機械制造技術(shù)課程設(shè)計-連桿蓋加工工藝及銑38兩側(cè)平面夾具設(shè)計

《機械制造技術(shù)課程設(shè)計-連桿蓋加工工藝及銑38兩側(cè)平面夾具設(shè)計》由會員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《機械制造技術(shù)課程設(shè)計-連桿蓋加工工藝及銑38兩側(cè)平面夾具設(shè)計（23頁珍藏版）》請在裝配圖網(wǎng)上搜索。

1、摘 要 本次設(shè)計內(nèi)容涉及了機械制造工藝及機床夾具設(shè)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)程及其銑銑38兩側(cè)平面的工裝夾具設(shè)計是包括零件加工的工藝設(shè)計、工序設(shè)計以及專用夾具的設(shè)計三部分。在工藝設(shè)計中要首先對零件進行分析，了解零件的工藝再設(shè)計出毛坯的結(jié)構(gòu)，并選擇好零件的加工基準，設(shè)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(guān)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(shè)計，選擇設(shè)計出夾具的各個組成部件，如定位元件、夾緊元件、引導(dǎo)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(chǎn)生的定位誤差，分析夾具結(jié)構(gòu)的合理性與不足之處，并在以

2、后設(shè)計中注意改進。 關(guān)鍵詞：工藝、工序、切削用量、夾緊、定位、誤差。 全套圖紙加扣 3346389411或3012250582 - I - 目 錄 摘 要 I 1 緒論 1 2 連桿蓋加工工藝規(guī)程設(shè)計 2 2.1分析連桿蓋 2 2.1.1連桿蓋的作用 2 2.1.2連桿蓋的工藝研究 2 2.2鑄件毛坯制造形式的確定 3 2.2.1選擇基面 3 2.2.2工藝路線方案的確定 3 2.2.4切削用量的計算 5 2.3小結(jié) 14 3銑38兩側(cè)平面夾具設(shè)計 16 3.1問題的提出 16 3.

3、2.定位基準的選擇 16 3.3定位誤差分析 16 3.4切削力及夾緊力計算 17 3.5定向鍵與對刀裝置設(shè)計 17 3.6 夾具設(shè)計及操作的使用要說明 20 總 結(jié) 21 參考文獻 22 1 緒論 機械加工過程當中的機械加工的工藝編制以及專用夾具的設(shè)計是在學完了大學期間的所有的課程以后，而進行的一次理論和實際相聯(lián)系在一起的設(shè)計；綜合的運用所學知識，提高了我們對所學的機械類專業(yè)的知識以及技能，也為以后自己從事的這類技術(shù)的工作打下比較強的基礎(chǔ)。產(chǎn)品的加工工藝設(shè)計是體現(xiàn)產(chǎn)品的設(shè)計，以及確保證產(chǎn)品的質(zhì)量和能源的節(jié)約與減少生產(chǎn)成本比較重要的方法，是企業(yè)單位進行產(chǎn)品生產(chǎn)的準備

4、，計劃的調(diào)度、加工的操作、生產(chǎn)的安全以及技術(shù)的檢測與健全的勞動組織的比較重要的根據(jù)，也是生產(chǎn)企業(yè)生產(chǎn)新品種、提高質(zhì)量、提高生產(chǎn)水平，對零件的新老更換與調(diào)高經(jīng)濟效益的技術(shù)都有了保障。專用夾具也是加工系統(tǒng)中非常主要的構(gòu)成部分，不管是傳統(tǒng)還是現(xiàn)代的制造系統(tǒng)的加工，專用工裝都是非常主要的。所以，比較好的專用工裝可以提高工人加工的產(chǎn)量的校率，對提高工件加工的精度降低，工件加工的成本等都有了保障，也可以擴大機床的使用范圍，就能讓零件在滿足加工精度的條件下，提高效率以及降低生產(chǎn)的成本?，F(xiàn)在的社會市場的競爭非常的激烈以及企業(yè)信息化的要求,廠家對專用工裝的設(shè)計與加工要求都比較的高。 歷史發(fā)展階段 夾具的使用

5、從出現(xiàn)到至今，大概能夠分成幾個階段：首先主要體現(xiàn)在夾具和人的相結(jié)合上面，這時段的夾具主要作為人的輔助的工具來使用，是機械加工過程加速的完善；其次，夾具成為了人以及加工機床之間的橋梁，夾具的機能所發(fā)生的變化，其主要用來加工工件的定位以及夾緊。人們越來越能夠體會到，夾具和操作人員的改進工作以及及加工機床的性能的增高都有著比較密切的關(guān)系，因此對專用夾具引起了足夠的重視；現(xiàn)階段夾具表現(xiàn)在夾具以及機床相結(jié)合，夾具當作加工機床的一個部分，成為了機械加工當中不能夠減少的工藝的裝備。 2 連桿蓋加工工藝規(guī)程設(shè)計 2.1分析連桿蓋 2.1.1連桿蓋的作用 這次我的設(shè)計的是連桿

6、蓋零件的工藝以及夾具的設(shè)計，連桿蓋零件主要的作用是支撐以及固定的各個零件的作用的，連桿蓋是比較關(guān)鍵的零件。零件是不是具有平穩(wěn)的性直接關(guān)系到零件的加工的質(zhì)量，假如連桿蓋的平面的精度有所減少的話，而機器的使用的價值也就有所降低。 2.1.2連桿蓋的工藝研究 連桿蓋使用40鋼件的材料，40鋼材料制造的工藝不難，而且鑄造的產(chǎn)品性能以及減震的性能都非常的好。 連桿蓋待加工的表面以及表面所要求得精度，分析下面幾點： （1）重要的加工面： 1）加工38的平面保證滿足尺寸38，平行度的誤差是 2）銑27mm兩側(cè)平面，并且要達到平行度的誤差的要求 3）銑99mm兩側(cè)面 4）鏜

7、φ65.5孔 （2）主要的加工基準的面： 1）以27mm平面作為加工基準的加工的表面 本組加工的加工表面有： 連桿蓋工件的上表面的各個孔以及連桿蓋工件的頂平面 2）以側(cè)面的平面來作為加工基準的加工的表面 本組加工的表面有：主要就是鏜φ65.5孔 2.2鑄件毛坯制造形式的確定 連桿蓋的材質(zhì)選用40鋼。因為連桿蓋為中型生產(chǎn)加工的水平，而且連桿蓋的形狀大，鑄件平面的性能的要求不低，故能夠使用鑄件性能比較平穩(wěn)的機器砂模鑄造，不僅實用批量生產(chǎn)。也方便了鑄造的加工程序，并而且還能夠增加勞動的生產(chǎn)校率。 2.2.1選擇基面 （1）選取連桿蓋零件粗加工的基準 相對連桿蓋工件來說，根據(jù)互為加

8、工基準的選用的原則，選取連桿蓋工件的平面來當作連桿蓋制造的粗基準，能夠采用夾緊機構(gòu)對平面進行壓緊，用27mm面的定位塊支承與27mm面的中孔，來當作重要的定位基準，來限制，各個的自由度。其次使用一個面來定位去掉向的自由度，來達到定位最終目的。 （2）精加工基準的選用 主要要考慮到基準重合的要求，以及考慮方便于裝夾的問題，選擇已經(jīng)加工完成的27mm平面以及側(cè)平面來作為連桿蓋精加工的基準。 2.2.2工藝路線方案的確定 編制機械制造的路線，重要的就是合理使用制造過程中的方法與劃分加工的階段。 (1)工件制造方法的選擇，應(yīng)該從待加工工件的表面，技術(shù)要求來考慮，重要的就是要加工面尺寸位置度與

9、表面的光潔度，還要研究整個零件各方面有影響的因數(shù)。正常是依據(jù)重要的表面精度的要求首先制定最終加工的方法，其次再決定很多準備工序的加工的方法，再制定別的次要的表面的加工的方法。 (2)確定各個表面加工的方法以后，就要分析研究制定的加工的方法在機械加工工藝路線當中的大概的順序，加工的主線為定位的基準面，仔細安排熱處理的工序與其它輔助的工序。 (3)加工路線方案的制定。 當零件生產(chǎn)的批量不一樣時，工件的加工工藝的路線也會有比較大的區(qū)別，現(xiàn)在制定出連桿蓋中批生產(chǎn)時的機械制造路線的思路?？聪旅姹? 表 2.1 思路一 工 序 號 工 名 序 稱 工

10、 序 內(nèi) 容 10 鑄造 鑄造成型 20 時效 熱處理 30 鏜 鏜φ65.5孔 40 鉆 鉆擴2－φ12.2 50 銑 銑38mm兩側(cè)平面 60 銑 銑99mm兩側(cè)面 70 銑 銑結(jié)合平面 80 銑 銑27mm臺階平面 90 銑 銑5mm槽 100 鉗工 去毛刺 表2.2 思路二 工 序 號 工 名 序 稱 工 序 內(nèi) 容 10 鑄造 鑄造成型 20 時效 熱處理 30

11、 銑 銑38mm兩側(cè)平面 40 銑 銑27mm臺階平面 50 鏜 鏜φ65.5孔 60 銑 銑99mm兩側(cè)面 70 銑 銑結(jié)合平面 80 鉆 鉆擴2－φ12.2 90 銑 銑5mm槽 100 鉗工 去毛刺 工藝方案的的比較與討論： 方案二和方案一不一樣的是把加工孔以及加工平面的工序 放到了后面。鉆削完平面的孔的孔等，別的先與后的順序都沒有變化。經(jīng)過研究知道方案變動了以后連桿蓋生產(chǎn)的效率有了提高。并且相對于工件的尺寸的精度，以及位置的精度，都具有很大程度的好,滿足了先加工面后加工孔的制造工藝的原理。 從提高制造零件的效率和保證精度的兩個因數(shù)下

12、來講，得出方案二非常的合理。所以我使用按思路二的方案來加工連桿蓋。最終的詳細方案見卡片 2.2.4切削用量的計算 工序，銑38mm兩側(cè)平面 已經(jīng)給定的條件： 連桿蓋的材質(zhì)選擇40鋼，鑄件毛胚。 選擇X62W式銑床。 根據(jù)參考書籍[7]附表30.34 使用硬質(zhì)合金材料的面銑刀， ，齒的個數(shù)是，使用的刀具是粗齒型狀的。 一個邊的余量是： 深度加工： 每個齒的進給量：按照參考書籍[3]附表2.3.72，選擇加工的速度：根據(jù)參考書籍 [6]的表31.33，取。 機床主軸制造零件時的轉(zhuǎn)速： 式（2.1） 式子當中 —制造速度；

13、 —刀具的的寬度。 依據(jù)式子2.4機床主軸制造零件時的轉(zhuǎn)速： 依據(jù)教科書[4]的表3.2.76 制造的實際的速度： 加工時進給的距離： 每一分鐘加工時進給的距離： ：按照參考書籍獻[7]附表2.1.89, 工序　銑99mm兩側(cè)面 知道的條件： 連桿蓋選擇40鋼的材料，鑄件。 機床使用 X62W式的銑床。 根據(jù)教科書[7]的表37.32 刀具使用材料的面銑刀：， ，齒的個數(shù)為12，其為細齒型狀的銑刀。 加工494mm平面的一個邊的余量： 深度加工： 每一齒的進給的距離：依據(jù)教科書 [7]的表31.32，取

14、速度加工：依據(jù)依據(jù)教科書[7]的表21.34，取 機床主軸制造時的轉(zhuǎn)速，依據(jù)式子（2.4）計算： 依據(jù)教科書[7]的表3.2-32 加工實際的速度： 加工進給的距離，根據(jù)式子（1.4）得： 每一分工作臺進給的距離： 加工所用的時間 零件加工層的距離：依據(jù)毛坯的大小得出， 銑刀切入的距離： 銑刀切出的距離：得 1次加工 機床所用的工時： 按照參考書籍[5]附表2.2.47可能夠知道制造輔助的用時 切削所用的時間 切削層加工層的距離：依據(jù)毛坯的大小得出 銑刀切入時的距離：精切削 刀具切出時的

15、距離：取 1次加工 加工所使用的時間： 依據(jù)參考書籍[5]附表2.3.42能夠知道加工的輔助的時間 工序：銑結(jié)合平面 （1）粗銑結(jié)合平面 所給的條件 使用40鋼的材料，鑄件。 使用X62W式的銑床。 依據(jù)教科書[7]的表31—37 選擇材質(zhì)為的硬質(zhì)合金銑刀， ，齒數(shù)，此為粗齒銑刀。 ，按照參考書籍[9]附表3.7與3.6 參考書籍[9]附表3.8 依據(jù)銑床使用的說明書 加工的實際速度： 每一分鐘工作臺進給的距離： 工作臺進給的距離： 所使用的時間： （2）精銑結(jié)合平面 所知道的條件 使用40鋼的材料，鑄件。 使用

16、X62W式的銑床。 依據(jù)教科書[7]的表34—35 刀具使用材料做的面銑刀， ，齒的個數(shù)是12，這個為細齒形狀的銑刀。 加工30mm平面的一個邊的余量： 深度加工： 加工工序的余量選擇 被加工的零件切削加工的速度為 銑床主軸是 機床工作臺的進給量： 基本工時： 工序：銑5mm槽 使用YG6合金的材料的銑刀 1）深度加工以及寬度 因為加工的距離較大，可以分兩次干 2）每一個齒的進給距離 根據(jù)教科書[12]資料表3.6 3）制造時

17、的速度與每60秒的進給量距離 制造時的速度：根據(jù)教科書[9]資料表3.33取 計算 因此 使用X62W式銑床，依據(jù)機床的使用說明，依據(jù)參考書籍[9]資料表4.1.39，得到 ，故制造實際的速度是 ，銑床工作臺的每60秒的進給距離可得 依據(jù)銑床使用說明，得到 4）制造所用時間： 列出的式子中，按照參考書籍[9]附表3.29，得到 按照參考書籍[9]附表3.28， 得到 工序：鉆擴2－φ12.2 連桿蓋使用的是40鋼鑄鐵的材料，待鉆削孔的寬度為

18、8mm。使用Z525機床來對8mm孔進行加工，現(xiàn)加工孔到Φ6.7，然后使用M8的絲攻。在來攻M8的螺紋，選取M8機用絲錐來加工螺紋。 首先加工至φ12.2孔 連桿蓋的材質(zhì)是40鋼鑄鐵，孔的直徑鉆到12.2mm，表面的粗糙度為。加工的機床選取Z525鉆床，加工的刀具是：12.2mm的鉆頭， 1）切削加工用量的確定 機床進給量 的確定 按照參考書籍獻[7]附表21.17能夠得出，知道孔的深度的比為，，故。依據(jù)Z525式鉆床使用說明，取。 依據(jù)教科書[7]的表21.7，鉆頭的強度可以承受的加工進給距離。知道Z525機床的進給機構(gòu)能承受的軸向力；依據(jù)機床的使用說明能夠知道，按照參考書籍7

19、]附表24.8，可以接受的鉆床進給距離。 知道所使用的進給距離較小和以及相比，因此所使用的能夠滿足要求。 制造的速度， ， 與制造的功率， 依據(jù)附表23.16，由插入法得出： ， ， 由于切削的實際條件與上面的表里所能得出的條件不同，因此應(yīng)該對得出的結(jié)論來進行改正。 根據(jù)參考書籍[7]的資料表23-2，，，故 依據(jù)Z525機床的使用說書，取。切削實際的速度為 依據(jù)教科書[7]的表22.5，，故 校驗機床的使用功率 制造的功率得 機床可以使用的功率 因此使用制造的用量能夠滿足。計算 ，，， 得出 ，， 擴φ

20、13孔 使用Z525式鉆床來對孔加工 使用φ13鉆頭 進給量：進給量 切削速度：查參考書[5]附表2.2.106，使用 依據(jù)式2.4機床主軸制造時的速度： ，取 回轉(zhuǎn)時的速度：得到 制造實際的加工速度： 擴φ13孔所需要的時間 被切削層的距離： 鉆頭切入的距離： 鉆頭切出的距離： 1次加工就可以 所需要的時間： 工序：鏜φ65.5孔　 粗鏜φ65.5孔　 刀具材料： 硬質(zhì)合金YG8,γ=10,κ=45,λ=0,b=0, 刀竿尺寸: 12x12 長150 確定切削深度： ,一次加工完成. 確定進給量: 根據(jù)《機械制造加工工藝手冊

21、》表3—13,刀桿直徑 12x12，加工零件材料為灰鑄鐵，工件加工直徑φ105，切削深度故 取得 根據(jù)《機械制造加工工藝手冊》附表4-7-2，T616鏜床說明書， 取 確定切削速度: 根據(jù)<<機械加工工藝手冊>>表3—19,由于加工零件材料為灰鑄鐵，硬度為， ，故, 現(xiàn)取, 故 （2-41） 根據(jù)<<機械加工工藝手冊>>表4—7-1,機床說明書，取, 確定切削時間:根據(jù)《機械制造工藝手冊》表7-1 （2-42） 其中：

22、 （2-43） 取 4 故切削時間: （2-48） 精鏜φ65.5孔　 確定切削深度： ,一次加工完成. 確定進給量: 根據(jù)《機械制造加工工藝手冊》表3—19,刀桿直徑 12x12，加工零件材料為灰鑄鐵，工件加工直徑φ65.5，切削深度a=0.75mm故 取得； 根據(jù)《機械制造加工工藝手冊》附表4-7-2，T616鏜床說明書， 取。 確定切削速度: 根據(jù)<<機械加工工藝手冊>>表3—19,由于加工零件材料為灰鑄鐵，硬度為， ，故,

23、現(xiàn)取, 故 n= （2-45） 根據(jù)<<機械加工工藝手冊>>表4—7-1,查機床說明書，取 , 確定切削時間: 根據(jù)《機械制造工藝手冊》表7-1 （2-46） 其中： 取 故切削時間: （2-47） 工序：去毛刺，全尺寸檢驗 2.3小結(jié) 零件加工工藝的文件，是工件生產(chǎn)加工的時候，以及工人正確操作的方法指導(dǎo)的文件。對于加工零件加工工藝的的編制工作，能

24、夠知道零件的加工工藝對生產(chǎn)以及工藝的水平有著非常重要的影響力。生產(chǎn)量的規(guī)模的大或者小。以及工藝水平的高和低。和解決不同制造的問題的辦法與手段，都要在工件的加工工藝來看出來。 19 3銑38兩側(cè)平面夾具設(shè)計 3.1問題的提出 為了提高零件的生產(chǎn)量，保證零件制造達到使用的要求量，使工人的勞動的強度能夠有所減低。所以制造連桿蓋時，就非常有必要設(shè)計專用的夾具，經(jīng)過和指導(dǎo)老師商量，確定設(shè)計工序30：銑38mm兩側(cè)平面，采用連桿蓋結(jié)合面、左端面定位。 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

25、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(zhì)量?；鶞蔬x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(shè)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(yīng)該根據(jù)零件圖的技術(shù)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(shù)要求，也沒有較高的平行度和對稱度要求，所以我們應(yīng)考慮如何提高勞動效率，降低勞動強度，提高加工精度。 3.3定位誤差分析 定位元件為定位塊和定位銷，誤差分析如下： 1、定位誤差： 式中：T——定位塊公差 T——連桿蓋結(jié)合面公差 ——定位塊與連桿蓋結(jié)合面的最小配合間隙

26、 =0.03+0.04+0=0.07 2、夾緊安裝誤差，對工序尺寸的影響較小，取=0 3、磨損造成的加工誤差：通過不超過0.005mm, 誤差總合：+=0.005mm<0.07mm 從上分析，所設(shè)計的夾具能滿足零件的加工精度要求。 3.4切削力及夾緊力計算 1. 銑削力 查《簡明機床夾具設(shè)計手冊》表3-3得切削力計算公式： 由工時計算知，，=0.12mm，，，， 由《簡明機床夾具設(shè)計手冊》表3-3知 即 ≈510×1.866×0.183×0.016×40×8N ≈892N 2. 夾緊力 所需夾緊力，查表5得，，安全系數(shù)K= 式中為

27、各種因素的安全系數(shù)，查表得： K==1.872，當計算K<2.5時，取K=2.5 孔軸部分由M8螺母鎖緊，查參考文獻2，P92，表3-16螺母的夾緊力為2550N ==6375N 由上計算得》，因此采用該夾緊機構(gòu)工作是可靠的。 3.5定向鍵與對刀裝置設(shè)計 根據(jù)GB2207—80定向鍵結(jié)構(gòu)如圖所示： 圖 1 夾具體槽形與螺釘圖 根據(jù)T形槽的寬度 a=18mm 定向鍵的結(jié)構(gòu)尺寸如下： 圖2 定位鍵的規(guī)格及主要尺寸 銑連桿蓋側(cè)面，為了防止銑刀銑到工件，故需要限制銑刀的位置，Φ16圓形對刀塊，如圖3和4所示。 圖

28、3 圓形對刀塊 圖4 圓形對刀塊的規(guī)格及主要尺寸 圖5對刀平塞尺 圖6 對刀平塞尺的規(guī)格及主要尺寸 3.6 夾具設(shè)計及操作的使用要說明 如前所述，在設(shè)計夾具時，應(yīng)該注意提高勞動生產(chǎn)率避免干涉。應(yīng)使夾具結(jié)構(gòu)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是用移動壓板、可調(diào)支承釘、螺柱、六角螺母等組成的夾緊機構(gòu)進行夾緊工件。本工序為銑削余量小，銑削力小，所以一般的手動夾緊就能達到本工序的要求。 總 結(jié) 這次設(shè)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(chǔ)。但是

29、，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(fù)和重疊，由于經(jīng)驗不足，在選取數(shù)據(jù)上存在一些問題，不過我的指導(dǎo)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(shè)計。 這次設(shè)計成績的取得，與指導(dǎo)老師的細心指導(dǎo)是分不開的。在此，我衷心感謝我的指導(dǎo)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(shù)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(dǎo)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(dǎo)，同時還在思想、生活上給我以無微不至的關(guān)懷，除了敬

30、佩指導(dǎo)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(dǎo)老師致以誠摯的謝意和崇高的敬意。 參考文獻 [1] 孫麗媛.機械制造工藝及專用夾具設(shè)計指導(dǎo)[M].冶金工業(yè)出版社,2002 [2] 孫已德，機床夾具圖冊[M]，北京：機械工業(yè)出版社，1984：20-23。 [3] 貴州工學院機械制造工藝教研室，機床夾具結(jié)構(gòu)圖冊[M]，貴陽：貴州任命出版社，1983：42-50。 [4] 劉友才，機床夾具設(shè)計[Ｍ] ，北京：機械工業(yè)出版社，1992 。 [5] 孟少龍，機械加工工藝手冊第1卷[M]，北京：機械工業(yè)出版社，1991。 [6] 周永強，高等學校畢業(yè)設(shè)計指導(dǎo)[M]，北京：中國建材工業(yè)出版社，2002。 [7] 薛源順,機床夾具設(shè)計(第二版) [M],機械工業(yè)出版社,2003.1 [8] 余光國，馬俊，張興發(fā)，機床夾具設(shè)計[M]，重慶：重慶大學出版社，1995。 21