机械制造技术课程设计连杆盖零件的加工工艺及钻2M12螺纹孔夹具设计【全套图纸】

1、设计说明书题目：连杆盖零件的工艺规程及钻2-m12螺纹孔夹具设计 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。连杆盖加工工艺规程及其钻2-m12螺纹孔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、

2、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。全套图纸，加153893706abstrctthis 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 va

3、rious knowledge.the reduction gear box body components technological process and its the processing 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 techn

4、ological 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

5、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

6、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, cla

7、mp, 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 2二. 工艺规程设计32.1确定毛坯的制造形式 42.2基面的选择 52.3制定工艺路线 42.4机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的确定 52.5确定切削用量及基本工时8三 夹具设计 173.1问题的提出173.2 定位基准的选择183.3切削力与夹紧力计算193.4定位误差的分析193.5夹具设计及操作简要说明20总 结22致 谢23参考文献 24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

8、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。连杆盖的加工工艺规程及其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

9、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主要起连接作用1.2 零件的工艺分析连杆盖有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材料为ht

10、200，考虑到拖拉机运行时经常需要挂倒档以倒行或辅助转向，因此零件在工作过程中经常受到冲击性载荷，采用这种材料零件的强度也能保证。由于零件成批生产，而且零件的轮廓尺寸不大，选用砂型铸造，采用机械翻砂造型，铸造精度为2级，能保证铸件的尺寸要求，这从提高生产率和保证加工精度上考虑也是应该的。2.2 基面的选择的选择粗基准选择应当满足以下要求：（1）粗基准的选择应以加工表面为粗基准。目的是为了保证加工面与不加工面的相互位置关系精度。如果工件上表面上有好几个不需加工的表面，则应选择其中与加工表面的相互位置精度要求较高的表面作为粗基准。以求壁厚均匀、外形对称、少装夹等。（2） 选择加工余量要求均匀的重要

11、表面作为粗基准。例如：机床床身导轨面是其余量要求均匀的重要表面。因而在加工时选择导轨面作为粗基准，加工床身的底面，再以底面作为精基准加工导轨面。这样就能保证均匀地去掉较少的余量，使表层保留而细致的组织，以增加耐磨性。（3） 应选择加工余量最小的表面作为粗基准。这样可以保证该面有足够的加工余量。（4） 应尽可能选择平整、光洁、面积足够大的表面作为粗基准，以保证定位准确夹紧可靠。有浇口、冒口、飞边、毛刺的表面不宜选作粗基准，必要时需经初加工。（5） 粗基准应避免重复使用，因为粗基准的表面大多数是粗糙不规则的。多次使用难以保证表面间的位置精度。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

12、是非常重要的。先选取40外圆为定位基准，利用v型块为定位元件。3.2.2 精基准的选择精基准的选择应满足以下原则：（1）“基准重合”原则 应尽量选择加工表面的设计基准为定位基准，避免基准不重合引起的误差。（2）“基准统一”原则 尽可能在多数工序中采用同一组精基准定位，以保证各表面的位置精度，避免因基准变换产生的误差，简化夹具设计与制造。（3）“自为基准”原则 某些精加工和光整加工工序要求加工余量小而均匀，应选择该加工表面本身为精基准，该表面与其他表面之间的位置精度由先行工序保证。（4）“互为基准”原则 当两个表面相互位置精度及自身尺寸、形状精度都要求较高时，可采用“互为基准”方法，反复加工。（

13、5）所选的精基准 应能保证定位准确、夹紧可靠、夹具简单、操作方便。以11和20孔（一面2销）为定位精基准，加工其它表面及孔。主要考虑精基准重合的问题，当设计基准与工序基准不重合的时候，应该进行尺寸换算，这在以后还要进行专门的计算，在此不再重复。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t5面工序：铣t6面工序：镗直径为81mm的孔工序：钻的孔工序：铣t2.t3，和t1的面工序：钻2-m12的孔 工序：车直径为21，宽1.1的沟槽工序x：

14、铣宽15mm的槽。工序xi：质检工序xii：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t5面工序：铣t6面工序：镗直径为81mm的孔工序：钻的孔工序：铣t2.t3，和t1的面工序：钻2-m12的孔 工序：车直径为

15、21，宽1.1的沟槽工序x：铣宽15mm的槽。工序xi：质检工序xii：入库2.4 机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的确定连杆盖零件材料为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、连杆盖的轴孔直径为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

16、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iii：以40外圆面，81内圆面和t6为基准面铣t5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iv：以40外圆面，81内圆面和t5为基准面铣t6面1. 选择刀具刀具

17、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v：以t1，t6，t4为基准加工81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，

18、=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vi：81内圆面和t6为基准面钻 扩 铰钻孔确定进给量：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

19、，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vii：以81和t6为基准铣t2，t3和t1的面：以40外圆面，81内圆面和t5为基准面铣t6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7） 决定铣削深度 因为加工余

20、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9） 计算工时切削工时：l=43 ，则机动工时为工序viii：以81和41为基准钻2-m12底孔，并攻丝m12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m

21、12攻螺纹m12mm。 按机床选取，则机动时，攻m12孔工序ix：以81和41为基准车21宽1.1的沟槽车直径为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ca6

22、140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x：铣宽15h9槽面1. 选择刀具刀具选取不重磨损硬金三

23、面刃铣刀，刀片采用yg8,，。2. 决定铣削用量10） 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11） 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12） 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viii道工序钻2-m12螺纹孔的夹具设计3.1问题的提出 本夹具主要是钻2-m12螺纹孔，精度要求不高，主要考虑如何提高加工效率上。3.2 定位基准的选择在加工2-m12

24、螺纹孔之前，20孔及其端面已经加工完毕，可以采用已经加工好的20孔定位，。即经典的一面2销定位，端面限制3个自由度，圆柱销限制2个自由度，挡销限制1个自由度，这样空间的六个自由度就限制完全了，同时采用开口垫圈压紧工件即可满足要求。3.3切削力和夹紧力的计算由于本道工序主要完成工艺孔的钻孔加工，钻削力。由切削手册得：钻削力 式（5-2）钻削力矩 式（5-3）式中： 代入公式（5-2）和（5-3）得 本道工序加工工艺孔时，夹紧力方向与钻削力方向相同。因此进行夹紧立计算无太大意义。只需定位夹紧部件的销钉强度、刚度适当即能满足加工要求。3.4定位误差分析本工序选用的工件以圆孔在心轴上定位，圆柱销为水平

25、放置，由于定位副间存在径向间隙，因此必将引起径向基准位移误差。在重力作用下定位副只存在单边间隙，即工件始终以孔壁与心轴上母线接触，故此时的径向基准位移误差仅存在z轴方向，且向下，见下图。式中 定位副间的最小配合间隙（mm）； 工件圆孔直径公差（mm）； 定位销外圆直径公差（mm）。3.5夹具设计及操作的简要说明使用圆柱销和挡销定位，开口压板的压紧力即可指定可靠的卡紧力。同时我们采用快换钻套，当导向的钻套磨损后，我们松开螺钉可以快速地换下钻套。保证导向的精度，这样就大大的提高了生产效率，适合于大批量生产。总 结这次设计是大学学习中最重要的一门科目，它要求我们把大学里学到的所有知识系统的组织起来，

26、进行理论联系实际的总体考虑，需把金属切削原理及刀具、机床概论、公差与配合、机械加工质量、机床夹具设计、机械制造工艺学等专业知识有机的结合起来。同时也培养了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。所以在设计中既了解了基本概念、基本理论，又注意了生产实践的需要，将各种理论与生产实践相结合，来完成本次设计。这次设计是培养学生综合运用所学知识,发现,提出,分析和解决实际问题,锻炼实践能力的重要环节,更是在学完大学所学的所有专业课及生产实习的一次理论与实践相结合的综合训练。这次毕业设计使我以前所掌握的关于零件加工方面有了更加系统化和深入合理化的掌握。比如参数的确定、计算、材料的选取、加工方式的选取、刀具选择、量具选择等； 也培养了自己综合运用设计与工艺等方面的知识； 以及自己独立思考能力和创新能力得到更进一步的锻炼与提高；再次体会到理论与实践相结合时，理论与实践也存在差异。回顾起此次设计，至今我仍感慨颇多，的确，从选题到完成定稿，从理论到实践，在整整一学期的日子里，可以说学到了很多很多的的东西，同时巩固了以前所学过的知识，而且学到了很多在书本上所没有学到过的知识。通过这次毕业设计使我懂得了理论与实际相结合是很重要的，只有理论知识是远远不够的，只有把所学的理论知