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設(shè) 計(jì) 說(shuō) 明 書(shū)
設(shè)計(jì)題目： 連桿的工工藝規(guī)程及鉆、鉸Ф10H9孔的夾具設(shè)計(jì)
設(shè) 計(jì) 者：
指導(dǎo)教師：
日 期 ：
摘 要
本次設(shè)計(jì)內(nèi)容涉及了機(jī)械制造工藝及機(jī)床夾具設(shè)計(jì)、金屬切削機(jī)床、公差配合與測(cè)量等多方面的知識(shí)。
連桿加工工藝規(guī)程及其鉆、鉸Φ10H9孔的夾具設(shè)計(jì)是包括零件加工的工藝設(shè)計(jì)、工序設(shè)計(jì)以及專(zhuān)用夾具的設(shè)計(jì)三部分。在工藝設(shè)計(jì)中要首先對(duì)零件進(jìn)行分析，了解零件的工藝再設(shè)計(jì)出毛坯的結(jié)構(gòu)，并選擇好零件的加工基準(zhǔn)，設(shè)計(jì)出零件的工藝路線(xiàn)；接著對(duì)零件各個(gè)工步的工序進(jìn)行尺寸計(jì)算，關(guān)鍵是決定出各個(gè)工序的工藝裝備及切削用量；然后進(jìn)行專(zhuān)用夾具的設(shè)計(jì)，選擇設(shè)計(jì)出夾具的各個(gè)組成部件，如定位元件、夾緊元件、引導(dǎo)元件、夾具體與機(jī)床的連接部件以及其它部件；計(jì)算出夾具定位時(shí)產(chǎn)生的定位誤差，分析夾具結(jié)構(gòu)的合理性與不足之處，并在以后設(shè)計(jì)中注意改進(jìn)。
關(guān)鍵詞：工藝、工序、切削用量、夾緊、定位、誤差。
ABSTRCT
This design content has involved the machine manufacture craft and the engine bed jig design, the metal-cutting machine tool, the common difference coordination and the survey and so on the various knowledge.
The reduction gear box body components technological process and its the processing ￠ 140 hole jig design is includes the components processing the technological design, the working procedure design as well as the unit clamp design three parts. Must first carry on the analysis in the technological design to the components, understood the components the craft redesigns the semi finished materials the structure, and chooses the good components the processing datum, designs the components the craft route; After that is carrying on the size computation to a components each labor step of working procedure, the key is decides each working procedure the craft equipment and the cutting specifications; Then carries on the unit clamp the design, the choice designs the jig each composition part, like locates the part, clamps the part, guides the part, to clamp concrete and the engine bed connection part as well as other parts; Position error which calculates the jig locates when produces, analyzes the jig structure the rationality and the deficiency, and will design in later pays attention to the improvement.
Keywords: The craft, the working procedure, the cutting specifications, clamp, the localization, the error
目 錄
序言…………………………………………………………………1
一. 零件分析 ……………………………………………………2
1.1 零件作用 ………………………………………………2
1.2零件的工藝分析…………………………………………2
二. 工藝規(guī)程設(shè)計(jì)…………………………………………………3
2.1確定毛坯的制造形式……………………………………3
2.2基面的選擇傳……………………………………………3
2.3制定工藝路線(xiàn)……………………………………………3
2.4機(jī)械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的確定…………4
2.5確定切削用量及基本工時(shí)………………………………4
三 專(zhuān)用夾具設(shè)計(jì) ………………………………………………6
3.1問(wèn)題的提出 ………………………………………………6
3.2定位基準(zhǔn)的選擇 …………………………………………6
3.3定位元件的設(shè)計(jì) …………………………………………6
3.4切削力及夾緊力計(jì)算 ……………………………………7
3.5定位誤差分析 ……………………………………………7
3.6夾具設(shè)計(jì)及操作簡(jiǎn)要說(shuō)明 ………………………………9
總 結(jié)………………………………………………………………11
致 謝………………………………………………………………12
參考文獻(xiàn) …………………………………………………………13
序 言
機(jī)械制造業(yè)是制造具有一定形狀位置和尺寸的零件和產(chǎn)品，并把它們裝備成機(jī)械裝備的行業(yè)。機(jī)械制造業(yè)的產(chǎn)品既可以直接供人們使用，也可以為其它行業(yè)的生產(chǎn)提供裝備，社會(huì)上有著各種各樣的機(jī)械或機(jī)械制造業(yè)的產(chǎn)品。我們的生活離不開(kāi)制造業(yè)，因此制造業(yè)是國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展的重要行業(yè)，是一個(gè)國(guó)家或地區(qū)發(fā)展的重要基礎(chǔ)及有力支柱。從某中意義上講，機(jī)械制造水平的高低是衡量一個(gè)國(guó)家國(guó)民經(jīng)濟(jì)綜合實(shí)力和科學(xué)技術(shù)水平的重要指標(biāo)。
連桿加工工藝規(guī)程及其鉆、鉸Φ10H9孔的夾具設(shè)計(jì)是在學(xué)完了機(jī)械制圖、機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)、機(jī)械設(shè)計(jì)、機(jī)械工程材料等進(jìn)行課程設(shè)計(jì)之后的下一個(gè)教學(xué)環(huán)節(jié)。正確地解決一個(gè)零件在加工中的定位，夾緊以及工藝路線(xiàn)安排，工藝尺寸確定等問(wèn)題，并設(shè)計(jì)出專(zhuān)用夾具，保證零件的加工質(zhì)量。本次設(shè)計(jì)也要培養(yǎng)自己的自學(xué)與創(chuàng)新能力。因此本次設(shè)計(jì)綜合性和實(shí)踐性強(qiáng)、涉及知識(shí)面廣。所以在設(shè)計(jì)中既要注意基本概念、基本理論，又要注意生產(chǎn)實(shí)踐的需要，只有將各種理論與生產(chǎn)實(shí)踐相結(jié)合，才能很好的完成本次設(shè)計(jì)。
本次設(shè)計(jì)水平有限，其中難免有缺點(diǎn)錯(cuò)誤，敬請(qǐng)老師們批評(píng)指正。
一：零件的分析
1.1：零件的作用
連桿的作用待查
1.2、零件的工藝分析
連桿的加工共有二組加工表面，它們相互之間沒(méi)有要求?，F(xiàn)分述如下：
1、以外圓面為中心的加工面，這組面包括：Φ26圓和Φ20圓的兩端面，R9的兩端面及寬2的槽。
2、以Ф26端面為基準(zhǔn)的加工面，這組面包括：鉆、鉸Ф10H9孔和Ф14H9孔及其兩端倒角，鉆Φ7孔，攻絲M6。
有以上的分析可知，對(duì)于這兩組加工表面而言，可以先加工其中一組表面，然后借助于夾具加工另一組表面，并保證它們的精度。
二 、工藝規(guī)程的設(shè)計(jì)
2.1 、確定毛坯的的制造形式
零件材料為45。連桿在加工過(guò)程中的精度保證很重要，它對(duì)工件的定位有一定的保證作用。
2.2 、基準(zhǔn)的選擇
（1）、 粗基準(zhǔn)的的選擇 根據(jù)粗基準(zhǔn)的選擇原則，要以非加工表面為粗基準(zhǔn)，且粗基準(zhǔn)只能使用一次，對(duì)本工件來(lái)說(shuō)選擇R9和Φ20的外圓面為粗基準(zhǔn)是非常合理的。
（2） 、精基準(zhǔn)的選擇 主要考慮的是基準(zhǔn)的重合問(wèn)題。當(dāng)設(shè)計(jì)與工序的基準(zhǔn)不重合時(shí)，因該進(jìn)行尺寸換算。以已加工的端面作為精基準(zhǔn)。
2.3 、制訂工藝路線(xiàn)
（1）、工藝路線(xiàn)方案一：
工序1：整形
工序2：粗銑工件大小端面頂面
工序3：粗銑工件大小端面底面
工序4：精銑工件大小端面頂面
工序5：精銑工件大小端面底面
工序6：鉆、鉸Φ10H9孔
工序7：兩端倒角1×45°
工序8：鉆、鉸Φ14H9孔
工序9：兩端倒角1×45°
工序10：銑寬2mm槽
工序11：鉆Φ5孔,鉸Φ7孔、攻絲M6
工序12：去毛刺
工序13：質(zhì)檢、入庫(kù)
2.4 、機(jī)械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的確定
“連桿”零件材料為45，生產(chǎn)類(lèi)型為大批量生產(chǎn)，采用鍛造。
1、 不加工表面毛坯尺寸
不加工表面毛坯按照零件圖給定尺寸為自由度公差，由鍛造可直接獲得。
2、 連桿的加工表面
由于連桿的Φ26及Φ20孔的兩端面，粗糙度要求為6.4，查相關(guān)資料知余量留1.0比較合適。
3、 連桿的孔
因孔直徑最大才為14mm,很難直接鑄造出孔，所以鑄造成實(shí)心
毛坯為實(shí)心?？椎木纫蠼橛贗T9—IT11之間。
2.5、 確定切削用量及基本工時(shí)
工序6：鉆、鉸Φ10H9的孔
工步一：鉆Φ9.5的孔
1）機(jī)床：Z525鉆床
刀具：根據(jù)《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》表10-61選取高速鋼麻花鉆Φ9.5進(jìn)給量 取f=0.13mm/r
2)切削速度 V=24~34m/min. 取V=30m/min
3)確定機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速
ns== 1006r/min
與1006r/min相近的機(jī)床轉(zhuǎn)速為1100r/min。現(xiàn)選取=1100r/min。
所以實(shí)際切削速度==
4) 切削工時(shí)，按《工藝手冊(cè)》表6.2-1。
t= ;其中l(wèi)=14mm; =7mm; =3mm;
t= =0.168（min)
工步二：鉸Φ10H9的孔
機(jī)床：Z525鉆床
刀具：根據(jù)《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》表10-61選取Φ10的鉸刀
1)進(jìn)給量 取f=0.13mm/r
2)切削速度 V=24~34m/min. 取V=30m/min
3)確定機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速
ns== 955r/min
與955r/min相近的機(jī)床轉(zhuǎn)速為950r/min?，F(xiàn)選取=950r/min。
所以實(shí)際切削速度==
4) 切削工時(shí)，按《工藝手冊(cè)》表6.2-1。
t=i ;其中l(wèi)=14mm; =1mm; =3mm;
t= =0.146（min)
三 、 專(zhuān)用夾具的設(shè)計(jì)
為了提高勞動(dòng)生產(chǎn)率，保證加工質(zhì)量，降低勞動(dòng)強(qiáng)度，需要設(shè)計(jì)專(zhuān)用夾具。由老師分配的任務(wù)，我被要求設(shè)計(jì)：鉆、鉸Φ10H9孔，選用機(jī)床：Z525型鉆床
定位方案的確定：
方案一:一固定V型塊，一擋銷(xiāo)，一支承板來(lái)定位。（壓板夾緊）
方案二：一支承板，兩擋銷(xiāo)，一擋板來(lái)定位。（壓板夾緊）
方案三：一固定V型塊，一活動(dòng)V型塊（夾緊工件），一支承板來(lái)定位。
現(xiàn)對(duì)以上三個(gè)方案進(jìn)行分析比較，方案一完全定們，不過(guò)壓板夾緊時(shí)工件易錯(cuò)位，且工件裝夾不便，浪費(fèi)工時(shí)。方案二為過(guò)定義，工件裝夾不便，效率低。方案三，完全定位，且工件裝夾比上兩種容易，節(jié)省工時(shí)，所以采用方案三，以下對(duì)方案三進(jìn)行分析：
3.1、問(wèn)題提出
本夾具主要用來(lái)鉆、鉸Φ10H9孔，因?yàn)殂@、鉸Φ10H9孔本身精度要求不高，只與Φ14H9孔的中心線(xiàn)距離為78，因此以提高生產(chǎn)效率為主。在本道工序加工時(shí)，主要應(yīng)考慮如何提高生產(chǎn)率、降低勞動(dòng)強(qiáng)度、。
3.2 定位基準(zhǔn)的選擇
以Ф20的孔與R9的外圓及已加工的端面為定位基準(zhǔn)。
3.3定位元件的設(shè)計(jì)
本工序選用的定位基準(zhǔn)為一平面、兩外圓面定位，所以相應(yīng)的夾具上的定位元件應(yīng)是一面兩V型塊。因此進(jìn)行定位元件的設(shè)計(jì)主要是對(duì)一面兩V型塊進(jìn)行設(shè)計(jì)。
根據(jù)加工要求和基準(zhǔn)重合原則，則以Ф20的孔與R9的外圓及已加工的端面，定位元件采用一支承板兩V型塊。
3.4切削力和夾緊力的計(jì)算
由于本道工序主要完成工藝孔的鉆孔加工，鉆削力。由《切削手冊(cè)》得：
鉆削力 式（5-2）
鉆削力矩 式（5-3）
式中：
代入公式（5-2）和（5-3）得
本道工序加工工藝孔時(shí)，夾緊力方向與鉆削力方向相同。因此進(jìn)行夾緊立計(jì)算無(wú)太大意義。只需定位夾緊部件的銷(xiāo)釘強(qiáng)度、剛度適當(dāng)即能滿(mǎn)足加工要求。
3.5 定位誤差分析
定位誤差是指采用調(diào)整法加工一批工件時(shí)，由于定位不準(zhǔn)確而造成某一工序在工序尺寸（通常是指加工表面對(duì)工序基準(zhǔn)的距離尺寸）或位置要求方面的加工誤差。
當(dāng)采用夾具加工工件時(shí)，由于工件定位基準(zhǔn)和定位元件的工作表面均有制造誤差使定位基準(zhǔn)位置變化，即定位基準(zhǔn)的最大變動(dòng)量，故由此引起的誤差稱(chēng)為基準(zhǔn)位置誤差，而對(duì)于一批工件來(lái)講就產(chǎn)生了定位誤差。如圖1所示
圖1用V型塊定位加工時(shí)的定位誤差
當(dāng)定位基準(zhǔn)與工序基準(zhǔn)不重合時(shí)，就產(chǎn)生了基準(zhǔn)不重合誤差。基準(zhǔn)不重合誤差即工序基準(zhǔn)相對(duì)定位基準(zhǔn)理想位置的最大變動(dòng)量。
定位誤差指一批工件采用調(diào)整法加工，僅僅由于定位不準(zhǔn)而引起工序尺寸或位置要求的最大可能變動(dòng)范圍。定位誤差主要由尺寸位置誤差和基準(zhǔn)不重合誤差組成。
根據(jù)相關(guān)公式和公差確定具體變動(dòng)量。如圖2，兩個(gè)極端情況：情況1：d1=d1,d2=d2使工序基準(zhǔn)盡可能地"高"得加工尺寸；情況2：d1=d1,d2=d2使工序基準(zhǔn)盡可能地"低"得加工尺寸。且該工序定位誤差
圖2 定位誤差
=O1O2+(d2-（d2-Td2))/2
=Td1/(2sina/2)+Td2/2
=0.043/2sin45+0.03/2
0.392
3.6 夾具設(shè)計(jì)及簡(jiǎn)要操作說(shuō)明
本工件采用支承板及兩V型塊定位，通過(guò)一固定V型塊和一可調(diào)V型塊來(lái)固定工件，這樣操作更加簡(jiǎn)單，迅速，特別適合大批量生產(chǎn)，總體來(lái)說(shuō)這套夾具是非常不錯(cuò)的。能滿(mǎn)足批量生產(chǎn)要求
裝配圖附圖如下：
夾具體附圖如下：
總 結(jié)
設(shè)計(jì)即將結(jié)束了，時(shí)間雖然短暫但是它對(duì)我們來(lái)說(shuō)受益菲淺的，通過(guò)這次的設(shè)計(jì)使我們不再是只知道書(shū)本上的空理論，不再是紙上談兵，而是將理論和實(shí)踐相結(jié)合進(jìn)行實(shí)實(shí)在在的設(shè)計(jì)，使我們不但鞏固了理論知識(shí)而且掌握了設(shè)計(jì)的步驟和要領(lǐng)，使我們更好的利用圖書(shū)館的資料，更好的更熟練的利用我們手中的各種設(shè)計(jì)手冊(cè)和AUTOCAD等制圖軟件，為我們踏入設(shè)計(jì)打下了好的基礎(chǔ)。
課程設(shè)計(jì)使我們認(rèn)識(shí)到了只努力的學(xué)好書(shū)本上的知識(shí)是不夠的，還應(yīng)該更好的做到理論和實(shí)踐的結(jié)合。因此同學(xué)們非常感謝老師給我們的辛勤指導(dǎo)，使我們學(xué)到了好多，也非常珍惜學(xué)院給我們的這次設(shè)計(jì)的機(jī)會(huì)，它將是我們畢業(yè)設(shè)計(jì)完成的更出色的關(guān)鍵一步。
致 謝
這次設(shè)計(jì)使我收益不小，為我今后的學(xué)習(xí)和工作打下了堅(jiān)實(shí)和良好的基礎(chǔ)。但是，查閱資料尤其是在查閱切削用量手冊(cè)時(shí)，數(shù)據(jù)存在大量的重復(fù)和重疊，由于經(jīng)驗(yàn)不足，在選取數(shù)據(jù)上存在一些問(wèn)題，不過(guò)我的指導(dǎo)老師每次都很有耐心地幫我提出寶貴的意見(jiàn)，在我遇到難題時(shí)給我指明了方向，最終我很順利的完成了畢業(yè)設(shè)計(jì)。
這次設(shè)計(jì)成績(jī)的取得，與指導(dǎo)老師的細(xì)心指導(dǎo)是分不開(kāi)的。在此，我衷心感謝我的指導(dǎo)老師，特別是每次都放下她的休息時(shí)間，耐心地幫助我解決技術(shù)上的一些難題，她嚴(yán)肅的科學(xué)態(tài)度，嚴(yán)謹(jǐn)?shù)闹螌W(xué)精神，精益求精的工作作風(fēng)，深深地感染和激勵(lì)著我。從課題的選擇到項(xiàng)目的最終完成，她都始終給予我細(xì)心的指導(dǎo)和不懈的支持。多少個(gè)日日夜夜，她不僅在學(xué)業(yè)上給我以精心指導(dǎo)，同時(shí)還在思想、生活上給我以無(wú)微不至的關(guān)懷，除了敬佩指導(dǎo)老師的專(zhuān)業(yè)水平外，她的治學(xué)嚴(yán)謹(jǐn)和科學(xué)研究的精神也是我永遠(yuǎn)學(xué)習(xí)的榜樣，并將積極影響我今后的學(xué)習(xí)和工作。在此謹(jǐn)向指導(dǎo)老師致以誠(chéng)摯的謝意和崇高的敬意。
參 考 文 獻(xiàn)
1. 切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè),艾興、肖詩(shī)綱主編,機(jī)械工業(yè)出版社出版，1994年
2.機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)，李益民主編，機(jī)械工業(yè)出版社出版，1994年
3.機(jī)床夾具設(shè)計(jì)，哈爾濱工業(yè)大學(xué)、上海工業(yè)大學(xué)主編，上海科學(xué)技術(shù)出版社出版，1983年
4.機(jī)床夾具設(shè)計(jì)手冊(cè)，東北重型機(jī)械學(xué)院、洛陽(yáng)工學(xué)院、一汽制造廠(chǎng)職工大學(xué)編，上海科學(xué)技術(shù)出版社出版，1990年
5.金屬機(jī)械加工工藝人員手冊(cè)，上?？茖W(xué)技術(shù)出版社，1981年10月
6.機(jī)械制造工藝學(xué)，郭宗連、秦寶榮主編，中國(guó)建材工業(yè)出版社出版，1997年
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