的装夹方法被创造出来，无需找正就可以直接来装夹工件。二、夹具装夹法 为了得到正确的位置，通过定位基准面和夹具的定位元件互相接触来分析。同时夹紧元件将加工工件牢固的固定在机床上，这样就可以直接把公件直接安装在夹具里面，然后进行加工。利用夹具装夹法加工的时候不需要对每个加工零件找正，大大的增加

19、了效率，而且精度也很高，保证了工件的加工要求。但设计次夹具需要大量的时间和劳动力，所以一般用于零件的大批量生产。1.3 拟采用方案本次设计要求在保证零件图纸要求的前提下，结合本厂实际，设计出合理的工艺装备，设计任务包括根据零件设计图纸的要求及现有基本条件，对该零件的重要尺寸及表面精度要求加以分析，根据已制定的工艺规程，设计加工该零件工序中所需的二套专用夹具（铁床专用夹具，钻床专用夹具）。完成至少2张装配图及部分零件图，具体的设计就是用图纸将设计方案表达出来，并应用到实际生产中。力求使设计的夹具能够确保改零件的加工精度要求，并且结构更加简单，操作更加方便、迅速，提高工件的生产率，减小工人的劳动强

20、度，还能够适用于该零件的中批生产。第2章 零件图的工艺分析2.1零件结构上的工艺分析零件在在保证使用性能的前提下，符合工艺要求的程度高低，设计的零件的大小、结构、尺寸精度是不是能满足对质量和生产率要求，就是零件的结构工艺性。评价零件结构设计优劣的重要指标就是零件的结构工艺性。结构工艺性越好在保证零件使用性能的前提下，制造出零件的可靠性更好和经济性更高。该结合环的结构功能性较差，环内结构比较复杂，加工及检验都不怎么方便。虽然该结合环为两部分组成后使用，但却是整体加工完毕后再实行切开的。该环的外径为60,沿60最小壁厚为2.5mm,属于薄壁件，因此加工过程中要防止变形。零件沿凸耳方向的最大长度为7

21、5mm，外型不是回转型面，装夹不方便，断面切削加工为间断切削。2.2 零件技术上的工艺分析2.2.1零件尺寸精度及粗糙度的要求该结合环的主要表面为环内槽，锥面以及两凸耳上的平台及M6螺孔，其中M6螺孔的精度比较高为5H，而环内槽 、锥面、两凸耳上的平台对尺寸精度要求都不算太高，但其粗糙度要求较高，为Ra3.2和Ra1.6，而且凸耳平台对M6螺孔还有跳动要求，为0.06.环内槽两边的锥面对孔有0.05的圆跳动要求，环的外圆表面不要求加工。2.2.2 各表面加工方案的比较与选择环内尺寸精度不是很高，粗糙度要求较低，为Ra 1.6，可选择精车、精镗及磨削三种加工方法，用镗床镗削不经济，因此不用镗削加

22、工，又因为是内锥面，加工、排屑、观察及检测都不太方便，故采用车削。但是零件较小，又有回转中心，可在车床上进行半精车精加工，这样装夹、加工及换刀都较方便，相对前诉其生产成本也较为容易控制，且表面精度和位置精度比较容易保证。选用半精车来保证锥面的加工要求，应将锥面与孔表面在一次安装中车加工，保证相互位置的要求。两螺纹孔2-M6-5H的要求高，精度为5H，粗糙度：一般，用钻孔、攻螺纹能够达到要求。由于螺纹孔2-M6-5H与凸耳平面具有位置精度要求，故需整体加工保证相对位置精度要求再铣加工，达到图纸要求。加工时最好以凸耳平台为互为基准加工螺纹孔，以保证平台对螺纹孔的跳动要求。两凸耳两侧端面的尺寸精度及

23、粗糙度要求都较低，用铣削达到要求，但由于铣削时不好定位，对于保证断面与凸耳平面的垂直不容易保证，故需要专用夹具保证。两个305的圆弧，按图纸要求，可用铣削加工保证，但因为两个圆弧的圆心为空心点，圆弧相对位置确定不好确定，需要使用专用夹具来进行装夹，保证加工的要求，同时提高装夹位置精度，从而保证零件在相对位置上的精度能够使误差最小化。第3章 零件的工艺路线3.1工艺路线的确定3.1.1 加工阶段的划分工艺路线是否需要划分阶段，以及划分阶段的严格程度，主要由工件的变形程度对精度的影响来确定。零件依次按阶段加工，有利于消除或减小变形对精度的影响。但由于该结合环各加工表面的精度要求不是很高，加工余量不

24、大，变形对精度的影响也很小，因此不必严格划分加工阶段以减少工序数，缩短加工周期，降低成本。但由于该零件环内槽及锥面不便加工，且槽壁厚为2.5mm，属于薄壁零件，容易变形，为保证图纸要求，可分为两个阶段进行加工，即粗加工和细加工两个阶段，以保证加工质量和合理使用设备。3.1.2 确定工序路线通过以上各表面加工方法的比较及保证精度方法分析，可得出各表面较好的加工顺序，结合热处理，表面处理及辅助工序的安排等，可确定该结合环零件的加工路线如下：毛坯（热处理） 车大头端面及镗孔 车大头端面 磨两端面 铣两凸耳端面 平磨两端面 钳工打毛刺 铣两凸耳平台 打毛刺 铣倒角 打毛刺 钻孔 攻螺纹 车内孔及槽 铣

25、内圆弧 钳工打毛刺 洗涤 中检 切开零件 钳工倒角打毛刺 洗涤 磁力探伤 终检 表面钝化处理3.2 零件的重点工序分析加工环内锥面时，既要保证度面锥度25和要求，又要保证在理论尺寸48上的锥面宽度以及尺寸离大头端面2mm的要求。因此，环内锥面要求较高，加工及检测不方便，如果用的成型刀加工，虽可直接保证图纸要求，但由于小头这端的锥面25的加工余量较大，切削力较大，且两边余量不一样，切削力不均匀，易产生振动，影响加工质量，影响表面粗糙度，无法达到Ra1.6的要求，因此可采用两边锥面先分别粗加工，去除大部分余量后，再用的成型刀先修一下，最终达到图纸要求的方法来加工。这样既可保证度面的尺寸精度和位置精

26、度要求，也可保证锥面的粗糙度要求，锥面对的跳动要求，采用互为基准来保证，即用定位来加工锥面，即可满足图纸要求。第4章 切开零件用铣床夹具说明书4.1 铣削的特点因为铣削的特点是断续切削，而且切削用量和切削力也比较大，就容易引起工件的冲击和振动，所以铣床夹具要具有比较高的刚度、强度和较大的夹紧力。使其在保证加工质量，提高生产率的前提下，尽量设计结构简单、操作方便的夹具，还具有好的使用工艺性和结构工艺性。4.2 工序及专用夹具的必要性分析42.1 工序分析该铣床夹具是结合环零件第95工序加工中切开零件是使用的，该工序图为图4-1。其任务是将已加工好的零件切开成上下两个半环，零件的材料为马氏体不锈耐

27、热钢，钢号为1Cr11Ni2W2MoV。中批生产，工序要求切缝尺寸为2，由铣刀保证，而切缝的上下位置由图上尺寸10.5控制，必须由夹具保证，同时，还必须保证上半环凸耳高度为的尺寸要求，加工时采用假销定位，用46心棒，而用凸耳平台作为角向定位基准，压紧部位为零件上端的两半端面，即采用轴向压紧。4.2.2专用夹具的必要性分析虽然该零件可以经钳工划线后再压在铣床工作台上进行加工，但钳工划线精度低，不能满足切缝位置要求，直接压在铣床工作台上加工既不易保证其位置精度，安装、找正又费时费力，对于中批生产的该结合环零件生产率较低。如果采用组合夹具，由于批量较大，组合夹具刚性较差，易影响加工质量，加工时要降低

28、铣削用量，故不宜使用组合夹具。由于该零件构型特殊，批量较大，切缝位置精度要求较高，为确保加工要求，提高生产率，降低工人劳动强度，需设计专用铣床夹具4.3 拟定夹具的结构方案表4-1方案对比方案一方案二定位元件简图必限自由度Y移动 XZ旋转Y移动 XZ旋转附限自由度XZ移动Y旋转XZ移动Y旋转定位正确性分析无过定位 无欠定位无过定位 无欠定位定位误差对10.15=0.05+0.034=0.084=0.05+0.034=0.084对=0.2+0.154=0.354=0.2+0.154=0.354结论定位误差接近工件的三分之一，能满足工件加工要求；此方案结构简单，牢固，定位可靠，方便，稳定。定位误差

29、接近工件的三分之一，能满足工件加工要求；此方案结构较方案一复杂，定位稳定性、可靠性不如方案一。按照确保加工质量，力求结构简单，操作省力搞笑，制造成本低廉的原则，结合该零件的实际情况，选择、确定出合理的夹具结构。4.3.1 定位方案及定位元件的设计从图4-1分析可知，本工序的加工须限制工件的Y移动XZ旋转这三个自由度，根据零件的加工任务及临建形状特点，初定出夹具的两个定位方案（见表4-1）。方案一的定位心棒为短圆柱销，与工件上的定位孔配合有间隙，在Y方向有基准位移误差，要影响工件的加工精度，但经误差分析计算可满足零件的加工要求。方案二的定位心棒为短圆锥销，与工件上的定位孔配合可消除定位孔的间隙对

30、切槽位置的影响，从而实现对中原则，让销和孔的中心能够完全重合，来消除定位误差，但因为于定位孔还有公差，要用锥销定位即必须将锥销做成上下浮动的，以实现工件锥销和平面上的定位，而锥销下部的圆柱体与定位板上的孔之间仍有配合间隙，对工件的加工精度有影响，虽然计算出来的误差结果依旧能满足加工的要求，但是与方案一比较，在同时能满足加工精度的条件下，方案一的结构更加简单，定位更加方便、可靠，所以选用方案一会更加适用。图4-1 第55工序图4.3.2 夹紧方案的选取夹紧方案的选择应使夹紧可靠，装卸方便，尽可能使零件变形最小且不允许破坏工件在定位时所处的正确位置。夹紧力的方向应指向主要定位面，尽量与切削力和重刀

31、同向并施力于工件刚性较好的部位，因此，此夹具在上端面的两半端面夹紧。采用螺旋压板压紧机构。螺旋夹紧机构自锁性较好，体积小，同时采用移动压板可减少装、卸工件的时间，提高劳动生产率。4.3.3 定向键和对刀装置设计 铣床夹具在机床工作台上安装位置，直接影响被加工表面的位置精度，所以要在夹具底面的纵向槽装两个相距尽量远些的定位键，其构造尺寸按T形槽尺寸选标准件，为了使夹具上定位元件的工作面与工作台的送进方向具有满足要求的位置，必须通过定向键与工作台的T形槽产生配合。同时为了提高安装精度，还可以在夹具一侧磨出一个找正面，安装时用百分表找正进行。为调整铣刀对夹具的相对位置，还必须设置对刀装置，对刀装置由

32、对刀块和塞尺组成，根据零件形状及加工表面的情况选用方形对刀块，为标准件，而对刀调整工作通过塞尺进行，以免损坏刀具和对刀块的工作表面。塞尺选用2mm厚的对刀平塞尺，为标准件。4.4 方案的精度分析当夹具的结构方案确定以后，就应对该方案进行精度分析和校核。4.4.1对尺寸10.15的精度分析一、基准不符误差因工序基准与定位基准重合，故=0。 二、 基准位移误差由于工件上的定位孔和定位销都有制造误差，故存在，其值为=0.05+0.034=0.084mm。 三、夹具的安装误差由于夹具找正面与定位键侧面之间有平行度误差，故存在夹具安装误差，其值为=0.015mm。四、 加工方法误差由于对刀块的制造和对刀

33、调整误差，铣刀的跳动，工作台的倾斜等因素引起的误差，使工件产生方法误差，据经验并参照经济加工精度取为 =0.015+0.01=0.025mm。 则=o.o84+0.015+0.025=0.1240.30mm 由此可知，以上几项误差的综合远小于工序要求保证的公差值0.30mm，故能满足加工要求。4.4.2对尺寸2的精度分析一、基准不符误差因工序基准为凸耳平台，故与定位基准不重合，从而产生基准误差=0.2mm。二、基准位移误差由于工件的定位基准与定位元件都有制造误差，并且两边凸耳平台在同一平面内的偏差为0.05mm，故存在基准位移误差=0.2+（0.05+0.034）+0.05=0.154mm.三

34、、夹具的安装误差由于夹具的找正面与定位键侧面之间有0.015mm的平行度要求，故存在夹具的定位误差，其值为=0.015mm.四、加工方法误差由于对刀块的制造和对刀调整误差，对刀块的工作表面与定位元件的平行度误差等影响，产生加工方法误差=0.01+0.015+0.01=0.035mm，再考虑铣刀的跳动，铣床工作台倾斜等因素，适当增加0.01mm的误差，因此得=0.035+0.01=0.045mm。 则=0.2+0.154+0.045=0.414mm0.50mm 由此可知以上几项误差的总和仍小于工序要求保证的公差值0.050mm，故能满足加工要求。由以上结构分析、定位分析以及精度分析可知，该夹具可

35、以确保该工序的加工要求，而且结构紧凑，简单，操作方便，生产效率高，适用于该零件中批生产。第5章 加工凸耳上的螺纹孔用钻具说明书5.1 工序及专用夹具的必要性分析5.1.1 工序分析该钻具是零件在第55工序中钻两凸耳上的孔用的，其工序图如图5-1所示，其任务是分别在两边凸耳上钻4.5的底孔，再扩至4.955.12，作为下部的螺纹底孔，最后将上部锪至，使孔达到图纸要求。两孔到零件对称轴线的距离均为32.50.1，两孔中心离小头端面的距离为50.2，这两个位置尺寸均由夹具保证，同时，该夹具还必须保证孔轴线对凸耳平台0.06的跳动要求，选立钻Z525进行加工。图5-1 第95工序图5.1.2 专用夹具

36、的必要性分析该零件构形较特殊，工件如果在机床工作台上直接装夹加工的话会出现一系列问题，用通用夹具装夹的话又不能保证工序位置的精度要求。如果在钻床上加工孔，想要用试切法把钻头调整到规定位置是比较困难的，而用划线方法来加工，其加工精度不能保证，并且生产率也低，故为提高生产率和确保工序的位置精度要求，需要设计专用夹具，来适应工件的中批生产要求，同时降低工人的劳动强度。5.2 拟定夹具的结构方案5.2.1 定位方案和定位元件的设计工件上的两个孔虽为通孔，但上部锪孔至有深度要求，故要限制Z方向的移动，因此本工序加工必须限制工件的六个自由度，故应按完全定位来设计夹具，同时遵守基准重合原则，来消除定位误差对

37、加工精度产生的影响。根据上述原则，结合本工序的加工要求，工件的定位有下面两种方案。第一种方案：通过以工件的小头端面，凸耳的一个侧端面和凸耳的一个平台作为定位基准，来限制工件的六个自由度。该方案结构简单，安装方便，但违背基准重合原则，是两孔对称轴线的孔距尺寸32.50.1不易保证。第二种方案：以工件的小头端面、孔及凸耳平台作为定位基准，在夹具上的平面、定位心棒及挡销上定位，限制工件的六个自由度。这种方案定位稳定、可靠、夹具结构比较简单，也符合基准重合原则，可确保零件的位置精度要求。通过从夹具结构的复杂性程度和保证加工要求两方面来进行综合比较分析，在保证加工要求的前提下，选用方案二更加合理一些。5

38、.2.2 夹紧方案及夹紧机构的设计根据夹紧力需指向主要定位基准同时作用点要落在刚度良好的位置的规则，使夹紧更加可靠，装卸工件方便，因此本夹具在零件的大头端面上夹紧元件，其自锁性比较好，夹紧可靠。同时还采用了开口垫圈减少装、卸工件的时间，提高了生产率。5.2.3 钻套、钻模、夹具体及总体设计当夹具的结构方案确定以后，就应对其进行精度分析与校核。由于两加工孔均须依次进行钻、扩、锪孔，故钻套选用快换式的，其孔径尺寸公差分别如下钻头，钻套内径为4.5G7()扩孔钻直径，钻套内径为5G7()锪钻直径，钻套内径为6.5G7()由于两加工孔的中心相距并不远，钻模板可选用固定的，但因钻套轴线与凸耳平台垂直度要

39、求很高（以满足0.06的跳动要求），为此选用与钻套配合的固定衬套的底面作为家居上的定位元件与凸耳平台接触，这样，为避免过定位，保证工件的安装和定位，就必须将钻模做成上下活动的，钻模板与夹具体是分开的，钻模板与滑块通过销子和螺钉固定在一起，滑块在前体和后体之间形成的槽中上下移动，从而带动钻模板实现上下移动，当钻模板的位置确定以后，就转动星形手柄将其固定。 上诉各种夹具元件的结构和布置，组成了该钻具。该钻具的刚性较好，装卸工件方便。5.3 钻具的精度分析当夹具的结构方案确定以后，就应对其进行精度分析与校核。5.3.1对尺寸50.2的精度分析一、基准不符误差因工序基准为小头端面，故与定位基准重合，故

40、=0。二、基准位移误差 因是平面定位，=0.三、 夹具的安装误差钻模加工的时候，钻套对定位元件的位置尺寸由工件孔的位置尺寸来决定，同时该夹具的安装误差就只考虑定位元件的相互位置误差和夹具安装面对加工尺寸产生的影响，就是定位面与地面的垂直度误差和钻套中心对底面的垂直度误差的影响。其值=0.01+0.02=0.03mm。四、工件的夹紧误差工件被夹紧时，定位面可能产生接触变形，=0。五、导向误差a由钻套的位置误差所引起的加工误差=0.02=0.04mm.b刀具在钻套孔中引偏量：换加工螺纹底孔钻进行分析：已知钻套内径为，扩孔，故钻头偏移为=(B+S+)=0.068mm。 (5-1) 故得=+=0.04

41、+0.0608=0.1008mm六、加工方法误差在导向误差已计入刀具直径误差，机床误差和其他误差可不必考虑。则=0.1008+0.03+0.01=01410.4mm，能保证工件的加工要求。 5.3.2 对凸耳平台与螺纹孔的0.06跳动要求进行分析=0.03+0.068=0.01+0.032=0.0420.06mm。即综合误差值小于跳动误差值，能满足工序要求。5.3.3对尺寸32.5+0.1的精度要求进行分析一、 基准不符误差定位基准与工序基准重合，=0。二、 基准位移误差 =0.05-（-0.025）=0.075mm。三、 工件的夹紧误差因为夹紧时对该尺寸无影响,故=0。四、夹具安装误差由定位

42、心轴到钻套轴心线的距离公差引起的误差为0.01mm=0.02mm，由钻套中心与夹具底面垂直度无差引起的误差为0.01mm。所以，=0.02+0.01=0.03mm。五、导向误差a由钻套的位置误差所引起的加工误差=0.01mm=0.02mm。b刀具在钻套孔中引偏量=0.068mm。所以，=0.02+0.068=0.0808=0.081mm。六、 加工方法误差在导向误差中已计入刀具的直径误差，机床误差和其他误差可不考虑则=0.075+0.03+0.081=0.1860.2mm。由于误差因素比较多，不可能刚好好都呈现出极限值，因此总误差应通过按概率法来合成：则=0.114mm。 可得精储备量为=0.

43、186-0.114=0.072mm。由此可知，以上各项误差小于工序保证的位置尺寸公差，该钻具可满足加工要求。由以上分析（结构、定位、精度）可知，该夹具可确保零件在该工序的加工精度要求，且结构简单，操作方便，迅速，生产率较高，适合于该零件的中批生产。结 论本文主要研究了WP-13发动机结合环的工装设计，其结合环是WP-13发动机中联接加力燃油泵调节器部件与操纵盒部件的快卸卡匝，以便快速装配及分解。通过对零件的重要尺寸及表面精度的分析，结合零件设计图纸的基本要求和已制定的工艺规程，工件不能再机床工作台上直接装夹加工，通用夹具装夹公斤不能保证工序位置精度要求。如果在钻床上加工孔，想要用试切法把钻头调

44、整到规定位置是比较困难的，而用划线方法来加工，加工精度不能得到保证，生产率也较低。虽然该零件可以经钳工划线后再压在铣床工作台上进行加工，但钳工划线精度低，不能满足切缝位置要求，直接压在铣床工作台上加工既不易保证其位置精度，安装、找正又费时费力，对于中批生产的该结合环零件生产率较低。如果采用组合夹具，由于批量较大，组合夹具刚性较差，易影响加工质量，加工时要降低铣削用量，故不宜使用组合夹具。由于该零件构型特殊，批量较大，切缝位置精度要求较高，为确保加工要求，提高生产率，降低工人劳动强度，在第55和95工序中需设计专用铣床夹具和钻床夹具。所以，在文中通过分析零件的一系列工艺，设计出了加工该零件的工序

45、中所需要的铁床专用夹具和钻床专用夹具。分别对该两套专用夹具设计不同的方案，并进行比较，确定出了最佳方案，同时对机床的误差进行分析计算，并画出了草图及设计装配图和部分零件图。通过以上工作，设计的夹具能够确保零件在该工序的加工精度要求，且结构简单，操作方便，迅速，生产率较高，减小了工人的劳动强度，适合于该零件的中批生产。致谢毕业设计马上完成了，心里充满了无感慨，既对自己马上结束的大学生涯感到不舍，也对学校给我的这次完成毕业设计的机会感到十分的幸运。在这里我要特别感谢孙未老师和贾雨老师，通过她们的悉心指导和大力支持，并提出了很多宝贵的意见和建议，她们渊博的知识和敬业精神深深的激励了我，我才能顺利的完成毕业设计。这次设计让我再次全面的复习和总结了大学四年所学的知识，为以后工作进行了一次扎实的训练，提高了自己解决问题的能力。最后，我要感谢学校，感谢所有学科的老师，没有你们给予我的知识，我无法完成这次毕业设计，当然这次设计还有许多的不足之处，诚恳的希望各位老师对我的设计多批评指正，让我能让本次设计变得更加优秀。 参考文献1 陈鹏.机床夹具设计.成都：西南交通大学出版社，2014 2 杨金凤，王春焱，何丁勇.机床夹具及应用.北京：北京理工大学出版社，20113 黄健求，机械制造技术基础，北京：机械工业出版社，20054 秦国华，张卫红