连杆零件加工工艺及专用钻床夹具的设计论文

1、16 PAGE 18毕业设计（论文）题 目：连杆零件加工工艺及专用钻床夹具设计 学习中心： 年级专业： 学生姓名： 学 号： 指导教师： 职 称： 讲 师 导师单位： 论文完成时间： 毕业设计（论文）任务书发给学员 邢帮志1设计(论文)题目：连杆零件加工工艺及专用钻床夹具设计 2学生完成设计(论文)期限： 2009 年 2 月 20 日至 2009 年 5 月 10 日3设计(论文)课题要求： 1、主题鲜明，内容丰富，积极围绕主题进行阐述，SMT技术在当今电子产品生产更新的革命中发挥了至关重要的作用。 2、逻辑性思维强，内容理论联系实际，涉及他人观点，对本设计有全面的论证。 4实验（上机、调研

2、）部分要求内容：1、在学校规定的时间，利用所学的电路设计软件(PROTEL 99SE、EDA等)，去设计图形。 2、在贴片元件贴装实验中，动手操作了贴片元件的焊接，对焊接工艺质量的检测等。 5文献查阅要求：1、到网上或图书管查阅相关资料作为参照，不得抄袭。2、参考文献反映毕业设计的取材来源、材料的广博程度和材料的可靠程度。要有自己明确的思路，疑惑之处向指导老师询问、探讨。 6发 出 日 期： 2009 年 2 月 20 日 7学员完成日期： 2009 年 2 月 27 日指导教师签名： 学 生 签 名： 摘 要本设计是关于连杆零件的加工工艺规程和专用夹具的设计，以介绍设计方法为宗旨，着重实力，

3、力图做到内容完整、详实。这次设计将我以前学过的机械制造工艺与装备、公差与配合、机械制图、工程材料与热处理工艺等知识很好的串联了起来，巩固了所学知识的作用。首先是对工件机械加工工艺规程的制定，工件机械加工工艺规程的制定是至关重要的。设计零件的工艺规程以及对典型夹具进行结构分析与精度分析；通过本课程的设计使学生具有一定的设计专用夹具的能力和分析生产中与夹具有关的技术问题的能力。本书共有两章，第一章为机械制造工艺规程设计的基本要求、内容、方法和步骤；第二章详细的论序了对专用机床夹具的基本要求和设计步骤以及简要的说明夹具体的设计要求和步骤。夹具是机械制造厂使用的一种工艺装备,分为机床夹具、焊接夹具、装

4、配夹具及检验夹具等。在这次毕业设计中，还有一个重要的就是关于专用夹具的设计，因为机床夹具的设计在学习的过程中只是作为理论知识讲的，并没有亲自设计过，通过毕业设计真正做到了理论联系实际。关键词： 专用钻床夹具， 工艺规程， 切削用量， 加工余量 目 录 TOC o 1-3 u 第1章 引 言 PAGEREF _Toc228252018 h 1第2章 连杆零件机械加工工艺规程的编制 PAGEREF _Toc228252019 h 22.1 计算生产纲领，确定生产类型 PAGEREF _Toc228252020 h 22.2 零件的分析 PAGEREF _Toc228252021 h 32.3 选择

5、毛坯及毛坯制造方法 PAGEREF _Toc228252022 h 32.4 工艺规程设计 PAGEREF _Toc228252023 h 42.4.1定位基面的选择 PAGEREF _Toc228252024 h 42.4.2 连杆零件表面加工方法的选择 PAGEREF _Toc228252025 h 52.4.3 制定工艺路线 PAGEREF _Toc228252026 h 52.4.4 选择加工设备及工艺装备 PAGEREF _Toc228252027 h 62.5 加工工序设计、工序尺寸及切削用量的计算 PAGEREF _Toc228252028 h 62.6 时间定额计算 PAGER

6、EF _Toc228252029 h 9第3章 连杆零件的夹具设计 PAGEREF _Toc228252030 h 113.1 机床夹具设计的基本要求和一般步骤 PAGEREF _Toc228252031 h 113.1.1 对专用夹具的基本要求 PAGEREF _Toc228252032 h 113.1.2 专用夹具设计步骤 PAGEREF _Toc228252033 h 113.2 连杆零件的钻床夹具设计 PAGEREF _Toc228252034 h 123.2.1 零件本工序的加工要求分析 PAGEREF _Toc228252035 h 123.2.2 确定夹具类型 PAGEREF _

7、Toc228252036 h 133.3 拟订定位方案和选择定位元件 PAGEREF _Toc228252037 h 133.4 绘制夹具总装图 PAGEREF _Toc228252038 h 14第4章 总 结 PAGEREF _Toc228252039 h 16参考文献 PAGEREF _Toc228252040 h 17致 谢 PAGEREF _Toc228252041 h 18第1章 引 言工作对于每一位即将毕业的毕业生来说都是非常重要的，它对我们以后走上工作岗位很有帮助。对于我们机电专业来说，在以后的工作中经常要做关于夹具的设计工作，在这里，我以连杆零件为例，对它的工艺过程和夹具进行

8、设计。做毕业设计可以把以前所学的知识加以综合运用，起到巩固学到的知识的作用，从而提高分析，解决问题的能力。因此，认真的完成毕业设计是很有必要的。机械制造工艺规程的制定需选择机械加工余量，机械加工余量的大小，不仅影响机械零件的毛坯尺寸，而且也影响工艺装备的尺寸，设备的调整，材料的消耗，切削用量的选择，加工工时的多少。因此，正确的确定机械加工余量，对于节约金属材料，降低刀具损耗，减少工时，从而降低产品制造成本，保证加工质量具有十分重要的意义。在这次设计过程中，广泛的收集各种资料及标准，课程设计中另一个重要的设计为专用夹具的设计。专用夹具的设计是为了特殊加工工序的技术要求的加工。夹具是机械制造厂使用

9、的一种工艺装备,分为机床夹具、焊接夹具、装配夹具及检验夹具等。各种金属切削机床上用于装夹工件的工艺装备，称机床夹具，如车床上使用的三爪自定心卡盘、铣床上使用的平口虎钳等。第2章 连杆零件机械加工工艺规程的编制2.1 计算生产纲领，确定生产类型生产纲领的大小对生产组织和零件加工工艺过程起着重要的作用，它决定了各工序所需专业化和自动化的程度，以及所选用的工艺方法和工艺装备。零件生产纲领可按下式计算。N=Qn（1+a%）（1+b%） 根据教材中生产纲领与生产类型及产品大小和复杂程度的关系，确定其生产类型。图2-1，为某产品上的一个连杆零件。该产品年产量为5000台。设其备品率为25%，机械加工废品率

10、为0.2%，每台产品中该零件的数量为1件，现制定该连杆零件的机械加工工艺规程。 图2-1 连杆零件工件N=Qn（1+a%）（1+b%）=5000*1*（1+25%）（1+0.2%）=6262.5 件/年连杆零件的年产量为6262.5件，现已知该产品属于轻型机械，根据生产类型与生产纲领的关系查阅参考文献 ，确定其生产类型为大量生产。大量生产的工艺特征：零件的互换性：具有广泛的互换性，少数装配精度较高处，采用分组装配法和调整法。1.毛坯的制造方法和加工余：广泛采用金属模机器造型，铸或其他商效方法。毛坯精度高，加工余量小。2.机床设备及其布置形式：广泛采用商效专用机床及自动机床，按流水线和自动排列设

11、备。3.工艺装备：广泛采用高效夹具，复合刀具，专用量具或自动检验装置，靠调整法达到精度要求。4.对工人的技术要求：对调整工的技术水平要求高，对操作工的技术水平要求较低。2.2 零件的分析（1）加工表面的尺寸精度和形状精度。（2）主要加工表面之间的相互位置精度。（3）加工表面的粗糙度及其他方面的表面质量要求。（4）热处理及其他要求。连杆零件的图样的视图正确，完整，尺寸，公差及技术要求齐全。但基准孔14H8mm要求Ra1.6m比较高，需要绞孔。本零件的两大小头孔的加工并不困难。根据零件的技术要求，其大小头孔的两中心的平行度要求比较高，达0.08mm，因此在加工时应设计一夹具来保证两孔中心的平行度要

12、求。另外就是该零件的油槽加工，分析该小孔是做油孔之用，位置精度不需要太高，只要钻至沟槽之内，即能使油路畅通就行。再就是铣小头孔上十字形通槽，需要设计一夹具来加工。2.3 选择毛坯及毛坯制造方法(1) 根据零件用途确定毛坯类型。(2)根据批量（生产纲领）确定毛坯制造方法。(3)根据手册查定表面加工余量及余量公差。根据技术要求，零件材料为ZG310570，即铸造碳钢。如表2-1。按GB/T56131995规定，铸钢牌号用“铸”和“钢”两字汉语拼音首位字母“ZG”后加工两组数字表示。毛坯的制造方法：根据毛坯的材料，生产类型，生产纲领及零件的复杂程度，毛坯可采用铸成型。零件并不复杂，因此毛坯可以与零件

13、的形状尽量接近。两孔可不必锻出，直接加工。通过查加工余量表，得两端面的总加工余量为3mm，毛坯尺寸可以通过加工余量确定。ZG310570表示s310MPa，B570MPa的铸钢。铸造碳钢的碳质量分数一般为0.15%0.6%，其铸造性能比铸造铁差，但力学性能比铸造铁好。主要用于制造形状复杂，力学性能要求高，而在工艺又很锻压等方法成形的比较重要的机械零件，例如机车车辆的车销和联轴器等。铸造碳钢的牌号，化学成分，力学性能见表2-1 。表2-1 铸造碳钢热处理及机械性能主要化学成分W%主要特性用途举例C Si Mn P S 不大于0.40 0.50 0.90 0.04 0.04有较好强度、塑性、焊接、

14、性能尚好。轨刚机架模具、箱体、缸体连杆、曲轴等。正火或退火温度回火温度870890620680bN/mmsN/mms%kJ/cm570310152130选择毛坯铸的主要依据：铸可锻造形状复杂的毛坯，尺寸精度较高，尺寸偏差0.1mm0.2mm，表面粗糙度Ra为12.5m，毛坯的钎维组织好，强度高，生产率较高，但需要专用锻模及锻锤设备。大批量生产，适于锻造碳素钢，合金钢。 锻件加工表面直线度，平面度公差。铸件长度为160mm，热处理为调质时，直线度和平面度公差的普通级为1.1mm，精密度为0.7mm。2.4 工艺规程设计2.4.1定位基面的选择定位基面的选择是拟定零件的机械加工路线，确定加工方案中

15、首先要做的重要工作。基面选择得正确、合理与否，将直接影响工件的加工质量和生产率。在选择定位基面时，需要同时考虑以下三个问题：（1）以哪一个表面作为加工时的精基面或统一基准，才能保证加工精度，使整个机械加工工艺过程顺利地进行。（2）为加工上述精基面或统一基准，应采用哪一个表面作为粗基面。（3）是否有个别工序为了特殊的加工要求，需要采用统一基准以外的精基面。精基面的选择：根据精基面的选择原则，选择精基面时，首先应考虑基准重合的问题，即在可能的情况下，应尽量选择加工表面的设计基准为定位基准。2.4.2 连杆零件表面加工方法的选择零件各表面加工方法和方案的选择，首先要保证加工表面的加工精度和表面粗糙度

16、的要求，还须考虑生产率和经济性方面的要求，在选择时，应根据各种加工方法的特点及其经济加工精度和表面粗糙度，结合零件的特点和技术要求，慎重决定。本零件的加工面有：大小头孔两端面，小头孔外圆，大小头孔，十字形槽，大小孔端槽及螺纹孔。零件各表面加工顺序的确定机械加工顺序安排根据机械加工顺序安排时应遵循的原则，考虑到该工件的具体特点，先安排大小头孔两端面的加工，接着安排钻大小头两孔，再就是铣十字型通槽，再钻大头端6mm、8mm的孔，攻M8的螺纹，铣大头端槽，最后钻大头端5mm的油孔。热处理工序的安排由于毛坯为铸件，在机械加工之前，首先安排正火处理，以消除锻造应力，改善金属组织，细化晶粒，改善切削性能。

17、辅助工序的安排。检验工序：在热处理工序后安排中间检验工序，最后安排终结检验。2.4.3 制定工艺路线制定工艺路线主要是确定加工方法和划分加工阶段。(1)选择加工方法应以零件加工表面的技术条件为依据，主要是加工面的尺寸精度、形状精度、表面粗糙度，并综合考虑各个方面工艺因素的影响。一般是根据主要表面的技术条件先确定终加工方法，接着再确定一系列准备工序的加工方法，然后再确定其他次要表面的加工方法。(2)在各表面加工方法选定以后，就需进一步考虑这些加工方法在工艺路线中的大致顺序，以定位基准面的加工为主线，妥善安排热处理工序及其他辅助工序。(3)排加工路线图表。当生产批量不同时零件的工艺路线也会有较大的

18、差别，先在列出连杆零件大量生产时的工艺路线。2.4.4 选择加工设备及工艺装备(1)根据零件加工精度、轮廓尺寸和批量等因素，合理确定机床种类及规格。(2)根据质量、效率和经济性选择夹具种类和数量。(3)根据工件材料和切削用量以及生产率的要求，选择刀具，应注意尽量选择标准刀具。(4)根据批量及加工精度选择量具。由于生产类型为大批生产，故加工设备宜以通用机床为主，辐以少量专用机床的流水生产线。工件在各机床上的装卸及各机床间的传送均由人工完成。2.5 加工工序设计、工序尺寸及切削用量的计算（1）用查表法确定工序余量。（2）当无基准转换时，工序尺寸及其公差的确定应首先明确工序的加工精度。（3）当有基准

19、转换时的工序尺寸及其公差应由解算工艺尺寸链获得。（4）确定工序尺寸一般的方法是，由加工表面的最后工序往前推算，最后工序的工序尺寸按零件图样的要求标注。当无基准转换时，同一表面多次加工的工序尺寸只与工序（或工步）的加工余量有关。有基准转换时，工序尺寸应用工艺尺寸链解算。单件小批生产时，一般可由操作工人自定，大批生产条件下，工艺规程必须给定切削用量的详细数值，选择的原则是确保质量的前提下具有较高的生产率和经济性，具有选用可参考各类工艺人员手册。工序10粗铣及半精铣大小头孔两端面查有关手册平面加工余量表，得半精加工余量Z为1 mm，已知端面总余量Z总为3 mm，故粗加工余量Z粗=（3-1）mm=2

20、mm。如表2-2所示，半精铣右端面以左端面定位，工序尺寸为：表2-2 钻、扩、大头端30H11 mm的孔的加工余量表加工表面加工方法余量公差等级工序尺寸30H11钻孔14.128.230H11扩孔0.9（单边）H1130+0.13参考Z25140机床技术参数表，取钻孔30H11 mm的进给量取f=0.4 mm/ r。参考有关资料，得钻孔28.2 mm的切削速度Vc=0.445m/s=126.7m/min。由此可算出转速为：n=1000v/d=1000*26.7/3.14*28.2 r /min=301.5 r /min按机床实际转速取n=300 r /min，则实际切削速度为：Vc=d n/1

21、000=3.14*28.2*300/1000=26.56 m/min查有关资料得：Ff=9.81*42.7dof0.8KF（N）M=9.81*0.021 dof0.8KM（NM）所以30的Ff和M如下：Ff=9.81*42.7*28.2*0.40.8*1 N=5675.4 NM=9.81*0.021*28.2*0.40.8*1 NM=78.71NM扩30H11 mm的孔，参考机床实际进给量取f=0.4 mm/ r。参考有关资料扩孔切削速度为钻孔时的1/21/3，故取扩孔时=1/2*26.56 m/min =13.28m/min。由此可算出转速为： n=1000v/d=1000*13.28/3.

22、14*30 r /min=140.98 r /min按机床实际转速取n=400 r /min。确定铣槽时的工序尺寸。粗铣就可达到零件图样的要求，则该工序尺寸：槽宽4mm、8mm、深12mm。其工序余量既等于总余量12 mm。钻大头端12 mm深20的孔及攻M8的螺纹：本工序用钻孔就可以达到零件的图样要求。本工序的切削用量及其余次要工序设计略。图2-3半精铣右端面以左端面定位X小精=61-0.5mm,X大精=23mm则粗铣右端面工序尺寸X小精为62mm,X大精为24mm。查教材表316平面加工方法，得粗铣加工公差等级为IT1113，取IT11，其公差T小精=0.13mm，T大精=0.19mm，所

23、以X小精=（620.065）mm, X大精=（240.095）mm，如表2-3。Z小精=X小精min X小精max=（620.13）(61+0)mm=0.87mmZ大精=X大精min X大精max=（240.19）23mm=0.81mm故余量足够。查阅有关资料手册，取粗铣的每齿进给量fz=0.2mm/z;半精铣的每转进给量f=0.05mm/z,粗铣走刀1次，ap =2mm;半精铣走刀1次，ap=1mm。取粗铣的主轴转速为150r/min，取半精铣的主轴转速为300r/min，又前面已选定铣刀直径D为50 mm，故相应的切削速度分别为：粗加工 Vc=Dn粗/1000=3.14*50*150/10

24、00m/min=23.55m/min半精工 Vc=Dn粗/1000=3.14*50*300/1000 m/min=47.1 m/min表2-3加工端面的工步余量和工序尺寸及公差加工表面工序边余量/mm工序尺寸及公差/mm表面粗糙度/um小头孔右端面2 1620.065 610.0376.3 3.2大头孔右端面2 1240.095 230.0266.3 3.2小头孔左端面2 1590.065 58-0.56.3 3.2大头孔左端面2 1210.095 200.0266.3 3.2工序20：钻、扩、铰10的孔到14H814H8的孔钻、扩、铰余量参考有关资料手册Z扩=0.9mm，Z铰=0.1 mm，

25、由此可推算出Z钻=（14/2-0.9-0.1）=6 mm。参考Z25140机床技术参数表，取钻孔14H8的进给量f=0.3 mm/ r，参考有关资料得钻孔12的v=0.435m/s=26.1m/min。由此算出转速为：n=1000v/d=1000*26.1/3.14*12 r /min=692.68 r /min按机床实际转速取n=630 r /min，则实际切削速度为：Vc=d n/1000=3.14*12*630/1000 m/min= 23.74m/min扩孔13.8 mm，参考有关资料，并参考机床实际进给量，取f=0.3 mm/ r，参考有关资料，扩孔切削速度为钻孔是的1/2-1/3，

26、故取扩孔时=1/2*23.74 m/min=11.87 m/min。由此算出转速为：n=1000v/d=1000*11.87/3.14*13.8 r /min=273.93 r /min。按机床实际转速取n=300 r /min。参考有关资料，取铰孔的切削速度为Vc=0.3 m/s=18 m/min。由此算出转速为：n=1000v/d=1000*18/3.14*14 r /min =409.46 r /min。按机床实际转速取为n=400 r /min。则实际切削速度为：Vc=d n/1000=3.14*14*400/1000 m/min=17.58 m/min。工序30：钻、扩大头端30H1

27、1 mm的孔。30H11 mm的孔，扩余量参考有关手册取Z扩=0.9 mm。由此可算出Z钻=（30/2-0.9）=14.1 mm。2.6 时间定额计算1.计算工序20的时间定额机动时间。参考有关资料，得钻孔的计算公式为：Tj=（l+l1+l2）/fnL1=D/2cotkr+（12）L2=14，钻盲孔时l2=0。对钻12 mm的孔有：L1=D/2cotkr+（12）=12/2cot（118/2）+1.5 mm5.1mmL=40mm，取 l2=0 mm。参考有关资料，得扩孔的计算公式为：Tj=（l+l1+l2）/fnL1=（D-d1）/2cotkr+（12）扩盲孔和铰盲控时l2=0。对扩孔13.8

28、 mm有：L1= （D-d1）/2cotkr+（12）=（13.8-12）/2cot60+1.5 mm2 mmL=40mm，取 l2=0 mm。将以上数据及前面已选定的f及n代入公式得：Tj=（40+2+0）/0.3*300 min0.47min对铰孔14 mm有：L1= （D-d1）/2cotkr+（12）=（14-13.8）/2cot45+1.5 mm1.6 mm将以上数据及前面已选定的f及n代入公式得：Tj=（40+1.6+0）/0.3*400 min0.35min总机动时间Tj（既基本时间tb）为：Tb=（0.24+0.47+0.35）=1.06 min。2.计算工序30的时间定额（1

29、）机动时间。参考有关资料得钻孔的计算公式为：Tj=（l+l1+l2）/fnL1=D/2cotkr+（12）L2=14，钻盲孔时l2=0。对钻28.2 mm的孔有：L1=D/2cotkr+（12）=28.2/2cot（118/2）+1.5 mm9.96mmL=21.5mm，取 l2=3 mm。将以上数据及前面已选定的f及n代入公式得：Tj=（21.5+9.96+3）/0.4*300 min0.29min参考有关资料，得扩孔的计算公式为：Tj=（l+l1+l2）/fnL1=（D-d1）/2cotkr+（12）扩盲孔时l2=0。对扩孔30 mm有：L1= （D-d1）/2cotkr+（12）=（30

30、-28.2）/2cot60+1.5 mm2 mmL=21.5mm，取 l2=3 mm。将以上数据及前面已选定的f及n代入公式得：Tj=（21.5+2+3）/0.4*140 min0.47min（2）总机动时间Tj（既基本时间tb）为：Tb=（0.29+0.47）=0.76 min。第3章 连杆零件的夹具设计3.1 机床夹具设计的基本要求和一般步骤3.1.1 对专用夹具的基本要求1.保证工件的加工精度专用夹具应有合理的定位方案，标注合适的尺寸、公差和技术要求，并进行必要的精度分析，确保夹具能满足工件的加工精度要求。2.提高生产效率应根据工件生产批量的大小设计不同复杂程度的高效夹具，以缩短辅助时间

31、，提高生产效率。3.工艺性好专用夹具的结构应简单、合理，便于加工、装配、检验和维修。4.使用性好专用夹具的操作应简便、省力、安全可靠，排屑应方便，必要时可设置排屑结构。3.1.2 专用夹具设计步骤1.明确设计任务与收集设计资料夹具设计的第一步是在已知生产纲领的前提下，研究被加工零件的零件图、工序图、工艺规程和设计任务书，对工件进行工艺分析。其内容主要是了解工件的结构特点、材料；确定本工序的加工表面、加工要求、加工余量、定位基准和夹紧表面及所用的机床、刀具、量具等。2.拟订夹具结构方案与绘制夹具草图 eq oac(,1)确定工件的定位方案，设计定位装置。 eq oac(,2)确定工件的夹紧方案，

32、设计夹紧装置。 eq oac(,3)确定对刀或导向方案，设计对刀或导向装置。 eq oac(,4)确定夹具与机床的连接方式，设计连接元件及安装基面。 eq oac(,5)确定和设计其它装置及元件的结构形式。如分度装置、预定位装置及吊装元件等。 eq oac(,6)确定夹具体的结构形式及夹具在机床上的安装方式。绘制夹具草图，并标注尺寸、公差及技术要求。1.进行必要的分析计算工件的加工精度较高时，应进行工件加工精度分析。有动力装置的夹具，需计算夹紧力。当有几种夹具方案时，可进行经济分析，选用经济效益较高的方案。2.审查方案与改进设计夹具草图画出后，应征求有关人员的意见，并送有关部门审查，然后根据根

33、据他们的意见对夹具方案作进一步修改。3.绘制夹具装配总图夹具的总装配图应按国家制图标准绘制。绘图比例尽量采用1：1。主视图按夹具面对操作者的方向绘制。总图应把夹具的工作原理、个种装置的结构及其相互关系表达清楚。3.2 连杆零件的钻床夹具设计如图3-1所示为连杆类零件 图3-1连杆工件图3.2.1 零件本工序的加工要求分析 = 1 * GB3 钻12孔和钻7螺纹底孔；钻12孔，其深为20；再用7钻通，攻为M8；钻出的12孔和7螺纹底孔的总长度为40mm。本工序前已加工的表面如下： eq oac(,1)同时铣大小一端面（两工件一起加工）； eq oac(,2)同时铣大小一端面（两工件一起加工）；

34、eq oac(,3)钻，铰30H11孔并倒角； eq oac(,4)钻，铰14H8孔并倒角。本工序使用机床为 Z5125立钻；刀具为通用标准刀具。3.2.2 确定夹具类型本工序所加工两孔（12孔和7螺纹底孔），位于一条直线上，孔径不大，工件质量较小，轮廓尺寸也不是很大，因此采用移动式钻模。3.3 拟订定位方案和选择定位元件定位方案 根据工件结构特点，其定位方案如下。以30H11的大头端孔及14H8的小头端孔作为定位基准。再选30H11的大头端孔左端面为定位基准，限制工件的6个自由度，如图所示：如图所示：用小头端孔作定位基准，用心轴定位限制x、y、x、y。用大头端孔作定位基准，用螺纹心轴定位，限

35、制z。用大头端左端面作为定位基准，限制了z。 eq oac(,2)以大头端30H11的孔及小头端14H8的孔作为定位基准，再选大小头端左端面作为定位基准。也限制了工件的6个自由度。如图3-2所示：图3-2两种定位方案如图所示：以大头孔作为定位基准限制了z转动；以小头孔作为定位基准限制了x的移动和y的移动及x的转动和y的转动。以大、小头孔作为定位基准限制了z移动。方案此定位方案有效制了工件的6个自由度，且定位合理。方案此定位方案有效制了工件的6个自由度，但定位元件比较浪费，且有过定位现象。因此，从以上的分析比较，采用方案比较经济合理，且又能保证要求。选择定位元件根据定位方式，选用带台阶的心轴安装

36、在工件部分为小头端，14H8的孔选用螺纹心轴安装在工件部分为大头端30H11的孔。选择可调支承钉。定位误差计算加工12孔时30H11孔的最大间隙的定位误差的计算。由于零件是一面两销定位，由于孔与心轴存在最大配合间隙，因此在钻12孔时会产生直线位移误差。计算如下：经表查得：30H11孔的上下偏差分别为+0.13，0；29.96h6轴的上下偏差分别为0，-0.013。D=B+Y=d1+D1+X1min=X1max=30.13-29.947=0.1831/3K加工7的螺纹底孔与加工12孔在一条直线上，因此7的螺纹底孔的定位误差的计算与12孔定位误差的计算相同。由于加工要求不高，其他精度可以不必计算。

37、3.4 绘制夹具总装图（1）对12孔，钻套采用可换钻套。当工件为单一钻孔工步，大批量生产时，为便于更换磨损的钻套，选用可换钻套。钻套与衬套（GB/T6623-91）之间采用F7/K6或 F7/m6配合，衬套与钻摸板之间采用H7/n6配合。当钻摸磨损后，可卸下螺钉（GB/T2268-91），更换新的钻套。螺钉能防止钻套加工时转动及退刀时脱落。钻孔时钻套内径12mm，外径18mm；衬套内径18mm，外径2 6mm；钻套端面至加工面的距离取12。麻花钻选用11.8。（2）对7的螺纹底孔。钻套采用可换钻套。麻花钻选用6.8。各引导元件至定位元件间的位置尺寸分别为（150.03）和（180.05），各钻

38、套轴线对基面达到直线允差为0.02。第4章 总 结在这次设计过程中，使我真正的认识到自己的不足之处，以前上课没有学到的知识，在这次设计当中也涉及到了。使我真正感受到了知识的重要性。这次设计将我以前学过的机械制造工艺与装备、公差与配合、机械制图、工程材料与热处理工艺等知识很好的串联了起来，起到了穿针引线的作用，巩固了所学知识的作用。在毕业设计中，首先是对工件机械加工工艺规程的制定，这样在加工工件就可以知道用什么机床加工，怎样加工，加工工艺装备及设备等，因此，工件机械加工工艺规程的制定是至关重要的。在这次毕业设计中，还有一个重要的就是关于专用夹具的设计，因为机床夹具的设计在学习的过程中只是作为理论

39、知识讲的，并没有亲自设计过，因此，在开始的设计过程中，存在这样那样的问题，在老师的细心指导下，我根据步骤一步一步的设计，画图，查阅各种关于专用夹具的设计资料，终于将它设计了出来，我感到很高兴，因为在这之中我学到了以前没有学到的知识，也懂得了很多东西，真正做到了理论联系实际。在这次毕业设计中，我学到了很多知识，有一点更是重要，就是我能作为一个设计人员，设计一个零件，也因此，我了解了设计人员的思想，每一个零件，每件产品都是先设计出来，再加工的，因此，作为一个设计人员，在设计的过程中一点不能马虎，每个步骤都必须有理有据，不是凭空捏造的。在这次毕业设计中，对我来说有所收获也存在着不足之处。收获：（1）

40、能把以前所学的各种知识，综合的运用的这次设计中，巩固了所学的知识。 （2）学会了参阅各种资料及查各种余量、切削用量等手册。 （3）学会了，分析问题，解决问题的能力。不足之处：（1）有些步骤，问题解决的方法不是很好，需在以后的学习、实践中进一步改进。 （2）有些工艺路线制定的不是太好，而且余量、切削用量设计不是很精确，需在以后的实践中积累经验，进一步改进。综上所述：这次的毕业设计对我以后的工作起了很大的帮助，我认识到，无论是工作还是学习都必须做到认真、谨慎，时时处处细心。参考文献1 顾崇衍.机械制造工艺学.陕西.科技技术出版社.1981年2 倪森寿.机械制造工艺与装备.化学工业出版社.2001年

41、3 张进生.机械制造工艺与夹具设计指导.北京.机械工业出版社.1994年4 姜敏凤.工程材料及热成型工艺.北京.高等教育出版社.2003年5 机械制造工艺及设备设计手册编写组.机械制造工艺及设备设计手册.北京.机械工业出版社.1989年6 胡家秀.简明机械零件设计实用手册.北京.机械工业出版社.1999年7 肖继德.陈宁平.机床夹具设计.第二版.北京.机械工业出版社.1997年8 倪森寿.机械制造工艺与装备习题集和课程设计指导书.化学工业出版社.2001年9 刘越.机械制造技术.化学工业出版社.2001年10 赵如福.金属机械加工工艺人员手册.第三版.上海.上海科技技术出版社.1981年11

42、陈于萍.周兆元.互换性与测量技术基础.北京.机械工业出版社.2004年12 孙本绪.熊万武.机械加工余量手册.北京.国防工业出版社.1999年13 王启平.机床夹具设计.哈尔滨.哈尔滨工业大学出版社.1998年14 浦林祥.金属切削机床夹具设计手册.北京.机械工业出版社.1995年15 张耀宸.机械加工工艺设计实用手册.北京.航空工业出版社.1993年16 马贤智.机械加工余量与公差手册.北京.中国标准出版社.1994年17 张龙勋.机械制造工艺学课程设计指导书及习题.北京.机械工业出版社.1994年18 赵家齐.机械制造工艺学课程设计指导书.北京.机械工业出版社.1993年致 谢首先在这里我

43、要感谢四年来每一位给我们上课的任课教师。感谢你们不辞辛苦的给我们传授知识。这次毕业设计能够完成，在这里首先要感谢我的导师，在我做毕业设计的每个阶段，从外出实习到查阅资料，设计草案的确定和修改，中期检查，后期详细设计，轴承等整个过程中都给予了我悉心的指导。我的设计较为简单，老师仍然细心地纠正图纸中的错误。除了老师的专业水平外，他们的治学严谨和科学研究的精神也是我永远学习的榜样，并将积极影响我今后的学习和工作。还有，就是帮助过我完成设计的同学，谢谢你们！“师恩难忘，友谊长存!”本论文的顺利完成，离不开各位老师、同学和朋友的关心和帮助。在此，向曾经帮助我的老师和同学表示衷心的感谢。在论文即将完成之际

44、，我的心情无法平静，从开始进入课题到论文的顺利完成，有多少可敬的师长、同学、朋友给了我无言的帮助，在这里请接受我诚挚的谢敬礼！ PAGE 29中国石油大学（华东）现代远程教育毕业设计（论文）评语指导教师 ： 谭彦立 职称： 讲 师 工作单位： 重庆信息工程专修学院 学 员： 高二山 年级专业层次 0509 机械自动化 高起本 评语： 该同学从下达任务开始时就非常认真的查找准备资料，态度非常端正。 该文结构完整，语言比较流畅，各部分符合毕业论文的写作规范。该文不但选题具有较为重要的理论意义与应用价值，而且论文的结论有一定的创新性，是一偏难得的好论文。 指导教师签名： 手写 2009年 5 月 2

45、5 日附录资料：不需要的可以自行删除地下连续墙施工工艺标准1、范围本工艺适用于工业与民用建筑地下连续墙基坑工程。地下连续墙是在地面上采用一种挖槽机械，沿着深开挖工程的周边轴线，在泥浆护壁条件下，开挖出一条狭长的深槽，清槽后，在槽内吊放钢筋笼，然后用导管法灌筑水下混凝土筑成一个单元槽段，如此逐段进行，在地下筑成一道连续的钢筋混凝土墙壁，作为截水、防渗、承重、挡水结构。本法特点是：施工振动小，墙体刚度大，整体性好，施工速度快，可省土石方，可用于密集建筑群中建造深基坑支护及进行逆作法施工，可用于各种地质条件下，包括砂性土层、粒径50mm以下的砂砾层中施工等。适用于建造建筑物的地下室、地下商场、停车场

46、、地下油库、挡土墙、高层建筑的深基础、逆作法施工围护结构，工业建筑的深池、坑；竖井等。2、施工准备2.1材料要求2.1.1水泥用32.5号或42.5号普通硅酸盐水泥或矿渣硅酸盐水泥，要求新鲜无结块。2.1.2砂宜用粒度良好的中、粗砂，含泥量小于5%。2.1.3石子宜采用卵石，如使用碎石，应适当增加水泥用量及砂率，以保证坍落度及和易性的要求。其最大粒径不应大于导管内径的16和钢筋最小间距的14，且不大于40mm。含泥量小于2%。2.1.4外加剂可根据需要掺加减水剂、缓凝剂等外加剂，掺入量应通过试验确定。2.1.5钢筋按设计要求选用，应有出厂质量证明书或试验报告单，并应取试样作机械性能试验，合格后

47、方可使用。2.1.6泥浆材料泥浆系由土料、水和掺合物组成。拌制泥浆使用膨润土，细度应为200250目，膨润率510倍，使用前应取样进行泥浆配合比试验。如采取粘土制浆时，应进行物理、化学分析和矿物鉴定，其粘粒含量应大于50%，塑性指数大于20，含砂量小于5%，二氧化硅与三氧化铝含量的比值宜为34。掺合物有分散剂、增粘剂(CMC)等。外加剂的选择和配方需经试验确定，制备泥浆用水应不含杂质，pH值为79。2.2主要机具设备2.2.1成槽设备有多头钻成槽机、抓斗式成槽机、冲击钻、砂泵或空气吸泥机(包括空压机)、轨道转盘等2.2.2混凝土浇灌机具有混凝土搅拌机、浇灌架(包括储料斗、吊车或卷扬机)、金属导

48、管和运输设备等。2.2.3制浆机具有泥浆搅拌机、泥浆泵、空压机、水泵、软轴搅拌器、旋流器、振动筛、泥浆比重秤、漏斗粘度计、秒表、量筒或量杯、失水量仪、静切力计、含砂量测定器、pH试纸等。2.2.4槽段接头设备有金属接头管、履带或轮胎式起重机、顶升架(包括支承架、大行程千斤顶和油泵等)或振动拔管机等。2.2.5其他机具设备有钢筋对焊机，弯曲机，切断机，交、直流电焊机，大、小平锹，各种扳手等。2.3作业条件、2.3.1在工程范围内钻探，查明地质、地层、土质以及水文情况，为选择挖槽机具、泥浆循环工艺、槽段长度等提供可靠的技术数据.。同时进行钻探，摸清地下连续墙部位的地下障碍物情况。2.3.2按设计地

49、面标高进行场地平整，拆迁施工区域内的房屋、通讯、电力设施以及上下水管道等障碍物，挖除工程部位地面以下m内的地下障碍物。施工场地周围设置排水系统。2.3.3根据工程结构、地质情况及施工条件制定施工方案，选定并准备机具设备，进行施工部署、平面规划、劳动配备及划分槽段；确定泥浆配合比、配制及处理方法，编制材料、施工机具需用量计划及技术培训计划，提出保证质量、安全及节约等的技术措施。2.3.4按平面及工艺要求设置临时设施，修筑道路，在施工区域设置导墙；安装挖槽、泥浆制配、处理、钢筋加工机具设备；安装水电线路；进行试通水、通电、试运转、试挖槽、混凝土试浇灌。3、操作工艺3.1工艺流程(图3.1)图3.1

50、多头钻施工及泥浆循环工艺3.2导墙设置3.2.1在槽段开挖前，沿连续墙纵向轴线位置构筑导墙，采用现浇混凝土或钢筋混凝土浇3.2.2导墙深度一般为12m，其顶面略高于地面50100mm，以防止地表水流入导沟。导墙的厚度一般为100200mm，内墙面应垂直，内壁净距应为连续墙设计厚度加施工余量(一般为4060mm)。墙面与纵轴线距离的允许偏差为10mm，内外导墙间距允许偏盖5mm，导墙顶面应保持水平。3.2.3导墙宜筑于密实的粘性土地基上。墙背宜以土壁代模，以防止槽外地表水渗入槽内。如果墙背侧需回填土时，应用粘性土分层夯实，以免漏浆。每个槽段内的导墙应设一溢浆孔。3.2.4导墙顶面应高出地下水位1

51、m以上，以保证槽内泥浆液面高于地下水位0.5m以上，且不低于导墙顶面0.3m。3.2.5导墙混凝土强度应达到70%以上方可拆模。拆模后，应立即将导墙间加木支撑至槽段开挖拆除。严禁重型机械通过、停置或作业，以防导墙开裂或变形。3.3泥浆制备和使用3.3.1泥浆的性能和技术指标，应根据成槽方法和地质情况而定，一般可按表3.3.1采用。泥浆性能指标表3.3.1项目性能指标检查方法一般地层软弱土层密度粘度胶体率稳定性失水量pH值泥皮厚度静切力(1min)含砂量1.041.25kgL1822s95%0.05gcm330mL30min101.53.0mm30min1020mgcm298%0.02gcm32

52、0mL30min891.01.5mm30min2050mgcm24%泥浆密度秤500700mL漏斗法100mL量杯法500mL量筒或稳定计失水量仪pH试纸失水量仪静切力计含砂量测定器注：1.密度：表中上限为新制泥浆，下限为循环泥浆。一般采用膨润土泥浆时，新浆密度控制在1.041.05；循环程中的泥浆控制在1.251.30；对于松散易坍地层，密度可适当加大。浇灌混凝土前槽内泥浆控制在1.151.25，视土质情况而定；2.成槽时，泥浆主要起护壁作用，在一般情况下可只考虑密度、粘度、胶体率三项指标；3.当存在易塌方土层(如砂层或地下水位下的粉砂层等)或采用产生冲击、冲刷的掘削机械时，应适当考虑，泥浆

53、粘度，宜用2530s。3.3.2在施工过程中应加强检查和控制泥浆的性能，定时对泥浆性能进行测试，随时调泥浆配合比，做好泥浆质量检测记录。一般作法是：在新浆拌制后静止24h，测一次全项(含砂量除外)；在成槽过程中，一般每进尺15m或每4h测定一次泥浆密度和粘度。在槽结束前测一次密度、粘度；浇灌混凝土前测一次密度。两次取样位置均应在槽底以上200mm处。失水量和pH值，应在每槽孔的中部和底部各测一次。含砂量可根据实际情况测定。稳定性和胶体率一般在循环泥浆中不测定。3.3.3泥浆必须经过充分搅拌，常用方法有：低速卧式搅拌机搅拌；螺旋桨式搅拌机搅拌；压缩空气搅拌；离心泵重复循环。泥浆搅拌后应在储浆池内

54、静置24h以上，或加分散剂膨润土或粘土充分水化后方可使用。3.3.4通过沟槽循环或混凝土换置排出的泥浆，如重复使用，必须进行净化再生处理。一般采用重力沉降处理，它是利用泥浆和土渣的密度差，使土渣沉淀，沉淀后的泥浆进入贮浆池，贮浆池的容积一般为一个单元槽段挖掘量及泥浆槽总体积的2倍以上。沉淀池和贮浆池设在地上或地下均可，但要视现场条件和工艺要求合理配置。如采用原土造浆循环时，应将高压水通过导管从钻头孔射出，不得将水直接注入槽孔中。3.3.5在容易产生泥浆渗漏的土层施工时，应适当提高泥浆粘度和增加储备量，并备堵漏材料。如发生泥浆渗漏，应及时补浆和堵漏，使槽内泥浆保持正常。3.4槽段开挖3.4.1挖

55、槽施工前应预先将连续墙划分为若干个单元槽段，其长度一般为47m。每个单元槽段由若干个开挖段组成。在导墙顶面划好槽段的控制标记，如有封闭槽段时，必须采用两段式成槽，以免导致最后一个槽段无法钻进。3.4.2成槽前对钻机进行一次全面检查，各部件必须连接可靠，特别是钻头连接螺栓不得有松脱现象。3.4.3为保证机械运行和工作平稳，轨道铺设应牢固可靠，道碴应铺填密实。轨道宽度允许误差为5mm，轨道标高允许误差10mm。连续墙钻机就位后应使机架平稳，并使悬挂中心点和槽段中心一致。钻机调好后，应用夹轨器固定牢靠。3.4.4挖槽过程中，应保持槽内始终充满泥浆，以保持槽壁稳定。成槽时，依排渣和泥浆循环方式分为正循

56、环和反循环。当采用砂泵排渣时，依砂泵是否潜入泥浆中，又分为泵举式和泵吸式。一般采用泵举式反循环方式排渣，操作简便，排泥效率高，但开始钻进须先用正循环方式，待潜水砂泵电机潜入泥浆中后，再改用反循环排泥。3.4.5当遇到坚硬地层或遇到局部岩层无法钻进时，可辅以采用冲击钻将其破碎，用空气吸泥机或砂泵将土渣吸出地面。3.4.6成槽时要随时掌握槽孔的垂直精度，应利用钻机的测斜装置经常观测偏斜情况，不断调整钻机操作，并利用纠偏装置来调整下钻偏斜。3.4.7挖槽时应加强观测，如槽壁发生较严重的局部坍落时，应及时回填并妥善处理。槽段开挖结束后，应检查槽位、槽深、槽宽及槽壁垂直度等项目，合格后方可进行清槽换浆。

57、在挖槽过程中应作好施工记录。3.5清槽3.5.1当挖槽达到设计深度后，应停止钻进，仅使钻头空转而不进尺，将槽底残留的土打成小颗粒，然后开启砂泵，利用反循环抽浆，持续吸渣1015min，将槽底钻渣清除干净。也可用空气吸泥机进行清槽。3.5.2当采用正循环清槽时，将钻头提高槽底100200mm，空转并保持泥浆正常循环，以中速压入泥浆，把槽孔内的浮渣置换出来。3.5.3对采用原土造浆的槽孔，成槽后可使钻头空转不进尺，同时射水，待排出泥浆密度降到1.1左右，即认为清槽合格。但当清槽后至浇灌混凝土间隔时间较长时，为防止泥浆沉淀和保证槽壁稳定，应用符合要求的新泥浆将槽孔的泥浆全部置换出来。3.5.4清理槽

58、底和置换泥浆结束1h后，槽底沉渣厚度不得大于200mm；浇混凝土前槽底沉渣厚度不得大于300mm，槽内泥浆密度为1.11.25、粘度为1822s、含砂量应小于8%。3.6钢筋笼制作及安放3.6.1钢筋笼的加工制作，要求主筋净保护层为7080mm。为防止在插入钢筋笼时擦伤槽面，并确保钢筋保护层厚度，宜在钢筋笼上设置定位钢筋环、混凝土垫块。纵向钢筋底端距槽底的距离应有100200mm，当采用接头管时，水平钢筋的端部至接头管或混凝土及接头面应留有100150mm间隙。纵向钢筋应布置在水平钢筋的内侧。为便于插入槽内，利钢筋底端宜稍向内弯折。钢筋笼的内空尺寸，应比导管连接处的外径大100mm以上。3.6

59、.2为了保证钢筋笼的几何尺寸和相对位置准确，钢筋笼宜在制作平台上成型。钢筋笼每棱边(横向及竖向)钢筋的交点处应全部点焊，其余交点处采用交错点焊。对成型时临时扎结的铁丝，宜将线头弯向钢筋笼内侧。为保证钢筋笼在安装过程中具有足够的刚度，除结构受力要求外，尚应考虑增设斜拉补强钢筋，将纵向钢筋形成骨架并加适当附加钢筋。斜拉筋与附加钢筋必须与设计主筋焊牢固。钢筋笼的接头当采用搭接时，为使接头能够承受吊入时的下段钢筋自重，部分接头应焊牢固。3.6.3钢筋笼制作允许偏差值为：主筋间距l0mm；箍筋间距20mm；钢筋笼厚度和宽目l0mm；钢筋笼总长度50mm。3.6.4钢筋笼吊放应使用起吊架，采用双索或四索起

60、吊，以防起吊时因钢索的收紧力而目起钢筋笼变形。同时要注意在起吊时不得拖拉钢筋笼，以免造成弯曲变形。为避免钢筋吊起后在空中摆动，应在钢筋笼下端系上溜绳，用人力加以控制。3.6.5钢筋笼需要分段吊入接长时，应注意不得使钢筋笼产生变形。下段钢筋笼入槽后.临时穿钢管搁置在导墙上，再焊接接长上段钢筋笼。钢筋笼吊入槽内时，吊点中心必须对准槽段中心，竖直缓慢放至设计标高，再用吊筋穿管搁置在导墙上。如果钢筋笼不能顺利地摄入槽内，应重新吊出，查明原因，采取相应措施加以解决，不得强行插入。3.6.6所有用于内部结构连续的预埋件、预埋钢筋等，应与钢筋笼焊牢固。3.7浇注水下混凝土。3.7.1混凝土配合比应符合下列要