机械制造技术课程设计-连杆的加工工艺规程及钻销φ10mm孔的专用夹具设计【全套图纸】.pdf

辽宁工程技术大学课程设计题目：设计“连杆”零件加工工艺规程及钻销10mm孔的工序专用夹具全套图纸，加全套图纸，加153893706班级：机械SX05-1姓名：指导教师：完成日期：2008-6-29辽宁工程技术大学课程设计1课程设计任务书课程设计任务书一、设计题目一、设计题目设计“连杆”零件加工工艺规程及钻削10mm毛坯孔工序专用夹具二、原始资料二、原始资料(1)被加工零件的零件草图1张(2)生产类型:4000件年三、上交材料三、上交材料(1)被加工工件的零件图1张(2)工件的毛坯图1张(3)机械加工工艺过程卡片1张(4)与所设计夹具对应那道工序的工序卡片1张(5)夹具装配图1张(6)夹具体图1张(7)课程设计说明书(60008000字)1份说明书主要包括以下内容（章节）说明书主要包括以下内容（章节）目录摘要（中外文对照的，各占一页）零件工艺性分析机械加工工艺规程设计指定工序的专用机床夹具设计方案综合评价与结论体会与展望参考文献列出参考文献(包括书、期刊、报告等，10条以上)课程设计说明书一律用A4纸、纵向打印.四、进度安排四、进度安排(参考参考)(1)熟悉零件画零件图2天辽宁工程技术大学课程设计2(2)选择工艺方案确定工艺路线填写工艺过程综合卡片5天(3)工艺装备设计(画夹具装配图及夹具体图)9天(4)编写说明书3天(5)准备及答辩2天五、指导教师评语五、指导教师评语成成绩：绩：指导教师指导教师日日期期成绩评定成绩评定采用五级分制，即优秀、良好、中等、及格和不及格。优秀：设计方案合理并新颖，设计说明书及设计图纸规范、内容丰富。在设计过程中勤奋好学、有创新思想；良好：设计方案合理，设计说明书及设计图纸比较规范、内容比较丰富。在设计过程中勤奋好学、有创新思想；中等：设计方案一般，设计说明书及设计图纸欠规范、内容一般。在设计过程中比较勤奋、创新思想不明显；及格：设计方案不完善，存在一些小错误，说明书及设计图纸欠规范、内容一般。在设计过程中勤奋精神不够：不及格：设计方案有严重错误，设计说明书及设计图纸不规范、内容浅薄。在设计过程中勤奋好学精神不够。辽宁工程技术大学课程设计3摘摘要要这次设计的是连杆，包括零件图、毛坯图、装配图各一张，机械加工工艺过程卡片和工序卡片各一张。首先我们要熟悉零件。然后，根据零件的性质和零件图上各端面的粗糙度确定毛坯的尺寸和械加工余量。最后拟定连杆的工艺路线图，制定该工件的夹紧方案，画出夹具装配图。就我个人而言，这次课程设计是对自己未来从事的工作进行的一次适应性的训练，从中锻炼自己分析问题，解决问题的能力，为今后的工作打下良好的基础。辽宁工程技术大学课程设计4AbstractThistimeIdesignthelathesoftheshiftforksincludingthatthepartpursuingtheblankpursuesassemblingpursuesthemachineworkprocedurecardtheworkingprocedurecardeverysheet.Weshouldknowthepartverywellandknowitseffectfirstitisworkedintheorganizationwhichisusedforchangethespeedinalatheandthemainlyroleofthepartisalterthespeed.Thenwedesignthedimensionoftheblankandinstrumentprocessamarginofthepartaccordingtopartcharacterandtheharshnessofeachface.FinallyIdesignthehandicraftsroutepictureoftheshiftforksAsfarasmyindividualbeconcernedIwanttoknowingthegeneralproductivetechnologyofmachinepartconsolidatinganddeepeningtheknowledgeofbasiccourseandspecializedcoursewhatIhavealreadylearnedintegratestheorywithpracticeandimprovetheabilitytosolveproblemswhatsmorestrikingthebasisforthefutureworkandthefollowingcoursesstudying.辽宁工程技术大学课程设计5目目录录1连杆的分析.11.1连杆的用途.11.2连杆的工艺分析.11.3连杆的技术要求.12工艺规程的设计.22.1确定毛坯的制造形式.22.2基准的选择.22.3制定工艺路线.22.4机械加工余量工序尺寸及毛坯尺寸的确定.42.5切削用量以及时间定额的确定.42.5.1切削用量的计算.52.5.2时间定额的计算.53专用夹具设计.63.1提出问题.63.2夹具设计.63.2.1定位基准的选择.63.2.2切削力及夹紧力计算.63.3位误差分析.83.4夹具设计及操作的简要说明.84课程设计总结.8参考文献.9辽宁工程技术大学课程设计61连杆的分析连杆的分析1.1连杆的用途连杆的用途连杆是将直线往复运动与旋转运动进行转换的装置，或将旋转运动与直线往复运动进行转换的装置。通常连杆、需要与活塞（或滑块）配合，才能实现上述运动的相互转换。主要用在内燃机或蒸汽机上。当活塞（或滑块）进行直线往复运动时，与之相连接的连杆推动曲柄运动，并由曲柄带动轴转动。活塞（或滑块）与连接之间和连杆与曲柄之间的连接采用绞接的方式。1.2连杆的工艺分析连杆的工艺分析分析零件图可知，连杆两端面和表面均要求车削加工，并在轴向方向上均高于相邻表面，这样即减少了加工面积，又提高了端面的接触刚度；另外，该零件主要工作表面加工精度均较高，需要高竣工度机床加工，通过车削、钻床的粗加工可以达到加工要求；而主要工作表面虽然加工精度相对较高，但也可以在正常的生产条件下，采用较经济的刚法保质保量地加工出来。由此可见，该零件的工艺性较好。1.3连杆的技术要求连杆的技术要求按表形式将该支架的全部技术要求列表中连杆技术要求表加工表面尺寸及偏差(mm)公差及精度等级表面粗糙度Ra(m)连杆两端面160连杆大头上下面75连杆小头35辽宁工程技术大学课程设计7上下面25mm孔251.610mm孔10H82工艺规程的设计工艺规程的设计2.1确定毛坯的制造形式确定毛坯的制造形式由于该物镜座在工作过程中要承受重载荷，为增强物镜座的强度和冲击韧度，获得纤维组织，毛坯选用锻件，该物镜座的轮廓尺寸不大，且生产类型属中批生产，为提高生产率和锻件精度，以采用机器造型方法只草毛坯。2.2基准的选择基准的选择基准的选择是工艺规程设计中的重要工作之一，他对零件的生产是非常重要的。由零件图可知，为了定位误差为零，选择零件的上下表面为主要定位基准面，采用一面二销定位方式。2.3制定工艺路线制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的技术要求能得到合理的保证，在生产纲领已确定为中，大批量生产的条件下，可以考虑采用铣床以及专用夹具，并尽量使工序集中来提高生产率。辽宁工程技术大学课程设计8.工艺路线如下表工序号工序内容设备工艺装备1粗铣连杆两端面Ra12.5m车床专用夹具2半精车连杆两端面Ra3.2m车床专用夹具3粗车连杆大头上下端面Ra12.5m车床专用夹具4半精车连杆大头上下端面Ra3.2m车床扩孔钻，铰刀，卡尺，塞规5粗车连杆小头上下端面Ra12.5m车床专用夹具6半精车连杆小头上下端面Ra3.2m车床专用夹具7粗车连杆表面Ra12.5m车床专用夹具8半精车连杆表面Ra3.2m车床专用夹具9先将25mm的孔钻至23mm然后在用车刀镗后扩钻至钻床专用夹具辽宁工程技术大学课程设计924.8mm10先将25mm的孔从24.8mm粗铰至24.94mm然后在精铰至25mm钻床专用夹具11先将10mm的孔钻至9.8mm然后粗铰至9.96mm最好精铰至10mm钻床专用夹具12去毛刺钳台工平锉13中检塞规，百分表，卡尺等14清洗清洗机15终检塞规，百分表，卡尺等2.4机械加工余量机械加工余量工序尺寸及毛坯尺寸的确定工序尺寸及毛坯尺寸的确定连杆零件材料为灰铸铁生产类型为大批量产.根据上诉资料及加工工艺确定各加工表面的机加工余量工序尺寸以及毛坯尺寸如下:10孔，孔的加工参照其加工余量为0.2mm粗铰0.14mm精铰0.6mm故毛坯的尺寸10mm-0.2mm=9.8mm2.5切削用量以及时间定额的确定切削用量以及时间定额的确定钻，粗铰，精铰10mm的孔辽宁工程技术大学课程设计102.5.1切削用量的计算切削用量的计算钻孔工步钻10mm的孔至9.8mm孔扩钻至9.95mmRa12.5m背吃刀量为9.8mm进给量由表查得f=0.1mmr切削速度计算由表查得近似为22mmin则主轴转速算为897.6取转速为960rminv实际为29.5mmin粗铰工步粗铰到9.96至10.018mm，Ram背吃刀量为0.16mm进给量由表查得f=0.4mmmin切削速度计算由表查得近似为2mmin则主轴转速算为80取n=97rminv实际=3.03mmin精铰工步精铰至1010.015Ra1.6m背吃刀量为0.04mm进给量由表查得f=0.3mmr切削速度计算由表查得近似为4mmin则主轴转速为159.2则取n=195rmin，v实际=6.12mmin2.5.2时间定额的计算时间定额的计算钻孔工步基本时间=（25+4.6+1）960 x0.1=31.8s辅助时间=0.15x31.8=4.77s其它时间=0.06x31.8=1.90s钻孔的单件时间=31.8+4.77+1.90=38.47s粗铰工步基本时间=（25+0.37+15）97x0.4=62.4s辅助时间=0。15x62.4=9.36s其它时间=0。06x62.4=3.74s辽宁工程技术大学课程设计11粗铰的单件时间62.4+9.36+3.74=75.5s精铰工步基本时间=（25+0.19+13）195x0.3=65.3s辅助时间=0.15x65.3=9.8s其它时间=0.06x65.3=3.92s精铰的单件时间=65.3+9.8+3.92=79.02s因此，加工10mm孔的单件时间为38.47+75.5+79.02=113.9s3专用夹具设计专用夹具设计为了提高劳动生产率，保证加工质量，降低劳动强度，需要设计专用夹具。3.1提出问提出问题题利用本夹具主要用来钻10孔。在本道工序加工时，主要考虑如何保证孔的定心，如何降低劳动强度、提高劳动生产率，而精度则不是主要问题。3.2夹具夹具设计设计3.2.1定定位位基准的选择基准的选择由零件图可知，为了定位误差为零，选择零件的上下表面为主要定位基准面，采用一面二销定位方式。3.2.2切削力切削力及及夹紧力夹紧力计计算算刀具：高速钢钻头，直径d0=20mm，f=0.71mmr钻头转速n=5.63rs工件材料：灰铸铁HB=210则：切屑扭矩M=MyxMKfdCMM0103-=225.63209.10.718.01.059103-=53.86（Nm）辽宁工程技术大学课程设计12轴向力F=FyxFKfdCFF0=588.602010.718.01.05=9478.8（N）其中KM=KF=(190HB)6.0=(190210)6.0=1.059切削功率PM=2pMn103-=23.1453.865.63103-=1.90KW由零件定位、装夹方式可知，只有钻削时产生的轴向力能引起零件的松动。由夹紧机构产生的实际夹紧力应满足下式：P=KF式中，安全系数321KKKK=4K1K为基本安全系数1.5；2K为加工性质系数1.1；3K为刀具钝化系数1.2；4K为断续切削系数1.2。所以6.225218.94781.11.11.15.1=KFF（N）所需的实际夹紧力为22521.6N是比较大的，为了使得整个夹具结构紧凑，决定选用铰链夹紧机构。结构形式：型单臂铰链夹紧机构夹紧时，臂的最小允许倾斜角：=15o扩力比：i=3.14活塞杆的最大拉力为：F拉=22521.63.14=7172.5N计算驱动气缸直径：F拉=42Dpp=7172.5式中：p压缩空气单位压力，取p=0.4MPa。D=151按标准，取气缸直径D=150.此时，当压缩空气压力p=0.4MPa时，驱动气缸的拉力F拉=7068N则铰链机构的放大倍数i可降至：i=3.19此时，臂的最小允许倾角在20到25之间，取放大倍数为3.41。实际的夹紧力应为：P=70683.41=24101.9N这远远大于所需的22521.6N的夹紧力，因此工作是可靠的。辽宁工程技术大学课程设计133.3位误差分析位误差分析定位尺寸几公差的确定。夹具的主要是底面的一侧及顶面，并且要求不是很高，可以满足。3.4夹具设计及操作的简要说明夹具设计及操作的简要说明如前所述，在设计夹具时，应该注意提高劳动生产率。为此，应首先着眼于采用何种夹紧装置以减少更换工件的辅助时间。本夹具设计时，尽量使夹具体简单，紧凑。4课程设计课程设计总结总结