三孔連桿、彎頭連桿加工工藝及夾具設(shè)計(jì)【鉆25孔】【含CAD圖紙、說明書、工藝工序卡片】

設(shè) 計(jì) 說 明 書彎頭連桿加工工藝及夾具設(shè)計(jì)所 在 學(xué) 院專 業(yè)班 級(jí)姓 名學(xué) 號(hào)指 導(dǎo) 老 師年 月 日目 錄序 言 .31 零件的分析 41.1 零件的作用 41.2 零件的工藝分析 42 工藝規(guī)程的設(shè)計(jì) 52.1 確定毛坯的制造形式 52.2 基準(zhǔn)的選擇 52.3 制定工藝路線 62.3.1 加工方法的選擇 62.3.2 加工順序的安排 62.4 加工余量，工序尺寸，及其公差的確定 122.5 確定切削用量及功率的校核 143 夾具設(shè)計(jì) 203.1 問題的提出 203.2 夾具設(shè)計(jì) 203.3 夾具設(shè)計(jì)及操作的簡(jiǎn)要說明 21小結(jié) .22參考文獻(xiàn) .23序 言機(jī)械制造業(yè)是制造具有一定形狀位置和尺寸的零件和產(chǎn)品，并把它們裝備成機(jī)械裝備的行業(yè)。機(jī)械制造業(yè)的產(chǎn)品既可以直接供人們使用，也可以為其它行業(yè)的生產(chǎn)提供裝備，社會(huì)上有著各種各樣的機(jī)械或機(jī)械制造業(yè)的產(chǎn)品。我們的生活離不開制造業(yè)，因此制造業(yè)是國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展的重要行業(yè)，是一個(gè)國(guó)家或地區(qū)發(fā)展的重要基礎(chǔ)及有力支柱。從某中意義上講，機(jī)械制造水平的高低是衡量一個(gè)國(guó)家國(guó)民經(jīng)濟(jì)綜合實(shí)力和科學(xué)技術(shù)水平的重要指標(biāo)。彎頭連桿零件加工工藝及鉆床夾具設(shè)計(jì)是在學(xué)完了機(jī)械制圖、機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)、機(jī)械設(shè)計(jì)、機(jī)械工程材料等的基礎(chǔ)下，進(jìn)行的一個(gè)全面的考核。正確地解決一個(gè)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(shè)計(jì)出專用夾具，保證尺寸證零件的加工質(zhì)量。本次設(shè)計(jì)也要培養(yǎng)自己的自學(xué)與創(chuàng)新能力。因此本次設(shè)計(jì)綜合性和實(shí)踐性強(qiáng)、涉及知識(shí)面廣。所以在設(shè)計(jì)中既要注意基本概念、基本理論，又要注意生產(chǎn)實(shí)踐的需要，只有將各種理論與生產(chǎn)實(shí)踐相結(jié)合，才能很好的完成本次設(shè)計(jì)。本次設(shè)計(jì)水平有限，其中難免有缺點(diǎn)錯(cuò)誤，敬請(qǐng)老師們批評(píng)指正。1 零件的分析本零件，假設(shè)年產(chǎn)量為 5000 件，每臺(tái)機(jī)器需要該零件 1 個(gè)，備品率為 19%，廢品率為0.25%，每日工作班次為 1 班。該零件材料為 45，考慮到零件在工作時(shí)有很多的要求，所以選擇鑄造。依據(jù)設(shè)計(jì)要求Q=5000 件/年，n=1 件/臺(tái)；結(jié)合生產(chǎn)實(shí)際，備品率 和 廢品率 分別取 19%和 0.25%代入公式得該工件的生產(chǎn)綱領(lǐng)N=Qn(1+)（1+)=7437.5 件/年1.1 零件的作用彎 頭 連 桿 的 作 用 是 將 活 塞 承 受 的 力 傳 給 曲 軸 ， 并 使 活 塞 的 往 復(fù) 運(yùn) 動(dòng) 轉(zhuǎn) 變 為 曲 軸的 旋 轉(zhuǎn) 運(yùn) 動(dòng) ，是將活塞的往復(fù)運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)變?yōu)榍S的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，并把作用在活塞組上的燃?xì)鈮毫D(zhuǎn)給曲軸，所以連桿除上下運(yùn)動(dòng)外，還左右擺動(dòng)做復(fù)雜的平面運(yùn)動(dòng)，連桿工作時(shí)，主要承受氣體壓力和往復(fù)慣性力所產(chǎn)生的交變載荷，要求它應(yīng)有足夠的疲勞強(qiáng)度和結(jié)構(gòu)剛度，同時(shí)由于連桿既是轉(zhuǎn)動(dòng)零件，又是運(yùn)動(dòng)件不能單靠加大尺寸來提高其承載能力，須綜合材料選用、結(jié)構(gòu)設(shè)備。1.2 零件的工藝分析從零件圖上看，該零件是典型的零件，結(jié)構(gòu)比較簡(jiǎn)單，其主要加工的面有112、50、36、的圓柱端面面，90、35、25 的內(nèi)孔表面，連桿的端面，連桿的鍵槽，耳鉤的端面圖中所給的尺寸精度高，大部分是 IT6 級(jí)；粗糙度方面表現(xiàn)在孔的端面和內(nèi)表面、90 內(nèi)孔表面為 Ra1.6um, 112 圓柱的端面 Ra6.3um。35 的孔的內(nèi)表面 Ra1.6um,50 圓柱面為 Ra6.3um、25 的內(nèi)孔表面為 Ra1.6um,36 圓柱的端面為 Ra6.3um,耳鉤的兩端面為 Ra6.3um，其余為 Ra12.5um，要求不高；位置要求較嚴(yán)格，表現(xiàn)在 90 孔的內(nèi)表面的圓柱度為 0.0085mm、25 內(nèi)孔圓柱表面對(duì)為0.0085mm, 35 孔內(nèi)表面的圓柱度為 0.0085mm 并相對(duì)于 90 的孔的內(nèi)表面 A 的平行度為 0.02mm，熱處理方面需要調(diào)質(zhì)處理，到 226271HBS，保持均勻。 通過分析該零件，其布局合理，方便加工，我們通過徑向夾緊可保證其加工要求，整個(gè)圖面清晰，尺寸完整合理，能夠完整表達(dá)物體的形狀和大小，符合要求。2 工藝規(guī)程的設(shè)計(jì)2.1 確定毛坯的制造形式毛坯的選擇和擬定毛坯圖是制定工藝規(guī)程的最初階段工作之一，也是一個(gè)比較重要的階段，毛坯的形狀和特征（硬度，精度，金相組織等）對(duì)機(jī)械加工的難易，工序數(shù)量的多少有直接影響，因此，合理選擇毛坯在生產(chǎn)占相當(dāng)重要的位置，同樣毛坯的加工余量的確定也是一個(gè)非常重要的問題。毛坯種類的選擇決定與零件的實(shí)際作用，材料、形狀、生產(chǎn)性質(zhì)以及在生產(chǎn)中獲得可能性，毛坯的制造方法主要有以下幾種：1、型材 2、鍛造 3、鑄造 4、焊接 5、其他毛坯。根據(jù)零件的材料，推薦用鑄件或鍛件，但從經(jīng)濟(jì)方面著想，如用鑄件中的鑄料，加工余量太大，這樣不僅浪費(fèi)材料，而且還增加機(jī)床，刀具及能源等消耗，而鍛件具有較高的抗拉抗彎和抗扭強(qiáng)度，沖擊韌性常用于大載荷或沖擊載荷下的工作零件。2.2 基準(zhǔn)的選擇工件在加工第一道或最初幾道工序時(shí)，一般選毛坯上未加工的表面作為定位基準(zhǔn)，這個(gè)是粗基準(zhǔn)，該零件選用 112 內(nèi)圓孔表面面作為粗基準(zhǔn)來加工 50、36 圓柱的端面。以上選擇符合粗基準(zhǔn)的選擇原則中的余量最小原則、便于裝夾原則，在以后的工序中，則使用經(jīng)過加工的表面作為定位基準(zhǔn)，50、25 的孔為定位基準(zhǔn)，這個(gè)基準(zhǔn)就是精基準(zhǔn)。在選精基準(zhǔn)時(shí)采用有基準(zhǔn)重合，基準(zhǔn)統(tǒng)一。這樣定位比較簡(jiǎn)單可靠，為以后加工重要表面做好準(zhǔn)備。2.3 制定工藝路線2.3.1 加工方法的選擇市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)的前提下，一切都是為能創(chuàng)造出更多的財(cái)富和提高勞動(dòng)率為目的，同樣的加工方法的選擇一般考慮的是在保證工件加工要求的前提下，譯稿工件的加工效率和經(jīng)濟(jì)性，而在具體的選擇上，一般根據(jù)機(jī)械加工資料和工人的經(jīng)驗(yàn)來確定。由于方法的多種多樣，工人在選擇時(shí)一般結(jié)合具體的工件和現(xiàn)場(chǎng)的加工條件來確定最佳的加工方案。同樣在該零件的加工方法的選擇中，我們考慮了工件的具體情況，一般我們按加工順序來闡述加工方案：加工表面 表面粗糙度 公差/精度等級(jí) 加工方法112 圓柱端面 Ra6.3 IT6 粗銑- -精銑50 圓柱端面 Ra6.3 IT6 粗銑- -精銑36 圓柱端面 Ra6.3 IT6 粗銑- -精銑耳鉤的兩端平面 Ra6.3 IT6 粗銑- -精銑連桿的兩端面 Ra12.5 自由公差 粗銑90 圓柱孔 Ra1.6 IT6 精鏜孔90 孔端口的導(dǎo)圓 Ra6.3 IT6 精銑35 圓柱孔 Ra1.6 IT6 鉆孔-鉸孔25 圓柱孔 Ra1.6 IT6 鉆孔-鉸孔2.3.2 加工順序的安排(1)工序的安排1、加工階段的劃分當(dāng)零件的加工質(zhì)量要求較高時(shí),往往不可能用一道工序來滿足要求,而要用幾道工序逐步達(dá)到所要求的加工質(zhì)量和合理地使用設(shè)備、人力,零件的加工過程通常按工序性質(zhì)不同,可以分為粗加工,半精加工,精加工三個(gè)階段。粗加工階段：其任務(wù)是切除毛坯上大部分余量，使毛坯在形狀和尺寸上接近零件成品，因此，主要目標(biāo)是提高生產(chǎn)率，去除內(nèi)孔，端面以及外圓表面的大部分余量，并為后續(xù)工序提供精基準(zhǔn)，如加工 112、50、36、圓柱的端面，耳鉤兩端面平面，連桿的兩端面，連桿的兩凹槽。半精加工階段：其任務(wù)是使主要表面達(dá)到一定的精加工余量，為主要表面的精加工做好準(zhǔn)備，如 112、50、36、外圓柱的端面，耳鉤的兩端平面等。精加工階段：其任務(wù)就是保證各主要表面達(dá)到規(guī)定的尺寸精度，留一定的精加工余量，為主要表面的精加工做好準(zhǔn)備，并可完成一些次要表面的加工。如112、50、36、90、35、25、90 的導(dǎo)圓，耳鉤的兩端平面，如精度和表面粗糙度要求，主要目標(biāo)是全面保證加工質(zhì)量。2、基面先行原則該零件進(jìn)行加工時(shí)，要將端面先加工，再以 112 下端面、內(nèi)孔圓柱面為基準(zhǔn)來加工，因?yàn)?112 下端面和 112 內(nèi)圓柱面為后續(xù)精基準(zhǔn)表面加工而設(shè)定的，才能使定位基準(zhǔn)更準(zhǔn)確，從而保證各位置精度的要求，然后再把其余部分加工出來。3、先粗后精即要先安排粗加工工序，再安排精加工工序，粗車將在較短時(shí)間內(nèi)將工件表面上的大部分余量切掉，一方面提高金屬切削效率，另一方面滿足精車的余量均勻性要求，若粗車后留余量的均勻性滿足不了精加工的要求時(shí)，則要安排半精車，以此為精車做準(zhǔn)備。4、先面后孔對(duì)該零件應(yīng)該先加工平面，后加工孔，這樣安排加工順序，一方面是利用加工過的平面定位，穩(wěn)定可靠，另一方面是在加工過的平面上加工孔，比較容易，并能提高孔的加工精度，所以對(duì)于彎頭連桿來講先加工 112 孔內(nèi)圓柱面，做為定位基準(zhǔn)再來加工其余各孔和其它端面。（2）工序劃分的確定工序集中與工序分散：工序集中是指將工件的加工集中在少數(shù)幾道工序內(nèi)完成每道工序加工內(nèi)容較多，工序集中使總工序數(shù)減少，這樣就減少了安裝次數(shù)，可以使裝夾時(shí)間減少，減少夾具數(shù)目，并且利用采用高生產(chǎn)率的機(jī)床。工序分散是將工件的加工分散在較多的工序中進(jìn)行，每道工序的內(nèi)容很少，最少時(shí)每道工序只包括一簡(jiǎn)單工步，工序分散可使每個(gè)工序使用的設(shè)備，刀具等比較簡(jiǎn)單，機(jī)床調(diào)整工作簡(jiǎn)化，對(duì)操作工人的技術(shù)水平也要求低些。綜上所述：考慮到工件是中批量生產(chǎn)的情況，采用工序分散輔助工序的安排：輔助工序一般包括去毛刺，倒棱角，清洗，除銹，退磁，檢驗(yàn)等。（3） 、熱處理工序的安排熱處理的目的是提高材料力學(xué)性能，消除殘余應(yīng)力和改善金屬的加工性能，熱處理主要分預(yù)備熱處理，最終熱處理、實(shí)效處理、表面處理和內(nèi)應(yīng)力處理等，本零件彎頭連桿材料為 45 鋼，在加工過程中預(yù)備熱是消除零件的內(nèi)應(yīng)力，在毛坯鍛造之后。最終熱處理、實(shí)效處理、在半精車之前，表面處理和內(nèi)應(yīng)力處理精車之前，按規(guī)范在840溫度中保持 30 分鐘釋放應(yīng)力。（4） 、擬定加工工藝路線根據(jù)以上各個(gè)零部件的分析以及加工工藝確定的基本原則，可以初步確定加工工藝路線，具體方案如下：方案一1、 下料 鍛造毛坯2、 熱處理 退火（消除內(nèi)應(yīng)力）3、 普銑 粗銑 112、50、36、圓柱端面留半精車、4、 普銑 粗銑耳鉤的兩平面、半精銑5、 普銑 連桿的兩端面6、 普銑 連桿的兩凹槽7、 數(shù)控鉆 鉆 35、25 的孔8、 數(shù)控鏜 精鏜 90 孔達(dá)到要求，圓角9 數(shù)控鏜 精鏜 35、25 的孔達(dá)到要求10 數(shù)控銑 精銑 112、50、36、余量使各圓柱孔端面到要求11 數(shù)控銑 精銑耳鉤的兩端平面使其達(dá)到精度要求12、 鉗工 去毛刺、磨倒角13、 檢驗(yàn) 方案二10 鍛 鍛造毛坯20 退火 退火（消除內(nèi)應(yīng)力）30 粗銑 粗銑 112、50 圓柱端面一側(cè)端面，留加工余量40 粗銑 粗銑 25 孔端面一側(cè)端面，留加工余量50 粗銑 翻面，粗銑 112、50 圓柱端面另外一側(cè)端面60 粗銑 粗銑 25 孔端面另外一側(cè)端面，留加工余量70 熱處理 熱處理 226-271HBS80 精銑 精銑 112、50 圓柱端面一側(cè)端面90 精銑 精銑 25 孔端面一側(cè)端面100 精銑 翻面，精銑 112、50 圓柱端面另外一側(cè)端面110 精銑 精銑 25 孔端面另外一側(cè)端面120 粗鏜 粗鏜 90 孔，留加工余量130 鉆擴(kuò)鉸孔 鉆擴(kuò)鉸 35 孔140 鉆擴(kuò)鉸孔 鉆擴(kuò)鉸 25 孔150 精鏜 精鏜 90 孔并倒角160 鉗工 去毛刺170 檢驗(yàn) 檢驗(yàn)綜上所述：三個(gè)工藝方案的特點(diǎn)在于工序集中和工序分散和加工順序，從零件本身來考慮，由于軸類零件在切削加工時(shí)易產(chǎn)生彎曲變形，如采用工序分散，在加工時(shí)零件的位置精度無法保證，為了同時(shí)保證零件圖示的圓跳動(dòng)要求，所以采用方案二。10 鍛 鍛造毛坯20 退火 退火（消除內(nèi)應(yīng)力）30 粗銑 粗銑 112、50 圓柱端面一側(cè)端面，留加工余量40 粗銑 粗銑 25 孔端面一側(cè)端面，留加工余量50 粗銑 翻面，粗銑 112、50 圓柱端面另外一側(cè)端面60 粗銑 粗銑 25 孔端面另外一側(cè)端面，留加工余量70 熱處理 熱處理 226-271HBS80 精銑 精銑 112、50 圓柱端面一側(cè)端面90 精銑 精銑 25 孔端面一側(cè)端面100 精銑 翻面，精銑 112、50 圓柱端面另外一側(cè)端面110 精銑 精銑 25 孔端面另外一側(cè)端面120 粗鏜 粗鏜 90 孔，留加工余量130 鉆擴(kuò)鉸孔 鉆擴(kuò)鉸 35 孔140 鉆擴(kuò)鉸孔 鉆擴(kuò)鉸 25 孔150 精鏜 精鏜 90 孔并倒角160 鉗工 去毛刺170 檢驗(yàn) 檢驗(yàn)（5） 、加工路線的確定確定刀具走刀路線主要是提高生產(chǎn)效率，正確的加工工藝程序，在確定走刀路線時(shí)主要考慮以下幾個(gè)方面：1、應(yīng)能保證零件的加工精度和表面粗糙度2、應(yīng)使走刀路線最短，減少刀具空行程時(shí)間，提高加工效率3、應(yīng)使數(shù)值計(jì)算簡(jiǎn)單，程序段數(shù)量少，以減少編程工作量具體加工路線見走到路線圖。（6） 、加工設(shè)備的選擇、工序 3、4、5、6、采用 Z52K 普通銑床，車床的參數(shù)如下：主要技術(shù)參數(shù) Z52K，T 形槽數(shù)目 （mm） 3 工作臺(tái)行程 （mm） 740*320 主軸孔錐度 7：24/ISO40 主軸轉(zhuǎn)速范圍 （r.p.m) 40-1300（12 級(jí)）工作臺(tái)進(jìn)給速度 （mm/min） 30-740(8 級(jí)）主軸中心至垂直導(dǎo)軌距離 （mm） 310 主軸端面至工作臺(tái)距離 （mm） 85-460 工作臺(tái)尺寸 （mm） 1370320 工作臺(tái)上下行程 （mm） 400 外型尺寸 （mm） 146017201500 電動(dòng)機(jī)功率 51500（KW） 3 凈重 / 毛重 （Kg） 1800 、工序 8、9 采用數(shù)控銑床 XK714，數(shù)控立式銑床參數(shù)如下：XK714 數(shù)控銑床主要技術(shù)參數(shù)工作臺(tái) 1000*320mm工作臺(tái)行程 600*360mm主軸行程 500mm主軸端至工作臺(tái)距離 0-500mm主軸中心至立柱表面距離 120-620mm主軸轉(zhuǎn)速范圍/級(jí)別 6000rpm主軸內(nèi)孔錐度 BT40立銑最大直徑 50mm端銑最大寬度 100mm鉆孔最大直徑 16mm最大快移速度 6000mm/min定位精度 0.01mm重復(fù)定位精度 0.01mm 最小設(shè)定單位 0.01mm主電動(dòng)機(jī)額定功率 3.7Kw（變頻）機(jī)床凈重 2000Kg 工序 11、采用 CK5140C，數(shù)控鉆床的參數(shù)如下：型號(hào) CK5140C，最大鉆孔直徑 40mm,主軸允許最大矩 200N。m，最大進(jìn)給抗力為12000N 主軸電機(jī)功率 3KW，主軸孔錐度 7:24，主軸箱行程為 350M，主軸中心線距立柱導(dǎo)軌面距離為 335m 主軸行程（Z 軸）為 240m，主軸轉(zhuǎn)速（12 級(jí)） 。工作臺(tái)工作面尺寸為 850*360，T 型槽寬*槽數(shù) 18*3，進(jìn)給速度為 600mm/min，ZK5140C 工作臺(tái)縱向行程（X 軸）為 850mm, 工作臺(tái)橫向行程（Y 軸）為 400mm，快移動(dòng)速度（XYZ 軸）15*15*3，主軸端面至工作臺(tái)面距離 100700mm，定位精度（XY 坐標(biāo)）0.025mm，重復(fù)定位精度（XY 坐標(biāo)）0.015mm，外型尺寸（長(zhǎng)寬高）180015902360mm工序 10、13 采用 T68K 立式精鏜床的參數(shù)如下滑架行程 800mm，主軸轉(zhuǎn)速(變頻無級(jí)) 01500r/min，主軸進(jìn)給速度 03000mm/min，主軸中心至立柱導(dǎo)軌距離 580mm，主軸中心至滑架直立面距離 510mm，工作臺(tái)尺寸:長(zhǎng)寬 1100500mm，工作臺(tái)縱向行程 1000mm，工作臺(tái)橫向行程 400mm，工作臺(tái)縱橫向進(jìn)給速度 03000mm/min，滑架端面離工作臺(tái)面最小距離 375mm，滑架端面離工作臺(tái)面最大距離 1175mm，加工精度 IT6，加工粗糙度 R0.81.6，定位精度 0.02mm，重復(fù)定位精度 0.02mm（7） 、刀具的選擇由于刀具材料的切削性能直接影響著生產(chǎn)率，工件的加工精度，已加工表面質(zhì)量，刀具的磨損和加工成本，所以正確的選擇刀具材料是數(shù)控加工工藝的一個(gè)重要部分，刀具應(yīng)具有高剛度，足夠的強(qiáng)度和韌度，高耐磨性，良好的導(dǎo)熱性，良好的工藝性和經(jīng)濟(jì)性，抗粘接性，化學(xué)穩(wěn)定性。由于零件彎頭連桿材料為 45 鋼，推薦用硬質(zhì)合金中的 YT15 類刀具，因?yàn)榧庸ぴ擃惲慵r(shí)摩擦嚴(yán)重,切削溫度高,而 YT 類硬質(zhì)合金具有較高的硬度和耐磨性,尤其具有高的耐熱性,在高速切削鋼料時(shí)刀具磨損小壽命長(zhǎng),所以加工 45 鋼這種材料時(shí)采用硬質(zhì)合金的刀具。、銑車外圓柱面：刀具號(hào)為 T0101，立銑刀，圓弧半徑為 10， 、半精車，精車外圓柱面：刀具號(hào)為 T0202，立銑刀，圓弧半徑為 3， 鉆頭：高速鋼刀具 刀具號(hào)為 T0303，直徑為 35;刀具號(hào) T0303，直徑為 35，鉆 25 的孔 T0404 鉆頭直徑為 25 鏜刀 刀具號(hào)為 T0505，T0606，T0707，刀桿長(zhǎng)度為分別為BH4550，BH17.535，BH12.520綜上可做一刀具表如下：加工表面 刀具號(hào) 刀具名稱 刀具參數(shù) 粗銑孔的外圓柱端面 T0101 立銑刀 r=10 半精，精銑的外圓柱端面 T0202 立銑刀 r=3 鉆 35 的孔 T0303 鉆頭 35 鉆25 的孔 T0404 鉆頭 25 鏜90 的孔 T0505 鏜刀 BH4550 鏜35 的孔 T0606 鏜刀 BH17.535 鏜 25 的孔 T0707 鏜刀 BH=12.520粗銑連桿兩端面 、凹槽 T0101 立銑刀 r=10 精銑耳鉤的兩端平面 T0202 立銑刀 r=32.4 加工余量，工序尺寸，及其公差的確定根據(jù)各資料及制定的零件加工工藝路線，采用計(jì)算與查表相結(jié)合的方法確定各工序加工余量，中間工序公差按經(jīng)濟(jì)精度選定，上下偏差按入體原則標(biāo)注，確定各加工表面的機(jī)械加工余量，工序尺寸及毛坯尺寸如下：1）112 的孔的外圓柱端面 工序名稱 工序余量 工序公差 工序尺寸公差 表面粗糙度粗銑 5 IT12 55 0.12mm 12.5毛坯 60 半精銑 1.0 IT8 510.02mm 6.32）35 的孔的外圓柱端面工序名稱 工序余量 工序公差 工序尺寸公差 表面粗糙度粗銑 3.0 IT12 380.12mm 12.5毛坯 40半精銑 1.0 IT8 360.02mm 6.33）25 的孔的外圓柱端面工序名稱 工序余量 工序公差 工序尺寸公差 表面粗糙度粗銑 3.0 IT12 230.12mm 12.5毛坯 25半精銑 1.0 IT8 210.02mm 6.3精銑 0 IT6 200.02m 6.34） 耳鉤的兩端面工序名稱 工序余量 工序公差 工序尺寸公差 表面粗糙度粗銑 3.0 IT12 230.12mm 12.5毛坯 25半精銑 1.0 IT6 210.02mm 6.35）連桿的端平面工序名稱 工序余量 工序公差 工序尺寸公差 表面粗糙度粗銑 0 IT12 230.5mm 12.5毛坯 30 7）112 的孔的外圓柱端面 工序名稱 工序余量 工序公差 工序尺寸公差 表面粗糙度精銑 0 IT6 350.02m 6.38）35 的孔的外圓柱端面工序名稱 工序余量 工序公差 工序尺寸公差 表面粗糙度精銑 0 IT6 350.02m 6.39）25 的孔的外圓柱端面工序名稱 工序余量 工序公差 工序尺寸公差 表面粗糙度精銑 0 IT6 200.02m 6.310）耳鉤的兩端面工序名稱 工序余量 工序公差 工序尺寸公差 表面粗糙度精銑 0 IT6 200.02m 6.311）精鏜 90 的孔工序名稱 工序余量 工序公差 工序尺寸公差 表面粗糙度鏜 0 IT6 90H60.022 1.6毛坯 8012）鉆 35 的孔工序名稱 工序余量 工序公差 工序尺寸公差 表面粗糙度鉆 2.0 IT12 33 12.513）鉆 25 的孔工序名稱 工序余量 工序公差 工序尺寸公差 表面粗糙度鉆 2.0 IT12 23 12.514）精鉸 35 的孔工序名稱 工序余量 工序公差 工序尺寸公差 表面粗糙度鏜 0 IT6 35H60.016 1.615）精鉸 25 的孔工序名稱 工序余量 工序公差 工序尺寸公差 表面粗糙度鏜 0 IT6 25H60.013 1.62.5 確定切削用量及功率的校核 112 的孔的外圓柱面 粗銑：查機(jī)械加工工藝設(shè)計(jì)手冊(cè)P433 得知：f=0.81.2mm/r 取 f=0.81mm/r ap=2.5mm 查金屬切削手冊(cè)知 Vc=7090 m/min 取 Vc=80 m/min 則 n=1000Vc/ d =195.85r/min 由 Z52K 說明書取 n=125r/min故實(shí)際切削速度：Vc=n d/1000=2003.14187/1000=73.4m/min校核功率：Pc=KcapVcf/60000=23052.50.8173.4/60000=5.4Kw 由于機(jī)床說明書查得 Pc=7.5 Kw，效率為 0.8，機(jī)床功率 PnPc，所以機(jī)床功率足夠，實(shí)際取值為 Vc=73.4 m/min，n=125r/min，f=0.81mm/r35 的孔的外圓柱面粗銑： 確定進(jìn)給量 f：查金屬機(jī)械加工工藝人員手冊(cè)增訂組編 上海科學(xué)出版社表 10-8 知 f=0.60.9mm/r 結(jié)合 Z52K 說明書取 f=0.71 mm/r ap=2.5mm 查金屬切削手冊(cè)知 Vc=7090 m/min 取 Vc=75 m/min 則 n=1000Vc/ d =341.22r/min 由Z52K 說明書取 n=320r/min 故實(shí)際切削速度 Vc=n d/1000=3203.1470/1000=70.34m/min 功率Pc=KcapVc0.71/60000=23052.570.340.66/601000=4.4Kw 由于機(jī)床說明書查得 Pc=7.5 Kw，效率為 0.8，機(jī)床功率 PnPc，所以機(jī)床功率足夠，實(shí)際取值為Vc= 70.34m/min，n=320r/min f=0.71mm/r半精車：查機(jī)械加工工藝設(shè)計(jì)手冊(cè)P433 得知：f=0.250.35mm/r 取 f=0.30 mm/r ap=0.9mm 取 Vc=120m/min故 n=1000Vc/ d=660.04r/min 圓整得 n=660 r/min 功率 Pc=KcapVcf /60000=23050.3120/60000=1.24Kw由于機(jī)床說明書查得 Pc=7.5 Kw，效率為 0.75，機(jī)床功率 PnPc，所以機(jī)床功率足夠，實(shí)際取值為 Vc=120m/min，n=660r/min f=0.3mm/r精車：查機(jī)械制造工藝與機(jī)床夾具課程設(shè)計(jì)表 2-20 知： Vc=150160 m/min 取Vc=160m/min f=0.18mm/rap=0.55mm則 n=1000Vc/ d =908.29r/min 圓整得 n=910 r/min 功率 Pc=KcapVcf /60000=23050.550.18160/60000=0.6Kw 由于機(jī)床說明書查得 Pc=7.5 Kw，效率為 0.75，機(jī)床功率 PnPc，所以機(jī)床功率足夠，實(shí)際取值為Vc=160m/min，n=910r/min f=0.18mm/r25 的孔的外圓柱面粗銑：d=70 確定進(jìn)給量 f：查金屬機(jī)械加工工藝人員手冊(cè)增訂組編 上海科學(xué)出版社表 10-8 知 f=0.60.9mm/r 取 f=0.71 查金屬切削手冊(cè)知 Vc=7090 m/min取 Vc=75 m/min 則 n=1000Vc/ d =341.2r/min 由 Z52K 說明書取 n=320r/min 故實(shí)際切削速度 Vc=n d/1000=3203.1470/1000=70.34m/min 取 ap=2.5mm 校核功率 Pc=KcapVcf/60000=23052.570.340.71/60000=4.8 Kw 由于機(jī)床說明書查得 Pc=7.5 Kw，效率為 0.8，機(jī)床功率 PnPc，所以機(jī)床功率足夠，實(shí)際取值為 Vc=70.34m/min，n=400r/min f=0.71mm/r半精銑：查機(jī)械加工工藝設(shè)計(jì)手冊(cè)P433 得知：f=0.40.5mm/r 取 f=0.45 ap=0.9mm 再查外圓切削數(shù)據(jù)表知：Vc=1.6672.17m/s 取 Vc=1.8m/s 則 n=1000Vc/ d=546.8r/min 圓整得 n=550 r/min 則 Vc=n d/1000=5103.1462.9/1000 =100.7 m/min 功率 Pc=KcapVcf/60000=23050.90.45100.7/60000=1.57Kw 由于機(jī)床說明書查得 Pc=7.5 Kw，效率為 0.8，機(jī)床功率 PnPc，所以機(jī)床功率足夠，實(shí)際取值為 Vc= 100.7m/min，n=510r/min ，f=0.45mm/r 耳鉤的兩端面粗銑： 確定進(jìn)給量 f：查金屬機(jī)械加工工藝人員手冊(cè)增訂組編 上?？茖W(xué)出版社表 10-8 知 f=0.60.9mm/r 取 f=0.71mm/r查金屬切削手冊(cè)知 Vc=7090 m/min 取 Vc=75 m/min 則 n=1000Vc/ d =341.2r/min 由 Z52K 說明書取 n=320r/min 故實(shí)際切削速度 Vc=n d/1000=70.34m/min 取 ap=2.5mm 功率 Pc=KcapVcf/60000=23052.570.340.71/60000=4.8Kw 由于機(jī)床說明書查得 Pc=7.5 Kw，效率為 0.8，機(jī)床功率 PnPc，所以機(jī)床功率足夠，實(shí)際取值為 Vc=70.34m/min，n=320r/min， f=0.71mm/r半精銑：查機(jī)械加工工藝設(shè)計(jì)手冊(cè)P433 得知：f=0.40.5mm/r 取 f=0.45mm/r再查外圓切削數(shù)據(jù)表知：Vc=1.6672.17m/s 取 Vc=1.8m/s 則 n=1000Vc/ d=506.55r/min 圓整得 n=510 r/min 取 ap=0.9mm Vc=n d/1000=5103.1467.9/1000=108.7m/min 功率Pc=KcapVcf/60000=23050.9108.70.45/60000=1.7Kw 由于機(jī)床說明書查得 Pc=7.5 Kw，效率為 0.8，機(jī)床功率 PnPc，所以機(jī)床功率足夠，實(shí)際取值為Vc=108.7m/min，n=510r/min f=0.45mm/r 桿的端平面粗銑： 確定進(jìn)給量 f：查金屬機(jī)械加工工藝人員手冊(cè)增訂組編 上?？茖W(xué)出版社表 10-8 知 f=0.60.9mm/r 取 f=0.71mm/r查金屬切削手冊(cè)知 Vc=7090 m/min 取 Vc=75m/min 則 n=1000Vc/ d =298.56r/min 由 Z52K 說明書取 n=320r/min 故實(shí)際切削速度 Vc=n d/1000=80.384m/min 取 ap=2.5mm 校核功率：Pc=KcapVcf/60000=23052.580.3840.71/60000=5.5Kw 由于機(jī)床說明書查得 Pc=7.5 Kw，效率為 0.8，機(jī)床功率 PnPc，所以機(jī)床功率足夠，實(shí)際取值為 Vc= 80.384m/min，n=320r/min， f=0.71mm/r 連桿的凹槽粗銑： 確定進(jìn)給量 f：查金屬機(jī)械加工工藝人員手冊(cè)增訂組編 上?？茖W(xué)出版社表 10-8 知 f=0.60.9mm/r 取 f=0.71mm/r查金屬切削手冊(cè)知 Vc=7090 m/min 取 Vc=75m/min 則 n=1000Vc/ d =298.56r/min 由 Z52K 說明書取 n=320r/min 故實(shí)際切削速度 Vc=n d/1000=80.384m/min 取 ap=2.5mm 校核功率：Pc=KcapVcf/60000=23052.580.3840.71/60000=5.5Kw 由于機(jī)床說明書查得 Pc=7.5 Kw，效率為 0.8，機(jī)床功率 PnPc，所以機(jī)床功率足夠，實(shí)際取值為 Vc= 80.384m/min，n=320r/min， f=0.71mm/r 112 的孔的外圓柱面精銑：查機(jī)械加工工藝設(shè)計(jì)手冊(cè)表 9-16 知： f=0.130.18mm/r 取 f=0.15 mm/r再查外圓切削數(shù)據(jù)表知：Vc1.67m/s 取 Vc=120 m/min 則 n=1000Vc/ d=1000120/3.1461.1=625.5 r/min 圓整得 n=630 r/min取 ap=0.55mm 故實(shí)際切削速度：Vc=n d/1000=6303.1461.1/1000=120.87m/min 校核功率 Pc=KcapVcf /60000=23050.55120.870.15/60000=0.38Kw 由于機(jī)床說明書查得 Pc=7.5 Kw，效率為 0.8，機(jī)床功率 PnPc，所以機(jī)床功率足夠，實(shí)際取值為 Vc= 120.87m/min，n=630r/min f=0.15mm/r 50 的孔的外圓柱面精銑：查機(jī)械加工工藝設(shè)計(jì)手冊(cè)表 9-16 知： f=0.130.18mm/r 取 f=0.15 mm/r再查外圓切削數(shù)據(jù)表知：Vc1.67m/s 取 Vc=120 m/min 則 n=1000Vc/ d=1000120/3.1461.1=625.5 r/min 圓整得 n=630 r/min取 ap=0.55mm 故實(shí)際切削速度：Vc=n d/1000=6303.1461.1/1000=120.87m/min 校核功率 Pc=KcapVcf /60000=23050.55120.870.15/60000=0.38Kw 由于機(jī)床說明書查得 Pc=7.5 Kw，效率為 0.8，機(jī)床功率 PnPc，所以機(jī)床功率足夠，實(shí)際取值為 Vc= 120.87m/min，n=630r/min f=0.15mm/r 36 的孔的外圓柱面精銑：查機(jī)械加工工藝設(shè)計(jì)手冊(cè)表 9-16 知： f=0.130.18mm/r 取 f=0.15 mm/r再查外圓切削數(shù)據(jù)表知：Vc1.67m/s 取 Vc=120 m/min 則 n=1000Vc/ d=1000120/3.1461.1=625.5 r/min 圓整得 n=630 r/min取 ap=0.55mm 故實(shí)際切削速度：Vc=n d/1000=6303.1461.1/1000=120.87m/min 校核功率 Pc=KcapVcf /60000=23050.55120.870.15/60000=0.38Kw 由于機(jī)床說明書查得 Pc=7.5 Kw，效率為 0.8，機(jī)床功率 PnPc，所以機(jī)床功率足夠，實(shí)際取值為 Vc= 120.87m/min，n=630r/min f=0.15mm/r 耳鉤的兩端面精銑：查機(jī)械加工工藝設(shè)計(jì)手冊(cè)表 9-16 知： f=0.130.18mm/r 取 f=0.15 mm/r再查外圓切削數(shù)據(jù)表知：Vc1.67m/s 取 Vc=120 m/min 則 n=1000Vc/ d=1000120/3.1461.1=625.5 r/min 圓整得 n=630 r/min取 ap=0.55mm 故實(shí)際切削速度：Vc=n d/1000=6303.1461.1/1000=120.87m/min 校核功率 Pc=KcapVcf /60000=23050.55120.870.15/60000=0.38Kw 由于機(jī)床說明書查得 Pc=7.5 Kw，效率為 0.8，機(jī)床功率 PnPc，所以機(jī)床功率足夠，實(shí)際取值為 Vc= 120.87m/min，n=630r/min f=0.15mm/r 精鏜 90 的孔精鏜孔： 查金屬機(jī)械加工工藝人員手冊(cè)增訂組編表 10-13 ap=3mm； S=0.300.50mm/r 取 S=0.3mm/r 取 Vc=0.65m/s 則n=1000Vc/d=10000.6560/d=155r/min 由 TK7220 說明書取 n=160/min 故實(shí)際切削速度 Vc=nd/1000=1603.1480/1000=40.2m/min 根據(jù)機(jī)床說明書查得 Pc=7.5 Kw，效率為 0.8，功率 Pc=KcapVcS/60000=2305340.20.4/60000=1.85Kw 機(jī)床功率 PnPc，所以機(jī)床功率足夠，實(shí)際取值為 Vc= 40.2m/min，n=160r/min f=0.4mm/r 鉆 35 的孔鉆孔：查簡(jiǎn)明加工工藝手冊(cè)P294 知：ap=d/2=15mm 取 f=0.35mm/r ；Vc=0.33 m/s 故 n=1000Vc/ d=10000.3360/3.1430=210.2 r/min 圓整得 n=210r/min 故實(shí)際切削速度： Vc=n d/1000=2103.1430/1000=19.8m/min 校核功率 Pc=KcapVcf /60000=23051530.6/601000=3.99Kw 由于 CK5140C 機(jī)床說明書查得 Pc=7.5 Kw，效率為 0.8，機(jī)床功率 PnPc，所以機(jī)床功率足夠，實(shí)際取值為 Vc= 19.8m/min，n=210r/min， f=0.35mm/r鉆孔：查簡(jiǎn)明加工工藝手冊(cè)P297 知 f=0.350.40mm/r，Vc=0.833 1.666m/s 取f=0.35 mm/r Vc=0.85m/s；故 n=1000Vc/ d=10000.8560/3.1474=219.5r/min 由CK5140C 說明書取 n=200r/min 故實(shí)際切削速度 Vc=n d/1000=2003.1474/1000=46.5m/min 取 ap=3mm 校核功率 Pc=KcapVcf /60000=2305346.50.35/60000=1.9Kw 根據(jù)機(jī)床說明書查得 Pc=7.5 Kw，效率為 0.8，機(jī)床功率 PnPc，所以機(jī)床功率足夠，實(shí)際取值為Vc= 46.5m/min，n=200r/min f=0.35mm/r 鉆 25 的孔鉆孔：查簡(jiǎn)明加工工藝手冊(cè)P294 知：ap=d/2=15mm 取 f=0.35mm/r ；Vc=0.33 m/s 故 n=1000Vc/ d=10000.3360/3.1430=210.2 r/min 圓整得 n=210r/min 故實(shí)際切削速度： Vc=n d/1000=2103.1430/1000=19.8m/min 校核功率 Pc=KcapVcf /60000=23051530.6/601000=3.99Kw 由于 CK5140C 機(jī)床說明書查得 Pc=7.5 Kw，效率為 0.8，機(jī)床功率 PnPc，所以機(jī)床功率足夠，實(shí)際取值為 Vc= 19.8m/min，n=210r/min， f=0.35mm/r鉆孔：查簡(jiǎn)明加工工藝手冊(cè)P297 知 f=0.350.40mm/r，Vc=0.833 1.666m/s 取f=0.35 mm/r Vc=0.85m/s；故 n=1000Vc/ d=10000.8560/3.1474=219.5r/min 由CK5140C 說明書取 n=200r/min 故實(shí)際切削速度 Vc=n d/1000=2003.1474/1000=46.5m/min 取 ap=3mm 校核功率 Pc=KcapVcf /60000=2305346.50.35/60000=1.9Kw 根據(jù)機(jī)床說明書查得 Pc=7.5 Kw，效率為 0.8，機(jī)床功率 PnPc，所以機(jī)床功率足夠，實(shí)際取值為Vc= 46.5m/min，n=200r/min f=0.35mm/r 精鏜 35 的孔精鏜孔： 查金屬機(jī)械加工工藝人員手冊(cè)增訂組編表 10-13 ap=3mm； S=0.300.50mm/r 取 S=0.3mm/r 取 Vc=0.65m/s 則n=1000Vc/d=10000.6560/d=155r/min 由 TK7220 說明書取 n=160/min 故實(shí)際切削速度 Vc=nd/1000=1603.1480/1000=40.2m/min 根據(jù)機(jī)床說明書查得 Pc=7.5 Kw，效率為 0.8，功率 Pc=KcapVcS/60000=2305340.20.4/60000=1.85Kw 機(jī)床功率 PnPc，所以機(jī)床功率足夠，實(shí)際取值為 Vc= 40.2m/min，n=160r/min f=0.4mm/r 精鏜 25 的孔精鏜孔： 查金屬機(jī)械加工工藝人員手冊(cè)增訂組編表 10-13 ap=3mm； S=0.300.50mm/r 取 S=0.3mm/r 取 Vc=0.65m/s 則n=1000Vc/d=10000.6560/d=155r/min 由 TK7220 說明書取 n=160/min 故實(shí)際切削速度 Vc=nd/1000=1603.1480/1000=40.2m/min 根據(jù)機(jī)床說明書查得 Pc=7.5 Kw，效率為 0.8，功率 Pc=KcapVcS/60000=2305340.20.4/60000=1.85Kw 機(jī)床功率 PnPc，所以機(jī)床功率足夠，實(shí)際取值為 Vc= 40.2m/min，n=160r/min f=0.4mm/r3 夾具設(shè)計(jì)為了提高勞動(dòng)生產(chǎn)率，保證加工質(zhì)量，降低勞動(dòng)強(qiáng)度，需要設(shè)計(jì)專用夾具。設(shè)計(jì)工序鉆鉸孔25孔。本夾具將用于立式鉆床 Z5253.1 問題的提出本夾具用來鉆鉸孔 25孔，在本工序加工時(shí)還應(yīng)考慮提高勞動(dòng)生產(chǎn)率，降低勞動(dòng)強(qiáng)度，而其位置尺寸為自由公差，精度不是主要問題。3.2 夾具設(shè)計(jì)(2)定位基準(zhǔn)的選擇以零件的中心線和底面作為定位基準(zhǔn)，一面一個(gè)定位銷和活動(dòng) V 型塊作為定位元件。為了提高加工效率，現(xiàn)決定采用手動(dòng)夾緊工件快換裝置。2.切削力及夾緊力計(jì)算刀 具：硬質(zhì)合金端銑刀 YG6。由資料10機(jī)床夾具設(shè)計(jì)手冊(cè)查表 可得：721切削力由式 2.11 得： Pf KfDF5.0.4查資料10機(jī)床夾具設(shè)計(jì)手冊(cè)表 得： 82195.0)1(6.HBKp即： )(69.180NFf切削扭矩由式 2.12 得： PfDM8.02.即： )(.m實(shí)際所需夾緊力：由式 2.13 得： 21KFWf取 ， ，25.K16.0.2即： )(379NW螺旋夾緊時(shí)產(chǎn)生的夾緊力由式得： )(5830)(210 NtgtQLz該夾具采用夾緊機(jī)構(gòu)，用螺栓壓塊壓緊工件。即： )(28.9547.160lK3.6.05830 mNLWMQ 由上述計(jì)算易得： QKW因此采用該夾緊機(jī)構(gòu)工作是可靠的。3定位誤差分析該夾具要求保證孔軸線與左側(cè)面間的尺寸公差。為了滿足工序的加工要求，必須使工序中誤差總和等于或小于該工序所規(guī)定的工序公差?？着c左側(cè)面為線性尺寸一般公差。根據(jù)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定，由資料6互換性與技術(shù)測(cè)量表可知：251取 （中等級(jí)）m由資料10機(jī)床夾具設(shè)計(jì)手冊(cè)可得： 定位誤差：定位尺寸公差 ，在加工尺寸方向上的投影，這里的方向與加工方向m2.0一致。即：故 WD2.0. 夾緊安裝誤差，對(duì)工序尺寸的影響均小。即： 0j 磨損造成的加工誤差： 通常不超過Mj5. 夾具相對(duì)刀具位置誤差：鉆套孔之間的距離公差，按工件相應(yīng)尺寸公差的五分之一取。即 mAD06.誤差總和： mwj 5.026.從以上的分析可見，所設(shè)計(jì)的夾具能滿足零件的加工精度要求。3.3 夾具設(shè)計(jì)及操作的簡(jiǎn)要說明在設(shè)計(jì)夾具時(shí)，應(yīng)該考慮提高勞動(dòng)生產(chǎn)率。用扳手?jǐn)Q緊螺絲，螺旋機(jī)構(gòu)使用方便。小結(jié)加工工藝的編制和專用夾具的設(shè)計(jì)，使對(duì)零件的加工過程和夾具的設(shè)計(jì)有進(jìn)一步的提高。在這次的設(shè)計(jì)中也遇到了不少的問題，如在編寫加工工藝時(shí)，對(duì)所需加工面的先后順序編排，對(duì)零件的加工精度和勞動(dòng)生產(chǎn)率都有相當(dāng)大的影響。在對(duì)某幾個(gè)工序進(jìn)行專用夾具設(shè)計(jì)時(shí)，對(duì)零件的定位面的選擇，采用什么方式定位，夾緊方式及夾緊力方向的確定等等都存在問題。這些問題都直接影響到零件的加工精度和勞動(dòng)生產(chǎn)率，為達(dá)到零件能在保證精度的前提下進(jìn)行加工，而且方便快速，以提高勞動(dòng)生產(chǎn)率，降低成本的目的。通過不懈努力和指導(dǎo)老師的精心指導(dǎo)下，針對(duì)這些問題查閱了大量的相關(guān)資料。最后，將這些問題一一解決，并夾緊都采用了手動(dòng)夾緊，由于工件的尺寸不大，所需的夾緊力不大。完成了本次設(shè)計(jì)，通過做這次的設(shè)計(jì)，使對(duì)專業(yè)知識(shí)和技能有了進(jìn)一步的提高，為以后從事本專業(yè)技術(shù)的工作打下了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。參考文獻(xiàn)1.機(jī)床夾具設(shè)計(jì) 第 2 版 肖繼德 陳寧平主編 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