铣床等臂杠杆工艺及钻Φ25孔夹具设计说明书.doc

1目录第一章零件的分析2第二章确定毛坯、画毛坯零件图2第三章工艺规程设计3第四章夹具设计6第五章参考文献7第六章结束语82一、零件的分析（一）零件的作用连杆是柴油机的重要零件之一。连杆体与连杆盖通过螺栓连接成为一个整体，其大头孔与曲轴相连，小头孔通过活塞销与活塞连接，将作用于活塞的气体膨胀压力传给曲轴，又受曲轴驱动而带动活塞压缩气缸中的气体。（二）零件的工艺分析由图可知，其材料为HT200。该材料具有较高的强度，耐磨性，耐热性及减振性，适用于承受较大应力、要求耐的零件。该零件上的主要加工面N面、R面、Q面、P面、25的孔、2-8的孔和10的孔。所要加工的面的粗糙度是6.3和3.2，而孔的要求比较高粗糙度要求为1.6和3.2。8和25的中心距840.2,25的孔的轴线是要做为基准，故其精度要求较高。参考文献（1）中有关面和孔加工的经济精度及机床所能达到的位置精度可知，上述技术要求是可以达到的，零件的结构工艺性也是可行的。二、确定毛坯、画毛坯零件图根据零件材料确定毛坯为铸件。又由题目已知零件的生产纲领为10000件/年。通过计算，该零件的质量约为7kg。查参考文献（2）表8.2可知，其生产类型为大批生产。毛坯的铸造方法选用砂型机器造型。由于所有的孔径都小于30mm,故在铸造时这些孔都不用铸造出来。此外，为消除参与应力，铸造后应安排人工时效。铸件的分型面为B中心线（在毛坯图上表示出）浇口为于零件的侧面。查参考文献（1），用查表法确定个表面的总余量如下表所示：各加工表面总余量加工表面基本尺寸(mm)加工余量数量(mm)说明N面R面Q面P面545415153333顶面底面顶面底面查参考文献（2）表2.3-9可得铸件的主要尺寸的公差，如下表所示：3主要毛坯尺寸及公差主要面尺寸零件尺寸总余量毛坯尺寸N面轮廓尺寸R面轮廓尺寸Q面轮廓尺寸P面轮廓尺寸54541515-6-654601521三、工艺规程设计（一）、定位基准的选择连杆的N面既是装配基准又是设计基准，用它作为基准，符合“基准重合”原则，其余各加工工序也能选用其定位，符合“基准统一”原则。此外，N面的面积较大，定位比较稳定，夹紧方案也比较简单、可靠。粗基准的选择：考虑到下面几点：1.在保证各加工面有加工余量的前提下，使重要孔的加工余量尽量均匀；2.保证定位准确、夹紧可靠。我所加工的的孔的夹紧方案有两种：方案一：以面定位，限制三个自由度；在的圆柱外圆中间以形块定位，限制两个自由度；在视图的最左边用压板加紧，限制一个自由度。方案二：以面定位，限制了三个自由度；在的圆柱外圆中间以形块定位，限制两个自由度；在视图的最左边用一个活动行块夹紧，限制两个自由度，其中一个自由度重复限制。（二）、制定工艺路线根据各表面加工要求和各种加工方法所能达到的经济精度，确定各表面的加工方法如下：面和面：粗铣精铣；面和面：粗铣精铣；的孔：钻扩铰；和的孔：钻扩铰。根据先面后孔、先主后次和先粗后精的原则，先加工面、面、面和面，后加工和及的孔，并在加工过程中把粗加工放在前面，把精加工放在后面。拟订的加工工艺路线如下：工序号工序内容10.铸造20.时效30.涂漆40.粗精铣底面50.粗精铣顶面N60.钻扩铰25H9孔，孔口倒角1X4570.粗精铣面80.粗精铣P面90.钻扩铰2-8H7（+0.015）和10H7（+0.015）00100.检验4(三)、选择加工设备及刀、夹、量具由于生产类型为大批量生产，故加工设备宜以通用机床为主，辅以少量专用机床。其生产方式以通用机床加专用夹具为主，辅以少量专用机床的流水生产线。工件在各机床上的装卸及各机床间的传送均由人工完成。粗精铣面。采用立铣，选用X62W。选择直齿三面刃铣刀，游标卡尺。粗精铣面。采用立铣，选用X62W。选择直齿三面刃铣刀，游标卡尺。钻的孔。采用立式钻床，选用3。选择锥柄扩孔钻，三爪内千分尺。扩的孔。选择24锥柄扩孔钻，三爪内千分尺。铰的孔。选择锥柄机用铰刀，三爪内千分尺。(四)、加工工序设计工序6钻扩铰孔的工序各工步的余量和工序尺寸及公差列于下表：各工步余量和工序尺寸及公差加工表面加工方法余量工序尺寸及公差钻孔扩孔.铰孔.的孔需要做为其他尺寸的基准，故其精度需要得到保证。用钻模来保证，由于是大批量生产，参考文献（），选用可换钻模。参考文献（）表10-66，并参考Z5025钻床说明书，取钻25孔的进给量s=0.21mm/r。参考文献（1）表10-93，用插入法求得钻孔的切削速度v=106.1mm/s=6.366m/min,由此算出转速为n=1000v/d=1000X43.6/3.14X25=553.6r/min实际转矩取n=550r/minv=nd/1000=550X3.14X25/1000=43.175m/s查文献（1）表10-78Ff=9.81X42.7d0Xf0.8KF=9.81X42.7X25X0.210.8X1=3005NM=9.81X0.02d02f0.8KM=9.81X0.021X625Xf0.8X1=36.9N它们均小于最大进给力900N，最大扭距2500N.M扩25的孔，参考文献（1）表10-97，取s=0.75mm/r,查表10-98，用插补法求得速度v为56.85n=1000v/d=1000X56.85/3.14X25=724r/min实际取n=720r/minv=nd/1000=56.52m/min铰25的孔，参考文献（1），s=1.9,v=7.55m/sn=1000v/d=1000X7.55/3.14X25=96实际取n=100r/min5v=nd/1000=3.14X25X100/1000=7.85m/min(五)、时间定额计算计算工序30的时间定额。1.机动时间参考文献（1），表11-6，得出钻孔公式为：tj=l+l1+l2/sn查表11-6，l1=7.4mm,l2=2,l=54,s=0.21,n=550tj=l+l1+l2/sn=7.4+2+54/0.21X550=0.55扩25孔：T0=l+l1+l2/sn查表11-8，l1=2，l2=0.61X2=1.22,l=54T0=l+l1+l2/sn=2+1.22+54/0.21X720=0.11min铰25孔Te=l+l1+l2/sn查表11-10，l1=1.1+1=2.1,l2=28,l=54Te=l+l1+l2/sn=54+2.1+28/1.9X100=0.44To=0.55+0.11+0.44=1.1min2.辅助时间。参考文献（3）表5.2-44确定如下表所示：辅助时间(min)操作内容每次需用时间钻25孔扩25孔铰25孔主轴变速0.0250.0250.025变换进给量0.020.02移动摇臂0.020.060.020.02升降钻杆0.030.060.030.03装卸套筒刀具0.040.040.040.04测量时间0.040.040.040.04开停车0.02主轴运转0.02清除铣屑0.03各工步的辅助时间为：钻25孔0.22min、扩25孔0.155min、铰25孔0.155min.装卸时间参考文献（3）取1.5mm。所以辅助时间Ta为：Ta=0.22+0.155+0.155+0.02+0.02+0.03+1.5=2.1min3.作业时间TB=Tb+Ta=1.1+2.1=3.3min4.布置工作地点时间Ts。查参考文献（3）取=3%,则：Ts=TB=3.3X3%=0.099min5休息与生理需要时间Tr。查参考资料（3），取=3%。则：Tr=TB=3.3X3%=0.099min6.准备与终结时间Te。查参考文献（3）表2.5-44，取各部分时间为：中等件33min升降摇臂1min6深度定位0.3min使用回转夹具10min试铰刀7min由题目已知生产批量为10000件，则：Te/n=(33+1+0.3+10+7)/10000=0.005min7.单件时间TpTp=Tb+Ta+Ts+Tr=1.1+2.1+0.099+0.099=3.4min8.单件计算时间TcTc=Tp+Te/n=3.4+0.005=3.405min(六)、填写机械加工工艺过程卡和机械加工工序卡（详见附表）四、夹具设计本次设计的夹具为第60道工序钻扩铰25孔，孔口倒角1X45，该夹具适用于Z5025立式钻。a)确定设计方案这道工序所加工的孔N面上，并与N面垂直。按照基准重合原则并考虑到N面已经经过加工，为避免重复使用粗基准，应以N面定位。N面定位限制了工件的三个自由度。在40圆柱的外表面中间用一V形块定位，限制工件的两个自由度，剩余一个自由度应该怎么限制呢？工件怎么夹紧呢？有两种方案。方案一：在A-A视图上工件的最左面用压板压紧，这样就限制了工件最后一个自由度。这种方案定位可靠，夹紧比较方便。方案二：在A-A视图上工件的最左边用一活动V形块夹紧，这样限制了工件的两个自由度，其中一个自由度被重复限制，但该方案夹紧比较简单。综合上述分析，选择第一种夹具设计方案。b)计算夹紧力参考文献（5）表1-2-11，因夹具的夹紧力与切削力的方向相反，实际需夹紧力F夹与切削力F之间的关系为F夹=KF式中K为安全系数。参考文献（6），当夹紧力与切削力相反时。取K=3。由前面的计算可知F=3005N所以F夹=KF=3X3005=9015N7五、参考文献：1.金属机械加工工艺人员手册金属机械加工工艺人员手册修订组修订上海科学技术出版社出版2.机械制造技术陈立德李晓辉主编上海交通大学出版社出版3.机械加工工艺人员手册孟少农主编上海科学技术出版社出版4.机械制造工艺学课程设计指导书及习题张龙勋主编机械工业出版社8结束语机械制造技术课程设计是在我们学完了机械制造技术（含机床夹具设计）和大部分专业课，并进行了工艺实习的基础上进行的一个教学环节。这次设计使我门能综合地运用机械制造技术中的基本理论，并结合实际生产实习中学到的实践知识，独立地分析和解决工艺问题，初步具备了设计一个中等复杂程度零件（连杆体）的工艺规程的