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杠杆零件夹具设计
摘要：本课题设计的是钻床加工工序的夹具，就杠杆零件的工艺进行了具体的分析、并制定了工艺卡片。对钻床加工工序进行了夹具的设计，制定了定位方案和定位基准，设计出了钻床加工工序的夹具体。并对重要的钻削零件进行了数控程序设计，对标准化零部件的受力分析。利用Pro/E对夹具体的结构进行了干涉分析、利用CAXA软件对部分零件进行了数控编程。
关键词：夹具；数控程序；工艺路线；定位误差；定位元件。
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前言
不论是传统制造系统还是现代制造系统，夹具都是非常重要的。在机械制造过程中，用来固定加工对象，使之占有正确位置，以便接受施工或者检测的装置都可以称为夹具。例如:焊接过程中用的焊接夹具，检验过程中用的检验夹具，机械加工过程中用的机床夹具等。夹具对于加工质量、生产率和产品成本都有直接的影响。花费在夹具设计和制造的时间不论是在改进现有产品或者开发新产品中，在生产周期中都占有较大的比重。所以，在制造业中非常重视对夹具的研究。夹具是由一套预先制造好的各种不同形状、不同尺寸、不同功能的系列化、标准化元件组装而成的。因此夹具具有通用性和专用性双重性质，即组成夹具的元件是通用性的元件，而一旦组装成成套夹具即为专用夹具。组合夹具机构灵活多变，元件长期重复使用，因此，其元件比其它类型的夹具元件要求具有高精度，高强度，高硬度，耐磨性高等优点，单个元件功能多样，并有完全互换性。
产品制造环节的柔性化的着眼点主要是在机床和工装两个方面，而夹具又是工装柔性化的重点。夹具能保证工件在规定的坐标位置上准确定位和牢固的夹紧，也就是说能保证工件相对于机床坐标原点具有准确和稳定可靠的坐标位置[2]。这种夹具具有较高的刚度和精度，在粗加工时能承受较大的切削用量，以充分发挥数控、加工中心机床的生产能力;在精加工时能更好的保证工件定位基准和加工表面的位置精度;还能根据数控、加工中心机床的要求保证夹具应允许***接近尽可能更多的被加工表面甚至于全部被加工表面，可以减少机床的停机时间:在夹具上还能一次装夹多个工件同时一次加工，可以减少夹具、***、工件系统的调整时间；还能减少***的更换次数和***的调整时间，更好的发挥数控、加工中心机床的高效性能[6]。夹具元件可以通过组装、使用、好的发挥数控、加工中心机床的高效性能。夹具元件可以通过组装、使用。夹具的平均设计和组装时间是专用夹具所花时间的5%-20%。
夹具的重要性越来越受到大家的重视，因此，对夹具的设计也成为了专门的课题进行研究。
此夹具设计的内容为：
(a)分析制定了杠杆零件的工艺；
(b)设计了钻床工序的专用夹具；
(c)利用Pro/E软件，对零件和夹具进行仿真分析；
(d)利用CAXA软件对夹具中的部分零件进行了数控编程。
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1 零件的分析
1．1零件的作用
题目所给的零件是杠杆零件，零件的结构比较复杂，尺寸较小，形状比较复杂。主要作用一是传递扭矩；二是起着固定的作用；三是起着连接作用。
图1 杠杆零件图
1．2零件的工艺分析
此杠杆零件有两组加工面，它们之间有一定的位置要求。具体分析如下：
1．2．1以Ø28mm为中心孔的加工表面（尺寸见图1，外形见图2）
这一组加工表面包括：Ø28H7mm的孔，Ø28H7mm孔的端面，尺寸为mm的端面与尺寸为Ø28H7mm的孔有垂直度要求，，还有Ø11mm的孔。其中主要加工表面为Ø28H7mm的孔。
1．2．2以Ø10H9mm的孔为中心的加工表面
这一组加工表面包括Ø10H9mm的孔，Ø10H9mm孔的端面，且Ø10H9mm的孔的中心轴线与Ø28H7mm孔的中心轴线有平行度要求，。其中主要加工表面为Ø10H9mm的孔。
由以上分析可知，对于这两组加工表面而言，可以先加工第一组加工表面，然后借助于专用夹具加工另一组表面，并且保证它们之间的位置精度要求。
1．3零件的材料
考虑到杠杆要受到扭矩的作用，而零件的尺寸有比较小，因此应选用材料为模锻件。因为不传递力与功率，主要起固定和定位作用，所以不需要特别的工艺处理。故可采用
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模锻成型。这从提高生产效率、保证加工精度上考虑也是应该的。
图2 杠杆零件图的三维图
1．4零件的生产类型
零件的生产类型为中批量生产。因此需要设计专用夹具来提高生产效率。
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2 工艺规程设计
2．1基面的选择
基面选择是工艺规程设计中的重要工作之一。