1660--连杆(推动架)工艺及钻32孔夹具设计【中心距120】
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工厂名机械加工工艺过程卡片产品名称及型号零件名称连杆零件图号材料名称毛坯种类零件总量毛重第 页牌号尺寸净重第 页性能每料件数每台件数每批件数工序号工序内容加工车间设备名称及编号夹具名称刀具名称量具名称技术等级单件时间定额准备-终结 时间定额1铸造2时效处理3铣右端面金工X51铣床专用夹具D=50铣刀游标卡尺IT104铣50的左端面金工X51铣床专用夹具D=50铣刀游标卡尺IT105钻扩铰32的孔金工Z525钻床专用夹具32麻花钻游标卡尺IT86铣2-30的左端面金工X51铣床专用夹具D=30铣刀游标卡尺IT107插宽5mm的键槽金工B5050专用夹具插刀游标卡尺IT108钻扩铰2-16的孔金工Z525钻床专用夹具16麻花钻游标卡尺IT89钻M6的螺纹孔,攻丝金工Z525钻床专用夹具6麻花钻游标卡尺IT1010检验11入库工厂名机械加工工序卡片产品名称及型号零件名称零件图号工件名称工序号连杆车间工段材料名称材料牌号力学性能金工同时加工件数每件料数技术等级单件时间准备-终结时间11IT8设备名称设备编号夹具名称夹具编号工作液更改内容Z525钻工步号工步内容计算数据/mm走刀次数切削用量工时定额刀具量具直径走刀长度单边余量基本时间辅助时间工作地点服务时间工具号名称规格编号数量背吃刀量进给量或双行程数切削速度1钻31的孔3145211.80.2单18.840.0742扩31.85的孔31.85450.210.180.02单3铰32的孔32450.0210.010.01单设计说明书题目:连杆的工艺规程及钻的夹具设计 学 生: 学 号: 专 业: 班 级: 指导老师: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。连杆零件加工工艺规程及其钻M6孔的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。ABSTRCTThis 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 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 录ABSTRCT3序 言1一 零件的分析21.1零件的作用21.2零件的工艺分析3二 工艺规程设计42.1确定毛坯的制造形式42.2基面的选择42.3 制定工艺路线52.4机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的确定72.5确定切削用量及基本工时7三 夹具设计93.1问题的提出93.2定位基准的选择93.3 切削力及夹紧力计算93.4误差分析103.5 夹具设计及操作简要说明11总 结12致 谢13参 考 文 献14序 言机械制造业是制造具有一定形状位置和尺寸的零件和产品,并把它们装备成机械装备的行业。机械制造业的产品既可以直接供人们使用,也可以为其它行业的生产提供装备,社会上有着各种各样的机械或机械制造业的产品。我们的生活离不开制造业,因此制造业是国民经济发展的重要行业,是一个国家或地区发展的重要基础及有力支柱。从某中意义上讲,机械制造水平的高低是衡量一个国家国民经济综合实力和科学技术水平的重要指标。连杆零件的加工工艺规程及其钻的夹具设计是在学完了机械制图、机械制造技术基础、机械设计、机械工程材料等进行课程设计之后的下一个教学环节。正确地解决一个零件在加工中的定位,夹紧以及工艺路线安排,工艺尺寸确定等问题,并设计出专用夹具,保证零件的加工质量。本次设计也要培养自己的自学与创新能力。因此本次设计综合性和实践性强、涉及知识面广。所以在设计中既要注意基本概念、基本理论,又要注意生产实践的需要,只有将各种理论与生产实践相结合,才能很好的完成本次设计。本次设计水平有限,其中难免有缺点错误,敬请老师们批评指正。一 零件的分析1.1零件的作用据资料所示,可知该零件是连杆零件,是牛头刨床进给机构的中小零件,32mm孔用来安装工作台进给丝杠轴,靠近32mm孔左端处一棘轮,在棘轮上方即16mm孔装一棘爪,16mm孔通过销与杠连接杆,把从电动机传来的旋转运动通过偏心轮杠杆使连杆绕32mm轴心线摆动,同时拨动棘轮,带动丝杠转动,实现工作台的自动进给。1.2零件的工艺分析由零件图可知,其材料为HT200,该材料为灰铸铁,具有较高强度,耐磨性,耐热性及减振性,适用于承受较大应力和要求耐磨零件。由零件图可知,32、16的中心线是主要的设计基准和加工基准。该零件的主要加工面可分为两组:1.32mm孔为中心的加工表面这一组加工表面包括:32mm的两个端面及孔和倒角,16mm的两个端面及孔和倒角。2.以16mm孔为加工表面这一组加工表面包括,16mm的端面和倒角及M6由以上分析可知,对这两组加工表面而言,先加工第一组,再加工第二组。由参考文献中有关面和孔加工精度及机床所能达到的位置精度可知,上述技术要求是可以达到的,零件的结构工艺性也是可行的。 二 工艺规程设计2.1确定毛坯的制造形式零件材料为HT200,考虑到拖拉机运行时经常需要挂倒档以倒行或辅助转向,因此零件在工作过程中经常受到冲击性载荷,采用这种材料零件的强度也能保证。由于零件成批生产,而且零件的轮廓尺寸不大,选用砂型铸造,采用机械翻砂造型,铸造精度为2级,能保证铸件的尺寸要求,这从提高生产率和保证加工精度上考虑也是应该的。2.2基面的选择基面选择是工艺规程设计中的重要工作之一,基面选择的正确与合理,可以使加工质量得到保证,生产率得以提高。否则,不但使加工工艺过程中的问题百出,更有甚者,还会造成零件大批报废,使生产无法进行。 粗基准的选择:对于零件的加工而言,粗基准的选择对后面的精加工至关重要,依照粗基准的选择原则(即当零件有不加工表面时,应该以这些不加工表面作为粗基准,若零件有若干个不加工表面时,则应以与加工表面要求相对位置精度较高的不加工表面做为粗基准)来选取。对于精基准而言,主要应该考虑基准重合的问题,当设计基准与工序基准不重合时,应该进行尺寸换算,这在以后还要专门计算,此处不再重复。 2.3 制定工艺路线制订工艺路线的出发点,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。在生产纲领已确定为成批生产的条件下,可以考虑采用万能型机床配以专用夹具,并尽量使工序集中在提高生产率。除此以外,还应当考虑经济效果,以便使生产成本尽量降下来。 方案一铸造时效处理铣右端端面铣50左端面,钻扩铰32孔铣2-30左端面插宽5mm的键槽钻扩铰刀16孔钻扩铰刀16孔钻M6螺纹孔检验入库工艺路线方案二铸造时效处理铣右端端面铣50左端面,2-30左端面钻扩铰32孔铣插宽5mm的键槽钻扩铰刀16孔钻扩铰刀16孔钻M6螺纹孔检验入库上述二种方案看起来大体合理,仔细一看方案二稍显不足之处。因为我们所要加工的32左端面端面要同时加工,为了保证同时加工的质量,我们必须采用32孔定位,因此我们必须钻完32孔后再加工32左端面这样更合适。综上所述我们选择方案一具体的加工路线如下铸造时效处理铣右端端面铣50左端面,钻扩铰32孔铣2-30左端面插宽5mm的键槽钻扩铰刀16孔钻扩铰刀16孔钻M6螺纹孔检验入库2.4机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的确定根据上述原始资料及加工工艺,分别确定各加工表面的加工余量和工步如下: 1. 32mm的孔 钻孔30扩孔: 31.8mm 2. 20mm和40mm2侧面 铣: 2Z=4mm 2.5确定切削用量及基本工时工序:钻M6-6H螺纹孔工步一:钻孔: 选用高速钢锥柄麻花钻(工艺表3.16) 由切削表2.7和工艺表4.216查得 (切削表2.15) 按机床选取 基本工时: min工步二:攻螺纹M6mm: 选择M6mm高速钢机用丝锥 等于工件螺纹的螺距,即 按机床选取 基本工时:三 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,决定设计工序钻32孔的钻床夹具。3.1问题的提出本夹具主要用于钻32的孔,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定位基准的选择我们采用已经加工好的32孔和端面作为定位基准,同时在底端面用支撑板定位,用固定V型块定位外圆,采用活动V型块定位夹紧一面限制3个自由度,固定V型块限制2个自由度,活动V型块限制1个自由度,用丝杆和手柄夹紧,这样就实现了完全定位,可以开始加工工件了。3.3夹紧机构的选择在机械加工中,工件的定位和夹紧是相互联系非常密切的两个工作过程。工件定位以后需要通过一定的装置把工件压紧夹牢在定位元件上,使工件在加工过程中,不会由于切削力、工件重力、离心力或惯性力等的作用而发生位置变化或产生振动,以保证加工精度和安全生产。这样把工件压紧夹牢的装置,即称为夹紧装置。3.3.1典型夹紧结构1. 斜楔夹紧结构2. 螺旋夹紧结构(1)单个螺旋夹紧结构(2)螺旋压板夹紧结构(3)偏心夹紧机构3.3.2定心夹紧机构当加工尺寸的工序基准是中心要素(轴线、中心平面等)撕,为使基准重合以减少定位误差,可以采用定位夹紧机构,所以,定心夹紧机构主要用于要求准确定心或对中的场合。定心夹紧机构可分为以下几种:(1)螺旋式定心夹紧机构(2)杠杆式定心夹紧机构(3)楔式定心夹紧机构(4)弹簧筒夹式定心夹紧机构(5)膜片卡盘定心夹紧机构(6)波纹套定心夹紧机构(7)液性塑料定心夹紧机构根据本次夹具定位方式,采用的外圆定位,外圆一般都是配合丝杆,手柄夹紧工件,因此采用单个螺旋夹紧结构夹紧工件。3.4切削力及夹紧力计算 由于本道工序主要完成工艺孔的钻孔加工,钻削力。由切削手册得:钻削力 式(5-2)钻削力矩 式(5-3)式中: 代入公式(5-2)和(5-3)得 本道工序加工工艺孔时,夹紧力方向与钻削力方向相同。因此进行夹紧立计算无太大意义。只需定位夹紧部件的销钉强度、刚度适当即能满足加工要求。3.5误差分析(1)定位误差。此工件的定位误差为,工件定位孔与定位心轴的最大配合间隙。工件定位孔的尺寸为30H7(mm),定位心轴的尺寸为30g6(mm)。=(2)对刀误差。因为刀具相对于刀或导向元件的位置不精确而造成的加工误差,称为对刀误差。钻套导向孔的尺寸为11F7(mm),钻头尺寸为11h9(mm)。对刀误差为钻头与导向孔的最大间隙=(3)夹具的安装误差。因夹具在机床上安装不精确而造成的加工误差,称为夹具的安装误差。因为安装基面为平面,所以安装误差,为0.(4)夹具误差。因夹具上定位元件、对刀或导向元件、分度装置及安装基准之间的位置而造成的加工误差,称为夹具误差。该夹具的夹具误差为=0.03mm。(5)加工方法误差。因机床精度、刀具精度、刀具与机床的位置精度、工艺系统的受力变形和热变形等因素造成的加工误差,统称为加工方法误差。根据经验=/3。(6)根据在夹具加工时,总加工误差为上述各项误差之和=0.0798mm保证工件加工精度的条件是:=,所以加工总误差应小于工件尺寸公差。为了保证夹具的使用寿命,防止夹具过早报废,在分析计算工件加工精度时,需要留出一定的精度储备量。所以将上式改写为或-0当JC0时,夹具能满足工件的加工要求。JC值的大小还表示了夹具使用寿命的长短和夹具总图上各项公差值确定得是否合理。因为-=0.02.20所以该 夹具能保证加工3.6夹具设计及操作简要说明 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。本道工序为钻床夹具选择V型块定位。本工序为钻的切削余量小,切削力小,所以我们采用丝杆和手柄夹紧,丝杆夹紧机构即可满足要求。同时我们采用快换钻套,当导向的钻套磨损后,我们松开螺钉可以快速地换下钻套。保证导向的精度,这样就大大的提高了生产效率,适合于大批量生产总 结设计即将结束了,时间虽然短暂但是它对我们来说受益菲浅的,通过这次的设计使我们不再是只知道书本上的空理论,不再是纸上谈兵,而是将理论和实践相结合进行实实在在的设计,使我们不但巩固了理论知识而且掌握了设计的步骤和要领,使我们更好的利用图书馆的资料,更好的更熟练的利用我们手中的各种设计手册和AUTOCAD等制图软件,为我们踏入设计打下了好的基础。设计使我们认识到了只努力的学好书本上的知识是不够的,还应该更好的做到理论和实践的结合。因此同学们非常感谢老师给我们的辛勤指导,使我们学到了好多,也非常珍惜学院给我们的这次设计的机会,它将是我们毕业设计完成的更出色的关键一步。致 谢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毕业设计。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. 切削用量简明手册,艾兴、肖诗纲主编,机械工业出版社出版,1994年2.机械制造工艺设计简明手册,李益民主编,机械工业出版社出版,1994年3.机床夹具设计,哈尔滨工业大学、上海工业大学主编,上海科学技术出版社出版,1983年4.机床夹具设计手册,东北重型机械学院、洛阳工学院、一汽制造厂职工大学编,上海科学技术出版社出版,1990年5.金属机械加工工艺人员手册,上海科学技术出版社,1981年10月6.机械制造工艺学,郭宗连、秦宝荣主编,中国建材工业出版社出版,1997年第 16 页 共 20 页
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