机电工程毕业论文
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)
第一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。
①.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②.用量块堆出A
高，用百分表来对量块并调零③.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.C=A-52-5 （我的v型架高度为57.31）
（二）、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=50/2+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（50/2+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=L sin a
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×s in27°=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，①.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②.用量块堆出A高，用百分表来对量块并调零③.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，s in72°×52+5=11.73）
图2-5
如图2-5所示
（3）H工=（t an18°×12+50/2+21）×c os18°=60.26×cos18°=57.31m m
（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89.1m m。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（50/2+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-（100-502）/2=85.36m m；
A=85.36/2+50/2+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×s i n18°=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-（ta n18°×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=64.42m m
（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=Lsi n a
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×s in30°=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=52×si n75°+5=11.83m m。
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×s in60°=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-（100-502）/2=85.36m m；
A=85.36/2+50/2+=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0.04m m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。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