0057-连杆盖零件机械加工工艺规程及铣槽夹具设计(全套CAD图)
0057-连杆盖零件机械加工工艺规程及铣槽夹具设计(全套CAD图),连杆,零件,机械,加工,工艺,规程,夹具,设计,全套,cad
机 械 加 工 工 序 卡 片零件号零 件 名 称连杆盖工序号工 序 名 称设 备夹 具刀 具量 具名 称型 号名 称名 称规 格名 称规 格1铸造毛坯。2无损探伤。3清理毛刺、飞边,涂漆。4人工时效处理。5精铣连杆大小头两平面。立式铣床X5020B专用夹具硬质合金面铣刀游标卡尺分度值0.02,测量范围01506粗镗大小头孔,分别为780.05mm, 170.05mm.卧式镗床T611A专用夹具硬质合金镗刀游标卡尺尺寸公差0.5 的普通游标卡尺7精镗大头孔到81+0.021 0mm。卧式镗床T611A专用夹具硬质合金镗刀游标卡尺分度值0.001,测量范围0150游标卡尺8精镗小头孔至20+0.023 0mm。卧式镗床T611A专用夹具硬质合金镗刀20游标卡尺分度值0.001,测量范围0150游标卡尺9磨大头孔内表面的沟槽,磨削深度2.5mm。车倒角1*45度。卧式车床内圆磨床CA6140 M2110专用夹具砂轮50游标卡尺分度值0.02,测量范围015010铣削两个台阶面,保证台阶面的距离为94 0 -0.023mm,深度8.5+0.05 0mm。立式铣床卧式铣床X5020B X6012专用夹具硬质合金面铣刀20游标卡尺分度值0.001,测量范围0150游标卡尺11钻两边的底孔10mm,保证中心距为1100.15。立式钻床Z5125A专用夹具麻花钻10游标卡尺分度值0.02,测量范围015012由钳工铰孔2-M12-6H。专用夹具铰孔刀12游标卡尺分度值0.001,测量范围0150游标卡尺13铣削沟槽 宽15+0.15 +0.05mm,R67mm的盘形铣刀。对基准B的对称度为0.2mm。卧式铣床X6012专用夹具盘形铣刀R67游标卡尺14镗内沟槽 直径21+0.28 0mm,宽1.1+0.12 0 mm,两沟槽距离37+0.15 0mm。车床CA6140专用夹具精细镗刀游标卡尺分度值0.02,测量范围015015车倒角0.5*45度。卧式车床CA6140专用夹具硬质合金外圆车刀游标卡尺分度值0.02,测量范围015016检查各个部分的尺寸和精度。游标卡尺17组装入库。游标卡尺机 械 制 造 技 术 基 础课 程 设 计题 目:“连杆盖”零件(镗大头孔)的机械加工工艺规程及工艺装备与夹具设计一、设计题目“连杆盖”零件的机械加工工艺规程及工艺装备与夹具设计二、原始资料(1) 被加工零件的零件图 1张(2) 生产类型:(中批或大批大量生产)三、上交材料1绘制零件图 1张2毛坯图 1张3编制机械加工工艺过程综合卡片 1套4编制机械加工工艺卡片(仅编制所设计夹具对应的那道工序的机械加工工艺卡片) 1套5绘制夹具装配图(A0或A1) 1张6绘制夹具中1个零件图(A1或A2。装配图出来后,由指导教师为学生指定需绘制的零件图,一般为夹具体)。 1张7编写课程设计说明书(约5000-8000字)。 1份四、进度安排本课程设计要求在3周内完成。1第l2天查资料,熟悉题目阶段。2第37天,完成零件的工艺性分析,确定毛坯的类型、制造方法和机械加工工艺规程的设计并编制出零件的机械加工工艺卡片。3第810天,完成夹具总体方案设计(画出草图,与指导教师沟通,在其同意的前提下,进行课程设计的下一步)。4第1113天,完成夹具总装图的绘制。5第1415天,零件图的绘制。6第1618天,整理并完成设计说明书的编写。7第19天,完成图纸和说明书的输出打印。8第2021天,答辩五、指导教师评语成 绩: 指导教师日期摘要设计内容:设计“连杆盖”零件的机械加工工艺规程及工艺装备与夹具设计,并绘制出支架零件图、毛坯图、夹具装配图,填写工艺卡片,编制课程设计说明书。设计意义:通过该课程设计,将所学理论与生产实践相结合, 锻炼了自己分析问题、发现问题、解决问题的能力,在这个过程中我独立地分析和解决了零件机械制造的工艺问题,设计了机床专用夹具这一典型的工艺装备,提高了结构设计能力,增强了专业技能,为今后的毕业设计及对自己未来将从事的工作进行了一次适应性训练,从而打下了良好的基础。在设计中调整了心态,懂得做事要细心,有信心,磨练了意志,强化了自我。为以后的工作学习打下了坚实的基础。AbstractDesign: Design Connecting rod cover parts of the machining process of order processing and 30 H7 hole of equipment and spare parts to map out support plans, rough map, fixture assembly, filled out a card process, the preparation of curriculum design specification. Design significance: the adoption of the curriculum design, will learn theory and practice of combining production, tempered his analysis of the problem, identify problems and problem-solving abilities, in the process I am an independent analysis and solution of the mechanical parts of the manufacturing process issues, Design a machine for this fixture typical of equipment, improve the structure of design capability, enhance the professional skills for future graduates to design their own future and will be engaged in the work of an adaptation training, thus laying a good foundation. In the design of adjustment of the mentality, know how to do things carefully, confidence, tempering the will to strengthen the self. Laid a solid foundation for later work and study.目录第一章 连杆盖的加工工艺分析1.1 连杆盖的用途及其特点61.2连杆盖的的材料及毛坯制造61.3连杆盖的加工工艺过程61.4 连杆盖的加工工艺过程分析71.4.1 定位基准的选择71.4.2 加工阶段的划分和加工顺序的安排71.4.3 确定合理的夹紧方法81.4.4 连杆盖主要面的加工方法81.4.5 连杆盖主要孔的加工方法91.4.6 连杆盖的铣开工序101.5夹具使用与设计101.6 确定各工序的加工余量、计算工序尺寸及公差101.6.1 确定加工余量111.6.2确定工序尺寸及其公差141.7 各项加工数据的计算151.8 连杆的检验181.8.1 检查主要表面的尺寸精度181.8.2检验主要表面的位置精度19第二章 工装设计192.1 铣削夹具设计202.1.1夹具的问题注意202.1.2 夹具设计212.2 铣槽夹具设计222.2.1 夹具的注意问题232.2.2 夹具设计23第三章 体会与展望28第四章 参考文献29第一章 连杆盖的加工工艺1.1 连杆盖的用途及其特点连杆盖主要和连杆组合成一体,作为组合机件来使用,连杆是发动机中的主要传动部件之一,它在柴油机中,把作用于活塞顶面的膨胀的压力传递给曲轴,又受曲轴的驱动而带动活塞压缩气缸中的气体。连杆在工作中承受着急剧变化的动载荷。连杆由连杆体及连杆盖两部分组成。连杆体及连杆盖上的大头孔用螺栓和螺母与曲轴装在一起。连杆盖是其中一个重要的部分,为了减少磨损和便于维修,连杆的大头孔内装有薄壁金属轴瓦。轴瓦有钢质的底,底的内表面浇有一层耐磨巴氏合金轴瓦金属。连杆盖的加工精度将直接影响柴油机的性能,而工艺的选择又是直接影响精度的主要因素。反映连杆精度的参数主要有5个:(1)连杆盖的圆柱度,粗糙度;(2)两个12.5孔中心距尺寸精度;(3)平面台的尺寸精度,粗糙度等1.2生产纲领、确定生产类型此零件为连杆盖,由设计任务书要求,此零件要求可知该零件的生产纲领为10000件/年,结合生产实际,备用率a%和废品率b%分别取3%和0.5%,带入公式得N=10000台/年*1件/台*(1+3%)*(1+0.5%)=10351.5件/年所以连杆盖的生产类型为成批的大批生产类型。1.3连杆盖的的材料及毛坯制造连杆盖在工作中承受多向交变载荷的作用,要求具有很高的强度。因此,连杆材料一般采用高强度碳钢和合金钢;如45钢、55钢、40Cr、40CrMnB等。近年来也有采用球墨铸铁的,粉末冶金零件的尺寸精度高,材料损耗少,成本低。随着粉末冶金锻造工艺的出现和应用,使粉末冶金件的密度和强度大为提高。因此,采用粉末冶金的办法制造连杆是一个很有发展前途的制造方法。连杆盖毛坯制造方法的选择,主要根据生产类型、材料的工艺性(可塑性,可锻性)及零件对材料的组织性能要求,零件的形状及其外形尺寸,毛坯车间现有生产条件及采用先进的毛坯制造方法的可能性来确定毛坯的制造方法。根据生产纲领为大量生产,连杆多用模锻制造毛坯。连杆模锻形式有两种,一种是体和盖分开锻造,另一种是将体和盖锻成体。整体锻造的毛坯,需要在以后的机械加工过程中将其切开,为保证切开后粗镗孔余量的均匀,最好将整体连杆大头孔锻成椭圆形。相对于分体锻造而言,整体锻造存在所需锻造设备动力大和金属纤维被切断等问题,但由于整体锻造的连杆毛坯具有材料损耗少、锻造工时少、模具少等优点,故用得越来越多,成为连杆毛坯的一种主要形式。总之,毛坯的种类和制造方法的选择应使零件总的生产成本降低,性能提高。1.4 连杆盖的加工工艺过程分析1.4.1 定位基准的选择在连杆盖机械加工工艺过程中,首先以101的外圆表面为粗基准,加工前后端面,为后续加工提供基准,这是由于端面的面积大,定位比较稳定,之后加工边缘的上下平面,也为后续的工艺提供精基准,这样整工序加工过程中就主要以这样两个精基准为定位基准,把基准统一起来,减少了定位误差。为了不断改善基面的精度,基面的加工与主要表面的加工要适当配合:即在粗加孔时,粗铣端面,在精镗孔前,精铣端面。在第一道工序中,工件的各个表面都是毛坯表面,定位和夹紧的条件都较差,而加工余量和切削力都较大,如果再遇上工件本身的刚性差,则对加工精度会有很大影响。因此,第一道工序的定位和夹紧方法的选择,对于整个工艺过程的加工精度常有深远的影响。在连杆盖加工工艺路线中,在精加工主要表面前,先粗铣两个端面,其中粗磨端面又是以毛坯端面定位。因此,粗铣就是关键工序。在粗铣中工件如何定位呢?一个方法是以毛坯端面定位,在侧面和端部夹紧,粗铣一个端面后,翻身以铣好的面定位,铣另一个毛坯面。但是由于毛坯面不平整,连杆的刚性差,定位夹紧时工件可能变形,粗铣后,端面似乎平整了,一放松,工件又恢复变形,影响后续工序的定位精度。另一方面是以连杆盖的对称面定位。这种定位方法使工件在夹紧时的变形较小,同时可以铣工件的端面,使一部分切削力互相抵消,易于得到平面度较好的平面。同时,由于是以对称面定位,毛坯在加工后的外形偏差也比较小。1.4.2 加工阶段的划分和加工顺序的安排由于连杆盖本身的刚性差,切削加工时产生的残余应力,易产生变形。因此,在安排工艺过程时,应把各主要表面的的粗,精加工工序分开。这样,粗加工产生的变形就可以在半精加工中得到修;半精加工中产生的形变可以在精加工中得到修正,最终达到零件的技术要求。工序安排上先加工定位基准,如端面加工的铣,然后再加工孔,符合符合先面后孔的加工工序安装原则。连杆盖工艺加工过程可分为以下几个方面:1)粗加工阶段粗加工阶段也是连杆体和连杆盖合之前的加工阶段:基准面的加工,包括辅助基准面加工。 2)半精加工阶段半精加工阶段也是连杆盖进一步加工阶段,为精加工阶段准备。3)精加工阶段精加工阶段主要是最终保证连杆盖的尺寸精度,加工精度,形状精度,以达到图纸的要求。1.4.3 确定合理的夹紧方法既然连杆盖是一个刚性比较差的工件,就应该十分注意夹紧力的大小,作用力的方向及着力点的选择,避免因受夹紧力的作用而产生变形,以影响加工精度。在夹具体的设计中必须注意夹紧力通过工件直接作用在定位元件上,可避免工件产生弯曲或扭转变形。1.4.4 连杆主要面的加工方法采用粗铣、精铣工序,并将精磨工序安排在精加工大、小头孔之前,以便改善基面的平面度,提高孔的加工精度,这种方法的生产率较高。以保证精度要求。1.4.5 连杆盖主要孔的加工方法连杆盖孔的加工是连杆机械加工的重要工序,它的加工精度对连杆质量有较大的影响。大头孔经过扩、粗镗、精镗、金刚镗和珩磨达到IT6级公差等级。表面粗糙度Ra 为1.6m,大头孔的加工方法是在铣开工序后,将连杆与连杆体组合在一起,然后进行精镗大头孔的工序。这样,在铣开以后可能产生的变形,可以在最后精镗工序中得到修正,以保证孔的形状精度。1.4.6 连杆盖的铣削工序剖分面(亦称结合面)的尺寸精度和位置精度由夹具本身的制造精度及对刀精度来保证。为了保证铣开后的剖分面的平面度不超过规定的公差0.03mm ,并且剖分面与大头孔端面保证一定的垂直度,除夹具本身要保证精度外,锯片的安装精度的影响也很大。如果锯片的端面圆跳动不超过0.02 mm,则铣开的剖分面能达到图纸的要求,否则可能超差。但剖分面本身的平面度、粗糙度对连杆盖、连杆体装配后的结合强度有较大的影响。1.5夹具使用及设计应具备适应“一面一孔一凸台”的统一精基准。注意定位夹具过程中的过约束,欠约束等影响加工的原因。1.6 确定各工序的加工余量、计算工序尺寸及公差1.6.1 确定加工余量 1)确定加工余量(1)小头孔查机械制造基础 表6-8可知需要钻-扩-粗铰-精铰查机械制造课程设计指导表3.225 精铰得到、表面粗糙度Ra1.6、经济精度IT7 加工余量为0.06mm;查机械制造课程设计指导表3.225 粗铰得到、表面粗糙度Ra2.0、经济精度IT8 、加工余量为0.14mm,查机械制造课程设计指导表3.2-27得上下偏差分别为 +0.033,0;查机械制造课程设计指导表3.225 扩孔得到mm、表面粗糙度Rz30、经济精度IT10、加工余量为1.8mm,查机械制造课程设计指导表3.2-27得上下偏差分别为 +0.084,0;查机械制造课程设计指导表3.225 扩孔得到mm、表面粗糙度Rz50、经济精度IT13、加工余量为18mm,查机械制造课程设计指导表3.2-27得上下偏差分别为 +0.33,0; 故小头孔加工余量如下表:工序名称工序间余量工序间工序间尺寸经济精度表面精度精铰0.06IT71.6粗铰0.14IT82扩1.8IT10Rz30钻18IT13RZ50(2) mm大头孔 查机械制造基础 表6-7可知需要粗镗-半精镗-精镗查机械制造课程设计指导表3.225 精镗得到mm、表面粗糙度Ra1.6、经济精度IT7 加工余量为0.2mm;查机械制造课程设计指导表3.225 半精镗得到80.8mm、表面粗糙度Ra2.0、经济精度IT8 、加工余量为1mm,查机械制造课程设计指导表3.2-27得上下偏差分别为 +0.087,0;查机械制造课程设计指导表3.225 粗镗得到mm、表面粗糙度Rz30、经济精度IT11 、加工余量为1mm,查表3.2-27得上下偏差分别为 +0.22,0;故大头孔加工余量如下表:工序名称工序间余量工序间工序间尺寸经济精度表面精度精镗0.2IT71.6半精镗1IT8280.8粗镗3.8IT11Rz30铸造CT9(3) mm两端面 查机械制造基础 表6-8可知需要需粗铣-精铣查表3.225 精铣得到mm、表面粗糙度Ra3.2、经济精度IT11 加工余量为1mm;查表3.225 精铣得到mm、表面粗糙度Ra3.2、经济精度IT11 加工余量为1mm;查表3.225 粗铣得到mm、表面粗糙度Rz50、经济精度IT12 加工余量为1.5mm;查表3.225 粗铣得到mm、表面粗糙度Rz50、经济精度IT12 加工余量为1.5mm;故两端面加工余量如下表:工序名称工序间余量工序间工序间尺寸经济精度表面精度精铣1IT113.21IT113.2粗铣4IT12RZ504IT12RZ50铸造CT9(4) mm下底面查机械制造基础 表6-8可知需要需粗铣-精铣查表3.225 精铣得到mm、表面粗糙度Ra1.6、经济精度IT9 加工余量为1mm;查表3.225 粗铣得到mm、表面粗糙度Rz50、经济精度IT12 加工余量为12mm;故下底面加工余量如下表:工序名称工序间余量工序间工序间尺寸经济精度表面精度精铣1IT91.6粗铣2IT12RZ50铸造CT9(5) 台阶面查机械制造基础 表6-8可知需要需粗铣-精铣查表3.225 精铣得到mm、表面粗糙度Ra1.6、Ra6.3um,经济精度IT7、IT10 加工余量为1mm、1mm;查表3.225 粗铣得到mm、表面粗糙度Rz50、Rz50um,经济精度IT12、IT12 加工余量为2.5mm;故台阶面加工余量如下表:工序名称工序间余量工序间工序间尺寸经济精度表面精度精铣1、1IT7、IT101.6、1.6粗铣、2.5IT12、IT12RZ50、Rz50um(2)、连杆盖铸造出来的总的厚度为H=43+0.5=43.5mm 1.6.2确定工序尺寸及其公差工序1:铸造毛坯。工序2:无损探伤,查是否有夹渣,气孔,疏松等缺陷。工序3:清理毛刺、飞边,涂漆。工序4:人工时效处理。工序5: 精铣连杆大小头两平面,互为基准(加工中多翻转几次)至尺寸43-0.20 -0.36 mm。工序6:粗镗大小头孔,分别为780.05mm, 170.05mm.工序7:选择一个面为基面,以基面定位,精镗大头孔到81+0.021 0mm。并定其轴线为基准A。工序8:以大头孔、基面定位,借助侧面装夹工件,精镗小头孔至20+0.023 0mm。并保证中心距为85+0.1 0mm,以及对基准A的平行度为0.01mm。工序9:磨大头孔内表面的沟槽,砂轮为R25mm,磨削深度2.5mm。车倒角1*45度。工序10:以基面、连杆体侧面和分割面装夹工件,铣削两个台阶面,保证台阶面的距离为94 0 -0.023mm,深度8.5+0.05 0mm,以及对基准A的对称度为0.3mm。工序11:钻两边的底孔10mm,保证中心距为1100.15。工序12:由钳工铰孔2-M12-6H。工序13:以连杆台阶面、基面定位装夹,铣削沟槽 宽15+0.15 +0.05mm,R67mm的盘形铣刀。对基准B的对称度为0.2mm。工序14:用精细的镗刀镗内沟槽 直径21+0.28 0mm,宽1.1+0.12 0 mm,两沟槽距离37+0.15 0mm。工序15:车倒角0.5*45度。工序16:检查各个部分的尺寸和精度。工序17:组装入库。1.7 各项加工数据的计算1 、铣大头两侧面 选用铣床X62W根据机械制造工艺设计手册表2.477(88)选取数据铣刀直径D = 20 mm 切削速度V = 0.64 m/s铣刀齿数Z = 3 切削深度ap = 2.5 mm af = 0.10 mm/r则主轴转速n = 1000v/D = 611 r/min根据表3.174 按机床选取n=750 r/min则实际切削速度V = Dn/(100060) = 0.78 m/s 2 、铣开连杆体和盖 选用铣床X62W根据机械制造工艺设计手册表2.479(90)选取数据铣刀直径D = 63 mm 切削速度V = 0.34 m/s切削宽度ae = 3 mm 铣刀齿数Z = 24 切削深度ap = 2 mm af = 0.015 mm/r d = 40 mm 则主轴转速n = 1000v/D = 103 r/min根据表3.174 按机床选取n=750 r/min则实际切削速度V = Dn/(100060) = 2.47 m/s 3 铣15槽 选用铣床X62W根据机械制造工艺设计手册表2.490选取数据铣刀直径D = 63 mm 切削速度V = 0.31 m/s铣刀齿数Z = 24 切削深度ap = 2 mm 切削宽度ae = 0.5 mm af = 0.02 mm/r 则主轴转速n = 1000v/D = 94 r/min根据表3.174 按机床选取n=100 r/min则实际切削速度V = Dn/(100060) = 0.33 m/s 4、磨连杆盖结合面 选用磨床M7350根据机械制造工艺设计手册表2.4170选取数据砂轮直径D = 40 mm 切削速度V = 0.330 m/s 切削深度ap = 0.1 mm 进给量fr0 = 0.006 mm/r则主轴转速n = 1000v/D = 157 r/min根据表3.148 按机床选取n = 100 r/min则实际切削速度V = Dn/(100060) = 0.20 m/s 5 钻铰12.5孔 选用钻床Z3025a)钻铰螺栓孔根据机械制造工艺设计手册表2.438(41)选取数据切削速度V = 0.99 m/s 切削深度ap = 5 mm进给量f = 0.08 mm/r 钻头直径D = 11.8 mm则主轴转速n = 1000v/D = 1910 r/min根据表3.130 按机床选取n = 910 r/min则实际切削速度V = Dn/(100060) = 0.99 m/sb)铰螺栓孔 根据机械制造工艺设计手册表2.481选取数据铰刀直径D = 12 mm 切削速度V = 0.22 m/s切削深度ap = 0.10 mm 进给量f = 0.2 mm/r则主轴转速n = 1000v/D = 140 r/min根据表3.131 按机床选取n = 200 r/min则实际切削速度V =Dn/(100060) = 0.127 m/s (3) 从连杆盖上方给螺栓孔口倒角根据机械制造工艺设计手册表2.467选取数据切削速度V = 0.2 m/s 切削深度ap = 3 mm 进给量f = 0.10 mm/r Z = 8 根据表3.130 按机床选取n = 750 r/min6、粗镗大头孔 选用镗床T618根据机械制造工艺设计手册表2.466选取数据镗刀直径D = 80.6 mm 切削速度V = 0.16 m/s进给量f = 0.30 mm/r 切削深度ap = 3.0 mm 则主轴转速n = 000v/D = 47 r/min根据表3.141 按机床选取n = 800 r/min则实际切削速度V = Dn/(100060) = 2.72 m/s 7 、大头孔两端倒角 选用机床X62W根据机械制造工艺设计手册表2.467选取数据切削速度V = 0.2 m/s 切削深度ap = 3 mm进给量f = 0.10 mm/r Z = 8 根据表3.130 按机床选取n = 750 r/min8、精磨大头两平面(先标记朝上) 选用磨床M7130根据机械制造工艺设计手册表2.4170选取数据切削速度V = 0.413 m/s 切削深度ap = 0.10 mm 进给量f = 0.006 mm/r 13 、精镗大头孔 选用镗床T2115根据机械制造工艺设计手册表2.466选取数据镗刀直径D = 65.4 mm 切削速度V = 0.20 m/s进给量f = 0.2 mm/r 切削深度ap = 1 mm根据表3.139 按机床选取n = 1000 r/min1.8连杆盖的检验连杆盖在机械加工中要进行中间检验,加工完毕后要进行最终检验,检验项目按图纸上的技术要求进行。1.8.1 检查主要表面的尺寸精度用量缸表,在大头孔内分三个断面测量其内径,每个断面测量两个方向,三个断面测量的最大值与最小值之差的一半即圆柱度。1.8.2检验主要表面的位置精度 孔轴心线在两个互相平行垂直的方向的平行度用专用量具进行检测。第二章 铣床夹具设计2.1、设计任务此次设计主要分为两部分,一是对零件的机加工进行工艺规程设计,二是对工序进行专用夹具设计。此次夹具设计选择连杆盖台阶面下端面加工进行专用夹具设计。本夹具主要作来铣连杆体和连杆盖分割面的台阶面底面,台阶底面与小头孔轴心线有尺寸精度要求,台阶底面与螺栓孔应有垂直度要求和台阶底面的平面度要求。由于本工序是粗加工,主要应考虑如何提高劳动生产率,降低劳动强度。2.2、夹具方案分析2.1.1工件的定位方案分析由零件图可知,在铣台阶面之前,连杆的两个端面、小头孔及大头孔的两侧都已加工,且表面粗糙要求较高。为了使定位误差为零,按基准重合原则选81小头孔与连杆的端面为基准,但由于大头孔不完整,难以用来较好的定位,所以采用小头孔20定位。因为大小孔轴向方向不影响台阶面铣削精度,所以此方向可以不定位,而靠加紧机构固定,所以连杆盖以大小头孔及侧面的 “两孔”定位,属于不完全定位,其中大头孔做成与削边销作用相同的定位板,以避免过定位。由于大头孔尺寸81,没有相应的削边销,由于是大批量生产,所以可以自制一个作用与削边销相同作用的“定位板”,如下图所示:而小头孔用定孔芯轴定位,元件如下图所示:2.1.2夹具的问题注意本夹具主要作来铣剖分面,剖分面与孔轴心线有尺寸精度要求,剖分面与12.5孔有垂直度要求和剖分面的平面度要求。由于本工序是粗加工,主要应考虑如何提高劳动生产率,降低劳动强度。2.3夹紧方案分析由于零件小,所以采用有压紧手柄机构的螺母压紧机构与压板,装卸工件方便、迅速。加紧机构用压紧手柄机构与压块,如下图所示:2.4夹具体设计夹具体的作用是将定位、夹具装置连接成一体,并能正确安装在机床上,加工时,能承受一部分切削力。夹具体图如图:夹具体为铸造件,安装稳定,刚度好,但制造周期较长。1) 定位基准的选择由零件图可知,在铣剖分面之前,连杆的两个端面及孔都已加工,且表面粗糙要求较高。为了使定位误差为零,按基准重合原则连杆上盖以基面(无标记面)、凸台面及侧面定位。2) 夹紧方案由于零件小,所以采用压板压紧机构,装卸工件方便、迅速。3)铣床夹具对刀装置的确定对刀装置用以确定夹具相对于刀具的位置。铣床夹具的对刀装置主要由对刀块和塞尺构成。本道工序是铣平面,故采用用于加工平面的高度对刀块。4) 切削力及夹紧力的计算 切削力的计算:,由组合机床(表7-24)得:P=1902.538N夹紧力的计算:由机床夹具设计手册(表1-2-25)得:用扳手的六角螺母的夹紧力:M=12mm, P=1.75mm,L=140mm,作用力:F=70N,夹紧力:W0=5380N由于夹紧力大于切削力,即本夹具可安全使用。定位误差的计算: 由加工工序知,加工面为连杆的剖分台阶面。台阶底面对连接螺栓孔中心线应有垂直度要求;对剖分出来的台阶底面有一定的平面度要求。所以本工序的工序基准为小头孔中心线,其设计计算如下:(1)确定定位销中心与大头孔中心的距离及其公差。此公差取工件相应尺寸的平均值,公差取相应公差的三分之一(通常取1/51/3)。故此尺寸为850.015。(2)确定定位销尺寸及公差本夹具的主要定位元件为一固定销,结构简单,但不便于更换。该定位销的基本尺寸取工件孔下限尺寸20。公差与本零件在工作时与其相配孔的尺寸与公差相同,即为20 0 -0.012。(3)小头孔的确定考虑到配合间隙对加工要求中心距850.015影响很大,应选较紧的配合。另外小头孔的定位面较短,定位销有锥度导向,不致造成装工件困难。故确定小头定位孔的孔径为20+0.023 0。5) 定位误差分析对于连杆体盖剖分台阶面深度8.5+0.05 0的要求,以20+0.023 0的中心线为定位基准,而其设计基准为大头孔轴心线,属“基准不重合”,基准不重合误差jb=0.1,且由于定位面与定位间存在间隙,造成的基准位置误差即为定位误差,其值为:Dw=0.1+D+d+min=0.1+0.023+0.012+0=0.135 mmDw剖分面的定位误差D工件孔的直径公差d定位销的直径公差min孔和销的最小保证间隙因此工件在加工过程中能够保证加工精度要求。2.5铣槽夹具设计本夹具主要用于铣宽度为8的槽。连杆盖材料为Q450-10,年产量为20万件,根据指导老师的要求,需设计一套铣宽度为8的槽,为了提高生效率,保证加工质量,降低劳动强度,需要设计专用夹具。夹紧方案:夹具体为铸造件,安装稳定,刚度好,但制造周期较长。4) 铣削力及夹紧力的计算由于本工序主要是铣槽,所以只对夹具的定位稳定性进行计算,及夹紧力和铣削力的计算。扩孔时的切削力计算:铣槽时的切削力为: N.m夹紧力的计算:根据(机床夹具设计手册 =90526 N在计算切削力时,必须考虑安全系数。 安全系数 式中:基本安全系数;取1.5 加工性质系数;取1.1 刀具钝化系数;取1.1 断续切削系数;取1.1则 N铣削力小于夹紧力 ,所以该夹紧装置可靠。5) 定位误差分析由于基准重合,无基准不重合误差,但是由于定位面与定位件存在间隙,造成的基准位置误差即为定位误差,其值为:Dw=D+d+min=0.033+0.012+0=0.045 mmDw剖分面的定位误差D工件孔的直径公差d定位销的直径公差min孔和销的最小保证间隙此项中心距加工允差为0.2mm,因此工件在加工过程中能够保证加工精度要求。第三章 体会与展望本次的机械制造基础课程设计让我又重新温习了书本上的内容,我明白了不论什么时候不管干什么事总是离不开书本,不管什么时候从书上我们总可以找得到我们想要的东西。书上的东西永远是基础的,而基础正是向更深的领域迈进,没有这个基础我们永远都不会享受到成功的喜悦。这次的设计我基本上是满意的,因为这是我自己独立完成的课程设计。在此之前我总是莫名其妙感到茫然,不知道从何下手。或者是产生了干脆抄袭别人的想法,但是这一次袁老师制定的每天计划,每天都要询问我们的进度,这样子我感觉从一定程度上避免了同学不自己动脑的坏习惯,虽然杜绝不掉,但是我相信经过这次的课程设计后会有更多的同学愿意自主的完成自己的作业和老师分给他们的任务。而不再愿意抄袭别人的,至少我不会了。通过这次的课程设计使我明白了一个良好的设计思路往往可以省掉一大半的时间,所以我感觉今后不论设计什么,一定要在设计思路上下工夫,哪怕前期很慢很慢,但是一旦有了思路那么后期的制作就会势如破竹,会节省很大一部分的时间的。还有在绘制各种零件图或毛坯图的时候,一定要细心不能马虎一点,因为这些图都比较烦琐,所以必须一步一步来,不可贪图方便。本次的课程设计,老师要求得很严格,但是老师为了辅导我们不懂的问题不厌其烦的把我们不懂的问题讲了一遍又一遍,真的很感谢老师为我们这么的尽心和尽责。我们一定不会辜负老师的期望,一定会努力的学好每一门知识,不能有骄傲和自满的情绪。更加努力的完善和充实自己,为自己的美好明天努力奋斗。在最后仍然要再次谢谢老师对我们辛勤的辅导,我们一定不会辜负您的期望,请您放心。老师您辛苦了!谢谢您!第四章 参考文献1 机械制造技术基础课程设计指导书M.阜新:辽宁工程技术大学.2 崇凯.机械制造技术基础课程设计指南M.北京:化学工业出版社,2007 .3 杨叔子机械加工工艺师手册M北京:机械工业出版社, 2002 4 东北重型机械学院,洛阳农业机械学院,长春汽车制造厂工人大学机床夹具设计手册(第 2 版)M上海科学技术出版社, 1988 5 董玉明,杨洪玉.夹具设计中常见的问题J.机械工人冷加工2005,01.6 黄健求 .机械制造技术基础M.北京:机械工业出版社,2005.7崇 凯主编.机械制造技术基础课程设计指南. 化学工业出版社,2006.128陈于萍,高晓康主编.互换性与测量技术.北京高等教育出版社,2005.9司乃钧,许德珠主编.热加工工艺基础. 高等教育出版社,199110张龙勋主编.机械制造工艺学课程设计指导及习题.机械工业出版社,1999.1111艾兴,肖诗纲主编.切削用量简明手册.机械工业出版社,2002机 械 加 工 工 序 卡 产品型号零件名称零件号连杆合件工序名称粗镗大头孔工序号05技检要求按照图示要求保证粗糙度并保证各孔尺寸,各孔表面没有明显可见的刀痕迹,控制各孔的轴之间的同轴度要求基准面下平面,小头孔及侧面材料同时加工零件数设备牌号硬度名称型号QT450-10200HBS1卧式镗床夹具定 额代号名称单件时间(分)每班次数每台件数工人等级工步号工步内容走刀长度(毫米)走刀次数切削深度(毫米)切削速度(米/秒)主轴转速(转/分)进给量(毫米/转)机动时间(分)辅助时间(分)刀具辅具量具名称规格数量名称规格数量名称规格粗镗孔,镗削余量单边为2mm20121.756000.20.962.61硬质合金镗刀1游标卡尺半精镗下面各孔,镗削余量单边为0.5mm2010.53.098000.150.2241.56硬质合金镗刀1游标卡尺拟制日期审核日期批准日期共 14 页第 5 页
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