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机电工程毕业论文

论文题目：

单位名称：

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作者：

\

\年\月\日

论文题目：

配合零件设计

作者：

\

职业技能鉴定等级：

工具钳工技师

单位名称：

\

单位地址：

\

指导老师：

\

\年\月\日

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20

4.1配合20

4.2打芯棒21

结论24

致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、互换引、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、扩、铰、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、扩、铰、还有最重要的如测量，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，此要保证在中心位置，这影响到配合时与另外两个之间的位置尺寸精度，这个一定要试钻找正。

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ø8H7的精度却很重要，直接影响到配合时与之间的位置尺寸精度，这两个要先试钻找正打出一个，然后根据这个的实际尺寸重新定位另一个。

还有最重要的两个芯棒，这个影响到配合时能否正反配合。

所以芯棒需要互相引钻。

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的位精度的保证。

然后再配合在一起钻芯棒的时候，一定要引后拆开并用百分表打水平装夹，再打。

确定的垂直与对称。

保证在凸件和凹件插入芯棒时能翻转配合，并且间隙都在规定围从而达到技术要求。

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，因为在后面有多的地都要使用到v型架。

.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.用量块堆出A高，用百分表来对量块并调零.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。

.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，具体的正弦规如使用、如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，然后用游标卡尺测量与四边之间的距离，要始终保证距离相同，当不相同时用小锉刀伸进里，单边的修锉，修锉到距离相同时，再用Φ6的钻头扩，在重复上一步骤找正，然后再换Φ7.8最后一次扩，一定要实时的去测量到四边的距离是否相等。

这是为了保证的位置度和尺寸精度达到要求，最后用Φ8H7铰刀铰。

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，.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.用量块堆出A高，用百分表来对量块并调零.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

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=.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，然后用锯条伸进去把多余的材料去除掉。

这种法比打排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°，这个就比较便了，只需要v型架和百分表就可以测量，测量尺寸的计算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，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尺寸计算：

A=78×sin30°+50×sin60°=82.3mm。

（4）H总高=82.3+H正弦规高度。

H总高尺寸就是零件在正弦规通过垫高30°，然后得出工件在正弦规上的正确尺寸。

此高度也就是前面划线时所需要的尺寸，知道这个尺寸后，测量法是用量块拼出此尺寸，最后用百分表来打平面。

（三）、图d、e的测量

图3-6

如图3-6所示：

这一对角是45°的斜角，只要在v型架上通过百分表和量块就可以量出，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/

+=95.71mm。

算出A尺寸后加上v型架的高度就是要测量的高度，用量块拼出尺寸，然后用百分表打平面即可。

第四章配合与打

4.1配合

1、公差配合：

在做配合工件时，凸件和凹件上都有尺寸，而这些基本尺寸都有上偏差和下偏差的区分。

当做凸件时，工件的尺寸尽量做下偏差，上偏差则为零，要做小；而做凹件时，下偏差或者上偏差都可以做，但是两者的尺寸公差都要在要求围以。

2、透光和研点的配合：

透光就是通过相配合时，每个配合面的透光程度，来判断修配高的尺寸面。

研点就是在配合时，凸件和凹件配合时相互摩擦出的黑点，而黑点就是需要修配的高点。

在前面已经分析过，凸件为主要工件，尺寸要求分布在凸件上面，凹件为配作件没有尺寸要求。

凹件主要是在配合后，插入芯棒能与凸件换位换向，能够和凸件的间隙保持在0.04mm以就行。

所以在凸件完成后，配合时发现高点都只是修配凹件，使凹件和凸件能够很好的配合。

先将两者能配合的部位配合，然后用透光法看光线从各个配合的间隙处穿透的是否均匀，如果均匀，则通过研点法直接去除研出的高点。

如果透出的光线不均匀，则需要分析是不是相配面是否有高处或者修配面是否不平整。

这时候研点法就能够研出高点，然后锉去高点就可以了。

但是有些时候研出的高点，并不准确，只是因为由于其他的高点的干扰，才出现的。

每个点都分析过，将高点去除，先固定一个位配合，等配合间隙达到后，再换位。

由于之前凸件的尺寸经过计算控制过，所以在有一个位进去后，其他位也能够互换，只是个配合面配合时的配合间隙大小有些的差别。

4.2打芯棒

图4-1

法一：

引并分别装夹打

1、先用游标高度尺划线，并采用田字格的法划出格，这样可以消除划规样冲等积累误差，在打时可以实时检测，然后用洋冲打冲眼，洋冲一定要垂直于工件，然后用平行块垫凹件夹持于台虎钳上，并用Φ6钻头先试钻一浅坑，如钻出的锥坑与所划的钻圆线不同心可及时予以纠正，如偏离较少，可靠移动工件或移动钻床主轴（摇臂钻床钻）来解决。

如果偏离较多，可用尖錾或样冲在偏移的相反向錾出几条槽来，以减少此处的切割阻力而让钻头纠正偏心。

确保钻头与中心对中后，然后直接钻通凹件，在钻时要轻进刀，多提起清理钻头上的切屑，防止钻头被切屑挤死而折断。

每次进刀的深度随着越钻越深，进刀的深度要越来越少，不要怕麻烦。

2、将凹件和凸件配合在一起放在自制的v型架上（厚度相同），并用平行夹夹持，放在台虎钳上。

利用凹件上的来引。

无需钻多深，只要有点深坑即可。

3、将工件卸下来，把凸件单独装上去，直接用台虎钳并用百分表打平面，将工件调整水平后夹紧并钻，通将要钻穿时，要特别小心，尽量减小进给量，以防进给量增加而发生工件甩出事故。

4、配合件的单边以钻好Φ6的后，翻转180°再配合在一起，利用引的法引钻对边上的，引出小坑之后就可以单独加工了。

5、然后参照上面的法就可以单独扩、铰到尺寸精度。

法二：

引一起装夹打

1、与第一种法的区别是所有的都是一起装夹在一起引打出的，先配合在一起装夹在台虎钳上，然后下面垫木头制的v型架，并用平行夹固定凸件和凹件，

2、然后用Φ6钻头钻，先试钻，对中后一并钻通，然后翻转180°引钻，再扩、铰。

法三：

凹件芯棒直接打出

1、在做凹件的时候，先固定出芯棒的位置，保证芯棒对称度和位置精度。

然后以做出凹件备料，这样就保证在位置上了。

2、然后再做凹件、凸件，再配合时打芯棒，直接用凹件上的引出凸件上的。

分析：

第一种法虽然比较麻烦，但是这种先打一个再翻转180°配合再引的法能保证对称度。

而且这个工件的芯棒比较深，打时随着打的越深，钻头越容易晃动，而就越容易歪斜。

所以法一采用以引出小凹坑，再分开装夹打。

法一与法二差不多，主要是装夹上面有所区别，对于第二种由于配合在一起装夹，的深度比较深，直接配合打的话，虽然有台虎钳和平行夹夹持，但钻头切削力任然会引起震动，使得打的越深偏移越大。

因为这种夹持不像法一那样是直接夹持的，配合边随时可能会发生位移导致引偏移。

而法三在做凹件时就先把定位好了，虽然这种能保证凹件上芯棒的位置，但当配合引时没有法一和二那种翻转180°引的法好。

这种法并不能保证对称度要求，这就导致工件翻转180°时芯棒插不进去，

结论：

综上三种打法的比较，法一要比较可靠，所以采用第一种法。

4.3加工表面2×ø8H7的

1、凹件上有两个对称，凸件上的中心在做凸件时就先做好了，这时要保证凹件和凸件的距（图纸要求），因此在凹件上先划线，并划出田字格以便后面钻时检测。

2、打完冲眼后将凹件摆平装夹，选择

4.8钻头钻削，先试钻一个，确定对中后，将凸件与凹件配合在一起，检测与凸件上的之间的距离是否达标，偏离较少，可靠移动工件或移动钻床主轴（摇臂钻床钻）来解决。

如果偏离较多，可用尖錾或样冲在偏移的相反向錾出几条槽来，以减少此处的切割阻力而让钻头纠正偏心。

确定后可以直接钻通，然后扩铰，达到ø8H7的精度。

3、在根据加工出来的实际尺寸，重新定位凹件右侧的位置，保证距精度，然后重复上一步骤。

总结

本次技师考核设计的课题是钳工工件——对称性配合件。

通过平时对课件练习的经验总结和询问老师，对工件进行综合的工艺分析后，确定了工件加工步骤。

这个零件的外形有多的斜边，所以计算工艺尺寸是必不可少的。

有些尺寸是在v型架上量出，而有的是正弦规上量出的，这些尺寸在计算的时候，为了更容易算出尺寸，我们都要借助三角函数来计算，并且有的高度需要芯棒来间接得出尺寸关系。

在加工过程中，同一种工序可能有很多种法做出，这时候就需要通过比较，通过测量法、工艺的比较、装夹的式等分析，选择能更好的提高工件加工精度的法，进行加工，从而完成技师论文的设计。

这次毕业设计，不仅培养了我运用所学知识去分析问题和解决问题的能力，而且使我学会了根据实际操作经验对钳工工件的设计进行创新，缩小了所学理论知识与实际的距离。

使我能从实际操作的角度出发去考虑工件的加工设计法，从而增强了自己的设计能力。

致

在学校度过6年多了,在这里我学到知识和为人处世的法,在此感老师们对我的含辛茹苦的教诲。

对本次毕业设计指导我的老师表示我最衷心的感!

毕业设计开始以来，有幸多次聆听老师的教诲。

老师以她宽广的知识、在实际生产中所积累的经验，拓宽了我的视野和思维，为我的毕业设计得完成提供的宝贵的建议，并认真地修改了我的毕业设计初稿中的错误之处，使之一步步地完善起来。

老师的认真的态度，让我感到一丝感动。

在此也要感评阅老师对我论文的检查，你们！

通过本次毕业设计，获得实践的设计能力，巩固了学过的知识并运用到实践设计中去。

在专业技术应用能力上达到培养目标的基本要求，提高了自己的对钳工专业技术的掌握，有效的提高了综合设计和描述工件的加工工艺能力，为以后自己步入社会工作打下了坚实的基础。

参考文献

1《公差配合与技术》中国劳动社会保障出版

2《CAD/CAM技术》中国劳动社会保障出版社

3《钳工工艺学》中国劳动出版社

4《钳工工艺与技能训练》中国劳动社会保障出版社

5《机械制图》中国劳动社会保障出版社

6《机修钳工》机械工业出版社

7《钳工速算手册》机械工业出版社