连杆盖零件的工艺规程及拉,铣15槽的工装夹具设计说明书

本科毕业设计(论文)通过答辩

设计说明书

题目 : 连杆盖零件的工艺规程及拉 , 铣 1 5

槽的工装夹具设计

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指导老师 :本科毕业设计(论文)通过答辩

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。

连杆盖加工工艺规程及其铣 15mm 槽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。本科毕业设计(论文)通过答辩

A B S T R C T

T hi s de s i g n c ont e nt ha s i nvol ve d t he m a c hi ne m a nuf a c t ur e c r a f t a nd

t he e ng i ne be d j i g de s i gn, t he m e t a l - c ut t i ng m a c hi ne t ool , t he c om m on

di f f e r e nc e c oor di na t i on a nd t he s ur ve y a nd s o on t he va r i ous know l e dgeT he r e duc t i on g e a r box body c om pone nt s t e c hnol og i c a l pr oc e s s a nd i t s

t he pr oc e s s i ng 140 hol e j i g de s i gn i s i nc l ude s t he c om pone nt s

pr oc e s s i ng t he t e c hnol ogi c a l de s i gn, t he w or ki ng pr oc e dur e de s i gn a s w e l l

a s t he uni t c l a m p de s i g n t hr e e pa r t sM us t f i r s t c a r r y on t he a na l y s i s i n t he

t e c hnol ogi c a l de s i g n t o t he c om pone nt s , unde r s t ood t he c om pone nt s t he

c r a f t r e de s i g ns t he s e m i f i ni s he

d m a t

e r i a

l s t he s t r uc t ur e , a nd c hoos e s t he

g ood c om pone nt s t he pr oc e s s i ng da t um , de s i gns t he c om pone nt s t he c r a f t

r out e ; A f t e r t ha t i s c a r r y i ng on t he s i z e c om put a t i on t o a c om pone nt s e a c h

l a bor s t e p of w or ki ng pr oc e dur e , t he ke y i s de c i de s e a c h w or ki ng pr oc e dur e

t he c r a f t e qui pm e nt a nd t he c ut t i ng s pe c i f i c a t i ons ; T he n c a r r i e s on t he uni t

c l a m p t he de s i gn, t he c hoi c e de s i gns t he j i g e a c h c om pos i t i on pa r t , l i ke

l oc a t e s t he pa r t , c l a m ps t he pa r t , g ui de s t he pa r t , t o c l a m p c onc r e t e a nd t he

e ngi ne be d c onne c t i on pa r t a s w e l l a s ot he r pa r t s ; P os i t i on e r r or w hi c h

c a l c ul a t e s t he j i g l oc a t e s w he n pr oduc e s , a na l y z e s t he j i g s t r uc t ur e t he

r a t i ona l i t y a nd t he de f i c i e nc y , a nd w i l l de s i g n i n l a t e r pa y s a t t e nt i on t o t he

i m pr ove m e ntK e yw or d s : T he c r a f t , t he w or ki ng pr oc e dur e , t he c ut t i ng

s pe c i f i c a t i ons , c l a m p, t he l oc a l i z a t i on, t

he e r r or本科毕业设计(论文)通过答辩

目录

序言 (1)

一. 零件分析 (2)

1.1 零件作用 (2)

1.2 零件的工艺分析 (3)

二. 工艺规程设计 (4)

2.1 确定毛坯的制造形式 (4)

2.2 基面的选择传 (5)

2.3 制定工艺路线 (8)

2.4 机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的确定………… 1 1

2.5 确定切削用量及基本工时 (14)

三夹具设计 (16)

3.1 问题的提出 (16)

3.2 夹具设计 (17)

3.3 切削力及夹紧力计算 (18)

3.4 定位误差分析 (19)

3.5 夹紧误差 (20)

3.6 夹具设计及操作简要说明 (21)

总结 (23)

致谢 (24)

参考文献…………………………………………………………25本科毕业

设计(论文)通过答辩

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 15mm 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。

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一、零件的分析

11 零件的作用

连杆盖的作用,待查

12 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81 m m 的孔,宽 90m m 的底面和侧面和整个底面。

2:以宽 90m m 的面为基准的加工面,这组面包括 2- M 12

3: 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

21 确定毛坯的制造形式

零件的材料为 H T 200 , 根据生产纲领以及零件在工作过程中

所受的载荷情况,选用砂型机铸造。

22 基面的选择的选择

基面的选择是工艺规程设计中的重要工作之一。基面选择的

正确合理,可以使加工质量得到保证,生产率得到提高。否则,

加工工艺过程中会问题百出。

粗基准的选择: 对连杆盖这样的零件来说, 选择好粗基准是

第 2 页共 4 0 页本科毕业设计(论文)通过答辩

至关重要。以零件的上端的不加工平面作为粗基准。选取已加工

的内圆为精基准。

23 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Ⅰ:铸造

工序Ⅱ:时效处理

工序Ⅲ:铣上下 2 端面

工序Ⅳ:铣下面各端面和侧面

工序Ⅴ:钻 2-M12 的孔

工序Ⅵ:镗直径为 81mm 的孔

工序Ⅶ:钻20 的孔

工序Ⅷ:车直径为 21,宽 1.1 的沟槽

工序Ⅸ:铣宽 15mm 的槽。

工序 X:质检

工序 XI:入库

方案二

工序Ⅰ:铸造

工序Ⅱ:时效处理

工序Ⅲ:铣上下 2 端面

工序Ⅳ:铣下面各端面和侧面

工序Ⅴ:镗直径为 81mm 的孔

工序Ⅵ:钻 2-M12 的孔

工序Ⅶ:钻20 的孔

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工序Ⅷ:车直径为 21,宽 1.1 的沟槽

工序Ⅸ: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- M 12 孔放在81

了镗孔的前面, 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Ⅰ:铸造

工序Ⅱ:时效处理

工序Ⅲ:铣上下 2 端面

工序Ⅳ:铣下面各端面和侧面

工序Ⅴ:钻 2-M12 的孔

工序Ⅵ:镗直径为 81mm 的孔

工序Ⅶ:钻20 的孔

工序Ⅷ:车直径为 21,宽 1.1 的沟槽

工序Ⅸ:铣宽 15mm 的槽。

工序 X:质检

工序 XI:入库

24 机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的确定

支架零件材料为 HT15?33,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30 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 。

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3、横向拨叉的轴孔

直径为 20 孔毛坯为实心 , 不铸造出孔。孔的精度要求介于

IT7 ?IT8 之间,参照参数文献,确定工艺尺寸余量为

钻 ,扩,绞Ⅰ21 H 7 孔19 m m

钻孔:

扩:19.8520 H 7

铰:

表面粗糙毒均为 1.6

1

、孔Ⅰ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, Z 2.5m m

其余量为

25 确定切削用量及基本工时

工序Ⅰ:粗铣连杆盖底端

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 Y G 8,

a1. 5 m m , d40 m m , v125m / m i n , z4 。

p 0

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

a15 m m

p

2) 决定每次进给量及切削速度

根据 X 51 型铣床说明书,其功率为为 7.5kw ,中等系统刚度。根据表查出 f02 m m / 齿 ,则

z

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1 0 0 0 v 1 0 0 01

2 5

n 6 6 34 8 r / m i n

sd? 4 0

按机床标准选取 n =750 r / m i n

wdn? 40750

w

v 141.3 m / m i n

1000 1000

当 n =750r / m i n 时

w

ff z n0.24750600 m m / r

m z w

按机床标准选取 f600 m m / r

m

3) 计算工时

切削工时: l90 m m , l9 m m , l3 m m ,则机动工时为1 2

lll

9093

1 2

t2 X 2 X 0.47 X 21.04 m i n

m

n f 750 x 0.2

工序 I I :铣下面各端面和侧面

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 Y G 8,

a1. 5 m m , d45m m , v150 m / m i n , z4 。

p 0

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

a1 m m

p

5) 决定每次进给量及切削速度

根据 X 51 型铣床说明书,其功率为为 7.5kw ,中等系统刚度。根据表查出 f02 m m / 齿 ,则

z

1 0 0 0 v 1 0 0 01 5 0

n 7 9 61 r / m i n

sd? 4 5

第 6 页共 4 0 页本科毕业设计(论文)通过答辩

按机床标准选取 n =750 r / m i n

wdn? 45750

v 141. 3 m / m i n

1000 1000

当 n =750r / m i n 时

w

ff z n0.24750600 m m / r

m z w

按机床标准选取 f600 m m / r

m

6) 计算工时

切削工时: l110 l9 m m , l3 m m ,则机动工时为1 2

lll

91 103

1 2

t 0.78 m i n

m

n f 750 x 0.2

w

工序 I I I : 钻 2- M 12 的孔

钻 M12 螺纹底孔10.2

确定进给量 f :根据参考文献Ⅳ表 2- 7 ,当

钢的? 800 M P a , d? 10.2 m m 时, f0.39 ~ 0.47 m / r 。

b 0

由于本零件在加工4. 8m m 孔时属于低刚度零件 , 故进给量应乘

以系数 0.75,则

f? 0.39 ~ 0.47? 0.750.29 ~ 0.35m m / r

根据 Z 525 机床说明书,现取 f0.25m m / r

切削速度 : 根据参考文献Ⅳ表 2- 13 及表 2- 14 , 查得切削速度 v18m / m i n 所以

1000v 100018

n 1061.6 r / m i n

sd? 10.2

w

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根据机床说明书, 取 n965r / m i n , 故实际切削速度为

wd n? 10.2965

w w

v 16.3 m / m i n

1000 1000

切削工时: l10 m m , l9 m m , l3 m m ,则机

1 2

动工时为

lll 2093

1 2

t 0.20 m i n

m

n f 9650.25

w

工步 II :攻丝 M12

M 12m m

攻螺纹。

v15m / m m

n217 r / m i n

s

按机床选取 n195r / m i n ,则 v13.4 r / m m w

机动时 l20 m m , l5m m , l3 m m

1 2

攻 M 12 孔

lll 2053

1 2

t 1.9 m i n

m

nf 1950.1

工序四:镗直径为 81m m 的孔

加工要求精镗孔φ 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 12mm ×12mm ,长度为 500mm。

工步一:镗孔φ81

一计算切削用量:

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1

镗孔至φ81mm,单边余量 Z1.5mm, 1mm,一次加工

a

○

p

确定进给量

查表 3-13 , P93 《机械制造工艺设计手册》 , 加工铸铁 , f0.03-0.16mm/r.根据 T4163 镗床主轴进给量。取 f0.15mm/r

根据有关手册,取 V100m/min 则

1000v 1000100? 612r / m i n

n

w

3.14 D 3.1452

( 2-9)

查表 4-7-1,P213《机械制造工艺手册》。T4163 坐标镗床主

n

w

轴转速取 612r/min

镗削工时:查 P299 表 7-1《机械制造工艺手册》。

l + + +

l l l

1 2 3

i

T

j

f n

l3 , l4 , l5 , l20

1 2 3

20354

(2-10) T? 0.43

0 .15 x 612

工序 V : 钻直径为 20 的孔

钻扩铰支架孔20 m m

钻孔19 m m

确定进给量 f : 根据参考文献Ⅳ表 2- 7 , 当钢的? 800 M P a , d? 19 m m 时, f0.39 ~ 0.47 m / r 。由

于本零件在加工19 m m 孔时属于低刚度零件 , 故进给量

应乘以系数 0.75,则

f? 0.39 ~ 0.47? 0.750.29 ~ 0.35m m / r

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根据 Z 525 机床说明书,现取 f0.25m m / r

切削速度 : 根据参考文献Ⅳ表 2- 13 及表 2- 14 , 查得切削速度 v18m / m i n 所以

1000 v 100018

n 337.2 r / m i n

sd? 19

w

根据机床说明书, 取 n375r / m i n , 故实际切削速度为

wd n? 19375

w w

v 24.72 m / m i n

1000 1000

切削工时: l72 m m , l9 m m , l3 m m , 则机动

1 2

工时为

lll 4393

t 0.896 m i n

m

n f 3750.25

w

2、扩孔19.85m m

利用钻头将19 m m 孔扩大至19.85m m , 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

f? 1.2 ~ 1.8f? 1.2 ~ 1.8? 0.650.75

钻0.585 ~ 0.87 m m / r

根据机床说明书,选取 f0.57 m m / r

1 1 1 1v~ v~126 ~ 4 m / m i n钻

2 3 2 3则主轴转速为 n51.6 ~ 34 r / m i n , 并按车床说明书

取 n68r / m i n ,实际切削速度为

w

第 1 0 页共 4 0 页本科毕业设计(论文)通过答辩d n? 19.8568

w w

v 4.67 m / m i n

1000 1000

切削工时: l43 m m , l9 m m , l3 m m , 则机动

1 2

工时为

lll

4393

1 2

t 2.167 m i n

m

n f 680.57

w

3、铰20 H 7 m m 孔

2- 25

根据参考文献Ⅳ表 , f0.2 ~ 0.4 m m / r ,

v8 ~ 12 m / m i n ,得

n169.8 ~ 254.65r / m i n

s

查参考文献Ⅴ表 4.2- 2 , 按机床实际进给量和实际转速 , 取 f0.35m m / r , n198r / m i n , 实际切削速度w

v9.33 m / m i n 。

切削工时 : l43 m m , l9 m m , l3 m m , 则机动

1 2

工时为

lll