連桿機械加工工藝及銑面夾具設計,連桿,機械,加工,工藝,夾具,設計 設計說明書 題目：連桿的工藝規(guī)程及夾具設計 目 錄 課程設計任務書 2 零件圖紙 3 1：課程設計的目的與要求 4 1.1：課程設計的目的 4 1.2：課程設計的要求 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：機械加工工藝規(guī)程設計 6 3.1：毛坯設計 6 3.2：工藝路線的擬定 6 3.3：加工設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、導向方案的確定 15 4.5：夾緊力的確定 15 4.6：夾具整體結構說明 17 5：課程設計的體會與感想 17 6：參考文獻 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：課程設計成績評定表 25 課程設計任務書 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 專用夾具設計 初始條件： 1、零件圖 2、生產綱領：10000 件/年 要求完成的主要任務 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、編寫課程設計說明書 1 份 時間安排： 課程設計動員準備 課程設計理論學習 工藝路線設計 繪制總裝圖、零件圖、 編寫工藝文件 編寫課程設 計說明書 課程設計答辯 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：課程設計的目的與要求 1.1：課程設計的目的 機械制造技術課程設計是培養(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)程和工藝裝備的設計。其基本目的是： （1）培養(yǎng)工程意識。通過課程設計，結合生產實際，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。通過課程設計，使學生掌握工藝規(guī)程和工藝裝備設計的方法和步驟，初步具備設計工藝規(guī)程和工藝裝備的能力，進一步培養(yǎng)學生識圖、繪圖、計算和編寫技術文件的基本技能。 （3）培養(yǎng)質量意識。技術設計是根據產品質量的要求而進行的，應在保證質量的前提下，充分考慮生產率和經濟性。通過課程設計，可以強化質量意識，使學生學會協(xié)調技術性和經濟性的矛盾。 （4）培養(yǎng)規(guī)范意識。通過課程設計，使學生養(yǎng)成遵守國家標準的習慣，學會使用與設計有關的手冊、圖冊、標準和規(guī)范。 1.2：課程設計的要求 學生應認真閱讀有關設計資料和課程設計指導書，分析多種設計方案，選擇正確合理的設計方案。學生必須以科學務實和誠信負責的態(tài)度對待自己所作的技術決定、數據和計算結果，注重理論聯系實際，充分發(fā)揮主觀能動性，在教師指導下獨立完成設計任務?；疽笫牵? （1）內容完整，步驟齊全。設計過程中必須按設計步驟確定相應的設計內容，并對各項內容進行論述與說明，有分析有結論；引用的公式、數據均應說明出處；應層次分明，文理通順。 （2）設計內容與說明書的數據和結論應一致，內容表達清楚，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)新的關系。設計中要繼承和發(fā)展生產實踐中積累的經驗和成果，不能盲目照搬，應在繼承的基礎上根據具體條件和要求敢于創(chuàng)新。 （4）正確使用標準和規(guī)范。設計中應盡量采用新標準和規(guī)范，對使用的圖表、文字、技術參數、術語、代號等均應符合有關新標準和規(guī)范，表達無誤。 （5）盡量采用先進設計手段。應采用計算機繪圖和計算機輔助工藝規(guī)程設 計，以加快設計進程，提高設計質量。 2：零件分析 2.1：零件的作用分析 零件圖的作用：聯動，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)程設計 3.1：毛坯設計 HT200的可鑄性好，因此可用鑄造的方法　因為是成批生產，采用砂型鑄造的方法生產鑄件毛坯，既可以提高生產率，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要求能得到合理的保證。在生產綱領已確定為成批生產的條件下，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率。除此以外，還應當考慮經濟效果，以便使生產成本盡量降下來。 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：加工設備及工藝裝備的選擇 加工工序 設備及型號 夾具 量具 粗精銑Φ38的底端面 X51銑床 專用夾具 游標卡尺 粗精銑Φ38的頂端面 X51銑床 專用夾具 游標卡尺 粗鏜—半精鏜—精鏜Φ28的孔 T616鏜床 專用夾具 游標卡尺 銑Φ50.8的兩端面 X51銑床 專用夾具 游標卡尺 粗鏜—半精鏜—精鏜Φ45的孔 T616鏜床 專用夾具 游標卡尺 粗精銑68×15的左端面 X51銑床 專用夾具 游標卡尺 鉆2-M8的螺紋孔，攻絲 Z525 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X51型銑床說明書，其功率為為7.5kw，中等系統(tǒng)剛度。 根據表查出 ，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：銑68×15的左端面 1. 選擇刀具 刀具選取不重磨損硬質合金端銑刀，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X51型銑床說明書，其功率為為7.5kw，中等系統(tǒng)剛度。 根據表查出 ，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0.75，則： 根據Z525機床說明書，現取 切削速度：根據參考文獻Ⅳ表2-13及表2-14，查得切削速度所以 根據機床說明書，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：專用夾具設計 4.1：工件自由度分析 基準是用來確定生產對象上幾何要素間的幾何關系所依據的那些點、線、面。根據基準的不同功能，基準分為設計基準和工藝基準兩大類。 1. 設計基準 在零件圖樣上所采用的基準，稱為設計基準。 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行定位，心軸限制5個自由度，分別為X，Y，Z方向；X，Y旋轉；定位擋銷限制一個自由度，為Z旋轉。 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。能夠滿足夾緊力的需求。 4.3：定位誤差的分析與計算 用調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與工序基準不重合，以及工件的定位基準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偏離理想位置，而使工序尺寸產生加工誤差，稱為定位誤差，常用表示。其數值大小為工件的工序基準沿工序尺寸方向上發(fā)生的最大偏移量。它由定位基準與工序基準不重合誤差和定位副制造不準確引起工序基準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之和，即 當工序基準位置與多個定位基準有關時，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的兩個極端位置，然后把工序基準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。根據加工誤差計算不等式，定位誤差應不超過零件公差的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 z=24 代入上式，可得 F=889.4N 因在計算切削力時，須把安全系數考慮在內。 安全系數 K= 其中：為基本安全系數1.5 為加工性質系數1.1 為刀具鈍化系數1.1 為斷續(xù)切削系數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，取 F=+G G為工件自重 夾緊螺釘： 公稱直徑d=12mm，材料45鋼 性能級數為6.8級 螺釘疲勞極限： 極限應力幅： 許用應力幅： 螺釘的強度校核：螺釘的許用切應力為 [s]=3.5~4 取[s]=4 得 滿足要求 經校核： 滿足強度要求，夾具安全可靠，使用快速螺旋定位機構快速人工夾緊，調節(jié)夾緊力調節(jié)裝置，即可指定可靠的夾緊力。 4.6：夾具整體結構說明 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。 導向元件：直角對刀塊，用于對位銑刀。 5：課程設計的體會與感想 1：質量的優(yōu)勢： a：在粗銑完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，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：在銑左端面時，設計了專用夾具，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，極大的降低了生產成本，也大幅的提高了生產效率。 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,?專用機床設備設計[M].?重慶:?重慶大學出版社,?2003. [2]?孫已德,?機床夾具圖冊[M].?北京:?機械工業(yè)出版社,?1984:?20-23. [3]?貴州工學院機械制造工藝教研室,?機床夾具結構圖冊[M].?貴陽:?貴州任命出版社,?1983:?42-50. [4]?東北重型機械學院等,?機床夾具設計手冊[M].?上海:?上?？茖W技術出版社,?1979. [5]?孟少龍,?機械加工工藝手冊第1卷[M].?北京:?機械工業(yè)出版社,?1991. [6]?《金屬機械加工工藝人員手冊》修訂組,?金屬機械加工工藝人員手冊[M].?上海:?上?？茖W技術出版社,?1979. ?[7]?李洪,?機械加工工藝手冊[M].?北京:?機械工業(yè)出版社,?1990. [8]?馬賢智,?機械加工余量與公差手冊[M].?北京:?中國標準出版社,?1994. [9]?上海金屬切削技術協(xié)會,?金屬切削手冊[M].?上海:?上?？茖W技術出版社,?1984. [10]?周永強,?高等學校畢業(yè)設計指導[M].?北京:?中國建材工業(yè)出版社,?2002. [11]?劉文劍,?曹天河,?趙維,?夾具工程師手冊[M].?哈爾濱:?黑龍江科學技術出版社,?1987. [12]?余光國,?馬俊,?張興發(fā),?機床夾具設計[M].?重慶:?重慶大學出版社,?1995. [13]?東北重型機械學院,?洛陽農業(yè)機械學院,?長春汽車廠工人大學,?機床夾具設計手冊[M].?上海:?上?？茖W技術出版社,?1980. [14]?李慶壽,?機械制造工藝裝備設計適用手冊[M].?銀州:?寧夏人民出版社,?1991. ?[15]?廖念釗,?莫雨松,?李碩根,?互換性與技術測量[M].?中國計量出版社,?2000:?9-19. ?[16]?王光斗,?王春福,?機床夾具設計手冊[M].?上海科學技術出版社,?2000. [17]?樂兌謙,?金屬切削刀具.?機械工業(yè)出版社 [18]吳拓,?簡明機床夾具設計手冊.?化學工業(yè)出版社,?2010. [19]?孫麗媛,?機械制造工藝及專用夾具設計指導[M].?冶金工業(yè)出版社,?2010. [20]?李益民,?機械制造工藝設計簡明手冊[M].?機械工業(yè)出版社,?1994. [21]?李名望,?機床夾具設計實例教程[M].?化學工業(yè)出版社,?2009. [22]?李旦,?邵東向,?機床專用夾具圖冊[M].?哈爾濱:?哈爾濱工業(yè)大學出版社,?2005. 27 7：附錄：工藝文件 7.1：工藝過程卡 機械加工工藝過程卡片 產品型號 零件圖號 產品名稱 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 1 每 臺 件 數 備 注 工 序 號 工 名 序 稱 工 序 內 容 車 間 工 段 設 備 工 藝 裝 備 工 時 準終 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，游標卡尺 4 銑 粗精銑Φ38的頂端面 X51 專用夾具，端銑刀，游標卡尺 5 鏜 粗鏜—半精鏜—精鏜Φ28的孔 T616 專用夾具，鏜刀，游標卡尺 6 銑 銑Φ50.8的兩端面 X51 專用夾具，端銑刀，游標卡尺 7 鏜 粗鏜—半精鏜—精鏜Φ45的孔 T616 專用夾具，鏜刀，游標卡尺 8 銑 粗精銑68×15的左端面 X51 專用夾具，銑刀，游標卡尺 9 鉆 鉆2-M8的螺紋孔，攻絲 Z525 專用夾具，麻花鉆，游標卡尺 10 檢驗 檢驗 11 入庫 入庫 設 計（日 期） 校 對（日期） 審 核（日期） 標準化（日期） 會 簽（日期） 標記 處數 更改文件號 簽 字 日 期 標記 處數 更改文件號 簽 字 日 期 7.2：工序卡 機械加工工序卡片 產品型號 零件圖號 產品名稱 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 每 臺 件 數 鑄件 1 1 設備名稱 設備型號 設備編號 同時加工件數 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) 準終 單件 工步號 工 步 內 容 工 藝 裝 備 主軸轉速 切削速度 進給量 切削深度 進給次數 工步工時 r/min m/min mm/r mm 機動 輔助 1 粗精銑68×15的左端面 銑刀，游標卡尺 設 計（日 期） 校 對（日期） 審 核（日期） 標準化（日期） 會 簽（日期） 標記 處數 更改文件號 簽 字 日 期 標記 處數 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：課程設計成績評定表 姓 名 性 別 專業(yè)、班級 課程設計題目： 課程設計答辯或質疑記錄： 成績評定依據： 最終評定成績（以優(yōu)、良、中、及格、不及格評定） 指導教師簽字： 年 月 日