机电工程毕业论文配合零件设计

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1、论文题目： 单位名称： 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

2、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

3、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

4、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8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

5、分析凸件备的是一块505012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8H7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1005012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。

6、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8H7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。.把一个10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

7、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2-31、按图形a先打4.8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

8、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6的钻头扩孔，在重复上一步骤找正，然后再换7.8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8H7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2050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

9、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=100sin27=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10的芯棒放在v型架上

10、，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，sin725+5=11.73） 图2-5 如图2-5所示（3）H工=（tan1812+50/+21）cos18=60.26cos18=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

11、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=100sin63=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

12、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3-21、 按图a所示，在中间打出12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12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

13、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=100sin18=30.9mmA=加芯棒实测高度-芯棒到尖点高度=42

14、.22-11.3=30.92B计算方式：50-（tan1812+21）=25.1B=Sin7225.1+sin1850=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=100sin30=50mm所以量块垫的高度为50mm。 图3-4（2） 如图3-4所示，

15、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10芯棒到正弦规“尖点”的尺寸计算公式：A=5sin75+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=78sin30+50sin60=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，测量方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

16、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 配合与打孔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范围以内。 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

17、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以内就行。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。

18、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，先固定一个方位配合，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，所以在有一个方位进去后，其他方位也能够互换，只是个配合面配合时的配合间隙大小有些许的差别。4.2打芯棒孔 图4-1方法一：引孔并分别装夹打孔 1、先用游标高度尺划线，并采用田字格的方法划出方格，这样可以消除划规样冲等积累误差，在打孔时可以实时检测，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6钻头先试钻一浅坑，如钻出的锥坑与所划的钻孔圆周线不同心可及时予以纠正，如偏离较少，可靠移动

19、工件或移动钻床主轴（摇臂钻床钻孔）来解决。如果偏离较多，可用尖錾或样冲在偏移的相反方向錾出几条槽来，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，在钻孔时要轻进刀，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孔越钻越深，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。利用凹件上的孔来引孔。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孔，通孔将要钻穿时，要特别小心，尽量减小进给量，以防进给

20、量增加而发生工件甩出事故。 4、配合件的单边以钻好6的孔后，翻转180再配合在一起，利用引孔的方法引钻对边上的孔，引出小坑之后就可以单独加工了。 5、然后参照上面的方法就可以单独扩孔、铰孔到尺寸精度。方法二：引孔一起装夹打孔 1、与第一种方法的区别是所有的孔都是一起装夹在一起引孔打出的，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6钻头钻孔，先试钻，对中后一并钻通，然后翻转180引孔钻，再扩孔、铰孔。方法三：凹件芯棒孔直接打出 1、在做凹件的时候，先固定出芯棒孔的位置，保证芯棒孔对称度和位置精度。然后以孔做出凹件备料，这样孔就保证在位置上了。2、然

21、后再做凹件、凸件，再配合时打芯棒孔，直接用凹件上的孔引出凸件上的孔。分析： 第一种方法虽然比较麻烦，但是这种先打一个孔再翻转180配合再引孔的方法能保证对称度。而且这个工件的芯棒孔比较深，打孔时随着孔打的越深，钻头越容易晃动，而孔就越容易歪斜。所以方法一采用以孔引出小凹坑，再分开装夹打孔。 方法一与方法二差不多，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，孔的深度比较深，直接配合打孔的话，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，使得孔打的越深偏移越大。因为这种夹持不像方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孔偏移。 而方法三在做凹件时就先把孔定位好了，虽然

22、这种能保证凹件上芯棒孔的位置，但当配合引孔时没有方法一和二那种翻转180引孔的方法好。这种方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：综上三种打孔方法的比较，方法一要比较可靠，所以采用第一种方法。4.3加工表面28H7的孔1、凹件上有两个对称孔，凸件上的中心孔在做凸件时就先做好了，这时要保证凹件孔和凸件孔的孔距（图纸要求），因此在凹件上先划线，并划出田字格以便后面钻孔时检测。 2、打完冲眼后将凹件摆平装夹，选择4.8钻头钻削，先试钻一个孔，确定孔对中后，将凸件与凹件配合在一起，检测与凸件上的孔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（摇臂钻床钻孔）来解

23、决。如果偏离较多，可用尖錾或样冲在偏移的相反方向錾出几条槽来，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，然后扩孔铰孔，达到8H7孔的精度。3、在根据加工出来孔的实际尺寸，重新定位凹件右侧孔的位置，保证孔距精度，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。这个零件的外形有许多的斜边，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

24、系。在加工过程中，同一种工序可能有很多种方法做出，这时候就需要通过比较，通过测量方法、工艺的比较、装夹的方式等分析，选择能更好的提高工件加工精度的方法，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方法，从而增强了自己的设计能力。 致 谢在学校度过6年多了,在这里我学到知识和为人处世的方法,在此感谢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谢!毕业设计开始以来，有幸多次聆听老师的教

25、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。 在此也要感谢评阅老师对我论文的检查，谢谢你们！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25