制定连杆的加工工艺,设计钻3孔的钻床夹具

机械制造技术课程设计说明书设计题目：制定连杆的加工工艺，设计钻3孔的钻床夹具专业： 机械设计制造及其自动化班级： 学号： 姓名： 指导教师： 机械工程系2013年13月10日目录引言 1TOC\o"1-5"\h\z\o"CurrentDocument"第一章零件的分析 2\o"CurrentDocument"第二章工艺规程的设计 3\o"CurrentDocument"2」确定毛坯的的制造形式 3\o"CurrentDocument"2.2基准的选择 3\o"CurrentDocument"2.3制订工艺路线 3\o"CurrentDocument"2.4机械加丄余量、丄序尺寸及毛坯尺寸的确定 4\o"CurrentDocument"2.5确定切削用量及基本工时 4\o"CurrentDocument"第三章专用夹具的设计 143.1问题提出 143.2定位基准的选择 143.3切削力及夹紧力计算 143.4夹具设计及操作简要说明 15总结 16致谢 18\o"CurrentDocument"参考文献 19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。泵体的加工工艺规程及其铳右端面与钻、攻2-M10螺纹的夹具设计•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,乂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。第一章零件的分析4)10*0022□9/1•///,/\彳1Ra3.2尸4>6lWSRai2/"3・4>16oRa3.240技术要求1•锐边倒钝.2・材料:HT150.连杆共有五组加工表面，它们相互之间没有要求。现分述如下:1、 工件上端面2、 工件下端面3、 3孔（OJ°0,8?L;OlO^022孔；O16J0018孔）4、 宽7的槽5、 键槽技术要求如下：锐边倒钝。2•材料:HT150o第二章工艺规程的设计2.1、确定毛坯的的制造形式零件材料为HT200。连杆在加工过程中的精度保证很重要，它对工件的定位有一定的保证作用。2.2、基准的选择（1）、粗基准的的选择根据粗基准的选择原则，要亦非加工表面为粗基准，且粗基准只能使用一次，对本工件来说选择工件下端面、R12外圆面及、R9外圆面作为粗基准是非常合理的。（2）、精基准的选择主要考虑的是基准的重合问题。当设计•与工序的基准不重合时，因该进行尺寸换算。以基准工件下端面、①16H7孔作为精基准。2.3、制订工艺路线工序01：铸造工序02：时效处理工序03：粗铳、精铳工件上端面工序04：粗铳、精铳工件下端面工序05：钻3孔（钻、狡①皿孔；扩、狡①IO；0。22孔；钻、扩、较①16捫*孔）工序06：铳宽7的槽工序07：插键槽工序08：去毛刺工序09：检验至图纸要求并入库2.4、机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的确定“连杆”零件材料为HT200,毛坯的重量约为1.2Kg,生产类型为大批量生产，采用铸造成型。1、 工件上端面，表面粗糙度为Ra3.2,查《切削用量手册》表2-8得，单边总余量Z二2.0粗铳 单边余量Z二1.5精铳 单边余量Z二0.52、 工件下端面，表面粗糙度为Ra3.2,查《切削用量手册》表2-8得，单边总余量Z二2.0粗铳 单边余量Z二1.5精铳 单边余量Z二0.53、 工件3孔（0>6捫*孔;OlOj0022孔；0>16捫*孔）因孔的尺寸不大，很难直接铸造成型，故采用实心铸造。4、 宽7的槽加工余量不大，故采用实心铸造。5、 键槽键槽加工余量不大，故采用实心铸。6、 不加工表面毛坯按照零件图给定尺寸为自由度公差，山铸造可直接获得。2.5、确定切削用量及基本工时工序01：铸造工序02：时效处理工序03：粗铳、精铳工件上端面工步一：粗铳工件上端面

选择刀具刀具选取端面铳刀，刀片釆用YG&Up=1 ,d°=30mm,v=50〃〃min,z=4o决定铳削用量1） 决定铳削深度ap=1.5mm2） 决定每次进给量及切削速度根据X52型铳床说明书，其功率为为4.5kw,中等系统刚度。根据表查出fz=0.2mm/齿，则TOC\o"1-5"\h\z1000v 1000x50 .n.= = 心53lr/min70.1 /rx30按机床标准选取"w二500r/mill7tdnv 30x500,. _t.v= = m/mina4/Am/min1000 10003） 计算工时切削工时：/=61//?/??,lx=1.5mm,l2=3mm,则机动工时为/+厶+厶

nJ/+厶+厶

nJ61+1.5+3500x0.2心0.655min工步二：精铳工件上端面选择刀具刀具选取端面铳刀，刀片釆用YG&ap=0.5mm9£=30mm,v=50〃?/min,乙=4。决定铳削用量1） 决定铳削深度ap=0.5nun2） 决定每次进给量及切削速度根据X52型铳床说明书，其功率为为4.5kw,中等系统刚度。根据表查出 fz=0.2mm/齿，贝lj

TOC\o"1-5"\h\zlOOOv1000x50 ・nv= = a53lr/min70.1 /rx30按机床标准选取心.二500r/min加％. 30x500 ・ ・v= = mlmina47.1/??/min1000 10003）计算工时切削工时:1=6\tnrn,/|=0.5/??/?/,/2=3mm,则机动丄时为=土旦=61+0.5+3 nin"n.f500x0.2工序04：粗铳、精铳工件下端面工步一：粗铳工件下端面选择刀具刀具选取端面铳刀，刀片采用YG&Up=1.5mm, =30mm,v=50m/min,z=4o决定铳削用量1） 决定铳削深度ap=1.5mm2） 决定每次进给量及切削速度根据X52型铳床说明书，其功率为为4.5kw,中等系统刚度。根据表查出 f.=0.2mm/齿，贝ljlOOOv1000x50 z・nv= = a53lr/min7nlzrx30按机床标准选取=500/7mill1000^•x30x500

iooom!min«47.1/n/min1000^•x30x500

iooom!min«47.1/n/min3）计算工时切削工时:I=6\mm, =1.5mm,l2=3mm,贝！I机动工时为

/+/]+/， 61+1.5+3 .=—!—-= 〜0.655minnwf500x0.2工步二：精铳工件下端面选择刀具刀具选取端面铳刀，刀片采用YG&ap=0.5mm,〃（）=30mm,v=50〃?/min,z=4。决定铳削用量1） 决定铳削深度ap=0.5mm2） 决定每次进给量及切削速度根据X52型铳床说明书，其功率为为4.5kw,中等系统刚度。根据表查出fz=0.2〃曲/齿，贝IJTOC\o"1-5"\h\z1000v 1000x50 z・n.= = a53lr/min7U.I/rx30按机床标准选取心二500r/min7ttlnw 30x500,. _t.v= = m/nuna47.1/?z/min1000 10003） 计算工时切削工时:/=6bnm,lx=0.5mm,/2=3mm,则机动工时为/+人+厶

nJ61+0.5+3/+人+厶

nJ61+0.5+3500x0.2q0.645nin工序05：钻3孔（钻、®O6j°0,8?L;扩、®O10j°022孔；钻、扩、较e16捫8孔）工步一：钻①5.8孔确定进给量/：根据参考文献IV表2-7,当钢的crh<800MPa, =<^20nvn时，f=0.39~0.47/zz/r。由于本零件在加工①5.8孔时属于低刚度零件，故进给量应乘以系数0.75,则f=(0.39~0.47)x0.75=0.29~0.35nvn/r根据Z525机床说明书，现取f=0.25mm/r切削速度：根据参考文献W表2-13及表2-14,查得切削速度v=10/77/min所以1000Vns= =加/⑷;rx5・8根据机床说明书，取nw=500r/nin,故实际切削速度为«9.l/rz/min^dwnw_ 5.8x500«9.l/rz/min1000" 1000切削工时：I=16mm,h=3mm,/2=3nun,则机动工时为00.176min00.176min工步二：较①6捫*孔根据参考文献IV表2-25,f=0.2-0Amm/r,v=8~12/7?/min,得ns=169.8~254.65r/nin查参考文献V表4.2-2,按机床实际进给量和实际转速，取/=0」Omni/r, =198/7niii,实际切削速度v=9.3/?//min。切削工时:/=16mm,Z]=0.\mm,l2=3nun,则机动工时为

「_/+小m 上・=16+0J+\0.965nin198x0.10工步三：扩①6孔至①9・8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/=（1.2〜1.8）/.：li=（1.2〜1.8）x0.65x0.75=0.585~0.37mm/r根据机床说明书，选取/=0.15mm/r则主轴转速为=51.6〜34"min,并按机床说明书取=68/7Ilin,实际切削速度为^•x9.8x68c(・"1000 p2.min"1000切削工时:/=8mm, =1.9mm,l2=Qmm,贝!I机动工时为/+/,+/. 8+1.9+0 ・=—!—-= 〜0.255ninnwf68x0.57工步四：较0)10晋孔根据参考文献IV表2-25, /=0.2~0.4〃劲"，y=8~12m/min,得”、.=169.8~254.65/7nin查参考文献V表4.2-2,按机床实际进给量和实际转速，取/=0」0mm/r,nw=198r/niii,实际切削速度v=9.3/7?/min。切削工时:/=8/nm,Z,=Q.lmm9l2=Omm,则机动工时为屮+厶"J8+0」+屮+厶"J8+0」+0'198x0.10®0.409niin工步五：钻015孔确定进给量/：根据参考文献IV表2-7,当钢的crh<800MPa,d（）=015〃“”时，/=0.39~0.47m/r°ill于本零件在加工①15孔时属于低刚度零件，故进给量应乘以系数0.75,则f=（0.39~0.47）x0.75=0.29〜0.35nvn/r根据Z525机床说明书，现取f=0.25mm/r切削速度：根据参考文献IV表2-13及表2-14,查得切削速度v=20/77/mill所以1000V1000x20 ,・7：t= = a425r/nunTttl.ttx\5屮+厶16+7.5+3屮+厶16+7.5+3400x0.25q0.265min根据机床说明书，取他.=400r/min,故实际切削速度为V-创"':1000=^xl5x400^188w/min1000切削匸时：I=16〃〃”，h=1.5mm,l2=3nun,则机动匸时为工步六：扩015孔至015.8利用钻头将015mm孔扩大至015.Smm,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/=（1.2〜1.8）九’=（1.2〜1.8）x0.65x0.75=0.585〜0.37mm/r根据机床说明书，选取根据机床说明书，选取f=0A5mm/rx12=6~4mx12=6~4m/nin 〜—2 3丿则主轴转速为=51.6〜34/7mill,并按机床说明书取nw=68r/niin,实际切削速度为7ttlwnw^xl5.8x68小川/ ・v=——= a3.4/7?/min10001000切削工时：I=16mm,/j=QAmm,l2=3mm,则机动工时为/+厶+厶

nJ16+0.4+3/+厶+厶

nJ16+0.4+368x0.57a0.501nin工步七：较①16带咏孔根据参考文献IV表2-25,f=0.2-0.4nmi/r,y=8〜1加/min,得ns=169.8~254.65/7nin查参考文献V表4.2-2,按机床实际进给量和实际转速，取/=0.1Omni/r,nw=198r/nin,实际切削速度v=9.3zz?/min。切削工时：I=16nun,/)=0.1/?//7z,l2=3mm,则机动L时为/+厶+厶

nJ16+0.1+3198x0.10/+厶+厶

nJ16+0.1+3198x0.10a0.965niin工序06：铳宽7的槽选择刀具刀具选取三面刃铳刀，刀片釆用YG&ap=1.5mm,d°=80〃〃〃,v=l50〃?/min,z=4。决定铳削用量1）决定铳削深度ap=1.5mm2）决定每次进给量及切削速度根据X62W型铳床说明书，其功率为为7.5kw,中等系统刚度。根据表查出 f.=0.2〃曲/齿，贝IJlOOOv加」°°°x150“97〃価TTXSO按机床标准选取心・=600"minV-叽=1000严8°x6°°j50加/min1000当％=600r/min时fm=f =0.2x4x600=480mm/r按机床标准选取几=500〃"”"3）计算工时切削工时:/]=19mm,l2=1.5mm,l3=3mm则机动工时为J\+l2+lJ\+l2+l3=W+iy0」96仙）600x0.2工序07：插键槽1•选择刀具刀具选取插槽刀2.决定削用量1）决定插削深度因为加工余量不大，故可在一次走刀内走完，则ap=5.0/7?/??

2）决定每次进给量及切削速度根据B5020型插床说明，其功率为为2.5kw,中等系统刚度。根据表查出 /.=0.2nun/齿，则1000v1000x25“cz.n= =5 加= u498r/min/rxl6按机床标准选取化.=500r/minv= =1000严唤500心2&3加min1000当g=500r/min时fm=fznw=0.2x4x500=400mm/r按机床标准选取盒=400mm/r3）计算工时切削工时：h=16mm,Z2=5mm,l3=3mm,则机动工时为_ll+f2+l5m nJ16+5+3 .= q0.240min500x0.2工序08：去毛刺工序09：检验至图纸要求并入库第三章专用夹具的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。有老师分配的任务，我被要求设计工序05：钻3孔（钻、较①严孔;扩、餃①10誉2孔；钻、扩、较①16捫8孔）的夹具设计,机床选用:Z525立式铳床，1问题提出本夹具主要用来钻3孔（钻、狡①『哑孔；扩、狡①10秽°22孔；钻、扩、较0）16J0018孔）,并保证他们之间的尺寸。3.2定位基准的选择以工件下端面、R12外圆面及R9外圆面定位，工件下端面为第一定位基准，与夹具体相配合限制三个自山度，R12外圆面为第二定位基准，与固定V型块相配合限制两个自山度，R9外圆面为第三定位基准，与可调V型块相配合限制一个自由度，工件六个自山度被完全限制，属于完全定位。3・3切削力和夹紧力的计算山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 F=26Df^HB06式(5-2)钻削力矩 7'=10D，708//B06式(5-3)HBmax式中:D二5.lmm HB二HB --(HBmaxHBmin)=128-1(128-104)=120

f=0.20mm-r_,代入公式（5-2）和（5-3）得二F二26x5.1x0.2°x17406=1582NT=10x5.119x0.2°x17406M6326N•mm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。3.4夹具简要操作说明本工件采用下端面、R12外圆面及R9外圆面来定位，夹紧则是山固定V型块、可调V型块等组成，这样操作更加简单，迅速,特别适合大批量生产，总体来说这套夹具是非常不错的。能满足批量生产要求装配图附图如下:通过两个多周的辛勤努力，我的设计终于如期完成了。在指导老师的耐心帮助和悉心指导下，我学会了总结设计要求，查阅相关资料，形成整个设讣框架和整体思想，最终圆满的完成设计。在整个设计过程中，山于知识的缺乏，出现了不少理论和实践上的错误，在指导老师的耐心指正下才得以解决。她严谨的治学态度和高度的责任心，给我在生活和工作中以很大的影响，我在此表示衷心的感谢。夹具是工艺装备的主要组合部分，在机械制造中占有重要地位，夹具对保证产品质量，提高生产率，减轻劳动强度，缩短产品生产周期等都具有重要意义。随着先进制造技术的发展和市场竞争的加剧，传统的夹具设计方式已成为企业中产品快速上市的瓶颈，各企业迫切需要提高夹具设计的效率。这次设计让我们更能注意到细枝末节。这次设计使我对机床夹具设计有了更深刻的理解，特别使其中的技术要求。同时感觉到了细节的重要性。有时候我们我们错的并不是理论，而是我们很容易忽略的线型和该删掉的线我们没有删掉。作为一个设计者不仅应掌握良好的专业知识，有一个认真仔细的心态，还有有一个冷静的心态，遇到问题不能慌乱，不知所措在设计的过程中，虽然感觉到了我的不足之处，但是我也学到了不少东西。在一定程度上，使我对以前学习过的东西有了加深理解和熟练操作。课程设计是机械专业学习的一个重要的、总结性的理论和实践相结合的教学环节，是综合运用所学知识和技能的具体实践过程。通过本次夹具设计，我对所学的专业知识有了更深刻的理解和认识。课程设计内容源于生产实践，使得课程设计和实践得到了充分的结合，有利于培养解决工程实际问题的能力。上学期在沈飞进工厂实习或参观的时候对夹具也有所了解，而这次设计的经历，使我对夹具有了更深刻的认识。本次课程设计综合了大学里所学