連桿機械加工工藝及銑大頭端面夾具設(shè)計

連桿機械加工工藝及銑大頭端面夾具設(shè)計,連桿,機械,加工,工藝,大頭,端面,夾具,設(shè)計 設(shè)計說明書 題目：連桿的工藝規(guī)程及夾具設(shè)計 目 錄 課程設(shè)計任務(wù)書 3 零件圖紙 4 1：課程設(shè)計的目的與要求 5 1.1：課程設(shè)計的目的 5 1.2：課程設(shè)計的要求 5 2：零件分析 6 2.1：零件的作用分析 6 2.2：零件的工藝分析 6 3：機械加工工藝規(guī)程設(shè)計 7 3.1：毛坯設(shè)計 7 3.2：工藝路線的擬定 7 3.3：加工設(shè)備及工藝裝備的選擇 9 3.4：加工余量的確定 10 3.5：時間定額的確定 10 4：專用夾具設(shè)計 14 4.1：工件自由度分析 14 4.2：工件定位和夾緊方案的確定 16 4.3：定位誤差的分析與計算 16 4.4：刀具對刀、導向方案的確定 17 4.5：夾緊力的確定 17 4.6：夾具整體結(jié)構(gòu)說明 19 5：課程設(shè)計的體會與感想 19 6：參考文獻 20 7：附錄：工藝文件 23 7.1：工藝過程卡 23 7.2：工序卡 25 7.3：專用夾具裝配圖 27 7.4：專用夾具零件圖 28 8：課程設(shè)計成績評定表 28 課程設(shè)計任務(wù)書 學生姓名： 專業(yè)班級： 指導教師： 工作單位： 題目： 機械加工工藝路線及 專用夾具設(shè)計 初始條件： 1、零件圖 2、生產(chǎn)綱領(lǐng)：10000 件/年 要求完成的主要任務(wù) 1、繪制夾具裝配圖 1 張 （A1 圖紙） 2、繪制夾具零件圖 1 張（A4 圖紙） 3、制作工藝過程卡 1 份 4、制作工序卡 1 份 5、編寫課程設(shè)計說明書 1 份 時間安排： 課程設(shè)計動員準備 課程設(shè)計理論學習 工藝路線設(shè)計 繪制總裝圖、零件圖、 編寫工藝文件 編寫課程設(shè) 計說明書 課程設(shè)計答辯 合計 1 天 3天 2 天 5-7天 2天 1-2 天 2.5周 指導教師簽名： 年 月 日 系主任（或責任教師）簽名： 年 月 日 零件圖紙 1：課程設(shè)計的目的與要求 1.1：課程設(shè)計的目的 機械制造技術(shù)課程設(shè)計是培養(yǎng)機械工程類專業(yè)學生崗位能力的重要實踐性教學環(huán)節(jié)，它要求學生能全面綜合地運用所學的理論和實踐知識，進行零件機械加工工藝規(guī)程和工藝裝備的設(shè)計。其基本目的是： （1）培養(yǎng)工程意識。通過課程設(shè)計，結(jié)合生產(chǎn)實際，貼近就業(yè)崗位，培養(yǎng)學生分析和解決機械制造工程的實際問題的能力，培養(yǎng)工程意識，做到學以致用。 （2）訓練基本技能。通過課程設(shè)計，使學生掌握工藝規(guī)程和工藝裝備設(shè)計的方法和步驟，初步具備設(shè)計工藝規(guī)程和工藝裝備的能力，進一步培養(yǎng)學生識圖、繪圖、計算和編寫技術(shù)文件的基本技能。 （3）培養(yǎng)質(zhì)量意識。技術(shù)設(shè)計是根據(jù)產(chǎn)品質(zhì)量的要求而進行的，應在保證質(zhì)量的前提下，充分考慮生產(chǎn)率和經(jīng)濟性。通過課程設(shè)計，可以強化質(zhì)量意識，使學生學會協(xié)調(diào)技術(shù)性和經(jīng)濟性的矛盾。 （4）培養(yǎng)規(guī)范意識。通過課程設(shè)計，使學生養(yǎng)成遵守國家標準的習慣，學會使用與設(shè)計有關(guān)的手冊、圖冊、標準和規(guī)范。 1.2：課程設(shè)計的要求 學生應認真閱讀有關(guān)設(shè)計資料和課程設(shè)計指導書，分析多種設(shè)計方案，選擇正確合理的設(shè)計方案。學生必須以科學務(wù)實和誠信負責的態(tài)度對待自己所作的技術(shù)決定、數(shù)據(jù)和計算結(jié)果，注重理論聯(lián)系實際，充分發(fā)揮主觀能動性，在教師指導下獨立完成設(shè)計任務(wù)?；疽笫牵? （1）內(nèi)容完整，步驟齊全。設(shè)計過程中必須按設(shè)計步驟確定相應的設(shè)計內(nèi)容，并對各項內(nèi)容進行論述與說明，有分析有結(jié)論；引用的公式、數(shù)據(jù)均應說明出處；應層次分明，文理通順。 （2）設(shè)計內(nèi)容與說明書的數(shù)據(jù)和結(jié)論應一致，內(nèi)容表達清楚，圖紙準確規(guī)范，簡圖應簡潔明了，正確易懂。 （3）正確處理繼承與創(chuàng)新的關(guān)系。設(shè)計中要繼承和發(fā)展生產(chǎn)實踐中積累的經(jīng)驗和成果，不能盲目照搬，應在繼承的基礎(chǔ)上根據(jù)具體條件和要求敢于創(chuàng)新。 （4）正確使用標準和規(guī)范。設(shè)計中應盡量采用新標準和規(guī)范，對使用的圖表、文字、技術(shù)參數(shù)、術(shù)語、代號等均應符合有關(guān)新標準和規(guī)范，表達無誤。 （5）盡量采用先進設(shè)計手段。應采用計算機繪圖和計算機輔助工藝規(guī)程設(shè) 計，以加快設(shè)計進程，提高設(shè)計質(zhì)量。 2：零件分析 2.1：零件的作用分析 零件圖的作用：聯(lián)動，撥動，定位和支撐的作用。 2.2：零件的工藝分析 連桿有2個加工面他們相互之間沒有任何位置度要求。 1：以Φ38頂端面和外圓為基準的加工面，這組加工面主要是Φ38底端面，Φ28孔。 2：以Φ28孔為基準的加工面，這組加工面主要是其他面及孔的加工。 3：機械加工工藝規(guī)程設(shè)計 3.1：毛坯設(shè)計 HT200的可鑄性好，因此可用鑄造的方法　因為是成批生產(chǎn)，采用砂型鑄造的方法生產(chǎn)鑄件毛坯，既可以提高生產(chǎn)率，又可以提高精度而且加工余量小等優(yōu)點。 3.2：工藝路線的擬定 制訂工藝路線的出發(fā)點，應當是使零件的幾何形狀、尺寸精度及位置精度等技術(shù)要求能得到合理的保證。在生產(chǎn)綱領(lǐng)已確定為成批生產(chǎn)的條件下，可以考慮采用萬能型機床配以專用夾具，并盡量使工序集中在提高生產(chǎn)率。除此以外，還應當考慮經(jīng)濟效果，以便使生產(chǎn)成本盡量降下來。 制定以下兩種工藝方案： 方案一 1 鑄造 砂型鑄造。 2 時效處理 時效處理。 3 銑 粗精銑零件23.4a12一側(cè)面。 4 銑 粗精銑零件23.4a12另一側(cè)面。 5 鏜 粗精鏜Φ28的孔 6 銑 粗精銑零件左端面。 7 鉆 鉆零件2-M8X1螺紋孔。 8 銑 合件，粗精銑零件22h12兩側(cè)面。 9 鏜 合件，粗精鏜零件?45H7孔、?28H7孔。 10 檢驗 去毛刺，檢驗。 11 入庫 涂油，入庫。 方案二 1 鑄造 砂型鑄造。 2 時效處理 時效處理。 3 鏜 粗精鏜Φ28的孔 4 銑 粗精銑零件23.4a12一側(cè)面。 5 銑 粗精銑零件23.4a12另一側(cè)面。 6 銑 粗精銑零件左端面。 7 鉆 鉆零件2-M8X1螺紋孔。 8 銑 合件，粗精銑零件22h12兩側(cè)面。 9 鏜 合件，粗精鏜零件?45H7孔、?28H7孔。 10 檢驗 去毛刺，檢驗。 11 入庫 涂油，入庫。 工藝方案一和方案二的區(qū)別在于方案一先銑端面，再鏜孔，工序安排緊湊合理，可以更好的保證加工精度要求和位置度要求，綜合考慮我們選擇方案一。 具體的加工路線如下 1 鑄造 砂型鑄造。 2 時效處理 時效處理。 3 銑 粗精銑零件23.4a12一側(cè)面。 4 銑 粗精銑零件23.4a12另一側(cè)面。 5 鏜 粗精鏜Φ28的孔 6 銑 粗精銑零件左端面。 7 鉆 鉆零件2-M8X1螺紋孔。 8 銑 合件，粗精銑零件22h12兩側(cè)面。 9 鏜 合件，粗精鏜零件?45H7孔、?28H7孔。 10 檢驗 去毛刺，檢驗。 11 入庫 涂油，入庫。 3.3：加工設(shè)備及工藝裝備的選擇 加工工序 設(shè)備及型號 夾具 量具 粗精銑零件23.4a12一側(cè)面。 X51銑床 專用夾具 游標卡尺 粗精銑零件23.4a12另一側(cè)面。 X51銑床 專用夾具 游標卡尺 粗精鏜Φ28的孔 T616鏜床 專用夾具 游標卡尺 粗精銑零件左端面。 X51銑床 專用夾具 游標卡尺 鉆零件2-M8X1螺紋孔。 Z525鉆床 專用夾具 游標卡尺 合件，粗精銑零件22h12兩側(cè)面。 X51銑床 專用夾具 游標卡尺 合件，粗精鏜零件?45H7孔、?28H7孔。 T616鏜床 專用夾具 游標卡尺 3.4：加工余量的確定 加工工序 加工尺寸 毛坯尺寸 余量 粗精銑零件23.4a12一側(cè)面。 Φ38×23.4 Φ38×26.4 3mm 粗精銑零件23.4a12另一側(cè)面。 Φ38×23.4 Φ38×26.4 3mm 粗精鏜Φ28的孔 Φ28×23.4 實心 Φ28 粗精銑零件左端面。 68×15 68×15×132 3mm 鉆零件2-M8X1螺紋孔。 M8 實心 8mm 合件，粗精銑零件22h12兩側(cè)面。 Φ50.8×22 Φ50.8×28 6mm（兩端） 合件，粗精鏜零件?45H7孔 Φ45×22 Φ39×22 6mm 3.5：時間定額的確定 工序：銑Φ38的底端面 1. 選擇刀具 刀具選取不重磨損硬質(zhì)合金端銑刀，刀片采用YG8, ，，，。 2. 決定銑削用量 1） 決定銑削深度 因為加工余量不大，一次加工完成 2） 決定每次進給量及切削速度 根據(jù)X51型銑床說明書，其功率為為7.5kw，中等系統(tǒng)剛度。 根據(jù)表查出 ，則 按機床標準選?。?50 當＝750r/min時 按機床標準選取 3） 計算工時 切削工時：，，，則機動工時為 工序：合件，粗精銑零件22h12兩側(cè)面。 1. 選擇刀具 刀具選取不重磨損硬質(zhì)合金端銑刀，刀片采用YG8, ，，，。 2. 決定銑削用量 4） 決定銑削深度 因為加工余量不大，一次加工完成 5） 決定每次進給量及切削速度 根據(jù)X51型銑床說明書，其功率為為7.5kw，中等系統(tǒng)剛度。 根據(jù)表查出 ，則 按機床標準選?。?000 當＝1000r/min時 按機床標準選取 6） 計算工時 切削工時：，，，則機動工時為 工序：鉆2-M8螺紋孔 確定進給量：根據(jù)參考文獻Ⅳ表2-7，當 鋼的，時，。由于本零件在加工孔時屬于低剛度零件，故進給量應乘以系數(shù)0.75，則： 根據(jù)Z525機床說明書，現(xiàn)取 切削速度：根據(jù)參考文獻Ⅳ表2-13及表2-14，查得切削速度所以 根據(jù)機床說明書，取，故實際切削速度為 切削工時：，，，則機動工時為 攻絲M8 攻螺紋M8mm。 按機床選取，則 機動時，， 4：專用夾具設(shè)計 4.1：工件自由度分析 基準是用來確定生產(chǎn)對象上幾何要素間的幾何關(guān)系所依據(jù)的那些點、線、面。根據(jù)基準的不同功能，基準分為設(shè)計基準和工藝基準兩大類。 1. 設(shè)計基準 在零件圖樣上所采用的基準，稱為設(shè)計基準。 2. 工藝基準 零件在工藝過程中所采用的基準，稱為工藝基準。工藝基準按用途不同，又分為裝配基準、測量基準、工序基準和定位基準。 （1）裝配基準 裝配時用以確定零件在部件或產(chǎn)品中的位置的基準，稱為裝配基準。 （2）測量基準 測量時用以檢驗已加工表面尺寸幾 位置的基準，稱為測量基準。 （3）工序基準 在加工工序中，用以確定本工序被加工表面家工后的尺寸、形狀及位置的基準，稱為工序基準。 （4）定位基準 工件定位時所采用的基準，稱為定位基準。 本道工序合件，粗精銑零件22h12兩側(cè)面，精度高，因此我們采用已加工好的Φ28孔定位，因為孔徑自身較小，切削力較小，因此不在采用其他的輔助定位，壓板的壓緊力即可以滿足要求。 工件通過心軸和定位支撐板進行定位，心軸限制5個自由度，分別為X，Y，Z方向；Y，Z旋轉(zhuǎn)；定位支撐板限制一個自由度，為X旋轉(zhuǎn)。 4.2：工件定位和夾緊方案的確定 工件通過心軸和定位擋銷進行定位。使用開口墊圈和壓板壓緊工件，屬于單個螺旋夾緊機構(gòu)。能夠滿足夾緊力的需求。 4.3：定位誤差的分析與計算 本工序選用的工件以圓孔在心軸上定位，心軸為水平放置，由于定位副間存在徑向間隙，因此必將引起徑向基準位移誤差。在重力作用下定位副只存在單邊間隙，即工件始終以孔壁與心軸上母線接觸，故此時的徑向基準位移誤差僅存在Z軸方向，且向下，見下圖。 式中 ——定位副間的最小配合間隙（mm）； ——工件圓孔直徑公差（mm）； ——心軸外圓直徑公差（mm）。 圖 心軸水平放置時定位分析圖 4.4：刀具對刀、導向方案的確定 圓形對刀塊 高度對刀裝置，主要用于加工平面，選用圓形對刀塊(JB/T 8031.1-1999)。 4.5：夾緊力的確定 （1）刀具： 采用端銑刀 φ31mm z=24 機床： x51立式銑床 由[3] 所列公式 得 查表 9.4—8 得其中： 修正系數(shù) z=24 代入上式，可得 F=889.4N 因在計算切削力時，須把安全系數(shù)考慮在內(nèi)。 安全系數(shù) K= 其中：為基本安全系數(shù)1.5 為加工性質(zhì)系數(shù)1.1 為刀具鈍化系數(shù)1.1 為斷續(xù)切削系數(shù)1.1 所以 （2）夾緊力的計算 選用夾緊螺釘夾緊機 由 其中f為夾緊面上的摩擦系數(shù)，取 F=+G G為工件自重 夾緊螺釘： 公稱直徑d=12mm，材料45鋼 性能級數(shù)為6.8級 螺釘疲勞極限： 極限應力幅： 許用應力幅： 螺釘?shù)膹姸刃：耍郝葆數(shù)脑S用切應力為 [s]=3.5~4 取[s]=4 得 滿足要求 經(jīng)校核： 滿足強度要求，夾具安全可靠，使用快速螺旋定位機構(gòu)快速人工夾緊，調(diào)節(jié)夾緊力調(diào)節(jié)裝置，即可指定可靠的夾緊力。 4.6：夾具整體結(jié)構(gòu)說明 夾具體為承載件，承載定位元件，夾緊元件，導向元件。 定位元件：心軸和定位擋銷，用于定位工件，限制工件自由度，保證工件的定位誤差。 夾緊元件：開口墊圈和壓板。單個螺旋夾緊機構(gòu)。 導向元件：圓形對刀塊，用于對位銑刀。 5：課程設(shè)計的體會與感想 1：質(zhì)量的優(yōu)勢： a：在銑完Φ38的上下端面后，就進行鏜Φ28的孔的工序，這樣可以減少零件的裝夾次數(shù)，進而大幅度的減少了因多次裝夾而引起的誤差，提高了零件的加工精度。 b：在合件，粗精銑零件22h12兩側(cè)面，設(shè)計了專用夾具，保證了加工零件22h12兩側(cè)面，為后面孔等部分加工提供了良好的條件，能夠保證孔的同軸度要求和表面粗糙度等要求。 2：成本優(yōu)勢： a：零件毛坯使用了鑄造件，這樣足加工精度要求的同時，極大的降低了生產(chǎn)成本，也大幅的提高了生產(chǎn)效率。 b：對于一些表面的銑、削加工，其表面粗糙度、尺寸精度要求不高時，至進行粗加工，這要可以縮短工時，節(jié)約生產(chǎn)成本。 3：操作優(yōu)勢： a：使用了專用夾具，可以很方便的裝夾工件，以及進行加工。 b：由于采用了鑄件毛坯，一些的可以鑄造出來的面和孔已鑄造出，且不需要后面的機械加工。 6：參考文獻 [1]?許曉旸,?專用機床設(shè)備設(shè)計[M].?重慶:?重慶大學出版社,?2003. 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