连杆孔加工工艺与夹具设计.pdf

连杆孔加工工艺与夹具设计 第 1 章 课程设计 1.1 零件分析 一、整体零件分析： 如图  1­1 所示的连杆零件，材料为 QT40­17，毛坯为精铸件，要在其右侧钻 M8  的通孔，要求设计大批量生产时（10000件/年）所需的钻夹具.  图 1­1  连杆零件图 零件分析：此零件为一连杆，它的各个尺寸如上图所示,总的长度方向上的尺寸为 100mm，高度方向总尺寸为 32mm，宽度方向为 30 mm，本次主要是对连杆右端φ8 mm 孔的 加工进行设计，孔通常都采用钻床进行加工，所以本次设计的主要任务是在其它各个部位 都已加工好的前提条件下，运用钻床夹具的有关知识来设计加工左孔的夹具。 1.2 定位基准的选择 使用夹具安装工件时，首先要使工件在夹具中占有正确的位置，即工件的定位。通过 工件的定位，使得每一个被加工的工件重复放置到夹具体中都能准确占据由定位元件规定 的同一个位置，对一批工件来说，每个工件放置到夹具中都能准确占据同一位置。 一、定位原理 工件的定位就是采取适当的约束措施来限制工件的某些自由度，使得工件在该方向上 有确定的位置。即沿三个互相垂直的坐标轴的移动自由度，以及围绕这三个坐标轴的转动 自由度，如图 2­1所示。用适当分布的六个约束点限制工件的六个自由度，称为六点定位。 图2­1  物体在空间具有六个自由度 工件在夹具中定位时，往往是利用工件上的几个表面与夹具体上的几个定位元件相接触， 来限制工件的几个自由度。 具体的定位可能有以下两种情况： ㈠ 正常的定位情况 根据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确的定位情况。它 可以是完全定位，也可以是不完全定位。 若需要将工件的六个自由度全部限制，定位时正好限制了六个自由度，则为完全定位。 若需要限制的自由度少于六个，定位时正好限制了这几个自由度，则为不完全定位。 ㈡ 非正常的定位情况 包括欠定位和过定位 （或者重复定位），欠定位是要限制的自由度没有被全部限制的 情况，过定位就是某个自由度被两个或者是两个以上的约束重复限制了的情况。 欠定位不能保证位置精度，是不允许的。 过定位一般是不允许的，因为它可能会造成一些不良的后果，如工件与定位元件的接触点 不稳定，使一批工件的位置一致性较差；会增加工件及夹具的夹紧变形；也可能导致部分 工件不能顺利地与定位元件接触来实现定位。因此，通常应该采取措施避免过定位。但有 时采用这种形式的定位也有一定的好处，这是只要工件定位基准和夹具定位元件都具有较 高的形状和位置精度，过定位是允许的。 二、选择合理的定位基准 ㈠ 定位基准必须与工艺基准重合，并尽量与设计基准重合，以减小定位误差，获得最大 加工允许，降低夹具制造精度。当定位基准与工艺基准或设计基准不重合时，需进行必要 的加工尺寸及其允差的换算。 ㈡ 择工件上最大的平面，最长的圆柱面或圆柱轴线为定位基准，以提高定位精度，并使 定位稳定、可靠。 ㈢ 择定位元件时，要防止出现超定位现象。 ㈣ 工件各加工工序中，力求采用同一基准，并避免因基准更换而降低工件各表面相互位 置的准确度。 ㈤ 铸、锻件以毛坯面作为第一道工序的基准时，应选择比较光滑的表面作基准面，避 开冒口、浇口或分型面等凸起的不平整的部位。 图2-2 定位基准与夹紧方案图 根据定位原理以及选择定位基准的注意点， 综合连杆结构的特点， 连杆的定位方式如图 2-2 所示，选择可以限制连杆左右移动的定位元件，钻的孔为一通孔，并且这个孔又为一个中 心孔，因此我们不需要完全限制工件六个自由度，我们可以忽略工件孔轴线方向上的上下 两个自由度以及绕着孔轴线的旋转的两个自由度。只要限制工件左右方向上的自由度，所 以连杆上下方向的约束可以解除，但是由于要加工为右面的孔，它与底座有一定的距离， 为了钻夹方便以及能够承受一定的力，所以要在右孔的下平面加上一个约束。，因此采用 不完全定位的方案来定位以及夹紧要加工的工件即只需限制五个自由度，Z 轴向的转动在 钻孔时可以忽略。 三 主要标准件的选择  1、六角头螺栓  GB 5782­86  （连接本体的标准