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XX學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 基于UG的11ZA-1.58型空氣壓縮機(jī)連桿精鏜大、小頭孔夾具設(shè)計(jì) 基于UG的11ZA－1.5/8型空氣壓縮機(jī)連桿精鏜大小頭孔夾具設(shè)計(jì) 目錄 第一章 緒論 1 第二章 零件的分析 1 2.1 零件的作用 2 2.2 零件的工藝分析 3 2.3 連桿加工的加工順序和加工方案的選擇 4 2.3.1 孔和平面的加工順序 5 2.3.2 加工方案選擇 5 第三章 工藝規(guī)程設(shè)計(jì) 6 3.1 連桿加工定位基準(zhǔn)的選擇 7 3.1.1 粗基準(zhǔn)的選擇 8 3.1.2 精基準(zhǔn)的選擇 9 3.2 連桿加工主要工序安排 10 3.3 機(jī)械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的確定 10 3.4 選擇加工設(shè)備及刀、量具 10 第四章 確定切削用量及基本工時(shí) 10 4.1 切削用量及基本工時(shí)的計(jì)算 11 工序1劃線 11 工序2鉆中心孔 11 工序3 兩頭頂住，四爪夾小頭，車大頭各外圓，端面及球面 12 工序4 兩頭頂住，四爪夾大頭，粗、精車小頭球面和桿部外圓及各圓弧 12 工序5 銑兩平面至厚 13 工序6 鉆小頭孔至 13 工序7 粗鏜大、小頭孔至、 13 工序8 銑桿部150處平面及R37.5圓弧面 14 工序9 銑桿部及R37.5寬20的槽 14 工序10 插大頭桿蓋止口 14 工序11粗磨平面至厚 14 工序12銑開對(duì)開面 15 工序13銑桿體對(duì)開面至 15 工序14銑除桿體中心孔多余部分至球面線 16 工序15銑桿蓋搭子兩側(cè)面至厚10 17 工序16鉆直孔，擴(kuò)孔至鉸孔至 18 工序17半精鏜大、小頭孔至、 19 工序18鉆大、小頭孔倒角至尺寸 20 工序19磨平面至厚度 20 工序20精鏜大、小頭孔至尺寸 21 工序21精鏜銅套內(nèi)孔至尺寸 21 第五章 鏜孔夾具設(shè)計(jì) 22 5.1定位基準(zhǔn)的選擇 24 5.2定位元件的設(shè)計(jì) 25 5.3切削力及夾緊力的計(jì)算 25 5.4夾緊裝置設(shè)計(jì) 26 5.5夾具誤差分析和計(jì)算 27 第六章 UG軟件在機(jī)械設(shè)計(jì)中的應(yīng)用 27 結(jié) 論 28 參考文獻(xiàn) 29 致 謝 30 II 摘要 本篇設(shè)計(jì)是基于UG的11ZA－1.58型空氣壓縮機(jī)連桿精鏜大、小頭孔夾具設(shè)計(jì)。連桿零件的主要加工位置是、內(nèi)孔的加工及連桿上下，左右表面，油孔，以及直孔的加工。一般來說，保證平面的加工精度與保證軸系的加工精度相比，保證平面的加工精度比較容易。精鏜大、小頭孔加工都是選用專用鏜床夾具，夾緊方式一般選用手動(dòng)夾緊，夾緊可靠。因此生產(chǎn)效率較高。能夠滿足設(shè)計(jì)要求。 文章的重點(diǎn)在于對(duì)空氣壓縮機(jī)連桿的工藝性和力學(xué)性能分析，對(duì)加工工藝進(jìn)行合理分析，選擇確定合理的毛坯、加工方式、高效設(shè)計(jì)、省力的夾具，經(jīng)過實(shí)踐證明，最終加工出合格的連桿零件。本文的創(chuàng)新之處在于用UG軟件繪制精鏜大、小頭孔夾具的三維裝配圖和零件圖，它的主要特點(diǎn)是三維建模，使夾具的裝配順序及可視效果都一目了然。 關(guān)鍵詞：連桿；精鏜；夾具;裝配圖 Abstract This design is UG 11ZA 1.58 type air compressor connecting rod small hole boring fixture design based on. The main machining position of connecting rod parts is, the processing of inner hole and the connecting rod of the connecting rod, the left and right surface, the oil hole, and the processing of the straight hole. Generally speaking, the machining accuracy of the plane is guaranteed to ensure the machining accuracy of the system is relatively easy. Fine boring, small hole machining is the special boring machine fixture, the clamping way generally manual clamping, clamping reliable. Therefore, the production efficiency is high. Can meet the design requirements. 文章的重點(diǎn)在于對(duì)空氣壓縮機(jī)連桿的工藝性和力學(xué)性能分析，對(duì)加工工藝進(jìn)行合理分析，選擇確定合理的毛坯、加工方式、高效設(shè)計(jì)、省力的夾具，經(jīng)過實(shí)踐證明，最終加工出合格的連桿零件。本文的創(chuàng)新之處在于用UG軟件繪制精鏜大、小頭孔夾具的三維裝配圖和零件圖，它的主要特點(diǎn)是三維建模，使夾具的裝配順序及可視效果都一目了然。 The focus of the article is on the air compressor connecting rod, the processing and mechanical properties analysis on the process of rational analysis, to determine the reasonable blank, processing, efficient design, labor saving fixture. Through practice proved that ultimately produce a qualified connecting parts. The innovation of this paper lies in using UG software rendering fine boring, small head hole fixture 3D assembly drawing and parts drawing. Its main characteristic is 3D modeling, the fixture assembly sequence and visual effects are clear. Key words: keyway;right surface;milling fixture; sequence I 第1章 緒 論 本文首先對(duì)空氣壓縮機(jī)連桿進(jìn)行分析，通過對(duì)空氣壓縮機(jī)連桿進(jìn)行研究和分析，描述了它的毛坯制造形式、機(jī)械加工余量、基準(zhǔn)選擇、工序尺寸和毛坯尺寸的確定，以及切削用量和工時(shí)的計(jì)算等相關(guān)內(nèi)容。為了提高勞動(dòng)生產(chǎn)率，降低勞動(dòng)強(qiáng)度，保證加工質(zhì)量，與指導(dǎo)老協(xié)商后，覺得用夾具比較合適。 在這次畢業(yè)設(shè)計(jì)中，根據(jù)課題所給的零件圖、技術(shù)要求，通過查閱相關(guān)資料和書籍，了解和掌握了的機(jī)械加工工藝和編程的一般方法和步驟，并運(yùn)用這些方法和步驟進(jìn)行了空氣壓縮機(jī)連桿的機(jī)械加工工藝及夾具設(shè)計(jì)。整個(gè)設(shè)計(jì)的指導(dǎo)思想“簡(jiǎn)便、高效、經(jīng)濟(jì)”。力求生產(chǎn)處符合要求的產(chǎn)品。 第2章 零件的分析 2.1 零件的作用 題目給出的零件是連桿。連桿主要是柴油發(fā)動(dòng)機(jī)上面的零件，與活塞配合，起到連接的作用。故連桿零件的加工精度和表面光潔度直接影響著傳動(dòng)的精度和效率，可以說，一個(gè)加工精度高的連桿與加工精度的低的連桿相比，其傳動(dòng)效果很明顯，下圖1即為連桿零件圖。 圖1 連桿 2.2 零件的工藝分析 由連桿零件圖可知，連桿大、小頭、內(nèi)孔以及中間的大頭端面的2-直孔以及寬度20的缺口，SR55球面等都需要進(jìn)行加工。因此可以分為兩組加工表面。它們相互間有一定的位置要求。現(xiàn)分析如下： （1） 以主視圖為主要加工表面的加工面。這組加工表面包括連桿大、小頭、內(nèi)孔以及中間的大頭端面的直孔以及寬度20的缺口，SR55球面的加工，它們的表面粗糙度要求為Ra1.6。 （2）以左視圖為主要加工表面的加工面，這組加工表面包括厚度的兩端面的加工，其表面粗糙度為。 2.3 連桿加工的加工順序和加工方案的選擇 由以上分析可知。該連桿零件的主要加工表面是、內(nèi)孔的鏜削加工以及連桿左右表面的磨削加工。因此，對(duì)于連桿來說，加工過程中的主要問題是保證左右端面的平面度，處理好孔和平面。 2.3.1 孔和平面的加工順序： 連桿類零件的加工應(yīng)：即先加工連桿上的基準(zhǔn)平面，以基準(zhǔn)平，然后再加工孔系，連桿的加工這個(gè)原則。 2.3.2 加工方案選擇： 連桿孔系加工方案，。除了從，也要適當(dāng)考慮經(jīng)濟(jì)因素。依據(jù)零件圖我們確定連桿的加工工藝及加工路線，我們應(yīng)該在鏜磨床上進(jìn)行加工比較合適。 第三章 工藝規(guī)程的設(shè)計(jì) 3.1 連桿加工定位基準(zhǔn)的選擇 3.1.1 粗基準(zhǔn)的選擇： 粗基準(zhǔn)選擇毛坯的左右外圓面。 3.1.2 精基準(zhǔn)的選擇： 精基準(zhǔn)同樣選擇通過磨削加工后的左右外圓面。 3.2 連桿加工主要工序安排 本次設(shè)計(jì)的零件是連桿的加工工藝，根據(jù)先面后孔原則，本次先以內(nèi)孔定位加工連桿零件的各個(gè)面，然后再是孔。后續(xù)工序安排應(yīng)當(dāng)遵則。先粗加面，再粗加工孔。對(duì)于連桿，需要精加面。按上述原則亦應(yīng)工孔系，但在實(shí)際生產(chǎn)中互垂直。加工工后，將工件清凈。清洗后用壓凈。保證零件于。 根據(jù)以上，確定連桿加工工藝路線如下： 3.3 機(jī)械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的確定 (1)毛坯種類的選擇 由于零件尺寸不大，結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜，因此我們采用45鋼作為毛坯的制作形式，從而提高勞動(dòng)生產(chǎn)率，降低成本。 (2)確定毛坯的加工余量 根據(jù)毛坯制造方法采用鍛造，查取《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)》表2.2-5，“連桿”零件材料采用鍛造。材料為45，硬度HB為140—210，生產(chǎn)類型為大批量生產(chǎn)，采用鍛造毛坯。 3.4 選擇加工設(shè)備及刀、量具 由圖樣分析，該圖樣需要鏜削內(nèi)孔，車削外圓，鉆、擴(kuò)孔，在這里我們?cè)谲囕喞獣r(shí)選用外圓車刀，內(nèi)孔鏜刀，擴(kuò)孔鉆，鉸刀。而鉆削加工時(shí)我們可以選用麻花鉆頭，量具可選用0--150mm為75-100mm的測(cè)量游標(biāo)卡尺，外徑千分尺，游標(biāo)深度卡尺等。 第四章 確定切削用量及基本工時(shí) 4.1切削用量及基本工時(shí)的計(jì)算 工序1，2無切削加工，無需計(jì)算。 工序3. 兩頭頂住，四爪夾小頭，車大頭各外圓，端面及球面 1） 確定背吃刀量。根據(jù)相關(guān)標(biāo)注，確定背吃刀量ap的數(shù)值如下： 2）確定進(jìn)給量。根據(jù)查《切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)》得，刀桿尺寸為，以及工件直徑為時(shí) 按C620車床說明書選擇 根據(jù)C620車床說明書，其進(jìn)給機(jī)構(gòu)允許的進(jìn)給力。 當(dāng)鋼的強(qiáng)度，，，，（預(yù)計(jì)）時(shí)，進(jìn)給力為。 3）確定切削速度 當(dāng)用硬質(zhì)合金車刀加工鋼料，，，切削速度 4）選擇車刀磨鈍標(biāo)準(zhǔn)以及刀具壽命 根據(jù)查《切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)》得，車刀后刀面最大磨損量取為1.4mm，因?yàn)檐嚨兜牟牧蠟橛操|(zhì)合金，所以車刀的壽命T=60min。 5）確定車削速度和每分鐘進(jìn)給量 根據(jù)《切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)》表1.27與1.28中公式計(jì)算：=8.88m/min； 根據(jù)一下公式，可得： = 工序4 兩頭頂住，四爪夾大頭，粗、精車小頭球面和桿部外圓及各圓弧 本工序?yàn)榇?、精車小頭球面和桿部外圓及各圓弧的工序，我們選擇機(jī)床：普通車床C620，功率P=10kw； 刀具：選用高速鋼外圓車刀， 查 《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)》3.1—39，刀具數(shù)據(jù)如下：d=16 1)車削進(jìn)寬度的選擇 根據(jù)實(shí)際工況，我們通過《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)》3.1—27可知 1—2 這里取1.5 2)選擇進(jìn)給量 經(jīng)過查表可知：0.23 3)選擇車削的速度 經(jīng)查表可知 所以： 4)計(jì)算切削時(shí)間 查《機(jī)械制造工藝、金屬切削機(jī)床設(shè)計(jì)指導(dǎo)》表1.4—15 可知： 所以， 5)計(jì)算車削力 根據(jù)實(shí)際工況，我們通過《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)》有 ： 式中： 所以， 6)校核機(jī)床功率 查《切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)》表3.28有 所以，機(jī)床的功率足夠； 工序5 銑兩平面至厚 本工序?yàn)殂妰善矫嬷梁竦墓ば颍阎娤鲗挾?90mm，銑削深度mm。機(jī)床為X5032型立式銑床，工件裝在平口鉗中。 （Ⅰ）確定每齒進(jìn)給量 《切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)》表2.25，當(dāng)鑄鐵硬度小于等于200HBS，刀具直徑為14mm時(shí)，查《切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)》表2.25 ，采用單面銑，故取 （II）YW2刀具（c）涂層刀具。 根據(jù)《切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)》表3.7和表3.8，銑刀后刀面最大磨損量取為1.5mm，由于銑刀的直徑d=80mm，故銑刀的壽命T=180min。 （Ⅲ）確定銑削速度和每分鐘進(jìn)給量 根據(jù)《切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)》表3.27中公式計(jì)算： 公式中=245 ,=0.2，=0.35，=0.15，=0.2，=0，=0.32，=80,=155,=2.3,=1.0。 =91.16m/min = =326.90r/min 縱向進(jìn)給量=235mm/min。 每齒進(jìn)給量為 = =160mm/min = =0.08mm/z (Ⅳ)檢驗(yàn)機(jī)床功率 根據(jù)《切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)》表3.24，當(dāng)，，，z=10,，近似。 根據(jù)XK5032型立式數(shù)控銑床說明書機(jī)床主軸允許的功率為，， 故，因此選擇切削用量采用，即: ，，n=326.9r/min，m/min，。 （VI)基本工時(shí)計(jì)算 根據(jù)《切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)》可知，有一下公式： 公式中，l=155mm，根據(jù)《切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)》表3.26，銑刀入切量及超切量，則L=167mm。 工序6 鉆小頭孔至 刀具：根據(jù)參照參考文獻(xiàn)[3]表4.3～9選高速鋼錐柄麻花鉆頭。 切削深度： 進(jìn)給量：根據(jù)相關(guān)資料，查[3]表2.4～38，取。 切削速度：參照參考文獻(xiàn)[3]表2.4～41，取。 機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速： ， 按照參考文獻(xiàn)[3]表3.1～31，取 所以實(shí)際切削速度： 切削工時(shí) 被切削層長度： 刀具切入長度： 刀具切出長度： 取 走刀次數(shù)為1 機(jī)動(dòng)時(shí)間： 工序7 粗鏜大、小頭孔至、 機(jī)床：T6113臥式鏜床 刀具：硬質(zhì)合金鋼刀具YG3X 粗鏜孔 切削深度： 進(jìn)給量：根據(jù)實(shí)際工況，我們通過《實(shí)用機(jī)械工藝簡(jiǎn)明手冊(cè)中》2.4-66，刀桿伸出長度取，切削深度為。因此確定進(jìn)給量 切削速度：由《實(shí)用機(jī)械工藝簡(jiǎn)明手冊(cè)中》，可以知道4-66，取 機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速：，取 實(shí)際切削速度： 即 工作臺(tái)每分鐘進(jìn)給量： 被切削層長度： 刀具切入長度： 刀具切出長度： 取 行程次數(shù)： 機(jī)動(dòng)時(shí)間： 粗鏜孔 切削深度： 進(jìn)給量：根據(jù)切削深度，再由《實(shí)用機(jī)械工藝簡(jiǎn)明手冊(cè)中》，因此確定進(jìn)給量 切削速度：由《實(shí)用機(jī)械工藝簡(jiǎn)明手冊(cè)中》，可以知道4-66，取 機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速：，取 實(shí)際切削速度： 工作臺(tái)每分鐘進(jìn)給量： 被切削層長度： 刀具切入長度： 刀具切出長度： 取 行程次數(shù)： 機(jī)動(dòng)時(shí)間： 工序8 銑桿部150處平面及R37.5圓弧面 本工序?yàn)殂姉U部150處平面及R37.5圓弧面的工序,我們選擇機(jī)床：銑床X5032，功率P=20kw； 刀具：選用高速鋼圓鑲齒三面刃銑刀 查相關(guān)資料可得刀具數(shù)據(jù)如下：d=60 Z=40； 1)銑削進(jìn)寬度的選擇 根據(jù)實(shí)際工況，我們通過查相關(guān)資料可知 1—2 這里取1.5 2)選擇進(jìn)給量 經(jīng)查表可知 0.3 3)選擇速度 經(jīng)查表可知： 所以： 4)計(jì)算切削時(shí)間 查相關(guān)計(jì)算切削時(shí)間的資料 可知： 所以， 5)計(jì)算銑削力 根據(jù)實(shí)際工況，我們通過《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)》有 ： 式中： 所以， 6)校核機(jī)床功率 查相關(guān)計(jì)算切削時(shí)間的資料有 所以，機(jī)床的功率足夠。 工序12銑開對(duì)開面 本工序?yàn)殂婇_對(duì)開面的工序，所選刀具為硬質(zhì)合金端銑刀。銑刀直徑d=21mm,齒數(shù)z=40。根據(jù)文獻(xiàn)選擇銑刀的幾何形狀。由于加工材料為45，鍛件，有外皮。故選擇=8，=+5。 已知銑削寬度=21mm，銑削深度mm。機(jī)床為數(shù)控銑床，工件裝在虎口鉗中。 （Ⅰ）確定每齒進(jìn)給量 根據(jù)文獻(xiàn)12表3.5，當(dāng)使用YG6，銑床功率為7.5Kw（文獻(xiàn)12表3.30） ，采用對(duì)稱銑，故取 （Ⅱ）選擇銑刀磨鈍標(biāo)準(zhǔn)以及刀具壽命 根據(jù)文獻(xiàn)12表3.7和表3.8，銑刀后刀面最大磨損量取為1.5mm，由于銑刀的直徑d=80mm，故銑刀的壽命T=180min。 （Ⅲ）確定銑削速度和每分鐘進(jìn)給量 根據(jù)文獻(xiàn)12表3.27中公式計(jì)算： 公式中 =245 ,=0.2，=0.35，=0.15，=0.2，=0，=0.32，=80,=50,=2.3,=1.0。 =91.16m/min = =326.90r/min 根據(jù)文獻(xiàn)12表3.30，數(shù)控銑床主軸轉(zhuǎn)速表，選擇n=300r/min，縱向進(jìn)給量=235mm/min。 實(shí)際切削速度和每齒進(jìn)給量分別為 = =75.36m/min = =0.08mm/z (Ⅳ)檢驗(yàn)機(jī)床功率 根據(jù)文獻(xiàn)12表3.24，當(dāng)，，，z=10,，近似。 根據(jù)數(shù)控銑床說明書機(jī)床主軸允許的功率為，， 故，因此選擇切削用量采用，即 ，，n=300r/min，m/min，。 2）基本工時(shí)計(jì)算 公式中，l=140mm，根據(jù)文獻(xiàn)12表3.26，對(duì)稱安裝銑刀入切量及超切量，則L=152mm。 工序16鉆直孔，擴(kuò)孔至鉸孔至 機(jī)床：搖臂鉆床 刀具：麻花鉆頭 切削深度： 進(jìn)給量：根據(jù)實(shí)際工況，我們通過《實(shí)用機(jī)械工藝簡(jiǎn)明手冊(cè)中》2.4-66，刀桿伸出長度取，切削深度為。因此確定進(jìn)給量 切削速度：由《實(shí)用機(jī)械工藝簡(jiǎn)明手冊(cè)中》，可以知道4-66，取 機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速：，取 實(shí)際切削速度： 即 工作臺(tái)每分鐘進(jìn)給量： 被切削層長度： 刀具切入長度： 刀具切出長度： 取 行程次數(shù)： 機(jī)動(dòng)時(shí)間： 工序17半精鏜大、小頭孔至、 機(jī)床：T6113臥式鏜床，刀具：硬質(zhì)合金鋼刀具YG3X (1)精鏜孔 粗鏜孔 切削深度： 進(jìn)給量：根據(jù)實(shí)際工況，我們通過《實(shí)用機(jī)械工藝簡(jiǎn)明手冊(cè)中》2.4-66，刀桿伸出長度取，切削深度為。因此確定進(jìn)給量 切削速度：由《實(shí)用機(jī)械工藝簡(jiǎn)明手冊(cè)中》，可以知道4-66，取 機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速：，取 實(shí)際切削速度： 即 工作臺(tái)每分鐘進(jìn)給量： 被切削層長度： 刀具切入長度： 刀具切出長度： 取 行程次數(shù)： 機(jī)動(dòng)時(shí)間： 精鏜孔 切削深度： 進(jìn)給量：根據(jù)切削深度，再由《實(shí)用機(jī)械工藝簡(jiǎn)明手冊(cè)中》，可以知道4-66。因此確定進(jìn)給量 切削速度：由《實(shí)用機(jī)械工藝簡(jiǎn)明手冊(cè)中》，可以知道4-66，取 機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速：，取 實(shí)際切削速度： 工作臺(tái)每分鐘進(jìn)給量： 被切削層長度： 刀具切入長度： 刀具切出長度： 取 行程次數(shù)： 機(jī)動(dòng)時(shí)間： 工序21 精鏜銅套內(nèi)孔至尺寸 根據(jù)以上分析，鏜床選擇T6113臥式鏜床，切削深度：，進(jìn)給量：根據(jù)切削深度，再由《實(shí)用機(jī)械工藝簡(jiǎn)明手冊(cè)中》，可以知道4-66。因此確定進(jìn)給量 切削速度：由《實(shí)用機(jī)械工藝簡(jiǎn)明手冊(cè)中》，可以知道4-66，取 機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速：，取 實(shí)際切削速度： 工作臺(tái)每分鐘進(jìn)給量： 被切削層長度： 刀具切入長度： 刀具切出長度： 取 行程次數(shù)： 機(jī)動(dòng)時(shí)間： 第五章 連桿銑精鏜大、小頭孔夾具設(shè)計(jì) 在給定的零件中，對(duì)本步加工的定位需要基準(zhǔn)孔和平面保證垂直度，定位要求比較高。因此，本步的重點(diǎn)應(yīng)在保證垂直度上。還應(yīng)考慮如何提高生產(chǎn)率。從對(duì)工件的結(jié)構(gòu)形狀分析，若工件以底面放置在夾具底板上，定位夾緊都比較可靠，也容易實(shí)現(xiàn)，待夾緊后就能滿足加工要求。 本次設(shè)計(jì)的精鏜大、小頭孔夾具以連桿左右外圓面為定位基準(zhǔn)，精鏜大、小頭孔，方案：通過兩組定位壓板通過螺桿連接壓住墊板，然后將連桿放置在墊板下面，通過固定壓板固定在工件頂面，這樣就很好地限制住了工件的自由度，從而方便進(jìn)行該空氣壓縮機(jī)連桿大、小頭孔的鏜削加工。 5.1定位基準(zhǔn)的選擇 由零件圖可知，根據(jù)基準(zhǔn)重合、基準(zhǔn)統(tǒng)一原則，選擇連桿的左右外圓端面作為加工定位基準(zhǔn)，應(yīng)盡量選擇上一道工序即粗、精車兩側(cè)表面工序的定位基準(zhǔn)，以及設(shè)計(jì)基準(zhǔn)作為其定位基準(zhǔn)。定位基準(zhǔn)采用的是磨削加工后的連桿左右厚度尺寸為的端面。 5.2定位元件的設(shè)計(jì) 下平面為定位基準(zhǔn)，鏜孔夾具體下平面為支撐，夾具體為一長方體板件，下平面兩定位銷孔為Φ16，則兩定位銷采用一圓柱銷和一菱形銷定位。 圓柱銷為標(biāo)準(zhǔn)件，如下圖： 本次設(shè)計(jì)中圓柱銷為16。 5.3切削力及夾緊力的計(jì)算 刀具材料：（硬質(zhì)合金鏜刀） 刀具有關(guān)幾何參數(shù)： 由參考文獻(xiàn)[16]《機(jī)床夾具設(shè)計(jì)手冊(cè)》表1-2-9 可得銑削切削力的計(jì)算公式： 式（2.1） 查參考文獻(xiàn)[16]《機(jī)床夾具設(shè)計(jì)手冊(cè)》表得： 對(duì)于45鋼： 式（2.2） 取 ， 即 所以 由參考文獻(xiàn)[17]《金屬切削刀具》表1-2可得： 垂直切削力 ：（鏜削） 式（2.3） 背向力： 根據(jù)工件受力切削力、夾緊力的作用情況，找出在加工過程中對(duì)夾緊最不利的瞬間狀態(tài)，按靜力平衡原理計(jì)算出理論夾緊力。最后為保證夾緊可靠，再乘以安全系數(shù)作為實(shí)際所需夾緊力的數(shù)值。即： 式（2.4） 安全系數(shù)K可按下式計(jì)算： 式（2.5） 式中：為各種因素的安全系數(shù)，見《機(jī)床夾具設(shè)計(jì)手冊(cè)》表可得： 所以 式（2.6） 式（2.7） 式（2.8） 由計(jì)算可知所需實(shí)際夾緊力不是很大，為了使其夾具結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、操作方便，決定選用壓板夾緊機(jī)構(gòu)。 單個(gè)壓板夾緊時(shí)產(chǎn)生的夾緊力按以下公式計(jì)算： 式（2.9） 式中參數(shù)由參考文獻(xiàn)[16]《機(jī)床夾具設(shè)計(jì)手冊(cè)》可查得： 。 其中： 。 夾緊力：。 易得：。 經(jīng)過比較實(shí)際夾緊力遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于要求的夾緊力，因此采用該夾緊機(jī)構(gòu)工作是可靠的。 5.4定位誤差分析 該夾具以兩個(gè)平面定位，要求保證孔軸線與左側(cè)面間的尺寸公差以及孔軸線與底平面的平行度公差。為了滿足工序的加工要求，必須使工序中誤差總和等于或小于該工序所規(guī)定的工序公差。 孔軸線與左側(cè)面為線性尺寸一般公差。根據(jù)國家標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定，由參考文獻(xiàn)[15]《互換性與技術(shù)測(cè)量》表可知： ?。ㄖ械燃?jí)）即 ：尺寸偏差為。 由[16]《機(jī)床夾具設(shè)計(jì)手冊(cè)》可得： 1 、定位誤差（兩個(gè)垂直平面定位）：當(dāng)時(shí)；側(cè)面定位支承釘離底平面距離為，側(cè)面高度為；且滿足；則： 。 2 、夾緊誤差 ，由式（2.11）有：： 其中接觸變形位移值： 。 。 ⑶、磨損造成的加工誤差：通常不超過。 ⑷、夾具相對(duì)刀具位置誤差：取。 誤差總和：。 從以上的分析可見，所設(shè)計(jì)的夾具能滿足零件的加工精度要求。 5.5鏜套與襯套的設(shè)計(jì) 本次鏜孔的直徑為、孔，最大直徑的孔為孔，根據(jù)機(jī)床夾具設(shè)計(jì)手冊(cè)中查的，選用鏜套8035，鏜套8035的外徑為100，故選用鏜套用襯套90的。 5.6夾緊裝置設(shè)計(jì) 由于連桿的生產(chǎn)量很大，采用手動(dòng)夾緊的方式對(duì)工件進(jìn)行夾緊，在生產(chǎn)中的應(yīng)用也比較廣泛。因此本道工序夾具的夾緊動(dòng)力裝置采用氣動(dòng)夾緊裝置。采用幾個(gè)鉸鏈和彎頭壓板對(duì)工件進(jìn)行夾緊。夾緊裝置同鏜孔夾具的夾緊方式相同。 5.7夾具設(shè)計(jì)操作及簡(jiǎn)要說明 如前所述，應(yīng)該注意提高生產(chǎn)率，但該夾具設(shè)計(jì)采用了手動(dòng)夾緊方式，在夾緊和松開工件時(shí)比較費(fèi)時(shí)費(fèi)力。由于該工件體積小，工件材料易切削，切削力不大等特點(diǎn)。經(jīng)過方案的認(rèn)真分析和比較，選用了氣動(dòng)夾緊基本方式。這類夾緊機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、夾緊可靠、通用性大，在機(jī)床夾具中很廣泛的應(yīng)用。 此外，當(dāng)夾具有制造誤差，工作過程出現(xiàn)磨損，以及零件尺寸變化時(shí)，影響定位、夾緊的可靠。為防止此現(xiàn)象，壓板頂桿和氣缸連接板采用可調(diào)節(jié)環(huán)節(jié)。以便隨時(shí)根據(jù)情況進(jìn)行調(diào)整。 連桿銑精鏜大、小頭孔夾具三維裝配圖 第六章 UG軟件在機(jī)械設(shè)計(jì)中的應(yīng)用 UG軟件在機(jī)械設(shè)計(jì)中的應(yīng)用二維CAD著眼于完善產(chǎn)品的幾何描述能力，而三維設(shè)計(jì)是著眼于更好表達(dá)產(chǎn)品完整的技術(shù)和生產(chǎn)管理信息，使得一個(gè)工程項(xiàng)目的設(shè)計(jì)和生產(chǎn)準(zhǔn)備各環(huán)節(jié)可以并行展開。而且三維設(shè)計(jì)可方便地設(shè)計(jì)出所見即所得的三維實(shí)體模型，并對(duì)其進(jìn)行裝配、過去模擬及干涉檢查，即在投入真實(shí)的生產(chǎn)之前就可以對(duì)其產(chǎn)品進(jìn)行物性分析及裝配測(cè)試等活動(dòng)。從而更好的滿足設(shè)計(jì)目的的要求，并大大縮短了產(chǎn)品的生命周期。UG 軟件是一個(gè)基于特征的參數(shù)化實(shí)體建模設(shè)計(jì)工具，是當(dāng)今世界完全基于NT/Windows平臺(tái)的三維機(jī)械設(shè)計(jì)CAD軟件系統(tǒng)主流產(chǎn)品。UG 軟件與其它基于特征的參數(shù)化三維機(jī)械設(shè)計(jì)軟件，如Pro/Engineer、UG相比，具有Windows 的圖形界面和易于掌握的優(yōu)點(diǎn)。同時(shí)，利用裝配建模技術(shù)可以將零件模擬裝配起來，并可以對(duì)裝配結(jié)果進(jìn)行后續(xù)的裝配干涉分析、運(yùn)動(dòng)仿真模擬、物性分析及有限無分析，還可以在裝配環(huán)境中對(duì)零件進(jìn)行設(shè)計(jì)、編輯及修改。利用這些功能，能有效地避免產(chǎn)品設(shè)計(jì)中經(jīng)常帶來的尺寸不匹配、零件干涉等問題。 24 結(jié) 論 時(shí)間過得真快啊，轉(zhuǎn)眼間四年時(shí)間都過去了，在這四年中，我學(xué)到了許多專業(yè)知識(shí)，就拿這次的畢業(yè)設(shè)計(jì)來說吧，我查閱了《機(jī)械制造工藝編制及實(shí)施》，《機(jī)床夾具與編程》，使我充分掌握了機(jī)床的設(shè)計(jì)方法和步驟，更重要的復(fù)習(xí)所學(xué)專業(yè)的知識(shí)，以前總認(rèn)為學(xué)這些專業(yè)知識(shí)沒用，那是我太天真了，當(dāng)這次的畢業(yè)設(shè)計(jì)，它幫了我不少的忙，特別是《機(jī)械制造工藝編制及實(shí)施》這課對(duì)我的畢業(yè)設(shè)計(jì)幫助特別大，都怪上課沒認(rèn)真聽講，導(dǎo)致做畢業(yè)設(shè)計(jì)時(shí)要問比我學(xué)的好的同學(xué)，通過這次做畢業(yè)設(shè)計(jì)讓我認(rèn)識(shí)到學(xué)習(xí)不是個(gè)壞事，是為了自己的，還有學(xué)習(xí)這些知識(shí)精通的話對(duì)我們找個(gè)好工作有大大的幫助，總之我除了感謝我的老師和幫助過我的同學(xué)外更要感謝自己的。 參考文獻(xiàn) 1 李治安．機(jī)械制造工藝及夾具設(shè)計(jì)．西安交通大學(xué)出版社，1993：32~54 2 蔡斐．機(jī)床夾具及其精度．上?？萍即髮W(xué)出版社，1984：86~97 3 黃非候，王圈．機(jī)械工程材料學(xué)．機(jī)械出版社，1993：22~36 4 邱中懷．機(jī)械夾具．光海教育出版社，2002：33~65 5 張華． 機(jī)床夾具設(shè)計(jì)手冊(cè)．機(jī)械出版社，1999：40~55 6 東北重型機(jī)械學(xué)院，洛陽農(nóng)業(yè)機(jī)械學(xué)院，長春汽車廠工人大學(xué)．機(jī)床夾具設(shè)計(jì)手冊(cè). 上海科學(xué)技術(shù)出版社，1979：103~121 7 李強(qiáng)． AutoCAD2010基礎(chǔ)及應(yīng)用教程．電子工業(yè)出版社，2011：56~74 8 王平．機(jī)械制造工程學(xué)．廣西工業(yè)大學(xué)出版社，2000：19~39 9 張耀鵝．機(jī)械加工工藝實(shí)用手冊(cè)．北京工業(yè)出版社，2001：120~146 10 李民．機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)手冊(cè)．山西工業(yè)出版社，1992：36~58 11 Liao Jianmin.Fixturing analysis for stability consideration in an automated fixture design system[J]．Journal of Manufacturing Science and Engineering,2002,124(2):98~104 12 Subramanian V,Kumar Senthil A.Seow K C .A multi agent approach to fixture design[J]．Journal of Intelligent Manufacturing,2001,12(1):31~42 I 43 致 謝 當(dāng)我寫到這里的時(shí)候，我心里是別提有多么的開心，不管前面的對(duì)與錯(cuò)，總之，我覺得自己做到這里已不錯(cuò)了，感謝蔡宏健老師和幫助我的同學(xué)一起到圖書館查資料的那些同學(xué)們，要不是你們恐怕我現(xiàn)在真不知道自己能做到哪里，首先您不僅在學(xué)習(xí)學(xué)業(yè)上對(duì)我以精心的指導(dǎo)，同時(shí)還在我改寫論文時(shí)給我鼓勵(lì)和支持，從這點(diǎn)看出老師當(dāng)初選你當(dāng)我的老師我是明智的，而且，通過這次寫論文我知道遇到什么事總要靠別人來完成，現(xiàn)在我覺得這種想法是我錯(cuò)啦，也許自己做的比那些人做的會(huì)更好，同時(shí)，我要把這種態(tài)度放到工作當(dāng)中，我相信我自己一定可以比別人做的出色。說實(shí)話，我從開始認(rèn)真做畢業(yè)設(shè)計(jì)的時(shí)候，才領(lǐng)悟到知識(shí)確實(shí)是種強(qiáng)大的工具，我現(xiàn)在想來前面失去的，我想在通過在工作中補(bǔ)回來，想到這里自己說了句“呵呵”，但是話說回來，這次的畢業(yè)設(shè)計(jì)我花了挺大的功夫，雖然是苦，但心里挺開心的，我想如果大學(xué)這四年我好好來利用它的話，我的畢業(yè)設(shè)計(jì)不談在班里第一個(gè)交，最少也在前十個(gè)人之前交，最后在這里衷心的對(duì)所有關(guān)心我?guī)椭业谋磉_(dá)我由衷敬意，謝謝各位同學(xué)的幫助。 I