配合零件设计机电工程本科论文.docx

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配合零件设计机电工程本科论文

论文题目：

配合零件设计

作者：

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职业技能鉴定等级：

工具钳工技师

单位名称：

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单位地址：

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指导老师：

\

\年\月\日

目录

摘要4

前言5

第1章工件加工工艺分析6

1.1零件图分析6

1.2工艺分析8

第二章凸件的加工10

2.1划线10

2.2凸件的工艺路线11

2.3凸件的计算与测量12

第三章凹件的加工14

3.1划线14

3.2凹件的工艺路线15

3.3凹件的计算与测量16

第四章配合与打孔20

4.1配合20

4.2打芯棒孔21

结论24

致谢25

参考文献26

摘要

钳工是一门历史悠久的技术，随着科学技术的发展。

很多钳加工工作已被机械加工所代替，但钳加工工作作为机械制造中还是必不可少的工序，在现在仍具有相当重要的作用，如机械产品的装配、维修、检验都需要装配钳工工人的工作去完成，钳工具有工具简单，加工多样灵活，操作方便，适应面广的特点。

在划线、刮削、研磨和机械装配等钳工作业，至今尚无适当的机械化设备可以全部代替。

钳工主要是以手工操作为主，适宜各种工具来完成零件的加工。

与机械加工相比，钳工劳动强度大、生产效率低、制造精度不高，但也是机械加工中不便和难以完成的工种。

特别是装配钳工，它关系着产品的尺寸精度、位置精度、形位公差，也就是说装配钳工关系着产品的质量问题，合格与不合格。

所以本文论文将要设计一个配合件，我会把这个配合件从制作到最后完工的所有工艺说明一下。

关键词：

正弦规、打深孔、互换引孔、配合

前言

钳工属于冷加工，大多是在钳桌上用手工工具为主对工件进行加工的。

手工操作的特点是技艺性强，加工质量的好坏主要取决操作的技能水平的高低。

它的工作范围较广，且具有万能性和灵活性的优势，俗称万能工。

凡采用机械加工方法不太适宜或难以机械加工的场合，通常可由钳工完成。

钳工基本的手工操作有：

划线、锯削、锉削、钻孔、扩孔、铰孔、攻螺纹、弯形、刮削、研磨等，同时钳工还需要熟练操作加工设备：

车床、镗床、铣床、刨床、数控车床、磨床等。

本文论文将会涉及到划线、锯削、锉削、打冲眼、钻孔、扩孔、铰孔、还有最重要的如何测量，这个配合件的对称度要求较高，必须能正反互换配合，当中还有几个角度的测量必须用到正弦规，本文论文也会注重说下正弦规的使用，具体怎么测量。

第一章工件加工工艺分析

1.1零件图分析

图1-1

图1-2

图1-3

技术要求:

1.凸件是基准件，凹件是配作件；

2.配合时凹凸件注意换向，凹凸件配合间隙≤0.04；

3.翻转180°芯棒插不进去，配合不得分；

4.锐边去毛刺、倒角；

工件加工难点有：

对于凸件108°的角度精度能否保证；

对于凹件150°的角度精度能否保证；

三个Φ8孔之间的位置关系与尺寸精度能否保证；

对于插芯棒的两个深孔能否保证尺寸精度，能否保证其与工件的对称度；

对于插入芯棒后的配合间隙和凸件翻转180°插入芯棒后的间隙精度是否能保证；

1.2工艺分析

1.对凸件进行分析

凸件备的是一块50×50×12的方料，凸件作为基准件所以尺寸精度比较高。

而且外形上用到一个直角，各种测量都需要用到v型架，还有斜面要用到正弦规，所以这些尺寸都需要计算。

还有中间有个Φ8H7的孔，此孔要保证在中心位置，这影响到配合时与另外两个孔之间的位置尺寸精度，这个孔一定要试钻找正。

2.对凹件进行分析

凹件备的是一块100×50×12的料，凹件作为配作件，配合边没有过多精确的尺寸要求，两个?

8H7孔的精度却很重要，直接影响到配合时孔与孔之间的位置尺寸精度，这两个孔要先试钻找正打出一个，然后根据这个孔的实际尺寸重新定位另一个孔。

还有最重要的两个芯棒孔，这个影响到配合时能否正反配合。

所以芯棒孔需要互相引钻。

3.配合分析

相配件的主要工艺尺寸在凸件上，凸件作为基准件，凹件尺寸配做。

想要做好这个工件主要在于基准件各个要求的把握和Ф8H7的孔位精度的保证。

然后再配合在一起钻芯棒孔的时候，一定要引孔后拆开并用百分表打水平装夹，再打孔。

确定孔的垂直与对称。

保证在凸件和凹件插入芯棒时能翻转配合，并且间隙都在规定范围内从而达到技术要求。

图1-4

备料尺寸如图1-4，把所有尺寸做到精度。

为下面工件的加工做准备。

第二章凸件的加工

2.1划线

（一）、v型架高度计算：

如图2-1，在划线前我要说明一下v型架的高度计算，因为在后面有许多的地方都要使用到v型架。

SYMBOL129\f"Wingdings"\s14.把一个Φ10的芯棒放在v型架上，用游标高度尺放在芯棒上量出A的初步高度SYMBOL130\f"Wingdings"\s14.用量块堆出A高，用百分表来对量块并调零SYMBOL131\f"Wingdings"\s14.用调好的表分表来打芯棒最高处，偏多少就在量块的基础上加多少。

=4\*GB3\*MERGEFORMAT④.C=A-5-5（我的v型架高度为57.31）

（2）、凸件划线：

如图2-2，把零件放在v型架上，用游标高度尺按图纸划线。

工件在v型架上划线，尺寸都要加上v型架的高度。

（v型架的高度计算参考上面）。

其中A的尺寸计算：

A=50/+57.31=92.67；

带有角度的斜线我们要通过正弦规并用游标高度尺划出，这里不细说，具体的正弦规如何使用、如何测量都在凸件测量中会详细说明。

2.2凸件的工艺路线

图2-3

1、按图形a先打Φ4.8的孔，然后用游标卡尺测量孔与四边之间的距离，要始终保证距离相同，当不相同时用小锉刀伸进孔里，单边的修锉，修锉到距离相同时，再用Φ6的钻头扩孔，在重复上一步骤找正，然后再换Φ7.8最后一次扩孔，一定要实时的去测量孔到四边的距离是否相等。

这是为了保证孔的位置度和尺寸精度达到要求，最后用Φ8H7铰刀铰孔。

2、将工件夹持于台虎钳端面，按图b锯除需剔除部分，余量根据自己的锯削经验而定，一般为20～50丝。

锉削时注意手法，为了保证单面锉削不触碰其他表面，我们要把锉刀单边用砂轮休整一下，以防锉刀侧面接触其他表面。

此斜边需要使用到正弦规，水平线的边需要v型架配合百分表打尺寸，具体操作在下面详说。

3、按图c剔除另一部分，各操作重复上一步骤。

4、按图d锯割最后多余的材料，尺寸需要v型架与百分表。

锉削到尺寸精度即可，这里主要的说明下如何测量。

2.3凸件的计算与测量

（一）、图b的测量：

如图b所示，去掉角，现在与水平平行的面测量是放在v型架上用百分表打水平，尺寸为92.67（50/+v型架高度）；另一边是把零件放在正弦规上，由于是108°，所以要用量块垫高27°使锉削的平面与水平面保持水平。

（1）所需量块组的高度可按下式计算：

H量=Lsina

式中H量-量块组高度；

L-正弦规中心距；

a-量块需垫高的角度；

根据公式H量=100×sin27°=45.4mm

所以量块垫的高度为45.4mm。

图2-4

如图2-4所示

（2）然后再算出正弦规在垫高27°之后本身的高度，SYMBOL129\f"Wingdings"\s14.把一个Φ10的芯棒放在v型架上，用游标高度尺放在芯棒上量出A的初步高度SYMBOL130\f"Wingdings"\s14.用量块堆出A高，用百分表来对量块并调零SYMBOL131\f"Wingdings"\s14.用调好的表分表来打芯棒最高处，偏多少就在量块的基础上加多少=4\*GB3\*MERGEFORMAT④正弦规本身高度=实测高度-芯棒高度=H-11.73（11.73是芯棒中心到正弦规的“尖点”通过三角函数算出的，sin72°×5+5=11.73）

图2-5

如图2-5所示

（3）H工=（tan18°×12+50/+21）×cos18°=60.26×cos18°=57.31mm

（4）h实=h工+h正。

H实尺寸是零件在正弦规通过垫高得出工件在正弦规上正确的尺寸后，用百分表打平面，保证此角达到尺寸精度。

（二）、图c的测量：

如图所示，图c与图b的测量方法一致，只是正弦规垫的量块高度不同，由于去掉一个角，影响正弦规与工件的接触，所以换个角度，此角度为63°，根据公式H量=100×sin63°=89.1mm，所以量块垫的高度为89.1mm。

其他的尺寸不用改。

（三）、图d的测量：

如图所示，将工件放在v型架上用百分表打尺寸，尺寸用量块拼出，尺寸等于（50/+12+v型架高度）=104.67mm

第三章凹件的加工

3.1划线

图3-1

如图3-1所示

（1）、此凹件的划线主要是各个角上的斜线，其中有一对是150°的角要用到正弦规，这里先不具体说，主要的放在下面测量中会细说的。

（2）、而配合边的斜边主要是配作，虽然没有尺寸精度，但是为了保证对称度还是要计算出尺寸，而这个尺寸需要在正弦规上划出并计算出，具体在下面详说

（3）、还有一对45°角的斜线只要在v型架上就可以划出，如图中所示的A尺寸，即A尺寸计算：

100-（100-50）/2=85.36mm；

A=85.36/+50/+v型架高度=95.71+57.31=153.02mm。

3.2凹件的工艺路线

图3-2

1、按图a所示，在中间打出Φ12的工艺孔，然后用锯条伸进去把多余的材料去除掉。

这种方法比打排孔并用錾子去除的工艺要好，因为在錾削过程中，工件可能会发生变形。

而采用打两个Φ12的工艺孔然后锯割就可以避免，当去除多余材料以后就可以用小锉刀锉削，虽然是配合边没有尺寸精度，但是为了保证对称度，所以我们照样计算出尺寸，以尺寸为准再加上与凸件的配合，边锉边修到尺寸。

2、按图b所示，让要去除的斜面垂直于水平面并夹持在台虎钳中，待多余的材料去除后，用锉刀锉削到尺寸精度即可，而尺寸的测量必须用到正弦规，具体的尺寸计算在下面尺寸计算中。

3、按图c所示，参照前一步的方法制作，只要多测量达到尺寸精度即可。

4、按图d、e所示去除两个角，两个角的角度为45°，这个就比较方便了，只需要v型架和百分表就可以测量，测量尺寸的计算方法参考上面凸件的划线A尺寸。

主要的是在测量中，应经常在量块上校验，以防百分表尺寸变换，造成尺寸超差。

3.3凹件的计算与测量

（一）、图a的测量

H量块=100×sin18°=30.9mm

A=加芯棒实测高度-芯棒到尖点高度=42.22-11.3=30.92

B计算方式：

50-（tan18°×12+21）=25.1

B=Sin72°×25.1+sin18°×50=39.32mm

即a图在正弦规上测量的尺寸为A+B=64.42mm

（二）、图b、c的测量

这两个角均为150°，外角为30°而且斜面比较小不适合用芯棒去测量。

所以在这里使用到了正弦规。

需用量块垫高30°可使斜面与工作台保持水平，如图3-3所示，将工件垫高30°。

图3-3

（1）所需量块组的高度可按下式计算：

H量=Lsina

式中H量-量块组高度；

L-正弦规中心距；

a-被测工件锥角；

根据公式H量=100×sin30°=50mm

所以量块垫的高度为50mm。

图3-4

（2）如图3-4所示，要算出正弦规在垫高30°之后本身的高度，方法参照上面凸件正弦规高度的测量。

这里只说明下Φ10芯棒到正弦规“尖点”的尺寸计算公式：

A=5×sin75°+5=11.83mm。

H正弦规高度=H实测的高度-11.83

（3）最后算出工件在正弦规上本身的垂直距离即A尺寸。

图3-5

如图3-5所示，A尺寸