機械制造課程設計之連桿蓋設計說明書+圖紙【版本2】

機械制造課程設計之連桿蓋設計說明書+圖紙【版本2】,版本2,機械制造,課程設計,連桿,設計,說明書,仿單,圖紙,版本 課程設計說明書題目：連桿體零件的工藝規(guī)程及銑T2和T3面的的工裝夾具設計 學 生： 學 號： 專 業(yè)： 班 級： 指導老師：摘 要本次設計內容涉及了機械制造工藝及機床夾具設計、金屬切削機床、公差配合與測量等多方面的知識。連桿體加工工藝規(guī)程及其銑T2和T3面的夾具設計是包括零件加工的工藝設計、工序設計以及專用夾具的設計三部分。在工藝設計中要首先對零件進行分析，了解零件的工藝再設計出毛坯的結構，并選擇好零件的加工基準，設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計，選擇設計出夾具的各個組成部件，如定位元件、夾緊元件、引導元件、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生的定位誤差，分析夾具結構的合理性與不足之處，并在以后設計中注意改進。關鍵詞：工藝、工序、切削用量、夾緊、定位、誤差。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 140 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 錄序言1一. 零件分析 21.1 零件作用 21.2零件的工藝分析 2二. 工藝規(guī)程設計32.1確定毛坯的制造形式 42.2基面的選擇傳 52.3制定工藝路線 42.4機械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的確定 52.5確定切削用量及基本工時8三 夾具設計183.1問題的提出183.2夾具設計183.3定位誤差分析算193.4切削力及夾緊力計193.5定向鍵與導向裝置203.6夾具設計及操作簡要說明22總 結24致 謝25參考文獻 26序 言機械制造業(yè)是制造具有一定形狀位置和尺寸的零件和產品，并把它們裝備成機械裝備的行業(yè)。機械制造業(yè)的產品既可以直接供人們使用，也可以為其它行業(yè)的生產提供裝備，社會上有著各種各樣的機械或機械制造業(yè)的產品。我們的生活離不開制造業(yè)，因此制造業(yè)是國民經濟發(fā)展的重要行業(yè)，是一個國家或地區(qū)發(fā)展的重要基礎及有力支柱。從某中意義上講，機械制造水平的高低是衡量一個國家國民經濟綜合實力和科學技術水平的重要指標。連桿蓋的加工工藝規(guī)程及其銑T2和T3面的夾具設計是在學完了機械制圖、機械制造技術基礎、機械設計、機械工程材料等進行課程設計之后的下一個教學環(huán)節(jié)。正確地解決一個零件在加工中的定位，夾緊以及工藝路線安排，工藝尺寸確定等問題，并設計出專用夾具，保證零件的加工質量。本次設計也要培養(yǎng)自己的自學與創(chuàng)新能力。因此本次設計綜合性和實踐性強、涉及知識面廣。所以在設計中既要注意基本概念、基本理論，又要注意生產實踐的需要，只有將各種理論與生產實踐相結合，才能很好的完成本次設計。本次設計水平有限，其中難免有缺點錯誤，敬請老師們批評指正。一、 零件的分析1.1 零件的作用連桿蓋的作用，待查1.2 零件的工藝分析連桿蓋有3個加工面他們有位置度要求。這三個加工面的分別為1，以底面為基準的加工面，這組加工面包括，上下面，和的孔，寬90mm的底面和側面和整個底面。2：以寬90mm的面為基準的加工面，這組面包括2-M123：以直徑為22的圓和直徑為81的圓為基準的加工面，這組加工面主要是銑槽。二. 工藝規(guī)程設計2.1 確定毛坯的制造形式零件材料為HT200，考慮到拖拉機運行時經常需要掛倒檔以倒行或輔助轉向，因此零件在工作過程中經常受到沖擊性載荷，采用這種材料零件的強度也能保證。由于零件成批生產，而且零件的輪廓尺寸不大，選用砂型鑄造，采用機械翻砂造型，鑄造精度為2級，能保證鑄件的尺寸要求，這從提高生產率和保證加工精度上考慮也是應該的。2.2 基面的選擇的選擇粗基準選擇應當滿足以下要求：（1）粗基準的選擇應以加工表面為粗基準。目的是為了保證加工面與不加工面的相互位置關系精度。如果工件上表面上有好幾個不需加工的表面，則應選擇其中與加工表面的相互位置精度要求較高的表面作為粗基準。以求壁厚均勻、外形對稱、少裝夾等。（2） 選擇加工余量要求均勻的重要表面作為粗基準。例如：機床床身導軌面是其余量要求均勻的重要表面。因而在加工時選擇導軌面作為粗基準，加工床身的底面，再以底面作為精基準加工導軌面。這樣就能保證均勻地去掉較少的余量，使表層保留而細致的組織，以增加耐磨性。（3） 應選擇加工余量最小的表面作為粗基準。這樣可以保證該面有足夠的加工余量。（4） 應盡可能選擇平整、光潔、面積足夠大的表面作為粗基準，以保證定位準確夾緊可靠。有澆口、冒口、飛邊、毛刺的表面不宜選作粗基準，必要時需經初加工。（5） 粗基準應避免重復使用，因為粗基準的表面大多數(shù)是粗糙不規(guī)則的。多次使用難以保證表面間的位置精度。基準的選擇是工藝規(guī)程設計中的重要工作之一，他對零件的生產是非常重要的。先選取40外圓為定位基準，利用V型塊為定位元件。3.2.2 精基準的選擇精基準的選擇應滿足以下原則：（1）“基準重合”原則 應盡量選擇加工表面的設計基準為定位基準，避免基準不重合引起的誤差。（2）“基準統(tǒng)一”原則 盡可能在多數(shù)工序中采用同一組精基準定位，以保證各表面的位置精度，避免因基準變換產生的誤差，簡化夾具設計與制造。（3）“自為基準”原則 某些精加工和光整加工工序要求加工余量小而均勻，應選擇該加工表面本身為精基準，該表面與其他表面之間的位置精度由先行工序保證。（4）“互為基準”原則 當兩個表面相互位置精度及自身尺寸、形狀精度都要求較高時，可采用“互為基準”方法，反復加工。（5）所選的精基準 應能保證定位準確、夾緊可靠、夾具簡單、操作方便。以11和20孔（一面2銷）為定位精基準，加工其它表面及孔。主要考慮精基準重合的問題，當設計基準與工序基準不重合的時候，應該進行尺寸換算，這在以后還要進行專門的計算，在此不再重復。2.3 制定工藝路線制訂工藝路線的出發(fā)點，應當是使零件的幾何形狀、尺寸精度及位置精度等技術要求能得到合理的保證。通過仔細考慮零件的技術要求后，制定以下兩種工藝方案：方案一工序：鑄造工序：時效處理工序：銑T5面工序：銑T6面工序：鏜直徑為81mm的孔工序：鉆的孔工序：銑T2.T3，和T1的面工序：鉆2-M12的孔 工序：車直徑為21，寬1.1的溝槽工序X：銑寬15mm的槽。工序XI：質檢工序XII：入庫方案二工序：鑄造工序：時效處理工序：銑上下2端面工序：銑下面各端面和側面工序：鏜直徑為81mm的孔工序：鉆2-M12的孔工序：鉆的孔工序：車直徑為21，寬1.1的溝槽 工序：銑寬15mm的槽。工序X：質檢工序XI：入庫工藝方案一和方案二的區(qū)別在于工序一把把鉆2-M12孔放在了鏜81孔的前面，這樣為下一步鏜孔選好的定位基準，能更好地保證鏜孔的精度，二方案二不能，因此我們選擇方案一具體的方案如下工序：鑄造工序：時效處理工序：銑T5面工序：銑T6面工序：鏜直徑為81mm的孔工序：鉆的孔工序：銑T2.T3，和T1的面工序：鉆2-M12的孔 工序：車直徑為21，寬1.1的溝槽工序X：銑寬15mm的槽。工序XI：質檢工序XII：入庫2.4 機械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的確定連桿蓋零件材料為HT1533，重量為1.074Kg，生產類型為大批量生產，采用砂型機鑄造毛坯。1、 不加工表面毛坯尺寸不加工表面毛坯按照零件圖給定尺寸為自由度公差，由鑄造可直接獲得。2、 連桿蓋的底面由于連桿蓋底面要與其他接觸面接觸，同時又是孔的中心線的基準。作為后序的基準，所以要進行銑，其加工余量為2.5mm。3、連桿蓋的軸孔直徑為20孔毛坯為實心，不鑄造出孔。孔的精度要求介于IT7IT8之間，參照參數(shù)文獻，確定工藝尺寸余量為鉆 ，擴，絞孔鉆孔：擴： 鉸： 表面粗糙毒均為1.61、 孔端面采用銑一次走刀完表面加工，表面粗糙度為3.6，根據參考文獻，其余量為Z=2.5mm2.5 確定切削用量及基本工時工序III：以40外圓面，81內圓面和T6為基準面銑T5面1. 選擇刀具刀具選取不重磨損硬質合金套式面銑刀，刀片采用YG8,，。2. 決定銑削用量1） 決定銑削深度 因為加工余量不大，一次加工完成2） 決定每次進給量及切削速度 根據X51型銑床說明書，其功率為為7.5kw，中等系統(tǒng)剛度。根據表查出 ，則按機床標準選取750當750r/min時按機床標準選取3） 計算工時切削工時：，則機動工時為工序IV：以40外圓面，81內圓面和T5為基準面銑T6面1. 選擇刀具刀具選取不重磨損硬質合金套式面銑刀，刀片采用YG8,，。2. 決定銑削用量4） 決定銑削深度 因為加工余量不大，故可在一次走刀內銑完，則5） 決定每次進給量及切削速度 根據X51型銑床說明書，其功率為為7.5kw，中等系統(tǒng)剛度。根據表查出 ，則按機床標準選取750當750r/min時按機床標準選取6） 計算工時切削工時：l=110 ，則機動工時為工序V：以T1，T6，T4為基準加工81的孔加工要求精鏜孔81H7，機 床：T6210坐標鏜床刀 具：刀具材料為硬質合金、YG8、刀桿尺寸為12mm12mm，長度為500mm。 工步一：鏜孔81 (一)計算切削用量：鏜孔至81mm，單邊余量Z=1.5mm，=1mm,一次加工確定進給量查表3-13，P93機械制造工藝設計手冊，加工鑄鐵，f=0.03-0.16mm/r.根據T4163鏜床主軸進給量。取f=0.15mm/r根據有關手冊，取V=100m/min則 （2-9）查表4-7-1，P213機械制造工藝手冊。T4163坐標鏜床主軸轉速取=612r/min鏜削工時：查P299表7-1機械制造工藝手冊。 ，（2-10） 工序VI：81內圓面和T6為基準面鉆 擴 鉸鉆孔確定進給量：根據參考文獻表2-7，當鋼的，時，。由于本零件在加工孔時屬于低剛度零件，故進給量應乘以系數(shù)0.75，則根據Z525機床說明書，現(xiàn)取切削速度：根據參考文獻表2-13及表2-14，查得切削速度所以根據機床說明書，取，故實際切削速度為切削工時：，則機動工時為2、擴孔利用鉆頭將孔擴大至，根據有關手冊規(guī)定，擴鉆的切削用量可根據鉆孔的切削用量選取根據機床說明書，選取則主軸轉速為，并按車床說明書取，實際切削速度為切削工時：，則機動工時為3、 鉸孔根據參考文獻表2-25，得查參考文獻表4.2-2，按機床實際進給量和實際轉速，取，實際切削速度。切削工時：，則機動工時為工序VII：以81和T6為基準銑T2，T3和T1的面：以40外圓面，81內圓面和T5為基準面銑T6面1. 選擇刀具刀具選取不重磨損硬質合金套式面銑刀，刀片采用YG8,，。2. 決定銑削用量7） 決定銑削深度 因為加工余量不大，故可在一次走刀內銑完，則8） 決定每次進給量及切削速度 根據X51型銑床說明書，其功率為為7.5kw，中等系統(tǒng)剛度。根據表查出 ，則按機床標準選取750當750r/min時按機床標準選取9） 計算工時切削工時：l=43 ，則機動工時為工序VIII：以81和41為基準鉆2-M12底孔，并攻絲M12鉆M12螺紋底孔確定進給量：根據參考文獻表2-7，當鋼的，時，。由于本零件在加工孔時屬于低剛度零件，故進給量應乘以系數(shù)0.75，則根據Z525機床說明書，現(xiàn)取切削速度：根據參考文獻表2-13及表2-14，查得切削速度所以根據機床說明書，取，故實際切削速度為切削工時：，則機動工時為工步II：攻絲M12攻螺紋M12mm。 按機床選取，則機動時，攻M12孔工序IX：以81和41為基準車21寬1.1的溝槽車直徑為21寬1.1的溝槽車：直徑為21寬為1.1的內圓槽 選硬質合金車刀1） 車削深度，因為所車內圓有精度要求，故可以選擇ap=1.0mm，多次走刀即可完成所需長度。2）機床功率為7.5kw。查切削手冊f=0.140.24mm/z。選較小量f=0.14 mm/z。3） 查后刀面最大磨損及壽命 查切削手冊表3.7，后刀面最大磨損為1.01.5mm。查切削手冊表3.8，壽命T=180min4） 計算切削速度 按切削手冊，查得 Vc98mm/s，n=439r/min,Vf=490mm/s據CA6140臥式車床車床參數(shù)，選擇nc=475r/min,Vfc=475mm/s,則實際切削速度V c=3.14*80*475/1000=119.3m/min,實際進給量為f zc=V fc/ncz=475/(300*10)=0.16mm/z。5)校驗機床功率 查切削手冊Pcc=1.1kw,而機床所能提供功率為PcmPcc。故校驗合格。最終確定 ap=1.0mm，nc=475r/min,Vfc=475mm/s，V c=119.3m/min，f z=0.16mm/z。6）計算基本工時tmL/ Vf=(12+43)/475=0.052min。 工序X：銑寬15H9槽面1. 選擇刀具刀具選取不重磨損硬金三面刃銑刀，刀片采用YG8,，。2. 決定銑削用量10） 決定銑削深度 因為加工余量不大，故可在一次走刀內銑完，則11） 決定每次進給量及切削速度 根據X63型銑床說明書，其功率為為12.5kw，中等系統(tǒng)剛度。根據表查出 ，則按機床標準選取198當198r/min時按機床標準選取12） 計算工時切削工時： ，則機動工時為三、 夾具設計為了提高勞動生產率，保證加工質量，降低勞動強度，需要設計專用夾具。由指導老師的分配，決定設計第VII道工序銑T2和T3面的夾具設計 銑夾具的設計3.1：問題的提出 本夾具主要是銑T2和T3的面，T2和T3的面自身有精度要求，定位要求較高，為了達到精度要求，同時又為了提高生產效率，我們采用已鏜過 的81的孔和20的孔為定位精基準，即采用一經典的一面2銷定位。3.2： 定位基準的選擇以鏜過的直徑為81的的孔和20的孔定位。即經典的一面2銷定位。 3.3：定位誤差分析本夾具選用的定位元件為一面兩銷定位。其定位誤差主要為：（1）、移動時基準位移誤差 = = (2)、轉角誤差 其中： 3.4:切削力和夾緊力計算根據機械加工工藝手冊可查得：銑削力計算公式為圓周分力 式（3-1）查表可得： 代入公式（3-1）得 =查表可得銑削水平分力、垂直分力、軸向分力與圓周分力的比值為： 銑削加工產生的水平分力應由夾緊力產生的摩擦力平衡。 即： （） 計算出的理論夾緊力F再乘以安全系數(shù)k既為實際所需夾緊力 即： 取k=2 由于選用手動夾緊，由 機械設計手冊查得，并經計算螺栓水平可承受剪切力Fh=1986.6N, 垂直螺紋剪切力Fv=133 6.3N 由此可見，在工人合理操作夾緊情況下本夾具可以安全工作。3.5定向鍵與對刀裝置設計定向鍵安裝在夾具底面的縱向槽中，一般使用兩個。其距離盡可能布置的遠些。通過定向鍵與銑床工作臺T形槽的配合，使夾具上定位元件的工作表面對于工作臺的送進方向具有正確的位置。根據GB220780定向鍵結構如圖所示：圖 3.3 夾具體槽形與螺釘圖根據T形槽的寬度 a=25mm 定向鍵的結構尺寸如下：表 3.1 定向鍵數(shù)據表 BLHhD夾具體槽形尺寸公稱尺寸允差d允差公稱尺寸允差D25-0.014-0.0454014615624+0.0237對刀裝置由對刀塊和塞尺組成，用來確定刀具與夾具的相對位置。由于本道工序是完成后鋼板彈簧吊耳內側端面的粗銑加工，所以選用直角對刀塊。直角對刀塊的結構和尺寸如圖所示：圖 3.4 對刀塊圖塞尺選用平塞尺，其結構如下圖所示： 圖 3.5 平塞尺圖塞尺尺寸為：表 3.2 平塞尺尺寸表公稱尺寸H允差dC3-0.0060.253.6：夾具簡要操作說明工件以81mm的內圓和20內圓為基準，采用經典的一面2銷定位，為了裝卸方便，夾緊快速，我們采用轉動壓板壓緊，當需要裝上工件的時，我們采用2銷定好為，然后旋轉轉動壓板，轉動一個角度然后開始壓緊工件進行加工，加工完畢后，如要取下工件則，旋轉轉動壓板，然后開始取出工件，在旋轉的時間為了防止轉動壓板下滑，我們采用一彈簧支撐轉動壓板，這樣就方便快捷的多，總之對這套設計方案我還是比較滿意的。裝 配 圖 附 圖如下夾具體附圖如下總 結課程設計即將結束了，時間雖然短暫但是它對我們來說受益菲淺的，通過這次的設計使我們不再是只知道書本上的空理論，不再是紙上談兵，而是將理論和實踐相結合進行實實在在的設計，使我們不但鞏固了理論知識而且掌握了設計的步驟和要領，使我們更好的利用圖書館的資料，更好的更熟練的利用我們手中的各種設計手冊和AUTOCAD等制圖軟件，為我們踏入設計打下了好的基礎。課程設計使我們認識到了只努力的學好書本上的知識是不夠的，還應該更好的做到理論和實踐的結合。因此同學們非常感謝老師給我們的辛勤指導，使我們學到了好多，也非常珍惜學院給我們的這次設計的機會，它將是我們畢業(yè)設計完成的更出色的關鍵一步。致 謝這次設計使我收益不小，為我今后的學習和工作打下了堅實和良好的基礎。但是，查閱資料尤其是在查閱切削用量手冊時，數(shù)據存在大量的重復和重疊，由于經驗不足，在選取數(shù)據上存在一些問題，不過我的指導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畢業(yè)設計。這次設計成績的取得，與指導老師的細心指導是分不開的。在此，我衷心感謝我的指導老師，特別是每次都放下她的休息時間，耐心地幫助我解決技術上的一些難題，她嚴肅的科學態(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，她都始終給予我細心的指導和不懈的支持。多少個日日夜夜，她不僅在學業(yè)上給我以精心指導，同時還在思想、生活上給我以無微不至的關懷，除了敬佩指導老師的專業(yè)水平外，她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。在此謹向指導老師致以誠摯的謝意和崇高的敬意。 參 考 文 獻1. 切削用量簡明手冊,艾興、肖詩綱主編,機械工業(yè)出版社出版，1994年2.機械制造工藝設計簡明手冊，李益民主編，機械工業(yè)出版社出版，1994年3.機床夾具設計，哈爾濱工業(yè)大學、上海工業(yè)大學主編，上海科學技術出版社出版，1983年4.機床夾具設計手冊，東北重型機械學院、洛陽工學院、一汽制造廠職工大學編，上?？茖W技術出版社出版，1990年5.金屬機械加工工藝人員手冊，上?？茖W技術出版社，1981年10月6.機械制造工藝學，郭宗連、秦寶榮主編，中國建材工業(yè)出版社出版，1997年第 27 頁 共 31 頁 機械加工工藝卡片工件名稱連桿蓋工序號VII零件名稱連桿蓋零件號零件重量同時加工件數(shù)1材料毛坯牌號硬度型號重量鋼板HBS165-215鑄件0.667KG設備夾具輔助工具名稱型號專用夾具立式銑床X51安裝工步安裝及工步說明刀具量具走刀長度mm走刀次數(shù)切削深度mm進給量mm/r主軸轉速r/min切削速度m/min基本工時min1銑T2和T3的面圓柱銑刀游標卡尺451設計者 指導老師共 1 頁第 1 頁 機械加工工藝過程卡片零件號工序號工序名稱設備夾具刀具量具名稱型號名稱規(guī)格名稱規(guī)格名稱規(guī)格 鑄造時效處理以40外圓面，81內圓面和T6為基準面銑T5面立式銑床X51專用夾具高速鋼端銑刀25以40外圓面，81內圓面和T5為基準面銑T6面立式銑床X51專用夾具高速鋼端銑刀25以T1，T6，T4為基準加工81的孔臥式鏜床T210專用夾具彎頭鏜刀81內圓面和T6為基準面鉆20孔立式鉆床Z525專用夾具 高速鋼錐柄麻花鉆以81和T6為基準銑T2，T3和T1的面立式銑床X51專用夾具 圓柱銑刀和端銑刀 VIII以81和41為基準鉆2-M12底孔，并攻絲M12立式鉆床Z525專用夾具錐柄麻花鉆I以81和41為基準車21寬1.1的溝槽臥式車床CA6140專用家具鏜刀X以81和41為基準 銑寬15mm槽臥式銑床X63專用夾具三面刃銑刀XI質檢XII入庫的