曲柄板工艺及夹具设计说明书

⑷加工5-Φ5.2通孔与Φ5-11沉孔进给量=1.0切削速度=10机床主轴转速：，取实际切削速度：2.7曲柄板加工时间定额计算2.7.1粗车、半精车、精车Φ29h6外圆柱面查资料14可知：切削时间=（2-3）式中：-加工长度,-刀具切入长度（mm）,-刀具切出长度（mm）,-进给次数,-加工余量（mm）,-背吃刀量,-进给量(mm/r),-机床主轴转速,-切削速度（m/min）,-加工直径（mm）查资料143mm可计算1粗车Φ29h6外圆=min=0.14min半精车Φ29h6外圆===0.14min精车Φ29h6外圆===0.31min本工序总基本时间：==0.59min2.7.2粗车、半精车、精车Φ103底面查资料14可知：切削时间=（2-4）-加工长度（mm）,-刀具切出长度（mm）,-进给速度（mm/min）取=2mm，计算可得：=81.5mm，=1粗车：==min=0.41min半精车：==min=0.82min精车：==min=1.04min本工序总基本时间：==2.27min2.7.3粗镗、半精镗、精镗Φ30H8孔由式（2-3）,查资料143mm可计算1粗镗：=min=0.08min半精镗：==min=0.10min精镗：==min=0.24min本工序总基本时间：==0.42min2.7.4加工5-Φ5.2通孔与5-Φ11沉孔查资料14可知：切削时间=（2-5）式中：-沉孔深度（mm）,-切入长度（mm），=（1-2）mm切削时间：==min=0.17min2.7.5粗铣斜面查资料14可知：切削时间=（2-6）式中：-铣削长度（mm）,-刀具切入长度（mm）,-刀具切出长度（mm）,-进给速度（mm/min）其中：=,=-=0.03mm/齿=10=100r/min=8mm=103mm=63mm得：=39mm/min=14.5mm又由零件图知：=50mm=26.5mm则：切削时间==min=2.3min第3章专用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。在加工曲柄板沉孔时，需要设计专用夹具。3.1专用夹具的设计及原理分析为保证曲柄板使用要求，需加工曲柄板上五个的孔和同轴线上五个的沉孔且相互夹角从而设计立轴回转分度夹具，保证工件的加工精度和加工质量。3.2定位基准和定位元件的设计与分析根据曲柄板的形状和加工技术要求及精度。工件定位用了平面定位，内孔定位及外圆柱定位。当曲柄板底面与设置成三角形布置的三个固定支撑接触为平面定位，限制工件的,,三个自由度，工件H8孔与分度盘上H7的外圆柱面接触行成圆柱孔定位，限制了工件,两个自由度，当工件上h6外圆柱面与活动V形块接触形成外圆柱定位，限制了一个自由度。如图3-1所示:图3-1曲柄板定位示意图综上分析：H8孔，端面和h6外圆在分度盘f7外圆，三个支撑钉和工件以活动V形块上定位，限制了工件的6个自由度，实现了曲柄板的完全定位。3.3分度装置的设计与分析根据要求要在立式钻床上加工曲柄板上通孔5—mm和同轴线上沉孔5mm深3.5mm，且相互夹角均匀分布由2.1.5可知，为满足加工要求应选用回转分度装置，切选用轴向分度形式。即对定销的运动方向与分度盘的回转轴线平行。在轴向分度形式中最常用的对定机构。其特点是结构简单，制造容易，当对定机构有污物或碎屑粘付时对定销插入分度套时能将污物推出，并不影响对定元件的接触。主要用于中等精度分度的装置中。对定销与分度套之间常采用H7/g6的配合。其结构如下图：1—手柄2—夹具体3—分度盘4—分度盘套筒5—对定销6—弹簧图3—2枪栓式圆柱销对定机构分度原理分析：对定销5装在夹具体2上，并借助弹簧的作用插入分度盘相应的孔中，以确定工件与钻套间的相对位置。分度盘的孔座数与工件被加工孔数相等，且成4X=均匀分布。分度时抬起手柄1拔出对定销5，转动分度盘3，当下一个分度孔与对定销对准时，对定销在弹簧作用下，插入分度孔即可钻第二个孔，以此类推。3.4钻模板与导引元件的设计钻模板的设计钻模板是供安装钻套用的。要求具有一定的强度和刚度，以防止由于变形而影响钻套的位置精度和导向精度。常用的有以下几种类型：（1）固定式钻模板这种钻模版是直接固定在夹具体上而不能移动的，因此用固定式钻模版加工孔时所获得较高的位置精度，但有时对装卸工件不甚方便。（2）铰链式钻模板钻模板与夹具体为铰链连接，使用铰链式钻模板装卸工件方便，但铰链处必然有间隙，因而加工孔的位置精度比固定式钻模板的精度低。（3）可卸式钻模板当装卸工件必须将钻模板取下时，则采用可卸式钻模板，使用这种钻模板时，装卸钻模板较费时费力，钻模的位置精度较低，一般多在使用其它类型钻模板不便于装夹工件时使用。（4）悬挂式钻模板在立式钻床上多用多轴转动头加工平行孔系时，所用钻模板常通过两导柱直接悬挂在传动箱上，并随机床主轴往复移动，这种钻模版为悬挂式钻模板。根据曲柄板几何形状尺寸，加工特点及定位基准，为方便装卸工件应选用铰链式钻模板。2.导引元件设计钻套在钻模中的作用是保证被加工孔的位置精度，引导刀具防止其在加工过程中发生偏斜，提高刀具的刚性，防止加工时的振动。常用的标准钻模有以下几种类型：（1）固定钻套固定钻套安装在钻模板或夹具体中，其配合为H7/h6或H7/r6。固定钻套结构简单，钻孔精度高，适用于单一钻孔工序和小批量生产。（2）可换钻套当工件为单一钻孔工艺，大批量生产时为便于更换磨损的钻套，选用可换钻套。（3）快换钻套当工件需钻，扩，铰多工艺加工时，能快速更换不同孔径的钻套，应选用快换钻套。更换钻套时将钻套缺口转至螺钉处，即可取出钻套。削边的方向应考虑刀具的旋向，以免钻套自动脱出。根据加工5—通孔与5—沉孔的要求可以先钻再扩，后用平头钻三次加工，也可以用钻—扩复合刀具一次加工获得。本次设计利用复合刀具一次加工。但综合考虑采用快换钻套。钻模板的结构如图3—3所示：1—圆柱销2—钻模板3—支撑钉4—螺钉5—快换钻套6—菱形螺母图3—3铰链式钻模板3.5夹具方案与夹具体的设计1.夹具体设计由2.1.6可设计夹具体，材料为HT200，因为夹具体为铸件，应进行人工失效处理，具体加工技术要求及结构见夹具体零件图。2.夹具方案根据曲柄板形状特点并由2.1.4知应选择轴向方向为夹紧的方向，曲柄板上端面及底面为被夹紧的两面。并选择夹紧机构为螺旋加紧机构。装夹时，拧紧螺母，通过开口垫圈，将工件端面牢固的压在定位原件上，活动V形块通过弹簧的作用对工件起到一定的辅助夹紧作用。其加紧结构如图2—4所示1—分度盘2—支撑钉3—开口垫圈4—螺母5—双头螺柱图3—4螺旋夹紧机构结构图由以上各主要原件的设计，将各部分连成以整体，够成钻模板的装配图（见装配图）。3.定位误差分析该夹具定位基准与设计基准均为螺栓杆轴线，基准不重合误差为零。基准位置误差取决于Φ30H8孔和Φ30f7配合间隙，可确定最大配合间隙为=0.033+0.041=0.074mm,所以定位误差0.074mm。工件尺寸80mm，公差取12级，查表IT12=0.3，所以加工误差=0.3mm，定位误差</3,此定位方案可行。4.夹紧力分析夹紧力是满足定位可靠，夹具可行的因素。夹紧力不能太小，否则加工时产生位移破坏定位，但也不能太大，否则工件易变形本次加工孔径较小，所需夹紧力也较小，所设计的夹紧机构能满足加工要求。浙江机电职业技术学院毕业设计说明书结论此次毕业设计的内容主要有两个方面：曲柄板的加工工艺设计和夹具的设计。主要目的：在于通过对曲柄板加工工艺的设计，熟悉和掌握零件从毛坯材料选择到成品过程，培养实际生产中产品设计能力；另外通过对夹具的设计，熟悉和掌握夹具的基本知识和设计原则。通过本次的毕业设计，使我能够对书本的知识做进一步的了解与学习，工艺的设计，能使我们更加了解毛坯材料的选择，材料的热处理，加工方法的选择，加工余量的确定，更加熟悉了工艺规程和先进的加工工艺，学习到了工艺的制定过程，工艺卡片的制作，工艺手册的查询等方面的知识，先制定合理的加工工序，再选用合适的机床，查工艺手册定合适的毛坯，再查进给、切削速度、转速，计算实际转速和时间完成工艺卡片；通过专用夹具的设计，使我们掌握了专用夹具的设计步骤及过程，六点定位原理，通过设计定位元件来实现设计标准，通过夹紧力的计算选用夹紧装置，对毛坯夹紧的原则，最终完成零件的加工达到设计的要求。脚踏实地，认真严谨，实事求是的学习态度，不怕困难、坚持不懈、吃苦耐劳的精神是我在这次设计中最大的收益。我相信通过毕业设计不仅提升了对我大学期间所学基本专业知识综合运用也锻炼了我们实际解决工程实际的能力，而且让我们对所学的知识有了更加深刻的理解，对我们以后的学习、工作有了更大的帮助，为我们留下了宝贵的经验。参考文献[1]李洪．机械加工工艺手册[M]．北京出版社，2006．1．[2]陈宏钧．实用金属切削手册[M]．机械工业出版社，2005．1．[3]上海市金属切削技术协会．金属切削手册[M]．上海科学技术出版社，2002．[4]杨叔子．机械加工工艺师手册[M]．机械工业出版社，2000．[5]徐鸿本．机床夹具设计手册[M]．辽宁科学技术出版社，2003．10．[6]都克勤．机床夹具结构图册[M]．贵州人民出版社，2003．4[7]胡建新．机床夹具[M]．中国劳动社会保障出版社，2001．5．[8]冯道．机械零件切削加工工艺与技术标准实用手册[M]．安徽文化音像出版社，2003．[9]王先逵．机械制造工艺学[M]．机械工业出版社，2000．[10]马贤智．机械加工余量与公差手册[M]．中国标准出版社，1994．12．[11]刘文剑．夹具工程师手册[M]．黑龙江科学技术出版社，2007[12]王光斗．机床夹具设计手册[M]．上海科学技术出版社，2002．8．浙江机电职业技术学院毕业设计说明书致谢在毕业设计即将结束之际我向所有帮助过我的老师和同学说一声，