CA6140发动机连接座零件加工工艺及钻床夹具设计【毕业论文+CAD图纸全套】

购买文档送 子版图纸， Q 11970985 或 401339828 学 课程设计论文 连接座零件加工工艺及夹具 设计 所在学院 专 业 班 级 姓 名 学 号 指导老师 年 月 日 购买文档送 子版图纸， Q 11970985 或 401339828 要 连接座零件加工工艺及 钻床夹具设计 是包括零件加工的工艺设计、工序设计以及专用夹具的设计三部分。在工艺设计中要首先对零件进行分析，了解零件的工艺再设计出毛坯的结构，并选择好零件的加工基准，设计出零件的工艺路线；接着对零件各个工步的工序进行尺寸计算，关键是决定出各个工序的工艺装备及切削用量；然后 进行专用夹具的设计，选择设计出夹具的各个组成部件，如定位元件、夹紧元件、引导元件、夹具体与机床的连接部件以及其它部件；计算出夹具定位时产生的定位误差，分析夹具结构的合理性与不足之处，并在以后设计中注意改进。 关键词： 工艺 ， 工序 ， 切削用量 ， 夹紧 ， 定位 ， 误差 购买文档送 子版图纸， Q 11970985 或 401339828 购买文档送 子版图纸， Q 11970985 或 401339828 买文档送 子版图纸， Q 11970985 或 401339828 购买文档送 子版图纸， Q 11970985 或 401339828 买文档送 子版图纸， Q 11970985 或 401339828 购买文档送 子版图纸， Q 11970985 或 401339828 录 摘 要 . 录 . 1 章 序 言 . 7 第 2 章 零件的分析 . 8 . 8 . 9 第 3 章 工艺规程设计 . 10 定毛胚的制造形式 . 10 面的选择 . 10 定工艺路线 . 11 艺路线方案一 . 11 艺路线方案二 . 12 艺方案的比较与分析 . 12 择加工设备和工艺装备 . 14 床选用 . 14 择刀具 . 14 择量具 . 14 械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的确定 . 14 圆加工表面及端面 . 16 孔的加工余量 . 16 定切削用量及基本工时 . 16 序 . 16 定粗车左端面的切削用量 . 17 定粗镗 100 的切削用量及基本工时 . 19 序 . 19 序 . 20 定半精车左端面的切削用量 . 20 购买文档送 子版图纸， Q 11970985 或 401339828 定半精镗 )(7100 . 22 序 . 23 序 . 23 定钻孔 的切削用量 . 23 定钻孔 3,76 的切削用量 . 25 螺纹底孔及攻螺纹 54 M . 25 序 . 26 第四章 钻床夹具设计 . 27 具的设计 . 27 位分析 . 27 位原理 . 27 位元件的分析 . 28 紧元件的选择 . 28 位误差的分析 . 29 . 30 具设计及操作的简要说明 . 31 总 结 . 32 购买文档送 子版图纸， Q 11970985 或 401339828 7 第 1 章 序 言 机械制造业是制造具有一 定形状位置和尺寸的零件和产品，并把它们装备成机械装备的行业。机械制造业的产品既可以直接供人们使用，也可以为其它行业的生产提供装备，社会上有着各种各样的机械或机械制造业的产品。我们的生活离不开制造业，因此制造业是国民经济发展的重要行业，是一个国家或地区发展的重要基础及有力支柱。从某中意义上讲，机械制造水平的高低是衡量一个国家国民经济综合实力和科学技术水平的重要指标。 连接座零件加工工艺及 钻床夹具设计 是在学完了机械制图、机械制造技术基础、机械设计、机械工程材料等 的基础下，进行的一个全面的考核 。正确地解决一个零件 在加工中的定位，夹紧以及工艺路线安排，工艺尺寸确定等问题，并设计出专用夹具， 保证尺寸 证零件的加工质量。 本次设计也要培养自己的自学与创新能力。因此本次设计综合性和实践性强、涉及知识面广。所以在设计中既要注意基本概念、基本理论，又要注意生产实践的需要，只有将各种理论与生产实践相结合，才能很好的完成本次设计。 本次设计水平有限，其中难免有缺点错误，敬请老师们批评指正。 购买文档送 子版图纸， Q 11970985 或 401339828 8 第 2 章 零件的分析 件的形状 题目给的零件是连接 座 零件，泵壳 零件 ，主要作用是 起 固定 连接作用。 零件左端6126h 外圆与泵壳连接，在 7100 H 孔内；右端 7121h 外圆与机座连接，中间 640H与轴承连接，使电机传动达到平稳。 零件 的实际形状如上图所示， 从零件图上看，该零件是典型的零件，结构比较简单 。 具体尺寸，公差如下图所示 。 零件主视图 零件左视图 购买文档送 子版图纸， Q 11970985 或 401339828 9 件的工艺分析 由零件图可知，其材料为 材料为灰铸铁，具 有较高强度，耐磨性，耐热性及减振性，适用于承受较大应力和要求耐磨零件。 零件的装配基准为 6125h 的外圆，右端 7121h 的外圆和中间 640H 的孔，其加工精度要求高。该类零件在加工和使用过程中都要重点考虑零件的圆跳动问题。 连接座零件主要加工表面为： 125h 外圆及端面，表面粗糙度.2 m 。121h 外圆及端面，表面粗糙度.2 m 。 40H 轴承装配孔，表面粗糙度.2 m 。 证尺寸 23表面粗糙度.2 m 。 证尺寸 5 69 9两侧面粗糙度.3 m 、12.5 m ，法兰面粗糙度.3 m 。 连接座 共有两组加工表面，他们之间有一定的位置要求。现分述如下： (1) 左端的加工表面： 这一组加工表面包括： 左 端面， 125外圆， 100内圆，倒角，钻 通 孔 7，钻孔并攻丝。这一部份只有端面有 100的内圆孔有 25 的粗糙度要求。其要求并不高，粗车后半精车就可以达到精度要求。而钻工没有精度要求，因此一道工序就可以达到要求，并不需要扩孔、铰孔等工序。 (2) 这一组加工表面包括：右端面； 121外圆，粗糙度为 径为 50、内径为 40 的小凸台，粗糙度为 带有倒角； 32 的小凹槽，粗糙度为25；钻 7通孔。其要求也不 高，粗车后半精车就可以达到精度要求。其中， 40的孔或内圆直接在上做镗工就行了。 购买文档送 子版图纸， Q 11970985 或 401339828 10 第 3 章 工艺规程设计 本连接座来自 床，车床年产量为 10 万台，每台车床需要该零件 1 个，备品率为 19%，废品率为 每日工作班次为 2班。 该零件材料为 虑到零件在工作时要有高的耐磨性，所以选择铸铁铸造。依据设计要求 Q=100000 件 /年， n=1件 /台；结合生产实际，备品率和 废品率分别取19%和 入公式得该工件的生产纲领 N=2+ )（ 1+ )=238595件 /年 定毛胚的制造形式 零件材料为 200铸件的特点是液态成形，其主要优点是适应性强，即适用于不同重量、不同壁厚的铸件，也适用于不同的金属，还特别适应制造形状复杂的铸件。考虑到零件在使用过程中起连接作用，分析其在工作过程中所受载荷，最后选用铸件，以便使金属纤维尽量不被切断，保证零件工作可靠。年产量已达成批生产水平，而且零件轮廓尺寸不大，可以采用砂型 铸造 ，这从提高生产效率，保证加工精度，减少生产成本上考虑，也是应该的。 面的选择 基面选择是工艺规程设计中的重要工作之一，基面选择的正确与合理，可以使加工质量得到保证，生产效率得以提高。否则，不但使加工工艺过程中的问题百出，更有甚购买文档送 子版图纸， Q 11970985 或 401339828 11 者，还会造成零件大批报废，使生产无法正常进行。 粗基准的 选择，对像连接座这样的零件来说，选好粗基准是至关重要的。对本零件来说，如果以 6125h 外圆的端面做基准，则可能造成这一组内外圆的面与零件的外形不对称，按照有关粗基准的选择原则 (即当零件有不加工表面时，应以这些不加工表面做粗基准，若零件有若干个不加工表面时，则应以与加工表面要求相对应位置精度较高的不加工表面做为粗基准 )。零件图中给出了以中心轴线为基准，加工时零件绕基准轴线作无轴向移动旋转一周时，最后选取 7110H 做为粗基准，利用内钳式三爪卡盘卡住这个面做主要定位面。 对于精基准而言，主要应该考虑基准重合的问题，当设计基准与工序基准不重合时，应该进行尺寸换算，这在以后还要专门计算，此处不在重复。 定工艺路线 制定工艺路线的出发点，应当是使零件的几何形状、尺寸精度及位置精度等技术要求能得到合理的保证。在生产纲领已经确定为成批生产的条件下，可以考虑采用万能性机床配以专用夹具，并尽量使工序集中来提高生产率。除此以外，还应当考虑经济效果，以便 使生产成本尽量下降。 艺路线方案一 工序 粗车 125 的端面及外圆，粗镗 7100 H 的孔，粗车距离为 8面，倒角为 0451 。 工序 掉头，粗车 121 的端面及外圆，粗车 50 的端面，粗车距离为 面，粗镗 25,40 。 工序 半精车 125 端面及外圆，半精车距离为 面，半精镗 7100 H 的孔。 工序 掉头，半精车 121 的端面及外圆，半精车距离为 端面，半精镗 40的孔。 工序 精镗 100 。 工序 精车 121 ，精镗 40 ，倒角 1 045 。 工序 钻孔 76 ，钻孔 73 。 工序 钻螺纹孔及攻螺纹 54 M 。 工序 钳去毛刺。 工序 终检。 购买文档送 子版图纸， Q 11970985 或 401339828 12 工序 入库。 艺路线方案二 工序 机器砂模造型。 工序 时效处理。 工序 划粗加 工线。 工序 按划线车 )(6125 寸保持 车 )(6125 0025.0，车 )(7100 ，深 工序 掉头，卡 )(6125 h，车 )(7121 糙度值为 m尺寸保持 车 )(7121 0018.0糙度值为 m尺寸保持 车 )(7121 ； 32 成；车 640H 至 。 工序 按线车 )(6125 糙度值为 m尺寸保持 69 成；车距离为面成；车 )(7100 H 至 ，深 工序 掉头，卡 )(6125 h。车 )(7121 糙度值为 6.3 m尺寸保持 ；车 )(7121 ；车 540h 孔至 。 工序 磨 )(6125 )(640 工序 钻孔 25 钻孔 3,76 ，钻螺纹孔以及攻螺纹 54 M 。 工序 终检。 工序 入库。 艺方案的比较与分析 上述两个方案的特点在于：方案一的定位和装夹等都比较方便，但是要更换多台设备，加工过程比较繁琐，而且在加工过程中位置精度不易保证。方案二减少了装夹次数，但是要及时更换刀具，因为有些工序在车床上也可以加工，镗、钻孔等等，需要换上相应的刀具。而且在磨削过程有一定难度，要设计专用夹具。因此综合两个工艺方案，取优弃劣，具体工艺过程如下： 工序 机器砂模造型。 工 序 时效处理。 工序 划粗加工线。 工序 按划线车 )(6125 寸保持 车 )(6125 0025.0，车 )(7100 ，深 工序 掉头，卡 )(6125 h，车 )(7121 糙度值为 m尺寸购买文档送 子版图纸， Q 11970985 或 401339828 13 保持 车 )(7121 0018.0糙度值为 m尺寸保持 车 )(7121 ；钻 25 ， 32 成；车 640H 至 。 工序 按线车 )(6125 糙度值为 m尺寸保持 69 成；车距离为面成；车 )(7100 H 至 ，深 工序 掉头，卡 )(6125 h。车 )(7121 糙度值为 6.3 m尺寸保持 ；车 )(7121 ；车 540h 孔至 。 工序 磨 )(6125 )(640 工序 钻孔 3,76 ，钻螺纹孔以及攻螺纹 54 M 。 工序 终检。 工序 入库。 以上加工方案大致看来大致还是合理的，但通过仔细考虑零件的技术要求以及可能采取的加工手段之后，就会发现仍有问题。在加工过程要防止圆跳动的问题，上述方案在防止圆跳动方面仍不佳，而且在磨削过程中有一定难度，夹具设计有一定困难，所以经过再一次详细的分析，最终确定加工路线如下： 工序 机器砂模造型。 工序 时效处理。 工序 划粗加工线。 工序 按划线粗车 )(6125 寸保持 粗车 )(6125 0025.0，粗镗 )(7100 H 至 ，深 工序 掉头，卡 )(6125 h，粗车 )(7121 糙度值为 m尺寸保持 粗车 )(7121 0018.0糙度值为 m尺寸保持 粗车)(7121 0 h 至 ；锪 32 成；粗车 640H 至 。 工序 半精车 )(6125 糙度值为 m尺寸保持 70半精车距离为 面成；半精镗 )(7100 ，深 工序 掉头，卡 )(6125 h，半精车 )(7121 糙度值为 m尺寸保持 ；半精车 )(7121 ；半精车 640h 孔至 。 工序 精镗 )(7100 工序 钻孔 25 钻孔 3,76 ，钻螺纹底孔及攻螺纹 54 M 。 工序 磨 )(6125 )(640 )(7121 工序 终检入库。 购买文档送 子版图纸， Q 11970985 或 401339828 14 择加工设备和工艺装备 床选用 工序是粗车、粗镗和半精车、半精镗。各工序的工步数不多，成批量生产，故选用卧式车床就能满足要求。本零件外轮廓尺寸不大，精度要求属于中等要求，选用最常用的 考根据机械制造设计工工艺简明手册表 。 钻孔，选用 摇臂钻床。 磨零件左右外圆面 ,这两个面的要求精度都比较高 ,从经济角度看 ,采用万能磨床 。 择刀具 一般选用硬质合金车刀和镗刀。加工刀具选用 硬质合金车刀，它的主要应用范围为普通铸铁、冷硬铸铁、高温合金的精加工和半精加工。为提高生产率及经济性 ,可选用可转位车刀 ( 考机械加工工艺手册（主编 孟少农），第二卷表 用：磨具通常又称为砂轮。是磨削加工所使用的“刀具”。磨具的性能主要取决于磨具的磨料、结合剂、粒度、硬度、组织以及砂轮的形状和尺寸。参考简明机械加工工艺手册（主编 徐圣群） 表 12择双斜边二号砂轮。 择量具 本零件属于成批量生产，一般均采用通常量具。选择量具的方法有两种：一是按计量器具的不确定度选择；二是按计量器的测量方法极限误差选择。采用其中的一种方法即可。 械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的确定 “连接座” 零件材料为 机械加工工艺手册（以后简称工艺 手册），表 种铸铁的性能比较，灰铸铁的硬度 43 269，表 铸铁的物理性能， 3，计算零件毛坯的重量约为 2 表 3械加工车间的生产性质 生产类别 同类零件的年产量 件 购买文档送 子版图纸， Q 11970985 或 401339828 15 重型 （零件重 2000 中型 （零件重1002000 轻型 （零件重 120250 、侧面 底 面 铸孔的机械加工余量一般按浇注时位置处于顶面的机械加工余量选择。 根据上述原始资料及加工工艺，分别确定各加工表面的机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸。 圆 加工表面及端面 由零件图已知数据可知，对外圆 )(6125 (7121 过粗车 半精车 磨削。由机械加工工艺手册表 26 可知，单边余量 两端面的精度要求也较高，也由机械加工工艺手册表 26 可知，单边余量 孔的加工余量 孔 25 的精度要求相对不高，孔内粗糙度值为 25 m ，直接采用直径为 的麻花钻头钻孔即可。 孔 640H 的精度要求相对较高，孔壁粗糙度值为 3.2 m ，需要经过细加工过程，由机械加工工艺手册表 26可知，余量为 5能满足加工要求。 详细尺寸标注见零件毛坯图 定切削用量及基本工时 切削用量一般 包括切削深度、进给量及切削速度三项。确定方法是先是确定切削深度、进给量，再确定切削速度。现根据切削用量简明手册（第三版，艾兴、肖诗纲编， 1993 年机械工业出版社出版）确定本零件各工序的切削用量所选用的表格均加以 *号，与机械制造设计工工艺简明手册的表区别。 序 本工序为粗车 )(6125 )(6125 0025.0，粗镗 粗镗 )(7100 ，已知加工材料为灰铸铁，铸件，有外皮，机床 1 普通车床，工件用内钳式卡盘固定。 购买文档送 子版图纸， Q 11970985 或 401339828 17 定粗车左端面的切削用量 所选刀具为 据切削用量简明手册表 于 1机床的中心高为 200表 故选刀杆尺寸 = 516 ，刀片厚度为 选择车刀几何形状为卷屑槽带倒棱型前刀面，前角0V= 012 ，后角0= 06 ，主偏角090 ，副偏角 010 ，刃倾角 s = 0 ，刀尖圆弧半径 可在一次走刀内完成，故 = （ 3 f 根据切削加工简明实用手册可知：表 杆尺寸为 ，pa 工件直径 10 400之间时， 进给量 f =1.0 按 1机床进给量（表 9）在机械制造工艺设计手册可知： f =0.7 确定的进给量尚需满足机床进给机构强度的要求，故需进行校验根据表 1 30， 1机床进给机构允许进给力530N 。 根据表 强度在 174 207，pa f 045 时，径向进给力： 950N 。 切削时.0，1.0， 2），故实际进给力为： 50 = （ 3 由于切削时进给力小于机床进给机构允许的进给力，故所选 f = 用。 根据切削用量简明使用手册表 刀后刀面最大磨损量取为 车刀寿命 T = 也可直接有表中查出。 根据切削用量简明使用手册表 6质合金刀加工硬度 200 219pa f ，切削速度 V = 切削速度的修正系数为.0，故： 购买文档送 子版图纸， Q 11970985 或 401339828 18 0V=tV 3 （ 3 m n =1000 =127481000 =120 （ 3 根据 1车床说明书选择 0n=125 这时实际切削速度 0001000 125127 m（ 3 切削 时的功率可由表查出，也可按公式进行计算。 由切削用量简明使用手册表 160 245 ，pa f 切削速度 时， 切削功率的修正系数实际切削时间的功率为： = （ 3 根据表 n = r 时，机床主轴允许功率为 所选切削用量可在 1机床上进行，最后决定的切削用量为： f = n = r = V = m 为了缩短辅助时间，取倒角时的主轴转速与钻孔相同 换车刀手动进给。 . 计算基本工时 3 式中 L =l +y + ， l = 由切削用量 简明使用手册表 削时的入切量及超切量 y + = 则L =127 +1 = （ 3 购买文档送 子版图纸， Q 11970985 或 401339828 19 定粗镗 100 的切削用量及基本工时 粗镗 100 ，本工序采用计算法。 所选用刀具为硬质合金（钨钴类） 6直径为 圆形镗刀。 5= f 根据切削用量简明使用手册表 知，当粗镗铸件时，镗刀直径 pa 镗刀伸出长度为 ： f =按 1机床的进给量（表 9），选择， f = V =（ 3 式中 m =0.2，T = x =V（ 3 =37 000=71000 = （ 3 按 1机床的转速，选择 n =160 2.6 选镗刀的主偏角 045 ，则 1L = 9 ， 2 ， 03 L， ， 1i ，则： =117s 序 车 )(7121 糙度值为 m尺寸保持 车 )(7121 0018.0糙度值为 m尺寸保持 车 )(7121 ；车 640H 至 。 购买文档送 子版图纸， Q 11970985 或 401339828 20 本工序仍为粗车。已知条件与工序相同，车端面及倒角，可采用工序相同的可转位车刀。 采用工序确定切削用量 的方法，得本工序的切削用量及基本时间如下： f= n=3.8 v=50.4 6s 序 半精车 )(6125 糙度值为 m尺寸保持 69；车距离为 精镗 )(7100 ，深 定半精车左端面的切削用量 所选刀具为 据切削用量简明手册表 于 1机床的中心高为 200表 故选刀杆尺寸 = 516 ，刀片厚度为 选择车刀几何形状为卷屑槽带倒棱型前刀面，前角0V= 012 ，后角0= 06 ，主偏角090 ，副偏角 010 ，刃倾角 s = 0 ，刀尖圆弧半径 可在一次走刀内完成，故 f 根据切削加工简明实用手册可知：表 杆尺寸为 ，pa 工件直径 10 400之间时， 进给量 f =1.0 按 1机床进给量（表 9）在机械制造工艺设计手册可知： f =0.7 确定的进给量尚需满足机床进给机构强度的要求，故需进行校验根据表 1 30， 1机床进给机构允许进给力530N 。 根据表 强度在 174 207，pa f 045 时，径向进给力： 950N 。 切削时.0，1.0， 2），故实际进给力为： 50 = 由于切削时进给力小于机床进给机构允许的进给力，故所选 f = 用。 购买文档送 子版图纸， Q 11970985 或 401339828 21 根据切削用量简明使用手册表 刀后刀面最大磨损量取为 车刀寿命 T = 可直接有表中查出。 根据切削用量简明使用手册表 15质合金刀加工硬度 200 219pa f ，切削速度 V = 切削速度的修正系数为.0，故： 0V=tV 3 （ 3 m n =1000 =127100048=120 （ 3 根据 1车床说明书选择 0n=125 这时实际切削速度 0001000 125127 m（ 3 切削时的功率可由表查出，也可按公式进行计算。 由切削用量简明使用手册表 160 245 ，pa f 切削速度 时， 切削功率的修正系数实际切削时间的功率