连杆端面铣夹具设计.doc

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1、连杆端面铣夹具设计本课题主要针对连杆端面铣夹具进行分析与设计。连杆是一个刚性较差的工件，应十分注意夹紧力的大小、方向机着力点位置的选择，以免因受夹紧力的作用而产生变形，降低加工精度。定位方案的确定工件在夹具中定位时，需要限制的自由度是靠工件的定位基准与夹具的定位元件相接触或配合来实现的。根据工件定位基准面的形状（平面、圆孔、内孔）来决定定位元件的结构形式（支承钉或支承板、V型块、定位套、心轴等）。工件在夹具中定位时，必须遵守六点定位原则，使工件在加工尺寸方向上有确定的位置，还应包括必要的定位精度，就是要控制可能因定位面而

2、带来的误差，这类误差称为定位误差它包括:1、尺寸制造误差2、定位基准与工序基准不重合误差3、基准位移误差。由铣床的特点和工件的特点，本工序分为两个工步，第一步铣削右端面，铣好之后再利用右端面作为基准面去铣另一个端面。分析此工序需要限制z方向的平动，x、y方向的转动和平动，由连杆的结构特点选一面两孔定位。定位元件的选定与定位误差的确定定位元件的设计要求：1、要有与工件相应的精度；2、不允许受力后产生变形，要有足够的刚度；3、要有一定的硬度（HRC58~62）和耐磨性。连杆铣端面夹具采用固定式夹具，大头孔采用圆柱销定位，小头

3、孔采用菱形销定位，端面采用支撑板定位，杆身采用支承钉定位。根据误差的定义在设计夹具时，对任何一个定位方案均可通过一批工件定位可能出现的两个极端位置直接计算出工序基准的最大变动范围，即为该方案的定位误差，它的产生的原因是工件的制造误差，定位元件的制造误差。连杆两端面的位置尺寸由两铣刀之间的位置尺寸直接保证，与定位误差关系不大，无需进行定位分析。对于两加工表面的平行度的定位误差，该形状误差精度由铣刀保证，与工作定位误差关系不大，可以不进行计算分析。夹紧元件的确定夹紧元件的选择由前面的加工工艺过程部分可以知道，机床采用立式铣床

4、，又从本工序加工的特点考虑，在保证加工精度的前提条件下采用固定式夹具，即夹具固定在工作台上，随着工作台的移动而实现进给。由于生产批量较大，就要求夹具的夹紧的自动化程度高，操作简单易于集中控制，以提高生产效率。而现代高效夹具大多采用机动加紧方式：气动、液动电动，其中气动和液动应用最为广泛。但由于采用机动方式结构复杂和本工序的特点，不宜采用机动方式加紧，采用压板加紧，这样的结构简单。加紧元件的设计的基本要求：1、夹紧力应有助于定位，而不应该破坏定位；2、夹紧力的大小应能保证加工过程中工件不发生未知变动和振动，并在一定范围内调

5、节；3、工作在夹紧后的变形和受压表面的损伤不应超过允许的范围；4、结构简单紧凑，动作灵活，省力，安全，并有足够的强度和刚度。根据这些要求，选择在连杆的杆身部位采用一双对称的压板来加紧，杆身的另一面用支承钉支承，这样就不会使工件产生弯曲或扭转变形，夹紧力则作用在工件的面积最大的部位。压板的高度不超出大小头端面的高度，这样铣刀可以一次铣削大小头端面，这样有利于保证平行度。夹紧力的计算工件以平面和两孔定位，用压板加紧，由《机械加工工艺手册》根据切削力的经验公式确定所需的夹紧力的大小。为防止工件在切削力F的作用下移动，所需要的实

6、际夹紧力Fs的估算公式为F---切削力Fa--圆柱销允许承受的切削力夹具体的设计夹具体一般为铸造件，安装稳定，刚度好，但制造周期较长。连杆的机构特点是比较小，设计时应注意夹具体结构尺寸的大小。夹具体的作用是将定位元件及夹具各装置连接成一起，并能正确安装在机床上，加工时能承受一部分切削力，所以夹具体的材料一般采用铸铁。定位元件尺寸及配合的选择固定式圆柱定位销取工件上两孔中心距的基本尺寸为两定位销的中心距，其公差取连杆孔中心距公差的1/5，则其公差的1/5,（0.05+0.15）=0.04mm。则两销的中心距为。大头孔采用圆

7、柱定位销定位，其材料选择20钢，渗碳处理深度为0.8~1.2mm，HRC55~60。大头孔的最小直径为圆柱销直径的基本尺寸。其公差一般选取g6,则由机床夹具手册选取圆柱销的基本尺寸为H=mm，d=mm，h1=mm，d1=mm。菱形销小头孔采用菱形销定位只定位一个方向的自由度，由机床夹具手册选择其合理的形状.小头孔的最小直径为，菱形销的基本尺寸为，其公差一般选取h7，则菱形销的尺寸为D=mm。则由机床夹具手册选却合理的菱形销尺寸：d=mm,D1=mm,b=mm,B=mm。支承板支承板主要根据工件连杆的基本尺寸确定支承板的主

8、要尺寸长为mm，宽为mm。