連桿機(jī)械加工工藝及銑面夾具設(shè)計

連桿機(jī)械加工工藝及銑面夾具設(shè)計,連桿,機(jī)械,加工,工藝,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 2 零件圖紙 3 1：課程設(shè)計的目的與要求 4 1.1：課程設(shè)計的目的 4 1.2：課程設(shè)計的要求 4 2：零件分析 5 2.1：零件的作用分析 5 2.2：零件的工藝分析 5 3：機(jī)械加工工藝規(guī)程設(shè)計 6 3.1：毛坯設(shè)計 6 3.2：工藝路線的擬定 6 3.3：加工設(shè)備及工藝裝備的選擇 8 3.4：加工余量的確定 9 3.5：時間定額的確定 9 4：專用夾具設(shè)計 12 4.1：工件自由度分析 12 4.2：工件定位和夾緊方案的確定 14 4.3：定位誤差的分析與計算 14 4.4：刀具對刀、導(dǎo)向方案的確定 15 4.5：夾緊力的確定 15 4.6：夾具整體結(jié)構(gòu)說明 17 5：課程設(shè)計的體會與感想 17 6：參考文獻(xiàn) 18 7：附錄：工藝文件 20 7.1：工藝過程卡 20 7.2：工序卡 22 7.3：專用夾具裝配圖 24 7.4：專用夾具零件圖 25 8：課程設(shè)計成績評定表 25 課程設(shè)計任務(wù)書 學(xué)生姓名： 專業(yè)班級： 指導(dǎo)教師： 工作單位： 題目： 機(jī)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(zhǔn)備 課程設(shè)計理論學(xué)習(xí) 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(dǎo)教師簽名： 年 月 日 系主任（或責(zé)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(jī)械制造技術(shù)課程設(shè)計是培養(yǎng)機(jī)械工程類專業(yè)學(xué)生崗位能力的重要實踐性教學(xué)環(huán)節(jié)，它要求學(xué)生能全面綜合地運(yùn)用所學(xué)的理論和實踐知識，進(jìn)行零件機(jī)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(xué)生分析和解決機(jī)械制造工程的實際問題的能力，培養(yǎng)工程意識，做到學(xué)以致用。 （2）訓(xùn)練基本技能。通過課程設(shè)計，使學(xué)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(jìn)一步培養(yǎng)學(xué)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(jìn)行的，應(yīng)在保證質(zhì)量的前提下，充分考慮生產(chǎn)率和經(jīng)濟(jì)性。通過課程設(shè)計，可以強(qiáng)化質(zhì)量意識，使學(xué)生學(xué)會協(xié)調(diào)技術(shù)性和經(jīng)濟(jì)性的矛盾。 （4）培養(yǎng)規(guī)范意識。通過課程設(shè)計，使學(xué)生養(yǎng)成遵守國家標(biāo)準(zhǔn)的習(xí)慣，學(xué)會使用與設(shè)計有關(guān)的手冊、圖冊、標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范。 1.2：課程設(shè)計的要求 學(xué)生應(yīng)認(rèn)真閱讀有關(guān)設(shè)計資料和課程設(shè)計指導(dǎo)書，分析多種設(shè)計方案，選擇正確合理的設(shè)計方案。學(xué)生必須以科學(xué)務(wù)實和誠信負(fù)責(zé)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(dǎo)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(yīng)的設(shè)計內(nèi)容，并對各項內(nèi)容進(jìn)行論述與說明，有分析有結(jié)論；引用的公式、數(shù)據(jù)均應(yīng)說明出處；應(yīng)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(yīng)一致，內(nèi)容表達(dá)清楚，圖紙準(zhǔn)確規(guī)范，簡圖應(yīng)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(yīng)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(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范。設(shè)計中應(yīng)盡量采用新標(biāo)準(zhǔn)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(yīng)符合有關(guān)新標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范，表達(dá)無誤。 （5）盡量采用先進(jìn)設(shè)計手段。應(yīng)采用計算機(jī)繪圖和計算機(jī)輔助工藝規(guī)程設(shè) 計，以加快設(shè)計進(jìn)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(zhǔn)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(zhǔn)的加工面，這組加工面主要是其他面及孔的加工。 3：機(jī)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(yīng)當(dāng)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(jī)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(yīng)當(dāng)考慮經(jīng)濟(jì)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 鑄造 2 時效處理 時效處理 3 銑 粗精銑Φ38的底端面 4 銑 粗精銑Φ38的頂端面 5 鏜 粗鏜—半精鏜—精鏜Φ28的孔 6 銑 銑Φ50.8的兩端面 7 鏜 粗鏜—半精鏜—精鏜Φ45的孔 8 銑 粗精銑68×15的左端面 9 鉆 鉆2-M8的螺紋孔，攻絲 10 檢驗 檢驗 11 入庫 入庫 方案二 1 鑄造 鑄造 2 時效處理 時效處理 3 鏜 粗鏜—半精鏜—精鏜Φ28的孔 4 銑 粗精銑Φ38的底端面 5 銑 粗精銑Φ38的頂端面 6 銑 銑Φ50.8的兩端面 7 鏜 粗鏜—半精鏜—精鏜Φ45的孔 8 銑 粗精銑68×15的左端面 9 鉆 鉆2-M8的螺紋孔，攻絲 10 檢驗 檢驗 11 入庫 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 鑄造 2 時效處理 時效處理 3 銑 粗精銑Φ38的底端面 4 銑 粗精銑Φ38的頂端面 5 鏜 粗鏜—半精鏜—精鏜Φ28的孔 6 銑 銑Φ50.8的兩端面 7 鏜 粗鏜—半精鏜—精鏜Φ45的孔 8 銑 粗精銑68×15的左端面 9 鉆 鉆2-M8的螺紋孔，攻絲 10 檢驗 檢驗 11 入庫 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Φ38的底端面 X51銑床 專用夾具 游標(biāo)卡尺 粗精銑Φ38的頂端面 X51銑床 專用夾具 游標(biāo)卡尺 粗鏜—半精鏜—精鏜Φ28的孔 T616鏜床 專用夾具 游標(biāo)卡尺 銑Φ50.8的兩端面 X51銑床 專用夾具 游標(biāo)卡尺 粗鏜—半精鏜—精鏜Φ45的孔 T616鏜床 專用夾具 游標(biāo)卡尺 粗精銑68×15的左端面 X51銑床 專用夾具 游標(biāo)卡尺 鉆2-M8的螺紋孔，攻絲 Z525 專用夾具 游標(biāo)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Φ38的底端面 Φ38×23.4 Φ38×25.4 2mm 粗精銑Φ38的頂端面 Φ38×23.4 Φ38×25.4 2mm 粗鏜—半精鏜—精鏜Φ28的孔 Φ28×23.4 Φ24 4mm 銑Φ50.8的兩端面 Φ50.8×22 Φ50.8×26 4mm（兩端） 粗鏜—半精鏜—精鏜Φ45的孔 Φ45 Φ41 4mm 粗精銑68×15的左端面 68×15 68×15×132 2mm 鉆2-M8的螺紋孔，攻絲 M8 實心 8mm 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(jìn)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(jī)床標(biāo)準(zhǔn)選?。?50 當(dāng)＝750r/min時 按機(jī)床標(biāo)準(zhǔn)選取 3） 計算工時 切削工時：，，，則機(jī)動工時為 工序：銑68×15的左端面 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 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(jìn)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(jī)床標(biāo)準(zhǔn)選?。?000 當(dāng)＝1000r/min時 按機(jī)床標(biāo)準(zhǔn)選取 6） 計算工時 切削工時：，，，則機(jī)動工時為 工序：鉆2-M8螺紋孔 確定進(jìn)給量：根據(jù)參考文獻(xiàn)Ⅳ表2-7，當(dāng) 鋼的，時，。由于本零件在加工孔時屬于低剛度零件，故進(jìn)給量應(yīng)乘以系數(shù)0.75，則： 根據(jù)Z525機(jī)床說明書，現(xiàn)取 切削速度：根據(jù)參考文獻(xiàn)Ⅳ表2-13及表2-14，查得切削速度所以 根據(jù)機(jī)床說明書，取，故實際切削速度為 切削工時：，，，則機(jī)動工時為 攻絲M8 攻螺紋M8mm。 按機(jī)床選取，則 機(jī)動時，， 4：專用夾具設(shè)計 4.1：工件自由度分析 基準(zhǔn)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(zhǔn)的不同功能，基準(zhǔn)分為設(shè)計基準(zhǔn)和工藝基準(zhǔn)兩大類。 1. 設(shè)計基準(zhǔn) 在零件圖樣上所采用的基準(zhǔn)，稱為設(shè)計基準(zhǔn)。 2. 工藝基準(zhǔn) 零件在工藝過程中所采用的基準(zhǔn)，稱為工藝基準(zhǔn)。工藝基準(zhǔn)按用途不同，又分為裝配基準(zhǔn)、測量基準(zhǔn)、工序基準(zhǔn)和定位基準(zhǔn)。 （1）裝配基準(zhǔn) 裝配時用以確定零件在部件或產(chǎn)品中的位置的基準(zhǔn)，稱為裝配基準(zhǔn)。 （2）測量基準(zhǔn) 測量時用以檢驗已加工表面尺寸幾 位置的基準(zhǔn)，稱為測量基準(zhǔn)。 （3）工序基準(zhǔn) 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(zhǔn)，稱為工序基準(zhǔn)。 （4）定位基準(zhǔn) 工件定位時所采用的基準(zhǔn)，稱為定位基準(zhǔn)。 本道工序銑68×15的左端面，精度不高，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擋銷進(jìn)行定位，心軸限制5個自由度，分別為X，Y，Z方向；X，Y旋轉(zhuǎn)；定位擋銷限制一個自由度，為Z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(jìn)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(jī)構(gòu)。能夠滿足夾緊力的需求。 4.3：定位誤差的分析與計算 用調(diào)整法加工一批工件時，工件在定位過程中，由于工件的定位基準(zhǔn)與工序基準(zhǔn)不重合，以及工件的定位基準(zhǔn)面與夾具定位元件的定位表面存在制造誤差，都會引起工件的工序基準(zhǔn)偏離理想位置，而使工序尺寸產(chǎn)生加工誤差，稱為定位誤差，常用表示。其數(shù)值大小為工件的工序基準(zhǔn)沿工序尺寸方向上發(fā)生的最大偏移量。它由定位基準(zhǔn)與工序基準(zhǔn)不重合誤差和定位副制造不準(zhǔn)確引起工序基準(zhǔn)的位移誤差兩部分組成，其大小是兩項誤差在工序尺寸方向上的代數(shù)之和，即 當(dāng)工序基準(zhǔn)位置與多個定位基準(zhǔn)有關(guān)時，以上兩個誤差方向和工序尺寸方向便可能不一致，定位誤差的計算則比較復(fù)雜，需要具體情況具體分析。一般按最不利的情況找出定位時一批工件中工序基準(zhǔn)的兩個極端位置，然后把工序基準(zhǔn)的最大變動量折算到工序尺寸方向上，即可得到定位誤差。 使用夾具安裝工件時，應(yīng)盡量減少定位誤差，在保證該工序加工要求的前提下，留給其他工藝系統(tǒng)誤差的比例大一些，以便能較好地控制加工誤差。根據(jù)加工誤差計算不等式，定位誤差應(yīng)不超過零件公差的1/5-1/3。 定位心軸垂直放置：=0.019+0.007+0.002=0.028 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）。 4.4：刀具對刀、導(dǎo)向方案的確定 直角對刀塊 主要供盤狀銑刀及圓柱立銑刀銑端面時對刀用?？蛇x用直角對刀塊(JB/T 8031.3-1999)或側(cè)裝對刀塊(JB/T 8031.4-1999)。 4.5：夾緊力的確定 （1）刀具： 采用端銑刀 φ31mm z=24 機(jī)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(jī) 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(yīng)力幅： 許用應(yīng)力幅： 螺釘?shù)膹?qiáng)度校核：螺釘?shù)脑S用切應(yīng)力為 [s]=3.5~4 取[s]=4 得 滿足要求 經(jīng)校核： 滿足強(qiáng)度要求，夾具安全可靠，使用快速螺旋定位機(jī)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(dǎo)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(jī)構(gòu)。 導(dǎo)向元件：直角對刀塊，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：在粗銑完Φ38的上下端面后，就進(jìn)行鏜Φ28的孔的工序，這樣可以減少零件的裝夾次數(shù)，進(jìn)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：在銑左端面時，設(shè)計了專用夾具，保證了加工左端面的加工精度，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(jìn)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(jìn)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(jī)械加工。 6：參考文獻(xiàn) [1]?許曉旸,?專用機(jī)床設(shè)備設(shè)計[M].?重慶:?重慶大學(xué)出版社,?2003. 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[22]?李旦,?邵東向,?機(jī)床專用夾具圖冊[M].?哈爾濱:?哈爾濱工業(yè)大學(xué)出版社,?2005. 27 7：附錄：工藝文件 7.1：工藝過程卡 機(jī)械加工工藝過程卡片 產(chǎn)品型號 零件圖號 產(chǎn)品名稱 連桿 零件名稱 連桿 共 1 頁 第 1 頁 材 料 牌 號 HT200 毛 坯 種 類 鑄件 毛坯外形尺寸 每毛坯件數(shù) 1 每 臺 件 數(shù) 備 注 工 序 號 工 名 序 稱 工 序 內(nèi) 容 車 間 工 段 設(shè) 備 工 藝 裝 備 工 時 準(zhǔn)終 單件 1 鑄造 鑄造 2 時效處理 時效處理 3 銑 粗精銑Φ38的底端面 X51 專用夾具，端銑刀，游標(biāo)卡尺 4 銑 粗精銑Φ38的頂端面 X51 專用夾具，端銑刀，游標(biāo)卡尺 5 鏜 粗鏜—半精鏜—精鏜Φ28的孔 T616 專用夾具，鏜刀，游標(biāo)卡尺 6 銑 銑Φ50.8的兩端面 X51 專用夾具，端銑刀，游標(biāo)卡尺 7 鏜 粗鏜—半精鏜—精鏜Φ45的孔 T616 專用夾具，鏜刀，游標(biāo)卡尺 8 銑 粗精銑68×15的左端面 X51 專用夾具，銑刀，游標(biāo)卡尺 9 鉆 鉆2-M8的螺紋孔，攻絲 Z525 專用夾具，麻花鉆，游標(biāo)卡尺 10 檢驗 檢驗 11 入庫 入庫 設(shè) 計（日 期） 校 對（日期） 審 核（日期） 標(biāo)準(zhǔn)化（日期） 會 簽（日期） 標(biāo)記 處數(shù) 更改文件號 簽 字 日 期 標(biāo)記 處數(shù) 更改文件號 簽 字 日 期 7.2：工序卡 機(jī)械加工工序卡片 產(chǎn)品型號 零件圖號 產(chǎn)品名稱 連桿 零件名稱 連桿 共 頁 第 1 頁 車間 工序號 工序名稱 材 料 牌 號 8 銑 HT200 毛 坯 種 類 毛坯外形尺寸 每毛坯可制件數(shù) 每 臺 件 數(shù) 鑄件 1 1 設(shè)備名稱 設(shè)備型號 設(shè)備編號 同時加工件數(shù) 銑床 X51 1 夾具編號 夾具名稱 切削液 專用夾具 乳化液 工位器具編號 工位器具名稱 工序工時 (分) 準(zhǔn)終 單件 工步號 工 步 內(nèi) 容 工 藝 裝 備 主軸轉(zhuǎn)速 切削速度 進(jìn)給量 切削深度 進(jìn)給次數(shù) 工步工時 r/min m/min mm/r mm 機(jī)動 輔助 1 粗精銑68×15的左端面 銑刀，游標(biāo)卡尺 設(shè) 計（日 期） 校 對（日期） 審 核（日期） 標(biāo)準(zhǔn)化（日期） 會 簽（日期） 標(biāo)記 處數(shù) 更改文件號 簽 字 日 期 標(biāo)記 處數(shù) 更改文件號 簽 字 日 期 7.3：專用夾具裝配圖 7.4：專用夾具零件圖 8：課程設(shè)計成績評定表 姓 名 性 別 專業(yè)、班級 課程設(shè)計題目： 課程設(shè)計答辯或質(zhì)疑記錄： 成績評定依據(jù)： 最終評定成績（以優(yōu)、良、中、及格、不及格評定） 指導(dǎo)教師簽字： 年 月 日