緒論P(yáng)AGE16摘要PAGE2題目連桿零件銑槽夾具設(shè)計(jì)摘要本文對(duì)連桿零件銑槽夾具進(jìn)行設(shè)計(jì)，首先分析連桿零件，繪制工序圖，確定工序及基準(zhǔn)的選定，并按其要求設(shè)置約束條件，設(shè)計(jì)定位裝置、夾緊裝置、對(duì)刀裝置、輔助元件及銑床夾具體的規(guī)格尺寸。其次查詢(xún)各元件的國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)，選用標(biāo)準(zhǔn)件并進(jìn)行尺寸計(jì)算，確定夾具元件的材料、熱處理和公差配合，分析計(jì)算定位誤差，將各元件同夾具體進(jìn)行裝配，繪制耳座。最后對(duì)夾具整體進(jìn)行復(fù)查分析，修改不足之處，確定最終方案。關(guān)鍵詞：定位裝置夾緊裝置對(duì)刀裝置銑床夾具體定位誤差A(yù)bstractAbstract Abstract AbstractInthispaper,themillingfixtureforconnectingrodpartsisdesigned.Firstly,theconnectingrodpartsareanalyzed,theworkingproceduredrawingisdrawn,theselectionofworkingprocedureanddatumisdetermined,theconstraintconditionsaresetaccordingtotherequirements,andthespecificspecificationsanddimensionsofpositioningdevice,clampingdevice,toolsettingdevice,auxiliaryelementsandmillingmachineclamparedesigned.Secondly,inquiretheinternationalstandardsofeachcomponent,selectstandardpartsandcarryoutdimensioncalculation,determinethematerial,heattreatmentandtolerancefitoffixturecomponents,analyzeandcalculatethepositioningerror,assembleeachcomponentwithclampanddrawtheearbase.Finally,theoverallfixturereviewandanalysis,modifythedeficiencies,determinethefinalprogram.Keywords:positioningdevice,clampingdevice,toolsettingdevice,millingmachineclamp,specificpositioningerror目錄目錄PAGE17目錄20158摘要 1744Abstract 25898第一章緒論 1313481.1機(jī)床夾具概述 170991.1.1機(jī)床夾具在機(jī)械加工中的作用 152511.1.2機(jī)床夾具設(shè)計(jì)的基本要求 258271.1.3機(jī)床夾具設(shè)計(jì)的基本步驟 27511.1.4確定夾具的結(jié)構(gòu)方案及設(shè)計(jì)步驟 231635第二章夾具零件分析 4226192.1產(chǎn)品工序圖 4131472.1.1零件分析 4158762.1.2產(chǎn)品工序要求及基準(zhǔn)確定 415362第三章工件的定位及定位裝置設(shè)計(jì) 5218353.1定位方案及約束分析 5184523.1.1工件定位的基本原理 526803.1.2確定定位方案 5120343.1.3定位平面 526773.1.4定位外圓柱面 5144263.2定位元件選用 6234543.2.1固定V型塊的規(guī)格及尺寸 6250703.2.2活動(dòng)V型塊的規(guī)格及尺寸 7229993.2.4導(dǎo)板的規(guī)格及尺寸 803.2.5固定手柄的規(guī)格及尺寸 962773.3定位誤差分析 920455第四章工件的夾緊及夾緊裝置設(shè)計(jì) 102884.1工件夾緊方案確定 1063494.1.1工件夾緊的基本原理 10316004.1.2工件夾緊方案確定 1049834.1.3轉(zhuǎn)動(dòng)彎壓板的規(guī)格尺寸 105313第五章刀具導(dǎo)向 10228395.1對(duì)刀裝置 1014145.1.1直角對(duì)刀塊的規(guī)格尺寸 11234125.1.2對(duì)刀平塞尺的規(guī)格尺寸 11126145.2夾具的對(duì)定 12123985.2.2夾具與機(jī)床的連接 12232436.1夾具體設(shè)計(jì) 12100236.1.1夾具體尺寸 12222476.1.2耳座 1325500為了將銑床夾具與機(jī)床進(jìn)行安裝，選用U形耳座 1367356.1.2總裝配圖 錯(cuò)誤!未定義書(shū)簽。3502致謝 149050參考文獻(xiàn) 1512395附錄 16第三章工件的定位及定位裝置設(shè)計(jì)第一章緒論第一章緒論1.1機(jī)床夾具概述在機(jī)械制造的機(jī)械加工、焊接、熱處理、檢驗(yàn)、裝配等工藝過(guò)程中，為了安裝加工工件，使之在機(jī)床上占有正確的位置，以保證零件和產(chǎn)品的質(zhì)量并提高生產(chǎn)效率，實(shí)現(xiàn)批量生產(chǎn)，所采取的工藝裝備稱(chēng)為夾具。

在機(jī)床上加工工件時(shí)，必須使用夾具裝好夾牢工件。將工件裝好，就是在機(jī)床上確定工件相對(duì)于刀具的正確位置，這一過(guò)程稱(chēng)為定位。將工件夾牢，就是對(duì)工件施加作用力，使之在已經(jīng)定好的位置上，再將工件可靠地夾緊，這一過(guò)程稱(chēng)為夾緊。從定位到夾緊的全過(guò)程，稱(chēng)為裝夾。在機(jī)床上加工工件時(shí)所使用的夾具則稱(chēng)為機(jī)床夾具，一般需要批量生產(chǎn)的工件還可設(shè)計(jì)其專(zhuān)用夾具，如本文的連桿銑槽夾具的設(shè)計(jì)。1.1.1機(jī)床夾具在機(jī)械加工中的作用

機(jī)床夾具的主要功能就是完成工件的裝夾工作，工件裝夾情況的好壞將直接影響工件的加工精度。無(wú)論是傳統(tǒng)制造還是現(xiàn)代制造系統(tǒng)，機(jī)床夾具都是十分重要的。它對(duì)加工質(zhì)量，生產(chǎn)率和產(chǎn)品成本都有直接影響，因此企業(yè)花費(fèi)在夾具設(shè)計(jì)和制造上的時(shí)間很多，無(wú)論是改進(jìn)現(xiàn)有產(chǎn)品還是開(kāi)發(fā)新產(chǎn)品，其生產(chǎn)周期中都占有較大的比重。機(jī)床夾具的運(yùn)用在機(jī)械加工過(guò)程中起著十分重要的作用，主要表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面:（1）縮短輔助時(shí)間，提高勞動(dòng)生產(chǎn)率，降低加工成本。使用夾具包括兩個(gè)過(guò)程，一是夾具在機(jī)床上的安裝與調(diào)整，二是工件在夾具中的安裝。簡(jiǎn)單有效地安裝夾具，使之每次都在機(jī)床上的同一位置。保證加工精度，穩(wěn)定加工質(zhì)量。夾具在機(jī)床上的安裝位置和工件在夾具中的安裝位置均已確定，采用夾具安裝工件，可以保證工件在加工過(guò)程中的位置精度不會(huì)受到各種主觀因素以及操作者的技術(shù)水平的影響，故而加工精度的穩(wěn)定性易于得到保障。降低對(duì)工人的技術(shù)要求，減輕工人的勞動(dòng)強(qiáng)度，保證安全生產(chǎn)。使用專(zhuān)用夾具安裝工件，可以方便、準(zhǔn)確、快捷地定位工件。位置精度依靠夾具精度保證，所以可以降低對(duì)工人的技術(shù)要求。同時(shí)工件的安裝夾緊操作簡(jiǎn)單易于達(dá)到正確位置，可以減輕工人的勞動(dòng)強(qiáng)度。擴(kuò)大機(jī)床的工藝范圍，實(shí)現(xiàn)“一機(jī)多能”。在生產(chǎn)批量大、工件種類(lèi)和規(guī)格較多、機(jī)床品種有限的生產(chǎn)條件下，可以通過(guò)設(shè)計(jì)機(jī)床專(zhuān)用夾具，改變機(jī)床的工藝范圍，實(shí)現(xiàn)“一機(jī)多能”。在自動(dòng)化生產(chǎn)和流水線(xiàn)生產(chǎn)中，便于平衡生產(chǎn)節(jié)拍。在加工工藝過(guò)程中，特別是自動(dòng)化生產(chǎn)和流水線(xiàn)生產(chǎn)，當(dāng)某些工序所需工時(shí)特別長(zhǎng)時(shí)，可以采用多工位或高效率夾具等，可以有效提高生產(chǎn)效率、平衡生產(chǎn)節(jié)拍。1.1.2機(jī)床夾具設(shè)計(jì)的基本要求機(jī)床夾具的設(shè)計(jì)需要保證工件的加工精度，保證加工精度的關(guān)鍵首先在于選用正確的定位基準(zhǔn)、定位方案和定位元件，必要時(shí)還需要進(jìn)行定位誤差分析。專(zhuān)用夾具的使用需要提高生產(chǎn)效率，其復(fù)雜程度應(yīng)與生產(chǎn)綱領(lǐng)相適應(yīng)，需要盡量采用快速高效的裝夾機(jī)構(gòu)，以保證操作方便、縮短輔助時(shí)間，達(dá)到提高生產(chǎn)效率的目的。在夾具設(shè)計(jì)過(guò)程中需要考慮保證其工藝性能好，專(zhuān)用夾具的結(jié)構(gòu)應(yīng)力求簡(jiǎn)單合理，便于制造、裝配、調(diào)整、檢驗(yàn)和維修等。夾具的設(shè)計(jì)要應(yīng)確保其使用性能好，專(zhuān)用夾具的操作需要簡(jiǎn)便、省力、安全和可靠。簡(jiǎn)單方便的操作步驟可以大大減少人工成本和工人勞動(dòng)強(qiáng)度，提高其生產(chǎn)效率。在生產(chǎn)過(guò)程中應(yīng)力求保證經(jīng)濟(jì)性好，專(zhuān)用夾具需盡可能采用標(biāo)準(zhǔn)元件和標(biāo)準(zhǔn)結(jié)構(gòu)，使其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、制造容易，利于低夾具的制造成本。1.1.3機(jī)床夾具設(shè)計(jì)的基本步驟在進(jìn)行夾具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)之前，首先要明確設(shè)計(jì)要求、認(rèn)真調(diào)查研究、查找設(shè)計(jì)資料，然后做好以下步驟：仔細(xì)研究零件工作圖、毛坯圖及技術(shù)條件。了解零件的生產(chǎn)綱領(lǐng)、投產(chǎn)批量以及生產(chǎn)組織等有關(guān)信息。分析工件的工藝規(guī)程和工序的具體技術(shù)要求。了解所使用量具的精度等級(jí)、刀具和輔助具等的型號(hào)、規(guī)格。準(zhǔn)備好設(shè)計(jì)夾具需要的各種標(biāo)準(zhǔn)、工藝規(guī)定、典型夾具圖冊(cè)和有關(guān)夾具的設(shè)計(jì)指導(dǎo)資料。收集查找國(guó)內(nèi)外有關(guān)設(shè)計(jì)、制造同類(lèi)的夾具的資料，吸取其中符合情況的合理部分。1.1.4確定夾具的結(jié)構(gòu)方案及設(shè)計(jì)步驟在廣泛收集和研究資料的基礎(chǔ)上，擬定了夾具的結(jié)構(gòu)方案，根據(jù)夾具設(shè)計(jì)的一般規(guī)則，連桿零件銑槽夾具的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)過(guò)程大致如下：確定定位方案。選擇一面兩圓弧定位方案，使用固定V型塊、活動(dòng)V型塊及以大平面對(duì)工件進(jìn)行定位，確定夾緊方案。在工件上表面施加作用力，使之夾緊工件，選用標(biāo)準(zhǔn)件：轉(zhuǎn)動(dòng)彎壓板。確定刀具導(dǎo)向方案。選用直角對(duì)刀塊，確定銑槽的深度及寬度，并選擇合適的對(duì)刀平塞尺。確定對(duì)定方案。夾具對(duì)切削成形運(yùn)動(dòng)沿兩圓柱面的軸線(xiàn)的x方向，夾具的對(duì)刀定位在于對(duì)刀裝置的擺放位置，需確定其x、y方向的位置。設(shè)計(jì)夾具體。使用一大平面作為夾具體，對(duì)工件起到支承效果，并在夾具體上設(shè)置一槽孔用于清除廢屑，方便清理，減少不必要的清理麻煩。繪制夾具裝配圖。將各元件同夾具體進(jìn)行裝配安裝，使用輔助元件使該設(shè)計(jì)更加合理化。并進(jìn)行整體分析考量，增加耳座，可對(duì)夾具圖體進(jìn)行底部挖空以減少材料的使用。第三章工件的定位及定位裝置設(shè)計(jì)第二章夾具零件的分析夾具零件分析2.1產(chǎn)品工序圖2.1.1零件分析按照所給零件圖及加工要求繪制工序圖如圖1-1所示，對(duì)連桿零件進(jìn)行分析可得：工件已加工過(guò)的大小頭孔直徑分別為，，兩孔中心距為100±0.1mm，大小孔厚度分別10mm、5mm。圖1-1工序圖2.1.2產(chǎn)品工序要求及基準(zhǔn)確定分析上圖，可知加工工序?yàn)?，在?6圓柱面上銑mm寬的槽，使得槽底面與零件底面距離為64±0.1mm。以?xún)蓤A柱軸線(xiàn)及工件底面為定位基準(zhǔn)，槽底面到φ56圓柱底面為工序基準(zhǔn)，其距離64±0.1mm為工序尺寸。第三章工件的定位及定位裝置設(shè)計(jì)第三章工件的定位及定位裝置設(shè)計(jì)3.1定位方案及約束分析3.1.1工件定位的基本原理夾具設(shè)計(jì)的主要任務(wù)就是，在一定的精度范圍內(nèi)將工件定位。工件的定位就是使一批工件每次放置在夾具中都能占據(jù)同一位置，以此來(lái)達(dá)到批量生產(chǎn)的目的。由剛體運(yùn)動(dòng)學(xué)可知，一個(gè)自由剛體，在空間有且僅有六個(gè)自由度，它在空間的位置是任意的，可水平豎直移動(dòng)也可轉(zhuǎn)動(dòng)。如需要一個(gè)自由剛體在空間內(nèi)有一確定位置，就必須設(shè)置其相應(yīng)的六個(gè)約束來(lái)分別限制剛體的六個(gè)自由度。當(dāng)工件的六個(gè)自由度都加以約束了，那么工件在空間內(nèi)的位置也就被完全確定了下來(lái)，所以工件的定位實(shí)質(zhì)就是對(duì)工件的自由進(jìn)行度約束。3.1.2確定定位方案由于需給φ36圓柱孔設(shè)置一個(gè)排屑槽，槽深的公差為0.4mm，加工過(guò)程中完全可以保證其加工精度的要求，故選用工件底面為基準(zhǔn)面，定位基準(zhǔn)為底面和兩圓柱軸線(xiàn)。查詢(xún)手冊(cè)，選用定位名稱(chēng)：大平面與兩圓柱孔，定位方案為兩圓弧一平面定位方案。3.1.3定位平面由于工件以一大平面定位，故可選用一帶槽孔的支承板，一方面限制三個(gè)自由度（、、），另一方面槽孔可用于清除切屑。又因銑床夾具體多以一平整平面作為其主要結(jié)構(gòu)，故取消使用支承板，將工件放置其表面同樣可達(dá)到支承板的支承作用。但工件不可直接與夾具體接觸，故需在夾具體上表面增加一高5mm且略小于工件的墊塊。3.1.4定位外圓柱面由于工件又以?xún)赏鈭A柱面定位，可選用兩個(gè)V型塊對(duì)工件進(jìn)行定位，達(dá)到兩圓弧定位效果?？紤]到進(jìn)行銑槽時(shí)槽中心線(xiàn)與φ56圓柱面軸線(xiàn)有同軸度要求，故選用一固定V型塊約束兩個(gè)自由度（、），和一活動(dòng)V型塊約束一個(gè)自由度（），使得活動(dòng)V型塊的夾緊可以有的效保障兩圓柱對(duì)稱(chēng)，利于工件進(jìn)行銑槽加工?！さ谌鹿ぜ亩ㄎ患岸ㄎ谎b置設(shè)計(jì)第三章工件的定位及定位裝置設(shè)計(jì)3.2定位元件選用3.2.1固定V型塊的規(guī)格及尺寸圖3-1固定V型塊分析零件工序圖，由于大圓柱直徑為φ56mm，故查詢(xún)夾具設(shè)計(jì)手冊(cè)選用N=55mm的A型活動(dòng)V型塊：V型塊A55JB/T8018.2—1999（1）技術(shù)要求1)材料：20鋼按GB/T699的規(guī)定。2)熱處理：滲碳深度0.8—1.2mm，58—64HRC。3)其他技術(shù)要求按JB/T8004規(guī)定。（2）規(guī)格尺寸（圖3-1）第三章工件的定位及定位裝置設(shè)計(jì)第三章3.2.2活動(dòng)V型塊的規(guī)格及尺寸圖3-2活動(dòng)V型塊由于小圓柱直徑為φ25mm，故查詢(xún)夾具設(shè)計(jì)手冊(cè)選用N=24mm的A型活動(dòng)V型塊：V型塊A24JB/T8018.4—1999（1）技術(shù)要求1）材料：20鋼按GB/T699的規(guī)定。2）熱處理：滲碳深度0.8—1.2mm，58—64HRC。3）其他技術(shù)要求按JB/T8004規(guī)定。（2）規(guī)格尺寸（圖3-2）第三章工件的定位及定位裝置設(shè)計(jì)第三章工件的定位及定位裝置設(shè)計(jì)3.2.4導(dǎo)板的規(guī)格及尺寸圖3-3導(dǎo)板活動(dòng)V型塊需要安裝一導(dǎo)板和一手柄，供其夾緊工件以達(dá)到圓弧定位目的，導(dǎo)板的作用就是給活動(dòng)V型塊提供引導(dǎo)作用。查詢(xún)夾具設(shè)計(jì)手冊(cè)選用b=34mm的A型導(dǎo)板：導(dǎo)板A34JB/T8019—1999（1）技術(shù)要求1）材料：20鋼按GB/T699的規(guī)定。2）熱處理：滲碳深度0.8—1.2mm，58—64HRC。3）其他技術(shù)要求按JB/T8004規(guī)定。（2）規(guī)格尺寸（圖3-3）第三章工件的定位及定位裝置設(shè)計(jì)第三章工件的定位及定位裝置設(shè)計(jì)3.2.5固定手柄的規(guī)格及尺寸圖3-4固定手柄查詢(xún)夾具設(shè)計(jì)手冊(cè)選用D=6mm、L=60mm的固定手柄：手柄6x60JB/T8024.2—1999（1）技術(shù)要求1）材料：Q235A按GB/T700的規(guī)定。2）其他技術(shù)條件按JB/T8004的規(guī)定。（2）規(guī)格尺寸（圖3-4）3.3定位誤差分析第三章工件的定位及定位裝置設(shè)計(jì)第三章工件的夾緊及夾緊裝置設(shè)計(jì)4.1工件夾緊方案確定4.1.1工件夾緊的基本原理4.1.2工件夾緊方案確定4.1.3轉(zhuǎn)動(dòng)彎壓板的規(guī)格尺寸圖4-1轉(zhuǎn)動(dòng)彎壓板刀具導(dǎo)向5.1對(duì)刀裝置由于加工槽時(shí)需要對(duì)刀，刀具位置需要確定槽的寬度和深度，所以查詢(xún)手冊(cè)確定選用直角對(duì)刀塊。5.1.1直角對(duì)刀塊的規(guī)格尺寸圖5-1直角對(duì)刀塊查詢(xún)夾具設(shè)計(jì)手冊(cè)選用D=6mm、L=60mm的固定手柄：手柄6x60JB/T8031.3—1999（1）技術(shù)要求1）材料：20鋼按GB/T699的規(guī)定。2）熱處理：滲碳深度0.8—1.2mm,58—64HRC。3）其他技術(shù)條件按JB/T8004的規(guī)定。（2）規(guī)格尺寸（圖3-4）5.1.2對(duì)刀平塞尺的規(guī)格尺寸圖5-2對(duì)刀平塞尺5.2夾具的對(duì)定為了保證工件對(duì)刀具及切削成型運(yùn)動(dòng)有正確的位置，需要時(shí)夾具與機(jī)床連接和配合是使用的夾具定位表面（夾具定位面）相對(duì)刀具及切削成形運(yùn)動(dòng)處于理想位置。夾具的對(duì)定包括，夾具的對(duì)定，即夾具對(duì)切削成形運(yùn)動(dòng)的定位；夾具的對(duì)刀，即夾具與刀具的對(duì)準(zhǔn)。5.2.1夾具對(duì)成形運(yùn)動(dòng)的定位5.2.2夾具與機(jī)床的連接6.1夾具體設(shè)計(jì)6.1.1夾具體的毛坯種類(lèi)及基本要求銑床夾具體選用一平整平面，將夾具上的各種裝置和元件連接在一起，使之成為一個(gè)復(fù)雜的基礎(chǔ)件。設(shè)計(jì)其厚度為15mm，為了增強(qiáng)其剛度和強(qiáng)度，將夾具體兩端加厚。為了避免夾具體上積屑過(guò)多從而影響工件可靠地定位與夾緊，設(shè)置排屑槽用于切屑清除，同時(shí)為了節(jié)省材料將其邊緣設(shè)計(jì)成弧形，尺寸精度保證在公差為0.2mm。根據(jù)夾具的要求，由于該夾具體形狀簡(jiǎn)單、尺寸不大，強(qiáng)度和剛度要求不大，故夾具體使用鍛造結(jié)構(gòu)，同時(shí)為保證夾具體的尺寸穩(wěn)定，需要對(duì)其進(jìn)行退火處理。結(jié)構(gòu)形式采用底座形。具體結(jié)構(gòu)及尺寸可見(jiàn)裝配圖：圖6-2。夾具體與活動(dòng)V型塊之間存在引導(dǎo)作用，并有相對(duì)運(yùn)動(dòng)，為保證定位準(zhǔn)確，在夾具體與活動(dòng)V型塊之前設(shè)置精度要求為H7/h6。6.1.2夾具耳座尺寸為了將銑床夾具與機(jī)床進(jìn)行安裝，選用U形耳座。并通過(guò)兩個(gè)M8的螺栓將夾具固定在機(jī)床上，如圖6-1。圖6-1U形耳座致謝致謝致謝在論文完成之際，我首先向關(guān)心、幫助和指導(dǎo)我的指導(dǎo)老師張?jiān)缕礁苯淌诒硎局孕牡母兄x并致以崇高的敬意！您嚴(yán)謹(jǐn)?shù)闹螌W(xué)態(tài)度，開(kāi)闊的思維，循循善誘的指導(dǎo)一直給我很大的幫助。當(dāng)我對(duì)論文的思路感到迷茫時(shí)，您為我理清思路，指導(dǎo)我往一條比較清