机械制造技术课程设计-连杆盖工艺规程及铣宽15槽的工装夹具设计【全套图纸】.doc

设计说明书题目：连杆盖零件的工艺规程及铣15槽的工装夹具设计全套图纸，加153893706 学 生： 学 号： 专 业： 班 级： 指导老师：摘 要本次设计内容涉及了机械制造工艺及机床夹具设计、金属切削机床、公差配合与测量等多方面的知识。连杆体加工工艺规程及其铣15mm槽的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。ABSTRCTThis design content has involved the machine manufacture craft and the engine bed jig design, the metal-cutting machine tool, the common difference coordination and the survey and so on the various knowledge.The reduction gear box body components technological process and its the processing 140 hole jig design is includes the components processing the technological design, the working procedure design as well as the unit clamp design three parts. Must first carry on the analysis in the technological design to the components, understood the components the craft redesigns the semi finished materials the structure, and chooses the good components the processing datum, designs the components the craft route; After that is carrying on the size computation to a components each labor step of working procedure, the key is decides each working procedure the craft equipment and the cutting specifications; Then carries on the unit clamp the design, the choice designs the jig each composition part, like locates the part, clamps the part, guides the part, to clamp concrete and the engine bed connection part as well as other parts; Position error which calculates the jig locates when produces, analyzes the jig structure the rationality and the deficiency, and will design in later pays attention to the improvement.Keywords: The craft, the working procedure, the cutting specifications, clamp, the localization, the error目 录序言1一. 零件分析 21.1 零件作用 21.2零件的工艺分析 3二. 工艺规程设计42.1确定毛坯的制造形式 42.2基面的选择传 52.3制定工艺路线 82.4机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的确定 112.5确定切削用量及基本工时14三 夹具设计163.1问题的提出163.2夹具设计173.3切削力及夹紧力计算183.4定位误差分析193.5夹紧误差203.6夹具设计及操作简要说明21总 结23致 谢24参考文献 25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。连杆体的加工工艺规程及其铣15mm的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、机械工程材料等进行课程设计之后的下一个教学环节。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。一、 零件的分析1.1 零件的作用连杆盖的作用，待查1.2 零件的工艺分析横向拨叉有3个加工面他们有位置度要求。这三个加工面的分别为1，以底面为基准的加工面，这组加工面包括，上下面，和的孔，宽90mm的底面和侧面和整个底面。2：以宽90mm的面为基准的加工面，这组面包括2-M123：以直径为22的圆和直径为81的圆为基准的加工面，这组加工面主要是铣槽。二. 工艺规程设计2.1 确定毛坯的制造形式零件的材料为HT200，根据生产纲领以及零件在工作过程中所受的载荷情况，选用砂型机铸造。2.2 基面的选择的选择基面的选择是工艺规程设计中的重要工作之一。基面选择的正确合理，可以使加工质量得到保证，生产率得到提高。否则，加工工艺过程中会问题百出。粗基准的选择：对连杆盖这样的零件来说，选择好粗基准是至关重要。以零件的上端的不加工平面作为粗基准。选取已加工的内圆为精基准。2.3 制定工艺路线制订工艺路线的出发点，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。通过仔细考虑零件的技术要求后，制定以下两种工艺方案：方案一工序：铸造工序：时效处理工序：铣上下2端面工序：铣下面各端面和侧面工序：钻2-M12的孔工序：镗直径为81mm的孔工序：钻的孔工序：车直径为21，宽1.1的沟槽 工序：铣宽15mm的槽。工序X：质检工序XI：入库方案二工序：铸造工序：时效处理工序：铣上下2端面工序：铣下面各端面和侧面工序：镗直径为81mm的孔工序：钻2-M12的孔工序：钻的孔工序：车直径为21，宽1.1的沟槽 工序：铣宽15mm的槽。工序X：质检工序XI：入库工艺方案一和方案二的区别在于工序一把把钻2-M12孔放在了镗81孔的前面，这样为下一步镗孔选好的定位基准，能更好地保证镗孔的精度，二方案二不能，因此我们选择方案一具体的方案如下工序：铸造工序：时效处理工序：铣上下2端面工序：铣下面各端面和侧面工序：钻2-M12的孔工序：镗直径为81mm的孔工序：钻的孔工序：车直径为21，宽1.1的沟槽 工序：铣宽15mm的槽。工序X：质检工序XI：入库2.4 机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的确定支架零件材料为HT1533，重量为1.074Kg，生产类型为大批量生产，采用砂型机铸造毛坯。1、 不加工表面毛坯尺寸不加工表面毛坯按照零件图给定尺寸为自由度公差，由铸造可直接获得。2、 连杆盖的底面由于连杆盖底面要与其他接触面接触，同时又是孔的中心线的基准。作为后序的基准，所以要进行铣，其加工余量为2.5mm。3、横向拨叉的轴孔直径为20孔毛坯为实心，不铸造出孔。孔的精度要求介于IT7IT8之间，参照参数文献，确定工艺尺寸余量为钻 ，扩，绞孔钻孔：扩： 铰： 表面粗糙毒均为1.61、 孔端面采用铣一次走刀完表面加工，表面粗糙度为3.6，根据参考文献，其余量为Z=2.5mm2.5 确定切削用量及基本工时工序：粗铣连杆盖底端1. 选择刀具刀具选取不重磨损硬质合金套式面铣刀，刀片采用YG8,，。2. 决定铣削用量1） 决定铣削深度 因为加工余量不大，一次加工完成2） 决定每次进给量及切削速度 根据X51型铣床说明书，其功率为为7.5kw，中等系统刚度。根据表查出 ，则按机床标准选取750当750r/min时按机床标准选取3） 计算工时切削工时：，则机动工时为工序II：铣下面各端面和侧面1. 选择刀具刀具选取不重磨损硬质合金套式面铣刀，刀片采用YG8,，。2. 决定铣削用量4） 决定铣削深度 因为加工余量不大，故可在一次走刀内铣完，则5） 决定每次进给量及切削速度 根据X51型铣床说明书，其功率为为7.5kw，中等系统刚度。根据表查出 ，则按机床标准选取750当750r/min时按机床标准选取6） 计算工时切削工时：l=110 ，则机动工时为工序III：钻2-M12的孔钻M12螺纹底孔确定进给量：根据参考文献表2-7，当钢的，时，。由于本零件在加工孔时属于低刚度零件，故进给量应乘以系数0.75，则根据Z525机床说明书，现取切削速度：根据参考文献表2-13及表2-14，查得切削速度所以根据机床说明书，取，故实际切削速度为切削工时：，则机动工时为工步II：攻丝M12攻螺纹M12mm。 按机床选取，则机动时，攻M12孔工序四：镗直径为81mm的孔加工要求精镗孔81H7，机 床：T6210坐标镗床刀 具：刀具材料为硬质合金、YG8、刀杆尺寸为12mm12mm，长度为500mm。 工步一：镗孔81 (一)计算切削用量：镗孔至81mm，单边余量Z=1.5mm，=1mm,一次加工确定进给量查表3-13，P93机械制造工艺设计手册，加工铸铁，f=0.03-0.16mm/r.根据T4163镗床主轴进给量。取f=0.15mm/r根据有关手册，取V=100m/min则 （2-9）查表4-7-1，P213机械制造工艺手册。T4163坐标镗床主轴转速取=612r/min镗削工时：查P299表7-1机械制造工艺手册。 ，（2-10） 工序V：钻直径为20的孔钻 扩 铰支架孔钻孔确定进给量：根据参考文献表2-7，当钢的，时，。由于本零件在加工孔时属于低刚度零件，故进给量应乘以系数0.75，则根据Z525机床说明书，现取切削速度：根据参考文献表2-13及表2-14，查得切削速度所以根据机床说明书，取，故实际切削速度为切削工时：，则机动工时为2、扩孔利用钻头将孔扩大至，根据有关手册规定，扩钻的切削用量可根据钻孔的切削用量选取根据机床说明书，选取则主轴转速为，并按车床说明书取，实际切削速度为切削工时：，则机动工时为3、 铰孔根据参考文献表2-25，得查参考文献表4.2-2，按机床实际进给量和实际转速，取，实际切削速度。切削工时：，则机动工时为工序VI：车直径为21宽1.1的沟槽车：直径为21宽为1.1的内圆槽 选硬质合金车刀1） 车削深度，因为所车内圆有精度要求，故可以选择ap=1.0mm，多次走刀即可完成所需长度。2）机床功率为7.5kw。查切削手册f=0.140.24mm/z。选较小量f=0.14 mm/z。3） 查后刀面最大磨损及寿命 查切削手册表3.7，后刀面最大磨损为1.01.5mm。查切削手册表3.8，寿命T=180min4） 计算切削速度 按切削手册，查得 Vc98mm/s，n=439r/min,Vf=490mm/s据CA6140卧式车床车床参数，选择nc=475r/min,Vfc=475mm/s,则实际切削速度V c=3.14*80*475/1000=119.3m/min,实际进给量为f zc=V fc/ncz=475/(300*10)=0.16mm/z。5)校验机床功率 查切削手册Pcc=1.1kw,而机床所能提供功率为PcmPcc。故校验合格。最终确定 ap=1.0mm，nc=475r/min,Vfc=475mm/s，V c=119.3m/min，f z=0.16mm/z。6）计算基本工时tmL/ Vf=(12+43)/475=0.052min。 工序V：铣宽15H9槽面1. 选择刀具刀具选取不重磨损硬金三面刃铣刀，刀片采用YG8,，。2. 决定铣削用量7） 决定铣削深度 因为加工余量不大，故可在一次走刀内铣完，则8） 决定每次进给量及切削速度 根据X63型铣床说明书，其功率为为12.5kw，中等系统刚度。根据表查出 ，则按机床标准选取198当198r/min时按机床标准选取9） 计算工时切削工时： ，则机动工时为三、 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。由指导老师的分配，决定设计第九道工序铣宽15mm槽夹具 铣夹具的设计3.1 定位基准的选择本到工序采用圆柱销，削边销和一端面定位。即2面一销定位3.2 切削力及夹紧力计算 刀具：硬质合金三面刃铣刀，（见切削手册表3.28）其中：所以 水平分力：垂直分力： 在计算切削力时，必须把安全系数考虑在内。安全系数为其中：为基本安全系数1.5； 为加工性质系数1.1； 为刀具钝化系数1.1 ； 为断续切削系数1.1。 K5为人力操作疲劳系数 1.3所以 =672.5 N由于选用手动夹紧，由 机械设计手册查得M8螺钉的抗拉力为1024.5大于672.5，故满足要求定位误差的分析：定位误差的分析与计算由于工件定位所造成的加工面相对其工序基准的位置误差简称定位误差，以表示。对夹具设计中采用的某一定位方案,只要其可能产生的定位误差小于工件相关尺寸或位置公差的1/3,或满足前述,见书机械制造技术基础P163；即可认为该定位方案符合加工精度的要求.在加工时夹具相对刀具及切削成形运动的位置经调整后不在变动，因此可以认为加工面的位置是固定的，在这种情况下，加工面对其工序基准位置误差必然是工序基准的位置变动所造成的。造成定位误差的原因是基准位置误差与不重合误差。查书机械制造技术基础P165， 本工件是以端面及孔为定位基准，消除五个自由度，用短圆柱销对孔及端面定位；再用移动压板压紧。孔径D=15mm850.1，而已经知道定位销孔孔径为15，取圆柱销直径为d1=15mm，查表得H=15mm，配合精度为H7/g6。削边销可由公式 求得，其中，D=20mm，查表得b=7， =0.1， =0.25 =0.025取d2=16mm,H=18mm，配合精度为H7/h6。查表：IT7=21um，IT6=13um(a)圆柱销偏差计算es=-7um,则ei=-7-13=-20um基准孔的下偏差EI=0，则上偏差ES=EI+IT7=21um,所以孔偏差为20H7=20，圆柱销偏差20g6=20定位误差：Iw1=X1max=TD1+Td1+Xmin=0.021+0.013+0.007=0.041（b）削边销偏差计算配合精度h6的上偏差es=0，下偏差ei=es-IT6=0-13=-13um基准孔的下偏差EI=0，则上偏差ES=EI-IT6=21um,则孔偏差为81H7=81 ，削边销偏差81g6=81 定位误差：Jw2(x)=2(Tlg+Tlx)=2(0.1+0.025)=0.25Jw2(y)=X2max=TD2+Td2+X2min=0.021+0.013+0=0.034圆柱销与削边销角度误差：IJ(z)= Jw1(y)+Jw2(y)/2l = (0.041+0.034)/2416.38 =0.0100mm因为要加工的槽没有精度要求，固定位误差在合理范围内，能满足要求装 配 图 附 图总 结课程设计即将结束了，时间虽然短暂但是它对我们来说受益菲浅的，通过这次的设计使我们不再是只知道书本上的空理论，不再是纸上谈兵，而是将理论和实践相结合进行实实在在的设计，使我们不但巩固了理论知识而且掌握了设计的步骤和要领，使我们更好的利用图书馆的资料，更好的更熟练的利用我们手中的各种设计手册和AUTOCAD等制图软件，为我们踏入设计打下了好的基础。课程设计使我们认识到了只努