K390-球頭連桿加工工藝及銑端面夾具設計【彎臂連桿】帶圖紙

喜歡就充值下載吧。資源目錄里展示的全都有，下載后全都有，有疑問咨詢QQ:3278627871 機械制造技術基礎課程設計說明書3.7填寫機械加工工藝過程卡片和機械加工工序卡片表3.8連桿零件機械加工工藝過程卡機械加工工藝過程卡片產品型號零件圖號產品名稱零件名稱連桿共2頁第1頁材料牌明HT200毛坯種類鑄件毛坯外形尺寸169.55072每毛坯可制件數1每臺件數1備注工序號工序名稱工序內容車間工段設備工藝裝備工時/s準時單件10鑄造20熱處理（退火）加熱爐等30銑粗、精銑左平面金工1X51立式銑床專用夾具、端銑刀、游標卡尺91111.1740銑粗、精銑30mm的右端面金工1X51立式銑床專用夾具、端銑刀、游標卡尺50銑粗、精銑垂頭端面及連接處金工1X51立式銑床通用夾具、端銑刀、游標卡尺60鉆鉆、鉸20孔金工1Z525立式鉆床通用夾具、高速鋼麻花鉆、直柄機用鉸刀70擴粗、精擴30孔金工1Z525立式鉆床專用夾具、錐柄擴孔鉆、錐柄機用鉸刀、內徑千分尺、螺紋塞規(guī)80去去毛刺金工鉗工臺平銼90洗清洗金工清洗機100檢終檢檢噴漆槍通用夾具、專用夾具、塞規(guī)、百分表、卡尺等設計（日期）校對（日期）審核（日期）標準化（日期）會簽（日期）標記處數更改文件號簽字日期標記處數更改文件號簽字日期表3.9 連桿零件機械加工工序30的機械加工工序卡機械加工工序卡片產品型號零件圖號3產品名稱連桿零件名稱連桿共2頁第1頁車間工序號工序名稱材料牌號機加工30粗、精銑左平面HT200毛坯種類毛坯外形尺寸毛坯可制件數每臺件數鑄件11設備名稱設備型號設備編號同時加工件數立式銑床X51銑平面1夾具標號夾具名稱切削液專用銑夾具開工位器具編號工位器具名稱工序工時/分準終單件1.85min工步號工步內容工藝設備主軸轉速/（r/min）切削速度/（m/min）進給量/（mm/z）切削深度/mm進給次數工步工時機動輔助30粗銑左平面專用銑夾具30040.20.22132s4.8s精銑左平面專用銑夾具21052.780.081159s8.85s專用檢具設計（日期）校對（日期）審核（日期）標準化（日期）會簽（日期）標記處數更改文件號簽字日期標記處數更改文件號簽字日期機械制造技術基礎課程設計說明書機械制造技術基礎課程設計說明書設計題目：“連桿”零件的機械加工工藝規(guī)程及夾具設計學生姓名： _ _學號： _專業(yè)：機械工程 _班級：_ _指導老師： _學院： _2016年6月23日目錄一、零件分析1.1零件的作用1.2零件的工藝分析1.3確定零件的生產類型二、確定毛坯類型繪制毛坯簡圖 2.1選擇毛坯 2.2確定毛坯的尺寸公差和機械加工余量 2.3繪制連桿毛坯簡圖三、工藝規(guī)程設計 3.1定位基準的選擇1）粗基準的選擇2）精基準的選擇 3.2擬定工藝路線1）表面加工方法的確定2）加工階段的劃分3）工序的集中與分散4）工序順序的安排（1）機械加工工序（2）熱處理工序（3）輔助工序5）確定工藝路線 3.3加工設備及工藝裝備的選用 3.4加工余量、工序尺寸和公差的確定3.5切削用量的計算 1）背吃刀量的計算 2）進給量的計算 3）切削速度的選擇計算3.6時間定額的計算 1）基本時間的計算 2）輔助時間的計算 3）其他時間的計算 4）單件時間的計算3.7填寫機械加工工藝過程卡片和機械加工工序卡片四、專用夾具設計 4.1夾具設計任務 1）工序尺寸和技術要求 2）生產類型和時間定額 4.2擬定連桿夾具結構方案與繪制夾具草圖 1）確定工件定位方案，設計定位裝置，計算定位誤差 2）確定工件的夾緊方案，設計夾緊裝置，計算夾緊力 3）確定導向方案，設計導向裝置 4）確定引導和對刀裝置，設計引導和對刀裝置 5）確定夾具體結構形式及夾具在機床上的安裝方式 4.3繪制夾具裝配總圖 4.4夾具裝配圖上標注尺寸、配合及技術要求總結與致謝參考文獻附錄一、零件分析1.1零件的作用題目所給的連桿是汽車發(fā)動機的重要元件。它的作用是將活塞受的力傳遞給曲軸，并使活塞的王府運動轉變?yōu)榍S的旋轉運動，是發(fā)動機中最重要的配合副之一。1.2零件的工藝分析根據任務書可知，“連桿”零件的材料是HT200。該材料具有一定的強度、耐磨性、耐熱性及減振性，適用于承受較大應力、要求耐磨的零件。該零件的主要加工面為：（1）尺寸直徑20和30的左平面；（2）直徑30的右端面；（3）直徑32的圓柱表面；（4）直徑30和20的圓孔；各表面的相互位置精度要求有:（1）20孔中心線對30孔中心線的平行度公差為0.08mm；（2）左平面對20孔中心線的垂直度公差為0.1mm；（3）右端面對30孔中心線的垂直度公差為0.1mm；（4）下垂頭中心線對30孔中心線的平行度公差為0.1mm；（5）零件材質為灰鑄鐵，需要熱處理32處27長度上54HRC。1.3確定零件的生產類型根據任務書可知，該零件屬于大批生產。二、確定毛坯類型，繪制毛坯簡圖2.1選擇毛坯零件材料選用HT200，此材料不光切削加工方面性能較好，而且?guī)缀醪划a生熱量，為了簡化工藝和提高勞動利用率，可考慮采用工序集中原則。零件結構比較簡單，以便能使零件具有更好的機械性能，采用鑄造成型來保證零件工作可靠。從提高生產效率保證加工精度方面來說是有必要的。2.2確定毛坯的尺寸公差和機械加工余量1）鑄件尺寸公差等級由表2.8查得鑄件尺寸公差等級為CT8-10級,根據鑄件作用和結構取CT9。2）鑄件機械加工余量加工余量由精到粗分為A、B、C、D、E、F、G、H、J和K共10級，對成批和大批生產的鑄件加工余量由表2.8查得為G級。表2.1 連桿的機械加工余量及鑄造毛坯尺寸公差（mm）加工表面零件尺寸機械加工余量毛坯公差毛坯尺寸連桿30孔303.01.8240.9（30）連桿左平面243.01.7300.85（24）連桿右端面273.01.8330.9（27）連桿下垂頭連接處123.01.6180.8（12）連桿下垂頭端面323.01.8380.9（32）2.3 繪制連桿毛坯簡圖圖3.1 連桿零件毛坯簡圖三、工藝規(guī)程設計3.1 定位基準的選擇定位基準有粗基準和精基準之分，通常先確定精基準，然后確定粗基準。1）精基準的選擇考慮要保證零件的加工精度和裝夾準確方便，依據“基準重合”原則和“基準合一”原則，選擇零件左視圖中的左平面和30孔中心作為精基準。2）粗基準的選擇對于零件而言，盡量選擇比加工表面為粗基準。而對于若干個不加工表面的工件，則應以與加工表面要求相對位置精度較高的不加工表面作粗基準。根據這個基準選擇原則，選取零件右表面為粗基準。3.2 擬定工藝路線1）表面加工方法的確定根據零件圖上各加工表面的尺寸精度和表面粗糙度，查工藝人員手冊，可得到表面和孔加工加工方法能達到的經濟精度，確定連桿各表面的加工方法如下：表3.1 連桿零件各表面加工方案加工表面尺寸及偏差/mm尺寸精度等級表面粗糙度Ra/m加工方案左平面IT113.2粗銑-精銑右端面IT113.2粗銑-精銑20孔20IT91.6鉆-鉸30孔30IT91.6粗擴-精擴垂頭端面32IT133.2粗銑-精銑垂頭連接處R12IT133.2粗銑-精銑2）加工階段的劃分該連桿加工質量要求較高，可將加工階段劃分為粗加工、精加工兩個階段。首先將精基準（連桿左平面和孔）準備好，使后續(xù)工序都可以采用精基準定位加工，保證其他加工表面的精度要求；然后粗銑連桿右端面，鉆20孔和粗銑垂頭端面及連接處，；在精加工階段，完成左右端面的精銑加工和垂頭端面及連接處。3）工序的集中與分散選用工序集中原則，安排連桿的加工工序。該連桿的生產類型為大量生產，可以采用萬能型機床配以專用工、夾具，以提高生產率；而且運用工序集中原則使工件的裝夾次數少，不斷可以縮短輔助時間，而且由于一次裝夾中加工了許多表面，有利于保證各種加工表面之間的相對位置精度要求。4）工序順序的安排（1）機械加工工序表3.2 連桿零件機械加工工序安排（初擬）工序號工序內容簡要說明10粗、精銑左平面先基準后其他，先粗后精20粗、精銑右端面先基準后其他，先粗后精30粗、精銑垂頭端面及連接處先主后次，先粗后精40鉆、鉸20孔先面后孔50粗、精擴30孔先面后孔60檢查遵循“先基準后其他”原則，首先加工基準連桿左右端面和30孔、20孔；遵循“先粗后精”原則，先安排粗加工工序，后安排精加工工序；遵循“先主后次”原則，先加工主要表面，后加工次要表面；遵循“先面后孔”原則，先加工主要表面，后加工孔；先加工左右端面，后加工兩個孔；最后加工垂頭端面及連接處。（2）熱處理工序為改善工件材料的切削性能和消除毛坯應力而安排熱處理工序和為消除切削加工過程中工件的應力而安排的熱處理工序，例如退火，人工時效等，通常安排在初加工之前；為改善工件材料力學性能而采用的熱處理工序，例如淬火，滲碳淬火等，通常安排在半精加工和精加工之間進行。在淬火處理之前，應將銑槽、鉆孔、攻螺紋、去毛刺等次要表面的加工進行完畢，以防工件淬硬后無法加工。（3）輔助工序粗加工連桿左右端面和熱處理后，應安排校直工序；在半精加工后，安排去毛刺和中間檢驗工序；精加工后，安排去毛刺、清洗和終檢工序。綜上所述，該連桿工序的安排順序為：基準加工主要平面粗加工及一些余量大的表面粗加工主要表面半精加工和次要表面加工熱處理主要表面精加工。5）確定工藝路線在綜合考慮上述工序順序安排原則的基礎上，擬定連桿的機械加工工藝路線，表3.3。表3.3 連桿機械加工工藝路線（修改后）工序號工序內容定位基準10鑄造20退火30粗、精銑左平面55外圓輪廓表面40粗、精銑右端面左平面50粗、精銑垂頭端面及連接處左平面，55外圓輪廓表面60鉆、鉸20孔左平面，55外圓輪廓表面70粗、精擴30孔左平面，20孔80去毛刺90清洗100終檢3.3加工設備及工藝裝備的選用由于生產類型為大批生產，故加工設備宜以通用機床為主，輔以少量專用機床。其生產方式為以通用機床加專用夾具為主，輔以少量專用機床的流水生產線。工件在各機床上的裝卸及各機床間的傳送均由人工完成。表3.4 連桿工藝路線及設備、工裝的選用工序號工序內容加工設備工藝裝備10鑄造20退火30粗、精銑左平面立式銑床X51端銑刀、游標卡尺40粗、精銑右端面立式銑床X51端銑刀、游標卡尺50粗、精銑垂頭端面及連接處立式銑床X51端銑刀、游標卡尺60鉆、鉸孔20立式鉆床Z525鏜刀、卡尺、塞尺70粗、精擴孔30立式鉆床Z525擴孔鉆、卡尺、塞尺80去毛刺鉗工臺平銼90清洗清洗機100終檢塞規(guī)、卡尺、千分表等3.4加工余量、工序尺寸和公差的確定工序30 粗、精銑左平面查表得左平面的精加工余量Z精為1mm。已知該面的總余量Z總為3mm。故粗加工余量Z粗=（3-1）mm=2mm。粗銑左平面工序中以55外圓輪廓端面定位，左平面至20孔右端面的工序尺寸即為設計尺寸X精=24mm。求解尺寸鏈，由X粗=X精+Z精，則粗銑左平面工序尺寸X粗=（24+1）mm=25mm。查表面加工方法相關表格，得粗銑加工公差等級為IT11IT13，取IT11，其公差T精=0.16mm，所以X粗=（250.08）mm。校核精銑余量Z精：上述尺寸鏈中，Z精是封閉環(huán)，由豎式計算法（下表）計算可得：Z精=1.00.08mm表3.5 余量Z精校核表 mm環(huán)的名稱基本尺寸上偏差下偏差X粗（增環(huán)）25+0.08-0.08X精（減環(huán)）2400Z精1+0.08-0.08校核結果表明，所確定的工序尺寸公差是合理的。工序30粗、精銑左平面工序加工余量、工序尺寸及公差見下表。表3.6 工序30粗、精銑左平面工序加工余量、工序尺寸及公差 mm加工表面加工方法余量公差等級工序尺寸粗銑銑2IT11X粗=250.08精銑左平面銑1X精=243.5切削用量的計算工序30：粗、精銑左平面1）背吃刀量的計算粗銑左平面時，粗銑走刀一次，背吃刀量為粗加工余量，ap=2mm;精銑左平面時，精銑走刀一次，背吃刀量為精加工余量，ap=1mm。2）進給量的選擇X51型立式銑床功率為4.5kW，查表高速鋼端銑刀粗銑平面進給量，按機床、工件、夾具系統(tǒng)剛度為中等條件選取，粗銑的每齒進給量fz取為0.2mm/z。由本工序表面粗糙度Ra12.5m，查表高速鋼端銑刀精銑平面進給量，每齒進給量f取為0.08mm/z。3）切削速度的選擇計算粗銑左平面由本工序采用高速鋼端銑刀，dw=80mm，齒數z=10。查高速鋼端銑刀銑銷速度相關表，確定銑銷速度vc=40m/min，則ns=1000vd=10004080=159.15r/min由本工序采用X51型立式銑床，查表取nw=160r/min，故實際銑銷速度vc=dnw1000=801601000=40.2m/min當nw=160r/min時，工作臺的每分鐘進給量fm應為=0.210160=320/查表確定機床的進給量為300mm/min。精銑左平面查高速鋼端銑刀銑銷速度相關表，確定銑銷速度vc=57.6m/min，則ns=1000vd=100057.680=229.18r/min由本工序采用X51型立式銑床，查表取nw=210r/min，故實際銑銷速度vc=dnw1000=802101000=52.78m/min當nw=210r/min時，工作臺的每分鐘進給量fm應為fm=fzn=0.0810210=168mm/min查表確定機床的進給量為160mm/min。表3.7粗、精銑左平面切削用量表加工表面背吃刀量ap/mm每齒進給量fz/（mm/min）每分鐘進給量fm/（mm/min）切削速度vc/（m/min）主軸轉速n/（r/min）粗銑左平面20.230040.2160精銑左平面10.0816052.782103.6時間定額的計算工序30：粗、精銑左平面1）基本時間tj的計算由于該工序包括兩個工步，兩步分別進行，由面銑刀分兩次銑同一平面，主偏角r=90。查銑銷基本時間計算相關表，l1=0.5d-d2-ae2+（13）mm，l2=13mm。確定l1=0.580-802-552+13=12mm，l2=1.5mm，l=142.5mm。則該工序各工步的基本時間分別為粗銑左平面的基本時間：tj=l+l1+l2fMz=142.5+12+1.5300=0.52min=32s精銑左平面的基本時間：tj=l+l1+l2fMz=142.5+12+1.5160=0.98min=59s2）輔助時間tf的計算輔助時間tf與基本時間tj之間的關系為tf=（0.150.2）tj，取tf=0.15tj。則該工序各工步的輔助時間分別為粗銑左平面的輔助時間為：tf=0.1532s=4.8s精銑左平面的輔助時間為：tf=0.1559s=8.85s3）其他時間的計算由于連桿的生產類型為大批生產，分攤到每個工件上的準備與終結時間甚微，可忽略不計；布置工作地時間tb是作業(yè)時間的2%7%，休息與生理需要時間tx是作業(yè)時間的2%4%，均取3%，則該工序的各工步的其他時間分別為粗銑左平面的其他時間為：tb+tx=6%32s+4.8s=2.45s精銑左平面的其他時間為：tb+tx=6%59s+8.85s=4.07s4）單件時間tdj的計算該工序各工步的單件時間分別為粗銑左平面的單件時間為：tdj粗=32s+4.8s+2.45s=39.25s精銑左平面的單件時間為：tdj精=59s+8.85s+4.07s=71.92s因此，該工序的單件時間tdj=tdj粗+tdj精=39.25s+71.92s=111.17s3.7填寫機械加工工藝過程卡片和機械加工工序卡片表3.8連桿零件機械加工工藝過程卡機械加工工藝過程卡片產品型號零件圖號產品名稱零件名稱連桿共2頁第1頁材料牌明HT200毛坯種類鑄件毛坯外形尺寸169.55072每毛坯可制件數1每臺件數1備注工序號工序名稱工序內容車間工段設備工藝裝備工時/s準時單件10鑄造20熱處理（退火）加熱爐等30銑粗、精銑左平面金工1X51立式銑床專用夾具、端銑刀、游標卡尺91111.1740銑粗、精銑30mm的右端面金工1X51立式銑床專用夾具、端銑刀、游標卡尺50銑粗、精銑垂頭端面及連接處金工1X51立式銑床通用夾具、端銑刀、游標卡尺60鉆鉆、鉸20孔金工1Z525立式鉆床通用夾具、高速鋼麻花鉆、直柄機用鉸刀70擴粗、精擴30孔金工1Z525立式鉆床專用夾具、錐柄擴孔鉆、錐柄機用鉸刀、內徑千分尺、螺紋塞規(guī)80去去毛刺金工鉗工臺平銼90洗清洗金工清洗機100檢終檢檢噴漆槍通用夾具、專用夾具、塞規(guī)、百分表、卡尺等設計（日期）校對（日期）審核（日期）標準化（日期）會簽（日期）標記處數更改文件號簽字日期標記處數更改文件號簽字日期表3.9 連桿零件機械加工工序30的機械加工工序卡機械加工工序卡片產品型號零件圖號3產品名稱連桿零件名稱連桿共2頁第1頁車間工序號工序名稱材料牌號機加工30粗、精銑左平面HT200毛坯種類毛坯外形尺寸毛坯可制件數每臺件數鑄件11設備名稱設備型號設備編號同時加工件數立式銑床X51銑平面1夾具標號夾具名稱切削液專用銑夾具開工位器具編號工位器具名稱工序工時/分準終單件1.85min工步號工步內容工藝設備主軸轉速/（r/min）切削速度/（m/min）進給量/（mm/z）切削深度/mm進給次數工步工時機動輔助30粗銑左平面專用銑夾具30040.20.22132s4.8s精銑左平面專用銑夾具21052.780.081159s8.85s專用檢具設計（日期）校對（日期）審核（日期）標準化（日期）會簽（日期）標記處數更改文件號簽字日期標記處數更改文件號簽字日期四、專用夾具設計 4.1夾具設計任務為提高勞動生產率，保證加工質量，降低勞動強度，需設計專用夾具。為工序30銑左平面設計銑床夾具，所用機床為X51立式銑床，大批生產類型。 1）工序尺寸和技術要求加工連桿左平面，左平面靠近20孔處厚度為24mm，平面對20孔中心線的垂直度為0.1，由于進行該工序時孔并未加工，故不作考慮，該平面表面粗糙度為Ra12.5m。 2）生產類型和時間定額生產類型為大批生產。 4.2擬定連桿夾具結構方案與繪制夾具草圖 1）確定工件定位方案，設計定位裝置（1）定位方案分析工序簡圖可知，加工連桿左平面，左平面靠近20孔處厚度為24mm。從基準的重合原則和定位的穩(wěn)定性、可靠性出發(fā)，選擇零件右側兩不進行加工的平面作為主要定位基準面，并選擇55外圓面為另外的定位基準面。（2）定位原件選擇定位元件采用自主設計的支承板，同時接觸右側的兩高度不同的平面，并使需要加工但仍未加工的右端面不接觸。55外圓端面采用N=55mm的A型固定V形塊。圖4.1 支承板簡圖圖4.2 V形塊簡圖 2）確定工件的夾緊方案，設計夾緊裝置由于該零件平面較多，故采用結構較為簡單的鉤形壓板的夾緊機構，根據夾具體、支承板及零件厚度，選擇d=M16，K=21mm的A型鉤形壓板。圖4.3 夾緊裝置簡圖 3）確定導向方案，設計導向裝置在夾具體上設計定位鍵，用于確定夾具與機床的位置。圖4.4 定位鍵簡圖 4）確定引導和對刀裝置，設計引導和對刀裝置為能迅速、準確地確定銑刀與定位元件的位置，銑床夾具應設置安裝對刀塊。對左平面加工采用對刀塊確定道具位置，根據JB/T8031.1-1999選用結構簡單的圓形對刀塊。圖4.5 圓形對刀塊簡圖 5）確定夾具體結構形式及夾具在機床上的安裝方式考慮到夾具的剛度、強度和工藝性要求，采用鑄鐵夾具體結構。夾具體設計耳座結構，用螺栓使其與機床連接緊固。 4.3繪制夾具裝配總圖夾具裝配圖中應將支承板與夾具體連接方式表達清楚，夾緊機構、對刀塊及定位鍵與夾具體的連接結構形式都應在圖中清楚地體現出來。下圖為本夾具的總裝圖。圖4.6 夾具總裝圖 4.4夾具裝配圖上標注尺寸、配合及技術要求1）最大輪廓尺寸夾具體最大輪廓尺寸為350mm，250mm，115mm。2）定位元件之間的尺寸和公差定位元件工作表面對夾具體底面的垂直度為0.03mm，定位元件的平行度為0.02mm。3）確定導向元件與定位元件之間的尺寸和誤差根據工序簡圖上規(guī)定的被加工平面的要求，對刀塊與定位面之間的垂直度為0.005mm。4）定位元件與夾具體的尺寸及公差和形位公差定位元件工作表面對夾具體底面的平行度公差取為0.02mm。5）標注關鍵件的配合尺寸關鍵件的配合尺寸為8H7/h6，8H7/f6。總結與致謝經過了為期三個月的不懈努力，我終于順利完成了學院安排的這次課程設計。這次課程設計的主要任務是根據零件的特性，為連桿零件設計銑床夾具。通過這次設計，我在課堂中所學到的機械知識得到了進一步的應用于擴展，也完善了自己的機械知識體系。在設計過程中，培養(yǎng)了我的綜合運用所學知識的技能和解決技術問題的能力。同時，我也遇到了許多問題，通過同組人員的互相幫助和全班同學的集思廣益，還有在老師的幫助下順利地完成了這次課程實際的任務。在這里，我首先要感謝我的老師在我的課程設計過程中給予我的指導、提供給我的支持和幫助，這是我能順利完成這次設計的主要原因，更重要的是老師幫我解決了許多難題，讓我可以吧設計做的更加完善。在此期間，我不僅學到了許多新的知識，而且開闊了視野，提高了自己的設計能力。同時，在課程設計中，老師嚴謹的治學態(tài)度、豐富淵博的知識儲備、敏銳的學術思維、精益求精的工作態(tài)度以及誨人不倦的師者風范是我終身學習的楷模。老師們高深精湛的造詣和嚴謹求實的治學精神，將永遠激勵著我。在此，謹向老師們致以衷心的感謝！參考文獻【1】 尹成湖等編。機械制造技術基礎課程設計指導書，高等教育出版社。【2】 艾興等編。切削用量簡明手冊，機械工業(yè)出版社?！?】 呂明等編。機械制造技術基礎第三版，武漢理工大學出版社?！?】 廖念釗等編?；Q性與技術測量第六版，中國質檢出版社。【5】 李益明主編。機械制造工藝設計簡明手冊，機械工業(yè)出版社?！?】 大連理工大學工程圖學教研室編。機械制圖第六版，高等教育出版社。