K689-连杆的工艺规程及铣零件22h12两侧面夹具设计【中心距130】
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中心距130
K689
连杆
工艺
规程
零件
22
h12
侧面
夹具
设计
中心
130
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1304139763
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设计说明书题目:连杆的工艺规程及夹具设计目 录课程设计任务书3零件图纸41:课程设计的目的与要求51.1:课程设计的目的51.2:课程设计的要求52:零件分析62.1:零件的作用分析62.2:零件的工艺分析63:机械加工工艺规程设计73.1:毛坯设计73.2:工艺路线的拟定73.3:加工设备及工艺装备的选择93.4:加工余量的确定103.5:时间定额的确定104:专用夹具设计144.1:工件自由度分析144.2:工件定位和夹紧方案的确定164.3:定位误差的分析与计算164.4:刀具对刀、导向方案的确定174.5:夹紧力的确定174.6:夹具整体结构说明195:课程设计的体会与感想196:参考文献207:附录:工艺文件237.1:工艺过程卡237.2:工序卡257.3:专用夹具装配图277.4:专用夹具零件图288:课程设计成绩评定表28课程设计任务书学生姓名: 专业班级: 指导教师: 工作单位: 题目:机械加工工艺路线及专用夹具设计初始条件:1、零件图2、生产纲领:10000 件/年 要求完成的主要任务1、绘制夹具装配图 1 张 (A1 图纸)2、绘制夹具零件图 1 张(A4 图纸)3、制作工艺过程卡 1 份4、制作工序卡 1 份5、编写课程设计说明书 1 份 时间安排:课程设计动员准备课程设计理论学习工艺路线设计绘制总装图、零件图、编写工艺文件编写课程设计说明书课程设计答辩合计1 天3天2 天5-7天 2天1-2 天2.5周指导教师签名:年月日系主任(或责任教师)签名:年月日零件图纸1:课程设计的目的与要求1.1:课程设计的目的机械制造技术课程设计是培养机械工程类专业学生岗位能力的重要实践性教学环节,它要求学生能全面综合地运用所学的理论和实践知识,进行零件机械加工工艺规程和工艺装备的设计。其基本目的是: (1)培养工程意识。通过课程设计,结合生产实际,贴近就业岗位,培养学生分析和解决机械制造工程的实际问题的能力,培养工程意识,做到学以致用。 (2)训练基本技能。通过课程设计,使学生掌握工艺规程和工艺装备设计的方法和步骤,初步具备设计工艺规程和工艺装备的能力,进一步培养学生识图、绘图、计算和编写技术文件的基本技能。 (3)培养质量意识。技术设计是根据产品质量的要求而进行的,应在保证质量的前提下,充分考虑生产率和经济性。通过课程设计,可以强化质量意识,使学生学会协调技术性和经济性的矛盾。(4)培养规范意识。通过课程设计,使学生养成遵守国家标准的习惯,学会使用与设计有关的手册、图册、标准和规范。1.2:课程设计的要求学生应认真阅读有关设计资料和课程设计指导书,分析多种设计方案,选择正确合理的设计方案。学生必须以科学务实和诚信负责的态度对待自己所作的技术决定、数据和计算结果,注重理论联系实际,充分发挥主观能动性,在教师指导下独立完成设计任务。基本要求是: (1)内容完整,步骤齐全。设计过程中必须按设计步骤确定相应的设计内容,并对各项内容进行论述与说明,有分析有结论;引用的公式、数据均应说明出处;应层次分明,文理通顺。 (2)设计内容与说明书的数据和结论应一致,内容表达清楚,图纸准确规范,简图应简洁明了,正确易懂。 (3)正确处理继承与创新的关系。设计中要继承和发展生产实践中积累的经验和成果,不能盲目照搬,应在继承的基础上根据具体条件和要求敢于创新。(4)正确使用标准和规范。设计中应尽量采用新标准和规范,对使用的图表、文字、技术参数、术语、代号等均应符合有关新标准和规范,表达无误。(5)尽量采用先进设计手段。应采用计算机绘图和计算机辅助工艺规程设 计,以加快设计进程,提高设计质量。2:零件分析2.1:零件的作用分析零件图的作用:联动,拨动,定位和支撑的作用。2.2:零件的工艺分析连杆有2个加工面他们相互之间没有任何位置度要求。1:以38顶端面和外圆为基准的加工面,这组加工面主要是38底端面,28孔。2:以28孔为基准的加工面,这组加工面主要是其他面及孔的加工。3:机械加工工艺规程设计3.1:毛坯设计HT200的可铸性好,因此可用铸造的方法因为是成批生产,采用砂型铸造的方法生产铸件毛坯,既可以提高生产率,又可以提高精度而且加工余量小等优点。3.2:工艺路线的拟定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。在生产纲领已确定为成批生产的条件下,可以考虑采用万能型机床配以专用夹具,并尽量使工序集中在提高生产率。除此以外,还应当考虑经济效果,以便使生产成本尽量降下来。 制定以下两种工艺方案:方案一1铸造砂型铸造。2时效处理时效处理。3铣粗精铣零件23.4a12一侧面。4铣粗精铣零件23.4a12另一侧面。5镗粗精镗28的孔6铣粗精铣零件左端面。7钻钻零件2-M8X1螺纹孔。8铣合件,粗精铣零件22h12两侧面。9镗合件,粗精镗零件45H7孔、28H7孔。10检验去毛刺,检验。11入库涂油,入库。方案二1铸造砂型铸造。2时效处理时效处理。3镗粗精镗28的孔4铣粗精铣零件23.4a12一侧面。5铣粗精铣零件23.4a12另一侧面。6铣粗精铣零件左端面。7钻钻零件2-M8X1螺纹孔。8铣合件,粗精铣零件22h12两侧面。9镗合件,粗精镗零件45H7孔、28H7孔。10检验去毛刺,检验。11入库涂油,入库。工艺方案一和方案二的区别在于方案一先铣端面,再镗孔,工序安排紧凑合理,可以更好的保证加工精度要求和位置度要求,综合考虑我们选择方案一。具体的加工路线如下1铸造砂型铸造。2时效处理时效处理。3铣粗精铣零件23.4a12一侧面。4铣粗精铣零件23.4a12另一侧面。5镗粗精镗28的孔6铣粗精铣零件左端面。7钻钻零件2-M8X1螺纹孔。8铣合件,粗精铣零件22h12两侧面。9镗合件,粗精镗零件45H7孔、28H7孔。10检验去毛刺,检验。11入库涂油,入库。3.3:加工设备及工艺装备的选择加工工序设备及型号夹具量具粗精铣零件23.4a12一侧面。X51铣床专用夹具游标卡尺粗精铣零件23.4a12另一侧面。X51铣床专用夹具游标卡尺粗精镗28的孔T616镗床专用夹具游标卡尺粗精铣零件左端面。X51铣床专用夹具游标卡尺钻零件2-M8X1螺纹孔。Z525钻床专用夹具游标卡尺合件,粗精铣零件22h12两侧面。X51铣床专用夹具游标卡尺合件,粗精镗零件45H7孔、28H7孔。T616镗床专用夹具游标卡尺3.4:加工余量的确定加工工序加工尺寸毛坯尺寸余量粗精铣零件23.4a12一侧面。3823.43826.43mm粗精铣零件23.4a12另一侧面。3823.43826.43mm粗精镗28的孔2823.4实心28粗精铣零件左端面。681568151323mm钻零件2-M8X1螺纹孔。M8实心8mm合件,粗精铣零件22h12两侧面。50.82250.8286mm(两端)合件,粗精镗零件45H7孔452239226mm3.5:时间定额的确定工序:铣38的底端面 1. 选择刀具刀具选取不重磨损硬质合金端铣刀,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:合件,粗精铣零件22h12两侧面。 1. 选择刀具刀具选取不重磨损硬质合金端铣刀,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,一次加工完成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1000当1000r/min时按机床标准选取6) 计算工时切削工时:,则机动工时为工序:钻2-M8螺纹孔确定进给量: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:,则机动工时为攻丝M8攻螺纹M8mm。 按机床选取,则机动时,4:专用夹具设计4.1:工件自由度分析 基准是用来确定生产对象上几何要素间的几何关系所依据的那些点、线、面。根据基准的不同功能,基准分为设计基准和工艺基准两大类。1. 设计基准 在零件图样上所采用的基准,称为设计基准。2. 工艺基准零件在工艺过程中所采用的基准,称为工艺基准。工艺基准按用途不同,又分为装配基准、测量基准、工序基准和定位基准。(1)装配基准装配时用以确定零件在部件或产品中的位置的基准,称为装配基准。(2)测量基准测量时用以检验已加工表面尺寸几 位置的基准,称为测量基准。(3)工序基准在加工工序中,用以确定本工序被加工表面家工后的尺寸、形状及位置的基准,称为工序基准。(4)定位基准工件定位时所采用的基准,称为定位基准。本道工序合件,粗精铣零件22h12两侧面,精度高,因此我们采用已加工好的28孔定位,因为孔径自身较小,切削力较小,因此不在采用其他的辅助定位,压板的压紧力即可以满足要求。工件通过心轴和定位支撑板进行定位,心轴限制5个自由度,分别为X,Y,Z方向;Y,Z旋转;定位支撑板限制一个自由度,为X旋转。4.2:工件定位和夹紧方案的确定工件通过心轴和定位挡销进行定位。使用开口垫圈和压板压紧工件,属于单个螺旋夹紧机构。能够满足夹紧力的需求。4.3:定位误差的分析与计算本工序选用的工件以圆孔在心轴上定位,心轴为水平放置,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); 心轴外圆直径公差(mm)。图 心轴水平放置时定位分析图4.4:刀具对刀、导向方案的确定圆形对刀块高度对刀装置,主要用于加工平面,选用圆形对刀块(JB/T 8031.1-1999)。4.5:夹紧力的确定(1)刀具: 采用端铣刀 31mm z=24机床: x51立式铣床 由3 所列公式 得 查表 9.48 得其中: 修正系数 z=24 代入上式,可得 F=889.4N 因在计算切削力时,须把安全系数考虑在内。安全系数 K=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 所以 (2)夹紧力的计算 选用夹紧螺钉夹紧机 由 其中f为夹紧面上的摩擦系数,取 F=+G G为工件自重 夹紧螺钉: 公称直径d=12mm,材料45钢 性能级数为6.8级 螺钉疲劳极限: 极限应力幅:许用应力幅:螺钉的强度校核:螺钉的许用切应力为 s=3.54 取s=4 得 满足要求 经校核: 满足强度要求,夹具安全可靠,使用快速螺旋定位机构快速人工夹紧,调节夹紧力调节装置,即可指定可靠的夹紧力。4.6:夹具整体结构说明夹具体为承载件,承载定位元件,夹紧元件,导向元件。定位元件:心轴和定位挡销,用于定位工件,限制工件自由度,保证工件的定位误差。夹紧元件:开口垫圈和压板。单个螺旋夹紧机构。导向元件:圆形对刀块,用于对位铣刀。5:课程设计的体会与感想1:质量的优势:a:在铣完38的上下端面后,就进行镗28的孔的工序,这样可以减少零件的装夹次数,进而大幅度的减少了因多次装夹而引起的误差,提高了零件的加工精度。b:在合件,粗精铣零件22h12两侧面,设计了专用夹具,保证了加工零件22h12两侧面,为后面孔等部分加工提供了良好的条件,能够保证孔的同轴度要求和表面粗糙度等要求。2:成本优势:a:零件毛坯使用了铸造件,这样足加工精度要求的同时,极大的降低了生产成本,也大幅的提高了生产效率。b:对于一些表面的铣、削加工,其表面粗糙度、尺寸精度要求不高时,至进行粗加工,这要可以缩短工时,节约生产成本。3:操作优势:a:使用了专用夹具,可以很方便的装夹工件,以及进行加工。b:由于采用了铸件毛坯,一些的可以铸造出来的面和孔已铸造出,且不需要后面的机械加工。6:参考文献1许晓旸,专用机床设备设计M.重庆:重庆大学出版社,2003.2孙已德,机床夹具图册M.北京:机械工业出版社,1984:20-23.3贵州工学院机械制造工艺教研室,机床夹具结构图册M.贵阳:贵州任命出版社,1983:42-50.4东北重型机械学院等,机床夹具设计手册M.上海:上海科学技术出版社,1979.5孟少龙,机械加工工艺手册第1卷M.北京:机械工业出版社,1991.6金属机械加工工艺人员手册修订组,金属机械加工工艺人员手册M.上海:上海科学技术出版社,1979.7李洪,机械加工工艺手册M.北京:机械工业出版社,1990.8马贤智,机械加工余量与公差手册M.北京:中国标准出版社,1994.9上海金属切削技术协会,金属切削手册M.上海:上海科学技术出版社,1984.10周永强,高等学校毕业设计指导M.北京:中国建材工业出版社,2002.11刘文剑,曹天河,赵维,夹具工程师手册M.哈尔滨:黑龙江科学技术出版社,1987.12余光国,马俊,张兴发,机床夹具设计M.重庆:重庆大学出版社,1995.13东北重型机械学院,洛阳农业机械学院,长春汽车厂工人大学,机床夹具设计手册M.上海:上海科学技术出版社,1980.14李庆寿,机械制造工艺装备设计适用手册M.银州:宁夏人民出版社,1991.15廖念钊,莫雨松,李硕根,互换性与技术测量M.中国计量出版社,2000:9-19.16王光斗,王春福,机床夹具设计手册M.上海科学技术出版社,2000.17乐兑谦,金属切削刀具.机械工业出版社18吴拓,简明机床夹具设计手册.化学工业出版社,2010.19孙丽媛,机械制造工艺及专用夹具设计指导M.冶金工业出版社,2010.20李益民,机械制造工艺设计简明手册M.机械工业出版社,1994.21李名望,机床夹具设计实例教程M.化学工业出版社,2009.22李旦,邵东向,机床专用夹具图册M.哈尔滨:哈尔滨工业大学出版社,2005.297:附录:工艺文件7.1:工艺过程卡机械加工工艺过程卡片产品艺过程卡名称及型号连杆零件名称连杆零件图号16011材料名称铸造碳钢毛坯种类铸件零件重量(kg)毛重第 1页牌号ZG400尺寸净重共 1页性能每料件数1每台件数1每批件数1000工序号工 序 内 容加工车间设备名称及编号工 艺 装 备 名 称 及 编 号技术等级时间定额(min)夹 具刀具量 具单件准备-终结10砂型铸造。金工20时效处理。金工专用夹具 30粗精铣零件23.4a12一侧面。金工立式铣床X52K专用夹具铣刀游标卡尺T140粗精铣零件23.4a12另一侧面。金工立式铣床X52K专用夹具铣刀游标卡尺T150粗精镗28的孔金工卧式镗床TX
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