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制定
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夹具
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制定连杆零件的加工工艺设计铣槽7的铣床夹具,制定,连杆,零件,加工,工艺,设计,铣床,夹具
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哈尔滨理工大学课程设计说明书不要删除行尾的分节符，此行不会被打印2机械制造技术课程设计说明书设计题目： 制定连杆零件的加工工艺， 设计铣槽7的铣床夹具 专 业： 机械电子工程 班 级： 机电12-3 学 号： 1230120312 姓 名： 李晨 指导教师： 张中然 机械工程系2015年11月20日目 录一、 序言1二、 零件的分析2（一）零件的作用3（二）零件的工艺分析3三、 工艺规划设计4（一）基面的选择4（二）工艺路线的拟定4（三）机械加工余量、工序尺寸及毛皮尺寸的确定、切削用量及基本工时的确立6四、夹具设计13（一）定位基准的选择13（二）切削力及夹紧力的计算14总结16参考文献171、 序言本次课程设计内容包括零件的分析，工艺路线的制定，工艺规划设计，某道工序的夹具设计以及该道工序的工序卡，机械加工综合卡片，夹具装配图以及夹具底座零件图的绘制等等。就我个人而言，希望能通过这次课程设计对未来即将从事的工作进行一次适应性的训练，从中锻炼自己分析问题，解决问题的能力，并学会将所学到的理论知识应用到具体的实际生产问题中来，为以后走向社会打下坚实的基础。由于能力有限，设计尚有许多不足之处，恳请老师批评指正。2、 零件的分析（一）零件的作用 该零件为典型的杆类零件，而且为连杆类。因此，其主要的要素包括两侧面，16mm孔和10mm孔还有一个6mm孔。通过孔连接即该连杆的作用是实现运动的传递作用。（二）零件的工艺分析该连杆的加工表面分三种，主要是孔的加工，两侧面的加工各组加工面之间有严格的尺寸位置度要求和一定的表面加工精度要求，特别是孔的加工，几乎都要保证Ra3.2um的表面粗糙度，因而需精加工，现将主要加工面分述如下：2.2.1孔的加工该零件共有3个孔要加工：16mm孔和10mm孔是零件的主要加工面，多组面，通过两孔中心连线及对两侧对称面，没有位置尺寸度要求，只需要钻床粗加工。2.2.2面的加工该零件共有2个侧面要加工：两个侧面是配合16mm孔和10mm孔孔后续工序的主要精基准面，需要精加工。3、 工艺规划设计（一）基面的选择基面选择是工艺规划设计中的重要工作之一，基准选择的正确与合理，可以使加工质量得到保证，生产率得到提高，否则，不但使加工工艺过程中的问题百出，更有甚者，还会造成零件大批报废，使生产无法正常进行。3.1.1粗基准的选择粗基准选择应为后续加工提供精基准，由于两侧面较平整且加工精度较高，故以2个主要侧面为基准。3.1.2精基准的选择精基准主要考虑如何保证加工精度和装夹方便，该零件上重要表面是大头孔38H8，由于其与底面有垂直度关系，所以底面自然成为精基准面，考虑到第二基准面选择的方便性，将其精度由原来的37H11提高到38H8，该定位基准组合在后续孔的加工中，以及孔上径向孔的加工中都将作为精基准面。（二）工艺路线的拟定拟定工艺路线的内容除选择定位基准外，还要选择各加工表面的加工方法，安排工序的先后顺序，确定加工设备，工艺装备等。工艺路线的拟定要考虑使工件的几何形状精度，尺寸精度及位置精度等技术要求得到合理保证，成批生产还应考虑采用组合机床，专用夹具，工序集中，以提高效率，还应考虑加工的经济性，以便使生产成本尽量下降。3.2.1工艺路线方案方案一10模锻模锻20去飞边去飞边30热处理人工时效40铣铣上平面50铣铣下平面，保证尺寸16mm60钻钻、扩、铰16H7mm，孔口倒角C170钻钻6H7mm孔，钻10H7mm孔至图纸尺寸80铣铣宽度为7mm的槽90插插键槽100 检验按照图纸要求检验各部尺寸及形位公差110 入库清洗，加工表面涂防绣油，入库方案二10模锻模锻20去飞边去飞边30热处理人工时效40钻钻、扩、铰16H7mm，孔口倒角C150钻钻6H7mm孔，钻10H7mm孔至图纸尺寸60铣铣上平面70铣铣下平面，保证尺寸16mm80铣铣宽度为7mm的槽90插插键槽100 检验按照图纸要求检验各部尺寸及形位公差110 入库清洗，加工表面涂防绣油，入库方案分析与比较：经过分析发现，方案二先钻孔后加工面，而方案一是先面后孔根据书本理论知识，应该是先面后孔比较合理，因为钻孔需要以加工了面的为精基准。3.2.2工艺方案的确定10模锻模锻20去飞边去飞边30热处理人工时效40铣铣上平面50铣铣下平面，保证尺寸16mm60钻钻、扩、铰16H7mm，孔口倒角C170钻钻6H7mm孔，钻10H7mm孔至图纸尺寸80铣铣宽度为7mm的槽90插插键槽100 检验按照图纸要求检验各部尺寸及形位公差110 入库清洗，加工表面涂防绣油，入库（三）机械加工余量、工序尺寸及毛皮尺寸的确定、切削用量及基本工时的确立连杆零件材料为45,毛坯重量约为1.6kg，生产类型为中批或大批生产，采用普通模锻生产。普通模锻，材料为45钢，分模线平直对称，材质系数M1,复杂系数=1.56/1.80.87,为S1级，厚度为25mm，普通级，查的上下偏差分别为+1.4和-0.63.3.1两侧面毛坯尺寸及加工余量计算根据工序要求，两侧面经过四道工序，先粗铣端面B，再粗铣端面A，精铣端面B，最后精铣端面A，各步余量如下：粗铣：由机械加工工艺手册第一卷表3.2-23，其余量值规定，零件厚度大于6mm到30mm，宽度小于100mm，其加工余量为1.0mm。精铣：由机械加工工艺手册第一卷表3.2-25，其余量值规定，零件厚度大于6mm到30mm，宽度小于100mm，其加工余量为0.5mm。精铣后尺寸与零件尺寸相同，但由于设计零件图纸并未给出具体的公差等级，现按机械加工工艺手册表5.29，粗铣精铣所能达到的经济精度取IT8,按入体原则取值。3.3.2毛坯尺寸及加工余量计算根据工序要求，精铣后尺寸与零件尺寸相同，但由于设计零件图纸并未给出具体的公差等级，现按机械加工工艺手册表5.29，粗铣精铣所能达到的经济精度取IT8,按入体原则取值。3.4确定各工序切削用量及基本工时10.模锻毛坯; 没切削过程，无需计算20.去飞边 没切削过程，无需计算30.人工时效 没切削过程，无需计算工序40. 铣上平面（1）铣上平面取背吃到量，选用X52型立式铣床 ，每齿进给量工件材料 45 ，锻造 ，高速钢镶齿铣刀、 齿数 ，查表5.8确定铣削速度 采用X52k立式铣床 ，查表3.6，取转速 ， 故实际铣削速度当工作台每分钟进给 为由工艺手册得工序50.铣下平面，保证尺寸16mm取背吃到量，选用X52K型立式铣床 ，每齿进给量工件材料 45 ，锻造 ，高速钢镶齿铣刀、 齿数 ，查表5.8确定铣削速度 采用X52立式铣床 ，查表3.6，取转速 ， 故实际铣削速度当工作台每分钟进给 为由工艺手册得工序60：钻、扩、铰16H7mm，孔口倒角C1（1）钻孔切屑用量：取背吃刀量，由参考文献2可查出，根据Z3040立式钻床，取进给量，切屑速度：，则修正后的切屑速度，即查参考文献2表3.17，取，故实际切屑速度为。切屑用时：=10mm， 故， （2）扩孔切屑用量：取背吃刀量，由参考文献2可查出，根据Z3040立式钻床，取进给量，切屑速度：，则修正后的切屑速度，即，查参考文献2表3.17，取，故实际切屑速度为。切屑用时：=10mm， 故， （3）铰孔切屑用量：取背吃刀量，由参考文献2可查出，根据Z3040立式钻床，取进给量，切屑速度：，则修正后的切屑速度，即，查参考文献2表3.17，取，故实际切屑速度为。切屑用时：=10mm， 故，。工序70钻钻6H7mm孔，钻10H7mm孔至图纸尺寸工件材料为45钢，孔mm，高速钢钻头，查表5.19切削速度，进给量则采用Z3040型立式钻床 由表3.17得转速 故实际切削速度为 该工序基本时间为 （1） 铰孔取背吃刀量 45钢 孔，查表5.23切削速度，进给量则采用Z3040型立式钻床 取转速 故实际切削速度为由 查表5.40绞孔切入切出行程 该工序基本时间为（3）倒角机床：Z525钻床刀具：倒角钻头量具：游标卡尺型夹具：专用夹具工序90：粗、精铣宽度为7mm的槽。机床：铣床刀具：错齿三面刃铣刀 粗铣槽切削深度：根据参考文献3表查得：进给量,根据参考文献1表查得切削速度。机床主轴转速：，按照参考文献3表3.174，取实际切削速度：进给量：工作台每分进给量： 被切削层长度：由毛坯尺寸可知， 刀具切入长度： =63mm刀具切出长度：取走刀次数为1机动时间： 精铣槽根据参考文献3表查得：进给量,根据参考文献1表查得切削速度，机床主轴转速：，按照参考文献3表3.174，取。实际切削速度：进给量：工作台每分进给量： 被切削层长度：由毛坯尺寸可知， 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：工序80. 按照图纸要求检验各部尺寸及形位公差 无切削加工工序90. 清洗，加工表面涂防绣油，入库 无切削加工四、夹具设计（一）定位基准的选择对孔的的加工没有位置公差要求，由零件图可知：在对孔进行加工前，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：方案：选底平面、工艺孔和大头孔外圆端来定位方案：应用一面即底面，一销即定位于大头孔外端的挡销和工艺孔的心轴来定位，夹紧方式就用螺母在心轴上夹紧。方案：选一面两销定位方式，工艺孔用短圆柱销，还有一挡销定位于大头孔外端，夹紧方式用操作简单，通用性较强的移动压板来夹紧。分析比较上面三种方案：方案中的V型块定位造成过定位，而夹紧方式加大了设计量，装、取工件也不易。方案中的心轴夹紧、定位是不正确的，也端是不加工的，且定位与夹紧应分开，因夹紧会破坏定位。定位基准的选择必须合理，否则将直接影响所制定的零件加工工艺规程和最终加工出的零件质量。基准选择不当往往会增加工序或使工艺路线不合理，或是使夹具设计更加困难甚至达不到零件的加工精度（特别是位置精度）要求。因此我们应该根据零件图的技术要求，从保证零件的加工精度要求出发，合理选择定位基准。此零件图没有较高的技术要求，也没有较高的平行度和对称度要求，所以我们应考虑如何提高劳动效率，降低劳动强度，提高加工精度，为了使定位误差减小，选择已加工好的端面作为定位精基准，来设计本道工序的夹具，以已加工好的端面作为定位夹具。（二）切削力及夹紧力的计算刀具：错齿三面刃铣刀（硬质合金） 刀具有关几何参数： 由参考文献55表129 可得铣削切削力的计算公式： 有：根据工件受力切削力、夹紧力的作用情况，找出在加工过程中对夹紧最不利的瞬间状态，按静力平衡原理计算出理论夹紧力。最后为保证夹紧可靠，再乘以安全系数作为实际所需夹紧力的数值，即： 安全系数K可按下式计算： 式中：为各种因素的安全系数，查参考文献5121可知其公式参数： 由此可得： 所以 由计算可知所需实际夹紧力不是很大，为了使其夹具结构简单、操作方便，决定选用手动螺旋夹紧机构。查参考文献51226可知移动形式压板螺旋夹紧时产生的夹紧力按以下公式计算：螺旋夹紧时产生的夹紧力按以下公式计算有：式中参数由参考文献5可查得： 其中： 螺旋夹紧力：该夹具采用螺旋夹紧机构，用螺栓通过弧形压块压紧工件，受力简图如2.1.由表得：原动力计算公式 即： 由上述计算易得： 由计算可知所需实际夹紧力不是很大，为了使其夹具结构简单、操作方便，决定选用手动螺旋夹紧机构。总 结本次课程设计是在进行课程设计之前对所学各课程的一次深入的综合性复习，是一次对我们所学的专业基础知识的掌握情况的重要考察和检验，更是培养我们理论联系实际，分析并解决问题能力的重要内容和阶段。使我更好的掌握了CAD制图软件。这次课程设计，其设计图主要用CAD制图软件完成。自我感觉尚有很多不足和错误，首先，在设计夹具装配件时过于匆忙，装配连杆时放在了左手边，不符合工人正常劳作习惯；其次是课程设计前准备工作没做好，在图书馆很多资料和文献都没能借到（早已借空了），在借阅同学的相关资料时没有时间认真琢磨和分析相关信息和数据；最后就是课程设计说明书的编写过于匆忙，时间很紧，很多文字和标准，公式，数据，计算上的错误没有时间一一改正（确实，在打这篇文稿，发现了很多错误和缺憾）。课程设计，是一个系统性、知识点广泛的学习过程。通过这
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