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结合面 版本3 含CAD高清图 连杆 工艺 加工 以及 底面 夹具 设计 结合 版本 cad 高清

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连杆盖加工工艺及夹具设计1 课题研究的目的和意义连杆盖主要零件加工工艺及夹具设计是本人在基本完成大学的学习任务后完成的一次由理论转化为实际生产的一个过程，将我在大学期间学习到的东西全部整合到一起运用到实践当中去，使本人对自己所学的专业知识，专业技能，和专业所从事的方向有了更深层次的学习与了解，为我以后的工作打下基础。机械加工工艺主要是实现产品的设计，保证产品质量，节约能源，降低成本的重要手段，是企业进行生产准备，计划调度，加工操作，生产安全，技术检测和健全劳动组织的重要依据。然而夹具在制造系统中也是一个非常重要的组成部分，好的夹具可以提高劳动生产率，保证和提高加工精度，降低生产成本，还可以扩大机床的使用范围，而这个连杆盖主要零件的精度，材料的好坏，加工的工艺将直接影响到发动机的使用效率和寿命，所以本次设计要实现产品的设计，保证产品质量还要在保证产品加工精度的同时提高生产率，节约成本。2 国内外研究现状2.1国外研究现状工业设计是人类社会发展和科学技术进步的产物，从英国莫里斯的“工艺美术运动”，到德国的包豪斯设计革命以及美国的广泛传播与推广，工业设计经过了酝酿，探索，形成，发展百余年的历史沧桑。时至今日，工业设计已成为一门独立的专业学科，并且有一套完整的研究体系。1980 年国际工业设计协会理事会（ICSID）给工业作了明确定义：“就批量生产的工业产品而言，凭借训练，技术知识，经验及视觉感受，而预示材料、结构、构 造、形态、色彩、表面加工，装饰以新的品质和规格，叫做工业设计。根据当时的具体情况，工业设计师应在上述工业产品全部侧面或其中几个方面进行工作，而且 需要工业设计师对包装、宣传、展示，市场开发等问题的解决付出自己的技术知识和经验以及视觉评价能力时，这也属于工业设计的范畴”。材料、结构、 工艺是产品设计的物质技术基础，一方面，技术制约着设计；另一方面，技术也推动着设计。从设计美学的观点看，技术不仅仅是物质基础还具有其本身的“功能” 作用，只要善于应用材料的特性，予以相应的结构形式和适当的加工工艺，就能够创造出实用，美观，经济的产品，即在产品中发挥技术潜在的“功能”。任 何设计都是时代的产物，它的不同的面貌，不同的特征反映着不同历史时期的科学技术水平。技术是产品形态发展的先导，新材料，新工艺的出现，必然给产品带来 新的结构，新的形态和新的造型风格。材料，加工工艺，结构，产品形象有机地联系在一起的，某个环节的变革，便会引起整个机体的变化。2.2 国内研究现状改革开放以来，随着中国与世界的接轨，中国不断的引进了西方先进的加工技术，而且随着世界科技的飞速发展，数控机床，加工中心，柔性制造单元，柔性制造系统等一系列高端设备得以广泛的运用，使得我国的加工精度和加工方法也发生了革命性的改变。产品更新换代的加快，产品需求的多样化，是制造业面临巨大挑战，特别像连杆盖主要零件这种不规则零件就出现了重大问题，现阶段连杆盖主要零件零件加工还打不到自动化加工，它的工艺好需要人工画线的方法来保证，而零件的装夹也是通过人工来完成的，所以现阶段我国对连杆盖主要零件这种不规则零件的加工的效率还是比较低的阶段。夹具方面人们也从过去传统的夹具的装夹，定位，刀具的引导定位为夹具的装夹和定位，随着数字化加工设备的扩大化，已经将夹具的引导刀具功能完全替代，给今后的夹具的快速装夹与定位提出了更高的要求。近年来，机械制造工艺有着飞速的发展。比如，应用人工智能选择零件的工艺规程。因为特种加工的微观物理过程非常复杂，往往涉及电磁场、热力学、流体力学、电化学等诸多领域，其加工机理的理论研究极其困难,通常很难用简单的解析式来表达。近年来，虽然各国学者采用各种理论对不同的特种加工技术进行了深入的研究，并取得了卓越的理论成就，但离定量的实际应用尚有一定的距离。然而采用每一种特种加工方法所获得的加工精度和表面 质量与加工条件参数间都有其规律。因此，目前常采用研究传统切削加工机理的实验统计方 法来了解特种加工的工艺规律，以便实际应用，但还缺乏系统性。受其限制，目前特种加工 的工艺参数只能凭经验选取，还难以实现最优化和自动化，例如，电火花成形电极的沉入式 加工工艺，它在占电火花成形机床总数95%以上的非数控电火花成形加工机床和较大尺寸的模具型腔加工中得到广泛应用。虽然已有学者对其CAD、CAPP和CAM原理开展了一些研究，并取得了一些成果，但由于工艺数据的缺乏，仍未有成熟的商品化的CAD/CAM系统问世。通常 只能采用手工的方法或部分借助于CAD造型、部分生成复杂电极的三维型面数据。随着模糊 数学、神经元网络及专家系统等多种人工智能技术的成熟发展，人们开始尝试利用这一技术 来建立加工效果和加工条件之间的定量化的精度、效率、经济性等实验模型，并得到了初步 的成果。因此，通过实验建模，将典型加工实例和加工经验作为知识存储起来，建立描述特 种加工工艺规律的可扩展性开放系统的条件已经成熟。并为进一步开展特种加工加工工艺过程的计算机模拟，应用人工智能选择零件的工艺规程和虚拟加工奠定基础。 同时，在机械加工过程中，夹具占有非常重要的地位，它可靠地保证了工件的加工精度，提高了加工效率，减轻了劳动的强度，夹具的设计过程中，应深入生产实际，（对工件的图纸，工艺文件，生产纲领等分析），精心调查研究，吸取国内外的先进技术，制订出合理的设计方案。我们都知道减少停工检修期是提高生产力、使生产能力利用系数最大化的一项重要因素。然而零件加工过程中的精确定位和装夹的重复精度也是改进效率和质量的关键。譬如柔性加工中心的产生就是为了减少产品循环周期。目前中国制造业发展迅猛，以前的我国制造业普遍使用刚性专机加工各种各样的零部件，导致改型和生产个零部件周期较长。随着我国制造业发展和各种各种零件的需求与日俱增，加工设备和工艺也向着柔性化的方向转变。加工装备的柔性概念和需求主要体现在对设备快速性和适应性的需求上，因此制造商不得不寻求柔性和产量之间的最佳组合。当然，在满足了柔性的条件下、也有着不同的解决方案，如：模块化、可变换化、可重新配置化、在线兼容性等。不论采用哪种方案，使用高性能的液压夹具都显得尤为重要，现在，柔性专机、可重新配置的机床及专用加工中心的组合应用，使得发动机零件的加工变得越来越柔性化，具体情况取决于每个加工项目的产量配额使用液压夹具的主要优势是能节省夹紧和松卸工件时所花的大量的时间。有关统计资料表明液压夹紧相比机械夹紧节省90%95%的时间，缩小了生产循环周期，从而增加了产量也就意味着降低了成本。当加工一长型铝合金零件时，刀具通过时旋转油缸可快速让开，刀具通过后可快速复位。液压夹具系统的第二项重要特点是可实现非常高的定位精度。关键在于夹紧力在定位和夹紧过程中保持恒定不变。从而确保了同一道工序下的加工质量一致性。由于变形造成的废品率将会微乎其微。夹具是机械加工不可缺少的部件，在机床技术向高速、高效、精密、复合、智能、环保方向发展的带动下，夹具技术正朝着高精、高效、模块、组合、通用、经济的方向发展3 设计思路通过网络、期刊、教材、厂家资料及国内外相关文献查阅。根据要求完成对连杆盖主要零件加工工艺和夹具设计系统设计。完成设计图纸的绘制并进行相关校核工作，完成设计说明书的编写。、连杆盖主要零件加工工艺1、 制订连杆盖主要零件加工工艺规程，关键是工序的划分和定位基准的选择。在设计开始的过程中，我们必须要认真分析零件图，了解其连杆盖主要零件零件的结构特点和相关的技术要求，对连杆盖主要零件零件的每一个细节，都应仔细的分析，如连杆盖主要零件加工表面的平行度、粗糙度、垂直度，特别是要注意连杆盖主要零件零件各孔系自身精度（同连杆盖主要零件度、圆度、粗糙度等）和它们的相互位置精度（连杆盖主要零件线之间的平行度、垂直度以及连杆盖主要零件线与平面之间的平行度、垂直度等要求），连杆盖主要零件零件的尺寸是整个零件加工的关键，必须弄清连杆盖主要零件零件的每一个尺寸。绘制零件图是一个重点，同时因为连杆盖主要零件零件比较复杂,所以也是一个难点。我们采用autoCAD软件绘制零件图，一方面增加我们对零件的了解认识，另一方面增加我们对autoCAD软件的熟悉。工序的划分确定加工顺序和工序内容，安排工序的集中和分散程度，划分工序阶段，这项工作与生产纲领有密切关系，具体可以根据生产类型、零件的结构特点、技术要求和机床设备等。生产条件确定工艺过程的工序次数；如批量小时可采用在通用机床上工序集中原则，批量大时即可按工序分散原则，组织流水线生产，也可利用高生产率的通用设备，按工序集中原则组织生产。2、夹具设计可能遇到的问题：工件定位是否正确，定位精度是否满足要求，工件夹紧牢固是否可靠等等。工件在夹具中的定位精度，主要与定位基准是否与工序基准重合、定位基准与定位元件的配合状况等因素有关，可提高夹具的制造精度，减少配合间隙，就能提高夹具在机床上的定位精度，夹具中出现过定位时，可通过撤消多余定位元件，使多余定位元件失去限制重复自由度的能力，增加过定位元件与定位基准的配合间隙等办法来解决。夹紧必须可靠，但夹紧力不可过大，以免工件或夹具产生过大变形。可采用多点夹紧或在工件钢性薄弱部位安放适当的辅助支撑。夹具的设计必须要保证夹具的定位准确和机构合理,考虑夹具的定位误差和安装误差。我们将通过对工件与夹具的认真分析,结合一些夹具的具体设计事例,查阅相关的夹具设计资料,联系在工厂看到的一些连杆盖主要零件零件加工的夹具来解决这些问题.上述即为遇到困难的解决措施3、 本课题拟采用的研究手段（途径）和可行性分析根据不同的研究对象拟采用不同的研究手段（途径），本课题包括两方面内容：连杆盖主要零件加工工艺的设计和夹具设计制定工艺规程的研究途径和可行性分析毛坯的选择：根据生产纲领和零件结构选择毛坯，毛坯的类型一般在零件图上已有规定。对于铸件和锻件应了解其分模面、浇口、冒口位置和拔模率，以便在选择定位基准和计算加工余量时有所考虑。如果毛坯是棒料或型材，则按其标准确定尺寸规格，并决定每批加工件数。毛坯的种类和其质量对机械加工的质量有密切的关系。同时对提高劳动生产率、节约材料、降低成本有很大的影响。拟订工艺路线：表示零件的加工顺序及加工方法，分出工序，安装或工位及工步等。并选择各工序所使用的机床型号、刀具、夹具及量具等。拟订工艺路线从实际出发，理论联系实际和工人结合起来。常常需要提出几个方案，进行分析比较后再确定。计算切削用量、加工余量及工时定额：查阅切削用量手册等资料并进行计算确定。目前，对单件小批量生产不规定切削用量，而是由操作工人根据经验自行选定，但对于自动线和流水线，为保证生产的节拍，必须规定切削用量，并不能随意改变。计算加工余量、工序尺寸及公差是要控制各工序的加工质量以保证最终加工质量。工时定额一般按各工厂的实际经验积累起来的统计资料来估算。随着生产的发展，工艺的改进，新工艺，新技术的不断出现，工时定额应进行相应的修改。对机械加工工艺规程基本要求可归结为质量、生产率和经济性。虽然有时互相矛盾，但只要把它们处理好，就会成为一个统一体。在三个要求中，质量是首要的。质量表现在机械产品的各项技术性能指标，质量不能保证，根本谈不上数量；质量和生产率之间是密切联系的，在保证质量的前提下，应该不断地最大限度地提高生产率，满足生产量的要求。如果两者矛盾，则生产率要服从于质量，应在保证质量的前提下解决生产率问题。在保证质量的前提下，应尽可能的节约耗费，减少投资，降低制造成本，这就是经济性。因此，连杆盖主要零件的工艺规程研究途径应该体现质量、生产率和经济性的统一，达到经济合理及可行的最优方案。夹具设计的研究途径和可行性分析连杆盖主要零件、铣、钻等工序使用的专用夹具，此类夹具的特点是针对性强、结构紧凑、操作简便、生产率高。夹具设计最关键是要求对工件定位正确，且满足定位精度要求。为了解决此问题，首先得了解影响定位精度的因素。然后采取措施解决具体的问题。如定位基准与定位元件的配合状况和影响定位精度，那么可以提高夹具的制造精度，减小配合间隙就能提高夹具在机床上的定位精度。除此之外，选择夹具的类型与结构型式必须与零件生产批量大小相适应，夹具结构与零部件应具有足够的刚度和强度，从而保证夹具操作方便、夹紧可靠、使用安全、并有合理的装卸空间。课题研究的主要方法：（1） 搜集资料，了解并掌握连杆盖主要零件加工工艺结构和工作原理。（2） 确定设计大体思路，撰写开题报告，要求完成具体的设计内容及计算。（3） 根据设计任务书的要求，熟悉相关软件AutoCAD，确定设计方法及设计要点。按要求完成完整的设计计划及预期达到的结果，进行相关设计及计算。（4） 对所设计夹具设计相关校核，准备相关资料。（5） 对设计说明书初稿进行相关格式修改，对设计图纸并进行修改。研究过程中的主要问题和解决的方法：4 工作进度与安排2.153.15 理解和消化课题内容，完成课题的调研、开题报告、翻译、文献综的撰写等；3.164.01 完成连杆盖主要零件的工艺工装设计与优化方案；4.024.15 完成连杆盖主要零件的工艺工装设计与优化参数计算；4.164.20 完成连杆盖主要零件的工艺工装设计与优化各元件设计；4.215.15 连杆盖主要零件的工艺工装装配图和主要零件图设计；5.165.31 完成论文的撰写和答辩准备工作。参考文献1 于勇. 我国机械制造技术的现状及发展方向J. 山西焦煤科技 ,2010,(S1) :75-762 应雷. 浅谈我国机械制造业的困境和发展战略对策J. 科技资讯, 2010,(27) :1123 侯志楠. 浅析机械制造技术的发展历程、现状及趋势J. 2010/204 濮良贵，纪名刚. 机械设计M .高等教育出版社，20065 黎震，朱江峰. 先进制造技术M . 北京理工大学出版，20096 郑修本. 机械制造工艺学M . 北京：机械工业出版社，20077 徐鸿本. 机床夹具设计手册M.辽宁：辽宁科学技术出版社，20048 闻邦椿. 机械设计手册（第5版）第1卷 机械工业出版社， 20109 张捷. 机械制造技术基础M . 西南交通大学出版社 ，200610卢秉桓. 机械制造基础M .北京：机械工业出版社，200811 王先逵. 机械制造工艺学M .北京：机械工业出版社，200412 Handbook of Machine Tools Manfred weckJ ,2005 13Boyes W E. Jigs and Fixture .America,SMEJ,20066毕业论文（设计）文献综述论文题目 连杆盖加工工艺及夹具设计学 院 专 业 姓 名 xxxxxxxx 学 号 xxxxxxxxxxxxx 指导教师 2014年3月10日文献综述1、 前言机械加工工艺规程是规定产品或零部件机械加工工艺过程和操作方法等的工艺文件，是一切有关工生产人员都应严格执行、认真贯彻的纪律性文件。生产规模的大小、工艺水平的高低以及解决各种工艺问题的方法和手段都要通过机械加工工艺规程来体现。而机床夹具是在机床上用以装夹工件的一种装置，其作用是使工件相对于机床或刀具有个正确的位置，并在加工过程中保持这个位置不变。它们的研究对机械工业有着很重要的意义。机械的加工工艺及夹具设计是在完成了大学的全部课程之后，进行的一次理论联系实际的综合运用，使我对专业知识、技能有了进一步的提高，为以后从事专业技术的工作打下基础。机械加工工艺是实现产品设计，保证产品质量、节约能源、降低成本的重要手段，是企业进行生产准备，计划调度、加工操作、生产安全、技术检测和健全劳动组织的重要依据，也是企业上品种、上质量、上水平，加速产品更新，提高经济效益的技术保证。然而夹具又是制造系统的重要组成部分，不论是传统制造，还是现代制造系统，夹具都是十分重要的。因此，好的夹具设计可以提高产品劳动生产率，保证和提高加工精度，降低生产成本等，还可以扩大机床的使用范围，从而使产品在保证精度的前提下提高效率、降低成本。当今激烈的市场竞争和企业信息化的要求,企业对夹具的设计及制造提出了更高的要求。2、 发展历史 从1949年以来，我国机械工业有了很大的发展，已经成为工业中产品门类比较齐全、具有相当规模和一定技术基础的产业部门之一，其机械加工和夹具也有很大的发展，但是与工业发达国家相比，我们这方面的水平还存在着阶段性的差距，主要表现在机械产品质量和水平不够高，加工工艺过程不合理，夹具应用也比较少，使其加工工人劳动强度大，加工出来的产品也不理想。夹具从产生到现在，大约可以分为三个阶段：第一个阶段主要表现在夹具与人的结合上，这是夹具主要是作为人的单纯的辅助工具，是加工过程加速和趋于完善；第二阶段，夹具成为人与机床之间的桥梁，夹具的机能发生变化，它主要用于工件的定位和夹，夹具与操作人员改进工作及机床性能的提高有着密切的关系，所以对夹具引起了重视；第三阶段表现为夹具与机床的结合，夹具作为机床的一部分，成为机械加工紧。人们越来越认识到中不可缺少的工艺装备。3、 发展现状长期以来，加工工艺编制是由工艺人员凭经验进行的。如果由几位工艺员各自编制同一个零件的工艺规程，其方案一般各不相同，而且很可能都不是最佳方案。这是因为工艺设计涉及的因素多，因果关系错综复杂。CAPP将是机械加工工艺的发展趋势，它不仅提高了工艺设计的质量，而且使工艺人员从繁琐重复的工作中摆脱出来，集中精力去考虑提高工艺水平和产品质量问题。制造业是国民经济的基础，随着以计算机技术为主导的现代科学技术的迅速发展，以“时间驱动”为特征的市场竞争、产品更新换代的加快、商品需求的多样化、用户素质的提高等使制造业面临着巨大的挑战，特别像后钢板弹簧吊耳类不规则零件的加工就出现了一些问题，在现阶段像后钢板弹簧吊耳类的加工还没达到现代自动化的水平。在现代的中小批量生产中，它的加工工艺还需人工画线的方法来保证其精度，而对工件的装夹也是通过人工的方法进行的。因此我国对后钢板弹簧吊耳类不规则零件的加工还处于效率低、成本高的阶段。机床夹具最早出现在18世纪后期。随着科学技术的不断进步，夹具已从一种辅助工具发展成为门类齐全的工艺装备。国际生产研究协会的统计表明，目前中、小批多品种生产的工件品种已占工件种类总数的85左右。现代生产要求企业所制造的产品品种经常更新换代，以适应市场的需求与竞争。然而，一般企业都仍习惯于大量采用传统的专用夹具，一般在具有中等生产能力的工厂里，约拥有数千甚至近万套专用夹具；另一方面，在多品种生产的企业中，每隔34年就要更新5080左右专用夹具，而夹具的实际磨损量仅为1020左右。特别是近年来，数控机床、加工中心、成组技术、柔性制造系统（FMS）等新加工技术的应用，对机床夹具提出了如下新的要求：1）能迅速而方便地装备新产品的投产，以缩短生产准备周期，降低生产成本；2）能装夹一组具有相似性特征的工件；3）能适用于精密加工的高精度机床夹具；4）能适用于各种现代化制造技术的新型机床夹具；5）采用以液压站等为动力源的高效夹紧装置，以进一步减轻劳动强度和提高劳动生产率；6）提高机床夹具的标准化程度。4、发展趋势随着机械工业的迅速发展，对产品的品种和生产率提出了愈来愈高的要求，使多品种，中小批生产作为机械生产的主流，为了适应机械生产的这种发展趋势，必然对机床夹具提出更高的要求。特别像后钢板弹簧吊耳类不规则零件的加工还处于落后阶段。在今后的发展过程中，应大力推广使用组合夹具、半组合夹具、可调夹具，尤其是成组夹具。在机床技术向高速、高效、精密、复合、智能、环保方向发展的带动下，夹具技术正朝着高精高效模块组合通用经济方向发展。（1）特种加工 它是指一些物理的、化学的加工方法，如电火花加工、电解加工、超声波加工、激光加工、离子束加工等。特种加工方法的主要对象是难加工材料的加工，如金刚石、陶瓷等超硬材料的加工，其加工精度可达分子级加工单位或原子级加工单位，所以它又常常是精密加工和超精密加工的重要手段。特种加工与传统加工相结合的复合加工有较大的发展前途。（2）快速成形 利用离散、堆积成形概念，可将一个三维实体分解为若干二维实体制造出来，再经堆积而构成三维实体。（3）精密工程 它包括精密加工的超精密加工技术、微细加工和超微细加工技术、微型机械和纳米技术等方面。当前，以纳米技术为代表的超精密加工技术和以微细加工为手段的微型机械技术有重要意义，它们代表了这一时期精密工程的方向。（4）传统加工工艺的改造和革新 这一方面的技术潜力很大，如高速切削、超高速切削、强力磨削、超硬材料磨具的出现都对加工理论的发展、加工质量和效率的提高有重要意义。另一方面，旧设备的改造和挖潜，如普通机床改造成数控机床等，对机械工业的发展和提高是不容忽视的。5、设计面临的问题在设计中，需要对零件加工工艺方案和夹具进行设计，在确定加工工艺方案时，可能会出现工艺路线的不合理，甚至出现不能保证加工所要求达到的精度。在进行夹具设计时，可能因定位基准选择不合理，出现过定位或欠定位造成加工的零件的精度得不到保证。在选择夹紧机构时由于机构的大小，尺寸等不合理，而达不到夹紧的目的，也可能因夹紧力作用点或作用面的位置不合理而使工件产生翻转。所以在设计过程中应制订多套方案，以供比较选择最优，同时还要多请教指导老师和同学，并多查阅相关的书籍来尽可能好的完成设计。6、总结在机械制造中，为完成需要的加工工序、装配工序及检验工序等，使用着大量的夹具。利用夹具，可以提高劳动生产率，提高加工精度，减少废品，可以扩大机床的工艺范围，改善操作的劳动条件。因此，夹具是机械制造中的一项重要的工艺装备。夹具设计的基础理论一个好的机床夹具，首先要保证能加工出合格的产品。为此，所设计的夹具首先应满足以下两项要求：第一，在未受外力作用时，加工件对刀具和机床应保持正确的位置，即加工件应有正确的定位。第二，在加工过程中，作用于加工件上的各种外力，不应当破坏加工件原有的正确定位，即对加工件应有正确的夹紧。综上，机械加工艺及夹具随着科技的发展都使计算机技术、数控技术、控制论及系统工程与制造技术的结合为制造系统，形成现代制造工程学。而物料流、能量流、信息流是组成制造系统的三个基本要素。现代加工都为集成化的系统加工，这虽减轻了工人的劳动强度，但同时对工人的知识水平要求较高。这需要我们全方位的认知现代科技知识。因此，在以后的学习中需要我们全方位的学习其各个相关领域的知识，不能只注重一点，为将来的人才战略提出了新的要求。参考文献1孙丽媛，机械制造工艺及专用夹具设计指导，北京：冶金工业出版社，2002。2 东北重型机械学院等，机床夹具设计手册，上海：上海科学技术出版社，1979。3刘守勇等，机械制造工艺与机床夹具.北京:机械工业出版社，1994.74王启平，机床夹具设计M.哈尔滨:哈尔滨工业大学出版社，1988.5林文焕.陈本通，机床夹具设计M.北京:国防工业出版社，1987.6徐发仁，机床夹具设计M.重庆:重庆大学出版社，1996.77王昆等，机械设计课程设计M.武汉:高等教育出版社，19958邱宣怀，机械设计M.第四版.北京:高等教育出版社，19979柯明扬，机械制造工艺学M.北京:北京航天航空大学出版社，199510 孟少龙，机械加工工艺手册第1卷，北京：机械工业出版社，1991。11金属机械加工工艺人员手册修订组，金属机械加工工艺人员手册，上海：上海科学技术出版社，1979。12 Haffman E G. Jig and Fixture Design.America, VNR Co.,1980.13 Boyes W E. Jigs and Fixture .America,SME,1982.学院毕业设计课 题：连杆盖加工工艺及夹具设计专 题：专 业： 机械制造及自动化学 生 姓 名： 班 级： 学 号： 指 导 教 师： 完 成 时 间： 摘 要我设计的是基于连杆盖零件的加工工艺和自设计一些工序的专用夹具设计。平面及孔系是这个零件的主要加工表面。通常情况下是这样做的。平面的加工精度要比孔系的加工精度更加容易掌控制。由此我们可以得出。我的设计按先面后孔的顺序。基准选择以连杆盖的输入轴和输出轴的支承孔作为粗基准。以底面与两个工艺孔作为精基准。我在此采用坐标法镗孔对支承孔系作出加工。组合机床贯穿于设计的整个加工性过程。我选用的专用夹具，它的结构可以不必自锁，由此我们可以得出生产效率较高，我的设计适合大数量、流水线上的加工。关键词：连杆盖类零件；工艺；夹具；ABSTRACTMy design is the chemical pipe parts machining process and special fixture design process design based on self. The plane and a series of hole is the main processing surface of the part. As is usually the case to do so. The accuracy of the flat surface to machining accuracy than holes easier control. We can draw. My design on the surface after the first hole sequence. Datum selection to the supporting hole seat angle gear input shaft and the output shaft as a rough benchmark. Main processes arrangements to support holes for positioning and processing the top plane.The bottom surface and the two holes as a precision technology base. I hereby use coordinate boring to make processing of bearing hole. Combination machine tool throughout the machining process design. Special fixture I use, its structure can not be locked, so we can get high production efficiency, I design suitable for processing large quantity, on the assembly line.Keywords: chemical pipe parts; technology; fixture;目 录摘 要IIABSTRACTIII第1章 机械加工工艺规程设计21.1 零件的分析21.1.1 零件的作用21.1.2 零件的工艺分析21.2 连杆盖问题和工艺过程措施31.2.1 孔和平面的加工顺序31.2.2 孔系加工方案选择31.3 连杆盖加工定位基准的选择31.3.1 粗基准的选择31.3.2 精基准的选择31.4 连杆盖加工主要工序安排41.5 机械加工余量数值、工序尺寸及毛坯尺寸的确定71.6 毛坯种类的选择81.7 选择加工设备和工艺装备81.7.1 机床选用81.7.2 选择刀具81.7.3 选择量具81.8 机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的确定81.9确定切削用量及基本工时【机动时间】101.10 时间给定额度计算及生产安排19第2章 铣结合面夹具设计212.1研究原始质料212.2定位基准的选择212.3 切削力及夹紧分析计算212.4 误差分析与计算222.5 零、部件的设计与选用232.5.1定位销选用232.5.2 定向键与对刀装置设计242.6 夹具设计及操作的简要说明25总 结27参考文献28致 谢29江阴职业技术学院毕业设计26第1章 机械加工工艺规程设计1.1 零件的分析1.1.1 零件的作用题目给出的零件是连杆盖。保证各安装孔之间的中心距及平行度是它的主要作用，并保证部件正确安装。图1.1 零件图1.1.2 零件的工艺分析我们从连杆盖零件图了解到。连杆盖零件，需要加工有四平面。支承孔系在前后端面上。支承孔系在二边的端面。此外，表面还需加工一系列孔可分三组加工表面。分析请看下面：【1】左端面加工表面加工面。表面包含有：左端面的加工；粗糙度，【2】右端面加工表面加工面。表面包含有：右端面的加工；加工孔。【3】凸台面加工平面加工面。1.2 连杆盖问题和工艺过程措施我们从以上详细分析可得知。连杆盖加工表面是平面孔系。通常情况下是这样的，孔系的加工精度要比平面的加工精度较难掌控。由于是大生产量生产。 要考虑因素如何满足提高加工过程中的效率问题。1.2.1 孔和平面的加工顺序对于连杆盖零件，加工顺序是先面后孔。其次，首先先加工面可以去除铸件不均匀表面，进而为孔加工提供前提，也有利于保护刀具。连杆盖零件的加工工艺应遵循粗精加工分开的原则，将孔与平面的加工明确划分成粗加工和精加工阶段以保证孔系加工精度。1.2.2 孔系加工方案选择通过连杆盖孔系加工方案，应选择符合加工方法。我们不仅要在设计时考虑加工精度与及加工效率方面，我们也要考虑经济方面。依照连杆盖要求显示和生产力的要求，目前应用在镗床夹具镗床组合适于。【1】用镗模法镗孔在大批量生产中，加工连杆盖孔系通常是在组合镗床的镗模。加工孔镗夹具在设计和制造要求。 当镗杆的镗套引导镗，镗模的精度直接保证钥匙孔的精度。【2】用坐标法镗孔在现代生产中，不仅要求产品的生产率高，而且可以实现大的品种和数量，和产品的升级换代，所需时间短。 普通的镗模加工，生产成本高，周期长，难满足要求，和坐标镗可以满足这一要求。 镗加工模板还需要利用坐标镗床。1.3 连杆盖加工定位基准的选择1.3.1 粗基准的选择粗基准选择应当满足下列要求：【1】保证每个重要支持均匀的加工余量数值数值。【2】保证零件和管壁有一定的差距。为了满足要求，主要支持应作主要参考孔。作粗基准输入轴和输出轴。 因此，主轴承孔的精定位，孔的加工余量数值数值必须统一。因与孔的位置，墙是相同的核心的位置。 孔的余量数值数值均匀保证余量数值数值均匀。1.3.2 精基准的选择连杆盖孔与孔，孔与平面，平面与平面的位置。从孔与孔的位置，孔与平面，平面与平面的位置。从管底座零件图的分析，支撑孔平行并覆盖大面积的平面与主轴，适合用作精基准。 但与平面定位只能三自由度的限制，如果使用一二孔定位方法对典型的全过程，基本能够满足定位要求的参考。 最后，虽然它是装配基准通油管底座地，但因它是对垂直主轴承孔的基础。1.4 连杆盖加工主要工序安排用于零件的批量生产，总是首先产生均匀的基准。基管的处理的第一步是处理一个统一的基础。 具体安排第一孔定位粗后，加工顶平面。第二步是定位两个工艺孔。 由于顶面处理后到管道基础处理已经完成，除了个人的过程，作定位基准。 因此，孔底面也应在两个工艺孔加工工艺处理。工序安排应该是尽可能地先加工表面然后再加工孔。首先粗加工面，然后粗加工孔。 螺纹孔钻床的钻头，切削力大，也应在粗加工阶段完成。 对于工件，需要精加工是支持前孔与平面结束后。 依照以上原则应该先完成加工平面加工孔，但在本装置实际生产不易保证孔和端面互相垂直的。 因此，工艺方案实际上是用于精加工轴承孔，从而支持扩孔芯棒定位端处理，所以容易保证的端部的图纸上的全跳动公差。 螺纹孔攻丝时，切削力小，可以分散在后期阶段。加工完成后，还要检验入库等操作，卫生打扫干净。：工艺路线一： 工序1：铸造毛坯。 工序2：无损探伤，查是否有夹渣，气孔，疏松等缺陷：清理毛刺、飞边，涂漆。 工序3：人工时效处理。 工序4：划杆身中心线，以及大小头孔的中心线。 工序5：按线加工，精铣连杆大小头两平面，互为基准（加工中多翻转几次）至尺寸43-0.20 -0.36mm。 工序6：重划大小头孔中心线，并选择一个面为基面。 工序7：以基面定位，按线找正，粗镗大小头孔，分别为780.05mm, 170.05mm. 工序8：以基面定位，按线找正，精镗大头孔到81+0.021 0mm。并定其轴线为基准A。工序9：以大头孔、基面定位，借助侧面装夹工件，精镗小头孔至20+0.023 0mm。并保证中心距为85+0.1 0mm，以及对基准A的平行度为0.01mm。 工序10：磨大头孔内表面的沟槽 砂轮R25mm，磨削深度2.5mm。车倒角1*45度。 工序11：以基面、侧面和小头孔定位装夹工件，按照大头孔的中心线用锯片铣刀将连杆切开，并对连杆做好标记。工序12：以基面、连杆体侧面和分割面装夹工件，铣削两个台阶面，保证台阶面的距离为94 0 -0.023mm，深度3.5+0.05 0mm，以及对基准A的对称度为0.3mm。 钻两边的底孔10mm，保证中心距为1100.15。工序13：由钳工铰孔2-M12-6H。工序14：以连杆分割面、基面定位装夹，铣削沟槽 宽15+0.15 +0.05mm，R67mm的盘形铣刀。对基准B的对称度为0.01mm。工序15：用微型铣刀铣内沟槽 直径21+0.28 0mm，宽1.1+0.12 0 mm，两沟槽距离37+0.15 0mm。工序16：车倒角0.5*45度。工序17：检查各个部分的尺寸和精度。工艺路线二： 工序1：铸造毛坯。 工序2：无损探伤，查是否有夹渣，气孔，疏松等缺陷：清理毛刺、飞边，涂漆。 工序3：人工时效处理。 工序4：划杆身中心线，以及大小头孔的中心线。 工序5：按线加工，精铣连杆大小头两平面，互为基准（加工中多翻转几次）至尺寸43-0.20 -0.36mm。 工序6：重划大小头孔中心线，并选择一个面为基面。 工序7：以基面定位，按线找正，粗镗大小头孔，分别为780.05mm, 170.05mm. 工序8：以基面定位，按线找正，精镗大头孔到81+0.021 0mm。并定其轴线为基准A。工序9：以大头孔、基面定位，借助侧面装夹工件，精镗小头孔至20+0.023 0mm。并保证中心距为85+0.1 0mm，以及对基准A的平行度为0.01mm。 工序10：磨大头孔内表面的沟槽 砂轮R25mm，磨削深度2.5mm。车倒角1*45度。 工序11：以基面、侧面和小头孔定位装夹工件，按照大头孔的中心线用锯片铣刀将连杆切开，并对连杆做好标记。工序12：以基面、连杆体侧面和分割面装夹工件，铣削两个台阶面，保证台阶面的距离为94 0 -0.023mm，深度3.5+0.05 0mm，以及对基准A的对称度为0.3mm。 钻两边的底孔10mm，保证中心距为1100.15。工序13：由钳工铰孔2-M12-6H。工序14：以连杆分割面、基面定位装夹，铣削沟槽 宽15+0.15 +0.05mm，R67mm的盘形铣刀。对基准B的对称度为0.01mm。工序15：用微型铣刀铣内沟槽 直径21+0.28 0mm，宽1.1+0.12 0 mm，两沟槽距离37+0.15 0mm。工序16：车倒角0.5*45度。工序17：检查各个部分的尺寸和精度。上面方法大概合理，但发现仍有问题方案一端面的加工采取铣削。方案二端面改成车床加工。需设计专用夹具对铣端面加工，改成这种法子，我们就可以可直接用三爪卡盘来装夹，减少成本。以上工艺过程详见卡片。 工序1：铸造毛坯。 工序2：无损探伤，查是否有夹渣，气孔，疏松等缺陷：清理毛刺、飞边，涂漆。 工序3：人工时效处理。 工序4：划杆身中心线，以及大小头孔的中心线。 工序5：按线加工，精铣连杆大小头两平面，互为基准（加工中多翻转几次）至尺寸43-0.20 -0.36mm。 工序6：重划大小头孔中心线，并选择一个面为基面。 工序7：以基面定位，按线找正，粗镗大小头孔，分别为780.05mm, 170.05mm. 工序8：以基面定位，按线找正，精镗大头孔到81+0.021 0mm。并定其轴线为基准A。工序9：以大头孔、基面定位，借助侧面装夹工件，精镗小头孔至20+0.023 0mm。并保证中心距为85+0.1 0mm，以及对基准A的平行度为0.01mm。 工序10：磨大头孔内表面的沟槽 砂轮R25mm，磨削深度2.5mm。车倒角1*45度。 工序11：以基面、侧面和小头孔定位装夹工件，按照大头孔的中心线用锯片铣刀将连杆切开，并对连杆做好标记。工序12：以基面、连杆体侧面和分割面装夹工件，铣削两个台阶面，保证台阶面的距离为94 0 -0.023mm，深度3.5+0.05 0mm，以及对基准A的对称度为0.3mm。 钻两边的底孔10mm，保证中心距为1100.15。工序13：由钳工铰孔2-M12-6H。工序14：以连杆分割面、基面定位装夹，铣削沟槽 宽15+0.15 +0.05mm，R67mm的盘形铣刀。对基准B的对称度为0.01mm。工序15：用微型铣刀铣内沟槽 直径21+0.28 0mm，宽1.1+0.12 0 mm，两沟槽距离37+0.15 0mm。工序16：车倒角0.5*45度。工序17：检查各个部分的尺寸和精度。1.5 机械加工余量数值、工序尺寸及毛坯尺寸的确定“连杆盖”采用灰铸铁质料。HT200，硬度HB 170241，大量产，铸造毛坯。【1】凸台面的加工余量数值。顶面工序分粗、精铣。各工步余量数值请看下面：粗铣：其余量数值值定量是，现取。粗铣平面时厚度偏差取。精铣：其余量数值值定量是。【2】端面孔毛坯为实心，不冲孔。确定工序尺寸及加工余量数值为：【3】左右端面加工余量数值。前后端面被分成以下几种粗铣、半精铣、半精铣、精铣。余量数值请看下面：粗铣：余量数值定量是，现取。半精铣：余量数值值取为。精铣：余量数值取为。铸件毛坯的基本尺寸为，铸件尺寸公差CT7。铸件尺寸公差为。【4】两侧面孔加工余量数值毛坯为实心，不冲孔。孔加工余量数值为：钻孔： 1.6 毛坯种类的选择零件材料为，铸造是液态成形的所带有的特征，适应性强等优点，适用于不同重量，不同厚度的铸件，也适用于不同的金属，特别是能制造形状复杂的铸件。依照零件ZG35，批量生产，形状结构并不是很困难，中等大小，技术要求比较低，我们选铸造毛坯。工件右端面机加工余量数值3mm；工件左端面机加工余量数值3mm；绘制毛坯图 详见附图：毛坯图1.7 选择加工设备和工艺装备1.7.1 机床选用面加工采用是粗铣，精铣。 每个过程步骤的数量不多，大批量生产，所以卧式铣床选择能满足要求。 这一部分概述了尺寸精度，属于中等的要求，最常见的铣床的选择。钻孔过程中，选用Z525摇臂钻床。1.7.2 选择刀具.车床上加工,普遍情况下用硬质合金车刀以及镗刀。加工刀具用YG6类硬质合金车刀，也可选可转位车刀。为了提高生产率和经济，可以选择铣刀【gb5343.1-85，gb5343.2-85】。.选用高速钢麻花钻。 1.7.3 选择量具一般采用常规。量具方法一是测量仪器选择的不确定性；二是依照测量极限误差测量装置的选择。二是依照测量极限误差测量装置的选择。使用一种即可。1.8 机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的确定“连接座” 零件材料为HT200，查T200密度=7.27.3【】，重量约为2。表1-1 机械加工车间的生产性质生产类别年产量件重型【2000千克】中型【1002000千克】轻型【1202506.04.0顶、侧面底 面机械加工余量的铸造孔依照浇注在顶表面加工余量选择位置。依据最先知道的数据及处理技术，加工余量，毛坯尺寸加工表面得以确定。1.9确定切削用量及基本工时【机动时间】工序1：无切削加工，无需计算工序2：无切削加工，无需计算工序3：连杆大小头两平面机床：铣床X52K刀具：端面铣刀，粗齿铣刀。因其单边余量数值：Z=2.2mm所以铣削深度：平面的余量数值：Z=1.0mm铣削深度：每一齿进给量：取：取铣削速度每一齿进给量：取，取铣削速度机床主轴转速： 实际铣削速度： 进给量： 工作台每分进给量： ： 切削工时被切削层长度：由毛坯尺寸了解到， 刀具切入长度： 刀具切出长度：取走刀次数为1机动时间： 机动时间：所以该工序总机动时间工序4：铣连杆大小头两平面。机床：铣床X52K刀具：端面细齿铣刀因其单边余量数值：Z=2.2mm所以铣削深度：平面一边余量数值：Z=1.0mm铣削深度：每齿进给量： ，取铣削速度每齿进给量： ：取铣削速度机床主轴转速：取 实际铣削速度：进给量：工作台60秒进给量： 被切削层长度：由毛坯尺寸了解到，刀具切入长度：精铣时刀具切出长度：取走刀次数为1机动时间：机动时间：所以该工序总机动时间工序5：钻、扩、铰孔。机床：立式钻床Z525刀具：高速钢锥柄麻花钻头。切削深度：进给量： 。切削速度： 。机床主轴转速：，取所以实际切削速度：切削工时 被切削层长度：刀具切入长度： 刀具切出长度： 取走刀次数为1机动时间： 扩孔刀具：选择硬质合金锥柄麻花扩孔钻头。片型号：E403切削深度：进给量：取。切削速度：取。机床主轴转速：所以实际切削速度：切削工时被切削层长度：刀具切入长度有：刀具切出长度： ，取走刀次数为1机动时间： 铰孔刀具：硬质合金锥柄机用铰刀。切削深度：，且。进给量： 取。切削速度： 。机床主轴转速：实际切削速度：切削工时被切削层长度：刀具切入长度，刀具切出长度： 取走刀次数为1机动时间：该工序的加工机动时间的总和是：工序6：铣叉口端面另外一侧端面。机床：铣床X52K刀具：端面粗齿铣刀。因其单边余量数值：Z=2.2mm所以铣削深度：精铣单一边余量数值：Z=1.0mm铣削深度：每齿进给量：取：取铣削速度每齿进给量：取，取铣削速度机床主轴转速：取 实际铣削速度： 进给量： 工作台每分进给量： ： 切削工时被切削层长度：由毛坯尺寸了解到， 刀具切入长度： 刀具切出长度：取走刀次数为1机动时间： 机动时间：所以该工序总机动时间工序7：铣削两个台阶面机床：铣床X52K刀具：端面细齿铣刀， ，齿数8。因其单边余量数值：Z=2.2mm所以铣削深度：精铣单一边余量数值：Z=1.0mm铣削深度：每齿进给量： ，取铣削速度每齿进给量： ：，取铣削速度机床主轴转速：取 实际铣削速度：进给量：工作台每分进给量： 被切削层长度：由毛坯尺寸了解到，刀具切入长度：精铣时刀具切出长度：取走刀次数为1机动时间：机动时间：所以该工序总机动时间工序9：铣削凸台上端面机床：铣床X52K刀具：端面铣刀，材料：， ，齿数8，此为细齿铣刀。因其单边余量数值：Z=2.2mm所以铣削深度：精铣单一边余量数值：Z=1.0mm铣削深度：每齿进给量：取，取铣削速度每齿进给量：取：，取铣削速度机床主轴转速：按照参考文献3表3.131，取 实际铣削速度：进给量：工作台每分进给量： 被切削层长度：由毛坯尺寸了解到，刀具切入长度：精铣时刀具切出长度：取走刀次数为1机动时间：机动时间：所以该工序总机动时间工序10：铣削凸台左右侧面机床：铣床X52K刀具：端面细齿铣刀， ，齿数8。因其单边余量数值：Z=2.2mm所以铣削深度：精铣单一边余量数值：Z=1.0mm铣削深度：每齿进给量： ，取铣削速度每齿进给量：取：取铣削速度机床主轴转速：取 实际铣削速度：进给量：工作台每分进给量： 被切削层长度：由毛坯尺寸了解到，刀具切入长度：精铣时刀具切出长度：取走刀次数为1机动时间：机动时间：所以该工序总机动时间工序11：铣削槽口面机床：双立轴圆工作台铣床刀具：错齿三面刃铣刀 粗铣槽切削深度：进给量,依照参考文献1表查得切削速度。机床主轴转速：，取实际切削速度：进给量：工作台每分进给量： 被切削层长度：由毛坯尺寸了解到， 刀具切入长度： =63mm刀具切出长度：取走刀次数为1机动时间： 精铣槽切削深度：进给量,查得切削速度，机床主轴转速：，取。实际切削速度：进给量：工作台每分进给量： 被切削层长度：由毛坯尺寸了解到， 刀具切入长度： =81mm刀具切出长度：取走刀次数为1机动时间： 本工序机动时间：1.10 时间给定额度计算及生产安排设年产量是10万件。一年有250个工作日。一个日产量420。一天工作时间的计算8个小时，每部分的生产时间不应超过1.14min。机械加工单（在上述生产类型：）时间给定额度：大规模生产）。参照工艺手册中批以上时 【大量生产时】大批量生产时间给定额度公式为： 其中： 单件时间给定额度 基本时间 辅助时间。各种辅助动作的消费，含有装卸时间和辅助时间工作 布置场所地、休息时间占操作时间的百分比值工序1：车外端面机动时间：辅助时间：，取工步辅助时间为。取装卸工件时间为。则： 单间时间给定额度： 因此安装备置一台机床即能满足生产要求。 即能满足生产要求工序2：钻孔机动时间：辅助时间：取工步辅助时间为。取装卸工件时间为。则： 单间时间给定额度： 因此布置一台机床即能满足生产要求。工序3：铣凸台机动时间：辅助时间：取工步辅助时间为。取装卸工件时间为。则： 单间时间给定额度： 因此布置一台机床即能满足生产要求。工序4：钻孔机动时间：辅助时间：取工步辅助时间为。取装卸工件时间为。则： 单间时间给定额度： 因此布置一台机床即能满足生产要求。第2章 铣结合面夹具设计2.1研究原始质料利用本夹具主要用来粗、精铣结合面槽。 首先要先找到定位基准，加工时除了要满足粗糙度要求外，为了保证技术要求。2.2定位基准的选择由零件图了解到：在对结合面进行加工前，底平面进行了粗、精铣加工，孔进行了钻、扩、铰加工。因此，定位、夹紧方案有：方法1：选择我的底面，工艺孔和大孔定位，即，心轴和棱柱销定位，在心轴夹紧夹紧螺母。方法2：选择一二销