機(jī)械連桿夾具設(shè)計(jì)工藝規(guī)程

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1、1連桿的分析 1.1連桿的用途 連桿是將直線往復(fù)運(yùn)動(dòng)與旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)進(jìn)行轉(zhuǎn)換的裝置，或?qū)⑿D(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)與直線往復(fù)運(yùn)動(dòng)進(jìn)行轉(zhuǎn)換的裝置。通常連桿、需要與活塞（或滑塊）配合，才能實(shí)現(xiàn)上述運(yùn)動(dòng)的相互轉(zhuǎn)換。主要用在內(nèi)燃機(jī)或蒸汽機(jī)上。 當(dāng)活塞（或滑塊）進(jìn)行直線往復(fù)運(yùn)動(dòng)時(shí)，與之相連接的連桿推動(dòng)曲柄運(yùn)動(dòng)，并由曲柄帶動(dòng)軸轉(zhuǎn)動(dòng)?；钊ɑ蚧瑝K）與連接之間和連桿與曲柄之間的連接采用絞接的方式。 連桿是連接活塞和曲軸的中間部分件，主要作用是將活塞的直線往復(fù)運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)變成曲軸的回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。 1.2連桿的技術(shù)要求 按格式將全部技術(shù)要求寫入列表中： 連桿技術(shù)要求表 加工表面 尺寸及偏差(mm) 公差及精度等級(jí)

2、表面粗糙度Ra (μm) 連桿兩端面 100 IT12 12.5 連桿大頭上下面 70 IT12 12.5 連桿小頭上下面 30 IT12 12.5 φ25mm孔 φ25 IT8 1.6 φ10mm孔 φ10 IT12 12.5 1.3審查連桿的工藝性 分析零件圖可知，連桿兩端面和表面均要求車削加工，并在軸向方向上均高于相鄰表面，這樣即減少了加工面積，又提高了端面的接觸剛度；另外，該零件主要工作表面加工精度均較高，需要高竣工度機(jī)床加工，通過車削、鉆床的粗加工可以達(dá)到加工要求；而主要工作表面雖然加工精度相對(duì)較高，但也可以在正常的生產(chǎn)條件下，采

3、用較經(jīng)濟(jì)的剛法保質(zhì)保量地加工出來。由此可見，該零件的工藝性較好。 1.4確定連桿的生產(chǎn)類型 Q=5000件/年；結(jié)合生產(chǎn)實(shí)際，備品率a%和廢品率b%分別取3%和0.5%。代入公式（1-1）得： N=5000件/年X（1+3%）X（1+0.5%）=5176件/年 連桿重量為0.2kg，由查表1-3知，連桿屬于輕型零件；由表1-4知，該連桿的生產(chǎn)為大批生產(chǎn)。 2確定毛坯、繪制毛坯簡(jiǎn)圖 2.1.1選擇毛坯 由于該連桿在工作過程中要承受重載荷，為增強(qiáng)連桿的強(qiáng)度和沖擊韌度，獲得纖維組織，毛坯選用鍛件，該物鏡座的輪廓尺寸不大，且生產(chǎn)類型屬中批生產(chǎn)，為提高生產(chǎn)率和鍛件精度，以采用機(jī)器造型方法只

4、草毛坯。 2.1.2確定毛坯的尺寸公差和機(jī)械加工余量 連桿零件材料為灰鑄鐵,生產(chǎn)類型為大批量產(chǎn). 根據(jù)上訴資料及加工工藝,確定各加工表面的機(jī)加工余量, 表2-1—表2-5可知，工序尺寸以及毛坯尺寸如下: 查表2-1，取CT=10；查表2-5，取加工余量等級(jí)為F； 根據(jù)公式（2-1）得： R=F+2RMA+CT/2； 連桿加工余量如下表： 項(xiàng)目（mm） 機(jī)械加工余量(mm) 長(zhǎng)度160 4.8 端面R35 2.4 繪制毛皮零件圖。 2.2定位基準(zhǔn)的選擇 基準(zhǔn)的選擇是工藝規(guī)程設(shè)計(jì)中的重要工作之一，他對(duì)零件的生產(chǎn)是非常重要的。 2.2.1 精基準(zhǔn)：根據(jù)連桿零件的

5、技術(shù)要求和裝配要求，選定連桿大頭下端面作為精基準(zhǔn)。 2.2.2 粗基準(zhǔn)：需要表面平整，無飛邊、毛刺或其他表面欠缺的加工面。選定連桿大頭下端面作為粗基準(zhǔn)。 2.3 加工階段的劃分 由于該連桿除內(nèi)孔之外加工質(zhì)量要求較低，且生產(chǎn)類型為大量生產(chǎn)?？蓪⒓庸るA段分為粗加工，半精加工兩個(gè)階段。 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的技術(shù)要求能得到合理的保證，在生產(chǎn)綱領(lǐng)已確定為中，大批量生產(chǎn)的條件下，可以考慮采用銑床以及專用夾具，并盡量使工序集中來提高生產(chǎn)率。 工藝路線如下表： 工序號(hào) 工序名稱 機(jī)床設(shè)備 刀具 量具 1 粗

6、銑連桿大頭上下端面Ra12.5μm 臥式銑床X60 端銑刀 游標(biāo)卡尺 2 半精銑連桿大頭上下端面Ra3.2μm 臥式銑床X60 端銑刀 游標(biāo)卡尺 3 粗銑連桿小頭上下端面Ra12.5μm 臥式銑床X60 端銑刀 游標(biāo)卡尺 4 半精銑連桿小頭上下端面Ra3.2μm 臥式銑床X60 端銑刀 游標(biāo)卡尺 5 粗銑連桿右端表面Ra12.5μm 立式銑床X51 三面刃銑刀 游標(biāo)卡尺 6 半精銑連桿右端表面Ra3.2μm 立式銑床X51 三面刃銑刀 游標(biāo)卡尺 7 先將φ25mm的孔鉆至φ23mm然后在用車刀鏜后擴(kuò)鉆至φ24.8mm 立式鉆床Z52

7、5 麻花鉆、擴(kuò)孔鉆 卡尺、塞規(guī) 8 再將φ25mm的孔從φ24.8mm粗鉸至φ24.94mm然后在精鉸至φ25mm 立式鉆床Z525 鉸刀 卡尺、塞規(guī) 9 先將φ10mm的孔鉆至φ9.8mm然后粗鉸至φ9.96mm最后精鉸至φ10mm 立式鉆床Z525 麻花鉆、鉸刀 內(nèi)徑千分尺 10 先將M8的孔鉆至φ7.8mm然后粗鉸至φ7.96mm最后精鉸至M8 立式鉆床Z525 麻花鉆、鉸刀 內(nèi)徑千分尺 11 將M8的孔直接鉆鉸至φ10mm，且鉆深為8mm 立式鉆床Z525 麻花鉆、鉸刀 內(nèi)徑千分尺 12 去毛刺 鉗臺(tái)工 平銼 13 中檢

8、 塞規(guī)、百分表、卡尺等 14 清洗 清洗機(jī) 15 終檢 塞規(guī)、百分表、卡尺等 2.5φ10孔加工余量,工序尺寸和公差的確定 連桿零件材料為灰鑄鐵,生產(chǎn)類型為大批量產(chǎn). 根據(jù)上訴資料及加工工藝,確定各加工表面的機(jī)加工余量,工序尺寸以及毛坯尺寸如下: 工序9---鉆-粗鉸-精鉸φ10孔的加工余量、工序尺寸和公差的確定： 參照<<機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)書>>,由表2-28可查得，精鉸余量為0.04mm，粗鉸余量為0.16mm,鉆孔余量為9.8mm，查表1-20可一次確定各工序尺寸的加工精度等級(jí)為，精鉸：IT8；粗鉸：IT10；鉆

9、：IT12。根據(jù)上述結(jié)果，再查標(biāo)準(zhǔn)公差數(shù)值表2-40可確定各工步的公差值分別為，精鉸：0.022mm；粗鉸：0.058mm；鉆：0.15mm。 綜上所述，該工序各工步的工序尺寸及公差分別為，精鉸：φ10+0.0220 mm；粗鉸：φ9.960.0580 mm；鉆：φ9.80.150 mm。 2.6切削用量、時(shí)間定額的計(jì)算 鉆，粗鉸，精鉸φ10mm的孔 2.6.1切削用量的計(jì)算 （1）鉆孔工步 1）背吃刀量為ap =9.8mm。 2）進(jìn)給量由表5-22查得f=0.20mm/r。 3）切削速度計(jì)算由表5-22查得v近似為20m/min。由公式（5-1）n=1000v/πd可求

10、得工序鉆頭轉(zhuǎn)速n=649.9r/min,參照表4-9所列Z525型立式鉆床的主軸轉(zhuǎn)速，取轉(zhuǎn)速為n=680r/min,再將此轉(zhuǎn)速代入公式（5-1），可求出該工序的實(shí)際鉆削速度v=nπd/1000=680r/min×π×9.8mm/1000=20.9m/min實(shí)際為20.9m/min。 （2）粗鉸工步 1）背吃刀量為ap =0.16mm。 2）進(jìn)給量由表5-31查得f=0.4mm/min。 3）切削速度計(jì)算由表5-31查得v近似為2m/min由公式（5-1）n=1000v/πd可求得工序鉆頭轉(zhuǎn)速n=63.9r/min,參照表4-9所列Z525型立式鉆床的主軸轉(zhuǎn)速，取轉(zhuǎn)速

11、為n=97r/min,再將此轉(zhuǎn)速代入公式（5-1），可求出該工序的實(shí)際鉆削速度v=nπd/1000=97r/min×π×9.96mm/1000=3.03m/min實(shí)際為3.03m/min。 （3）精鉸工步 1）背吃刀量為ap =0.04mm。 2）進(jìn)給量由表5-31查得f=0.3mm/。 3）切削速度計(jì)算由表5-31查得v近似為4.5m/min。由公式（5-1）n=1000v/πd可求得工序鉆頭轉(zhuǎn)速n=143.3r/min,參照表4-9所列Z525型立式鉆床的主軸轉(zhuǎn)速，取轉(zhuǎn)速為n=195r/min,再將此轉(zhuǎn)速代入公式（5-1），可求出該工序的實(shí)際鉆削速度v=nπd/

12、1000=195r/min×π×10mm/1000=6.12m/min實(shí)際為6.12m/min。 2.6.2時(shí)間定額的計(jì)算 1）鉆孔工步 根據(jù)表5-41，鉆孔的基本時(shí)間可由公式tj=L/fn=(l+l1+l2)/fn求得。式中l(wèi)=40mm，l1=(D/2)cotkr+(1～2)=（9.8/2）×cot54º+1mm≈4.56mm，l2=1.5mm，f=0.20mm/r，n=680r/min。將上述結(jié)果代入公式： 基本時(shí)間tj=（40mm+4.56mm+1.5mm）/（680r/minx0.2mm/r）≈0.34=20.4s； 根據(jù)輔助時(shí)間tf與

13、基本時(shí)間tj之間的關(guān)系, tf=(0.15～0.2) tj取tf=0.16tj ； 輔助時(shí)間tf=0.16×20.4=3.26s； 根據(jù)其他時(shí)間里的要求，分別取tb+tx=5%+2%=7%； 其它時(shí)間=0.07×(20.4+3.26)=1.66s； 鉆孔的單件時(shí)間=20.4+3.26+1.66=25.32s。 2）粗鉸工步 根據(jù)表5-41，鉆孔的基本時(shí)間可由公式tj=L/fn=(l+l1+l2)/fn求得。再根據(jù)表5-42按kr=15º, ap =(D-d)/2=(9.96-9.8)/2=0.08mm的條件，式中l(wèi)=40mm，l1=0.37mm，l2=

14、15mm，f=0.40mm/r，n=97r/min。將上述結(jié)果代入公式： 基本時(shí)間tj=（40+0.37+15）/(97×0.4)=85.8s； 同理： 輔助時(shí)間tf=0.16×85.8=13.73s； 其它時(shí)間=0.07×（85.8+13.73）=6.97s； 粗鉸的單件時(shí)間=85.8+13.73+6.97=106.5s。 3）精鉸工步 根據(jù)表5-41，鉆孔的基本時(shí)間可由公式tj=L/fn=(l+l1+l2)/fn求得。再根據(jù)表5-42按kr=15º, ap =(D-d)/2=(10-9.96)/2=0.02mm的條件，式中l(wèi)=40mm，l1=0.19mm，l2=13mm，f=0.30mm/r，n=195r/min。將上述結(jié)果代入公式： 基本時(shí)間tj=（40+0.19+13）/（195×0.3）=54.6s； 同理： 輔助時(shí)間tf=0.16×54.6=8.74s； 其它時(shí)間=0.07×（54.6+8.74）=4.43s； 精鉸的單件時(shí)間=54.6+8.74+4.43=67.77s 因此，加工φ10mm孔的單件時(shí)間為 25.32+106.5+67.77=199.59s