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課 程 設(shè) 計
題 目：連桿的機械加工工藝規(guī)程及
1.5x15槽加工的工藝設(shè)備
一、設(shè)計題目
連桿的機械加工工藝規(guī)程及1.5x15槽加工的工藝設(shè)備
二、原始資料
(1) 被加工零件的零件圖 1張
(2) 生產(chǎn)類型:中批或大批大量生產(chǎn)
三、上交材料
(1) 被加工工件的零件圖 1張
(2) 毛坯圖 1張
(3) 機械加工工藝過程綜合卡片(參附表1) 1張
(4) 與所設(shè)計夾具對應(yīng)那道工序的工序卡片 1張
(5) 夾具裝配圖 1張
(6) 夾具體零件圖 1張
(7) 課程設(shè)計說明書(5000～8000字) 1份
四、進度安排
本課程設(shè)計要求在3周內(nèi)完成。
1．第l～2天查資料，熟悉題目階段。
2．第3～7天，完成零件的工藝性分析,確定毛坯的類型、制造方法和機械加工工藝規(guī)程的設(shè)計并編制出零件的機械加工工藝卡片。
3．第8～10天，完成夾具總體方案設(shè)計（畫出草圖，與指導(dǎo)教師溝通，在其同意的前提下，進行課程設(shè)計的下一步）。
4．第11～13天，完成夾具總裝圖的繪制。
5．第14～15天，零件圖的繪制。
6．第16～18天，整理并完成設(shè)計說明書的編寫。
7．第19天，完成圖紙和說明書的輸出打印。
8．第20～21天，答辯
五、指導(dǎo)教師評語
成 績：
指導(dǎo)教師
日 期
摘 要
設(shè)計“連桿夾具”零件的機械加工工藝規(guī)程及工藝裝備，并繪制出連桿夾具零件圖、毛坯圖、夾具裝配圖，填寫工藝卡片，編制課程設(shè)計說明書。
在機械制造工業(yè)中,完成工件所需要的加工工序時,常通過使用夾具來提高生產(chǎn)效率,提高加工精度,減少次品,改善操作的勞動強度。連桿零件的加工就是一個很好的例子。連桿零件雖然不大,加工精度一般,但是生產(chǎn)量大。按傳統(tǒng)的方法加工,即劃線-打洋沖眼-鉆孔,卡若干次,無形中延長了單件的加工時間,減低了工作率,且易造成操作中因定位不準而產(chǎn)生的誤差,影響加工精度。連桿夾具設(shè)計的課題，設(shè)計宗旨是確保質(zhì)量的前提下,改善加工條件,提高工作效率。
Abstract
The machine of the design"connect pole tongs" spare parts process craft regulations and craft material, and draw connect pole tongs spare parts diagram, semi-finished product diagram, tongs assemble diagram, fill in craft card, draw up a course design manual.
In the machine manufacture industry, completion when what work piece need process a work preface, often pass usage tongs to the exaltation produce efficiency, exaltation process accuracy, decrease time article, improvement operation of labor strength.Connect the process of pole spare parts is a good example.Connect although the pole spare parts be not big and process accuracy general, produce have great capacity.The method which press the tradition process, namely lineation-dozen ocean blunt eye-drill a hole, some card, invisibly extension list process of piece time, turned down work rate, and easy result in in operation because of fixed position prohibit but creation of error margin, influence process accuracy.Connect the pole tongs topic of design, design the aim be the premise which insure quality bottom, improvement process a condition, exaltation work efficiency.
目 錄
序言…………………………………………………………… 1
1零件的工藝分析及生產(chǎn)類型的確定 ……………………… 2
1.1零件的工藝分析……………………………………………… 2
1.2零件的生產(chǎn)類型…………………………………………………2
2選擇毛坯，確定毛坯尺寸，設(shè)計毛坯圖 ……………………………3
2.1選擇毛坯…………………………………………………………3
2.2確定機械加工余量………………………………………………3
2.3確定毛坯尺寸……………………………………………………3
2.4設(shè)計毛坯…………………………………………………………3
3選擇加工方法，制定工藝路線………… ………………… 4
3.1定位基準的選擇………………………………………???????4
3.2零件表面加工方法的選擇…………………………………… 4
3.3制定工藝路線………………………………………… 4
4工序設(shè)計…………………………………………………………… 6
4.1選擇加工設(shè)備與工藝裝備………………………………………6
4.2確定工序尺寸（工序Ⅴ）……………………………………… 6
5確定切削用量及基本時間（工序Ⅴ）…………………………… 8
5.1切削用量的計算……………………………………………… 8
5.2基本時間tm的計算…………………………………………… 8
5.3輔助時間的計算……………………………………………… 9
6夾具設(shè)計…………………………………………………………… 10
6.1定位方案……………………………………………………… 10
6.2定位誤差分析及計算………………………………………… 10
6.3夾緊機構(gòu)……………………………………………………… 10
6.4導(dǎo)向裝置……………………………………………………… 10
6.5夾具與機床連接元件………………………………………… 10
6.6夾具體………………………………………………………… 10
7設(shè)計體會…………………………………………………………… 11
8體會與展望………………………………………………………… 12
9參考文獻…………………………………………………………… 13
序言
機械加工工藝與工藝裝備課程設(shè)計是學(xué)生學(xué)完了機械制造工藝與裝備課程后，對機械加工工藝過程、機械加工工藝和機床夾具結(jié)構(gòu)進一步了解的練習(xí)性的教學(xué)環(huán)節(jié)，是學(xué)習(xí)深化與升華的重要過程，是對學(xué)生綜合素質(zhì)與工程實踐的能力培養(yǎng)
應(yīng)在指導(dǎo)教師指導(dǎo)下獨立完成一項給定的設(shè)計任務(wù)，編寫符合要求的設(shè)計說明書，并正確繪制有關(guān)圖表。
在課程設(shè)計工作中，應(yīng)綜合運用多學(xué)科的理論、知識與技能，分析與解決工程問題。
應(yīng)學(xué)會依據(jù)技術(shù)課題任務(wù)，進行資料的調(diào)研、收集、加工與整理和正確使用工具書；培養(yǎng)學(xué)生掌握有關(guān)工程設(shè)計的程序、方法與技術(shù)規(guī)范，提高工程設(shè)計計算、圖紙繪制、編寫技術(shù)文件的能力；培養(yǎng)學(xué)生掌握實驗、測試等科學(xué)研究的基本方法；鍛煉學(xué)生分析與解決工程實際問題的能力。
該課程設(shè)計是學(xué)完本課程之后的一項重要的實踐，是我們步入社會的一次深刻的鏈接，考察了我們獨立設(shè)計，計算，繪圖和分析的能力，同時提高了我們查閱各種設(shè)計手冊的能力，通過該課程設(shè)計我了解了夾具設(shè)計的一般步驟，需要用到的一些結(jié)構(gòu)都需要我認真查閱后繪制到圖紙上，通過課程設(shè)計我學(xué)會了很多課本上沒有的知識
由于本人能力有限，設(shè)計中一定存在很多不足之處，還請各位老師多多斧正。
1零件的工藝分析及生產(chǎn)類型的確定
1.1零件的工藝分析
機床夾具設(shè)計是工藝裝備設(shè)計中的一個重要組成部分，是保證產(chǎn)品質(zhì)量和提高勞動生產(chǎn)率的一項重要技術(shù)措施。在設(shè)計過程中應(yīng)深入實際，進行調(diào)查研究，吸取國內(nèi)外的先進技術(shù)，制定出合理的設(shè)計方案，再進行具體的設(shè)計。通過對該零件圖的重新繪制，知原圖樣的視圖正確、完整，尺寸、公差及技術(shù)要求齊全。該零件表面需要均需切削加工，而加工精度和表面粗糙度都沒有指出，所以忽略不計。
本工序狀態(tài):連桿左端1.5x15槽加工
本工序要求:加工連桿左端1.5x15
1.2零件的生產(chǎn)類型
中批大批量生產(chǎn)
2選擇毛坯，確定毛坯尺寸，設(shè)計毛坯圖
2.1選擇毛坯
連桿的工件材料為AlMg合金，零件結(jié)構(gòu)比較簡單，生產(chǎn)類型為大批產(chǎn)，生產(chǎn)工藝簡單，鑄造性能優(yōu)良，但塑性較差、脆性高，不適合磨削。所以得進行人工時效處理。為使零件有比較高的生產(chǎn)率比較高的精度、表面質(zhì)量和機械性能，所以采用機器造型。
2.2確定機械加工余量
由于鑄件零件尺寸、表面粗糙度均為12.5，所以進行一次銑就行。
2.3確定毛坯尺寸
項目
公差等級
尺寸及偏差mm
粗糙度um
Φ16的錐面
IT11
16
25
零件表面
IT11
245
12.5
Φ6.6孔
IT11
20
25
M6螺紋
IT11
13
3.2
Φ32
IT11
14
3.2
Φ5的孔
IT11
5
25
3機械加工工藝規(guī)程設(shè)計
3.1定位基準的選擇
粗基準的選擇：按有關(guān)基準的選擇原則，即當零件有不加工表面時，應(yīng)以這些不加工表面作粗基準；若零件有若干不加工表面時，則應(yīng)以與加工表面要求相對位置精度高的不加工表面作粗基準。現(xiàn)以零件的底面為主要的定位粗基準。
確定定位基準原則是:①工件定位基準應(yīng)盡可能設(shè)計基準重合;②合理選用定位元件;③工件定位符合六點定位原理。根據(jù)上述原則,工件定位基準是利用已經(jīng)加工的連桿Φ20和一個底面為主要定位基準面,這樣就完成了連桿的全部定位。
3.2零件表面加工方法的選擇
（1）左右端面 ，公差等級按IT14，進行粗銑。
（2）Φ20mm的孔上下端面 未注公差尺寸，公差等級按IT14，進行粗銑。
（3）Φ32mm孔的上下端面 未注公差尺寸，公差等級按IT14，進行粗銑。
（4）粗鏜Φ20的孔 未注公差尺寸，公差等級按IT14，進行粗鏜。
（5）鉆、鏜Φ32的孔 公差等級為IT13,表面粗糙度為Ra1.6。
3.3制定工藝路線
Ⅰ
鑄造
Ⅱ
時效處理
Ⅲ
粗銑連桿外端面
Ⅳ
鉆鉸φ32孔
Ⅴ
鉆鉸φ20孔
Ⅵ
鉆鉸φ16孔
Ⅶ
鉆、攻螺紋M6
VIII
鉆、鉸φ5錐銷孔
IX
鉆、鉸φ6.6錐銷孔
X
去毛刺
XI
終檢
4工序設(shè)計
4.1選擇加工設(shè)備與工藝裝備
表4-1
工
序
號
工 序 內(nèi) 容
設(shè) 備
工 藝 裝 備
1
粗銑連桿外端面
立式銑床
高速鋼套式面銑刀、游標卡尺、專用夾具
2
鉆鉸φ32孔
Z525型立式鉆床
高速鋼鉆刀、鉸刀、塞規(guī).卡尺
3
鉆鉸φ20孔
Z525型立式鉆床
高速鋼鉆刀、鉸刀、塞規(guī).卡尺
4
鉆鉸φ16孔
Z525型立式鉆床
高速鋼鉆刀、鉸刀、塞規(guī).卡尺
5
鉆、攻螺紋M6
Z525型立式鉆床
絲錐、塞規(guī).卡尺
6
鉆、鉸φ5錐銷孔
Z525型立式鉆床
高速鋼鉆刀、錐度鉸刀、塞規(guī).卡尺
7
鉆、鉸φ6.6錐銷孔
鉆、鉸φ6.6錐銷孔
高速鋼鉆刀、錐度鉸刀、塞規(guī).卡尺
8
去毛刺
鉗工臺
平銼
9
終檢
塞規(guī)、百分表、卡尺
4.2確定工序尺寸（工序Ⅴ）
（1）確定加工方案：由表可查得，槽的基本尺寸為0.05mm。其公差等級為IT13，在查表可得確定其加工方案為銑。
（2）用查表法確定加工余量。查表可知，對于大批量生產(chǎn)砂型鑄造機器造型，可以取公差等級為IT13，加工余量等級為H級。查表得到毛坯每側(cè)的加工余量為0.7mm，查表得到：
Z（銑）=0.005mm
（3）計算各基本尺寸。擴孔后的基本尺寸為Φ25mm。（設(shè)計尺寸）其他的工序尺寸為：
銑：1.5-0.005=1.495mm
（4）確定工序尺寸公差及偏差。
擴：IT12 尺寸公差為0.11
鉆：IT13 尺寸公差為0.18
毛坯：CT12 實心
工序尺寸按如體原則標注，銑1.5-0.005=1.495mm
5確定切削用量及基本時間（工序Ⅴ）
5.1切削用量的計算
（1）鉆孔工步
①被吃刀量的確定 取ap=23mm。
②進給量的確定 由表，選取該工步的每轉(zhuǎn)進給量f=1.00mm/r。
③切削速度的計算 由表，按工件材料為鑄鐵的條件選取，切削速度v可取為22m/min。由公式n=1000v/Πd可求得該工序鉆頭轉(zhuǎn)速n=304r/min,參照表所列Z525型立式鉆床的主軸轉(zhuǎn)速，取轉(zhuǎn)速n=392r/min.再將此轉(zhuǎn)速代入公式，可求出該工序的實際鉆削速度v=nΠd/1000=28.3m/min.
(2)粗鉸工步
①被吃刀量的確定 取ap=0.2mm。
②進給量的確定 由表，選取該工步的每轉(zhuǎn)進給量f=0.8mm/r。
③切削速度的計算 由表，切削速度v可取為56.5m/min。由公式n=1000v/Πd可求得該工序鉸刀轉(zhuǎn)速n=782 r/min,參照表所列Z525型立式鉆床的主軸轉(zhuǎn)速，取轉(zhuǎn)速n=960 r/min.再將此轉(zhuǎn)速代入公式，可求出該工序的實際切削速度v=nΠd/1000=69.3m/min.
5.2基本時間tm的計算
（1）銑槽工步 根據(jù)表，鉆孔的基本時間可由公式tj=L/fn=(l+l1+l2)/fn求得。式中l(wèi)=60mm;l2=2mm;l1=(D/2)×cotkr+(1～2)=（23mm/2）×cot54°+2mm=19.02mm;f=1.00mm/r;n= 392r/min.將上述結(jié)果代入公式，則該工序的基本時間tj=(60mm+1mm+19.02mm)/(1.00mm/r×392r/min)= 0.20min=12s。
5.3輔助時間的計算
銑槽工步的輔助時間：0.15x12=1.8s
6專用機床夾具設(shè)計
6.1定位方案
工件定位基準是利用已經(jīng)加工的連桿右端內(nèi)孔Φ00和一個底面為主要定位基準面,采用削邊銷和定位銷和一個短銷定位，其中削邊銷限制了4個自由度，定位銷限制了1個自由度，短銷限制了一個自由度，這樣6個自由度就都被限制了。
6.2夾緊機構(gòu)
根據(jù)生產(chǎn)率要求，運用手動夾緊可以滿足。采用活動壓板夾緊機構(gòu)，通過擰螺母實現(xiàn)對工件的表面夾緊。壓板夾緊力主要作用是防止工件在切削力的作用下產(chǎn)生震動。由于夾緊力與銑槽時產(chǎn)生的力方向相同，所以可免去夾緊力的計算。
去螺釘即可取出可換鉆套。
6.3夾具與機床連接元件
在夾具體上設(shè)計，用螺栓固定。
6.5夾具體
由于被加工零件的孔有垂直度要求，所以定位平面與定位銷在安裝時垂直度在Φ20范圍內(nèi)允差0.05mm.
7方案綜合評價及結(jié)論
本機械零件加工方案針對連桿槽零件加工而制定，考慮到了該機械零件在工藝上要保證其內(nèi)槽的精度，針對采用機械加工的方法，分析零件圖以及該零件所在部件或總成中的位置，功用以及部件或總成對該零件提出的技術(shù)要求以明確其工作表面，加工方法，加工過程，工藝步驟與工藝規(guī)程。本方案大致包括了對零件的工藝分析，生產(chǎn)綱領(lǐng)的計算與生產(chǎn)類型的分析，毛坯的種類與制造，毛坯的尺寸與公差，工藝路線的擬定，關(guān)鍵工序的加工余量，工序尺寸與公差的計算，各個工序機床設(shè)備與刀具，量具等工藝裝備的選擇，關(guān)鍵工序的切削用量與時間定額，以及工藝文件的編寫。 針對要求的關(guān)鍵步驟加工，本方案考慮到加工精度，生產(chǎn)效率，勞動強度與工藝范圍設(shè)計了銑削專用夾具，以方便該工步的定位與加工。對加工中具體的時間定額等數(shù)據(jù)也有計算。
8體會與展望
通過這次機械課程設(shè)計，我經(jīng)歷了一次完整的將二維圖紙上的圖形曲線化為在國家工業(yè)生產(chǎn)中可以使用的真正零件的設(shè)計過程。該課程設(shè)計所涉及的問題是一個機械專業(yè)的大學(xué)生所必須掌握的。這將使我們脫離紙上談兵，得以真正將自己設(shè)計的東西化為看得見，摸得著的實體。
十年的紙上談兵也比不上一次真刀真槍的實戰(zhàn)訓(xùn)練，這次課程設(shè)計對我的專業(yè)知識及實際動手能力，考慮問題能力，把握全局能力都是一次很好的鍛煉。
在相當長的一個可以預(yù)見的歷史時期內(nèi)，機械工業(yè)仍然是衡量一個國家現(xiàn)代化程度與工業(yè)化進程的最主要標準，微電子工業(yè)與生物技術(shù)等產(chǎn)業(yè)要做到徹底脫離機械工業(yè)而獨立目前看來還沒有可能。而機械工業(yè)的最基本組成部分——零件的加工制造，當然的成為衡量機械發(fā)展水平的重要指標。
即使經(jīng)過幾十年的積累，我國在零部件制造方面也只是在低端徘徊，產(chǎn)品也以低端為主。精密性和工藝性水平仍遠遠沒有達到國際先進水平。即使在一些名為國產(chǎn)的設(shè)施上，進口件扮演的往往是核心角色。此次汶川地震中救災(zāi)的直升機主力——20世紀80年代中美蜜月期時購買的“黑鷹”直升機——至今仍然需要每年從美國進口零備件以維持運轉(zhuǎn)。這可以看做我國機械工業(yè)的一個縮影。
前蘇聯(lián)解體后，俄羅斯能用于科研的經(jīng)費少得可憐，但直到今天，俄式軍火出口仍然是世界主要軍火出口之一。根據(jù)前蘇聯(lián)遺留下來的家底，很多俄式武器并沒有太高的技術(shù)含量，卻因為其制造工藝的先進，材料的優(yōu)秀質(zhì)量而得以稱霸一方。以至于直到今天這個世界已經(jīng)無法忽視中國技術(shù)制造的年代，中國的軍火專家們在自豪的說“中國的技術(shù)好”后面也不得不加一句“但俄羅斯的工藝水平是無法替代的?！笨梢妰H僅是一個高級零件加工的方面，我們還遠遠落后于人。本課程設(shè)計所涉及的正是零件加工制造的過程。作為本行業(yè)的基礎(chǔ)是絕對必要的。
當前，隨著中國“龍芯”的問世，本為美國與日本控制的計算機處理器核心技術(shù)首次被第三世界國家掌握，計算機技術(shù)的發(fā)展必然帶動高精密機械加工技術(shù)。在可以預(yù)見的范圍內(nèi)，機械零件加工制造將向著一臺機床加工多種零件的集成化，以納米技術(shù)為前沿的精密化等方向發(fā)展。但對于我國來講，機械制造行業(yè)尚不具備一次就整體性的跳躍到高端的世界領(lǐng)先水平的條件。
如果把機械制造行業(yè)比作一個人，美國與日本掌握著最高技術(shù)而坐在“頭”的位置上，西歐與俄羅斯等國正坐在“腰”上。我國就是低端的腳部。而世界的大部分產(chǎn)品實際上正是由技術(shù)成熟且成本可以接受的“腰”部技術(shù)水準建立的。我國攤子大，底子薄，正在進行一次極為重要的產(chǎn)業(yè)升級。汽車行業(yè)的成果和大飛機計劃重新上馬就是標志。我國要從坐“腳”望“腰”變成坐“腰”望“頭”，是需要鞏固整體性的技術(shù)水平。
作為機械技術(shù)的基礎(chǔ)，零件加工需要更多的人才與創(chuàng)新。這是每一個機械專業(yè)的大學(xué)生的必然追求。
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