连杆体零件的机械加工工艺规程及夹具毕业设计【毕业论文+CAD图纸全套】

买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 开题报告 设计题目： 连杆体零件的机械加工工艺规程的及夹具设计 课题来源 由于现代技术的迅速发展，大部分企业需要的生产效率和产品的精度要求大大的提高，而夹具在之中起了决定性的作用，借 此设计现在决定以此为课题，进行一套钻夹具的设计。 科学依据 （包括课题的科学意义；国内外研究概况、水平和发展趋势；应用前景等） 随着现代机床的广泛应用，自动化越来越明显，而产品质量要求越来越高，当然机床的夹紧和定位要求得更加严谨，所以对夹具这方面的研究和设计还需发展，以保证产品能够达到市场需要。 研究内容 拟采取的研究方法、技术路线、实验方案及可行性分析 控制好夹具的六个自由度，避免 过定位或欠定位，运用孔加工时的受力情况，采取简单合理的夹具设计路线，保证孔的质量要求 . 研究计划及预期成果 这次夹具设计保证被加工空的位置精度，能够稳定而有效率地加工连杆的孔加工。 特色或创新之处 尽量避免了夹具在加工过程中因震动，出现的孔定位问题 ，不但提高孔的纵向精度，而且大大提高了孔内壁的表面粗糙度，提高了生产质量。 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 已具备的条件和尚需解决的问题 经过这次毕业设计的磨练，让我对连杆钻夹具的工作原理有了很大的了解，希望在工作中继续摸索学习更多夹具的知识。 指导教师意见 指导教师签名： 年 月 日 教研室（学科组、研究所）意见 教研室主任签名： 年 月 日 院系意见 主管领导签名： 年 月 日 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 3 设计的目的 此次设计 是学生完成本专业教学计划的最后一个极为重要的实践性环节，是使学生综合运用所学过的基本理论，基本知识与基本技能去解决专业范围内的工程技术问题而进行的一次基本训练，这对学生即将从事的有关技术工作和未来事业的开拓都具有一定的意义。 其主要目的是： 1. 培养学生综合分析和解决本专业的一般工程问题的独立 能力，拓宽和深化所学的知识。 2. 培养学生树立正确的设计思想，设计思维，掌握工程设计的一般程序，规范和方法。 2. 培养学生正确的使用技术知识，国家标准，有关手册，图册等工具书，进行设计计算，数据处理，编写技术文件等方面的工作能力和技巧。 4. 培养学生进行调整研究，面向实际，面向生产，向工人和工程技术人员学习的基本工作态度，工作作风和工作方法。 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 4 序言 机械制造工艺及设备毕业设计是我们完成本专业教学计划的最后一个极为重要的实践性教学环节，是使我们综合运用所学过的基本课程，基本知识与基本 技能去解决专业范围内的工程技术问题而进行的一次基本训练 。 我们在完成毕业设计的同时，也培养了我们正确使用技术资料，国家标准，有关手册，图册等工具书，进行设计计算，数据处理，编写技术文件等方面的工作能力，也为我们以后的工作打下坚实的基础，所以我们要认真对待这次综合能力运用的机会！ 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 5 目录 序言 . 4 一 课题简介 . 6 二 设计内容 . 7 件分析 . 7 件的作用 . 7 件的工艺分析 . 7 件毛坯的选择 . 7 件的定位基准面的选择 . 7 三 制定加工工艺路线 . 8 四 序尺寸及毛坯尺寸的确定 . 10 五 . 11 六 . 21 题的提出 . 21 定位误差分析 . 22 夹具设计及操作简要说明 . 23 参考文献 . 25 心得与体会 . 26 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 6 一 课题简介 本零件主要用于连接和传递及动力的 场合，它要求的精度较高。 其原始资料如下： 零件材料： 45钢 技术要求： 连杆体应经调质处理，硬度为 217 293产批量： 大批量生产 零件数据： 见零件图 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 7 二 设计内容 件分析 件的作用 本零件的作用是用来连接和传递运动和动力的，且要求较高。 件的工艺分析 浦东 由零件图可知，主要加工表面有： （ 1） 5上表面 （ 2） 7左表面 （ 3） （ 4） . 70的半圆孔 （ 5） （ 6） （ 7） 各表面的相互位置精度要求有： （ 1） 尺寸 55上表面的垂直度公差为 （ 2） . 70的同轴度公差为 （ 3） 度为 217293 由上述可知，各加工表面以尺寸 55上表面、 38 前后表面为主，有较高的尺寸精度和较高的相互位置尺寸精度要求，因此，拟订 55上表面、 38前后表面为主的工艺方案。为了保证各表面的相对位置精度要求，应以定位基准 1、定位基准 2、定位基准 3为定位基准 ，便于实现基准重合和基准统一。 件毛坯的选择 零件材料为 45刚，考虑到零件的经济性和综合性能要求，可选择铸件，可以保证加工精度要求。 件的定位基准面的选择 基准面的选择是工艺规程设计中重要的工作之一，基准面选择的正确与否，可以使加工质量得到保证，使生产力得到提高，否则，不但加工工艺过程中的问题百出，更有甚者，还会造成零件的大批量报废，使生产无法正常进行。 （ 1） 粗基准的选择要保证粗基准定位所加工出的精基准有较高的精度，通过精基准定位使后续各被加工表面具 有较高的均匀的加工余量，并与非加工表面保持应有的相对位置精度。在确定粗基准时，要保证相对位置精度要求和加工表面余量合理分配原则，在本买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 8 零件中，先以基准面 2为粗基准，加工 18圆，然后加工 20的表面，以 18的孔和基准面 1来加工 70的上表面；在加工 70的上表面时，要保证其表面的 45 度要求，在以此基础上，加工 70的半圆孔，要注意 70的同轴度公差要求，要保证足够的加工余量，然后对 70的表面上钻俩个孔 2- 保证两孔的轴线与 70的上表面的垂直度。 （ 2） 选择精基准应考虑的主要问题是保证加工精度要求，特别是加工表面的相互位置精度要求，以及实现装夹的方便、可靠、准确，要考虑到基准重合原则，基准统一原则，互为基准原则，便于装夹原则。 在本零件中，我选择了基准面 2作为精基准，以粗糙度要求为 18的孔，在镗 18孔的时候，要保证其加工精度要求，然后以 18孔来加工 55 上表面， 55上表面是精度要求较高的表面，其粗糙度值为 了保证 55上表面的精度，用铣刀对 55上表面进行铣削加工；尺寸 38的前后表面加工要求较高，粗糙度值为 需要进 行铣削加工；在对孔 保证 5上表面的垂直度公差为 时，也需要注意的是，在加工 70的半圆孔时，要注意同轴度公差为 时也需要对基准面 1进行加工，但要求精度不高，在加工尺寸38前后表面时，其宽度在 70的半圆上，有一个小槽，在加工70时，也需要加工这个小槽，这样加工是为了便于实现基准重合和基准统一，从而保证了零件的加工质量，并使夹具的设计和制造简化！ 三 制定加工工艺路线 拟订零件的加工路线是制 定工艺规程的总体布局，主要任务是选择各表面的加工方法，及定位基准，确定加工顺序，各工序采用的机床设备和工艺装备等。 该零件是大批量生产，可以采用机床配以专用夹具，并适当配置专用机床进行加工，工序以分散为主，某些工序可以适当集中应划分加工阶段，将粗加工和精加工分开；刀具和量具的选择可以专用的与适用的相结合，根据以上分析，初步拟订的工艺路线方案（一）如下： 工序 铸 调质热处理 铣 20的端面 钻，精镗 18的孔 粗铣 55 上表面 铣基准面 1 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 9 钻 2- 镗 2- 孔 粗铣 38 前后表面 精铣 55 上表面和 38前后表面 镗 70 的半圆和半圆上的小槽 检查 该方案符合分散原则，能将零件按照图纸的技术要求加工出来，但经过仔细分析，该方案需要改进，拟订工艺路线方案（二）如下： 工序 铸 调质热处理 钻 18孔 扩 18孔 铣 20 的平面 铣 55 上表面和 38的前后表面 磨 55 上表面和 38的前后表面 粗铣 70的半圆和小槽，倒角 精铣 70的半圆和小槽，倒角 钻 2- 孔 镗 2- 孔 检查 两种工艺路线的比较： 上述的两种加工工艺路线特点在于：第一种，由于工序分散加工比较繁琐，但是步骤紧凑； 第二种，由于在 55上表面和 38的前后表面的精度用铣刀未必能够达到，在第二种方案中添加了磨这道工序，可以使零件的加工质量得到有效的保证。 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 10 根 据以上两种工艺路线方案的分析比较，可以从两个工艺路线方案中，结合成为一个较为合理的工艺路线方案，其具体工艺路线如下： 工序 铸 调质热处理 钻 镗 18的孔 铣 20的平面 精铣 55上表面和 38的前后表面 钻 2- 孔 镗 2- 孔 磨 55上表面和 38的前后表面 粗铣 70的半圆 精铣 70的半圆 检查 四 序尺寸及毛坯尺寸的确定 连杆体零件的材料是 45刚，硬度为 217293大批量生产，所以采用铸造的形式。 根据上述原始资料及加工工艺，分别确定各加工表面机械加工余量，工序尺寸及毛坯尺寸如下： 1 内孔 18 的加工 钻孔 17 扩孔 孔 18 2Z=文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 11 2 尺寸 55 上表面和 38 的 前后表面的加工 (1),取加工精度后 ,铸件复杂系数 三个表面的单边余量为 Z=件的公差按工艺手册，材质系数取 杂系数为 铸件的上偏差为 +偏差为 (2)边 削的公差既零件的公差，为 3)削的公称余量（单边）为 Z=削公差 : 现规定本工序的加工精度为 因此 ,可知本工序的公差为 由于毛坯及以后各道工序的加工都有加工 公差，因此，所规定的 加工余量其实是其名义上的加工余量，实际上，加工余量有最大加工余量及最小加工余量之分。 3 加工 毛坯为实心，不冲出孔，参照工艺手册，来确定加工余量的分配： （ 1） 2） 以 Z=0 五 工序 钻 镗 18的孔 钻 18 的孔 根据有关资料介绍，利用钻头进行扩孔时，其进给量与切削速度，与钻同样尺寸的实心孔时的进给量，与切削速度之间的关系为： f=()f 钻 V=(12)V 钻 式中 : f 钻 V 钻 加工实心孔时的切削用量 现已知， f 钻 =r（切削手册） v 钻 =切削手册） 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 12 并 f=f 钻 =mm/r 按机床选取 f=mm/r v=0.4 =mm/r =7.7 mm/000v/1000*1 =59r/机床选取 8 r/以 实际切削速度为： V=1*58/1000 =削工时： l=150 t=150+7+2/9 = 扩 18 孔 根据 ,查得扩孔扩 18孔时的进给量 ,并根据机床规格 选 f=r 扩孔时的切削速度，根据其他 有关资料，确定为： V=0.4 v 钻 其中 故 V=n=1000*3 =57r/机床选取： 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 13 8 r/削工时： .5 mm t=150+3+8* 镗 18 的孔 机床： 具： 专用夹具 刀具： 镗刀 量具： 塞规 切削用量： =f=r 5m/000*15/8 =265r/据机床选取： n=270r/v=8*450/1000 =削工时： L=l+l1+51=55/50 = 工序 铣 20的平面 切削速度：参考有关手册，确定： V=s=27m/用高速刚镶齿三面刃铣刀 25 齿数 Z=20 则 000V/ =1000*27/25 =38r/采用 据使用说明书 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 14 取 实际切削速度为： V=dw 000 =25*000 = 作台的每分钟进给量 fw=0*60mm/ 工序 精铣 55上表面和 38的前后表面 在精铣 55上表面和 38 的前后表面时，需要保证尺寸 38。 所以选 (参考切削手册 ) 切削速度： V=s=39m/考切削手册 ) 采用高速刚镶齿三面刃铣刀 25齿数 Z=20 则 000V/=1000*39/25 =55.2 r/采用 据使用说明书 取 6r/实际切削速度为： V=dw 000 =25*56/1000 = 6r/作台的每分钟进给量 fm=0*56 =56mm/资料：刚好有 6mm/选用该值。 切削工时： 由于是精铣，整个铣刀要铣过整个工件，利用作图法，可得出铣刀的行程： L=l+l1+05机动工时为： l+l1+105/56 =文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 15 工序 钻 2- 孔 在钻 保证两孔的中心距和与 70 的垂直度。 确定进给量 f： 根据切削手册表 刚的刚度 800 f=r 由于本零件在加工 ，孔属于低刚度零件 故 进给量 *系数 f=(r 根据双轴钻床说明书 取 f=r 切削速度： V= 所以 000V/1000*18/5 =229r/据机床说明书 取 95r/故实际切削速度为： V=dw 000 =25*195/1000 =削工时： L=l+l1+5l+l1+=45/195*买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 16 工序 镗 2- 孔 在镗 2 保证 2 选用机床： 单边余量： Z=次镗去余量 给量： f=r 根据有关手册，确定镗床的切削速度为： V=1000m/ 000V/1000*100/于 以上转速可以作为加工时的使用的转速。 切削工时： 当加工一个孔时 5 l=25t=25+15+5/3122*以 加工两 个孔时的机动时间为： t= 工序 粗铣 70的半圆 （参考切削手册表 3 切削速度： 参考有关手册来确定： V=s=27m/用高速刚镶齿三面刃铣刀 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 17 25 齿数 z=20 则 000V/=1000*27/25 =38r/采用 据使用说明书 取 实际切削速度为： V=dw 000 =25*000 = 作台的每分钟进给量 fw=0*60mm/资料： 刚好有 0mm/选用该值。 切削工时： 由于是粗铣，整个铣刀不要铣过整个工件，利用作图法，可得出铣刀的行程： L=l+l1+05 机动工时为： l+l1+05/60 = 工序 磨 55上表面和 38的前后表面 在加工此程序时，要保证 38的尺寸。 选择砂轮： 见工艺手册第三章中磨料的选择表，结果为： 0*127 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 18 其含义为： 砂轮磨料为白刚玉，粒度为 46号，硬度为中软 1级，陶瓷结合剂， 6号组织，平型砂轮，其尺寸为： 350*40*127（ D*B*d） 切削用量的选择 砂轮的转速 1500r/机床说明书 ) s 轴向进给量： 0行程） 工件速度： 10m/向进给量： 行程 切削工时： 当加工 1个表面时： 000v fa 工艺手册表 式中 L 加工长度 96 加工宽度 38 单面加工余量 系数 工作台移动速度 m/ 工作台往返一次砂轮轴向进给量 mm 工作台往返一次砂轮径向进给量 以 2*96*38*000*10*20*文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 19 =加工两个端面时 = 工序 精铣 70的半圆 在精铣 70的半圆时，要保证与 2- 证其公差带要求。 在所选的铣刀为立铣刀，有 3 4个刀齿组成。 根据切削手册表 3 切削速度： 参考有关资料，确定 V=s=4 则 000V/=1000*25 =采用 据使用说明书 取 7r/实际切削速度为： V=dw 000 =25*47/1000 = 作台的每分钟进给量 fw=*47 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 20 =削工时： l+l1+0/文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 21 六 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。 经讨论，决定将设计第道工序 钻 2- 钻床夹具，本夹具将用于双轴钻床。 问题的提出 本夹具主要用于 2- 70半圆孔对于两个孔 2- 有一定的技术要求，但在加工本工序时，两孔尚未加工，而且这两个端面在工序时还要进行加工，因此，在本工序加工时，主要应该考虑如何提高生产率，降低劳动强度，而精度则不是问题。 夹具的设计 1 由零件图可知， 70 对 2- 设计基准为 2- 中心线，为了使定位误差为零，应该选择以两个 孔为定位的自动定心夹具，但这种自动定心夹具在结构上过于复杂，因此，这这是只选用 为了提高加工效率，为了缩短辅助时间，准备用气动夹紧。 2 刀具： 采用硬质合金钻头 F=切削手册表 3 其中 50 F=1.0 25 0（在加工面上测量近似值） 文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 22 =20 以 F=650*0*20/225 =1456N 在计算切削力时，必须把安全系数考虑在内。 安全系数 K=2*4 其中 基本安全系数 2： 加工安全系数 3： 刀具钝化系数 4： 断续切削系数 以 F=456 = 用汽缸斜锲加紧机构，锲角 a=10，其结构形式选用型，则扩力比 I=由汽缸产生的实际夹紧力为： N 汽 =3900i=3900 13338N 此时 夹紧力，故本来夹具可安全工作。 定位误差分析 定位元件尺寸及公差的确定 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 23 夹具的 主要定位元件为 定位 （ 1） 计算 70+孔外端面铣加工后与两孔 2 最大垂直度误差。零件两孔与 70+ 定位孔的共度取 100上述间隙引起的最大倾角为 00，此即为由于定位而引起的 70+半圆端对两孔中心线而不起最大垂直度误差。由 70+要进行精加工，故上述垂直度误差可以允许。 夹具设计及操作简要说明 如前所述，在设计夹具时，应注意提高该产品的生产率，为此，应该先着眼于机动夹紧而不采用手动夹紧。因此这是提高产品生产率的重要途径。本道工序的铣床夹具就选择该夹紧方式。本工序由于是粗加工，切削力较大，为了夹紧工件，势必要增大汽缸直径，而这样使整个夹具庞大。因此，应首先改进降低切削力；目前采取措施有三： 一 是提高毛坯的制造精度，使最大切削深度降低，以降低切削力； 二 是选择一种比较理想的斜锲机构，尽量增加该机构的扩展力。 三 是在可能的情况下，适当提高压缩 完全的工件压力，以增加汽缸推力，结果本夹具总 的感觉还比较紧凑。 定位方案的设计是夹具设计的第一步，也是夹具设计中的最关键一步。定位方案的 好坏，将直接影响加工精度和加工效率。定位方案一经确定，夹具的其他组成部分也大体 随之而定，因此，对于定位方案必须慎重考虑，以满足设计的要求。 由于定位元件的精度对加工精度影响很大，所以在设计定位元件时，其材料的选择和技术条件应有较高的要求；定位元件与工件定位基准面或配合的表面，一般不低于选 造；定位元件工作表面的粗糙度值一般不大于 选 用调整法和修配法提高装配精度，以保证夹具安装面的平行度或垂直度要求。 定位方案的设计，不仅要求符合六点定位要求，而且应有足够的定位精度；不仅要求定位元件的结构简单，定位可靠，而且应容易加工和装配。此外，还应对其热处理性能，经济性等多方面进行分析，论证，才能确定最佳方案。 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 24 本夹具是由定位块，定位柱和定位板来实现连杆体加工时的定位的。在安装工件时先拧松螺母 24，使 T 型压板松动，然后将工件装上，拧紧即可。在机床工作时，双轴通过钻模板对工件进行加工，在钻模板上 ，钻套和衬套，衬套和钻模板都有一定的配合公差要求。 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 25 参考文献 1 陈宏钧 ,方向明 ,马素敏 等编 典型零件机械加工生产实例 机械工业出版社 2 王季琨 ,沈中伟 ,刘锡珍 主编 机械制造工艺学 天津大学出版社 3 哈尔滨工业大学 ,上海工业大学 主编 机床夹具设计 上海科学技术出版社 4 李 洪 主编 机械加工工艺手册 北京出版社 5 贵州工学院机械制造工艺教研室编 机床夹具结构图册 贵州人民出版社 6 龚定安 ,蔡建国 编著 陕西科学技术出版社 7 孟少农 主编 机械加工工艺手册 机械工业出版社 8 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 上海科学技术出版社 9 孙丽嫒 主编 机械制造工艺及专用夹具 冶金工业出版社 10 杨叔子 主编 机械加工工艺师手册 机械工业出版社 11 王绍俊 主编 机械制造工艺设计手册 哈尔滨工业大学 文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 26 心得与体会 在设计指导老师的正确指导下，本次设计任务已初步完成，对在本设计过程中的种因素，方案均作了适当的考虑，同时采取了相应的措施。 在设计过程中，基本围绕连杆体的设计步骤进行并力求使结构简单，便于安装，调整和维修，但由于设计者知识水平和实践机会有限，所在设计过程中对课题的深度和广度，难免有出现漏洞及不如意之处，加上时间有限，对整个升降机全部设计还有较 多工作来做，这都需要在今后的工作中使自己更加努力学习，不断完善自己，最终不断促进自己。 二个月的辛勤劳动结束了，在这段时间内使自己已经受到一次严格、正规、有序的锻炼，获得了很多知识，从许多手册，以及参考资料中汲取丰富的未曾学过的东西。 在这里，我要感谢我的指导老师周梅芳教师，非常感谢她在我设计过程中的淳淳教导以及对有关问题的指点。 本设计中难免有不足之处，敬望各位答辩老师多多谅解指正。 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 27 附件图纸 零件图 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 40