机械制造技术课程设计-连杆盖加工工艺及铣两直角台阶平面夹具设计【全套图纸】 .doc

提供全套，各专业毕业设计设计说明书题目：连杆体零件的工艺规程及铣t2和t3面的的工装夹具设计 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。连杆体加工工艺规程及其铣t2和t3面的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、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 various knowledge.the reduction gear box body components technological process and its the processing 140 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 technological 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 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 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, clamp, 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基面的选择传 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183.1问题的提出183.2夹具设计183.3定位误差分析算193.4切削力及夹紧力计193.5定向键与导向装置203.6夹具设计及操作简要说明22总 结24致 谢25参考文献 26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铣t2和t3面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，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，待查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ht200，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。（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：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，=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，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m12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ca6140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vii道工序铣t2和t3面的夹具设计 铣夹具的设计3.1：问题的提出 本夹具主要是铣t2和t3的面，t2和t3的面自身有精度要求，定位要求较高，为了达到精度要求，同时又为了提高生产效率，我们采用已镗过 的81的孔和20的孔为定位精基准，即采用一经典的一面2销定位。3.2： 定位基准的选择以镗过的直径为81的的孔和20的孔定位。即经典的一面2销定位。 3.3：定位误差分析本夹具选用的定位元件为一面两销定位。其定位误差主要为：（1）、移动时基准位移误差 = = (2)、转角误差 其中： 3.4:切削力和夹紧力计算根据机械加工工艺手册可查得：铣削力计算公式为圆周分力 式（3-1）查表可得： 代入公式（3-1）得 =查表可得铣削水平分力、垂直分力、轴向分力与圆周分力的比值为： 铣削加工产生的水平分力应由夹紧力产生的摩擦力平衡。 即： （） 计算出的理论夹紧力f再乘以安全系数k既为实际所需夹紧力 即： 取k=2 由于选用手动夹紧，由 机械设计手册查得，并经计算螺栓水平可承受剪切力fh=1986.6n, 垂直螺纹剪切力fv=133 6.3n 由此可见，在工人合理操作夹紧情况下本夹具可以安全工作。3.5定向键与对刀装置设计定向键安装在夹具底面的纵向槽中，一般使用两个。其距离尽可能布置的远些。通过定向键与铣床工作台t形槽的配合，使夹具上定位元件的工作表面对于工作台的送进方向具有正确的位置。根据gb220780定向键结构如图所示：图 3.3 夹具体槽形与螺钉图根据t形槽的宽度 a=25mm 定向键的结构尺寸如下：表 3.1 定向键数据表 blhhd夹具体槽形尺寸公称尺寸允差d允差公称尺寸允差d25-0.014-0.0454014615624+0.0237对刀装置由对刀块和塞尺组成，用来确定刀具与夹具的相对位置。由于本道工序是完成后钢板弹簧吊耳内侧端面的粗铣加工，所以选用直角对刀块。直角对刀块的结构和尺寸如图所示：图 3.4 对刀块图塞尺选用平塞尺，其结构如下图所示： 图 3.5 平塞尺图塞尺尺寸为：表 3.2 平塞尺尺寸表公称尺寸h允差dc3-0.0060.253.6：夹具简要操作说明工件以81mm的内圆和20内圆为基准，采用经典的一面2销定位，为了装卸方便，夹紧快速，我们采用转动压板压紧，当需要装上工件的时，我们采用2销定好为，然后旋转转动压板，转动一个角度然后开始压紧工件进行加工，加工完毕后，如要取下工件则，旋转转动压板，然后开始取出工件，在旋转的时间为了防止转动压板下滑，我们采用一弹簧支撑转动压板，这样就方便快捷的多，总之对这套设计方案我还是比较满意的。装 配 图 附 图如下夹具体附图如下总 结课程设计即将结束了，时间虽然短暂但是它对我们来说受益菲浅的，通过这次的设计使我们不再是只知道书本上的空理论，不再是纸上谈兵，而是将理论和实