k261-连杆盖工艺及铣削尺寸36的两端面夹具设计带图纸
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机械加工工序卡片工 序 名 称铣削工序号03零件数量1零件号零件名称连杆盖材 料毛 坯牌号硬度形 式重 量45HB228269锻件设 备夹 具工序工时(min)名称型号专用夹具准终单件立式铣床X52K工步工 步 内 容工艺装备主轴转速r/min切削速度m/s进给量mm/r 背吃刀量mm进给次数工步工时(s)机动辅助1粗铣结合面端面铣刀、游标卡尺80050.20.21.3130.22精铣结合面端面铣刀、游标卡尺 80050.20.20.2129.4设计者:指导老师 共8页第1页机械加工工序卡片工 序 名 称铣削工序号04零件数量1零件号零件名称连杆盖材 料毛 坯牌号硬度形 式重 量45HB228269锻件设 备夹 具工序工时(min)名称型号专用夹具准终单件立式铣床X52K工步工 步 内 容工艺装备主轴转速r/min切削速度m/s进给量mm/r 背吃刀量mm进给次数工步工时(s)机动辅助1粗铣61.5孔两端面端面铣刀、游标卡尺80050.20.21.3247.52半精铣61.5孔两端面端面铣刀、游标卡尺 80050.20.20.1229.43精铣61.5孔两端面端面铣刀、游标卡尺80050.20.20.1229.4设计者:指导老师 共8页第2页机械加工工序卡片工 序 名 称铣削工序号05零件数量1零件号零件名称连杆盖材 料毛 坯牌号硬度形 式重 量45HB228269锻件设 备夹 具工序工时(min)名称型号专用夹具准终单件立式铣床X52K工步工 步 内 容工艺装备主轴转速r/min切削速度m/s进给量mm/r 背吃刀量mm进给次数工步工时(s)机动辅助1铣宽6的两端面保证尺寸890.25立铣刀、游标卡尺60037.70.21.5210.5设计者:指导老师 共8页第3页机械加工工序卡片工 序 名 称铣削工序号06零件数量1零件号零件名称连杆盖材 料毛 坯牌号硬度形 式重 量45HB228269锻件设 备夹 具工序工时(min)名称型号专用夹具准终单件卧式铣床X62工步工 步 内 容工艺装备主轴转速r/min切削速度m/s进给量mm/r 背吃刀量mm进给次数工步工时(s)机动辅助1铣宽23两端面圆弧盘铣刀、游标卡尺600188.40.21.515.3设计者:指导老师 共8页第4页机械加工工序卡片工 序 名 称铣削工序号07零件数量1零件号零件名称连杆盖材 料毛 坯牌号硬度形 式重 量45HB228269锻件设 备夹 具工序工时(min)名称型号专用夹具准终单件立式铣床X52K工步工 步 内 容工艺装备主轴转速r/min切削速度m/s进给量mm/r 背吃刀量mm进给次数工步工时(s)机动辅助1铣螺栓孔背面立铣刀、游标卡尺60041.40.22.0227.0设计者:指导老师 共8页第5页机械加工工序卡片工 序 名 称铣削工序号08零件数量1零件号零件名称连杆盖材 料毛 坯牌号硬度形 式重 量45HB228269锻件设 备夹 具工序工时(min)名称型号专用夹具准终单件卧式铣床X62工步工 步 内 容工艺装备主轴转速r/min切削速度m/s进给量mm/r 背吃刀量mm进给次数工步工时(s)机动辅助1铣宽5的槽三面刃铣刀、游标卡尺50078.50.21.615.8设计者:指导老师 共8页第6页机械加工工序卡片工 序 名 称钻削工序号09零件数量1零件号零件名称连杆盖材 料毛 坯牌号硬度形 式重 量45HB228269锻件设 备夹 具工序工时(min)名称型号专用夹具准终单件立式钻床Z525工步工 步 内 容工艺装备主轴转速r/min切削速度m/s进给量mm/r 背吃刀量mm进给次数工步工时(s)机动辅助1与连杆装配2钻2-10麻花钻、游标卡尺700200.255.5222.63扩两螺栓10.5孔深15扩孔钻、游标卡尺682.20.570.25247.2设计者:指导老师 共8页第7页机械加工工序卡片工 序 名 称镗削工序号10零件数量1零件号零件名称连杆盖材 料毛 坯牌号硬度形 式重 量45HB228269锻件设 备夹 具工序工时(min)名称型号专用夹具准终单件坐标镗床T68工步工 步 内 容工艺装备主轴转速r/min切削速度m/s进给量mm/r 背吃刀量mm进给次数工步工时(s)机动辅助1粗镗58孔至61镗刀、千分尺47591.00.151.5134.12半精镗61孔至61.4镗刀、千分尺47591.60.150.2133.03磨61.4孔至61.5砂轮、千分尺180.01570.0514.1设计者:指导老师 共8页第8页第1章 连杆盖铣削2端面夹具设计1.1设计要求为了提高劳动生产,保证加工质量,降低劳动强度,需要设计专用夹具。下面即为连杆盖铣削2端面的专用夹具,本夹具将用于卧式双面铣床BU-166。本夹具无严格的技术要求,因此,应主要考虑如何提高劳动生产率,降低劳动强度,精度不是主要考虑的问题。1.2夹具设计1.2.1 定位基准的选择为了提高加工效率及方便加工,决定材料使用高速钢,用于对进行加工,准备采用手动夹紧。由零件图可知:定位、夹紧方案有:方案:选底平面和侧面V型块定位夹紧方式用操作简单,通用性较强的螺旋机构压板来夹紧。通过比较分析满足要求,孔其加工与孔的轴线间有尺寸公差,选择外圆和侧面支撑钉来定位,从而保证其尺寸公差要求。为了使定位误差达到要求的范围之内,这种定位在结构上简单易操作。1.2.2 切削力及夹紧力的计算刀具:铣刀(硬质合金) 刀具有关几何参数: 由参考文献55表129 可得铣削切削力的计算公式: 有:根据工件受力切削力、夹紧力的作用情况,找出在加工过程中对夹紧最不利的瞬间状态,按静力平衡原理计算出理论夹紧力。最后为保证夹紧可靠,再乘以安全系数作为实际所需夹紧力的数值,即: 安全系数K可按下式计算: 式中:为各种因素的安全系数,查参考文献5121可知其公式参数: 由此可得: 所以 由计算可知所需实际夹紧力不是很大,为了使其夹具结构简单、操作方便,决定选用手动螺旋夹紧机构。夹紧力的确定夹紧力方向的确定夹紧力应朝向主要的定位基面。夹紧力的方向尽可能与切削力和工件重力同向。(1) 夹紧力作用点的选择 a. 夹紧力的作用点应落在定位元件的支承范围内。 b. 夹紧力的作用点应落在工件刚性较好的部位上,这样可以防止或减少工件变形变形对加工精度的影响。c. 夹紧力的作用点应尽量靠近加工表面。(3)夹紧力大小的估算理论上确定夹紧力的大小,必须知道加工过程中,工件所受到的切削力、离心力、惯性力及重力等,然后利用夹紧力的作用应与上述各力的作用平衡而计算出。但实际上,夹紧里的大小还与工艺系统的刚性、夹紧机构的传递效率等有关。而且,切削力的大小在加工过程中是变化的,因此,夹紧力的计算是个很复杂的问题,只能进行粗略的估算。估算的方法:一是找出对夹紧最不利的瞬时状态,估算此状态下所需的夹紧力;二是只考虑主要因素在力系中的影响,略去次要因素在力系中的影响。估算的步骤:a.建立理论夹紧力FJ理与主要最大切削力FP的静平衡方程:FJ理= (FP)。b.实际需要的夹紧力FJ需,应考虑安全系数,FJ需=KFJ理。c.校核夹紧机构的夹紧力FJ是否满足条件:FJFJ需。夹具的夹紧装置和定位装置1 2夹具中的装夹是由定位和夹紧两个过程紧密联系在一起的。定位问题已在前面研究过,其目的在于解决工件的定位方法和保证必要的定位精度。仅仅定好位在大多数场合下,还无法进行加工。只有进而在夹具上设置相应的夹紧装置对工件进行夹紧,才能完成工件在夹具中装夹的全部任务。夹紧装置的基本任务是保持工件在定位中所获得的即定位置,以便在切削力、重力、惯性力等外力作用下,不发生移动和震动,确保加工质量和生产安全。有时工件的定位是在夹紧过程中实现的,正确的夹紧还能纠正工件定位的不正确。一般夹紧装置由动源即产生原始作用力的部分。夹紧机构即接受和传递原始作用力,使之变为夹紧力,并执行夹紧任务的部分。他包括中间递力机构和夹紧元件。考虑到机床的性能、生产批量以及加工时的具体切削量决定采用手动夹紧。螺旋夹紧机构是斜契夹紧的另一种形式,利用螺旋杆直接夹紧元件,或者与其他元件或机构组成复合夹紧机构来夹紧工件。是应用最广泛的一种夹紧机构。螺旋夹紧机构中所用的螺旋,实际上相当于把契绕在圆柱体上,因此他的作用原理与斜契是一样的。也利用其斜面移动时所产生的压力来夹紧工件的。不过这里上是通过转动螺旋,使绕在圆柱体是的斜契高度发生变化来夹紧的。典型的螺旋夹紧机构的特点:(1)结构简单;(2)扩力比大;(3)自琐性能好;(4)行程不受限制;(5)夹紧动作慢。夹紧装置可以分为力源装置、中间传动装置和夹紧装置,在此套夹具中,中间传动装置和夹紧元件合二为一。力源为机动夹紧,通过螺栓夹紧移动压板。达到夹紧和定心工件通过定位销的定位限制了绕Z轴旋转,通过螺栓夹紧移动压板,实现对工件的夹紧。并且移动压板的定心装置是与工件外圆弧面相吻合的移动压板,通过精确的圆弧定位,实现定心。此套移动压板制作简单,便于手动调整。通过松紧螺栓实现压板的前后移动,以达到压紧的目的。压紧的同时,实现工件的定心,使其定位基准的对称中心在规定位置上。查参考文献51226可知螺旋夹紧时产生的夹紧力按以下公式计算:螺旋夹紧时产生的夹紧力按以下公式计算有:该夹具采用螺旋夹紧机构,用螺栓通过弧形压块压紧工件,受力简图如下:图1.1 移动压板受力简图由表得:原动力计算公式 即: 由上述计算易得: 该夹具采用螺旋夹紧机构, 由上述计算易得: 由计算可知所需实际夹紧力不是很大,为了使其夹具结构简单、操作方便,决定选用手动螺旋夹紧机构。1.3定位误差的分析为了满足工序的加工要求,必须使工序中误差总和等于或小于该工序所规定的尺寸公差。与机床夹具有关的加工误差,一般可用下式表示: 由参考文献5可得:定位误差 : 其中:, 夹紧误差 : 其中接触变形位移值: 查5表1215有。 磨损造成的加工误差:通常不超过 夹具相对刀具位置误差:取误差总和:从以上的分析可见,所设计的夹具能满足零件的加工精度要求。1.4夹具设计及操作的简要说明由于是大批大量生产,主要考虑提高劳动生产率。因此设计时,需要更换零件加工时速度要求快。本夹具设计,用移动夹紧的大平面定位三个自由度,固定V型块定位两个自由度,V型块活动定位最后一个转动自由度6机械加工工艺过程卡片产 品 代 号零 (部) 件 名 称零 (部) 件 代 号连杆盖材料45毛 坯 种 类锻件毛 坯 尺 寸每一毛坯可制零件数 1序号名称工序内容设备夹辅具名称刀具名称规格量具名称及规格01备料锻造02热处理调质处理HB22826903铣粗铣、精铣结合面立式铣床专用夹具端面铣刀游标卡尺04铣粗铣、半精铣、精铣61.5孔两端面,保证尺寸36立式铣床专用夹具端面铣刀游标卡尺05铣铣宽6的两端面保证尺寸890.25立式铣床专用夹具立铣刀游标卡尺06铣铣宽23两端面卧式铣床专用夹具圆弧盘铣刀游标卡尺07铣铣螺栓孔背面立式铣床专用夹具立铣刀游标卡尺08铣铣宽5的槽卧式铣床专用夹具三面刃铣刀游标卡尺09 钻与连杆装配,钻2-10、扩两螺栓10.5孔深15 立式钻床专用夹具麻花钻、扩孔钻游标卡尺10 钳工用专用螺钉,将连杆体和连杆盖装成连杆组件11 镗粗镗、半精镗、磨61.5坐标镗床专用夹具镗刀千分尺12去毛刺去毛刺13质检检验至图纸要求14入库入库编制学号审查共 张第 张摘 要本次设计内容涉及了机械制造工艺及机床夹具设计、金属切削机床、公差配合与测量等多方面的知识。连杆盖工艺规程及其铣螺栓孔背面的工装夹具设计是包括零件加工的工艺设计、工序设计以及专用夹具的设计三部分。在工艺设计中要首先对零件进行分析,了解零件的工艺再设计出毛坯的结构,并选择好零件的加工基准,设计出零件的工艺路线;接着对零件各个工步的工序进行尺寸计算,关键是决定出各个工序的工艺装备及切削用量;然后进行专用夹具的设计,选择设计出夹具的各个组成部件,如定位元件、夹紧元件、引导元件、夹具体与机床的连接部件以及其它部件;计算出夹具定位时产生的定位误差,分析夹具结构的合理性与不足之处,并在以后设计中注意改进。关键词:工艺、工序、切削用量、夹紧、定位、误差。- 3 -AbstractThis 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.目 录摘 要IAbstractII目 录1第1章 绪论 21.1 引言 21.2 机械加工工艺规程的作用 21.3 研究方法及技术路线 31.4 课题背景及发展趋势 4第2章 工艺规程设计 52.1毛坯的制造形式 52.2零件分析 52.3 基面选择 52.3.1 粗基准的选择 52.3.2精基准的选择 62.4制定工艺路线 62.5确定各工序的加工余量、计算工序尺寸及公差 72.6确定切削用量及基本工时 8第3章 连杆盖专用夹具设计 193.1问题的提出 193.2定位基准的选择 193.3切削力和夹紧力的计算 193.4定位误差分析 203.5定位键与对刀装置的设计 213.6夹具设计及操作简要说明 23结论24参考文献25致 谢26 第一章 绪论11引言制造技术的重要性是不言而喻的,它与当今的社会发展密切相关。现代制造技术是当前世界各国研究和发展的主题,特别是在市场经济的今天,它更占有十分重要的地位。人类的发展过程是一个不断制造的过程,在人类发展的初期,为了生存,制造了石器以便于狩猎,此后,出现了陶器,铜器,铁器,和一些简单的机械,如刀,剑,弓,箭等兵器,锅,壶,盆,罐等用具,犁,磨,碾,水车等农用工具,这些工具和用具的制造过程都是简单的制造过程,主要围绕生活必需和存亡征战,制造资源,规模和技术水平都非常有限。随着社会的发展,制造技术的范围,规模的不断扩大,技术水平的不断提高,向文化,艺术,工业发展,出现了纸张,笔墨,活版,石雕,珠宝 ,钱币金银饰品等制造技术。到了资本主义和社会主义社会,出现了大工业生产,使得人类的物质生活和文明有了很大的提高,对精神和物质有了更高的要求,科学技术有了更快更新的发展,从而与制造工艺的关系更为密切。蒸汽机的制造技术的问世带来了工业革命和大工业生产,内燃机制造技术的出现和发展形成了现代汽车,火车和舰船,喷气涡轮发动机制造技术促进了现代喷气客机和超音速飞机的发展,集成电路制造技术的进步左右了现代计算机的水平,纳米技术的出现开创了微创机械的先河,因此,人类的活动与制造密切相关,人类活动的水平受到了限制,宇宙飞船,航天飞机,人造飞机,人造卫星以及空间工作站等技术的出现,使人类活动走出了地球,走向太空 。12机械加工工艺规程的作用机械加工工艺规程是指规定产品或零部件制造工艺过程和操作方法等的工艺文件。制订工艺规程的原则是保证图样上规定的各项技术要求,有较高的生产效率,技术先进,经济效益高,劳动条件良好。制订工艺规程的程序:1、 计算生产纲领,确定生产类型2、 分析产品装配图,对零件图样进行工艺审查3、 确定毛坯种类、形状、尺寸及精度4、 制订工艺路线5、 进行工序设计(确定各工序加工余量、切削用量、工序尺寸及公差、选择工艺装备,计算时间定额等。)13研究方法及技术路线1. 深入生产实践调查研究 在深入生产实践调查研究中,应当掌握下面一些资料:工程图纸,工艺文件,生产纲领,制造与使用夹具情况等。2. 制订工艺工艺规程的程序计算生产纲领,确定生产类型,分析产品装配图,对零件图样进行工艺审查,确定毛坯的种类,形状,尺寸及精度,拟定工艺路线(划分工艺规程的组成,选择的定位基准,选择零件表面的加工方法,安排加工顺序,选择机床设备等),进行工序设计(确定各工序加工余量,切削余量,工序尺寸及工差,选择工艺装备,计算时间定额等),确定工序的技术要求及检验方法,填写工艺文件。3. 确定工件的夹紧方式和设计夹紧机构夹紧力的作用点和方向应符合夹紧原则。进行夹紧力的分析和计算,以确定加紧元件和传动装置的主要尺寸。4. 确定夹具其他部分的结构形式如分度装置,对刀元件和夹具体等5. 绘制夹具总装配图在绘制总装配图时,尽量采用1:1比例,主视图应选取面对操作者的工作位置。绘图时,先用红线或双点划线画出工件的轮廓和主要表面,如定位表面,夹紧表面和被加工表面等。其中,被加工表面用网纹线或粗实线画出加工余量。工件在夹具上可看成是一个假想的透明体,按定位元件,导向元件,夹紧机构,传动装置等顺序, 画出具体结构。6. 标注各部分主要尺寸,公差配合,和技术要求7. 标注零件编号及编制零件明细表在标注零件编号时。标准件可直接标出国家标准代号。明细表要注明夹具名称,编号,序号,零件名称及材料,数量等。8. 绘制家具零件图拆绘夹具零件图的顺序和绘制夹具总装配图的顺序相同。14课题背景及发展趋势机床夹具是在切削加工中,用以准确地确定工件位置,并将其牢固地夹紧的工艺装备。它的重要作用是:可靠地保证工件的加工精度,提高加工效率,减轻劳动强度,冲锋发挥和扩大机床的工艺性能。因此夹具在机械制造中占有重要的地位。机床夹具的设计是工艺装备设计中的一个重要组成部分,是保证产品质量和提高劳动生产率的一项技术措施。我们在设计中也应该注意一些重要方法,我们必须深入生产实践调查研究,因为,这样有利于我们掌握一些重要资料,例如: (1)工件的图纸详细阅读图纸,了解工件被加工表面的技术要求,该件在机械中的位置和作用,以及装配中的特殊要求。(2)工艺文件了解工件的工艺过程,本工序的加工要求,工件已加工面及及待加工面的状况,基准面的选择状况,可用的机床设备的主要规格,与夹具连接部分的尺寸及切削用量等。(3)生产纲领夹具的结构形式应与工件批量大小相适应,做到经济合理。(4)制造与使用夹具的状况等。我深刻明白要想做好这次夹具设计,我也要了解并注意设计夹具出现的问题,对夹具最基本的要求是:工件的定位准确,定位精度满足加工要求,工件夹紧牢固可靠,操作安全方便,成本低廉。工件夹具中的定位精度,主要是定为基准是否与工序基准重合,定位基准的形式和精度,定位元件的形式和精度,定位元件的布置方式,定位基准与定位元件的配合状况等因素有关。这些因素所造成的误差,可以通过数学计算求得。在采取提高定位精度的措施时,要注意到夹具制造上的可能性。在总的定位精度满足加工要求的条件下,不要过高的提高工件在夹具中的定位精度。夹具在机床上的定位精度,和刀具在夹具上的导向精度也不应忽视。夹具在机床上的定位精度,主要与定位元件表面与机床配合处的位置精度。夹具与机床连接处的配合间隙等因素有关。因此,提高夹具制造精度,减小配合间隙就能提高夹具在机床上的定位精度。如果定位精度要求很高,而通过提高夹具制造精度的措施已不可能或不合理时,应采用调整法或就地加工法解决,即在安装夹具时找正定位表面的准确位置,或在夹具安装后加工定位表面,使夹具在机床上获得高精度定位。刀具在夹具上的导向精度通常利用导向元件或对刀元件来保证。因此影响刀具在夹具上的导向精度的因素有:导套中心到定位元件产生变形等。夹具中出现过定位时,可通过撤销多余定位定位元件,使多余定位元件失去限制重复自由度的能力,增加过定位元件与定位基准的配合间隙等办法来解决。第2章 工艺规程设计21毛坯的制造形式零件材料为45,由于零件成批生产,而且零件的轮廓尺寸不大,选用锻造成型,零件重0.335Kg,锻造精度8级,能保证锻件的尺寸要求,这从提高生产率和保证加工精度上考虑也是应该的。2. 2零件分析要对该零件的平面、孔、和槽进行加工。具体加工要求如下:结合面 粗糙度3.261.5孔两端面 粗糙度1.6宽6的两端面 粗糙度25宽23两端面 粗糙度25螺栓孔背面 粗糙度3.2宽5的槽 粗糙度12.561.5孔 粗糙度0.823 基面的选择基面的选择是工艺规程设计中的重要工作之一。基面选择的正确、合理,可以保证质量,提高生产效率。否则,就会使加工工艺过程问题百出,严重的还会造成零件大批报废,使生产无法进行。2.3.1 粗基准的选择原则1)如果必须首先保证工件上加工表面与不加工表面 之间的位置要求,应以不加工表面作为粗基准。如果在工件上有很多不需加工的表面,则应以其中与加工面位置精度要求较高的表面作粗基准。2)如果必须首先保证工件某重要表面的加工余量均匀,应选择该表面作精基准。3)如需保证各加工表面都有足够的加工余量,应选加工余量较小的表面作粗基准。4)选作粗基准的表面应平整,没有浇口、冒口、飞边等缺陷,以便定位可靠。5)粗基准一般只能使用一次,特别是主要定位基准,以免产生较大的位置误差。由以上及零件知,选用R36外圆面及61.5孔端面作为定位粗基准。232精基准选择的原则选择精基准时要考虑的主要问题是如何保证设计技术要求的实现以及装夹准确、可靠、方便。精基准选择应当满足以下要求:1) 用设计基准作为定位基准,实现“基准重合”,以免产生基准不重合误差。2) 当工件以某一组精基准定位可以较方便地加工很多表面时,应尽可能采用此组精基准定位,实现“基准统一”,以免生产基准转换误差。3) 当精加工或光整加工工序要求加工余量尽量小而均匀时,应选择加工表面本身作为精基准,即遵循“自为基准”原则。该加工表面与其他表面间的位置精度要求由先行工序保证。4) 为获得均匀的加工余量或较高 的位置精度,可遵循“互为基准”、反复加工的原则。5) 有多种方案可供选择时应选择定位准确、稳定、夹紧可靠,可使夹具结构简单的表面作为精基准。由上及零件图知,选用结合面、61.5孔及其端面作为定位精基准。24制定工艺路线 制定工艺路线的出发点,应当是使零件的几何形状、尺寸精度及位置精度等技术要求能得到合理的保证。在生产纲领以确定为大批生产的条件下,可采用通用机床配以专用工夹具,并尽量使工序集中来提高生产效率。除此以外,还应考虑经济效果,以便降低生产成本。工序01:锻造工序02:调质处理HB228269工序03:粗铣、精铣结合面工序04:粗铣、半精铣、精铣61.5孔两端面,保证尺寸36工序05:铣宽6的两端面保证尺寸890.25工序06:铣宽23两端面工序07:铣螺栓孔背面工序08:铣宽5的槽工序09:与连杆装配,钻2-10、扩两螺栓10.5孔深15工序10:用专用螺钉,将连杆体和连杆盖装成连杆组件工序11:粗镗、半精镗、磨61.5工序12:去毛刺工序13:检验至图纸要求工序14:入库2.5确定各工序的加工余量、计算工序尺寸及公差 1. 结合面的加工余量查机械制造工艺设计简明手册表2.2-25得,锻件的单边加工余量Z=1.5mm,锻件尺寸公差为CT8级,粗糙度3.2,查机械制造工艺设计简明手册表1.4-8,二步铣削即粗铣精铣方可满足其精度要求。粗铣 单边余量Z=1.3mm精铣 单边余量Z=0.2mm2. 61.5孔两端面的加工余量查机械制造工艺设计简明手册表2.2-25得,锻件的单边加工余量Z=1.5mm,锻件尺寸公差为CT8级,粗糙度1.6,查机械制造工艺设计简明手册表1.4-8,三步铣削即粗铣半精铣精铣方可满足其精度要求。粗铣 单边余量Z=1.3mm半精铣 单边余量Z=0.1mm精铣 单边余量Z=0.1mm3. 宽6的两端面的加工余量查机械制造工艺设计简明手册表2.2-25得,锻件的单边加工余量Z=1.5mm,锻件尺寸公差为CT8级,粗糙度25,查机械制造工艺设计简明手册表1.4-8,一步铣削即可满足其精度要求。4. 宽23两端面的加工余量查机械制造工艺设计简明手册表2.2-25得,锻件的单边加工余量Z=1.5mm,锻件尺寸公差为CT8级,粗糙度25,查机械制造工艺设计简明手册表1.4-8,一步铣削即可满足其精度要求。 5. 螺栓孔背面的加工余量查机械制造工艺设计简明手册表2.2-25得,锻件的单边加工余量Z=1.5mm,锻件尺寸公差为CT8级,粗糙度12.5,查机械制造工艺设计简明手册表1.4-8,一步铣削即可满足其精度要求。 6. 宽5的槽的加工余量查机械制造工艺设计简明手册表2.2-25得,锻件的单边加工余量Z=1.5mm,锻件尺寸公差为CT8级,粗糙度12.5,查机械制造工艺设计简明手册表1.4-7,一步铣削即可满足其精度要求。7. 61.5孔的加工余量查机械制造工艺设计简明手册表2.2-25得,锻件的单边加工余量Z=1.75mm,锻件尺寸公差为CT8级,粗糙度0.8,查机械制造工艺设计简明手册表1.4-7,三步镗削即粗镗半精镗磨方可满足其精度要求。粗镗 单边余量Z=1.5mm半精镗 单边余量Z=0.2mm磨 单边余量Z=0.05mm8. 其他不加工表面,锻造即可满足其精度要求。26确定切削用量及基本工时工序01:锻造工序02:调质处理HB228269工序03:粗铣、精铣结合面工步一:粗铣结合面1. 选择刀具刀具选取端面铣刀,。2. 决定铣削用量1) 决定铣削深度2) 决定每次进给量及切削速度 根据X52K型铣床说明书,其功率为为7.5kw,中等系统刚度。根据表查出 ,则按机床标准选取800当800r/min时按机床标准选取3) 计算工时切削工时: ,则机动工时为30.2s工步二:精铣结合面1. 选择刀具刀具选取端面铣刀,。2. 决定铣削用量1)决定铣削深度2) 决定每次进给量及切削速度 根据X52K型铣床说明书,其功率为为7.5kw,中等系统刚度。根据表查出 ,则按机床标准选取800当800r/min时按机床标准选取3) 计算工时切削工时: ,则机动工时为=29.4s工序04:粗铣、半精铣、精铣61.5孔两端面,保证尺寸36工步一:粗铣61.5孔两端面1. 选择刀具刀具选取端面铣刀,。2. 决定铣削用量1)决定铣削深度2) 决定每次进给量及切削速度 根据X52K型铣床说明书,其功率为为7.5kw,中等系统刚度。根据表查出 ,则按机床标准选取800当800r/min时按机床标准选取3) 计算工时切削工时: ,则机动工时为47.5s工步二:半精铣61.5孔两端面1. 选择刀具刀具选取端面铣刀,。2. 决定铣削用量1)决定铣削深度2) 决定每次进给量及切削速度 根据X52K型铣床说明书,其功率为为7.5kw,中等系统刚度。根据表查出 ,则按机床标准选取800当800r/min时按机床标准选取3) 计算工时切削工时: ,则机动工时为46.6s工步三:精铣61.5孔两端面1. 选择刀具刀具选取端面铣刀,。2. 决定铣削用量1)决定铣削深度2) 决定每次进给量及切削速度 根据X52K型铣床说明书,其功率为为7.5kw,中等系统刚度。根据表查出 ,则按机床标准选取800当800r/min时按机床标准选取3) 计算工时切削工时: ,则机动工时为46.6s工序05:铣宽6的两端面保证尺寸890.251. 选择刀具刀具选取立铣刀,。2. 决定铣削用量1)决定铣削深度2) 决定每次进给量及切削速度 根据X52K型铣床说明书,其功率为为7.5kw,中等系统刚度。根据表查出 ,则按机床标准选取600当600r/min时按机床标准选取3) 计算工时切削工时: ,则机动工时为=10.5s工序06:铣宽23两端面1. 选择刀具刀具选取圆弧盘铣刀,。2. 决定铣削用量1)决定铣削深度2) 决定每次进给量及切削速度 根据X62型铣床说明书,其功率为为7.5kw,中等系统刚度。根据表查出 ,则按机床标准选取600当600r/min时按机床标准选取3) 计算工时切削工时: ,则机动工时为=5.3s工序07:铣螺栓孔背面1. 选择刀具刀具选取立铣刀,。2. 决定铣削用量1)决定铣削深度2) 决定每次进给量及切削速度 根据X52K型铣床说明书,其功率为为7.5kw,中等系统刚度。根据表查出 ,则按机床标准选取600当600r/min时按机床标准选取3) 计算工时切削工时: ,则机动工时为=27s工序08:铣宽5的槽1. 选择刀具刀具选取三面刃铣刀,。2. 决定铣削用量1)决定铣削深度2) 决定每次进给量及切削速度 根据X62型铣床说明书,其功率为为7.5kw,中等系统刚度。根据表查出 ,则按机床标准选取500当500r/min时按机床标准选取4) 计算工时切削工时: ,则机动工时为=5.8s工序09:与连杆装配,钻2-10、扩两螺栓10.5孔深15工步一:钻2-101、加工条件加工材料: 45,硬度HB228269,锻件。工艺要求:孔径d=10mm。通孔,精度H12H13,用乳化液冷却。机床:选用Z525立式钻床和专用夹具。2、选择钻头选择高速钢麻花钻头(如图3所示),其直径d=10mm 钻头几何形状为(根据切削用量手册表2.1及表2.2):标准钻头,后角,横刃长度,弧面长度。3选择切削用量(1)选择进给量按加工要求决定进给量:根据切削用量手册表2.7,当铸铁硬度200H有。(2)计算切削速度根据切削用量手册表2.15,当铸铁硬度=200220HBS时,=0.25, 时,=30mm/min。 切削速度的修正系数为:,故=301.01.00.751.0m/min22.5m/min=r/mm717r/mm 根据Z525型钻床技术资料(见简明手册表4.2-12)可选择n=700r/mm,=20mm/min。4计算基本工时根据公式式中,l=24.5mm,入切量及超切量由切削用量手册表2.29查出=8.5,计算得, L=(24.5+8.5)mm=33mm 故有: t=0.377min=22.6s工步二:扩两螺栓10.5孔深15利用钻头将孔扩大至,根据有关手册规定,扩钻的切削用量可根据钻孔的切削用量选取根据机床说明书,选取则主轴转速为,并按车床说明书取,实际切削速度为切削工时:,则机动工时为工序10:用专用螺钉,将连杆体和连杆盖装成连杆组件工序11:粗镗、半精镗、磨61.5工步一:粗镗58孔至611) 切削深度 单边余量为Z=1.5mm 2) 进给量 根据机械加工工艺手册取f=0.15mm/r3) 计算切削速度其中:=342, =0.15, =0.35, m=0.2。修正系数见切削手册表1.28,即 =1.44 , =0.8 , =1.04 , =0.81 , =0.97。所以 1.440.81.040.810.97=89m/min 4) 确定机床主轴转速ns= 465r/min与465r/min相近的机床转速为475r/min。现选取=475r/min。所以实际切削速度= 5) 切削工时, t=i ;其中l=36mm; =1.5mm; =3mm; t=0.568min=34.1s工步二:半精镗61孔至61.41) 切削深度 单边余量为Z=0.2mm 2) 进给量 根据机械加工工艺手册取f=0.15mm/r3) 计算切削速度其中:=342, =0.15, =0.35, m=0.2。修正系数见切削手册表1.28,即 =1.44 , =0.8 , =1.04 , =0.81 , =0.97。所以 1.440.81.040.810.97=89m/min 4) 确定机床主轴转速ns= 462r/min与462r/min相近的机床转速为475r/min。现选取=475r/min。所以实际切削速度= 5) 切削工时, t=i ;其中l=36mm; =0.2mm; =3mm; t=0.550min=33.0s工步三:磨61.4孔至61.51)选择砂轮。见机械加工工艺手册第三章中磨料A46KV6P 35040127其含义为:砂轮磨料为刚玉,粒度为46#,硬度为中轮1级,陶瓷结合剂,6号组织,平型砂轮,其尺寸为350x40x1272)切削用量的选择。查机械加工工艺手册表33-42有工件速度18m/min纵向进给量 0.5B20mm(双行程)切削深度0.0157mm/st 3)切削工时式中D-被加工直径 b-加工宽度Z-单边加工余量K-系数V-工作台移动速度-工作台往返一次砂轮轴向进给量-工作台往返一次砂轮径向进给量0.068(min)=4.1s工序12:去毛刺工序13:检验至图纸要求工序14:入库第3章 连杆盖的夹具设计为了提高劳动生产率,保证加工质量,降低劳动强度,需要设计专用夹具。由指导老师的分配,决定设计工序07:铣螺栓孔背面的铣床夹具。3.1:问题的提出 本夹具主要用于铣螺栓孔背面,精度要求不高,为此,只考虑如何提高生产效率上,精度则不予考虑。3.2:定位基准的选择拟定加工路线的第一步是选择定位基准。定位基准的选择必须合理,否则将直接影响所制定的零件加工工艺规程和最终加工出的零件质量。基准选择不当往往会增加工序或使工艺路线不合理,或是使夹具设计更加困难甚至达不到零件的加工精度(特别是位置精度)要求。因此我们应该根据零件图的技术要求,从保证零件的加工精度要求出发,合理选择定位基准。此零件图没有较高的技术要求,也没有较高的平行度和对称度要求,所以我们应考虑如何提高劳动效率,降低劳动强度,提高加工精度。此为第07道工序,我们选择结合面、61.5毛坏孔及其端面作为定位基准,夹紧则是由螺母、垫圈和心轴组成的夹紧机构来实现。3.3 切削力及夹紧力计算 1、铣削力机床: X52K型立式铣床 由3 所列公式 得 查表 9.48 得其中: 修正系数 z=24 代入上式,可得 F=889.4N 因在计算切削力时,须把安全系数考虑在内。安全系数 K=其中:为基本安全系数1.5 为加工性质系数1.1 为刀具钝化系数1.1 为断续切削系数1.1 所以 (2)夹紧力的计算 选用夹紧螺钉夹紧机 由 其中f为夹紧面上的摩擦系数,取 F=+G G为工件自重 夹紧螺钉: 公称直径d=12mm,材料45钢 性能级数为6.8级 螺钉疲劳极限: 极限应力幅:许用应力幅:螺钉的强度校核:螺钉的许用切应力为 s=3.54 取s=4 得 满足要求 经校核: 满足强度要求,夹具安全可靠,3.4定位误差分析一批工件在卡具中定位时,各个工件所占据的位置不完全一致,因此使加工后,各工件加工尺寸的不一致,而形成误差,即工件定位时造成的加工表面相对工序基准的误差。形成原因有两个,一是由于定位基准 与设计基准不重合而造成。二是定位基准与限位基准不重合而造成。根据零件图可知,T=0.28mm, Td=0.25mm,。已知孔的形状公差为0.28,根据经验公式,易知此结果符合。3.5定位键与对刀装置设计定位键安装在夹具底面的纵向槽中,一般使用两个。其距离尽可能布置的远些。通过定位键与铣床工作台T形槽的配合,使夹具上定位元件的工作表面对于工作台的送进方向具有正确的位置。根据GB220780定向键结构如图所示:图 3.3 夹具体槽形与螺钉图根据T形槽的宽度 a=12mm 定向键的结构尺寸如下:表 3.1 定向键数据表 BLHhD夹具体槽形尺寸公称尺寸允差d允差公称尺寸允差D12-0.014-0.045208310312+0.0233对刀装置由对刀块和塞尺组成,用来确定刀具与夹具的相对位置。由于本道工序是用来铣螺栓背面,所以选用直角对刀块。直角对刀块的结构和尺寸如图所示:图 3.4 对刀块图塞尺选用平塞尺,其结构如下图所示: 图 3.5 平塞尺图表 3.2 平塞尺尺寸表公称尺寸H允差dC3-0.0060.253.6夹具设计及操作的简要说明 如前所述,在设计夹具时,应该注意提高劳动生产率避免干涉。应使夹具结构简单,便于操作,降低成本。提高夹具性价比。本道工序为铣床夹具选择了由螺母、垫圈和心轴组成的夹紧机构夹紧工件。本工序为铣切削余量小,切削力小,所以一般的手动夹紧就能达到本工序的要求。总 结这次设计使我收益不小,为我今后的学习和工作打下了坚实和良好的基础。但是,查阅资料尤其是在查阅切削用量手册时,数据存在大量的重复和重叠,由于经验不足,在选取数据上存在一些问题,不过我的指导老师每次都很有耐心地帮我提出宝贵的意见,在我遇到难题时给我指明了方向,最终我很顺利的完成了设计。这次设计成绩的取得,与指导老师的细心指导是分不开的。在此,我衷心感谢我的指导老师,特别是每次都放下他的休息时间,耐心地帮助我解决技术上的一些难题,他严肃的科学态度,严谨的治学精神,精益求精的工作作风,深深地感染和激励着我。从课题的选择到项目的最终完成,他都始终给予我细心的指导和不懈的支持。多少个日日夜夜,他不仅在学业上给我以精心指导,同时还在思想、生活上给我以无微不至的关怀,除了敬佩指导老师的专业水平外,他的治学严谨和科学研究的精神也是我永远学习的榜样,并将积极影响我今后的学习和工作。在此谨向指导老师致以诚挚的谢意和崇高的敬意。致 谢这次毕业设计使我收益不小,为我今后的学习和工作打下了坚实和良好的基础。但是,查阅资料尤其是在查阅切削用量手册时,数据存在大量的重复和重叠,由于经验不足,在选取数据上存在一些问题,不过我的指导老师每次都很有耐心地帮我提出宝贵的意见,在我遇到难题时给我指明了方向,最终我很顺利的完成了毕业设计。这次毕业设计成绩的取得,与指导老师的细心指导是分不开的。在此,我衷心感谢我的指导老师,特别是每次都放下她的休息时间,耐心地帮助我解决技术上的一些难题,她严肃的科学态度,严谨的治学精神,精益求精的工作作风,深深地感染和激励着我。从课题的选择到项目的最终完成,她都始终给予我细心的指导和不懈的支持。多少个日日夜夜,她不仅在学业上给我以精心指导,同时还在思想、生活上给我以无微不至的关怀,除了敬佩指导老师的专业水平外,她的治学严谨和科学研究的精神也是我永远学习的榜样,并将积极影响我今后的学习和工作。在此谨向指导老师致以诚挚的谢意和崇高的敬意。 参 考 文 献1, 邹青 主编 机械制造技术基础课程设计指导教程 北京: 机械工业出版社 2004,8 2, 赵志修 主编 机械制造工艺学 北京: 机械工业出版社 1984,23, 孙丽媛 主编 机械制造工艺及专用夹具设计指导 北京:冶金工业出版社 2002,12 4, 李洪 主编 机械加工工艺手册 北京: 北京出版社 1990,125, 邓文英 主编 金属工艺学 北京: 高等教育出版社 20006, 黄茂林 主编 机械原理 重庆: 重庆大学出版社 2002,77, 丘宣怀 主编 机械设计 北京: 高等教育出版社 19978, 储凯 许斌 等主编 机械工程材料 重庆: 重庆大学出版社 1997,129, 廖念钊 主编 互换性与技术测量 北京: 中国计量出版社 2000,110,乐兑谦 主编 金属切削刀具 北京: 机械工业出版社 1992,1211,李庆寿 主编 机床夹具设计 北京: 机械工业出版社 1983,412,陶济贤 主编 机床夹具设计 北京: 机械工业出版社 1986,413, 机床夹具结构图册 贵州:贵州人民出版社 1983,714,龚定安 主编 机床夹具设计原理 陕西:陕西科技出版社,1981,715,李益民 主编 机械制造工艺学习题集 黑龙江: 哈儿滨工业大学出版社 1984, 716, 周永强等 主编 高等学校毕业设计指导 北京: 中国建材工业出版社 2002,12- 27 -
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