連桿的鉆M8孔夾具設(shè)計與加工工藝含非標(biāo)8張CAD圖.zip,連桿,M8,夾具,設(shè)計,加工,工藝,非標(biāo),CAD 連桿孔加工工藝與夾具設(shè)計 摘要 機(jī)床夾具設(shè)計是現(xiàn)代機(jī)械零件制造和加工過程中，不能缺少的組成部分。機(jī)床夾具依據(jù)其類型不同分成不同種類，以適應(yīng)不同復(fù)雜程度的零件和不同的加工工序和工步等。所以，對其進(jìn)行研究有意義。 本次設(shè)計的題目是連桿孔加工工藝與夾具設(shè)計，研究的對象是連桿。連桿是機(jī)器上主要傳動部件之一，是機(jī)器或者機(jī)構(gòu)的正常工作的前提。在工作中承受著劇變動載荷。設(shè)計內(nèi)容包含工藝設(shè)計和夾具設(shè)計。在對零件圖解讀后，確定零件生產(chǎn)類型，編寫工藝路線，確定主軸轉(zhuǎn)速、切削量等，填寫工序卡。完成零件圖、毛坯圖繪制。經(jīng)過分析決定設(shè)計右側(cè)M8通孔鉆床專用夾具，采用Z3040搖臂鉆床。確定定位、夾緊方案；選擇定位、夾緊元件；設(shè)計夾具體等。 關(guān)鍵詞：連桿、加工工藝、夾具、右側(cè)M8通孔、Z3040搖臂鉆床 II ABSTRACT Machine tool fixture design is an integral part of modern machinery parts manufacturing and processing. Machine tools are divided into different types according to their different types to adapt to different complex parts and different processing procedures and work steps. Therefore, it is of great significance to study it. The topic of this design is the processing technology and fixture design of connecting rod hole. The object of study is connecting rod. The connecting rod is one of the main transmission parts on the machine, and it is the premise for the normal operation of the machine or mechanism. In the work, it bears the change load of the play. The design includes the process design and the fixture design. After the graphic reading of the parts, determine the production type of the parts, compile the process route, determine the spindle speed and cutting volume, and fill in the process card. Complete the drawing of part drawing and blank drawing. After analysis, we decided to design the right M8 drilling machine special fixture and adopt Z3040 radial drilling machine. Determine the positioning and clamping scheme; select positioning and clamping elements; design clip specific. Key words: connecting rod, processing technology, jig, right M8 through hole, Z3040 radial drilling machine 目 錄 摘要 I ABSTRACT II 第1章 緒論 1 1.1 機(jī)床夾具的概述 1 1.2 機(jī)床夾具的分類 1 1.3 夾具設(shè)計的特點和基本要求 2 1.3.1 夾具設(shè)計的特點 2 1.3.2 夾具設(shè)計的基本要求 2 1.4 機(jī)床夾具在機(jī)械加工中的作用 3 1.5 機(jī)床夾具的發(fā)展趨勢 3 第2章 零件的工藝性分析 5 2.1 零件的結(jié)構(gòu)工藝性分析概述 5 2.2 零件的組成表面、技術(shù)要求分析 5 2.2.1 零件的組成表面分析 5 2.2.2 零件的技術(shù)要求分析 5 2.3 零件的作用 5 2.4 零件材料的確定 5 2.5 確定零件的生產(chǎn)類型 6 2.6 確定零件的毛坯類型 6 第3章 擬定零件工藝路線 8 3.1 選擇定位基準(zhǔn) 8 3.2 工藝過程設(shè)計中應(yīng)考慮的主要問題 8 3.2.1 加工方法選擇的原則 8 3.2.2 加工階段的劃分 9 3.2.3 工序的合理組合 10 3.3 工藝路線的選擇、比較與確定 10 3.4 確定機(jī)床、夾具、刀具及量具 12 3.5 確定零件加工余量 12 3.6 計算切削用量及時間定額 13 第4章 專用夾具的設(shè)計 21 4.1 選擇定位方案和定位元件 21 4.1.1 選擇定位方案 21 4.1.2 選擇定位元件 21 4.2 選擇夾緊方案和夾緊元件 21 4.2.1 選擇夾緊方案 22 4.2.2 選擇夾緊元件 23 4.3 夾具體的設(shè)計 23 4.4 選擇導(dǎo)向裝置—鉆套 24 4.5 計算鉆削力 24 4.6 計算夾緊力 24 4.7 分析定位誤差 25 結(jié)論 26 致謝 27 參考文獻(xiàn) 28 III 第1章 緒論 1.1 機(jī)床夾具的概述 夾具主要就是為了對產(chǎn)品進(jìn)行固定的，用來對產(chǎn)品進(jìn)行檢驗，生產(chǎn)還有處理的裝飾，并且讓工具附件在空間里所處的位置正確，這就是夾具。 在十八世紀(jì)末的時候，才有了夾具，后來科技一直都在發(fā)展，夾具從不重要變位非常重要。有研究單位進(jìn)行過統(tǒng)計，現(xiàn)在的零件，體積小的占到總數(shù)的八成以上，因為生產(chǎn)要求一直在提高，市場的競爭也是越來越大。不過，有的生產(chǎn)企業(yè)用的還是原來的專用夾具，生產(chǎn)能力一般；還有很多生產(chǎn)企業(yè)，在生產(chǎn)的時候有一半的夾具還用的是專用夾具，它損耗的真正數(shù)量在百分之十到百分之二十，這些年，因為科技的發(fā)展很快，我們國家的夾具都在更新為專業(yè)夾具。這樣一來，加工的成本也就變大了，浪費也變多了。要想讓這種狀況進(jìn)行改善，就要將數(shù)控機(jī)床柔性生產(chǎn)技術(shù)用到夾具生產(chǎn)中去。 1.2 機(jī)床夾具的分類 對機(jī)床夾具進(jìn)行歸類： 1、專用夾具 對一個，或者是一種特別的工件進(jìn)行生產(chǎn)而設(shè)計的夾具，就是專用夾具。在設(shè)計它的時候，不需要考慮它是不是通用，不過，專用夾具設(shè)計的時候要注意下面幾件事情，首先格局不能復(fù)雜，要簡單，拆裝的時候要簡單一些，假如說還有一些別的特別的要求，加裝一個動力裝置，這樣不僅節(jié)省時間，還節(jié)省力氣，這樣的夾具在加工的時候，精度是很高的，效率也是很高的，不過論文里面的這個夾具是游湖類的，它是非常特別的，開始設(shè)計，這個產(chǎn)品的成本是不小的，要加工更新的零件，因為產(chǎn)品的大小，還有要求都有改變，那么肯定就被淘汰了，結(jié)合上面說的，設(shè)計的這個零件生產(chǎn)的數(shù)量一定是大批量的，并且更新起來沒有那么快的。 2、可調(diào)式夾具 這種夾具的好處是，你生產(chǎn)好一批產(chǎn)品之后，通過手動調(diào)整夾具，接下來還能夠?qū)ζ渌螤畹漠a(chǎn)品進(jìn)行生產(chǎn)。 這種夾具也能進(jìn)行分類，分為萬能型的，還有特定可調(diào)節(jié)型的。萬能型的調(diào)節(jié)夾具可以生產(chǎn)的產(chǎn)品是非常多的，特定可以調(diào)節(jié)的夾具能夠生產(chǎn)的產(chǎn)品就沒有那么多了，它生產(chǎn)的零件都是比較單一的，正常來說，要跟別的夾具配合起來用，生產(chǎn)的產(chǎn)品基本上都差不多，并且大小改變不大，精度也沒有太大的改變。 這樣可以看出來，設(shè)計可調(diào)節(jié)型的夾具，一開始的更換頻率是沒有那么高的，盡管可行性是比較少的，但是對于這樣的夾具還能在市場上存活實在是不簡單，跟專用夾具是比不了的。 3、專門化拼裝夾具 在這兩種以外，還有一個夾具專門是為中專門的那套生產(chǎn)工序而存在的，就是組裝夾具，跟可調(diào)節(jié)夾具有點像，但是呢，它的針對性又更強(qiáng)一些，有點像專屬夾具，跟專屬夾具比，它多了一個可以組裝的性能。 4、自動化生產(chǎn)用夾具 現(xiàn)在技術(shù)一直在進(jìn)步，現(xiàn)在夾具研究了更新的一帶，全自動化的夾具，在進(jìn)行自動化生產(chǎn)的時候，有兩種：一個是專屬夾具自動化，還有一個是運輸夾具，它是可以用來對零件進(jìn)行搬運，并且別的夾具有的功能它都有。 1.3 夾具設(shè)計的特點和基本要求 1.3.1 夾具設(shè)計的特點 1、針對性較好； 2、質(zhì)量好，生產(chǎn)率高； 3、對于一套夾具來說，起決定性作用的就是夾緊部分； 4、設(shè)計夾具的時候，專業(yè)性很強(qiáng)； 5、設(shè)計時間不長，正常不需要算強(qiáng)度，剛度。 1.3.2 夾具設(shè)計的基本要求 設(shè)計夾具的時候，要符合下面幾個方面： 1、這個夾具設(shè)計出來一定要用起來方便； 2、一旦夾具壞了，那么在修的時候要容易； 3、設(shè)計夾具要簡單，并且修起來也簡單。前面的這些說的都是一個大概，接下來，在進(jìn)行設(shè)計的時候，具體要注意的事情，下面詳細(xì)的說一說： （1）設(shè)計的這個夾具，它的結(jié)構(gòu)要跟生產(chǎn)時候是完全一樣的，那么就需要我們對于生產(chǎn)產(chǎn)品的數(shù)量，還有加工時候的效率，產(chǎn)品的質(zhì)量，還有產(chǎn)品的性價比都要了解清楚，將他們設(shè)計的完全一樣。 （2）確保產(chǎn)品加工的精度。 設(shè)計零件一個重要的方面就是生產(chǎn)精度，在設(shè)計的時候尤為關(guān)鍵。 （3）拆還有裝都要容易一些。 設(shè)計的這個零件，首先拆起來要快，裝起來也要快，這樣的話，將來不管是修還是保養(yǎng)都比較容易的。 1.4 機(jī)床夾具在機(jī)械加工中的作用 1、保證工件的加工精度，穩(wěn)定產(chǎn)品質(zhì)量 在生產(chǎn)零件的時候，夾具就是用來確保確保產(chǎn)品所處的地點的精度。因為用的夾具可以進(jìn)行定位，那么，在生產(chǎn)的時候夾具就可以保證機(jī)床跟工件所處的位置，不會因為主觀因素產(chǎn)生什么影響，這樣一來生產(chǎn)的質(zhì)量就更加穩(wěn)定，可靠性更好。 2、勞動生產(chǎn)率更高，生產(chǎn)成本更低 將勞動生產(chǎn)率提高，讓產(chǎn)品生產(chǎn)的時間變短，要想實現(xiàn)這個目的就要將切削用量變大，讓輔助時間變短。用機(jī)床夾具，這樣就生產(chǎn)產(chǎn)品時候輔助時間就變短了，而且還能夠讓生產(chǎn)的產(chǎn)品剛度變大，切削量并且也變大，不需要進(jìn)行找正，并且花費在安裝上的時間變少了很多，這樣一來勞動生產(chǎn)率就變高了，成本也變低了。 3、改變工人的勞動環(huán)境，還有勞動強(qiáng)度 用了夾具之后，裝卸工件明顯要方便了很多，省了很多力氣，并且安全性更好。在對工件進(jìn)行安裝的時候，用夾具來進(jìn)行，定位更變便利，更加快，夾緊的時候要用一些增加力氣的裝置，那么工人工作時候的強(qiáng)度也就沒有那么大，并且可以對設(shè)備進(jìn)行保護(hù)，保證工作人員的安全。 1.5 機(jī)床夾具的發(fā)展趨勢 1、效率 現(xiàn)在的永磁夾具是用電子進(jìn)行控制的，走過去，只要一秒兩秒就把產(chǎn)品送下來了，節(jié)距基本上都是多機(jī)，多方向的，創(chuàng)建的工藝條件是非常多的。要想在安裝時候時間短一些，調(diào)整時候短一些，一分鐘之內(nèi)要進(jìn)行電火花的加工，并且要實現(xiàn)夾具的校準(zhǔn)。 2、模塊、組合 對夾具進(jìn)行設(shè)計，現(xiàn)在的發(fā)展方向是模塊化，設(shè)計模塊化夾具對于夾具的設(shè)計時間，還有夾具的質(zhì)量都是可以確保的?，F(xiàn)在我們國家設(shè)計夾具比較好的就是華中科技大學(xué)的下屬公司，他們還建立了一個網(wǎng)站，專門供夾具的專業(yè)人士進(jìn)行交流。 3、高精度 現(xiàn)在的零件質(zhì)量跟五十年前比，是提高了很多的，那么說，設(shè)計的夾具精度就必須要非常高才行。 4、公共經(jīng)濟(jì) 焊接夾具，種類不多，規(guī)格不多，這樣就可以組裝。功能是非常強(qiáng)大的，并且通用性是很好的，裝配起來容易，花的錢不多，那么推廣的話是非常容易的。 30 第2章 零件的工藝性分析 2.1 零件的結(jié)構(gòu)工藝性分析概述 結(jié)構(gòu)好的零件，對于設(shè)計的要求肯定是能夠滿足的，并且生產(chǎn)工藝也是能夠滿足的，在進(jìn)行生產(chǎn)的時候是可以加工成我們需要的結(jié)構(gòu)的，生產(chǎn)起來簡單，并且質(zhì)量也符合要求，并且工人的勞動量沒有多大。設(shè)計跟工藝有很大的關(guān)系，他們互相影響，設(shè)計者對加工工藝要進(jìn)行考慮，設(shè)計夾具的時候要滿足工藝的要求。 2.2 零件的組成表面、技術(shù)要求分析 2.2.1 零件的組成表面分析 1、18上下兩個端面所在的表面； 2、12上下兩個端面所在的表面； 3、Ф8孔所在的表面還有端面； 4、SФ30球面所在的表面還有端面； 5、右側(cè)M8螺紋通孔所在的表面還有端面。 2.2.2 零件的技術(shù)要求分析 1、M8螺紋通孔所在的表面，在加工完成之后保證Ra3.2um； 2、Ф8孔所在的表面，在加工完成之后保證Ra3.2um； 3、其他沒有標(biāo)注的表面還有端面，在加工完成之后保證Ra3.2um。 2.3 零件的作用 研究的對象是連桿。連桿是機(jī)器上主要傳動部件之一，是機(jī)器或者機(jī)構(gòu)的正常工作的前提。在工作中承受著劇變動載荷。 2.4 零件材料的確定 本次設(shè)計的連桿，其材料選擇QT40-17球墨鑄鐵，該材料購買成本不高、制造容易方便，性價比不錯；因為鑄鐵材料具有比較高的強(qiáng)度、剛度，并且在使用過程中還不容易發(fā)生變形。 QT40-17球墨鑄鐵在對其表面、端面進(jìn)行高精度刮研加工的很好，能夠容易形成油膜。零件見圖2-1連桿零件圖。 圖2-1 連桿零件圖 2.5 確定零件的生產(chǎn)類型 生產(chǎn)數(shù)量又三種，一種是大量的，一種是成批的，還有一種是單件的，本次所研究的連桿其生產(chǎn)類型確定為大批量生產(chǎn)，10000件/年。 2.6 確定零件的毛坯類型 毛坯進(jìn)行確定的時候，首先要考慮成本，盡管毛坯的形狀跟零件差不多，這樣加工余量就少了，原料的利用率也就變高了，成本自然就變少了，不過這樣的后果就是加工毛坯有難度，使用的加工設(shè)備肯定是非常昂貴的，這樣一來毛坯的制造成本也就變高了。那么，在確定毛坯的形狀，大小，還有種類的時候，要對零件的成本，還有拿來干什么用的都考慮清楚。將毛坯的形狀，種類，還有大小定下來之后，按照這個要求將毛坯圖紙畫出來，本次對零件選擇鑄造方式獲得，端面加工余量3mm，孔采用實心鑄造。 具體結(jié)構(gòu)見圖2-2連桿毛坯圖。 圖2-2 連桿毛坯圖 第3章 擬定零件工藝路線 3.1 選擇定位基準(zhǔn) 1、粗基準(zhǔn)的選擇 在對粗基準(zhǔn)進(jìn)行確定的時候要注意下面幾個方面： （1）確保任何一個面加工余量都是勻稱的； （2）零件上，幾個精度比較高的面，加工的很勻稱的時候，那么粗基準(zhǔn)就是加工余量最小的那個面； （3）上面要求都滿足，不要加工那個面，還有要加工的面就是定位粗基準(zhǔn)。 那么零件生產(chǎn)精度的要求就都滿足了，這樣零件的精度也就更高了；按照上面的要求，確定粗基準(zhǔn)就是等待進(jìn)行加工的產(chǎn)品的底面。 本次設(shè)計的連桿，選擇尺寸18下端面和20上端面為粗基準(zhǔn)。 2、精基準(zhǔn)的選擇 在對精基準(zhǔn)進(jìn)行選擇的時候，要注意下面幾點： （1）確保加工的面加工余量在分配的時候要合理； （2）零件在進(jìn)行裝夾的時候要更加簡單； （3）他們之間所處的位置要能夠確保； （4）要想所有加工的面加工余量滿足要求，那么精基準(zhǔn)應(yīng)該選擇加工余量比較小的那個面，不能在同一個大小上； （5）不能重復(fù)拿來使用。 本次設(shè)計的連桿，選擇Ф8孔及端面為精基準(zhǔn)。 3.2 工藝過程設(shè)計中應(yīng)考慮的主要問題 3.2.1 加工方法選擇的原則 1、在生產(chǎn)時候的經(jīng)濟(jì)性，還有精確度都要考慮進(jìn)去，這樣確定加工辦法。 2、要生產(chǎn)的零件的面不管是形狀大小，精度高低，還有面跟面所處地點的精度都要考慮進(jìn)去，這樣才來對加工辦法進(jìn)行確定。 3、確定的這個生產(chǎn)方式要滿足零件在加工時候的性能要求。 4、確定的這個生產(chǎn)方式和生產(chǎn)種類要能夠相互符合。 5、確定加工方式跟生產(chǎn)單位的機(jī)器還有工作人員的技術(shù)水平要匹配。 3.2.2 加工階段的劃分 根據(jù)在生產(chǎn)時候的性質(zhì)不一樣，還有作用不一樣，對工藝流程進(jìn)行劃分： 1、粗加工階段 對產(chǎn)品進(jìn)行粗加工是為了將一些多出來的金屬切除掉，這樣才能進(jìn)行后期的半精加工，還有精加工，這樣一來定位基準(zhǔn)也就有了，在進(jìn)行粗加工的時候，可以發(fā)現(xiàn)不好，不合格的毛坯，將他們都報廢掉，不再使用。進(jìn)行粗加工的機(jī)器功率是非常大的，并且剛性很好，精度不高，切削量是非常大的，這樣一來生產(chǎn)率就明顯提高很多，在進(jìn)行粗加工的時候，切削力是很大的，熱量也很大，自然夾緊力也就很大，這樣一來在加工的時候，不管是內(nèi)應(yīng)力還是形狀的改變都是非常大的，自然的生產(chǎn)出來的產(chǎn)品精度就沒有那么高了。通常生產(chǎn)時候公差等級在十一級到十二級，表面粗糙度的數(shù)值是。 2、半精加工階段 在這一步加工中，主要是為了將上一步加工沒有完成的加工繼續(xù)進(jìn)行，這樣為下一步的精加工進(jìn)行準(zhǔn)備，河陽加工余量就比較合適了。在進(jìn)行半精加工的時候，公差等級在九級到十級，表面粗糙度的數(shù)值是。 3、精加工階段 在進(jìn)行精加工的時候，主要完成前面階段沒有完成的加工量，是為了完全實現(xiàn)產(chǎn)品需要的結(jié)構(gòu)，產(chǎn)品所處的地點，還有產(chǎn)品的精度，還有產(chǎn)品的表面粗糙度這些都要符合實際的需要，因為精加工是在最后一步完成的，這樣可以避免將產(chǎn)品的面弄壞。 在進(jìn)行精加工的時候，使用的機(jī)床精度是非常高的，并且切削量是沒有多大的，并且工序產(chǎn)生的改變沒有多大，這樣一來生產(chǎn)起來精度就比較高了。在進(jìn)行精加工的時候，公差等級在六級到七級，表面粗糙度的數(shù)值大小在。 4、光整加工階段 要求很高的時候，產(chǎn)品要進(jìn)行光整加工，通過這個加工可以將產(chǎn)品的面質(zhì)量變得更好，并且還不會影響產(chǎn)品的大小精度。對于任何一個面所處的相對地點的偏差是不能改變的，它的精度等級在五級到六級，表面粗糙度的數(shù)值是。 另外加工步驟都安排下來了之后，能夠方便我們實行熱處理。因為在進(jìn)行熱處理的時候，性質(zhì)是不一樣的，有的熱處理在進(jìn)行粗加工之前就要進(jìn)行，有的在粗加工之后精加工之前進(jìn)行。 3.2.3 工序的合理組合 將加工辦法定下來之后，在定工藝流程的工序的時候，按照生產(chǎn)種類，產(chǎn)品的構(gòu)造，技術(shù)要求等等來進(jìn)行，在定工序流程的時候按照下面幾個方面來進(jìn)行： 1、工序分散原則 工序相對來說沒有那么復(fù)雜，那么在對切削量制定的時候選定比較合理的。使用的機(jī)器不是專用機(jī)器。在生產(chǎn)進(jìn)行之前要準(zhǔn)備的事情不多，換起來更加方便。對于工人來說，沒有太高的技術(shù)要求。不過因為需要的機(jī)器很多，需要的工人也是很多的，生產(chǎn)的時候占據(jù)的地方很大，加工步驟也比較長，所以在管理的時候有一定的難度。 2、工序集中原則 工序沒有多少，裝夾工件沒有多少次，這樣一來工藝線路也就沒有那么長了，這樣一來工人就不需要那么多，生產(chǎn)占據(jù)的面積也就沒有大，管理起來也就沒有那么難了，在進(jìn)行裝夾的時候，要對很多個面進(jìn)行加工，這樣一來這些面所處的地點精度就可以確保了。用的機(jī)器比較少，在很多生產(chǎn)進(jìn)行的時候用的機(jī)器都是專用的，并且這些機(jī)器的效率都非常高，這樣一來生產(chǎn)率就非常高了。不過因為機(jī)器是專用的，所以機(jī)器的造價也就更高，所以后期不管是調(diào)整還是維修都是有難度的，在生產(chǎn)之前進(jìn)行的準(zhǔn)備工作是非常多的。 正常來說，生產(chǎn)零件只有一種，批量不多的時候，要想管理起來簡單一些，所以工序的集中度要高。不過因為是一般機(jī)器，所以工序集中起來程度就沒有那么高。使用的專門機(jī)器構(gòu)造不能復(fù)雜，還有在組織流水線的時候用的是工夾具來進(jìn)行的。 3.3 工藝路線的選擇、比較與確定 設(shè)定加工路線的時候，首先要了解這個零件是什么形狀，大小精度，位置精度能不能實現(xiàn)。加工路線制定的時候，先對面加工，再對孔加工，先加工主要面，再加工次要面，先對基準(zhǔn)面進(jìn)行加工，先粗加工，再精加工。因為生產(chǎn)數(shù)量是非常多的，那么要用到專用機(jī)床，專用夾具，工序要盡可能的集中一點，這樣生產(chǎn)率就搞了，并且機(jī)床數(shù)量也沒有那么多，生產(chǎn)成本自然就降低了。 方案1： 工序1：精鑄； 工序2：熱處理； 工序3：粗銑18和12上端面； 工序4：粗銑18和12下端面； 工序5：半精銑18和12上端面； 工序6：半精銑18和12下端面； 工序7：精銑18和12上端面； 工序8：精銑18和12下端面； 工序9：鉆、擴(kuò)、鉸Ф8孔； 工序10：鉆、攻右側(cè)M8通孔； 工序11：清洗； 工序12：終檢； 工序13：入庫。 方案2： 工序1：精鑄； 工序2：熱處理； 工序3：鉆、擴(kuò)、鉸Ф8孔； 工序4：鉆、攻右側(cè)M8通孔； 工序5：粗銑18和12上端面； 工序6：粗銑18和12下端面； 工序7：半精銑18和12上端面； 工序8：半精銑18和12下端面； 工序9：精銑18和12上端面； 工序10：精銑18和12下端面； 工序11：清洗； 工序12：終檢； 工序13：入庫。 加工工藝路線方案的比較與確定： 方案一先加工端面，而后將其作為下面工序定位和加工的基準(zhǔn)，生產(chǎn)出來的產(chǎn)品尺寸要求以及形位公差能夠得到很好的保證。 方案二先對零件的內(nèi)孔進(jìn)行加工，而后將孔作為零件外圓和端面加工的基準(zhǔn)?？此贫ㄎ惠^好，但毛坯的外圓及端面采用的是鑄造，外圓和端面尺寸公差、平面度和垂直度都不能得到保證。 經(jīng)過對2種加工方案的選擇和分析，最終確定方案1作為本次零件加工方案。 3.4 確定機(jī)床、夾具、刀具及量具 1、銑削加工 （1）設(shè)備：X52K立式銑床； （2）夾具：專用夾具； （2）刀具：端面銑刀； （3）量具：游標(biāo)卡尺。 2、鉆削加工 （1）設(shè)備：Z3040搖臂鉆床； （2）夾具：專用夾具； （2）刀具：麻花鉆、擴(kuò)孔鉆、鉸孔鉆、絲錐鉆； （3）量具：游標(biāo)卡尺、螺紋量規(guī)。 3.5 確定零件加工余量 工序1：精鑄； 工序2：熱處理； 工序3：粗銑18和12上端面； 查閱切削加工手冊，取本工步加工余量為1.5mm； 工序4：粗銑18和12下端面； 查閱切削加工手冊，取本工步加工余量為1.5mm； 工序5：半精銑18和12上端面； 查閱切削加工手冊，取本工步加工余量為1mm； 工序6：半精銑18和12下端面； 查閱切削加工手冊，取本工步加工余量為1mm； 工序7：精銑18和12上端面； 查閱切削加工手冊，取本工步加工余量為0.5mm； 工序8：精銑18和12下端面； 查閱切削加工手冊，取本工步加工余量為0.5mm； 工序9：鉆、擴(kuò)、鉸Ф8孔； 工步1：鉆Ф8孔的底孔； 查閱切削加工手冊，取本工步加工余量為2.5mm（單邊）； 工步2：鉸Ф8孔； 查閱切削加工手冊，取本工步加工余量為1.4mm（單邊）； 工步3：鉸Ф8孔； 查閱切削加工手冊，取本工步加工余量為0.1mm（單邊）； 工序10：鉆、攻右側(cè)M8通孔； 工步1：鉆右側(cè)M8通孔的底孔； 查閱切削加工手冊，取本工步加工余量為2.5mm（單邊）； 工步2：攻右側(cè)M8通孔； 查閱切削加工手冊，取本工步加工余量為1.5mm（單邊）； 工序11：清洗； 工序12：終檢； 工序13：入庫。 3.6 計算切削用量及時間定額 工序1：精鑄； 工序2：熱處理； 工序3：粗銑18和12上端面； 1、設(shè)備：X52K立式銑床。 2、刀具：端面銑刀； 3、量具：游標(biāo)卡尺； 4、背吃刀量1.5mm； 5、進(jìn)給量。 6、切削速度=80m/min。 7、實際轉(zhuǎn)速、切削速度 ，其主軸轉(zhuǎn)速為n=300r/min； 實際切削速度 8、基本時間 式中：l=22.5，則 9、輔助時間 式中：，則 工序4：粗銑18和12下端面； 1、設(shè)備：X52K立式銑床。 2、刀具：端面銑刀； 3、量具：游標(biāo)卡尺； 4、背吃刀量1.5mm； 5、進(jìn)給量。 6、切削速度=80m/min。 7、實際轉(zhuǎn)速、切削速度 ，其主軸轉(zhuǎn)速為n=300r/min； 實際切削速度 8、基本時間 式中：l=22.5，則 9、輔助時間 式中：，則 工序5：半精銑18和12上端面； 1、設(shè)備：X52K立式銑床。 2、刀具：端面銑刀； 3、量具：游標(biāo)卡尺； 4、背吃刀量1mm； 5、進(jìn)給量。 6、切削速度=90m/min。 7、實際轉(zhuǎn)速、切削速度 ，其主軸轉(zhuǎn)速為n=375r/min； 實際切削速度 8、基本時間 式中：l=26.7，則 9、輔助時間 式中：，則 工序6：半精銑18和12下端面； 1、設(shè)備：X52K立式銑床。 2、刀具：端面銑刀； 3、量具：游標(biāo)卡尺； 4、背吃刀量1mm； 5、進(jìn)給量。 6、切削速度=90m/min。 7、實際轉(zhuǎn)速、切削速度 ，其主軸轉(zhuǎn)速為n=375r/min； 實際切削速度 8、基本時間 式中：l=26.7，則 9、輔助時間 式中：，則 工序7：精銑18和12上端面； 1、設(shè)備：X52K立式銑床。 2、刀具：端面銑刀； 3、量具：游標(biāo)卡尺； 4、背吃刀量0.5mm； 5、進(jìn)給量。 6、切削速度=100m/min。 7、實際轉(zhuǎn)速、切削速度 ，其主軸轉(zhuǎn)速為n=375r/min； 實際切削速度 8、基本時間 式中：l=27，則 9、輔助時間 式中：，則 工序8：精銑18和12下端面； 1、設(shè)備：X52K立式銑床。 2、刀具：端面銑刀； 3、量具：游標(biāo)卡尺； 4、背吃刀量0.5mm； 5、進(jìn)給量。 6、切削速度=100m/min。 7、實際轉(zhuǎn)速、切削速度 ，其主軸轉(zhuǎn)速為n=375r/min； 實際切削速度 8、基本時間 式中：l=27，則 9、輔助時間 式中：，則 工序9：鉆、擴(kuò)、鉸Ф8孔； 工步1：鉆Ф8孔的底孔； 1、加工設(shè)備：搖臂鉆床，型號Z3040；這樣一個搖臂鉆床能夠?qū)Σ煌慵瓿蓛?nèi)孔、螺紋孔、平頭孔等等多種工序的加工。雖然鉆床的型號有Z3080、Z3050、Z525等等，但該鉆床依然是性價比比較好的。在對機(jī)械制造機(jī)械這本書的查看，確定在進(jìn)行第一次初加工其精度要求在Ra80-10um；在進(jìn)行第二次半精加工其精度要求在Ra10-2.5um；在進(jìn)行第三次精加工其精度要求在Ra5-1.25um。顯然加工精度要求能夠滿足本工步。 2、加工刀具：麻花鉆； 3、測量工具：游標(biāo)卡尺； 4、背吃刀量2.5mm； 5、進(jìn)給量。 6、切削速度=8m/min。 7、主軸轉(zhuǎn)速及實際切削速度 ，查Z3040搖臂鉆床轉(zhuǎn)速圖，取n=525r/min； 取實際切削速度 8、基本時間 式中：l=18，則 9、輔助時間 式中：，則 工步2：鉸Ф8孔； 1、加工設(shè)備：搖臂鉆床，型號Z3040； 2、加工刀具：擴(kuò)孔鉆； 3、測量工具：游標(biāo)卡尺； 4、背吃刀量1.4mm； 5、進(jìn)給量。 6、切削速度=10m/min。 7、主軸轉(zhuǎn)速及實際切削速度 ，查Z3040搖臂鉆床轉(zhuǎn)速圖，取n=423r/min； 取實際切削速度 8、基本時間 式中：l=18，則 9、輔助時間 式中：，則 工步3：鉸Ф8孔； 1、加工設(shè)備：搖臂鉆床，型號Z3040； 2、加工刀具：鉸孔鉆； 3、測量工具：游標(biāo)卡尺； 4、背吃刀量0.1mm； 5、進(jìn)給量。 6、切削速度=12.5m/min。 7、主軸轉(zhuǎn)速及實際切削速度 ，查Z3040搖臂鉆床轉(zhuǎn)速圖，取n=525r/min； 取實際切削速度 8、基本時間 式中：l=18，則 9、輔助時間 式中：，則 工序10：鉆、攻右側(cè)M8通孔； 工步1：鉆右側(cè)M8通孔的底孔； 1、加工設(shè)備：搖臂鉆床，型號Z3040； 2、加工刀具：麻花鉆； 3、測量工具：游標(biāo)卡尺； 4、背吃刀量2.5mm； 5、進(jìn)給量。 6、切削速度=8m/min。 7、主軸轉(zhuǎn)速及實際切削速度 ，查Z3040搖臂鉆床轉(zhuǎn)速圖，取n=525r/min； 取實際切削速度 8、基本時間 式中：l=12，則 9、輔助時間 式中：，則 工步2：攻右側(cè)M8通孔； 1、加工設(shè)備：搖臂鉆床，型號Z3040； 2、加工刀具：絲錐鉆； 3、測量工具：螺紋量規(guī)； 4、背吃刀量1.5mm； 5、進(jìn)給量。 6、切削速度=10m/min。 7、主軸轉(zhuǎn)速及實際切削速度 ，查Z3040搖臂鉆床轉(zhuǎn)速圖，取n=423r/min； 取實際切削速度 8、基本時間 式中：l=12，則 9、輔助時間 式中：，則 工序11：清洗； 工序12：終檢； 工序13：入庫。 第4章 專用夾具的設(shè)計 4.1 選擇定位方案和定位元件 4.1.1 選擇定位方案 1、連桿 （1）利用18下端面、20上端面分別和夾具體凸臺定位，限制3個自由度。 （2）利用Ф8內(nèi)孔和工件定位銷定位，限制2個自由度。 （3）利用連接板前端面和工件插銷定位，限制1個自由度。 2、其他零件 均采用“一面兩銷”定位。 4.1.2 選擇定位元件 1、連桿：夾具體、工件定位銷、工件插銷。 2、其他零件：圓柱銷、菱形銷及相應(yīng)零件端面。圖4-1為夾具裝配圖。 圖4-1 夾具裝配圖 4.2 選擇夾緊方案和夾緊元件 確定工件的夾緊方案，設(shè)計夾緊裝置 要想工件被定位之后，生產(chǎn)加工的時候，它所處的位置是沒有改變的，那么需要夾緊裝置非常可靠才行，這樣一來才可以讓產(chǎn)品在進(jìn)行定位的時候，在夾具上不會出現(xiàn)位置的移動，也不會出現(xiàn)形狀的改變。夾緊裝置對于夾具來說是非常重要的，它可以產(chǎn)品面的精度還有表面粗糙度進(jìn)行確保。并且夾緊裝置有多復(fù)雜，跟產(chǎn)品的生產(chǎn)類型必須是相匹配的。 1、確定夾緊力的方向 在對夾緊力的方向進(jìn)行確定的時候，要注意下面幾點： （1）夾緊時候的方向跟產(chǎn)品加工面的所處位置的精度之間的關(guān)系 夾緊力的方向要跟定位基準(zhǔn)垂直，這樣工件定位的精度才能確保。工件的定位基準(zhǔn)正常都是非常大的，這樣的話，工件跟定位件的接觸就是比較好的，并且產(chǎn)生產(chǎn)品的形狀的改變不大，那么說，對三杠孔進(jìn)行加工的時候，水平方向上的夾緊力確定是垂直于底平面的方向。 （2）確定的這個夾緊力的方向應(yīng)該能夠保證定位的可靠性 （3）產(chǎn)品在進(jìn)行裝卸的時候一定要容易些 要想定位簡單一些，定位的地點要選的恰當(dāng)一些，通過產(chǎn)品自身的重量，確保它停留在規(guī)定好的地方，這樣一來，人工就不需要進(jìn)行操作了。也就是說，夾緊力的方向跟重力的方向是一樣的，不過論文里面生產(chǎn)三桿孔，如果夾緊力跟重力的方向重合，那么夾緊裝置也就不好布局了。那么就確定跟底平面A垂直的方向是可以的。 2、夾緊裝置 夾緊裝置有兩種，一個是機(jī)動的，一個是手動的。論文里面的夾緊裝置用的是手動的，螺釘還有螺母，還有鉸鏈都是用固定手柄壓緊的，之后再跟夾緊零件配合。 4.2.1 選擇夾緊方案 1、連桿 （1）利用鉆模夾緊座、夾緊座、方頭螺栓、V型夾緊塊對工件左右夾緊。 （2）利用移動壓板、雙頭螺栓、連接螺栓、墊圈、六角螺母、彈簧對工件上下夾緊。 2、其他零件 對角線方向?qū)ζ溥M(jìn)行上下夾緊。 4.2.2 選擇夾緊元件 1、連桿：鉆模夾緊座、夾緊座、方頭螺栓、V型夾緊塊、移動壓板、雙頭螺栓、連接螺栓、墊圈、六角螺母、彈簧。 2、其他零件：2個內(nèi)六角螺栓。 4.3 夾具體的設(shè)計 在夾具上的這些部分跟零件，因為夾具連接在一起，成為整體。所夾具跟機(jī)床怎么樣連接，就在于夾具是什么形狀，夾具有多大。針對夾具體在進(jìn)行設(shè)計的時候，應(yīng)該滿足下面幾點要求： 1、精度要恰當(dāng)，并且尺寸的穩(wěn)定性要好 在夾具上的一些重要面，比方說進(jìn)行安裝，定位的零件的面，他們的大小，還有形狀精度都要滿足要求，并且相對的位置還要恰當(dāng)。詳細(xì)的精度要求在零件圖里面都標(biāo)出來了。要想讓夾具的大小穩(wěn)定一些，對夾具要進(jìn)行時效處理。 2、強(qiáng)度還有剛度都要滿足要求 生產(chǎn)的時候，夾具受到的切削力還有夾緊力是非常大的。要想夾具體不會出現(xiàn)太大的形狀的改變還有振動，那么這個夾具的強(qiáng)度，還有剛度都要滿足要求。所以夾具的壁厚是要厚一些的，這也夾具上要有加強(qiáng)筋。 3、夾具體工藝性好 對夾具進(jìn)行生產(chǎn)，裝配還有檢驗的時候要方便，并且要裝一些零件在夾具的面，那么要鑄造一個凸臺在上面。 4、排屑的時候更加方便 切削太多的話，夾具上要安排一個排屑裝置。 5、裝在起床上的時候要非常穩(wěn)定，非?？煽? 在機(jī)床上安裝夾具，通過夾具體的安裝面跟機(jī)床對應(yīng)的面進(jìn)行配合來實現(xiàn)。 因為有這些要求，保證毛坯進(jìn)行鑄造工藝要好，并且抗壓強(qiáng)度，剛性還有抗振性都非常好。本次設(shè)計的夾具體采用鑄造的方式獲得，材料的牌號選擇HT200灰鑄鐵，零件的結(jié)構(gòu)形式及外形尺寸見圖4-2夾具體零件圖。 圖4-2 夾具體零件圖 4.4 選擇導(dǎo)向裝置—鉆套 對零件右側(cè)M8通孔進(jìn)行鉆削加工，除了鉆模夾緊座外，還應(yīng)有鉆頭的導(dǎo)向裝置鉆套。 本次選快換鉆套作為鉆頭的導(dǎo)向元件。 4.5 計算鉆削力 根據(jù)相關(guān)設(shè)計資料和設(shè)計指南，得鉆削力計算方法： 其中P—鉆削力； D─鉆頭直徑，Φ8mm； S—進(jìn)給量，0.1mm； HB─布氏硬度，175-255HB，取230HB。 所以 4.6 計算夾緊力 。 為基本安全系數(shù)，取1.5； 為加工性質(zhì)系數(shù)，取1.1； 為刀具鈍化系數(shù)，取1.1； 為繼續(xù)切削系數(shù)，取1.1； 為夾緊力穩(wěn)定系數(shù)，取1.3； 為手動夾緊手柄位置系數(shù)，取1.0。 所以=2.6 實際夾緊力應(yīng)為：。 其中及為夾具定位面及夾緊面上的摩擦系數(shù)，，。 所以 取螺栓預(yù)緊力。 選M6雙頭螺栓。 則，小于45鋼許用應(yīng)力。 選M6雙頭螺栓，合適。 4.7 分析定位誤差 零件的主要定位元件為夾具體，工件定位銷和工件插銷。 1、夾具體 根據(jù)結(jié)構(gòu)特點和資料，確定夾具體的結(jié)構(gòu)及尺寸公差，夾具體保證軸向誤差。 2、工件定位銷和工件插銷 查《機(jī)床夾具設(shè)計手冊》，確定工件定位銷和工件插銷的尺寸及形位公差，工件定位銷和工件插銷保證徑向誤差。 結(jié)論 結(jié)果了這么長時間的設(shè)計和計算，終于完成了連桿的工藝規(guī)程設(shè)計還有專用夾具設(shè)計。下面將本次設(shè)計的主要內(nèi)容總結(jié) 1、對夾具的發(fā)展、組成、研究現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢進(jìn)行了解，這樣為后面的設(shè)計和計算奠定基礎(chǔ)； 2、對零件的作用、加工性能進(jìn)行分析，確定零件的生產(chǎn)類型、制造形式； 3、編寫加工工藝路線、對零件在加工過程中使用到的主軸轉(zhuǎn)速、切削速度等等數(shù)據(jù)進(jìn)行計算，同時填寫工序卡； 4、對專用夾具部分進(jìn)行設(shè)計，確定夾緊、定位方案，選擇定位和夾緊元件；設(shè)計非標(biāo)零件； 5、對零件的零件圖、毛坯圖進(jìn)行繪制，對夾具裝配圖及所有的非標(biāo)零件圖進(jìn)行繪制，編寫了本設(shè)計說明書。 致謝 第一個要特別感謝我的指導(dǎo)老師。在我畢業(yè)論文的寫的過程中，指導(dǎo)老師給我提供了相當(dāng)大的幫助和指導(dǎo)。從開始選題到中期修正，到最終定稿，指導(dǎo)老師給我提供了許多寶貴建議。 第二個要感謝學(xué)校所有曾經(jīng)教過我的專業(yè)老師，老師們教會了我的不光是專業(yè)知識，更多的是對待學(xué)習(xí)、對待生活的態(tài)度。 最后也要感謝父母，你們是我奮斗的動力，只要有你們，不管面有什么樣的困難，我都不會害怕。最后對各位專家、教授還有各位老師對我畢業(yè)設(shè)計的評審和指導(dǎo)表示我最衷心的感謝！謝謝！ 參考文獻(xiàn) [1] 哈爾濱工業(yè)大學(xué)，上海工業(yè)大學(xué).機(jī)械制造工藝學(xué)（第3分冊）[M]，上海：上?？茖W(xué)技術(shù)出版社，2008.6，(39-55) [2] 姜振雄.鋼鐵熱處理[M]，北京：機(jī)械工業(yè)出版社,1997 [3] 劉英.機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)[M]，北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2008.9 [4] 戴枝榮.工程材料及機(jī)械制造基礎(chǔ)[M]，北京：高等教育出版社，2003.5(171-178) [5] 王凡.實用機(jī)械制造工藝設(shè)計手冊[M]，北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2008.5 [6] 上海市金屬切削技術(shù)協(xié)會.金屬切削手冊[M]，上海：上海科學(xué)技術(shù)出版社,2002 [7] 周昌治.機(jī)械制造工藝學(xué)[M]，重慶：重慶大學(xué)出版社,2004.10，(180-183) [8] 柯建宏.機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計[M]，武漢：華中科技大學(xué)出版社，2008.1 [9] 陳宏鈞等編.典型零件機(jī)械加工生產(chǎn)實例[M]，北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2004.8 [10] 黃如林.切削加工簡明實用手冊[M]，北京：化學(xué)工業(yè)出版社,2004.4 [11] 梁柄文.機(jī)械加工工藝與竅門[M]，北京：機(jī)械工業(yè)出版社,2003.10 [12] 王啟義.機(jī)械制造裝備設(shè)計[M]，北京：冶金工業(yè)出版社，2002.4，(160-202) [13] 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