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I 摘 要 本次設計內容涉及了機械制造工藝及機床夾具設計 金屬切削機床 公差配合與 測量等多方面的知識 連桿蓋工藝規(guī)程及其銑螺栓孔背面的工裝夾具設計是包括零件加工的工藝設計 工序設計以及專用夾具的設計三部分 在工藝設計中要首先對零件進行分析 了解零 件的工藝再設計出毛坯的結構 并選擇好零件的加工基準 設計出零件的工藝路線 接著對零件各個工步的工序進行尺寸計算 關鍵是決定出各個工序的工藝裝備及切削 用量 然后進行專用夾具的設計 選擇設計出夾具的各個組成部件 如定位元件 夾 緊元件 引導元件 夾具體與機床的連接部件以及其它部件 計算出夾具定位時產生 的定位誤差 分析夾具結構的合理性與不足之處 并在以后設計中注意改進 關鍵詞 工藝 工序 切削用量 夾緊 定位 誤差 II Abstract This design involves the machinery manufacturing process and fixture design metal cutting machine tool tolerance and measurement and other aspects of knowledge Process design process planning and connecting rod cap bolt hole on the back of the milling fixture design is including the parts processing process design and fixture three In the process of design should first of all parts for analysis to understand the parts of the process to design blank structure and choose the good parts machining datum design a part of the process route then the parts of each step of the process dimension calculation is the key to determine the process equipment and cutting the amount of each working procedure design then the special fixture fixture design selection of the various components such as the connecting part positioning element clamping elements guiding elements fixture and machine tools and other components the positioning errors calculated fixture positioning analysis the rationality and shortcoming of the fixture structure pay attention to improve and design in later Keywords the process procedure cutting dosage clamping positioning error 3 1 目 錄 摘 要 I Abstract II 目 錄 1 第 1 章 緒論 2 1 1 引言 2 1 2 機械加工工藝規(guī)程的作用 2 1 3 研究方法及技術路線 3 1 4 課題背景及發(fā)展趨勢 4 第 2 章 工藝規(guī)程設計 5 2 1 毛坯的制造形式 5 2 2 零件分析 5 2 3 基面選擇 5 2 3 1 粗基準的選擇 5 2 3 2 精基準的選擇 6 2 4 制定工藝路線 6 2 5 確定各工序的加工余量 計算工序尺寸及公差 7 2 6 確定切削用量及基本工時 8 第 3 章 連桿蓋專用夾具設計 19 3 1 問題的提出 19 3 2 定位基準的選擇 19 3 3 切削力和夾緊力的計算 19 3 4 定位誤差分析 20 3 5 定位鍵與對刀裝置的設計 21 3 6 夾具設計及操作簡要說明 23 結論 24 參考文獻 25 致 謝 26 2 第一章 緒論 1 1 引言 制造技術的重要性是不言而喻的 它與當今的社會發(fā)展密切相關 現(xiàn)代制造技術 是當前世界各國研究和發(fā)展的主題 特別是在市場經濟的今天 它更占有十分重要的 地位 人類的發(fā)展過程是一個不斷制造的過程 在人類發(fā)展的初期 為了生存 制造 了石器以便于狩獵 此后 出現(xiàn)了陶器 銅器 鐵器 和一些簡單的機械 如刀 劍 弓 箭等兵器 鍋 壺 盆 罐等用具 犁 磨 碾 水車等農用工具 這些工具和 用具的制造過程都是簡單的制造過程 主要圍繞生活必需和存亡征戰(zhàn) 制造資源 規(guī) 模和技術水平都非常有限 隨著社會的發(fā)展 制造技術的范圍 規(guī)模的不斷擴大 技 術水平的不斷提高 向文化 藝術 工業(yè)發(fā)展 出現(xiàn)了紙張 筆墨 活版 石雕 珠 寶 錢幣金銀飾品等制造技術 到了資本主義和社會主義社會 出現(xiàn)了大工業(yè)生產 使得人類的物質生活和文明有了很大的提高 對精神和物質有了更高的要求 科學技 術有了更快更新的發(fā)展 從而與制造工藝的關系更為密切 蒸汽機的制造技術的問世 帶來了工業(yè)革命和大工業(yè)生產 內燃機制造技術的出現(xiàn)和發(fā)展形成了現(xiàn)代汽車 火車 和艦船 噴氣渦輪發(fā)動機制造技術促進了現(xiàn)代噴氣客機和超音速飛機的發(fā)展 集成電 路制造技術的進步左右了現(xiàn)代計算機的水平 納米技術的出現(xiàn)開創(chuàng)了微創(chuàng)機械的先河 因此 人類的活動與制造密切相關 人類活動的水平受到了限制 宇宙飛船 航天飛 機 人造飛機 人造衛(wèi)星以及空間工作站等技術的出現(xiàn) 使人類活動走出了地球 走 向太空 1 2 機械加工工藝規(guī)程的作用 機械加工工藝規(guī)程是指規(guī)定產品或零部件制造工藝過程和操作方法等的工藝文件 制訂工藝規(guī)程的原則是保證圖樣上規(guī)定的各項技術要求 有較高的生產效率 技 術先進 經濟效益高 勞動條件良好 制訂工藝規(guī)程的程序 1 計算生產綱領 確定生產類型 2 分析產品裝配圖 對零件圖樣進行工藝審查 3 確定毛坯種類 形狀 尺寸及精度 3 4 制訂工藝路線 5 進行工序設計 確定各工序加工余量 切削用量 工序尺寸及公差 選擇 工藝裝備 計算時間定額等 1 3 研究方法及技術路線 1 深入生產實踐調查研究 在深入生產實踐調查研究中 應當掌握下面一些資料 工程圖紙 工藝文件 生產綱領 制造與使用夾具情況等 2 制訂工藝工藝規(guī)程的程序 計算生產綱領 確定生產類型 分析產品裝配圖 對零件圖樣進行工藝審查 確定毛坯的種類 形狀 尺寸及精度 擬定工藝路線 劃分工藝規(guī)程的組成 選擇的定位基準 選擇零件表面的加工方法 安排加工順序 選擇機床設備等 進行工序設計 確定各工序加工余量 切削余量 工序尺寸及工差 選擇工藝 裝備 計算時間定額等 確定工序的技術要求及檢驗方法 填寫工藝文件 3 確定工件的夾緊方式和設計夾緊機構 夾緊力的作用點和方向應符合夾緊原則 進行夾緊力的分析和計算 以確定加 緊元件和傳動裝置的主要尺寸 4 確定夾具其他部分的結構形式 如分度裝置 對刀元件和夾具體等 5 繪制夾具總裝配圖 在繪制總裝配圖時 盡量采用 1 1 比例 主視圖應選取面對操作者的工作位 置 繪圖時 先用紅線或雙點劃線畫出工件的輪廓和主要表面 如定位表面 夾緊表面和被加工表面等 其中 被加工表面用網紋線或粗實線畫出加工余量 工件在夾具上可看成是一個假想的透明體 按定位元件 導向元件 夾緊機構 傳動裝置等順序 畫出具體結構 6 標注各部分主要尺寸 公差配合 和技術要求 7 標注零件編號及編制零件明細表 在標注零件編號時 標準件可直接標出國家標準代號 明細表要注明夾具名稱 編號 序號 零件名稱及材料 數(shù)量等 8 繪制家具零件圖 4 拆繪夾具零件圖的順序和繪制夾具總裝配圖的順序相同 1 4 課題背景及發(fā)展趨勢 機床夾具是在切削加工中 用以準確地確定工件位置 并將其牢固地夾緊的工藝 裝備 它的重要作用是 可靠地保證工件的加工精度 提高加工效率 減輕勞動 強度 沖鋒發(fā)揮和擴大機床的工藝性能 因此夾具在機械制造中占有重要的地位 機床夾具的設計是工藝裝備設計中的一個重要組成部分 是保證產品質量和提高 勞動生產率的一項技術措施 我們在設計中也應該注意一些重要方法 我們必須 深入生產實踐調查研究 因為 這樣有利于我們掌握一些重要資料 例如 1 工件的圖紙 詳細閱讀圖紙 了解工件被加工表面的技術要求 該件在機 械中的位置和作用 以及裝配中的特殊要求 2 工藝文件 了解工件的工藝 過程 本工序的加工要求 工件已加工面及及待加工面的狀況 基準面的選擇狀 況 可用的機床設備的主要規(guī)格 與夾具連接部分的尺寸及切削用量等 3 生 產綱領 夾具的結構形式應與工件批量大小相適應 做到經濟合理 4 制造 與使用夾具的狀況等 我深刻明白要想做好這次夾具設計 我也要了解并注意設 計夾具出現(xiàn)的問題 對夾具最基本的要求是 工件的定位準確 定位精度滿足加 工要求 工件夾緊牢固可靠 操作安全方便 成本低廉 工件夾具中的定位精度 主要是定為基準是否與工序基準重合 定位基準的形式和精度 定位元件的形式 和精度 定位元件的布置方式 定位基準與定位元件的配合狀況等因素有關 這 些因素所造成的誤差 可以通過數(shù)學計算求得 在采取提高定位精度的措施時 要注意到夾具制造上的可能性 在總的定位精度滿足加工要求的條件下 不要過 高的提高工件在夾具中的定位精度 夾具在機床上的定位精度 和刀具在夾具上 的導向精度也不應忽視 夾具在機床上的定位精度 主要與定位元件表面與機床 配合處的位置精度 夾具與機床連接處的配合間隙等因素有關 因此 提高夾具 制造精度 減小配合間隙就能提高夾具在機床上的定位精度 如果定位精度要求 很高 而通過提高夾具制造精度的措施已不可能或不合理時 應采用調整法或就 地加工法解決 即在安裝夾具時找正定位表面的準確位置 或在夾具安裝后加工 定位表面 使夾具在機床上獲得高精度定位 刀具在夾具上的導向精度通常利用 導向元件或對刀元件來保證 因此影響刀具在夾具上的導向精度的因素有 導套 中心到定位元件產生變形等 夾具中出現(xiàn)過定位時 可通過撤銷多余定位定位元 5 件 使多余定位元件失去限制重復自由度的能力 增加過定位元件與定位基準的 配合間隙等辦法來解決 第 2章 工藝規(guī)程設計 2 1 毛坯的制造形式 零件材料為 45 由于零件成批生產 而且零件的輪廓尺寸不大 選用鍛造成型 零 件重 0 335Kg 鍛造精度 8 級 能保證鍛件的尺寸要求 這從提高生產率和保證加工精 度上考慮也是應該的 2 2零件分析 要對該零件的平面 孔 和槽進行加工 具體加工要求如下 結合面 粗糙度 3 2aR 61 5 孔兩端面 粗糙度 1 6 寬 6 的兩端面 粗糙度 25a 寬 23 兩端面 粗糙度 25R 螺栓孔背面 粗糙度 3 2a 寬 5 的槽 粗糙度 12 5 61 5 孔 粗糙度 0 8aR 2 3 基面的選擇 基面的選擇是工藝規(guī)程設計中的重要工作之一 基面選擇的正確 合理 可以保 證質量 提高生產效率 否則 就會使加工工藝過程問題百出 嚴重的還會造成零件 大批報廢 使生產無法進行 2 3 1 粗基準的選擇原則 1 如果必須首先保證工件上加工表面與不加工表面 之間的位置要求 應以不加工表 面作為粗基準 如果在工件上有很多不需加工的表面 則應以其中與加工面位置精度 要求較高的表面作粗基準 6 2 如果必須首先保證工件某重要表面的加工余量均勻 應選擇該表面作精基準 3 如需保證各加工表面都有足夠的加工余量 應選加工余量較小的表面作粗基準 4 選作粗基準的表面應平整 沒有澆口 冒口 飛邊等缺陷 以便定位可靠 5 粗基準一般只能使用一次 特別是主要定位基準 以免產生較大的位置誤差 由以上及零件知 選用 R36 外圓面及 61 5 孔端面作為定位粗基準 2 3 2 精基準選擇的原則 選擇精基準時要考慮的主要問題是如何保證設計技術要求的實現(xiàn)以及裝夾準確 可靠 方便 精基準選擇應當滿足以下要求 1 用設計基準作為定位基準 實現(xiàn) 基準重合 以免產生基準不重合誤差 2 當工件以某一組精基準定位可以較方便地加工很多表面時 應盡可能采用此 組精基準定位 實現(xiàn) 基準統(tǒng)一 以免生產基準轉換誤差 3 當精加工或光整加工工序要求加工余量盡量小而均勻時 應選擇加工表面本 身作為精基準 即遵循 自為基準 原則 該加工表面與其他表面間的位置 精度要求由先行工序保證 4 為獲得均勻的加工余量或較高 的位置精度 可遵循 互為基準 反復加工 的原則 5 有多種方案可供選擇時應選擇定位準確 穩(wěn)定 夾緊可靠 可使夾具結構簡 單的表面作為精基準 由上及零件圖知 選用結合面 61 5 孔及其端面作為定位精基準 2 4 制定工藝路線 制定工藝路線的出發(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 在生產綱領以確定為大批生產的條件下 可采用通 用機床配以專用工夾具 并盡量使工序集中來提高生產效率 除此以外 還應考 慮經濟效果 以便降低生產成本 工序 01 鍛造 工序 02 調質處理 HB228 269 工序 03 粗銑 精銑結合面 7 工序 04 粗銑 半精銑 精銑 61 5 孔兩端面 保證尺寸 36 18 025 工序 05 銑寬 6 的兩端面保證尺寸 89 0 25 工序 06 銑寬 23 兩端面 工序 07 銑螺栓孔背面 工序 08 銑寬 5 的槽 工序 09 與連桿裝配 鉆 2 10 擴兩螺栓 10 5 孔深 1503 工序 10 用專用螺釘 將連桿體和連桿蓋裝成連桿組件 工序 11 粗鏜 半精鏜 磨 61 5 03 工序 12 去毛刺 工序 13 檢驗至圖紙要求 工序 14 入庫 2 5確定各工序的加工余量 計算工序尺寸及公差 1 結合面的加工余量 查 機械制造工藝設計簡明手冊 表 2 2 25 得 鍛件的單邊加工余量 Z 1 5mm 鍛 件尺寸公差為 CT8 級 粗糙度 3 2 查 機械制造工藝設計簡明手冊 表 1 4 8 二aR 步銑削即粗銑 精銑方可滿足其精度要求 粗銑 單邊余量 Z 1 3mm 精銑 單邊余量 Z 0 2mm 2 61 5 孔兩端面的加工余量 查 機械制造工藝設計簡明手冊 表 2 2 25 得 鍛件的單邊加工余量 Z 1 5mm 鍛 件尺寸公差為 CT8 級 粗糙度 1 6 查 機械制造工藝設計簡明手冊 表 1 4 8 三aR 步銑削即粗銑 半精銑 精銑方可滿足其精度要求 粗銑 單邊余量 Z 1 3mm 半精銑 單邊余量 Z 0 1mm 精銑 單邊余量 Z 0 1mm 3 寬 6 的兩端面的加工余量 查 機械制造工藝設計簡明手冊 表 2 2 25 得 鍛件的單邊加工余量 Z 1 5mm 鍛 件尺寸公差為 CT8 級 粗糙度 25 查 機械制造工藝設計簡明手冊 表 1 4 8 一aR 8 步銑削即可滿足其精度要求 4 寬 23 兩端面的加工余量 查 機械制造工藝設計簡明手冊 表 2 2 25 得 鍛件的單邊加工余量 Z 1 5mm 鍛 件尺寸公差為 CT8 級 粗糙度 25 查 機械制造工藝設計簡明手冊 表 1 4 8 一aR 步銑削即可滿足其精度要求 5 螺栓孔背面的加工余量 查 機械制造工藝設計簡明手冊 表 2 2 25 得 鍛件的單邊加工余量 Z 1 5mm 鍛 件尺寸公差為 CT8 級 粗糙度 12 5 查 機械制造工藝設計簡明手冊 表 1 4 8 aR 一步銑削即可滿足其精度要求 6 寬 5 的槽的加工余量 查 機械制造工藝設計簡明手冊 表 2 2 25 得 鍛件的單邊加工余量 Z 1 5mm 鍛 件尺寸公差為 CT8 級 粗糙度 12 5 查 機械制造工藝設計簡明手冊 表 1 4 7 aR 一步銑削即可滿足其精度要求 7 61 5 孔的加工余量 查 機械制造工藝設計簡明手冊 表 2 2 25 得 鍛件的單邊加工余量 Z 1 75mm 鍛件尺寸公差為 CT8 級 粗糙度 0 8 查 機械制造工藝設計簡明手冊 表 1 4 7 aR 三步鏜削即粗鏜 半精鏜 磨方可滿足其精度要求 粗鏜 單邊余量 Z 1 5mm 半精鏜 單邊余量 Z 0 2mm 磨 單邊余量 Z 0 05mm 8 其他不加工表面 鍛造即可滿足其精度要求 2 6 確定切削用量及基本工時 工序 01 鍛造 工序 02 調質處理 HB228 269 工序 03 粗銑 精銑結合面 工步一 粗銑結合面 1 選擇刀具 刀具選取端面銑刀 9 map3 1 d20 min 5v4 z 2 決定銑削用量 1 決定銑削深度 p 2 決定每次進給量及切削速度 根據(jù) X52K 型銑床說明書 其功率為為 7 5kw 中等系統(tǒng)剛度 根據(jù)表查出 則齒 2 0mfz in796510rdvns 按機床標準選取 800wn i2 501820vw 當 800r min 時nrmzfwm 64 按機床標準選取 fm0 3 計算工時 切削工時 則機動工時為l361l3 12l3 30 2sin504 i 0821 ifnltwm 工步二 精銑結合面 1 選擇刀具 刀具選取端面銑刀 ap2 0 md20 in 5v4 z 2 決定銑削用量 1 決定銑削深度 p 2 決定每次進給量及切削速度 根據(jù) X52K 型銑床說明書 其功率為為 7 5kw 中等系統(tǒng)剛度 根據(jù)表查出 則齒 2 0mfz in796510rdvns 按機床標準選取 800wn i2 501820vw 10 當 800r min 時wnrmzfm 64082 0 按機床標準選取 fm 3 計算工時 切削工時 則機動工時為l361l2 0l3 29 4sin49 i 821 ifnltwm 工序 04 粗銑 半精銑 精銑 61 5 孔兩端面 保證尺寸 36 18 025 工步一 粗銑 61 5 孔兩端面 1 選擇刀具 刀具選取端面銑刀 map3 1 d20 min 5v4 z 2 決定銑削用量 1 決定銑削深度 p 2 決定每次進給量及切削速度 根據(jù) X52K 型銑床說明書 其功率為為 7 5kw 中等系統(tǒng)剛度 根據(jù)表查出 則齒 2 0mfz in796510rdvns 按機床標準選取 800wn i2 501820vw 當 800r min 時nrmzfwm 64 按機床標準選取 fm0 3 計算工時 切削工時 則機動工時為l561l3 12l63 47 5sin791 0i 08321 ifnltwm 工步二 半精銑 61 5 孔兩端面 1 選擇刀具 刀具選取端面銑刀 11 map1 0 d20 min 5v4 z 2 決定銑削用量 1 決定銑削深度 p 2 決定每次進給量及切削速度 根據(jù) X52K 型銑床說明書 其功率為為 7 5kw 中等系統(tǒng)剛度 根據(jù)表查出 則齒 2 0mfz in796510rdvns 按機床標準選取 800wn i2 501820vw 當 800r min 時nrmzfwm 64 按機床標準選取 fm0 3 計算工時 切削工時 則機動工時為l561l1 2l63 46 6sin7 0i 08321 ifnltwm 工步三 精銑 61 5 孔兩端面 1 選擇刀具 刀具選取端面銑刀 ap1 0 md20 in 5v4 z 2 決定銑削用量 1 決定銑削深度 p 2 決定每次進給量及切削速度 根據(jù) X52K 型銑床說明書 其功率為為 7 5kw 中等系統(tǒng)剛度 根據(jù)表查出 則齒 2 0mfz in796510rdvns 按機床標準選取 800wn i2 501820vw 12 當 800r min 時wnrmzfm 64082 0 按機床標準選取 fm 3 計算工時 切削工時 則機動工時為l561l1 02l63 46 6sin7 i 8321 ifnltwm 工序 05 銑寬 6 的兩端面保證尺寸 89 0 25 1 選擇刀具 刀具選取立銑刀 ap5 1 md20 in 4v4 z 2 決定銑削用量 1 決定銑削深度 p 2 決定每次進給量及切削速度 根據(jù) X52K 型銑床說明書 其功率為為 7 5kw 中等系統(tǒng)剛度 根據(jù)表查出 則齒 2 0mfz in637410rdvns 按機床標準選取 600wn i 102vw 當 600r min 時nrmzfwm 4806 按機床標準選取 fm5 3 計算工時 切削工時 則機動工時為l61l 12l3 10 5sin75 0i 035321 ifnltwm 工序 06 銑寬 23 兩端面 1 選擇刀具 刀具選取圓弧盤銑刀 ap5 1 md10 in 20v4 z 13 2 決定銑削用量 1 決定銑削深度 map5 2 決定每次進給量及切削速度 根據(jù) X62 型銑床說明書 其功率為為 7 5kw 中等系統(tǒng)剛度 根據(jù)表查出 則齒 2 0fz min637110rdvns 按機床標準選取 600wn i4 801vw 當 600r min 時nrmzfwm 062 按機床標準選取 fm5 3 計算工時 切削工時 則機動工時為l91l 12l03 5 3sin8 i 065321 ifnltwm 工序 07 銑螺栓孔背面 1 選擇刀具 刀具選取立銑刀 ap0 2 md20 in 40v4 z 2 決定銑削用量 1 決定銑削深度 p 2 決定每次進給量及切削速度 根據(jù) X52K 型銑床說明書 其功率為為 7 5kw 中等系統(tǒng)剛度 根據(jù)表查出 則齒 2 0mfz in579410rdvns 按機床標準選取 600wn i4 10621vw 當 600r min 時n 14 rmznfwm 48062 0 按機床標準選取 fm5 3 計算工時 切削工時 則機動工時為l21l2l3 27sin45 0i 06331 ifnltwm 工序 08 銑寬 5 的槽 1 選擇刀具 刀具選取三面刃銑刀 ap6 1 md0 in 75v4 z 2 決定銑削用量 1 決定銑削深度 p 2 決定每次進給量及切削速度 根據(jù) X62 型銑床說明書 其功率為為 7 5kw 中等系統(tǒng)剛度 根據(jù)表查出 則齒 2 0mfz in478510rdvns 按機床標準選取 500wn i 10vw 當 500r min 時nrmzfwm 4052 按機床標準選取 fm 4 計算工時 切削工時 則機動工時為l81l6 12l03 5 8sin9 i 05321 ifnltwm 工序 09 與連桿裝配 鉆 2 10 擴兩螺栓 10 5 孔深 1503 工步一 鉆 2 10 03 1 加工條件 加工材料 45 硬度 HB228 269 鍛件 15 工藝要求 孔徑 d 10mm 通孔 精度 H12 H13 用乳化液冷卻 機床 選用 Z525 立式鉆床和專用夾具 2 選擇鉆頭 選擇高速鋼麻花鉆頭 如圖 3 所示 其直徑 d 10mm 鉆頭幾何形狀為 根據(jù) 切削用量手冊 表 2 1 及表 2 2 標準鉆頭 25 后角 橫刃長度 弧面長度 210 Kr 01 50 2 5bm lm 3 選擇切削用量 1 選擇進給量 f 按加工要求決定進給量 根據(jù) 切削用量手冊 表 2 7 當鑄鐵硬度 200H 有 rmf 30 5 2 計算切削速度 根據(jù) 切削用量手冊 表 2 15 當鑄鐵硬度 200 220HBS 時 0 25 b f 時 30mm min 0d cv 切削速度的修正系數(shù)為 0 1 TvK 8Mv0 75SvK 0 1tv 故 30 1 0 1 0 0 75 1 0m min 22 5m minvck r mm 717r mm01dn 15 2 根據(jù) Z525 型鉆床技術資料 見 簡明手冊 表 4 2 12 可選擇 n 700r mm 20mm min cv 4 計算基本工時 根據(jù)公式 nf Ltm 式中 l 24 5mm 入切量及超切量由 切削用量手冊 表 2 29 查出 yl 8 5 計算得 y L 24 5 8 5 mm 33mm 故有 t 0 377min 22 6smin25 073 工步二 擴兩螺栓 10 5 孔深 15 16 利用鉆頭將 孔擴大至 根據(jù)有關手冊規(guī)定 擴鉆的切削用m10 m5 10 量可根據(jù)鉆孔的切削用量選取 rff 87 5 75 06 22 鉆 根據(jù)機床說明書 選取 f5 0min 4 6123312vv 鉆 則主軸轉速為 并按車床說明書取 實際in 4 6 rn in 68rw 切削速度為 i 2 1085 dvw 切削工時 則機動工時為ml l ml0sifntwm 2 47in8 57 6821 工序 10 用專用螺釘 將連桿體和連桿蓋裝成連桿組件 工序 11 粗鏜 半精鏜 磨 61 5 03 工步一 粗鏜 58 孔至 61 1 切削深度 單邊余量為 Z 1 5mm 2 進給量 根據(jù) 機械加工工藝手冊 取 f 0 15mm r 3 計算切削速度 vyxpmckfaTCvv 其中 342 0 15 0 35 m 0 2 修正系數(shù) 見 切削手冊 表 1 28 vCvxv vk 即 1 44 0 8 1 04 0 81 0 97 MvkskkrBv 所以 1 44 0 8 1 04 0 81 0 97 89m minvc 35 015 02 864 4 確定機床主軸轉速 ns 465r minW dc 619 與 465r min 相近的機床轉速為 475r min 現(xiàn)選取 475r min wn 17 所以實際切削速度 cv10sdn min 0 914756 5 切削工時 t i 其中 l 36mm 1 5mm 3mm mfnlw21 1l2l t 0 568min 34 1sfl210 57436 工步二 半精鏜 61 孔至 61 4 1 切削深度 單邊余量為 Z 0 2mm 2 進給量 根據(jù) 機械加工工藝手冊 取 f 0 15mm r 3 計算切削速度 vyxpmckfaTCvv 其中 342 0 15 0 35 m 0 2 修正系數(shù) 見 切削手冊 表 1 28 vCvxv vk 即 1 44 0 8 1 04 0 81 0 97 MvkskkrBv 所以 1 44 0 8 1 04 0 81 0 97 89m minvc 35 015 02 864 4 確定機床主軸轉速 ns 462r minW dc 4 619 與 462r min 相近的機床轉速為 475r min 現(xiàn)選取 475r min wn 所以實際切削速度 cv10sn mi 6 91075 5 切削工時 t i 其中 l 36mm 0 2mm 3mm mfnlw21 1l2l t 0 550min 33 0sfl210 57436 工步三 磨 61 4 孔至 61 5 3 1 選擇砂輪 見 機械加工工藝手冊 第三章中磨料 18 A46KV6P 350 40 127 其含義為 砂輪磨料為剛玉 粒度為 46 硬度為中輪 1 級 陶瓷結合劑 6 號組織 平型砂輪 其尺寸為 350 x40 x127 2 切削用量的選擇 查 機械加工工藝手冊 表 33 42 有 工件速度 18m minwv 縱向進給量 0 5B 20mm 雙行程 af 切削深度 0 0157mm str 3 切削工時 rabfvkDZt102 式中 D 被加工直徑 b 加工寬度 Z 單邊加工余量b K 系數(shù) V 工作臺移動速度 工作臺往返一次砂輪軸向進給量af 工作臺往返一次砂輪徑向進給量 0 068 min 4 1s0157 2180365 2 t 工序 12 去毛刺 工序 13 檢驗至圖紙要求 工序 14 入庫 19 第 3章 連桿蓋的夾具設計 為了提高勞動生產率 保證加工質量 降低勞動強度 需要設計專用夾具 由指導老師的分配 決定設計工序 07 銑螺栓孔背面的銑床夾具 3 1 問題的提出 本夾具主要用于銑螺栓孔背面 精度要求不高 為此 只考慮如何提高生產效率 上 精度則不予考慮 3 2 定位基準的選擇 擬定加工路線的第一步是選擇定位基準 定位基準的選擇必須合理 否則將直接影響 所制定的零件加工工藝規(guī)程和最終加工出的零件質量 基準選擇不當往往會增加工序 或使工藝路線不合理 或是使夾具設計更加困難甚至達不到零件的加工精度 特別是 位置精度 要求 因此我們應該根據(jù)零件圖的技術要求 從保證零件的加工精度要求 出發(fā) 合理選擇定位基準 此零件圖沒有較高的技術要求 也沒有較高的平行度和對 稱度要求 所以我們應考慮如何提高勞動效率 降低勞動強度 提高加工精度 此為 第 07 道工序 我們選擇結合面 61 5 毛壞孔及其端面作為定位基準 夾緊則是03 由螺母 墊圈和心軸組成的夾緊機構來實現(xiàn) 3 3 切削力及夾緊力計算 1 銑削力 機床 X52K 型立式銑床 由 3 所列公式 得 FV zwqueyXpFndafC0 查表 9 4 8 得其中 修正系數(shù) 0 1 vk 3F83 FFX z 24 65 0 yuPa Fw 代入上式 可得 F 889 4N 因在計算切削力時 須把安全系數(shù)考慮在內 20 安全系數(shù) K 4321K 其中 為基本安全系數(shù) 1 5 為加工性質系數(shù) 1 12 為刀具鈍化系數(shù) 1 13 為斷續(xù)切削系數(shù) 1 14K 所以 NF7 15 2 夾緊力的計算 選用夾緊螺釘夾緊機 由 FKf 21 其中 f 為夾緊面上的摩擦系數(shù) 取 25 01 f F G G 為工件自重zP NfFN4 35121 夾緊螺釘 公稱直徑 d 12mm 材料 45 鋼 性能級數(shù)為 6 8 級 MPaB06 MPaBs4801 螺釘疲勞極限 B9263 2 1 極限應力幅 akma7 51li 許用應力幅 MPSa3 li 螺釘?shù)膹姸刃：?螺釘?shù)脑S用切應力為 s s 3 5 4 取 s 4 得 Pa120 滿足要求 8 24cHdF MaNc153 經校核 滿足強度要求 夾具安全可靠 21 3 4定位誤差分析 一批工件在卡具中定位時 各個工件所占據(jù)的位置不完全一致 因此使加工后 各 工件加工尺寸的不一致 而形成誤差 即工件定位時造成的加工表面相對工序基準的 誤差 形成原因有兩個 一是由于定位基準 與設計基準不重合而造成 二是定位基準與 限位基準不重合而造成 根據(jù)零件圖可知 T 0 28mm Td 0 25mm 96a04 12sinTDWd 已知孔的形狀公差為 0 28 根據(jù)經驗公式 易知此結果符合 T513DW 3 5 定位鍵與對刀裝置設計 定位鍵安裝在夾具底面的縱向槽中 一般使用兩個 其距離盡可能布置的遠些 通過定位鍵與銑床工作臺 T 形槽的配合 使夾具上定位元件的工作表面對于工作臺的 送進方向具有正確的位置 根據(jù) GB2207 80 定向鍵結構如圖所示 o 圖 3 3 夾具體槽形與螺釘圖 根據(jù) T 形槽的寬度 a 12mm 定向鍵的結構尺寸如下 表 3 1 定向鍵數(shù)據(jù)表 夾具體槽形尺寸 B L H h D 12B2h 22 公稱 尺寸 允差 d 允差 4 公稱尺寸 允差 D 12 0 014 0 045 20 8 3 10 3 12 0 023 3 對刀裝置由對刀塊和塞尺組成 用來確定刀具與夾具的相對位置 由于本道工序是用來銑螺栓背面 所以選用直角對刀塊 直角對刀塊的結構和尺 寸如圖所示 圖 3 4 對刀塊圖 塞尺選用平塞尺 其結構如下圖所示 標 記 四 周 倒 圓 圖 3 5 平塞尺圖 表 3 2 平塞尺尺寸表 23 公稱尺寸 H 允差 d C 3 0 006 0 25 3 6夾具設計及操作的簡要說明 如前所述 在設計夾具時 應該注意提高勞動生產率避免干涉 應使夾 具結構簡單 便于操作 降低成本 提高夾具性價比 本道工序為銑床夾具選 擇了由螺母 墊圈和心軸組成的夾緊機構夾緊工件 本工序為銑切削余量小 切削力小 所以一般的手動夾緊就能達到本工序的要求 24 總 結 這次設計使我收益不小 為我今后的學習和工作打下了堅實和良好的基礎 但是 查閱資料尤其是在查閱切削用量手冊時 數(shù)據(jù)存在大量的重復和重疊 由于經驗不足 在選取數(shù)據(jù)上存在一些問題 不過我的指導老師每次都很有耐心地幫我提出寶貴的意 見 在我遇到難題時給我指明了方向 最終我很順利的完成了設計 這次設計成績的取得 與指導老師的細心指導是分不開的 在此 我衷心感謝我 的指導老師 特別是每次都放下他的休息時間 耐心地幫助我解決技術上的一些難題 他嚴肅的科學態(tài)度 嚴謹?shù)闹螌W精神 精益求精的工作作風 深深地感染和激勵著我 從課題的選擇到項目的最終完成 他都始終給予我細心的指導和不懈的支持 多少個 日日夜夜 他不僅在學業(yè)上給我以精心指導 同時還在思想 生活上給我以無微不至 的關懷 除了敬佩指導老師的專業(yè)水平外 他的治學嚴謹和科學研究的精神也是我永 遠學習的榜樣 并將積極影響我今后的學習和工作 在此謹向指導老師致以誠摯的謝 意和崇高的敬意 25 致 謝 這次畢業(yè)設計使我收益不小 為我今后的學習和工作打下了堅實和良好的基礎 但是 查閱資料尤其是在查閱切削用量手冊時 數(shù)據(jù)存在大量的重復和重疊 由于經 驗不足 在選取數(shù)據(jù)上存在一些問題 不過我的指導老師每次都很有耐心地幫我提出 寶貴的意見 在我遇到難題時給我指明了方向 最終我很順利的完成了畢業(yè)設計 這次畢業(yè)設計成績的取得 與指導老師的細心指導是分不開的 在此 我衷心感 謝我的指導老師 特別是每次都放下她的休息時間 耐心地幫助我解決技術上的一些 難題 她嚴肅的科學態(tài)度 嚴謹?shù)闹螌W精神 精益求精的工作作風 深深地感染和激 勵著我 從課題的選擇到項目的最終完成 她都始終給予我細心的指導和不懈的支持 多少個日日夜夜 她不僅在學業(yè)上給我以精心指導 同時還在思想 生活上給我以無 微不至的關懷 除了敬佩指導老師的專業(yè)水平外 她的治學嚴謹和科學研究的精神也 是我永遠學習的榜樣 并將積極影響我今后的學習和工作 在此謹向指導老師致以誠 摯的謝意和崇高的敬意 26 參 考 文 獻 1 鄒青 主編 機械制造技術基礎課程設計指導教程 北京 機械工業(yè)出版社 2004 8 2 趙志修 主編 機械制造工藝學 北京 機械工業(yè)出版社 1984 2 3 孫麗媛 主編 機械制造工藝及專用夾具設計指導 北京 冶金工業(yè)出版社 2002 12 4 李洪 主編 機械加工工藝手冊 北京 北京出版社 1990 12 5 鄧文英 主編 金屬工藝學 北京 高等教育出版社 2000 6 黃茂林 主編 機械原理 重慶 重慶大學出版社 2002 7 7 丘宣懷 主編 機械設計 北京 高等教育出版社 1997 8 儲凱 許斌 等主編 機械工程材料 重慶 重慶大學出版社 1997 12 9 廖念釗 主編 互換性與技術測量 北京 中國計量出版社 2000 1 10 樂兌謙 主編 金屬切削刀具 北京 機械工業(yè)出版社 1992 12 11 李慶壽 主編 機床夾具設計 北京 機械工業(yè)出版社 1983 4 12 陶濟賢 主編 機床夾具設計 北京 機械工業(yè)出版社 1986 4 13 機床夾具結構圖冊 貴州 貴州人民出版社 1983 7 14 龔定安 主編 機床夾具設計原理 陜西 陜西科技出版社 1981 7 15 李益民 主編 機械制造工藝學習題集 黑龍江 哈兒濱工業(yè)大學出版社 1984 7 16 周永強等 主編 高等學校畢業(yè)設計指導 北京 中國建材工業(yè)出版社 2002 12 27