毕业设计（论文）-斜连杆数控加工工艺与钻8孔夹具设计

摘要毕 业 设 计 (论 文) 斜连杆数控加工工艺与钻8孔夹具设计系 名： （四号宋体） 专业班级： （四号宋体） 学生姓名： （四号宋体） 学 号： （四号宋体） 指导教师姓名： （四号宋体） 指导教师职称： （四号宋体） 年 月12摘要题目是基于斜连杆零件的加工工艺规程及钻孔工序的专用夹具设计。斜连杆零件的主要加工表面是端面及孔系。往往，表面精密加工精度优于确保简单孔的寿命。孔后的设计遵循所述第一表面的原理。一般来说，表面精密加工精度优于确保简单孔的寿命。孔后的设计遵循所述第一表面的原理。与孔加工平面，在粗加工明确的划分和整理阶段，以确保精确孔。与孔加工平面，在下一步骤中，除了在单个进程的顶面和定位孔技术和在平面其他孔的外面。支持孔加工系统采用坐标镗床。整个过程通常由。使用专用夹具夹具，夹多用气动夹紧，夹持，需要可靠的，自锁不了，大批量，因此更高的生产率，在加工生产线，以满足设计。关键词:斜连杆；加工工艺；工序；专用夹具全套图 纸加扣 3346389411或3012250582AbstractTopic is dedicated fixture design oblique connecting rod parts process planning and drilling processes based. The main parts of the machined surface is oblique rod end surfaces and holes. Often, the surface precision machining accuracy to ensure better life simple hole. After the hole designed to follow the principles of the first surface. In general, the surface precision machining accuracy to ensure better life simple hole. After the hole designed to follow the principles of the first surface. And hole machining plane, a clear division in roughing and finishing stages, to ensure accurate holes. And hole machining plane, in the next step, in addition to the top surface and the positioning hole technology in a single process and out of the plane of the other holes. Support hole processing system uses the coordinate boring machine. The whole process usually made. Use special fixture clamp, multi-use pneumatic clamping, gripping, the need for reliable, self-locking can not, in large quantities, and therefore higher productivity in the production line to meet the design. Use special jig fixtures, clamping multi-use manual clamping, gripping, reliable, self-locking mechanism may not have to. Therefore, higher production efficiency. Suitable for high-volume, assembly line processing. Able to meet the design requirements.Keywords: five-hole block; processing; step; special fixture目录摘要IIAbstractIII第1章 绪论11.1 斜连杆机械加工工艺简述11.2斜连杆机械加工工艺流程11.3斜连杆夹具简述1第2章 加工工艺规程设计22.1 零件的分析22.1.1 零件的作用22.1.2 零件的工艺分析22.2 斜连杆零件加工的主要问题和工艺过程设计所应采取的相应措施32.3 斜连杆零件加工定位基准的选择32.3.1 粗基准的选择32.3.2 精基准的选择32.4 斜连杆零件加工主要工序安排32.5 机械加工预留、工序尺寸及毛坯尺寸的确定52.6确定切削用量及基本工时（机动时间）5第3章钻8mm孔专用夹具设计133.1设计要求133.2夹具设计133.2.1 定位基准的选择133.2.2 切削力及夹紧力的计算133.3定位误差分析153.4零、部件的设计与选用15第4章 数控加工程序的编制184.1 CAM编程的一般步骤184.2 编程坐标系的确定19总 结22参考文献23致谢24第1章 绪论1.1 斜连杆机械加工工艺简述斜连杆加工工艺是指改变形状，尺寸，相对位置和取得良好加工坯料的方法，该方法是基于所述的加工工艺。例如，该工艺流程主要有以下各个部分 粗加工- 精加工 - 装配 - 检验 - 包装，是一般方法的过程。如上面所述原油工艺可以包括毛坯的制造，研磨等，可被分成精加工，钳工，铣床，等等，必要的每个步骤进行了详细的数据，如粗糙度，以实现得多少，通过公差来实现。1.2斜连杆机械加工工艺流程斜连杆加工工艺规划是提供零件的加工过程和工艺文件操作方法之一，它是具体的生产条件下，更合理的工艺和操作方法，按照该文档形式工艺的规定文件，经批准后，以指导生产。1.3斜连杆夹具简述斜连杆夹具工件装夹技术和设备，它被广泛应用于机械加工等制造工艺。在现代化的生产，工装夹具是不可缺少的技术和设备，这直接影响到精密加工，帮助劳动生产率和产品，夹具设计是一个重要的技术工作。第2章 加工工艺规程设计2.1 零件的分析2.1.1 零件的作用题目定的零件名称是斜连杆。斜连杆的发挥的功用是斜连杆是用来以确保特定的安装过程中，以能来加载。因此，该运动传递构件的质量和加工精度和组装精度，但并不直接影响，另外，准确度，会影响性能以及寿命。图2.1 斜连杆零件图2.1.2 零件的工艺分析由斜连杆零件图知。斜连杆零件是一个板类零件，它的外表面有4处需要进行加工。主要是孔的表面。进一步加工是位于在每个表面上一系列的孔。因此，它可以分为加工表面三组。之间相互特定尺寸位置关系。它分析如下：（1）粗铣尺一侧端面，这组加工平面含：端面的铣削加工；所要表面粗糙度。（2）粗铣尺寸另外一侧端面，这组加工平面含：端面的铣削加工；所要表面粗糙度。（7）钻扩铰20mm孔；所要表面粗糙度。（8）钻10mm孔；所要表面粗糙度。（9）钻8mm孔所要表面粗糙度。2.2 斜连杆零件加工的主要问题和工艺过程设计所应采取的相应措施由以上分析可知。该斜连杆要加工地方就是平面及孔系。为了保证表面精密加工精密小孔，以便进行比较容易保证总体把握。因此，在身体部位顺序，它是为了确保该孔的大小和表面的主要问题之间的孔加工关系的位置的精度。而且由于规模化生产量。如何在主要考虑的处理，以满足生产率的提高。2.3 斜连杆零件加工定位基准的选择2.3.1 粗基准的选择选择符合下面的要求就可以：:1.确保各支承孔所放的加工余量是均衡的;2. 确保装进叉杆的零件同箱壁有一定空隙。为了满足这些要求，您一定得选个主要的孔的一个重要标杆。进行部分的孔作为一个粗略的基准。此外前部和后部的表面上最近的孔作为一个重要的基准，以限制这一专题的四个自由度，然后第二个主轴承孔位置限制第五自由度。作为粗略基准，因为它是基于在孔加工精度，认定所述参考平面。因此，以后主要应在支承孔的精密加工可以统一，它已被该孔加工区的支持。因为在地方上的孔，是着眼于事物的一部分。以这种方式，一个均匀的孔将关于保证的孔洞的位置。2.3.2 精基准的选择从斜连杆零件孔和缝隙、 孔和平面之间的平面和平面的位置。细参考被选择为使得在定位叉基本上均匀参照系整个过程。绘制前叉分析其平行于主支承杆孔上平面的一部分，并占据了较大的面积，适合用作准确参考。但是有一台三自由度的可如果你是一个典型的旁边有两个小孔用针对性的方法，以基本满足全过程统一的参考位置的要求仅限工件的定位。如果前和后端面，虽然安装基准叉，但由于它是在垂直于叉主要支持孔。如果用于精密加工日期孔，定位，夹紧和某些问题夹具设计方面，将无法使用。2.4 斜连杆零件加工主要工序安排按上述所说，确定如下斜连杆零件加工工艺步骤：工艺步骤一：10铸造铸造20时效处理时效处理30粗铣粗铣端面保证厚度工序尺寸为1440粗铣粗铣另外一侧端面保证厚度工序尺寸为1350精铣精铣端面保证厚度工序尺寸为1160精铣精铣另外一侧端面保证厚度工序尺寸为1070钻扩铰钻扩铰20孔80钻扩铰钻扩铰10孔90钻孔钻径向孔8100钳去毛刺110检检验入库工艺步骤二：10铸造铸造20时效处理时效处理30粗铣粗铣端面保证厚度工序尺寸为1440粗铣粗铣另外一侧端面保证厚度工序尺寸为1350精铣精铣端面保证厚度工序尺寸为1160精铣精铣另外一侧端面保证厚度工序尺寸为1070钻扩铰钻扩铰20孔80钻扩铰钻扩铰10孔90钻孔钻径向孔8100钳去毛刺110检检验入库 与上述方案加工似乎合理，但通过仔细考虑零件的技术所要和可能的工艺方法，你会发现仍然有一个问题，另附机械加工工艺过程综合卡片。经充分考虑后，综合选择方案1。 10铸造铸造20时效处理时效处理30粗铣粗铣端面保证厚度工序尺寸为1440粗铣粗铣另外一侧端面保证厚度工序尺寸为1350精铣精铣端面保证厚度工序尺寸为1160精铣精铣另外一侧端面保证厚度工序尺寸为1070钻扩铰钻扩铰20孔80钻扩铰钻扩铰10孔90钻孔钻径向孔8100钳去毛刺110检检验入库2.5 机械加工预留、工序尺寸及毛坯尺寸的确定斜连杆零件的毛坯形式是铸造毛坯，材质采取HT200。硬度HB 170241，生产类型系为大批量。1、底面的加工预留尺寸。顶面加工可分成粗铣和精铣二步加工法。按照工序所要，每一工步预留如下：粗铣：找到相关引用书目找到相应表格。从表格可以看到这工步的加工余量值是在2.7-3.4毫米之间，在本设计中我选择3毫米。表3.2.27粗铣平面时厚度偏差设得0.28毫米。精铣：找出参考书本相关引用书目找到相应表格，可以它的余量是1.5毫米。2、孔毛坯为实心，不冲孔。3、端面加工预留。按照工艺需要，前后端面要分以下步骤加工：1. 粗铣、2. 半精铣、3. 精铣加工。4. 各工序预留如下：粗铣：找到相关引用书目找到相应表格，余量要求值是在2.7-3.5毫米之间，在本设计中我选择3毫米。半精铣：找到相关引用书目，余量设得2.5毫米。精铣：找到相关引用书目，余量设得0.5毫米。2.6确定切削用量及基本工时（机动时间）工序30：粗铣端面保证厚度工序尺寸为14机床：铣床VMC850刀具：按要求选用合金材质的端面铣刀， 齿数是10铣削深度：每齿进给量：从相关引用书目表格找到并，选择铣削速度：找到相关引用书目找到表格，选择机床主轴转速：，取实际铣削速度：进给量：工作台每分进给量：从相关引用书目表格找到并设出,被切削层长度：从毛坯尺寸中得到刀具切入长度：刀具切出长度：选择走刀次数为1机动时间：。工序40：粗铣另外一侧端面保证厚度工序尺寸为13机床：铣床VMC850刀具：按要求选用合金材质的端面铣刀， 齿数是10铣削深度：每齿进给量：从相关引用书目表格找到并，选择铣削速度：找到相关引用书目找到表格，选择机床主轴转速：，取实际铣削速度：进给量：工作台每分进给量：从相关引用书目表格找到并设出,被切削层长度：从毛坯尺寸中得到刀具切入长度：刀具切出长度：选择走刀次数为1机动时间：工序50：精铣端面保证厚度工序尺寸为11机床：铣床VMC850刀具：按要求选用合金材质的端面铣刀， 齿数是10铣削深度：每齿进给量：从相关引用书目表格找到并，选择铣削速度：找到相关引用书目找到表格，设得机床主轴转速：，选择实际铣削速度：进给量：工作台每分进给量： 被切削层长度：从毛坯尺寸中得到刀具切入长度：精铣时刀具切出长度：选择走刀次数为1机动时间： 本工序机动时间。工序60：精铣另外一侧端面保证厚度工序尺寸为10机床：铣床VMC850刀具：硬质合金可转位端铣刀（面铣刀），刀具型号材料选， ，齿数是，是粗齿铣刀。因其单边预留：Z=3mm所以铣削深度：=3mm每齿进给量：从第三本文献的表号中2.473可找出，选择：从第三本文献的表号中2.481可找出，选择铣削速度每齿进给量：从第三本文献的表号中2.473可找出，选择从第三本文献的表号中2.481可找出，选择铣削速度机床主轴转速：从第三本文献的表号中3.174可找出，选择 实际铣削速度： 进给量： 工作台每分进给量： ：从第三本文献的表号中2.481可找出, 选择切削工时被切削层长度：由毛坯尺寸可知， 刀具切入长度： 刀具切出长度：选择走刀次数为1机动时间： 机动时间：所以该工序总机动时间工序90：钻扩铰20孔机床：加工中心VMC850刀具：从第三本文献的表号中4.39可找出选高速钢锥柄麻花钻头。 钻孔进给量：从第三本文献查到表号中2.438可找出，选择。切削速度：从第三本文献查到表号中2.441可找出，选择。机床主轴转速：，从第三本文献查到表3.131，取所以实际切削速度：切削工时 被切削层长度：刀具切入长度： 刀具切出长度： 选择走刀次数为1机动时间： 2 铰孔刀具：从第三本文献查到表号中4.354可找出选硬质合金锥柄机用铰刀。切削深度：，且。进给量：从第三本文献查到表号中2.458可找出，选择。切削速度：从第三本文献查到表号中2.460可找出，选择。机床主轴转速：从第三本文献查到表号中3.131，选择实际切削速度：切削工时被切削层长度：刀具切入长度，刀具切出长度： 取走刀次数为1机动时间：此道工步需要的加工机动时间总共为：工序100：钻扩铰10孔找到相关引用书本。钻孔工序时的刀具选择直柄短麻花钻（GB1436-85），钻床选VMC850。找到相关引用书本。钻孔工序时的刀具选择直柄短麻花钻（GB1436-85），钻床选Z525摇臂机床。按照【机械加工工艺手册】NO.2卷书中找出表号为10.4-2的表格，找出钻孔进给量0.200.35。 则选择找到相应书本的表格找出并设得切削速度式子：切削速度计算公式为 经查，参数是，刀具耐用度T=35则 =1.6所以 =72选取 所以，实际切削速度是=2.64确定切削时间（一个孔） =工序110：钻径向孔8机床：加工中心VMC850刀具：按照第三本文献查到表号中4.39可找出选高速钢锥柄麻花钻头。切削深度：进给量：从第三本文献查到表号中2.438可找出，取。切削速度：从第三本文献查到表格，设出。机床主轴转速：，从第三本文献查到表3.131，取所以实际切削速度：切削工时 被切削层长度：刀具切入长度： 刀具切出长度： 取走刀次数为1机动时间： 第3章钻8mm孔专用夹具设计3.1设计要求要提高劳动生产率，降低了质量保证流程，工人劳动强度，需要设计专用夹具。顶专用夹具是8mm孔，用VMC850。要求要达到粗糙度的规定，找出合适的定位基准。设计过程中，我们也要考虑怎么样才能提高劳动效率，以此为设计方向。3.2夹具设计3.2.1 定位基准的选择为了提高加工效率及方便加工，决定材料使用高速钢，用于对进行加工，准备采用手动夹紧。3.2.2 切削力及夹紧力的计算刀具：钻头 D=8。则轴向力：见工艺师手册表28.4F=Cdfk3.1 式子里： C=420， Z=1.0, y=0.8, f=0.35 k=(F=420转矩T=Cdfk式子里: C=0.206, Z=2.0, y=0.8T=0.206功率 P=在计算切削力时,必须考虑安全系数,安全系数 K=KKKK式子里 K基本安全系数，1.5; K加工性质系数，1.1;K刀具钝化系数, 1.1;K断续切削系数, 1.1则 F=KF=1.5钻削时 T=17.34 N切向方向所受力: F=取F=4416F F所以,时工件不会转动,故本夹具可安全工作。夹紧力的计算 选用夹紧螺钉夹紧机， 由 以上公式里,f=摩擦系数，选择 F=+G G为所加工的零件自重 夹紧螺钉： 公称直径d=20mm，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：它的许用切应力应该是 s=2.54 取s=4 得 满足所要 检查后发现，强度要求，程序，用于调整调整装置，安全可靠的夹紧力，以满足快速和快速手动夹紧螺钉的定位机构，以指定一个可靠的夹紧力你可以.3.3定位误差分析 （1）中心线对定位件中心线位置精度. 取. 夹紧误差 ： 其中接触变形位移值： 查5表1212.7有。 磨损造成的加工误差：通常不超过 夹具相对刀具位置误差：取误差总和：对计算结果可以判断出，夹具能够达到理想值。3.4零、部件的设计与选用简单地切割钻孔，以满足加工要求。因此，选择（在建）互换钻套，可以减少额外的时间来更换钻套。.尺寸表dDD1Ht基本尺寸极限偏差F7基本尺寸极限偏差D601+0.012.7+0.0063+0.010+0.004669-0.00811.84+0.012.7+0.00871.82.6582.636981212.733.3+0.022+0.0103.347+0.019+0.01010458115610131012.72068+0.028+0.01312+0.023+0.01212.781012.7181220251012+0.034+0.012.718221212.722+0.028+0.012.72612.7283612.71826300.0121822+0.041+0.0203034203645222635+0.033+0.01739263042462545563035+0.050+0.0254852354255+0.039+0.0205930566742486266485070740.040本设计决定使用固定式钻模板，用沉头螺钉以及锥销定位于夹具体。20第4章 数控加工程序的编制4.1 CAM编程的一般步骤零件模型加工模块指定加工环境分析/生成辅助几何生成/修改“父”组程序次序 加工刀具 几何体 加工方法生成/修改操作产生刀具路径校核后处理表4-1 CAM编程的一般步骤CNC编程方法，可分为两种手工编程和自动编程的。（1）为了完成每个阶段，它指向的数控机床手工编程手工编程的中心。短形式加工件和程序的情况下，这不是很复杂将能够使用手动编程方法。（2）自动编程自动编程语言，以处理由计算机自动生成零件程序，就采用数控编程系统或图形化编程系统。简单说下对象的编程处理，它提供了图形化菜单功能数控编程语言或处理，图形化编程系统的数控编程系统的规定要求的过程，一个相对简单的解释它是必要的，但是，计算自动编程系统处理，并输出轨道，和NC零件程序。由于计算机可以自动编程来绘制图形和供应跟踪的过程，错了，它可以及时的审查过程，使以得到正确的程序修改。，为了提高程序的效率保存的时间，以确保刀具路径的精度，并通过使用自动编程在UG软件选择部分程序。4.2 编程坐标系的确定由零件图可知，该零件的设计基准在零件的对称中心上，故在编程时将其编程原点设置在此处能够方便对刀和编程。加工面O001：%N0010 G40 G17 G90 G70N0020 G91 G28 Z0.0:0030 T00 M06N0040 G0 G90 X-.1601 Y-.2271 S0 M03N0050 G43 Z1.378 H00N0060 Z1.0236N0070 G1 Z.9055 F9.8 M08N0080 X-.0026 Y-.0642N0090 X.0608 Y.0014N0100 X.1702 Y.1146N0110 Z1.0236N0120 G0 Z1.378N0130 X-.1601 Y-.4538N0140 Z1.0236N0150 G1 Z.9055N0160 X-.0026 Y-.2908N0170 X.0612 Y-.2248N0180 X.1706 Y-.1116N0190 X.1773 Y.1073N0200 Z1.0236N0210 G0 Z1.378N0220 X-.1601 Y-.6804N0230 Z1.0236N0240 G1 Z.9055N0250 X-.0026 Y-.5174N0260 X.0612 Y-.4515N0270 X.1706 Y-.3382N0280 X-.1601N0290 Z1.0236N0300 G0 Z1.378N0310 Y-.907N0320 Z1.0236N0330 G1 Z.9055N0340 X-.0026 Y-.744N0350 X.0723 Y-.6666N0360 X.1817 Y-.5533N0370 X-.1601。N2730 G1 X.4242 Y-3.2017N2740 G2 X.1445 Y-2.4048 I.06 J.4686N2750 G1 X1.789 Y-.7031N2760 G2 X3.526 I.8685 J-.8394N2770 G1 X5.1705 Y-2.4048N2780 G2 X5.1958 Y-2.4333 I-.3398 J-.3283N2790 G1 X5.475 Y-2.204N2800 Z.7087N2810 G0 Z1.378N2820 M02%加工孔O0003：G55G90G17G00X0Y0M03 M08S600X-20.Y-52.Z2.G01Z-3.F60D01 M98P0022F48D02M98P0022G01Z-10M020 总 结制备和专用夹具设计过程中，从而使加工过程和夹具设计组件以待进一步提高。这样的设计也遇到了很多问题，如安排在烹饪过程中，按时间顺序排列，精密零件加工和劳动生产率所需的加工表面有显著的影响。在一些步骤，用于执行专用夹具的设计，部件，用于定位和夹紧力的夹紧和确定的方向的方式的方法的放置表面的选择，所以出现问题。这些问题对劳动生产率和精密零件加工有直接影响，这些部件可以加工在保证精度的前提下，快速实现，易于提高劳动生产率，降低成本。通过不懈努力和教练的悉心指导，检查，以解决这些问题有很多的相关信息。最后，所有这些问题的解决方案，并已通过工件的尺寸确定夹具手动夹紧不是没有必要的夹紧力。通过研究和分析零件图纸制定了合理的工艺设计过程中，这种方法在理论上是可能的，和表面粗糙度位置，尺寸精度图纸之类的可以更好的满足。同时还具有良好的经济性。随着以改进过程的图也是典型的流程进行专用夹具设计，夹具设计，我们始终遵从设备和实际情况设计的基本原则，使局部优化和整体融合。通过对固定玻管压下机加工艺及工装的设计，通过加工工艺及工装设计，我学会进行了更广泛的培训以前，专业知识和技能的理论基础，我训练严谨的科学态度，独立分析和解决问题的能力和创新精神。在设计和论文写作，由于学生谁难免会出现一些缺点和不足，并督促学生和老师批评指正数量有限。尽可能简化结构和模具夹具自动化功能。通过这个设计，我完全支持，需要先进的软件来学习认识，先进的软件可以提高效率和降低成本的设计师的时间。本文设计，老师给了我很多的指导和启发，尤其是对谁教治学严谨和耐心，让我可以完成这个设计的教师。设计完成后，通过这样的设计，专业的知识和技能，进一步在未来从事专业技术工作打下了坚实的基础增强。参考文献参考文献1机床夹具设计 第2版 肖继德 陈宁平主编 机械工业出版社2机械制造工艺及专用夹具设计指导 孙丽媛主编 冶金工业出版社3机械制造工艺学 周昌治、杨忠鉴等 重庆大学出版社4 机械制造工艺设计简明手册李益民 主编 机械工业出版社5 工艺师手册 杨叔子主编 机械工业出版社6 机床夹具设计手册王光斗、王春福主编 上海科技出版社7 机床专用夹具设计图册南京市机械研究所 主编 机械工业出版社8 机械原理课程设计手册 邹慧君主编 机械工业出版社9金属切削手册第三版 上海市金属切削技术协会 上海科学技术出版社10几何量公差与检测第五版 甘永立 主编 上海科学技术出版社11机械设计基础 第三版 陈立德主编 高等教育出版社12工程材料 丁仁亮主编 机械工业出版社13机械制造工艺学课程设计指导书， 机械工业出版社14机床夹具设计 王启平主编 哈工大出版社15现代机械制图 吕素霞 何文平主编 机械工业出版社16 黄如林，切削加工简明实用手册M，北京：化学