《課程設(shè)計連桿蓋夾具設(shè)計說明書》由會員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《課程設(shè)計連桿蓋夾具設(shè)計說明書（18頁珍藏版）》請在裝配圖網(wǎng)上搜索。

1、 課程設(shè)計 院 別： 機電學院 專 業(yè)：機械設(shè)計制造及其自動化 姓 名： 學 號： 指導(dǎo)教師： 日 期： 2011年5月 目錄 機床夾具設(shè)計課程設(shè)計任務(wù)書 2 序言 3 一、零件的分析 3 1、零件的生產(chǎn)類型 3 2、零件的工藝分析 4 二、工藝規(guī)程設(shè)計 5 1、毛坯的選擇及毛坯的余量確定 5 2、基準的選擇

2、 6 3、制定工藝路線 6 4、工序內(nèi)容設(shè)計 8 三、銑床夾具設(shè)計 12 1、設(shè)計任務(wù) 12 2、夾具方案分析 12 2.1工件的定位方案分析 12 2.2加緊方案分析 13 2.3夾具體設(shè)計 14 四、設(shè)計小結(jié) 15 參考文獻 16 機床夾具設(shè)計課程設(shè)計任務(wù)書 一．設(shè)計題目： 設(shè)計連桿蓋銑下地面（連桿蓋與連桿體的剖分面）專用夾具設(shè)計（生產(chǎn)綱領(lǐng)：大批量） 二．設(shè)計要求：（上交電子文件和紙資文件） 零件圖 1張 工序圖

3、 1張 專用夾具裝配圖 1張 夾具體零件圖 1張 課程設(shè)計說明書 1份 三、時間：二周(2010～2011學年度第二學期的第十四、十五周) 四、設(shè)計步驟及要求： 第一部分 檢驗、分析 1．檢驗、分極零件圖 繪制零件圖，分析視圖是否完整，是否有不合理之處 2．零件技術(shù)經(jīng)濟分析 哪些面是重要表面，哪些面的技術(shù)要求較高，哪些面有位置精度要求 第二部分 制定工藝路線

4、 1．毛坯的選擇及毛坯余量確定 2、基準的選擇 3．制定工藝路線，填寫工藝過程卡 第三部分．夾具的設(shè)計 1．確定加工部位，分析技術(shù)要求 2．確定定位方案 1）.選擇定位元件，包括尺寸和公差 2）.分析定位的合理性，判斷有無欠定位和過定位 3．確定夾緊方案，選擇夾緊元件和夾緊結(jié)構(gòu) 第四部分．夾具結(jié)構(gòu)設(shè)計 1. 夾具體及其它零件設(shè)計，確定夾具詳細結(jié)構(gòu)。 2. 定位誤差計算 第五部分．夾具體繪制 總裝圖繪制，零件圖繪制 序言 本課程設(shè)計是在學完了機械制造技術(shù)基礎(chǔ)和大部分專業(yè)課的基礎(chǔ)上進行的。 本設(shè)計是根據(jù)學生的實際能力以及結(jié)合現(xiàn)代技術(shù)的發(fā)展趨勢綜合考慮而

5、做的，主要培養(yǎng)學生綜合運用學過的知識，獨立地分析和擬定一個零件的合理工藝路線，初步具備設(shè)計一個中等復(fù)雜程度零件的工藝規(guī)程的能力，能根據(jù)被加工零件的技術(shù)要求，運用夾具設(shè)計的基本原理和方法。學會擬定夾具設(shè)計方案，完成夾具結(jié)構(gòu)設(shè)計，提高結(jié)構(gòu)設(shè)計能力，培養(yǎng)學生熟悉和應(yīng)用各種手冊、圖片、設(shè)計表格等技術(shù)資料，以便掌握從事工藝文件的方法和步驟，培養(yǎng)學生解決工藝問題的能力。 由于能力所限，設(shè)計尚有許多不足之處，懇請老師給予指教。 一、零件的分析 1、零件的生產(chǎn)類型 根據(jù)所給要求，以確定，本兩件加工屬大批量生產(chǎn)。 2、零件的工藝分析 圖1.連桿蓋零件圖 此零件為

6、連桿合件之一——連桿蓋，連桿蓋的視圖完整，尺寸、公差及技術(shù)要求齊全。此零件形狀結(jié)構(gòu)較為簡單，零件各表面的加工并不困難，但是基準孔81+0.021 0mm以及小頭孔要求表面粗糙度Ra1.6ｍ偏高?；舅悸窞橄燃庸ご箢^孔再以其為基準來加工小頭孔。在小頭孔中間的大的溝槽需要用R67mm刀具去加工，同樣在加工大頭孔內(nèi)表面的溝槽時也要用特殊的R25mm的刀具去加工。此外還應(yīng)該注意： 1.該連桿蓋為整體鑄造成型，其外形可不再加工，根據(jù)GB/T 6414-1999的規(guī)定，鑄件尺寸公差代號為CT公差等級分為16級，由于零件的輪廓尺寸不大，形狀不是很復(fù)雜，為大批量生產(chǎn)，從減少加工難度來說，經(jīng)查機制工藝手冊，

7、毛坯采用鑄造成型。 2.連桿小頭孔對A基準的平行度公差為0.01mm。 3.大頭孔兩端的臺階面對B基準的對稱度公差為0.3mm。 4.小頭孔中間的溝槽，對基準B的對稱度為0.2mm。 5.鑄件毛坯需要經(jīng)過人工時效處理。 6.材料 QT450-10 。 7.連桿大小頭孔平行度的檢驗，可采用穿入專用心軸，在平臺上用等高的V型塊支撐連桿大頭孔心軸，測量大頭孔心軸在最高位置時兩端的差值，其差值一半即為平行度誤差。 二、工藝規(guī)程設(shè)計 1、毛坯的選擇及毛坯余量確定 在各類機械中，連桿蓋為為傳動件,由于其在工作時處于運動中，經(jīng)常受沖擊和高壓載荷，要求具有一定的強度和韌性。該零件的材料選

8、擇QT450-10，零件的輪廓尺寸不大，形狀不是很復(fù)雜，為成批量生產(chǎn)模型，從減少加工難度來說，經(jīng)查機制工藝手冊，毛坯采用鑄造成型。 因為零件形狀并不復(fù)雜，但為減小加工時的切削用量和提高生產(chǎn)效率，節(jié)約毛坯材料，毛坯形狀可以與零件形狀接近。即外形做成臺階形，內(nèi)部孔鑄造出。 確定機械加工余量，及毛坯尺寸： 1）確定機械加工余量 （1）鑄件質(zhì)量：零件表面無明顯的裂紋等缺陷。 （2）加工精度：零件除孔以外的各表面為一般加工精度。 (3) 機械加工余量。根據(jù)鑄件質(zhì)量、形狀，以及各個加工部位的要求毛坯尺寸和余量如下 表：毛坯尺寸和余量 加工表面 基本尺寸

9、mm 毛坯尺寸mm 單邊總加工余量mm 小頭孔直徑 20 10 5 大頭孔直徑 81 70 5.5 零件厚度 43 46 1.5 大頭孔兩端深度 3.5 0 1.75 鑄造圓角 R3-R5 2、基準的選擇 該零件是帶孔的盤狀零件，孔是其設(shè)計基準，為避免由于基準不重合而產(chǎn)生誤差，應(yīng)選孔為定位基準，即選81+0.021 0mm孔及一端面為加工精基準。 由連桿蓋有孔、溝槽等都需加工，而孔作為精基準應(yīng)先加工，因此選外圓及一端面為粗基準。 3、制定工藝路線 1）.表面加工方法的確定 該零件的加工面有內(nèi)孔、端面、小孔及槽等

10、，材料為QT450-10。參考有關(guān)資料，其加工方法的選擇如下: 毛坯的兩端面應(yīng)該互為基準加工，表面粗糙度為Ra3.2ｍ，需粗銑-半精銑。 大頭孔81+0.021 0mm：內(nèi)表面粗糙度為Ra1.6ｍ，需進行粗鏜-精鏜。 小頭孔20+0.023 0mm：內(nèi)表面粗糙度為Ra1.6ｍ，需進行擴-半精鉸。 大頭孔內(nèi)溝槽：表面粗糙度為Ra6.3ｍ，一次成型磨即可。 切割面：表面粗糙度為Ra1.6ｍ，需精銑。 兩臺階面:底面為Ra6.3ｍ，側(cè)面為Ra1.6ｍ，故采用粗銑臺階面后，對側(cè)面進行精銑并保證距離尺寸94 0 +0.02mm，以及對稱度0.3mm A。 兩個螺紋孔的加工：鉆-

11、鉸孔。 小頭孔的大溝槽采用R67mm的成型銑刀去加工。 大頭孔內(nèi)表面的溝槽采用R25的砂輪磨削。 小頭孔里面的溝槽用精細的鏜刀加工。 3）.確定工藝路線 連桿的加工工藝路線一般是先進行外形的加工，再進行孔、槽等加工。連桿的加工包括各側(cè)面和端面的加工。按照先加工基準面及先粗后精的原則，連桿蓋加工可按下面工藝路線進行。 工序1：鑄造毛坯。 工序2：無損探傷，查是否有夾渣，氣孔，疏松等缺陷。 工序3：清理毛刺、飛邊，涂漆。 工序4：人工時效處理。 工序5: 精銑連桿大小頭兩平面，互為基準（加工中多翻轉(zhuǎn)幾次）至尺寸43-0.20 -0.36 mm。 工序6：粗鏜大小頭孔，

12、分別為780.05mm, 170.05mm. 工序7：選擇一個面為基面，以基面定位，精鏜大頭孔到81+0.021 0mm。并定其軸線為基準A。 工序8：以大頭孔、基面定位，借助側(cè)面裝夾工件，精鏜小頭孔至 20+0.023 0mm。并保證中心距為85+0.1 0mm，以及對基準A的平行度為0.01mm。 工序9：磨大頭孔內(nèi)表面的溝槽，砂輪為R25mm，磨削深度2.5mm。車倒角1*45度。 工序10：以基面、連桿體側(cè)面和分割面裝夾工件，銑削兩個臺階面，保證臺階面的距離為94 0 -0.023mm，深度8.5+0.05 0mm，以及對基準A的對稱度為0.3mm。 工序11：鉆兩

13、邊的底孔10mm，保證中心距為1100.15。 工序12：由鉗工鉸孔2-M12-6H。 工序13：以連桿臺階面、基面定位裝夾，銑削溝槽 寬15+0.15 +0.05mm，R67mm的盤形銑刀。對基準B的對稱度為0.2mm。 工序14：用精細的鏜刀鏜內(nèi)溝槽 直徑21+0.28 0mm，寬1.1+0.12 0 mm，兩溝槽距離37+0.15 0mm。 工序15：車倒角0.5*45度。 工序16：檢查各個部分的尺寸和精度。 工序17：組裝入庫。 4、工序內(nèi)容設(shè)計 1) 選擇加工設(shè)備與工藝裝備。 (1) 選擇機床。 a.工序9、15、是車倒角。該零件外廓尺寸不大，選

14、用CA6140臥式車床即可。 b.工序5、10為粗銑、半精銑、精銑。由于加工的零件輪廓尺寸不大，，故宜在普通銑床就可以。選用立式銑床X5020B型銑床。 c.工序6、7、8為粗鏜、精鏜。從加工要求及尺寸大小考慮，選用臥式鏜床T611A。 d.工序9是用50mm的砂輪去磨，需要組合夾具，用內(nèi)圓磨床考慮到孔的大小用M2110內(nèi)圓磨床。 e.工序10因為要將連桿鋸斷，工件尺寸不是很大，用臥式銑床X6012。 f.工序11 鉆孔考慮孔的尺寸等技術(shù)要求，采用立式鉆床Z5125A。 g.工序13考慮到加工位置和技術(shù)要求需要用臥式銑床X6012。 h.工序14加工內(nèi)溝槽，用微型鏜刀加工，

15、由于是回轉(zhuǎn)體 采用車床CA6140。 (2) 夾具。組合夾具和普通的三抓、四爪卡盤就可以。 (3) 選擇刀具。在工序9需用到R25mm的砂輪。工序15需要刃口小于1.1mm的細小鏜刀。 (4) 選擇量具。本零件屬于大批量生產(chǎn)，采用通用量具。選擇量具的方法有兩種：一是按計量器具的精確度選擇；二是按計量器具的測量方法極限誤差選擇。 a.各工序的量具見下表 工序 加工面尺寸 尺寸公差 量 具 5、9、 14、15 43 0.16 分度值0.02，測量范圍0~150游標卡尺 6 78、17 0.05 普通游標卡尺 7

16、、8、12 81 0.021 分度值0.001，測量范圍0~150游標卡尺 b.選擇加工槽所用量具。均可選用分度值0.02mm，測量范圍0~150mm游標卡尺進行測量。 2）確定工序尺寸 (1)確定圓柱面的工序尺寸。查表可以得出該零件圓柱表面的工序加工余量、工序尺寸及公差、表面粗糙度見下表 加工表面 工序雙邊余量/mm 工序尺寸及公差/mm 表面粗糙度/ｍ 粗 半精 精 粗 半精 精 粗 半精 精 毛坯兩側(cè)面 1.5 0.5 43.5+0.02 -0.02 43-0.20 -0.36 6.3

17、3.2 大頭孔 2.5 0.5 80+0.05 -0.05 81+0.021 0 6.3 1.6 小頭孔 2.5 0.5 19.5+0.33 -0.05 20+0.023 0 6.3 1.6 臺階側(cè)面 0.5 94 0 -0.023 1.6 臺階底面 3.5 3.5+0.05 0 6.3 根據(jù)生產(chǎn)綱領(lǐng)和零件結(jié)構(gòu)選擇毛坯： 零件毛坯材料選擇為QT450-10, 生產(chǎn)類型為大量生產(chǎn)，采用鑄造毛坯。 毛坯兩側(cè)面的加工余量： 鑄造件的機械加工余量查表《機械加工工藝手冊

18、》表2.3—5，其單邊余量規(guī)定為：1 mm 精銑兩側(cè)面：參照《機械加工工藝手冊》表2.3—39，其余量值規(guī)定為0.5mm 鑄造毛坯的基本尺寸為根據(jù)《機械加工工藝手冊》表2.3-11,鑄件尺寸公差等級選用CT7，再查表2.3-9可得鑄件尺寸公差為 粗銑外圓根據(jù)《機械制造工藝學》表1-9，選得經(jīng)濟精度為IT12，再查《互換性與技術(shù)測量》表1-8和表1-10查的公差為-300 零件基本尺寸為： 43 零件粗銑后的尺寸：46—2=44mm 零件精銑后的尺寸：44—1=43mm 精銑后的尺寸與零件圖的尺寸相同：mm 大頭孔的加工余量： 鑄造件的機械加工余量查表《機械加工工藝手冊》表2

19、.3—5，其單邊余量規(guī)定為：2.5mm 精車孔：參照《機械加工工藝手冊》表2.3—43，其余量值規(guī)定為0.5mm 鑄造毛坯的基本尺寸為根據(jù)《機械加工工藝手冊》表2.3-11,鑄件尺寸公差等級選用CT7，再查表2.3-9可得鑄件尺寸公差為 粗車端面根據(jù)《機械制造工藝學》表1-9，選得經(jīng)濟精度為IT9，再查《互換性與技術(shù)測量》表1-8和表1-10查的公差為-100 零件基本尺寸為： 毛坯的名義尺寸為： 粗車后的尺寸： 精車后的尺寸應(yīng)與圖紙要求尺寸相同： 81mm 小頭孔的加工余量： 鑄造件的機械加工余量查表《機械加工工藝手冊》表2.3—5，其單邊余量規(guī)定為：2.5mm

20、 精車內(nèi)孔：參照《機械加工工藝手冊》表2.3—48，其余量值規(guī)定為 粗車內(nèi)孔根據(jù)《機械制造工藝學》表1-9，選得經(jīng)濟精度為IT12，再查《互換性與技術(shù)測量》表1-8和表1-10查的公差為250 零件基本尺寸為： 毛坯的名義尺寸為： 所以工序尺寸為： 粗車后的尺寸： 精車后的尺寸應(yīng)與圖紙要求尺寸相同： 20mm 臺階底面 銑臺端面：參照《機械加工工藝手冊第1卷》表3.2-23。其余量值規(guī)定為，現(xiàn)取。表3.2-27粗銑平面時厚度偏差取。 精銑臺階面使其加工尺寸為 零件基本尺寸：134mm 鉆孔： 加工孔1/8_12管牙螺紋。 毛坯為實心，不沖孔。參照

21、《機械加工工藝手冊》表2.3-71，現(xiàn)確定其余量為： g.確定銑小頭溝槽的工序尺寸。精銑可達到要求，則該工序尺寸：槽寬15+0.15 +0.05mm，槽深R67。粗銑時，為半精銑留有加工余量：槽寬雙邊余量為2mm，槽深余量為2mm。則粗銑的工序尺寸：槽寬為13mm，槽深為R65mm的圓。 將以上結(jié)果填入機械加工工序卡內(nèi)。 三、銑床夾具設(shè)計 1、設(shè)計任務(wù) 此次設(shè)計主要分為兩部分，一是對零件的機加工進行工藝規(guī)程設(shè)計，二是對工序進行專用夾具設(shè)計。 此次夾具設(shè)計選擇連桿蓋臺階面下端面加工進行專用夾具設(shè)計。 本夾具主要作來銑連桿體和連桿蓋分割面的臺階面底面，臺階底面與小頭孔軸心線有尺寸

22、精度要求，臺階底面與螺栓孔應(yīng)有垂直度要求和臺階底面的平面度要求。由于本工序是粗加工，主要應(yīng)考慮如何提高勞動生產(chǎn)率，降低勞動強度。 2、夾具方案分析 2.1工件的定位方案分析 由零件圖可知，在銑臺階面之前，連桿的兩個端面、小頭孔及大頭孔的兩側(cè)都已加工，且表面粗糙要求較高。為了使定位誤差為零，按基準重合原則選81小頭孔與連桿的端面為基準，但由于大頭孔不完整，難以用來較好的定位，所以采用小頭孔20定位。因為大小孔軸向方向不影響臺階面銑削精度，所以此方向可以不定位，而靠加緊機構(gòu)固定，所以連桿蓋以大小頭孔及側(cè)面的 “兩孔”定位，屬于不完全定位，其中大頭孔做成與削邊銷作用相同的定位板，以避免過定位。

23、 由于大頭孔尺寸81,沒有相應(yīng)的削邊銷，由于是大批量生產(chǎn)，所以可以自制一個作用與削邊銷相同作用的“定位板”，如下圖所示： 而小頭孔用定孔芯軸定位，元件如下圖所示： 2.2夾緊方案分析 由于零件小，所以采用有壓緊手柄機構(gòu)的螺母壓緊機構(gòu)與壓板，裝卸工件方便、迅速。加緊機構(gòu)用壓緊手柄機構(gòu)與壓塊，如下圖所示： 2.3夾具體設(shè)計 夾具體的作用是將定位、夾具裝置連接成一體，并能正確安裝在機床上，加工時，能承受一部分切削力。夾具體圖如圖： 夾具體為鑄造件，安裝穩(wěn)定，剛度好，但制造周期較長。 4) 切削力及夾緊力的計算 切削力的計算：，由《組合機床》

24、（表7-24）得： P===1902.538N 夾緊力的計算：由《機床夾具設(shè)計手冊》（表1-2-25）得： 用扳手的六角螺母的夾緊力：M=12mm, P=1.75mm，L=140mm,作用力：F=70N，夾緊力：W0=5380N 由于夾緊力大于切削力，即本夾具可安全使用。 定位誤差的計算: 由加工工序知，加工面為連桿的剖分臺階面。臺階底面對連接螺栓孔中心線應(yīng)有垂直度要求；對剖分出來的臺階底面有一定的平面度要求。所以本工序的工序基準為小頭孔中心線，其設(shè)計計算如下： （1）確定定位銷中心與大頭孔中心的距離及其公差。此公差取工件相應(yīng)尺寸的平均值，公差取相應(yīng)公差的三分之一（通常取1/5~

25、1/3）。故此尺寸為850.015。 （2）確定定位銷尺寸及公差 本夾具的主要定位元件為一固定銷，結(jié)構(gòu)簡單，但不便于更換。該定位銷的基本尺寸取工件孔下限尺寸Φ20。公差與本零件在工作時與其相配孔的尺寸與公差相同，即為Φ20 0 -0.012。 （3）小頭孔的確定 考慮到配合間隙對加工要求中心距850.015影響很大，應(yīng)選較緊的配合。另外小頭孔的定位面較短，定位銷有錐度導(dǎo)向，不致造成裝工件困難。故確定小頭定位孔的孔徑為20+0.023 0。 5) 定位誤差分析 對于連桿體蓋剖分臺階面深度8.5+0.05 0的要求，以Φ20+0.023 0的中心線為定位基準，而其設(shè)計基準為大頭孔

26、軸心線，屬“基準不重合”，基準不重合誤差Δjb=0.1，且由于定位面與定位間存在間隙，造成的基準位置誤差即為定位誤差，其值為： ΔDw=0.1+δD+δd+Δmin =0.1+0.023+0.012+0 =0.135 mm ΔDw－－剖分面的定位誤差 δD――工件孔的直徑公差 δd――定位銷的直徑公差 Δmin――孔和銷的最小保證間隙 因此工件在加工過程中能夠保證加工精度要求。 四、設(shè)計小結(jié) 此次機械設(shè)計制造工藝及機床夾具課程設(shè)計主要是對連桿蓋加工工藝規(guī)程與夾具設(shè)計，在設(shè)計過程中要通過對零件進行分析，選擇基準，擬定合理的工藝路線，再次選擇加工設(shè)備及切削用量，即而確定主要

27、表面不同加工時的工序尺寸及公差，填寫過程卡，工序卡，通過相關(guān)文獻手冊的查閱，擬定合理的工件定位方案，并分析夾具方案，對刀方案的確定，設(shè)計出一套針對于工件銑削臺階底面定位專用夾具，并完成對夾具體裝配圖，零件圖的繪制。 通過本次的課程設(shè)計，我將學到的理論知識，應(yīng)用于實踐，學以致用，從中受益匪淺，使我明白了對零件加工時的流程，并大致了解了對相關(guān)標準件的查找及繪制，我更從此次設(shè)計中學到一絲不茍的工作作風，嚴謹，細致的工作態(tài)度。 在此要感謝在我課程設(shè)計過程中給我關(guān)心和幫助的老師同學們，謝謝！ 參考文獻 [1]李旦等.機床專用夾具圖冊.哈爾濱.哈爾濱工業(yè)大學出版社.2005. [2]孫己德.機床夾具圖冊.北京.機械工業(yè)出版社.1984. [3]王啟平.機床夾具設(shè)計.哈爾濱.哈爾濱工業(yè)大學出版社.2005. [4]吳拓等.機械制造工藝與機床夾具課程設(shè)計指導(dǎo).北京.機械工業(yè)出版社.2005. [5]孫麗媛.機械制造工藝及專用夾具設(shè)計指導(dǎo).北京.冶金工業(yè)出版社.2002. 18