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摘 要
本次設(shè)計(jì)內(nèi)容涉及了機(jī)械制造工藝及機(jī)床夾具設(shè)計(jì)、金屬切削機(jī)床、公差配合與測量等多方面的知識。
連桿蓋工藝規(guī)程及其銑螺栓孔背面的工裝夾具設(shè)計(jì)是包括零件加工的工藝設(shè)計(jì)、工序設(shè)計(jì)以及專用夾具的設(shè)計(jì)三部分。在工藝設(shè)計(jì)中要首先對零件進(jìn)行分析，了解零件的工藝再設(shè)計(jì)出毛坯的結(jié)構(gòu)，并選擇好零件的加工基準(zhǔn)，設(shè)計(jì)出零件的工藝路線；接著對零件各個工步的工序進(jìn)行尺寸計(jì)算，關(guān)鍵是決定出各個工序的工藝裝備及切削用量；然后進(jìn)行專用夾具的設(shè)計(jì)，選擇設(shè)計(jì)出夾具的各個組成部件，如定位元件、夾緊元件、引導(dǎo)元件、夾具體與機(jī)床的連接部件以及其它部件；計(jì)算出夾具定位時產(chǎn)生的定位誤差，分析夾具結(jié)構(gòu)的合理性與不足之處，并在以后設(shè)計(jì)中注意改進(jìn)。
關(guān)鍵詞：工藝、工序、切削用量、夾緊、定位、誤差。
- 3 -
Abstract
This design involves the machinery manufacturing process and fixture design, metal cutting machine tool, tolerance and measurement and other aspects of knowledge.
Process design, process planning and connecting rod cap bolt hole on the back of the milling fixture design is including the parts processing process design and fixture three. In the process of design should first of all parts for analysis, to understand the parts of the process to design blank structure, and choose the good parts machining datum, design a part of the process route; then the parts of each step of the process dimension calculation, is the key to determine the process equipment and cutting the amount of each working procedure design; then the special fixture fixture design, selection of the various components, such as the connecting part positioning element, clamping elements, guiding elements, fixture and machine tools and other components; the positioning errors calculated fixture positioning, analysis the rationality and shortcoming of the fixture structure, pay attention to improve and design in later.
Keywords : the process, procedure, cutting dosage, clamping, positioning, error.
目 錄
摘 要 I
Abstract II
目 錄 1
第1章 緒論 2
1.1 引言 2
1.2 機(jī)械加工工藝規(guī)程的作用 2
1.3 研究方法及技術(shù)路線 3
1.4 課題背景及發(fā)展趨勢 4
第2章 工藝規(guī)程設(shè)計(jì) 5
2.1毛坯的制造形式 5
2.2零件分析 5
2.3 基面選擇 5
2.3.1 粗基準(zhǔn)的選擇 5
2.3.2精基準(zhǔn)的選擇 6
2.4制定工藝路線 6
2.5確定各工序的加工余量、計(jì)算工序尺寸及公差 7
2.6確定切削用量及基本工時 8
第3章 連桿蓋專用夾具設(shè)計(jì) 19
3.1問題的提出 19
3.2定位基準(zhǔn)的選擇 19
3.3切削力和夾緊力的計(jì)算 19
3.4定位誤差分析 20
3.5定位鍵與對刀裝置的設(shè)計(jì) 21
3.6夾具設(shè)計(jì)及操作簡要說明 23
結(jié)論 24
參考文獻(xiàn) 25
致 謝 26
第一章 緒論
1．1引言
制造技術(shù)的重要性是不言而喻的，它與當(dāng)今的社會發(fā)展密切相關(guān)?，F(xiàn)代制造技術(shù)是當(dāng)前世界各國研究和發(fā)展的主題，特別是在市場經(jīng)濟(jì)的今天，它更占有十分重要的地位。人類的發(fā)展過程是一個不斷制造的過程，在人類發(fā)展的初期，為了生存，制造了石器以便于狩獵，此后，出現(xiàn)了陶器，銅器，鐵器，和一些簡單的機(jī)械，如刀，劍，弓，箭等兵器，鍋，壺，盆，罐等用具，犁，磨，碾，水車等農(nóng)用工具，這些工具和用具的制造過程都是簡單的制造過程，主要圍繞生活必需和存亡征戰(zhàn)，制造資源，規(guī)模和技術(shù)水平都非常有限。隨著社會的發(fā)展，制造技術(shù)的范圍，規(guī)模的不斷擴(kuò)大，技術(shù)水平的不斷提高，向文化，藝術(shù)，工業(yè)發(fā)展，出現(xiàn)了紙張，筆墨，活版，石雕，珠寶 ，錢幣金銀飾品等制造技術(shù)。到了資本主義和社會主義社會，出現(xiàn)了大工業(yè)生產(chǎn)，使得人類的物質(zhì)生活和文明有了很大的提高，對精神和物質(zhì)有了更高的要求，科學(xué)技術(shù)有了更快更新的發(fā)展，從而與制造工藝的關(guān)系更為密切。蒸汽機(jī)的制造技術(shù)的問世帶來了工業(yè)革命和大工業(yè)生產(chǎn)，內(nèi)燃機(jī)制造技術(shù)的出現(xiàn)和發(fā)展形成了現(xiàn)代汽車，火車和艦船，噴氣渦輪發(fā)動機(jī)制造技術(shù)促進(jìn)了現(xiàn)代噴氣客機(jī)和超音速飛機(jī)的發(fā)展，集成電路制造技術(shù)的進(jìn)步左右了現(xiàn)代計(jì)算機(jī)的水平，納米技術(shù)的出現(xiàn)開創(chuàng)了微創(chuàng)機(jī)械的先河，因此，人類的活動與制造密切相關(guān)，人類活動的水平受到了限制，宇宙飛船，航天飛機(jī)，人造飛機(jī)，人造衛(wèi)星以及空間工作站等技術(shù)的出現(xiàn)，使人類活動走出了地球，走向太空 。
1．2機(jī)械加工工藝規(guī)程的作用
機(jī)械加工工藝規(guī)程是指規(guī)定產(chǎn)品或零部件制造工藝過程和操作方法等的工藝文件。
制訂工藝規(guī)程的原則是保證圖樣上規(guī)定的各項(xiàng)技術(shù)要求，有較高的生產(chǎn)效率，技術(shù)先進(jìn)，經(jīng)濟(jì)效益高，勞動條件良好。
制訂工藝規(guī)程的程序：
1、 計(jì)算生產(chǎn)綱領(lǐng)，確定生產(chǎn)類型
2、 分析產(chǎn)品裝配圖，對零件圖樣進(jìn)行工藝審查
3、 確定毛坯種類、形狀、尺寸及精度
4、 制訂工藝路線
5、 進(jìn)行工序設(shè)計(jì)（確定各工序加工余量、切削用量、工序尺寸及公差、選擇工藝裝備，計(jì)算時間定額等。）
1．3研究方法及技術(shù)路線
1. 深入生產(chǎn)實(shí)踐調(diào)查研究
在深入生產(chǎn)實(shí)踐調(diào)查研究中，應(yīng)當(dāng)掌握下面一些資料：工程圖紙，工藝文件，生產(chǎn)綱領(lǐng)，制造與使用夾具情況等。
2. 制訂工藝工藝規(guī)程的程序
計(jì)算生產(chǎn)綱領(lǐng)，確定生產(chǎn)類型，分析產(chǎn)品裝配圖，對零件圖樣進(jìn)行工藝審查，確定毛坯的種類，形狀，尺寸及精度，擬定工藝路線（劃分工藝規(guī)程的組成，選擇的定位基準(zhǔn)，選擇零件表面的加工方法，安排加工順序，選擇機(jī)床設(shè)備等），進(jìn)行工序設(shè)計(jì)（確定各工序加工余量，切削余量，工序尺寸及工差，選擇工藝裝備，計(jì)算時間定額等），確定工序的技術(shù)要求及檢驗(yàn)方法，填寫工藝文件。
3. 確定工件的夾緊方式和設(shè)計(jì)夾緊機(jī)構(gòu)
夾緊力的作用點(diǎn)和方向應(yīng)符合夾緊原則。進(jìn)行夾緊力的分析和計(jì)算，以確定加緊元件和傳動裝置的主要尺寸。
4. 確定夾具其他部分的結(jié)構(gòu)形式
如分度裝置，對刀元件和夾具體等
5. 繪制夾具總裝配圖
在繪制總裝配圖時，盡量采用1：1比例，主視圖應(yīng)選取面對操作者的工作位置。繪圖時，先用紅線或雙點(diǎn)劃線畫出工件的輪廓和主要表面，如定位表面，夾緊表面和被加工表面等。其中，被加工表面用網(wǎng)紋線或粗實(shí)線畫出加工余量。工件在夾具上可看成是一個假想的透明體，按定位元件，導(dǎo)向元件，夾緊機(jī)構(gòu)，傳動裝置等順序， 畫出具體結(jié)構(gòu)。
6. 標(biāo)注各部分主要尺寸，公差配合，和技術(shù)要求
7. 標(biāo)注零件編號及編制零件明細(xì)表
在標(biāo)注零件編號時。標(biāo)準(zhǔn)件可直接標(biāo)出國家標(biāo)準(zhǔn)代號。明細(xì)表要注明夾具名稱，編號，序號，零件名稱及材料，數(shù)量等。
8. 繪制家具零件圖
拆繪夾具零件圖的順序和繪制夾具總裝配圖的順序相同。
1．4課題背景及發(fā)展趨勢
機(jī)床夾具是在切削加工中，用以準(zhǔn)確地確定工件位置，并將其牢固地夾緊的工藝裝備。它的重要作用是：可靠地保證工件的加工精度，提高加工效率，減輕勞動強(qiáng)度，沖鋒發(fā)揮和擴(kuò)大機(jī)床的工藝性能。因此夾具在機(jī)械制造中占有重要的地位。機(jī)床夾具的設(shè)計(jì)是工藝裝備設(shè)計(jì)中的一個重要組成部分，是保證產(chǎn)品質(zhì)量和提高勞動生產(chǎn)率的一項(xiàng)技術(shù)措施。我們在設(shè)計(jì)中也應(yīng)該注意一些重要方法，我們必須深入生產(chǎn)實(shí)踐調(diào)查研究，因?yàn)椋@樣有利于我們掌握一些重要資料，例如： （1）工件的圖紙——詳細(xì)閱讀圖紙，了解工件被加工表面的技術(shù)要求，該件在機(jī)械中的位置和作用，以及裝配中的特殊要求。（2）工藝文件——了解工件的工藝過程，本工序的加工要求，工件已加工面及及待加工面的狀況，基準(zhǔn)面的選擇狀況，可用的機(jī)床設(shè)備的主要規(guī)格，與夾具連接部分的尺寸及切削用量等。（3）生產(chǎn)綱領(lǐng)——夾具的結(jié)構(gòu)形式應(yīng)與工件批量大小相適應(yīng)，做到經(jīng)濟(jì)合理。（4）制造與使用夾具的狀況等。我深刻明白要想做好這次夾具設(shè)計(jì)，我也要了解并注意設(shè)計(jì)夾具出現(xiàn)的問題，對夾具最基本的要求是：工件的定位準(zhǔn)確，定位精度滿足加工要求，工件夾緊牢固可靠，操作安全方便，成本低廉。工件夾具中的定位精度，主要是定為基準(zhǔn)是否與工序基準(zhǔn)重合，定位基準(zhǔn)的形式和精度，定位元件的形式和精度，定位元件的布置方式，定位基準(zhǔn)與定位元件的配合狀況等因素有關(guān)。這些因素所造成的誤差，可以通過數(shù)學(xué)計(jì)算求得。在采取提高定位精度的措施時，要注意到夾具制造上的可能性。在總的定位精度滿足加工要求的條件下，不要過高的提高工件在夾具中的定位精度。夾具在機(jī)床上的定位精度，和刀具在夾具上的導(dǎo)向精度也不應(yīng)忽視。夾具在機(jī)床上的定位精度，主要與定位元件表面與機(jī)床配合處的位置精度。夾具與機(jī)床連接處的配合間隙等因素有關(guān)。因此，提高夾具制造精度，減小配合間隙就能提高夾具在機(jī)床上的定位精度。如果定位精度要求很高，而通過提高夾具制造精度的措施已不可能或不合理時，應(yīng)采用調(diào)整法或就地加工法解決，即在安裝夾具時找正定位表面的準(zhǔn)確位置，或在夾具安裝后加工定位表面，使夾具在機(jī)床上獲得高精度定位。刀具在夾具上的導(dǎo)向精度通常利用導(dǎo)向元件或?qū)Φ对肀ＷC。因此影響刀具在夾具上的導(dǎo)向精度的因素有：導(dǎo)套中心到定位元件產(chǎn)生變形等。夾具中出現(xiàn)過定位時，可通過撤銷多余定位定位元件，使多余定位元件失去限制重復(fù)自由度的能力，增加過定位元件與定位基準(zhǔn)的配合間隙等辦法來解決。
第2章 工藝規(guī)程設(shè)計(jì)
2．1毛坯的制造形式
零件材料為45，由于零件成批生產(chǎn)，而且零件的輪廓尺寸不大，選用鍛造成型，零件重0.335Kg，鍛造精度8級，能保證鍛件的尺寸要求，這從提高生產(chǎn)率和保證加工精度上考慮也是應(yīng)該的。
2. 2零件分析
要對該零件的平面、孔、和槽進(jìn)行加工。具體加工要求如下：
結(jié)合面 粗糙度3.2
Φ61.5孔兩端面 粗糙度1.6
寬6的兩端面 粗糙度25
寬23兩端面 粗糙度25
螺栓孔背面 粗糙度3.2
寬5的槽 粗糙度12.5
Φ61.5孔 粗糙度0.8
2．3 基面的選擇
基面的選擇是工藝規(guī)程設(shè)計(jì)中的重要工作之一?；孢x擇的正確、合理，可以保證質(zhì)量，提高生產(chǎn)效率。否則，就會使加工工藝過程問題百出，嚴(yán)重的還會造成零件大批報(bào)廢，使生產(chǎn)無法進(jìn)行。
2.3.1 粗基準(zhǔn)的選擇原則
1）如果必須首先保證工件上加工表面與不加工表面 之間的位置要求，應(yīng)以不加工表面作為粗基準(zhǔn)。如果在工件上有很多不需加工的表面，則應(yīng)以其中與加工面位置精度要求較高的表面作粗基準(zhǔn)。
2）如果必須首先保證工件某重要表面的加工余量均勻，應(yīng)選擇該表面作精基準(zhǔn)。
3）如需保證各加工表面都有足夠的加工余量，應(yīng)選加工余量較小的表面作粗基準(zhǔn)。
4）選作粗基準(zhǔn)的表面應(yīng)平整，沒有澆口、冒口、飛邊等缺陷，以便定位可靠。
5）粗基準(zhǔn)一般只能使用一次，特別是主要定位基準(zhǔn)，以免產(chǎn)生較大的位置誤差。
由以上及零件知，選用R36外圓面及Φ61.5孔端面作為定位粗基準(zhǔn)。
2．3．2精基準(zhǔn)選擇的原則
選擇精基準(zhǔn)時要考慮的主要問題是如何保證設(shè)計(jì)技術(shù)要求的實(shí)現(xiàn)以及裝夾準(zhǔn)確、可靠、方便。
精基準(zhǔn)選擇應(yīng)當(dāng)滿足以下要求：
1） 用設(shè)計(jì)基準(zhǔn)作為定位基準(zhǔn)，實(shí)現(xiàn)“基準(zhǔn)重合”，以免產(chǎn)生基準(zhǔn)不重合誤差。
2） 當(dāng)工件以某一組精基準(zhǔn)定位可以較方便地加工很多表面時，應(yīng)盡可能采用此組精基準(zhǔn)定位，實(shí)現(xiàn)“基準(zhǔn)統(tǒng)一”，以免生產(chǎn)基準(zhǔn)轉(zhuǎn)換誤差。
3） 當(dāng)精加工或光整加工工序要求加工余量盡量小而均勻時，應(yīng)選擇加工表面本身作為精基準(zhǔn)，即遵循“自為基準(zhǔn)”原則。該加工表面與其他表面間的位置精度要求由先行工序保證。
4） 為獲得均勻的加工余量或較高 的位置精度，可遵循“互為基準(zhǔn)”、反復(fù)加工的原則。
5） 有多種方案可供選擇時應(yīng)選擇定位準(zhǔn)確、穩(wěn)定、夾緊可靠，可使夾具結(jié)構(gòu)簡單的表面作為精基準(zhǔn)。
由上及零件圖知，選用結(jié)合面、Φ61.5孔及其端面作為定位精基準(zhǔn)。
2．4制定工藝路線
制定工藝路線的出發(fā)點(diǎn)，應(yīng)當(dāng)是使零件的幾何形狀、尺寸精度及位置精度等技術(shù)要求能得到合理的保證。在生產(chǎn)綱領(lǐng)以確定為大批生產(chǎn)的條件下，可采用通用機(jī)床配以專用工夾具，并盡量使工序集中來提高生產(chǎn)效率。除此以外，還應(yīng)考慮經(jīng)濟(jì)效果，以便降低生產(chǎn)成本。
工序01：鍛造
工序02：調(diào)質(zhì)處理HB228～269
工序03：粗銑、精銑結(jié)合面
工序04：粗銑、半精銑、精銑Φ61.5孔兩端面，保證尺寸36
工序05：銑寬6的兩端面保證尺寸890.25
工序06：銑寬23兩端面
工序07：銑螺栓孔背面
工序08：銑寬5的槽
工序09：與連桿裝配，鉆2-Φ10、擴(kuò)兩螺栓Φ10.5孔深15
工序10：用專用螺釘，將連桿體和連桿蓋裝成連桿組件
工序11：粗鏜、半精鏜、磨Φ61.5
工序12：去毛刺
工序13：檢驗(yàn)至圖紙要求
工序14：入庫
2.5確定各工序的加工余量、計(jì)算工序尺寸及公差
1. 結(jié)合面的加工余量
查《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡明手冊》表2.2-25得，鍛件的單邊加工余量Z=1.5mm,鍛件尺寸公差為CT8級，粗糙度3.2，查《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡明手冊》表1.4-8，二步銑削即粗銑——精銑方可滿足其精度要求。
粗銑 單邊余量Z=1.3mm
精銑 單邊余量Z=0.2mm
2. Φ61.5孔兩端面的加工余量
查《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡明手冊》表2.2-25得，鍛件的單邊加工余量Z=1.5mm,鍛件尺寸公差為CT8級，粗糙度1.6，查《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡明手冊》表1.4-8，三步銑削即粗銑——半精銑——精銑方可滿足其精度要求。
粗銑 單邊余量Z=1.3mm
半精銑 單邊余量Z=0.1mm
精銑 單邊余量Z=0.1mm
3. 寬6的兩端面的加工余量
查《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡明手冊》表2.2-25得，鍛件的單邊加工余量Z=1.5mm,鍛件尺寸公差為CT8級，粗糙度25，查《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡明手冊》表1.4-8，一步銑削即可滿足其精度要求。
4. 寬23兩端面的加工余量
查《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡明手冊》表2.2-25得，鍛件的單邊加工余量Z=1.5mm,鍛件尺寸公差為CT8級，粗糙度25，查《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡明手冊》表1.4-8，一步銑削即可滿足其精度要求。
5. 螺栓孔背面的加工余量
查《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡明手冊》表2.2-25得，鍛件的單邊加工余量Z=1.5mm,鍛件尺寸公差為CT8級，粗糙度12.5，查《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡明手冊》表1.4-8，一步銑削即可滿足其精度要求。
6. 寬5的槽的加工余量
查《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡明手冊》表2.2-25得，鍛件的單邊加工余量Z=1.5mm,鍛件尺寸公差為CT8級，粗糙度12.5，查《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡明手冊》表1.4-7，一步銑削即可滿足其精度要求。
7. Φ61.5孔的加工余量
查《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡明手冊》表2.2-25得，鍛件的單邊加工余量Z=1.75mm,鍛件尺寸公差為CT8級，粗糙度0.8，查《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡明手冊》表1.4-7，三步鏜削即粗鏜——半精鏜——磨方可滿足其精度要求。
粗鏜 單邊余量Z=1.5mm
半精鏜 單邊余量Z=0.2mm
磨 單邊余量Z=0.05mm
8. 其他不加工表面，鍛造即可滿足其精度要求。
2．6確定切削用量及基本工時
工序01：鍛造
工序02：調(diào)質(zhì)處理HB228～269
工序03：粗銑、精銑結(jié)合面
工步一：粗銑結(jié)合面
1. 選擇刀具
刀具選取端面銑刀
，，，。
2. 決定銑削用量
1） 決定銑削深度
2） 決定每次進(jìn)給量及切削速度
根據(jù)X52K型銑床說明書，其功率為為7.5kw，中等系統(tǒng)剛度。
根據(jù)表查出 ，則
按機(jī)床標(biāo)準(zhǔn)選?。?00
當(dāng)＝800r/min時
按機(jī)床標(biāo)準(zhǔn)選取
3） 計(jì)算工時
切削工時： ，，，則機(jī)動工時為
30.2s
工步二：精銑結(jié)合面
1. 選擇刀具
刀具選取端面銑刀
，，，。
2. 決定銑削用量
1）決定銑削深度
2） 決定每次進(jìn)給量及切削速度
根據(jù)X52K型銑床說明書，其功率為為7.5kw，中等系統(tǒng)剛度。
根據(jù)表查出 ，則
按機(jī)床標(biāo)準(zhǔn)選?。?00
當(dāng)＝800r/min時
按機(jī)床標(biāo)準(zhǔn)選取
3） 計(jì)算工時
切削工時： ，，，則機(jī)動工時為
=29.4s
工序04：粗銑、半精銑、精銑Φ61.5孔兩端面，保證尺寸36
工步一：粗銑Φ61.5孔兩端面
1. 選擇刀具
刀具選取端面銑刀
，，，。
2. 決定銑削用量
1）決定銑削深度
2） 決定每次進(jìn)給量及切削速度
根據(jù)X52K型銑床說明書，其功率為為7.5kw，中等系統(tǒng)剛度。
根據(jù)表查出 ，則
按機(jī)床標(biāo)準(zhǔn)選?。?00
當(dāng)＝800r/min時
按機(jī)床標(biāo)準(zhǔn)選取
3） 計(jì)算工時
切削工時： ，，，則機(jī)動工時為
47.5s
工步二：半精銑Φ61.5孔兩端面
1. 選擇刀具
刀具選取端面銑刀
，，，。
2. 決定銑削用量
1）決定銑削深度
2） 決定每次進(jìn)給量及切削速度
根據(jù)X52K型銑床說明書，其功率為為7.5kw，中等系統(tǒng)剛度。
根據(jù)表查出 ，則
按機(jī)床標(biāo)準(zhǔn)選?。?00
當(dāng)＝800r/min時
按機(jī)床標(biāo)準(zhǔn)選取
3） 計(jì)算工時
切削工時： ，，，則機(jī)動工時為
46.6s
工步三：精銑Φ61.5孔兩端面
1. 選擇刀具
刀具選取端面銑刀
，，，。
2. 決定銑削用量
1）決定銑削深度
2） 決定每次進(jìn)給量及切削速度
根據(jù)X52K型銑床說明書，其功率為為7.5kw，中等系統(tǒng)剛度。
根據(jù)表查出 ，則
按機(jī)床標(biāo)準(zhǔn)選?。?00
當(dāng)＝800r/min時
按機(jī)床標(biāo)準(zhǔn)選取
3） 計(jì)算工時
切削工時： ，，，則機(jī)動工時為
46.6s
工序05：銑寬6的兩端面保證尺寸890.25
1. 選擇刀具
刀具選取立銑刀
，，，。
2. 決定銑削用量
1）決定銑削深度
2） 決定每次進(jìn)給量及切削速度
根據(jù)X52K型銑床說明書，其功率為為7.5kw，中等系統(tǒng)剛度。
根據(jù)表查出 ，則
按機(jī)床標(biāo)準(zhǔn)選取＝600
當(dāng)＝600r/min時
按機(jī)床標(biāo)準(zhǔn)選取
3） 計(jì)算工時
切削工時： ，，，則機(jī)動工時為
=10.5s
工序06：銑寬23兩端面
1. 選擇刀具
刀具選取圓弧盤銑刀
，，，。
2. 決定銑削用量
1）決定銑削深度
2） 決定每次進(jìn)給量及切削速度
根據(jù)X62型銑床說明書，其功率為為7.5kw，中等系統(tǒng)剛度。
根據(jù)表查出 ，則
按機(jī)床標(biāo)準(zhǔn)選?。?00
當(dāng)＝600r/min時
按機(jī)床標(biāo)準(zhǔn)選取
3） 計(jì)算工時
切削工時： ，，，則機(jī)動工時為
=5.3s
工序07：銑螺栓孔背面
1. 選擇刀具
刀具選取立銑刀
，，，。
2. 決定銑削用量
1）決定銑削深度
2） 決定每次進(jìn)給量及切削速度
根據(jù)X52K型銑床說明書，其功率為為7.5kw，中等系統(tǒng)剛度。
根據(jù)表查出 ，則
按機(jī)床標(biāo)準(zhǔn)選?。?00
當(dāng)＝600r/min時
按機(jī)床標(biāo)準(zhǔn)選取
3） 計(jì)算工時
切削工時： ，，，則機(jī)動工時為
=27s
工序08：銑寬5的槽
1. 選擇刀具
刀具選取三面刃銑刀
，，，。
2. 決定銑削用量
1）決定銑削深度
2） 決定每次進(jìn)給量及切削速度
根據(jù)X62型銑床說明書，其功率為為7.5kw，中等系統(tǒng)剛度。
根據(jù)表查出 ，則
按機(jī)床標(biāo)準(zhǔn)選取＝500
當(dāng)＝500r/min時
按機(jī)床標(biāo)準(zhǔn)選取
4） 計(jì)算工時
切削工時： ，，，則機(jī)動工時為
=5.8s
工序09：與連桿裝配，鉆2-Φ10、擴(kuò)兩螺栓Φ10.5孔深15
工步一：鉆2-Φ10
1、加工條件
加工材料: 45，硬度HB228～269，鍛件。
工藝要求：孔徑d=10mm。通孔，精度H12~H13,用乳化液冷卻。
機(jī)床：選用Z525立式鉆床和專用夾具。
2、選擇鉆頭
選擇高速鋼麻花鉆頭（如圖3所示），其直徑d=10mm
鉆頭幾何形狀為（根據(jù)《切削用量手冊》表2.1及表2.2）：標(biāo)準(zhǔn)鉆頭，，，后角，，橫刃長度，弧面長度。
3．選擇切削用量
（1）選擇進(jìn)給量
按加工要求決定進(jìn)給量：根據(jù)《切削用量手冊》表2.7，當(dāng)鑄鐵硬度>200H
有。
（2）計(jì)算切削速度
根據(jù)《切削用量手冊》表2.15，當(dāng)鑄鐵硬度=200～220HBS時，=0.25, 時，=30mm/min。
切削速度的修正系數(shù)為：，，，，
故=301.01.00.751.0m/min22.5m/min
=r/mm717r/mm
根據(jù)Z525型鉆床技術(shù)資料（見《簡明手冊》表4.2-12）可選擇n=700r/mm，=20mm/min。
4．計(jì)算基本工時
根據(jù)公式
式中，，l=24.5mm，入切量及超切量由《切削用量手冊》表2.29查出=8.5，計(jì)算得，
L=（24.5+8.5）mm=33mm
故有： t==0.377min=22.6s
工步二：擴(kuò)兩螺栓Φ10.5孔深15
利用鉆頭將孔擴(kuò)大至，根據(jù)有關(guān)手冊規(guī)定，擴(kuò)鉆的切削用量可根據(jù)鉆孔的切削用量選取
根據(jù)機(jī)床說明書，選取
則主軸轉(zhuǎn)速為，并按車床說明書取，實(shí)際切削速度為
切削工時：，，，則機(jī)動工時為
工序10：用專用螺釘，將連桿體和連桿蓋裝成連桿組件
工序11：粗鏜、半精鏜、磨Φ61.5
工步一：粗鏜Φ58孔至Φ61
1) 切削深度 單邊余量為Z=1.5mm
2) 進(jìn)給量 根據(jù)《機(jī)械加工工藝手冊》取f=0.15mm/r
3) 計(jì)算切削速度
其中：=342, =0.15, =0.35, m=0.2。修正系數(shù)見《切削手冊》表1.28,即 =1.44 , =0.8 , =1.04 , =0.81 , =0.97。
所以 1.440.81.040.810.97=89m/min
4) 確定機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速
ns== 465r/min
與465r/min相近的機(jī)床轉(zhuǎn)速為475r/min。現(xiàn)選取=475r/min。
所以實(shí)際切削速度==
5) 切削工時，
t=i ;其中l(wèi)=36mm; =1.5mm; =3mm;
t==0.568min=34.1s
工步二：半精鏜Φ61孔至Φ61.4
1) 切削深度 單邊余量為Z=0.2mm
2) 進(jìn)給量 根據(jù)《機(jī)械加工工藝手冊》取f=0.15mm/r
3) 計(jì)算切削速度
其中：=342, =0.15, =0.35, m=0.2。修正系數(shù)見《切削手冊》表1.28,即 =1.44 , =0.8 , =1.04 , =0.81 , =0.97。
所以 1.440.81.040.810.97=89m/min
4) 確定機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速
ns== 462r/min
與462r/min相近的機(jī)床轉(zhuǎn)速為475r/min。現(xiàn)選取=475r/min。
所以實(shí)際切削速度==
5) 切削工時，
t=i ;其中l(wèi)=36mm; =0.2mm; =3mm;
t==0.550min=33.0s
工步三：磨Φ61.4孔至Φ61.5
1)選擇砂輪。見《機(jī)械加工工藝手冊》第三章中磨料
A46KV6P 35040127
其含義為：砂輪磨料為剛玉，粒度為46#,硬度為中輪1級，陶瓷結(jié)合劑，6號組織，平型砂輪，其尺寸為350x40x127
2)切削用量的選擇。查《機(jī)械加工工藝手冊》表33-42有
工件速度 ?。?8m/min
縱向進(jìn)給量 ＝0.5B＝20mm(雙行程)
切削深度 ?。?.0157mm/st
3)切削工時
式中 D---被加工直徑
b----加工寬度
Z--單邊加工余量
K---系數(shù)
V---工作臺移動速度
--工作臺往返一次砂輪軸向進(jìn)給量
--工作臺往返一次砂輪徑向進(jìn)給量
?。?.068(min)=4.1s
工序12：去毛刺
工序13：檢驗(yàn)至圖紙要求
工序14：入庫
第3章 連桿蓋的夾具設(shè)計(jì)
為了提高勞動生產(chǎn)率，保證加工質(zhì)量，降低勞動強(qiáng)度，需要設(shè)計(jì)專用夾具。
由指導(dǎo)老師的分配，決定設(shè)計(jì)工序07：銑螺栓孔背面的銑床夾具。
3.1：問題的提出
本夾具主要用于銑螺栓孔背面，精度要求不高，為此，只考慮如何提高生產(chǎn)效率上，精度則不予考慮。
3.2：定位基準(zhǔn)的選擇
擬定加工路線的第一步是選擇定位基準(zhǔn)。定位基準(zhǔn)的選擇必須合理，否則將直接影響所制定的零件加工工藝規(guī)程和最終加工出的零件質(zhì)量。基準(zhǔn)選擇不當(dāng)往往會增加工序或使工藝路線不合理，或是使夾具設(shè)計(jì)更加困難甚至達(dá)不到零件的加工精度（特別是位置精度）要求。因此我們應(yīng)該根據(jù)零件圖的技術(shù)要求，從保證零件的加工精度要求出發(fā)，合理選擇定位基準(zhǔn)。此零件圖沒有較高的技術(shù)要求，也沒有較高的平行度和對稱度要求，所以我們應(yīng)考慮如何提高勞動效率，降低勞動強(qiáng)度，提高加工精度。此為第07道工序，我們選擇結(jié)合面、Φ61.5毛壞孔及其端面作為定位基準(zhǔn)，夾緊則是由螺母、墊圈和心軸組成的夾緊機(jī)構(gòu)來實(shí)現(xiàn)。
3.3 切削力及夾緊力計(jì)算
1、銑削力
機(jī)床： X52K型立式銑床
由[3] 所列公式 得
查表 9.4—8 得其中： 修正系數(shù)
z=24
代入上式，可得 F=889.4N
因在計(jì)算切削力時，須把安全系數(shù)考慮在內(nèi)。
安全系數(shù) K=
其中：為基本安全系數(shù)1.5
為加工性質(zhì)系數(shù)1.1
為刀具鈍化系數(shù)1.1
為斷續(xù)切削系數(shù)1.1
所以
（2）夾緊力的計(jì)算
選用夾緊螺釘夾緊機(jī) 由
其中f為夾緊面上的摩擦系數(shù)，取
F=+G G為工件自重
夾緊螺釘： 公稱直徑d=12mm，材料45鋼 性能級數(shù)為6.8級
螺釘疲勞極限：
極限應(yīng)力幅：
許用應(yīng)力幅：
螺釘?shù)膹?qiáng)度校核：螺釘?shù)脑S用切應(yīng)力為
[s]=3.5~4 取[s]=4
得
滿足要求
經(jīng)校核： 滿足強(qiáng)度要求，夾具安全可靠，
3.4定位誤差分析
一批工件在卡具中定位時，各個工件所占據(jù)的位置不完全一致，因此使加工后，各工件加工尺寸的不一致，而形成誤差，即工件定位時造成的加工表面相對工序基準(zhǔn)的誤差。
形成原因有兩個，一是由于定位基準(zhǔn) 與設(shè)計(jì)基準(zhǔn)不重合而造成。二是定位基準(zhǔn)與限位基準(zhǔn)不重合而造成。
根據(jù)零件圖可知，T=0.28mm， Td=0.25mm，，。
已知孔的形狀公差為0.28，根據(jù)經(jīng)驗(yàn)公式，易知此結(jié)果符合。
3.5定位鍵與對刀裝置設(shè)計(jì)
定位鍵安裝在夾具底面的縱向槽中，一般使用兩個。其距離盡可能布置的遠(yuǎn)些。通過定位鍵與銑床工作臺T形槽的配合，使夾具上定位元件的工作表面對于工作臺的送進(jìn)方向具有正確的位置。
根據(jù)GB2207—80定向鍵結(jié)構(gòu)如圖所示：
圖 3.3 夾具體槽形與螺釘圖
根據(jù)T形槽的寬度 a=12mm 定向鍵的結(jié)構(gòu)尺寸如下：
表 3.1 定向鍵數(shù)據(jù)表
B
L
H
h
D
夾具體槽形尺寸
公稱尺寸
允差d
允差
公稱尺寸
允差D
12
-0.014
-0.045
20
8
3
10
3
12
+0.023
3
對刀裝置由對刀塊和塞尺組成，用來確定刀具與夾具的相對位置。
由于本道工序是用來銑螺栓背面，所以選用直角對刀塊。直角對刀塊的結(jié)構(gòu)和尺寸如圖所示：
圖 3.4 對刀塊圖
塞尺選用平塞尺，其結(jié)構(gòu)如下圖所示：
圖 3.5 平塞尺圖
表 3.2 平塞尺尺寸表
公稱尺寸H
允差d
C
3
-0.006
0.25
3.6夾具設(shè)計(jì)及操作的簡要說明
如前所述，在設(shè)計(jì)夾具時，應(yīng)該注意提高勞動生產(chǎn)率避免干涉。應(yīng)使夾具結(jié)構(gòu)簡單，便于操作，降低成本。提高夾具性價(jià)比。本道工序?yàn)殂姶矈A具選擇了由螺母、墊圈和心軸組成的夾緊機(jī)構(gòu)夾緊工件。本工序?yàn)殂娗邢饔嗔啃?，切削力小，所以一般的手動夾緊就能達(dá)到本工序的要求。
總 結(jié)
這次設(shè)計(jì)使我收益不小，為我今后的學(xué)習(xí)和工作打下了堅(jiān)實(shí)和良好的基礎(chǔ)。但是，查閱資料尤其是在查閱切削用量手冊時，數(shù)據(jù)存在大量的重復(fù)和重疊，由于經(jīng)驗(yàn)不足，在選取數(shù)據(jù)上存在一些問題，不過我的指導(dǎo)老師每次都很有耐心地幫我提出寶貴的意見，在我遇到難題時給我指明了方向，最終我很順利的完成了設(shè)計(jì)。
這次設(shè)計(jì)成績的取得，與指導(dǎo)老師的細(xì)心指導(dǎo)是分不開的。在此，我衷心感謝我的指導(dǎo)老師，特別是每次都放下他的休息時間，耐心地幫助我解決技術(shù)上的一些難題，他嚴(yán)肅的科學(xué)態(tài)度，嚴(yán)謹(jǐn)?shù)闹螌W(xué)精神，精益求精的工作作風(fēng)，深深地感染和激勵著我。從課題的選擇到項(xiàng)目的最終完成，他都始終給予我細(xì)心的指導(dǎo)和不懈的支持。多少個日日夜夜，他不僅在學(xué)業(yè)上給我以精心指導(dǎo)，同時還在思想、生活上給我以無微不至的關(guān)懷，除了敬佩指導(dǎo)老師的專業(yè)水平外，他的治學(xué)嚴(yán)謹(jǐn)和科學(xué)研究的精神也是我永遠(yuǎn)學(xué)習(xí)的榜樣，并將積極影響我今后的學(xué)習(xí)和工作。在此謹(jǐn)向指導(dǎo)老師致以誠摯的謝意和崇高的敬意。
致 謝
這次畢業(yè)設(shè)計(jì)使我收益不小，為我今后的學(xué)習(xí)和工作打下了堅(jiān)實(shí)和良好的基礎(chǔ)。但是，查閱資料尤其是在查閱切削用量手冊時，數(shù)據(jù)存在大量的重復(fù)和重疊，由于經(jīng)驗(yàn)不足，在選取數(shù)據(jù)上存在一些問題，不過我的指導(dǎo)老師每次都很有耐心地幫我提出寶貴的意見，在我遇到難題時給我指明了方向，最終我很順利的完成了畢業(yè)設(shè)計(jì)。
這次畢業(yè)設(shè)計(jì)成績的取得，與指導(dǎo)老師的細(xì)心指導(dǎo)是分不開的。在此，我衷心感謝我的指導(dǎo)老師，特別是每次都放下她的休息時間，耐心地幫助我解決技術(shù)上的一些難題，她嚴(yán)肅的科學(xué)態(tài)度，嚴(yán)謹(jǐn)?shù)闹螌W(xué)精神，精益求精的工作作風(fēng)，深深地感染和激勵著我。從課題的選擇到項(xiàng)目的最終完成，她都始終給予我細(xì)心的指導(dǎo)和不懈的支持。多少個日日夜夜，她不僅在學(xué)業(yè)上給我以精心指導(dǎo)，同時還在思想、生活上給我以無微不至的關(guān)懷，除了敬佩指導(dǎo)老師的專業(yè)水平外，她的治學(xué)嚴(yán)謹(jǐn)和科學(xué)研究的精神也是我永遠(yuǎn)學(xué)習(xí)的榜樣，并將積極影響我今后的學(xué)習(xí)和工作。在此謹(jǐn)向指導(dǎo)老師致以誠摯的謝意和崇高的敬意。
參 考 文 獻(xiàn)
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2， 趙志修 主編 機(jī)械制造工藝學(xué) 北京： 機(jī)械工業(yè)出版社 1984，2
3， 孫麗媛 主編 機(jī)械制造工藝及專用夾具設(shè)計(jì)指導(dǎo) 北京：冶金工業(yè)出版社 2002，12
4， 李洪 主編 機(jī)械加工工藝手冊 北京： 北京出版社 1990，12
5， 鄧文英 主編 金屬工藝學(xué) 北京： 高等教育出版社 2000
6， 黃茂林 主編 機(jī)械原理 重慶： 重慶大學(xué)出版社 2002，7
7， 丘宣懷 主編 機(jī)械設(shè)計(jì) 北京： 高等教育出版社 1997
8， 儲凱 許斌 等主編 機(jī)械工程材料 重慶： 重慶大學(xué)出版社 1997，12
9， 廖念釗 主編 互換性與技術(shù)測量 北京： 中國計(jì)量出版社 2000，1
10，樂兌謙 主編 金屬切削刀具 北京： 機(jī)械工業(yè)出版社 1992，12
11，李慶壽 主編 機(jī)床夾具設(shè)計(jì) 北京： 機(jī)械工業(yè)出版社 1983，4
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15，李益民 主編 機(jī)械制造工藝學(xué)習(xí)題集 黑龍江： 哈兒濱工業(yè)大學(xué)出版社 1984, 7
16, 周永強(qiáng)等 主編 高等學(xué)校畢業(yè)設(shè)計(jì)指導(dǎo) 北京： 中國建材工業(yè)出版社 2002,12
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