连杆工艺铣端面夹具设计

资源目录里展示的全都有，所见即所得。下载后全都有,请放心下载。原稿可自行编辑修改=【QQ：401339828 或11970985 有疑问可加】 哈尔滨理工大学 机械制造工艺及夹具课程设计任务书 设计题目：“连杆”零件的机械加工工艺规程及工艺装备 设计要求： 1. 绘制夹具体(1张) 2. 绘制毛坯图(1张) 3. 机械加工工艺卡(工艺过程卡1张，所要设计夹具的工序工序卡1张) 4. 绘制夹具装配图1张 5. 绘制夹具零件图（夹具装配图中非标准件三张） 6. 绘制工件图（1张） 7. 课程设计说明书（B5的纸大约20页4千字，误差分析要有计算） 8. 按中批生产，通用设备设计 班 级： 学 生： 指导教师： 系 主 任： 目 录 1 连杆的加工工艺 3 1.1连杆的用途及其特点 3 1.2　连杆的的材料及毛坯制造 4 1.3　连杆的加工工艺过程 4 1.4 连杆的加工工艺过程分析 6 1.2.1 定位基准的选择 6 1.2.2 加工阶段的划分和加工顺序的安排 7 1.2.3 确定合理的夹紧方法 7 1.2.4 连杆主要面的加工方法 7 1.2.5 连杆主要孔的加工方法 8 1.5夹具使用 8 1.6 确定各工序的加工余量、计算工序尺寸及公差 9 1.6.1 确定加工余量 9 1.6.2确定工序尺寸及其公差 9 1.7 各项加工数据的计算 10 2、铣床专用夹具设计 14 2.1 机床夹具概述 14 2.2研究原始质料 16 2.3定位基准的选择 16 2.4 切削力及夹紧分析计算 16 夹具的夹紧装置和定位装置[1] [2] 18 2.5 误差分析与计算 19 2.6 零、部件的设计与选用 20 2.6.1夹紧装置的选用 20 2.6.2对刀装置设计 21 2.7 夹具操作步骤分析和可靠性预测 21 总结 21 参考文献 22 1 连杆的加工工艺 1.1连杆的用途及其特点 在发动机工作过程中，连杆受膨胀气体交变压力的作用和惯性力的作用，连杆除应具有足够的强度和刚度外，还应尽量减小连杆自身的质量，以减小惯性力的作用。连杆杆身一般都采用从大头到小头逐步变小的工字型截面形状。为了保证发动机运转均衡，同一发动机中各连杆的质量不能相差太大，因此，在连杆部件的大、小头两端设置了去不平衡质量的凸块，以便在称量后切除不平衡质量。连杆大、小头两端对称分布在连杆中截面的两侧。考虑到装夹、安放、搬运等要求，连杆大、小头的厚度相等(基本尺寸相同)。在连杆小头的顶端设有油孔(或油槽)，发动机工作时，依靠曲轴的高速转动，把气缸体下部的润滑油飞溅到小头顶端的油孔内，以润滑连杆小头衬套与活塞销之间的摆动运动副。 连杆的作用是把活塞和曲轴联接起来，使活塞的往复直线运动变为曲柄的回转运动，以输出动力。因此，连杆的加工精度将直接影响柴油机的性能，而工艺的选择又是直接影响精度的主要因素。反映连杆精度的参数主要有5个：（1）连杆大端中心面和小端中心面相对连杆杆身中心面的对称度；（2）连杆大、小头孔中心距尺寸精度；（3）连杆大、小头孔平行度；（4）连杆大、小头孔尺寸精度、形状精度；（5）连杆大头螺栓孔与接合面的垂直度。 1.2　连杆的的材料及毛坯制造 连杆在工作中承受多向交变载荷的作用，要求具有很高的强度。因此，连杆材料一般采用高强度碳钢和合金钢；如45钢、55钢、40Cr、40CrMnB等。近年来也有采用球墨铸铁的，粉末冶金零件的尺寸精度高，材料损耗少，成本低。随着粉末冶金锻造工艺的出现和应用，使粉末冶金件的密度和强度大为提高。因此，采用粉末冶金的办法制造连杆是一个很有发展前途的制造方法。 连杆毛坯制造方法的选择，主要根据生产类型、材料的工艺性（可塑性，可锻性）及零件对材料的组织性能要求，零件的形状及其外形尺寸，毛坯车间现有生产条件及采用先进的毛坯制造方法的可能性来确定毛坯的制造方法。根据生产纲领为大量生产，连杆多用模锻制造毛坯。连杆模锻形式有两种，一种是体和盖分开锻造，另一种是将体和盖锻成—体。整体锻造的毛坯，需要在以后的机械加工过程中将其切开，为保证切开后粗镗孔余量的均匀，最好将整体连杆大头孔锻成椭圆形。相对于分体锻造而言，整体锻造存在所需锻造设备动力大和金属纤维被切断等问题，但由于整体锻造的连杆毛坯具有材料损耗少、锻造工时少、模具少等优点，故用得越来越多，成为连杆毛坯的一种主要形式。总之，毛坯的种类和制造方法的选择应使零件总的生产成本降低，性能提高。 1.3　连杆的加工工艺过程 由上述技术条件的分析可知，连杆的尺寸精度、形状精度以及位置精度的要求都很高，但是连杆的刚性比较差，容易产生变形，这就给连杆的机械加工带来了很多困难，必须充分的重视。 (连杆机械加工工艺过程见加工工艺卡片) 连杆的主要加工表面为大、小头孔和两端面，较重要的加工表面为连杆体和盖的结合面及连杆螺栓孔定位面，次要加工表面为轴瓦锁口槽、油孔、大头两侧面及体和盖上的螺栓座面等。 连杆的机械加工路线是围绕着主要表面的加工来安排的。连杆的加工路线按连杆的分合可分为三个阶段：第一阶段为连杆体和盖切开之前的加工；第二阶段为连杆体和盖切开后的加工；第三阶段为连杆体和盖合装后的加工。第一阶段的加工主要是为其后续加工准备精基准（端面、小头孔和大头外侧面）；第二阶段主要是加工除精基准以外的其它表面，包括大头孔的粗加工，为合装做准备的螺栓孔和结合面的粗加工，以及轴瓦锁口槽的加工等；第三阶段则主要是最终保证连杆各项技术要求的加工，包括连杆合装后大头孔的半精加工和端面的精加工及大、小头孔的精加工。如果按连杆合装前后来分，合装之前的工艺路线属主要表面的粗加工阶段，合装之后的工艺路线则为主要表面的半精加工、精加工阶段。 加工过程如下： 1.4 连杆的加工工艺过程分析 1.2.1 定位基准的选择 在连杆机械加工工艺过程中，大部分工序选用连杆的一个指定的端面和小头孔作为主要基面，并用大头处指定一侧的外表面作为另一基面。这是由于：端面的面积大，定位比较稳定，用小头孔定位可直接控制大、小头孔的中心距。这样就使各工序中的定位基准统一起来，减少了定位误差。具体的办法是，如图1所示：在安装工件时，注意将成套编号标记的一面不 图1连杆 与夹具的定位元件接触（在设计夹具时亦作相应的考虑）。在精镗小头孔（及精镗小头衬套孔）时，也用小头孔（及衬套孔）作为基面，这时将定位销做成活动的称“假销”。当连杆用小头孔（及衬套孔）定位夹紧后，再从小头孔中抽出假销进行加工。 1.2.2 加工阶段的划分和加工顺序的安排 再工序安排上先加工定位基准，如端面加工的铣、磨工序防在加工过程的前面，然后再加工孔，符合符合先面后孔的加工工序安装原则。 连杆工艺加工过程可分为以下几个方面： 1）粗加工阶段 粗加工阶段也是连杆体和连杆盖合之前的加工阶段：基准面的加工，包括辅助基准面加工：准备连杆体及连杆盖合并所进行的加工，如两者对口面的铣、磨等 2）半精加工阶段 半精加工阶段也是连杆体和连杆盖合并之后的加工，如精磨两平面，半精镗大头孔及孔口倒角等。总之是为精加工大、小头孔做准备的阶段。 3）精加工阶段 精加工阶段主要是最终保证连杆主要表面——大、小头孔全部达到图样要求的阶段，如珩磨大头孔，精镗小头活塞销轴承孔。 1.2.3 确定合理的夹紧方法 既然连杆是一个刚性比较差的工件，就应该十分注意夹紧力的大小，作用力的方向及着力点的选择，避免因受夹紧力的作用而产生变形，以影响加工精度。在加工连杆的夹具中，可以看出设计人员注意了夹紧力的作用方向和着力点的选择。在粗铣两端面的夹具中，夹紧力的方向与端面平行，在夹紧力的作用方向上，大头端部与小头端部的刚性高，变形小，既使有一些变形，亦产生在平行于端面的方向上，很少或不会影响端面的平面度。夹紧力通过工件直接作用在定位元件上，可避免工件产生弯曲或扭转变形。 在加工大小头孔工序中，主要夹紧力垂直作用于大头端面上，并由定位元件承受，以保证所加工孔的圆度。在精镗大小头孔时，只以大平面（基面）定位，并且只夹紧大头这一端。小头一端以假销定位后，用螺钉在另一侧面夹紧。小头一端不在端面上定位夹紧，避免可能产生的变形。 1.2.4 连杆主要面的加工方法 采用粗铣、精铣工序，并将精磨工序安排在精加工大、小头孔之前，以便改善基面的平面度，提高孔的加工精度，这种方法的生产率较高。以基面及小头孔定位，它用一个圆销（小头孔）。装夹工件铣两侧面至尺寸，保证对称（此对称平面为工艺用基准面）。 1.2.5 连杆主要孔的加工方法 连杆大、小头孔的加工是连杆机械加工的重要工序，它的加工精度对连杆质量有较大的影响。 小头孔是定位基面，在用作定位基面之前，它经过了钻、铰两道工序。钻时以小头孔外形定位，这样可以保证加工后的孔与外圆的同轴度误差较小。 小头孔在钻、铰后，在金刚镗床上与大头孔同时精镗，达到IT6级公差等级，然后压入衬套，再以衬套内孔定位精镗大头孔。由于衬套的内孔与外圆存在同轴度误差，这种定位方法有可能使精镗后的衬套孔与大头孔的中心距超差。 大头孔经过扩、粗镗、精镗、金刚镗和珩磨达到IT6级公差等级。表面粗糙度Ra 为1.6μm，大头孔的加工方法是在铣开工序后，将连杆与连杆体组合在一起，然后进行精镗大头孔的工序。这样，在铣开以后可能产生的变形，可以在最后精镗工序中得到修正，以保证孔的形状精度。 连杆的螺栓孔经过钻、铰工序。加工时以大头端面、小头孔及大头一侧面定位。 为了使两螺栓孔在两个互相垂直方向平行度保持在公差范围内，在扩和铰两个工步中用上下双导向套导向。从而达到所需要的技术要求。 1.5夹具使用 应具备适应“一面一孔一凸台”的统一精基准。而大小头定位销是一次装夹中镗出，故须考虑“自为基准”情况，这时小头定位销应做成活动的，当连杆定位装夹后，再抽出定位销进行加工。 保证螺栓孔与螺栓端面的垂直度。为此，精铣端面时，夹具可考虑重复定位情况，如采用夹具限制7个自由度（其是长圆柱销限制4个，长菱形销限制2个）。长销定位目的就在于保证垂直度。但由于重复定位装御有困难，因此要求夹具制造精度较高，且采取一定措施，一方面长圆柱销削去一边，另一方面设计顶出工件的装置。 1.6 确定各工序的加工余量、计算工序尺寸及公差 1.6.1 确定加工余量 用查表法确定机械加工余量： （根据《机械加工工艺手册》第一卷 表3.2—25 表3.2—26 表3.2—27） （1）、平面加工的工序余量（mm） 单面加工方法 单面余量 经济精度 工序尺寸 表面粗糙度 毛坯 5 48 12.5 粗铣 2.4 IT12() 43.6() 12.5 精铣 0.6 IT10() 43() 3.2 则连杆两端面总的加工余量为： A总= =（A粗铣+A精铣+A粗磨+A精磨）2 =（1.5+0.6+0.3+0.1）2 =mm （2）、连杆铸造出来的总的厚度为H=43+=mm 1.6.2确定工序尺寸及其公差 （根据《机械制造技术基础课程设计指导教程》 表2—29 表2—34） 1）、大头孔各工序尺寸及其公差（锻造出来的大头孔为81 mm） 工序名称 工序基本余量 工序经济 精度 工序尺寸 极限尺寸 表面粗糙度 精镗 0.4 81+0.021/ 0 81 1.6 粗镗 2 80.6 80.6 12.5 扩孔 5 78.6 78.6 2）、小头孔各工序尺寸及其公差 （根据《机械制造技术基础课程设计指导教程》 表2—29表2—30） 工序名称 工序基本余量 工序经济精度 工序尺寸 最小极限尺寸 表面粗糙度 精镗 0.2 1.6 铰 0.2 6.4 钻 钻至 12.5 1.7 各项加工数据的计算 1、 加工小头孔 (1) 钻小头孔 选用钻床Z3080 根据《机械制造工艺设计手册》表2.4—38(41)选取数据 钻头直径D = 19.6 mm 切削速度V = 0.99 mm 切削深度ap = 10 mm 进给量f = 0.12 mm/r 则主轴转速n = 1000v/D = 945 r/min 根据表3.1—30 按机床选取n = 1000 r/min 则实际钻削速度V = Dn/（1000×60） = 1.04 m/s (2) 铰小头孔 选用钻床Z3080 根据《机械制造工艺设计手册》表2.4—81选取数据 铰刀直径D = 30 mm 切削速度V = 0.22 m/s 切削深度ap = 0.10 mm 进给量f = 0.8 mm/r 则主轴转速n = 1000v/D = 140 r/min 根据表3.1—31 按机床选取n = 200 r/min 则实际切削速度V = Dn/（1000×60） = 0.32 m/s 2 、铣大头两侧面 选用铣床X62W 根据《机械制造工艺设计手册》表2.4—77(88)选取数据 铣刀直径D = 20 mm 切削速度V = 0.64 m/s 铣刀齿数Z = 3 切削深度ap = 2.5 mm af = 0.10 mm/r 则主轴转速n = 1000v/D = 611 r/min 根据表3.1—74 按机床选取n=750 r/min 则实际切削速度V = Dn/（1000×60） = 0.78 m/s 3 、铣开连杆体和盖 选用铣床X62W 根据《机械制造工艺设计手册》表2.4—79(90)选取数据 铣刀直径D = 63 mm 切削速度V = 0.34 m/s 切削宽度ae = 3 mm 铣刀齿数Z = 24 切削深度ap = 2 mm af = 0.015 mm/r d = 40 mm 则主轴转速n = 1000v/D = 103 r/min 根据表3.1—74 按机床选取n=750 r/min 则实际切削速度V = Dn/（1000×60） = 2.47 m/s 4 粗锪连杆两螺栓底面 选用钻床Z3025 根据《机械制造工艺设计手册》表2.4—67选取数据 锪刀直径D = 28 mm 切削速度V = 0.2 m/s 锪刀齿数Z = 6 切削深度ap = 3 mm 进给量f = 0.10 mm/r 则主轴转速n = 1000v/D = 50.9 r/min 根据表3.1—30 按机床选取n = 750 r/min 则实际切削速度V = Dn/（1000×60） = 2.94 m/s 5 铣15槽 选用铣床X62W 根据《机械制造工艺设计手册》表2.4—90选取数据 铣刀直径D = 63 mm 切削速度V = 0.31 m/s 铣刀齿数Z = 24 切削深度ap = 2 mm 切削宽度ae = 0.5 mm af = 0.02 mm/r 则主轴转速n = 1000v/D = 94 r/min 根据表3.1—74 按机床选取n=100 r/min 则实际切削速度V = Dn/（1000×60） = 0.33 m/s 6 磨结合面 选用磨床M7130 根据《机械制造工艺设计手册》表2.4—170选取数据 砂轮直径D = 40 mm 切削速度V = 0.330 m/s 切削深度ap = 0.1 mm 进给量fr0 = 0.006 mm/r 则主轴转速n = 1000v/D = 157 r/min 根据表3.1—48 按机床选取n = 100 r/min 则实际切削速度V = Dn/（1000×60） = 0.20 m/s 7 、磨连杆盖结合面 选用磨床M7350 根据《机械制造工艺设计手册》表2.4—170选取数据 砂轮直径D = 40 mm 切削速度V = 0.330 m/s 切削深度ap = 0.1 mm 进给量fr0 = 0.006 mm/r 则主轴转速n = 1000v/D = 157 r/min 根据表3.1—48 按机床选取n = 100 r/min 则实际切削速度V = Dn/（1000×60） = 0.20 m/s 8 钻铰螺栓孔 选用钻床Z3025 a)钻铰螺栓孔 根据《机械制造工艺设计手册》表2.4—38（41）选取数据 切削速度V = 0.99 m/s 切削深度ap = 5 mm 进给量f = 0.08 mm/r 钻头直径D = 11.8 mm 则主轴转速n = 1000v/D = 1910 r/min 根据表3.1—30 按机床选取n = 910 r/min 则实际切削速度V = Dn/（1000×60） = 0.99 m/s b）铰螺栓孔 根据《机械制造工艺设计手册》表2.4—81选取数据 铰刀直径D = 12 mm 切削速度V = 0.22 m/s 切削深度ap = 0.10 mm 进给量f = 0.2 mm/r 则主轴转速n = 1000v/D = 140 r/min 根据表3.1—31 按机床选取n = 200 r/min 则实际切削速度V =Dn/（1000×60） = 0.127 m/s (3) 从连杆盖上方给螺栓孔口倒角 根据《机械制造工艺设计手册》表2.4—67选取数据 切削速度V = 0.2 m/s 切削深度ap = 3 mm 进给量f = 0.10 mm/r Z = 8 根据表3.1—30 按机床选取n = 750 r/min 9 、粗镗大头孔 选用镗床T618 根据《机械制造工艺设计手册》表2.4—66选取数据 镗刀直径D = 80.6 mm 切削速度V = 0.16 m/s 进给量f = 0.30 mm/r 切削深度ap = 3.0 mm 则主轴转速n = 000v/D = 47 r/min 根据表3.1—41 按机床选取n = 800 r/min 则实际切削速度V = Dn/（1000×60） = 2.72 m/s 10 、大头孔两端倒角 选用机床X62W 根据《机械制造工艺设计手册》表2.4—67选取数据 切削速度V = 0.2 m/s 切削深度ap = 3 mm 进给量f = 0.10 mm/r Z = 8 根据表3.1—30 按机床选取n = 750 r/min 11、精磨大头两平面（先标记朝上） 选用磨床M7130 根据《机械制造工艺设计手册》表2.4—170选取数据 切削速度V = 0.413 m/s 切削深度ap = 0.10 mm 进给量f = 0.006 mm/r 12 、精镗小头孔 选用镗床T2115 （2）根据《机械制造工艺设计手册》表2.4—66选取数据 镗刀直径D = 16 mm 切削速度V = 3.18 m/s 进给量f = 0.10 mm/r 切削深度ap = 1.0 mm 根据表3.1—39 按机床选取n = 2000 r/min 13 、精镗大头孔 选用镗床T2115 根据《机械制造工艺设计手册》表2.4—66选取数据 镗刀直径D = 65.4 mm 切削速度V = 0.20 m/s 进给量f = 0.2 mm/r 切削深度ap = 1 mm 根据表3.1—39 按机床选取n = 1000 r/min 14 、小头孔两端倒角 选用机床X62W 根据《机械制造工艺设计手册》表2.4—67选取数据 切削速度V = 0.2 m/s 切削深度ap = 3 mm 进给量f = 0.10 mm/r Z = 8 根据表3.1—30 按机床选取n = 750 r/min 2、铣床专用夹具设计 2.1 机床夹具概述 在对工件进行机械加工时，为了保证加工的要求，首先要使工件相对道具及机床有正确的位置，并使这个位置在加工过程中不因外力的影响而变动。因此，在进行机械加工前，先要将工件装夹好。 机床夹具的组成 1、定位装置 其作用是使工件在夹具中占据正确的位置。 2、夹紧装置 其作用是将工件压紧夹牢，保证工件在加工过程中受到外力（切削力等）作用时不离开已经占据的正确的正确位置。 3、对刀或导向装置 其作用是确定刀具相对定位元件的正确位置。 4、连接原件 其作用是确定夹具在机床上的正确位置。 5、夹具体 夹具体是机床夹具的基础件，通过它将夹具的所有元件连接成一个整体。 6、其他元件或装置 是指家家具中因特殊需要而设置的元件或装置。根据加工需要，有些夹具上设置分度装置、靠模装置；为能方便、准确定位，常设置预定位装置；对于大型夹具，常设置吊装元件等。 以上各组成部分中，定位元件、夹紧装置和夹具体是机床夹具的基础组成部分。 机床的分类 机床夹具种类繁多，可以从不同的角度对机床夹具进行分类。 按夹具的使用特点可分为：通用夹具，专用夹具，可调夹具，组合夹具， 拼装夹具。 按使用机床可分为：车床夹具，铣床夹具，钻床夹具，镗床夹具，齿轮机床夹具，数控机床夹具，自动机床夹具，自动线随行夹具以及其他机床夹具。 按夹紧的动力源可分为：手动夹具，气动夹具，液压夹具，气液增力夹具，电磁夹具以及真空夹具等。 工件的装夹方法 工件装夹的方法有两种： 将工件直接装夹在机床的工作台或花盘上 将工件装夹在家具上 采用第一种方法装夹的效率低，一般要求先按图纸要求在工件的表面上划线，划出加工表面的尺寸和位置，装夹时，用划针或面分表找正后再夹紧。一般用于单件和小批生产。批量较大时，都采用夹具装夹工件。 采用夹具装夹工件有如下优点： a、保证加工精度，稳定加工质量 b、缩短辅助时间，提高劳动生产率 c、扩大机床的使用范围，实现“一机多能” d、改善工人的劳动条件，降低生产成本 2.2研究原始质料 利用本夹具主要用来铣端面，在铣端面时，为了保证技术要求，最关键是找到定位基准。同时，应考虑如何提高劳动生产率和降低劳动强度。本夹具将用于铣床。刀具为高速钢镶齿三面刃铣刀。 2.3定位基准的选择 选择两端面一孔定位和两个端面定位，由于都是已加工平面，且是精基准面，避免了基准精度不高对本工序的影响和基准不统一而产生的误差，所以本道工序加工时主要应考虑如何提高生产率，降低劳动强度。 2.4 切削力及夹紧分析计算 刀具：立铣刀（硬质合金） 刀具有关几何参数： 由参考文献[5]5表1～2～9 可得铣削切削力的计算公式： 有： 根据工件受力切削力、夹紧力的作用情况，找出在加工过程中对夹紧最不利的瞬间状态，按静力平衡原理计算出理论夹紧力。最后为保证夹紧可靠，再乘以安全系数作为实际所需夹紧力的数值，即： 安全系数K可按下式计算： 式中：为各种因素的安全系数，查参考文献[5]1～2～1可知其公式参数： 由此可得： 所以 由计算可知所需实际夹紧力不是很大，为了使其夹具结构简单、操作方便，决定选用手动螺旋夹紧机构。 夹紧力的确定 夹紧力方向的确定 夹紧力应朝向主要的定位基面。 夹紧力的方向尽可能与切削力和工件重力同向。 (1) 夹紧力作用点的选择 a. 夹紧力的作用点应落在定位元件的支承范围内。 b. 夹紧力的作用点应落在工件刚性较好的部位上，这样可以防止或减少工件变形变形对加工精度的影响。 c. 夹紧力的作用点应尽量靠近加工表面。 (3)夹紧力大小的估算 理论上确定夹紧力的大小，必须知道加工过程中，工件所受到的切削力、离心力、惯性力及重力等，然后利用夹紧力的作用应与上述各力的作用平衡而计算出。但实际上，夹紧里的大小还与工艺系统的刚性、夹紧机构的传递效率等有关。而且，切削力的大小在加工过程中是变化的，因此，夹紧力的计算是个很复杂的问题，只能进行粗略的估算。 估算的方法：一是找出对夹紧最不利的瞬时状态，估算此状态下所需的夹紧力；二是只考虑主要因素在力系中的影响，略去次要因素在力系中的影响。 估算的步骤： a.建立理论夹紧力FJ理与主要最大切削力FP的静平衡方程：FJ理=Ф (FP)。 b.实际需要的夹紧力FJ需，应考虑安全系数，FJ需=KFJ理。 c.校核夹紧机构的夹紧力FJ是否满足条件：FJ>FJ需。 夹具的夹紧装置和定位装置[1] [2] 夹具中的装夹是由定位和夹紧两个过程紧密联系在一起的。定位问题已在前面研究过，其目的在于解决工件的定位方法和保证必要的定位精度。 仅仅定好位在大多数场合下，还无法进行加工。只有进而在夹具上设置相应的夹紧装置对工件进行夹紧，才能完成工件在夹具中装夹的全部任务。 夹紧装置的基本任务是保持工件在定位中所获得的即定位置，以便在切削力、重力、惯性力等外力作用下，不发生移动和震动，确保加工质量和生产安全。有时工件的定位是在夹紧过程中实现的，正确的夹紧还能纠正工件定位的不正确。 一般夹紧装置由动源即产生原始作用力的部分。夹紧机构即接受和传递原始作用力，使之变为夹紧力，并执行夹紧任务的部分。他包括中间递力机构和夹紧元件。 考虑到机床的性能、生产批量以及加工时的具体切削量决定采用手动夹紧。 螺旋夹紧机构是斜契夹紧的另一种形式，利用螺旋杆直接夹紧元件，或者与其他元件或机构组成复合夹紧机构来夹紧工件。是应用最广泛的一种夹紧机构。 螺旋夹紧机构中所用的螺旋，实际上相当于把契绕在圆柱体上，因此他的作用原理与斜契是一样的。也利用其斜面移动时所产生的压力来夹紧工件的。不过这里上是通过转动螺旋，使绕在圆柱体是的斜契高度发生变化来夹紧的。 典型的螺旋夹紧机构的特点： （1）结构简单； （2）扩力比大； （3）自琐性能好； （4）行程不受限制； （5）夹紧动作慢。 夹紧装置可以分为力源装置、中间传动装置和夹紧装置，在此套夹具中，中间传动装置和夹紧元件合二为一。力源为机动夹紧，通过螺栓夹紧移动压板。达到夹紧和定心作用。 工件通过定位销的定位限制了绕Z轴旋转，通过螺栓夹紧移动压板，实现对工件的夹紧。并且移动压板的定心装置是与工件外圆弧面相吻合的移动压板，通过精确的圆弧定位，实现定心。此套移动压板制作简单，便于手动调整。通过松紧螺栓实现压板的前后移动，以达到压紧的目的。压紧的同时，实现工件的定心，使其定位基准的对称中心在规定位置上。 查参考文献[5]1～2～26可知移动形式压板螺旋夹紧时产生的夹紧力按以下公式计算：螺旋夹紧时产生的夹紧力按以下公式计算有： 式中参数由参考文献[5]可查得： 其中： 螺旋夹紧力： 该夹具采用螺旋夹紧机构，用螺栓通过弧形压块压紧工件，受力简图如3.1. 由表得：原动力计算公式 即： 由上述计算易得： 由计算可知所需实际夹紧力不是很大，为了使其夹具结构简单、操作方便，决定选用手动螺旋夹紧机构。 2.5 误差分析与计算 为了满足工序的加工要求，必须使工序中误差总和等于或小于该工序所规定的尺寸公差。 与机床夹具有关的加工误差，一般可用下式表示： 由参考文献[5]可得： ⑴定位误差 ： 其中： ， ， ， ⑵ 夹紧误差 ： 其中接触变形位移值： 查[5]表1～2～15有。 ⑶ 磨损造成的加工误差：通常不超过 ⑷ 夹具相对刀具位置误差：取 误差总和： 从以上的分析可见，所设计的夹具能满足零件的加工精度要求。 2.6 零、部件的设计与选用 2.6.1夹紧装置的选用 该夹紧装置选用移动压板，其参数如表5.3： 表5.3 移动压板 公称直径 L 6 45 20 8 19 6.6 7 M6 5 2.6.2对刀装置设计 定向键安装在夹具底面。其距离尽可能布置的远些。通过定向键与铣床工作台T形槽的配合，使夹具上定位元件的工作表面对于工作台的送进方向具有正确的位置。定向键可承受铣削时产生的扭转力矩，可减轻夹紧夹具的螺栓的负荷，加强夹具在加工中的稳固性。 2.7 夹具操作步骤分析和可靠性预测 如前所述，应该注意提高生产率，但该夹具设计采用了手动夹紧方式，在夹紧和松开工件时比较费时费力。由于该工件体积小，经过方案的认真分析和比较，选用了手动夹紧方式（螺旋夹紧机构）。这类夹紧机构结构简单、夹紧可靠、通用性大，在机床夹具中很广泛的应用。 此外，当夹具有制造误差，工作过程出现磨损，以及零件尺寸变化时，影响定位、夹紧的可靠。为防止此现象，选用可换定位销。以便随时根据情况进行调整换取。 总结 本次课程设计是在进行毕业设计之前对所学各课程的一次深入的综合性复习，是一次对我们所学的专业基础知识的掌握情况的重要考察和检验，更是培养我们理论联系实际，分析并解决问题能力的重要内容和阶段。使我更好的掌握了CAD和PROE制图软件。 这次课程设计，其设计图主要用CAD制图软件完成。自我感觉尚有很多不足和错误，首先，在设计夹具装配件时过于匆忙，装配YA19005连接板时放在了左手边，不符合工人正常劳作习惯；其次是课程设计前准备工作没做好，在图书馆很多资料和文献都没能借到（早已借空了），在借阅同学的相关资料时没有时间认真琢磨和分析相关信息和数据；最后就是课程设计说明书的编写过于匆忙，时间很紧，很多文字和标准，公式，数据，计算上的错误没有时间一一改正（确实，在打这篇文稿，发现了很多错误和缺憾）。 课程设计，是一个系统性、知识点广泛的学习过程。通过这样一个系统性的学习和结合，使自己把学过的知识联系起来，运用到各个方面上去。同时，广泛地运用设计手册及各种参考资料，学会了在实际中运用工具书，和独立完成每一步查找工作；整个零件的加工过程是和其他同学分工完成的，集中体现了团队精神，合作分工能很好的提高办事效率！在这次设计中培养了我独立分工合作的能力！为以后出身社会的工作打下基础！ 参考文献 1、徐洪本 ．机床夹具设计手册．辽宁科技大学出版社．2002.3 2、邓文英等．金属工艺学．高等教育出版社．2008.4 3、付风岚等．公差与检测技术．科学出版社．2006.9 4、王先逵等．机械加工工艺手册．机械工业出版社．2007.9 5、陈宏钧．金属切削速算手册．机械工业出版社．2007.9 22 机 械 加 工 工 序 卡 产品型号 零件名称 零件号 连杆合件 工序名称 铣大头两侧面 工序号 02 技检要求 按图示要求进行逐一检测各形位公差要求 基准面 互为基准,及其侧面为基准 材料 同时加工零件数 设备 牌号 硬度 名称 型号 QT450-10 200HBS 1 铣床 X62W 夹具 定 额 代号 名称 单件时间（分） 每班次数 每台件数 工人等级 工步号 工步内容 走刀长度(毫米） 走刀次数 切削深度(毫米） 切削速度（米/秒） 主轴转速（转/分） 进给量（毫米/转） 机动时间（分） 辅助时间（分） 刀具 辅具 量具 名称规格 数量 名称规格 数量 名称规格 1 铣一端面 101 1 2 0.64 750 0.10 1.2 1.55 铣刀直径D = 20 mm 1 游标卡尺 2 铣另外一端面 101 1 0.5 0.64 750 0.10 铣刀直径D = 20 mm 拟制 日期 审核 日期 批准 日期 共 14 页 第 14 页 机械加工工艺过程卡 产品型号 零（部）图号 共 页 产品名称 零（部）名称 连杆合件 第 页 材料牌号 HT200 毛坯种类 铸件 毛坯外形尺寸 每毛坯件数 4000 每台件数 备 注 工序号 工序名称 工 序 内 容 车 间 工 段 设 备 工 艺 装 备 工 时 准终 单件 1 锻造 铸造 2 时效 时效 3 铣 铣大头两侧面 铣床X62W 4 钻铰 钻铰小头孔 钻床Z3080 专用 5 挖槽 挖小头内孔槽 卧式镗床 专用 6 镗 粗镗大头孔 卧式镗床 专用 7 铣 铣15槽 铣床X62W 专用 8 铣 铣断 铣床X62W 专用 9 攻丝 钻孔,攻丝 钻床Z3080 专用 10 钻 钻直径12.5孔 钻床Z3080 专用 11 磨 磨平面镗 磨床M7350 专用 12 磨 磨平面 磨床M7350 专用 13 镗 R25坑 卧式镗床 14 镗 镗大小头孔 卧式镗床 15 检验 检验 16 入库 入库 设计（日期） 审核（日期） 标准化（日期） 会签（日期） 标记 处记 更改文件号 签字 日期