PAGE10PAGE11鉸接桿夾緊鉆孔夾具零件加工工藝分析摘要本文通過對產品加工的定位夾緊功能需求進行分析，結合產品特點，開展鉆孔夾具設計。主要內容包括夾具功能分析、設計方案分析、夾具的具體尺寸計算以及夾具的完整設計方案，并進行夾具加工工藝規程設計，最后完成一套具備生產可行性的夾具設計圖。關鍵詞：鉆孔夾具、鉸鏈桿、夾具加工目錄前言 11鉸鏈桿夾緊鉆孔夾具設計 21.1夾具功能分析 21.2設計方案分析 31.3夾具的具體尺寸計算 41.4夾具的完整設計方案 42鉆孔夾具零件加工工藝分析 92.1零件加工工藝 92.1.1底板加工工藝 92.1.2鉆模具加工工藝 102.1.3緊固件加工工藝 112.1.4鉸接桿加工工藝 122.1.5托架加工工藝 132.1.6夾緊螺桿加工工藝 142.2裝配工藝 15總結 16參考文獻 19前言一、選題的目的在機械制造行業中，孔類零件加工在每一個機械產品加工中都是隨處可見的，不同加工精度的孔直接決定了所制造產品的質量高低，而往往在進行孔類零件加工的時候，夾具是在加工過程中必須用到的，同時，夾具的質量也會直接影響所加工產品的質量高低，因而在孔類零件加工中，本文介紹了此夾具以此提高孔類加工的質量。二、機床夾具概述在機械制造中，用于夾緊工件和引導刀具的工藝設備系統稱為機床夾具。同時，機床夾具被廣泛使用。機械夾具通常由以下若干部分所構成,主要分為位置部件和定位裝置、夾住部件和夾住安裝、導軌和對刃部件、動刃安裝、夾具等元件。定位元素和定位裝置用來確認工件的準確定位,夾緊元素和夾緊裝置則是用來確認工件的準確定位,指導和工具設置元件則是用來確認工件與工具之間的相互定位,功率裝置一般是批量生產的。為進一步提高職工的勞務生產力,減輕工人的生產壓力,常選用氣動和液壓控制等力量裝備作制動器。機械夾具,主要用來把多個零部件和設備聯系在一起,并利用夾具把整個夾具放置在機械上。以上為機床夾具的基本構成,但針對于特定的機械,夾具的基本構造也有所不同,其組成基本一致,但是,通常,機械夾具的用途并不會超出以下幾點:第一,為保證加工工件的精準;第二,提高產量;第三,拓寬機床的應用范圍;最后,確保安全生產。同時，機床夾具也應滿足一些要求，一是保證加工精度，二是夾具的總體方案應與年度生產計劃相適應，二是安全、方便的要求，以降低勞動強度，二是加工中涉及排屑。機床夾具應具有良好的強度、剛度和結構可制造性。達到以上要求的機床夾具才會是一個可靠的技術突破。1鉸鏈桿夾緊鉆孔夾具設計1.1夾具功能分析此夾具主要是為了對一批矩形工件進行鉆孔處理，由于所加工工件數量較大，并且要求的工期較短，在這種情況下使用專用的夾具進行加工是比較合適的。整個夾具是由幾個部分組合而成，其中有底板、鉆摸架、緊固件、鉸接桿、托架、夾緊螺桿、螺釘、圓柱銷、帶肩鉆套還有工件，這些零部件組成一個夾具系統作為整個機床夾具體積最大的一個部件，一般是用螺紋孔之類的孔，這樣可以更容易的安裝和設置夾具，底板可以調整工件的高度，保護機床工作臺，有時還可以調整工件的加工方向，在機床加工中進行多面加工。整個夾具系統中，鉆模架是整個夾具系統的骨架，起著維持和支撐整個夾具系統的效果。為了控制鉆頭的位置，肩鉆套的主要目的是介紹鉆頭的尺寸和方向，以滿足加工孔的高公差和斜面、曲面鉆削的技術要求。如果夾具的定位精度不是很好當加工部分,與此同時,軸的偏移可以改變通過釬套滿足孔加工的技術要求,一些特殊的機床釬套還可以扮演錯誤預防直徑的工具。夾具系統中的緊固件也稱為標準件。它是一種可以機械地將幾個部件固定或粘合在一起的元件。該標準件規格多樣，功能多樣。夾緊螺釘的作用是為了在其上面施加力驅動夾具夾緊待加工工件。圖1-1工件圖圖1-2夾具示意圖1.2設計方案分析在定位方面，此夾具系統在進行加工零件時，為了保證待加工零件能夠在鉆孔時，固定不動，需要對其進行定位以防所鉆孔的位置產生偏差，而此夾具系統對這個矩形工件采用的定位方式是在底板上加工一個跟工件形狀尺寸相同的凹槽來進行工件的定位，這樣的定位方式既可以滿足在進行大批量加工工件時，能夠快速定位工件，同時能夠保證每個加工的零件都能準確定位鉆孔的位置尺寸。在工件的夾緊方面，為了能夠使工件在加工時能夠被固定在底板上不動，常常要進行夾緊裝置的設計，而本論文講述的夾具的夾緊是通過夾緊裝置上的夾緊螺釘，通過在夾緊螺釘上施加足夠大的扭矩，進而使得緊固件和鉸接桿產生偏轉進而直接夾緊工件，防止其在加工時產生晃動造成加工工件的孔的位置偏差。對刀上面，此夾具裝置則是使用了一個叫帶肩鉆套的零件，此元件是為了能夠進行鉆刀的對刀，保證鉆頭在進行對工件鉆孔前有正確的鉆頭位置和切削速度。1.3夾具的具體尺寸計算矩形工件尺寸是45*20*8，而進行鉆孔工序的孔類尺寸是直徑為5，產品批次是200000次，在進行鉆孔是，鉆刀選用直徑為5的麻花鉆，鉆孔時鉆削參數的選擇將會直接影響鉆削的效率與質量。由以上公式計算參數。一種螺栓轉角法擰緊工藝的計算方法，包括初始擰緊力矩計算和旋轉角度計算，所述初始力矩計算的公式為：t＝0.2×fs×d，其中，fs指初始力矩下的預緊力，d為螺紋名義直徑；fs＝z×s0.2×as，其中，z為預緊系數，s0.2為螺栓屈服強度，as指螺栓公稱應力橫截面積，且其中，d2為螺紋中徑，d3為螺紋小徑；所述旋轉角度計算的公式為：其中，c為衡量緊固件塑性或彈性變形的常量，p為螺栓的螺距，fb指螺栓的彈性伸長量，且其中e為螺栓彈性模量，ln為螺栓光桿部分長度，an為螺栓光桿部分的截面積，ls為螺栓有螺紋部分的長度，as為螺栓公稱應力截面積；f0.2指螺栓擰緊后的最大預緊力，且f0.2＝k×s0.2×as，其中k為常量；fa指初始擰緊力矩下的預緊力，且fa＝75％fs。上述螺栓轉角法擰緊工藝的計算方法，常量c的取值范圍為大于等于1.5且小于等于3。上述螺栓轉角法擰緊工藝的計算方法，常量z的取值為z＝0.2。上述螺栓轉角法擰緊工藝的計算方法，常量k的取值為k＝0.9。1.4夾具的完整設計方案首先是鉆套的選型與設計,因為對工件的鉆孔工藝,需要充分考慮到鉆孔的加工精確度與經濟性,在帶肩鉆套的夾具體系中,其總體結構根據國家標準制定。鉆套的基本長度與公差配合,一般按下列準則計算:鉆套導向孔的基本長度為刀具的最大極限長度,與基軸的間隙配合方為應使用;鉸鏈為G七集團時,鉸鏈加粗時公差為H7。夾具系統的肩鉆套公差為F7。鉆套導軌寬度加大,導軌特性更佳,鉆頭硬度也更高,加工精確度更高<br>螺釘，但同時，磨損會增加，因而在取導向高度時，一般取1-2.5d。而夾具系統中出現的定位銷，如果設計中采用的是標準件，加工后由于各種工況產生磨損需要更換，則直接更換就可以了，而緊固件在設計時也是同定位銷一樣，盡可能的使用標準件，以便以后在完成了生產加工之后可以很方便的進行標準價的更換。經過尺寸計算與標準件選擇，夾具的設計方案如下列圖：圖1-3夾具裝配示意圖1-4底板零件圖圖1-5鉆模架零件圖圖1-6緊固件零件圖圖1-7鉸接桿零件圖圖1-8托架零件圖圖1-9夾緊螺桿零件圖2鉆孔夾具零件加工工藝分析2.1零件加工工藝2.1.1底板加工工藝表2-1底板加工工藝卡委托工件：底板工件號：件1序號工作步驟材料表（機器、工具、輔具）安全、環保工作時間1去毛刺，檢查毛坯尺寸。平板銼、鋼尺5min2銑削加工外形，保證尺寸40X12X120，保證平行度、垂直度等技術要求。盤銑刀、立銑刀￠16、游標卡尺、角尺防護鏡、去毛刺20min3按圖紙要求，加工￠5.1通孔，保證孔位45X8、孔深垂直度。麻花鉆￠5.1、游標卡尺防護鏡、倒角5min4按圖紙要求，加工2個20.5+0.2X6腰槽，保證位置尺寸20、45、26。尋邊器、麻花鉆￠6、鍵槽銑刀￠4、游標卡尺防護鏡、去毛刺20min5按圖紙要求，加工型腔20.5+0.2X26，保證尺寸及對稱度。鍵槽銑刀￠4、游標卡尺防護鏡、去毛刺20min6按圖紙要求，加工臺階60X29.5+0.1X2，保證尺寸。尋邊器、立銑刀￠12、游標卡尺、深度尺防護鏡、去毛刺15min7按圖紙要求，加工通槽12.1+0.1X5+0.1，保證位置尺寸6-0.1。尋邊器、立銑刀￠10、游標卡尺、深度尺防護鏡、去毛刺15min8按圖紙要求，加工通槽30+0.2/+0.1X10+/-0.1，保證對稱度0.1。尋邊器、立銑刀￠16、游標卡尺、深度尺防護鏡、去毛刺15min9按圖紙要求，加工￠5.5X10沉孔、￠7通孔、M5螺紋底孔，保證孔位要求。麻花鉆￠5.5、￠7、￠4.2、沉孔鉆￠5.5X10、倒角鉆、游標卡尺防護鏡、倒角20min10按圖紙要求，加工M5螺紋，保證垂直度。M5絲錐、絲錐扳手及時斷屑5min11與件2螺紋聯接，加工2個￠5H7銷孔底孔，并鉸孔，保證孔位與孔深，并保證鉸孔表面質量。麻花鉆￠4.8、鉸刀￠5H7、90°倒角鉆、游標卡尺、極限塞規防護鏡、去毛刺20min12去毛刺，敲鋼印，檢查工件尺寸。平板銼、刮刀、游標卡尺防護鏡、去毛刺5min2.1.2鉆模具加工工藝表2-2鉆模架加工工藝卡委托工件：鉆模架工件號：件2序號工作步驟材料表（機器、工具、輔具）安全、環保工作時間1去毛刺，檢查毛坯尺寸。平板銼、鋼尺5min2銑削加工外形，保證尺寸30X30X34，保證平行度、垂直度等技術要求。立銑刀￠16、游標卡尺、角尺防護鏡、去毛刺10min3按圖紙要求，加工臺階，保證尺寸8、10-0.1/-0.2，保證垂直度等技術要求。立銑刀￠16、游標卡尺、角尺防護鏡、去毛刺20min4按圖紙要求，在銑床上加工￠8H7底孔，并鉸孔，保證孔位10-0.1、對稱度，并保證鉸孔表面質量。尋邊器、麻花鉆￠7.8、鉸刀￠8H7、90°倒角鉆、游標卡尺、極限塞規防護鏡、去毛刺20min5按圖紙要求，加工￠5.5X10沉孔，保證孔位6、對稱度。麻花鉆￠5.5、沉孔鉆￠5.5X10、90°倒角鉆、游標卡尺防護鏡、倒角10min6與件1螺紋聯接，加工2個￠5H7銷孔底孔，并鉸孔，保證孔位與孔深，并保證鉸孔表面質量。麻花鉆￠4.8、鉸刀￠5H7、90°倒角鉆、游標卡尺、極限塞規防護鏡、去毛刺20min7按圖紙要求，加工2個5X45°倒角，保證角度、平直度、垂直度等技術要求。萬能角度尺、平板銼、毛刷去毛刺10min8去毛刺，敲鋼印，檢查工件尺寸。平板銼、刮刀、游標卡尺防護鏡、去毛刺5min2.1.3緊固件加工工藝表2-3緊固件加工工藝卡委托工件：緊固件工件號：件3序號工作步驟材料表（機器、工具、輔具）安全、環保工作時間1去毛刺，檢查毛坯尺寸。平板銼、鋼尺5min2銑削加工外形，保證尺寸22X20X41，保證平行度、垂直度等技術要求。立銑刀￠16、游標卡尺、角尺防護鏡、去毛刺20min3按圖紙要求，加工臺階，保證尺寸14.5、15，保證垂直度等技術要求。立銑刀￠16、游標卡尺、角尺防護鏡、去毛刺15min4按圖紙要求，加工R7.5外圓弧，保證圓弧度、垂直度等技術要求。平板銼、R規、角尺去毛刺15min5按圖紙要求，加工37°斜槽，保證角度，并保證槽寬10.2+0.1、尺寸8與對稱度要求。尋邊器、立銑刀￠10、37°工裝夾具或調整機床主軸、萬能角度尺、游標卡尺防護鏡、去毛刺20min6按圖紙要求，加工2個￠5H7底孔，并鉸孔，保證孔位，并保證鉸孔表面質量。麻花鉆￠4.8、鉸刀￠5H7、90°倒角鉆、游標卡尺、極限塞規防護鏡、去毛刺20min7按圖紙要求，加工2個5X45°倒角，保證角度、平直度、垂直度等技術要求。萬能角度尺、平板銼、毛刷去毛刺10min8去毛刺，敲鋼印，檢查工件尺寸。平板銼、刮刀、游標卡尺防護鏡、去毛刺5min2.1.4鉸接桿加工工藝表2-4鉸接桿加工工藝卡委托工件：鉸接桿工件號：件4序號工作步驟材料表（機器、工具、輔具）安全、環保工作時間1去毛刺，檢查毛坯尺寸。平板銼、鋼尺5min2銑削加工外形，保證尺寸23X10X40.5，保證平行度、垂直度等技術要求。立銑刀￠16、游標卡尺、角尺防護鏡、去毛刺20min3按圖紙要求，加工通孔￠5.1，￠6（R3），保證孔位。麻花鉆￠5.1、￠6、90°倒角鉆、游標卡尺防護鏡、倒角20min4按圖紙要求，加工30°斜面，保證角度、保證尺寸18.5.鋸弓、鋸條、平板銼、萬能角度尺、游標卡尺、角尺去毛刺15min5按圖紙要求，加工35°夾角，保證角度、尺寸，與孔相切，并保證與兩面平行度等技術要求。鋸弓、鋸條、平板銼、什錦銼、萬能角度尺、游標卡尺、角尺去毛刺25min6按圖紙要求，加工R5、R4、R2圓弧，保證圓弧度、垂直度等技術要求。平板銼、R規、角尺去毛刺20min7去毛刺，敲鋼印，檢查工件尺寸。平板銼、刮刀、游標卡尺防護鏡、去毛刺5min2.1.5托架加工工藝表2-5托架加工工藝卡委托工件：托架工件號：件5序號工作步驟材料表（機器、工具、輔具）安全、環保工作時間1去毛刺，檢查毛坯尺寸。平板銼、鋼尺5min2銑削加工外形，保證尺寸30X12X32，保證平行度、垂直度等技術要求。立銑刀￠16、游標卡尺、角尺防護鏡、去毛刺10min3按圖紙要求，加工2個M5、1個M10螺紋底孔，保證孔位、孔深，及垂直度等技術要求。麻花鉆￠4.2、￠8.5、90°倒角鉆、游標卡尺防護鏡、倒角10min4按圖紙要求，加工2個M5、1個M10螺紋，保證垂直度。絲錐M5、M10，絲錐扳手、角尺及時斷屑10min5按圖紙要求，倒角1X45°。平板銼去毛刺10min6去毛刺，敲鋼印，檢查工件尺寸。平板銼、刮刀、游標卡尺防護鏡、去毛刺5min2.1.6夾緊螺桿加工工藝表2-6夾緊螺桿加工工藝卡委托工件：夾緊螺桿工件號：件6序號工作步驟材料表（機器、工具、輔具）安全、環保工作時間1正向裝夾工件，車端面。45°車刀防護鏡、倒角5min2車削臺階，保證尺寸￠16-0.05X48，倒角1X45°。90°車刀防護鏡、倒角5min3車削臺階，保證尺寸￠9.8、8+0.1。90°車刀防護鏡、倒角5min4車削臺階，保證尺寸￠7X10+0.5，倒角1.5X30°。90°車刀防護鏡、倒角5min5車退刀槽，保證DIN76-A要求。退刀槽刀防護鏡、倒角2min6加工外螺紋M10.板牙M10、板牙扳手防護鏡、倒角3min7反向裝夾，車端面，控制長度60-0.2，倒角1.5X30°。45°車刀防護鏡、倒角5min8敲鋼印，檢查工件尺寸。外徑千分尺、游標卡尺防護鏡、去毛刺5min2.2裝配工藝裝配時，零件加工完成后，第一步是根據圖紙檢查加工工具各零件的尺寸是否符合圖紙上的公差要求，并清理被加工工件上的污垢，剔除加工時產生的毛刺。其二緊固件和鉸接桿之間通過定位銷安裝的需要松配合。其三就是帶肩鉆套和鉆模板在安裝的時候做緊配合，以防止鉆頭在進行進刀和換刀的時候將鉆套帶出。使用此夾具，操作上是首先將待加工工件放在底板上與工件尺寸類似的凹槽上，接著進行夾緊操作，對夾緊螺釘施加足夠大的旋轉力矩，進而通過托架旋入，接著螺釘給緊固件足夠大的推動力，而緊固件同時給鉸接桿施加一個推動力，此推動力足夠大，最后交接桿直接施加足夠大的力在工件上，至此定位夾緊操作完成，接著開始進行對刀操作，將鉆頭移動至帶肩鉆套中，開始緩慢接近工件，鉆頭開始以固定轉速轉動，并慢慢推進，進行工件的鉆孔操作。夾具在使用時，要注意保養和維護，提高夾具的壽命，第二就是在使用前，要進行檢查限位尺寸是否還在正確位置，使用時注意切削時鉆頭的排屑，第三就是檢查定位銷高度是否松動、磨損或者折斷，如果是標準件，可以直接對其進行更換，如果是鉆模架等其他部件產生磨損，可以進行夾具的重新組裝，避開磨損部位，繼續使用。整個夾具使用之后，需要對其涂油維護。同時工件在加工完成之后，如果有毛刺、飛邊、氧化、銹蝕、切屑、油污和著色劑等需要對工件進行清理和清洗干凈。總成中有夾具系統，螺栓必須與螺母擰緊,且緊固后的螺旋槽、螺母和鉚釘、螺栓頭都不能斷裂。另外,在使用夾具夾緊工件時,對帶有規則擰緊力矩的固定件也應當使用扭矩扳手,并根據規則擰緊或扭矩擰緊。用定位銷緊固軸承型套時,在確定軸襯的開閉面和端部與相應軸承型孔的開閉面和端面相同的條件以下，對定位銷進行鉆孔、鉸孔和配合。打入后，銷不應松動。安裝之前,必須嚴格檢測和清理在零部件加工中產生的小尖角、毛刺形成和異物。保證密封件在裝配過程中不會劃傷。具體裝配工藝見表2-7.表2-7裝配加工工藝卡裝配件名稱：裝配工件號：1-12序號裝配步驟材料表（機器、工具、輔具）安全、環保工作時間1件11裝入件2￠8H7鉸孔內。錘子避免砸手2件2與件1右端，通過螺釘（件7）與圓柱銷（件10）進行聯接固定。內六角扳手、銷沖、錘子裝配工具按5S要求擺放整齊3件3與件4通過圓柱銷（件8）進行聯接。銷沖、錘子裝配工具按5S要求擺放整齊4裝配后的件3、件4與件1，通過圓柱銷（件9）進行聯接。銷沖、錘子裝配工具按5S要求擺放整齊5件5裝入件1通槽內，通過螺釘（件7）進行聯接固定。內六角扳手裝配工具按5S要求擺放整齊6將件6旋入件5，至件3位置。裝配工具按5S要求擺放整齊7按圖紙要求放入未鉆孔工件，件4抵住工件，擰緊件6，通過件3與件4聯動，固定工件。對工件進行試鉆孔。裝配工具按5S要求擺放