机械制造技术课程设计-连杆盖加工工艺及钻2-φ12.2孔夹具设计.doc

目录1 绪论12 连杆盖加工工艺规程设计22.1分析连杆盖22.1.1连杆盖的作用22.1.2连杆盖的工艺研究22.2铸件毛坯制造形式的确定32.2.1选择基面32.2.2工艺路线方案的确定32.2.4切削用量的计算53专用工装设计163.1引出问题163.2钻212.2163.2.1原始质料的研究163.2.2选择使用定位的基准163.2.3研究计算切削力与夹紧力163.2.4 研究误差和计算183.2.6 夹具设计及操作的使用要说明193.3小结20参考文献21全套图纸加扣3012250582 1 绪论机械加工过程当中的机械加工的工艺编制以及专用夹具的设计是在学完了大学期间的所有的课程以后，而进行的一次理论和实际相联系在一起的设计；综合的运用所学知识，提高了我们对所学的机械类专业的知识以及技能，也为以后自己从事的这类技术的工作打下比较强的基础。产品的加工工艺设计是体现产品的设计，以及确保证产品的质量和能源的节约与减少生产成本比较重要的方法，是企业单位进行产品生产的准备，计划的调度、加工的操作、生产的安全以及技术的检测与健全的劳动组织的比较重要的根据，也是生产企业生产新品种、提高质量、提高生产水平，对零件的新老更换与调高经济效益的技术都有了保障。专用夹具也是加工系统中非常主要的构成部分，不管是传统还是现代的制造系统的加工，专用工装都是非常主要的。所以，比较好的专用工装可以提高工人加工的产量的校率，对提高工件加工的精度降低，工件加工的成本等都有了保障，也可以扩大机床的使用范围，就能让零件在满足加工精度的条件下，提高效率以及降低生产的成本。现在的社会市场的竞争非常的激烈以及企业信息化的要求,厂家对专用工装的设计与加工要求都比较的高。1、历史发展阶段夹具的使用从出现到至今，大概能够分成几个阶段：首先主要体现在夹具和人的相结合上面，这时段的夹具主要作为人的辅助的工具来使用，是机械加工过程加速的完善；其次，夹具成为了人以及加工机床之间的桥梁，夹具的机能所发生的变化，其主要用来加工工件的定位以及夹紧。人们越来越能够体会到，夹具和操作人员的改进工作以及及加工机床的性能的增高都有着比较密切的关系，因此对专用夹具引起了足够的重视；现阶段夹具表现在夹具以及机床相结合，夹具当作加工机床的一个部分，成为了机械加工当中不能够减少的工艺的装备。2 连杆盖加工工艺规程设计2.1分析连杆盖2.1.1连杆盖的作用这次我的设计的是连杆盖零件的工艺以及夹具的设计，连杆盖零件主要的作用是支撑以及固定的各个零件的作用的，连杆盖是比较关键的零件。零件是不是具有平稳的性直接关系到零件的加工的质量，假如连杆盖的平面的精度有所减少的话，而机器的使用的价值也就有所降低。2.1.2连杆盖的工艺研究 连杆盖使用40钢件的材料，40钢材料制造的工艺不难，而且铸造的产品性能以及减震的性能都非常的好。 连杆盖待加工的表面以及表面所要求得精度，分析下面几点：（1）重要的加工面：1）加工38的平面保证满足尺寸38，平行度的误差是2）铣27mm两侧平面，并且要达到平行度的误差的要求3）铣99mm两侧面4）镗65.5孔（2）主要的加工基准的面：1）以27mm平面作为加工基准的加工的表面本组加工的加工表面有： 连杆盖工件的上表面的各个孔以及连杆盖工件的顶平面2）以侧面的平面来作为加工基准的加工的表面本组加工的表面有：主要就是镗65.5孔2.2铸件毛坯制造形式的确定连杆盖的材质选用40钢。因为连杆盖为中型生产加工的水平，而且连杆盖的形状大，铸件平面的性能的要求不低，故能够使用铸件性能比较平稳的机器砂模铸造，不仅实用批量生产。也方便了铸造的加工程序，并而且还能够增加劳动的生产校率。2.2.1选择基面（1）选取连杆盖零件粗加工的基准 相对连杆盖工件来说，根据互为加工基准的选用的原则，选取连杆盖工件的平面来当作连杆盖制造的粗基准，能够采用夹紧机构对平面进行压紧，用27mm面的定位块支承与27mm面的中孔，来当作重要的定位基准，来限制，各个的自由度。其次使用一个面来定位去掉向的自由度，来达到定位最终目的。（2）精加工基准的选用 主要要考虑到基准重合的要求，以及考虑方便于装夹的问题，选择已经加工完成的27mm平面以及侧平面来作为连杆盖精加工的基准。2.2.2工艺路线方案的确定编制机械制造的路线，重要的就是合理使用制造过程中的方法与划分加工的阶段。(1)工件制造方法的选择，应该从待加工工件的表面，技术要求来考虑，重要的就是要加工面尺寸位置度与表面的光洁度，还要研究整个零件各方面有影响的因数。正常是依据重要的表面精度的要求首先制定最终加工的方法，其次再决定很多准备工序的加工的方法，再制定别的次要的表面的加工的方法。(2)确定各个表面加工的方法以后，就要分析研究制定的加工的方法在机械加工工艺路线当中的大概的顺序，加工的主线为定位的基准面，仔细安排热处理的工序与其它辅助的工序。(3)加工路线方案的制定。当零件生产的批量不一样时，工件的加工工艺的路线也会有比较大的区别，现在制定出连杆盖中批生产时的机械制造路线的思路。看下面表.表 2.1 思路一工 序 号 工 名 序 称 工 序 内 容10铸造铸造成型20时效热处理30镗镗65.5孔40钻钻扩212.250铣铣38mm两侧平面60铣铣99mm两侧面70铣铣结合平面80铣铣27mm台阶平面90铣铣5mm槽100钳工去毛刺表2.2 思路二工 序 号 工 名 序 称 工 序 内 容10铸造铸造成型20时效热处理30铣铣38mm两侧平面40铣铣27mm台阶平面50镗镗65.5孔60铣铣99mm两侧面70铣铣结合平面80钻钻扩212.290铣铣5mm槽100钳工去毛刺工艺方案的的比较与讨论：方案二和方案一不一样的是把加工孔以及加工平面的工序 放到了后面。钻削完平面的孔的孔等，别的先与后的顺序都没有变化。经过研究知道方案变动了以后连杆盖生产的效率有了提高。并且相对于工件的尺寸的精度，以及位置的精度，都具有很大程度的好,满足了先加工面后加工孔的制造工艺的原理。从提高制造零件的效率和保证精度的两个因数下来讲，得出方案二非常的合理。所以我使用按思路二的方案来加工连杆盖。最终的详细方案见卡片2.2.4切削用量的计算工序，铣38mm两侧平面已经给定的条件：连杆盖的材质选择40钢，铸件毛胚。选择X62W式铣床。根据参考书籍7附表30.34使用硬质合金材料的面铣刀， ，齿的个数是，使用的刀具是粗齿型状的。一个边的余量是： 深度加工：每个齿的进给量：按照参考书籍3附表2.3.72，选择加工的速度：根据参考书籍 6的表31.33，取。机床主轴制造零件时的转速： 式（2.1）式子当中 制造速度； 刀具的的宽度。依据式子2.4机床主轴制造零件时的转速：依据教科书4的表3.2.76 制造的实际的速度：加工时进给的距离： 每一分钟加工时进给的距离： ：按照参考书籍献7附表2.1.89,工序铣99mm两侧面知道的条件：连杆盖选择40钢的材料，铸件。机床使用 X62W式的铣床。根据教科书7的表37.32刀具使用材料的面铣刀：， ，齿的个数为12，其为细齿型状的铣刀。加工494mm平面的一个边的余量： 深度加工：每一齿的进给的距离：依据教科书 7的表31.32，取速度加工：依据依据教科书7的表21.34，取机床主轴制造时的转速，依据式子（2.4）计算：依据教科书7的表3.2-32 加工实际的速度：加工进给的距离，根据式子（1.4）得：每一分工作台进给的距离： 加工所用的时间零件加工层的距离：依据毛坯的大小得出， 铣刀切入的距离： 铣刀切出的距离：得 1次加工机床所用的工时：按照参考书籍5附表2.2.47可能够知道制造辅助的用时切削所用的时间切削层加工层的距离：依据毛坯的大小得出 铣刀切入时的距离：精切削刀具切出时的距离：取 1次加工加工所使用的时间：依据参考书籍5附表2.3.42能够知道加工的辅助的时间工序：铣结合平面（1）粗铣结合平面所给的条件使用40钢的材料，铸件。使用X62W式的铣床。依据教科书7的表3137选择材质为的硬质合金铣刀， ，齿数，此为粗齿铣刀。 ，按照参考书籍9附表3.7与3.6 参考书籍9附表3.8 依据铣床使用的说明书加工的实际速度：每一分钟工作台进给的距离： 工作台进给的距离： 所使用的时间：（2）精铣结合平面所知道的条件使用40钢的材料，铸件。使用X62W式的铣床。依据教科书7的表3435刀具使用材料做的面铣刀， ，齿的个数是12，这个为细齿形状的铣刀。加工30mm平面的一个边的余量： 深度加工： 加工工序的余量选择 被加工的零件切削加工的速度为 铣床主轴是 机床工作台的进给量： 基本工时：工序：铣5mm槽使用YG6合金的材料的铣刀 1）深度加工以及宽度 因为加工的距离较大，可以分两次干 2）每一个齿的进给距离 根据教科书12资料表3.6 3）制造时的速度与每60秒的进给量距离 制造时的速度：根据教科书9资料表3.33取 计算 因此 使用X62W式铣床，依据机床的使用说明，依据参考书籍9资料表4.1.39，得到，故制造实际的速度是 ，铣床工作台的每60秒的进给距离可得 依据铣床使用说明，得到 4）制造所用时间：列出的式子中，按照参考书籍9附表3.29，得到按照参考书籍9附表3.28，得到 工序：钻扩212.2连杆盖使用的是40钢铸铁的材料，待钻削孔的宽度为8mm。使用Z525机床来对8mm孔进行加工，现加工孔到6.7，然后使用M8的丝攻。在来攻M8的螺纹，选取M8机用丝锥来加工螺纹。首先加工至12.2孔连杆盖的材质是40钢铸铁，孔的直径钻到12.2mm，表面的粗糙度为。加工的机床选取Z525钻床，加工的刀具是：12.2mm的钻头， 1）切削加工用量的确定机床进给量 的确定 按照参考书籍献7附表21.17能够得出，知道孔的深度的比为，故。依据Z525式钻床使用说明，取。依据教科书7的表21.7，钻头的强度可以承受的加工进给距离。知道Z525机床的进给机构能承受的轴向力；依据机床的使用说明能够知道，按照参考书籍7附表24.8，可以接受的钻床进给距离。知道所使用的进给距离较小和以及相比，因此所使用的能够满足要求。制造的速度， ， 与制造的功率， 依据附表23.16，由插入法得出：，由于切削的实际条件与上面的表里所能得出的条件不同，因此应该对得出的结论来进行改正。根据参考书籍7的资料表23-2，故依据Z525机床的使用说书，取。切削实际的速度为依据教科书7的表22.5，故校验机床的使用功率 制造的功率得 机床可以使用的功率因此使用制造的用量能够满足。计算，得出， 扩13孔使用Z525式钻床来对孔加工使用13钻头进给量：进给量切削速度：查参考书5附表2.2.106，使用依据式2.4机床主轴制造时的速度：，取回转时的速度：得到制造实际的加工速度： 扩13孔所需要的时间被切削层的距离：钻头切入的距离：钻头切出的距离： 1次加工就可以所需要的时间：工序：镗65.5孔粗镗65.5孔 刀具材料： 硬质合金YG8,=10,=45,=0,b=0, 刀竿尺寸: 12x12 长150确定切削深度： ,一次加工完成.确定进给量: 根据机械制造加工工艺手册表313,刀杆直径 12x12，加工零件材料为灰铸铁，工件加工直径105，切削深度故取得根据机械制造加工工艺手册附表4-7-2，T616镗床说明书，取 确定切削速度:根据表319,由于加工零件材料为灰铸铁，硬度为， ，故,现取,故 （2-41）根据表47-1,机床说明书，取,确定切削时间:根据机械制造工艺手册表7-1 （2-42）其中： （2-43） 取 4 故切削时间: （2-48）精镗65.5孔确定切削深度： ,一次加工完成.确定进给量:根据机械制造加工工艺手册表319,刀杆直径 12x12，加工零件材料为灰铸铁，工件加工直径65.5，切削深度a=0.75mm故取得；根据机械制造加工工艺手册附表4-7-2，T616镗床说明书，取。确定切削速度:根据表319,由于加工零件材料为灰铸铁，硬度为， ，故,现取,故 n= （2-45）根据表47-1,查机床说明书，取 ,确定切削时间: 根据机械制造工艺手册表7-1 （2-46）其中： 取 故切削时间: （2-47） 工序：去毛刺，全尺寸检验2.3小结零件加工工艺的文件，是工件生产加工的时候，以及工人正确操作的方法指导的文件。对于加工零件加工工艺的的编制工作，能够知道零件的加工工艺对生产以及工艺的水平有着非常重要的影响力。生产量的规模的大或者小。以及工艺水平的高和低。和解决不同制造的问题的办法与手段，都要在工件的加工工艺来看出来。20 3专用工装设计3.1引出问题为了提高零件的生产量，保证零件制造达到使用的要求量，使工人的劳动的强度能够有所减低。所以制造连杆盖时，就非常有必要设计专用的夹具，经过和指导老师商量，确定设计钻212.2的专用夹具一套，用于X62W铣床，刀具为硬质合金的铣刀，来对平面进行加工。3.2钻212.23.2.1原始质料的研究本次设计的夹具主要是用来钻212.2，铣钻212.2对轴承孔的中心线要达到对称度的要求，和其平面两边的位置度的要求。在加工钻212.2时，为了确保达到工件的技术的要求，最重要的是找到零件定位的基准。此时，应研究咋样才能快速的加工出零件，和对工人劳动强度尽量的减少。3.2.2选择使用定位的基准研究连杆盖的零件图能够看出：分析钻212.2时，底平面对钻212.2的中心线具有位置度的要求。为了使连杆盖工件的定位的误差，满足要求的范围以内，选择底面以及底面孔的中心线的定位的方式，本种定位方式在结构上面简单比较好操作。3.2.3研究计算切削力与夹紧力刀具使用硬质合金材料制造的钻头 依据教科书籍4资料表236 可以得出制造加工力的计算公式： 计算：分析连杆盖受到的加工力与压紧力的境况，研究在制造的时对压紧没有好处的瞬间的状态，依据静力平衡来推出理论上的压夹紧力。然后为确保夹紧的牢固，再乘安全的系数来作为实际的所需的夹紧力的数值，得： 安全的系数K可以按照下面的式子来计算： 公式当中：为多种因素的安全的系数，根据参考书籍4134能够知道它公式的参数： 计算： 得到 算出要使用的实际的压紧力不大，为了使设计的夹具简单而使用方便，决定使用手动螺旋的压紧机构。根据参考书籍42328，得出使用移动压板的螺旋压紧机构时；能够拥有的压紧力由下面列出的式子来得到：公式当中参数根据参考书籍4能够知道： 公式当中： 夹紧所用的力：本铣床夹具选择方式为螺旋夹紧的机构，使用螺栓经过压板来对工件进行压紧根据附表得出：原动力的式子可得因次： 所以： 所以制造实际的压紧力不大，为了使本铣夹具的结构简单，好使用，因此使用手动螺旋的机构来对工件进行夹紧。3.2.4 研究误差和计算为了达到加工工序的加工的要求，就要使工序当中误差的总不能大于该工序所要求的公差尺寸。和铣床夹具具有关系的加工的误差，通常可以使用下面的式子来表示： 根据参考书籍4能够知道：定位的误差 ： 公式当中：， 而且： ，故 夹紧时的误差 ： 根据资料4附表1317得。 ：要比低夹具相对刀具所产生的误差：得所有误差一共：根据上面的研究可以知道，本铣床夹具能够达到工件的加工的精度