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設 計 說 明 書
設計題目： 連桿的工工藝規(guī)程及鉆、鉸Ф10H9孔的夾具設計
設 計 者：
指導教師：
日 期 ：
摘 要
本次設計內(nèi)容涉及了機械制造工藝及機床夾具設計、金屬切削機床、公差配合與測量等多方面的知識。
連桿加工工藝規(guī)程及其鉆、鉸Φ10H9孔的夾具設計是包括零件加工的工藝設計、工序設計以及專用夾具的設計三部分。在工藝設計中要首先對零件進行分析，了解零件的工藝再設計出毛坯的結(jié)構(gòu)，并選擇好零件的加工基準，設計出零件的工藝路線；接著對零件各個工步的工序進行尺寸計算，關鍵是決定出各個工序的工藝裝備及切削用量；然后進行專用夾具的設計，選擇設計出夾具的各個組成部件，如定位元件、夾緊元件、引導元件、夾具體與機床的連接部件以及其它部件；計算出夾具定位時產(chǎn)生的定位誤差，分析夾具結(jié)構(gòu)的合理性與不足之處，并在以后設計中注意改進。
關鍵詞：工藝、工序、切削用量、夾緊、定位、誤差。
ABSTRCT
This design content has involved the machine manufacture craft and the engine bed jig design, the metal-cutting machine tool, the common difference coordination and the survey and so on the various knowledge.
The reduction gear box body components technological process and its the processing ￠ 140 hole jig design is includes the components processing the technological design, the working procedure design as well as the unit clamp design three parts. Must first carry on the analysis in the technological design to the components, understood the components the craft redesigns the semi finished materials the structure, and chooses the good components the processing datum, designs the components the craft route; After that is carrying on the size computation to a components each labor step of working procedure, the key is decides each working procedure the craft equipment and the cutting specifications; Then carries on the unit clamp the design, the choice designs the jig each composition part, like locates the part, clamps the part, guides the part, to clamp concrete and the engine bed connection part as well as other parts; Position error which calculates the jig locates when produces, analyzes the jig structure the rationality and the deficiency, and will design in later pays attention to the improvement.
Keywords: The craft, the working procedure, the cutting specifications, clamp, the localization, the error
目 錄
序言…………………………………………………………………1
一. 零件分析 ……………………………………………………2
1.1 零件作用 ………………………………………………2
1.2零件的工藝分析…………………………………………2
二. 工藝規(guī)程設計…………………………………………………3
2.1確定毛坯的制造形式……………………………………3
2.2基面的選擇傳……………………………………………3
2.3制定工藝路線……………………………………………3
2.4機械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的確定…………4
2.5確定切削用量及基本工時………………………………4
三 專用夾具設計 ………………………………………………6
3.1問題的提出 ………………………………………………6
3.2定位基準的選擇 …………………………………………6
3.3定位元件的設計 …………………………………………6
3.4切削力及夾緊力計算 ……………………………………7
3.5定位誤差分析 ……………………………………………7
3.6夾具設計及操作簡要說明 ………………………………9
總 結(jié)………………………………………………………………11
致 謝………………………………………………………………12
參考文獻 …………………………………………………………13
序 言
機械制造業(yè)是制造具有一定形狀位置和尺寸的零件和產(chǎn)品，并把它們裝備成機械裝備的行業(yè)。機械制造業(yè)的產(chǎn)品既可以直接供人們使用，也可以為其它行業(yè)的生產(chǎn)提供裝備，社會上有著各種各樣的機械或機械制造業(yè)的產(chǎn)品。我們的生活離不開制造業(yè)，因此制造業(yè)是國民經(jīng)濟發(fā)展的重要行業(yè)，是一個國家或地區(qū)發(fā)展的重要基礎及有力支柱。從某中意義上講，機械制造水平的高低是衡量一個國家國民經(jīng)濟綜合實力和科學技術水平的重要指標。
連桿加工工藝規(guī)程及其鉆、鉸Φ10H9孔的夾具設計是在學完了機械制圖、機械制造技術基礎、機械設計、機械工程材料等進行課程設計之后的下一個教學環(huán)節(jié)。正確地解決一個零件在加工中的定位，夾緊以及工藝路線安排，工藝尺寸確定等問題，并設計出專用夾具，保證零件的加工質(zhì)量。本次設計也要培養(yǎng)自己的自學與創(chuàng)新能力。因此本次設計綜合性和實踐性強、涉及知識面廣。所以在設計中既要注意基本概念、基本理論，又要注意生產(chǎn)實踐的需要，只有將各種理論與生產(chǎn)實踐相結(jié)合，才能很好的完成本次設計。
本次設計水平有限，其中難免有缺點錯誤，敬請老師們批評指正。
一：零件的分析
1.1：零件的作用
連桿的作用待查
1.2、零件的工藝分析
連桿的加工共有二組加工表面，它們相互之間沒有要求。現(xiàn)分述如下：
1、以外圓面為中心的加工面，這組面包括：Φ26圓和Φ20圓的兩端面，R9的兩端面及寬2的槽。
2、以Ф26端面為基準的加工面，這組面包括：鉆、鉸Ф10H9孔和Ф14H9孔及其兩端倒角，鉆Φ7孔，攻絲M6。
有以上的分析可知，對于這兩組加工表面而言，可以先加工其中一組表面，然后借助于夾具加工另一組表面，并保證它們的精度。
二 、工藝規(guī)程的設計
2.1 、確定毛坯的的制造形式
零件材料為45。連桿在加工過程中的精度保證很重要，它對工件的定位有一定的保證作用。
2.2 、基準的選擇
（1）、 粗基準的的選擇 根據(jù)粗基準的選擇原則，要以非加工表面為粗基準，且粗基準只能使用一次，對本工件來說選擇R9和Φ20的外圓面為粗基準是非常合理的。
（2） 、精基準的選擇 主要考慮的是基準的重合問題。當設計與工序的基準不重合時，因該進行尺寸換算。以已加工的端面作為精基準。
2.3 、制訂工藝路線
（1）、工藝路線方案一：
工序1：整形
工序2：粗銑工件大小端面頂面
工序3：粗銑工件大小端面底面
工序4：精銑工件大小端面頂面
工序5：精銑工件大小端面底面
工序6：鉆、鉸Φ10H9孔
工序7：兩端倒角1×45°
工序8：鉆、鉸Φ14H9孔
工序9：兩端倒角1×45°
工序10：銑寬2mm槽
工序11：鉆Φ5孔,鉸Φ7孔、攻絲M6
工序12：去毛刺
工序13：質(zhì)檢、入庫
2.4 、機械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的確定
“連桿”零件材料為45，生產(chǎn)類型為大批量生產(chǎn)，采用鍛造。
1、 不加工表面毛坯尺寸
不加工表面毛坯按照零件圖給定尺寸為自由度公差，由鍛造可直接獲得。
2、 連桿的加工表面
由于連桿的Φ26及Φ20孔的兩端面，粗糙度要求為6.4，查相關資料知余量留1.0比較合適。
3、 連桿的孔
因孔直徑最大才為14mm,很難直接鑄造出孔，所以鑄造成實心
毛坯為實心。孔的精度要求介于IT9—IT11之間。
2.5、 確定切削用量及基本工時
工序6：鉆、鉸Φ10H9的孔
工步一：鉆Φ9.5的孔
1）機床：Z525鉆床
刀具：根據(jù)《機械加工工藝手冊》表10-61選取高速鋼麻花鉆Φ9.5進給量 取f=0.13mm/r
2)切削速度 V=24~34m/min. 取V=30m/min
3)確定機床主軸轉(zhuǎn)速
ns== 1006r/min
與1006r/min相近的機床轉(zhuǎn)速為1100r/min。現(xiàn)選取=1100r/min。
所以實際切削速度==
4) 切削工時，按《工藝手冊》表6.2-1。
t= ;其中l(wèi)=14mm; =7mm; =3mm;
t= =0.168（min)
工步二：鉸Φ10H9的孔
機床：Z525鉆床
刀具：根據(jù)《機械加工工藝手冊》表10-61選取Φ10的鉸刀
1)進給量 取f=0.13mm/r
2)切削速度 V=24~34m/min. 取V=30m/min
3)確定機床主軸轉(zhuǎn)速
ns== 955r/min
與955r/min相近的機床轉(zhuǎn)速為950r/min。現(xiàn)選取=950r/min。
所以實際切削速度==
4) 切削工時，按《工藝手冊》表6.2-1。
t=i ;其中l(wèi)=14mm; =1mm; =3mm;
t= =0.146（min)
三 、 專用夾具的設計
為了提高勞動生產(chǎn)率，保證加工質(zhì)量，降低勞動強度，需要設計專用夾具。由老師分配的任務，我被要求設計：鉆、鉸Φ10H9孔，選用機床：Z525型鉆床
定位方案的確定：
方案一:一固定V型塊，一擋銷，一支承板來定位。（壓板夾緊）
方案二：一支承板，兩擋銷，一擋板來定位。（壓板夾緊）
方案三：一固定V型塊，一活動V型塊（夾緊工件），一支承板來定位。
現(xiàn)對以上三個方案進行分析比較，方案一完全定們，不過壓板夾緊時工件易錯位，且工件裝夾不便，浪費工時。方案二為過定義，工件裝夾不便，效率低。方案三，完全定位，且工件裝夾比上兩種容易，節(jié)省工時，所以采用方案三，以下對方案三進行分析：
3.1、問題提出
本夾具主要用來鉆、鉸Φ10H9孔，因為鉆、鉸Φ10H9孔本身精度要求不高，只與Φ14H9孔的中心線距離為78，因此以提高生產(chǎn)效率為主。在本道工序加工時，主要應考慮如何提高生產(chǎn)率、降低勞動強度、。
3.2 定位基準的選擇
以Ф20的孔與R9的外圓及已加工的端面為定位基準。
3.3定位元件的設計
本工序選用的定位基準為一平面、兩外圓面定位，所以相應的夾具上的定位元件應是一面兩V型塊。因此進行定位元件的設計主要是對一面兩V型塊進行設計。
根據(jù)加工要求和基準重合原則，則以Ф20的孔與R9的外圓及已加工的端面，定位元件采用一支承板兩V型塊。
3.4切削力和夾緊力的計算
由于本道工序主要完成工藝孔的鉆孔加工，鉆削力。由《切削手冊》得：
鉆削力 式（5-2）
鉆削力矩 式（5-3）
式中：
代入公式（5-2）和（5-3）得
本道工序加工工藝孔時，夾緊力方向與鉆削力方向相同。因此進行夾緊立計算無太大意義。只需定位夾緊部件的銷釘強度、剛度適當即能滿足加工要求。
3.5 定位誤差分析
定位誤差是指采用調(diào)整法加工一批工件時，由于定位不準確而造成某一工序在工序尺寸（通常是指加工表面對工序基準的距離尺寸）或位置要求方面的加工誤差。
當采用夾具加工工件時，由于工件定位基準和定位元件的工作表面均有制造誤差使定位基準位置變化，即定位基準的最大變動量，故由此引起的誤差稱為基準位置誤差，而對于一批工件來講就產(chǎn)生了定位誤差。如圖1所示
圖1用V型塊定位加工時的定位誤差
當定位基準與工序基準不重合時，就產(chǎn)生了基準不重合誤差。基準不重合誤差即工序基準相對定位基準理想位置的最大變動量。
定位誤差指一批工件采用調(diào)整法加工，僅僅由于定位不準而引起工序尺寸或位置要求的最大可能變動范圍。定位誤差主要由尺寸位置誤差和基準不重合誤差組成。
根據(jù)相關公式和公差確定具體變動量。如圖2，兩個極端情況：情況1：d1=d1,d2=d2使工序基準盡可能地"高"得加工尺寸；情況2：d1=d1,d2=d2使工序基準盡可能地"低"得加工尺寸。且該工序定位誤差
圖2 定位誤差
=O1O2+(d2-（d2-Td2))/2
=Td1/(2sina/2)+Td2/2
=0.043/2sin45+0.03/2
0.392
3.6 夾具設計及簡要操作說明
本工件采用支承板及兩V型塊定位，通過一固定V型塊和一可調(diào)V型塊來固定工件，這樣操作更加簡單，迅速，特別適合大批量生產(chǎn)，總體來說這套夾具是非常不錯的。能滿足批量生產(chǎn)要求
裝配圖附圖如下：
夾具體附圖如下：
總 結(jié)
設計即將結(jié)束了，時間雖然短暫但是它對我們來說受益菲淺的，通過這次的設計使我們不再是只知道書本上的空理論，不再是紙上談兵，而是將理論和實踐相結(jié)合進行實實在在的設計，使我們不但鞏固了理論知識而且掌握了設計的步驟和要領，使我們更好的利用圖書館的資料，更好的更熟練的利用我們手中的各種設計手冊和AUTOCAD等制圖軟件，為我們踏入設計打下了好的基礎。
課程設計使我們認識到了只努力的學好書本上的知識是不夠的，還應該更好的做到理論和實踐的結(jié)合。因此同學們非常感謝老師給我們的辛勤指導，使我們學到了好多，也非常珍惜學院給我們的這次設計的機會，它將是我們畢業(yè)設計完成的更出色的關鍵一步。
致 謝
這次設計使我收益不小，為我今后的學習和工作打下了堅實和良好的基礎。但是，查閱資料尤其是在查閱切削用量手冊時，數(shù)據(jù)存在大量的重復和重疊，由于經(jīng)驗不足，在選取數(shù)據(jù)上存在一些問題，不過我的指導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)設計。
這次設計成績的取得，與指導老師的細心指導是分不開的。在此，我衷心感謝我的指導老師，特別是每次都放下她的休息時間，耐心地幫助我解決技術上的一些難題，她嚴肅的科學態(tài)度，嚴謹?shù)闹螌W精神，精益求精的工作作風，深深地感染和激勵著我。從課題的選擇到項目的最終完成，她都始終給予我細心的指導和不懈的支持。多少個日日夜夜，她不僅在學業(yè)上給我以精心指導，同時還在思想、生活上給我以無微不至的關懷，除了敬佩指導老師的專業(yè)水平外，她的治學嚴謹和科學研究的精神也是我永遠學習的榜樣，并將積極影響我今后的學習和工作。在此謹向指導老師致以誠摯的謝意和崇高的敬意。
參 考 文 獻
1. 切削用量簡明手冊,艾興、肖詩綱主編,機械工業(yè)出版社出版，1994年
2.機械制造工藝設計簡明手冊，李益民主編，機械工業(yè)出版社出版，1994年
3.機床夾具設計，哈爾濱工業(yè)大學、上海工業(yè)大學主編，上海科學技術出版社出版，1983年
4.機床夾具設計手冊，東北重型機械學院、洛陽工學院、一汽制造廠職工大學編，上海科學技術出版社出版，1990年
5.金屬機械加工工藝人員手冊，上?？茖W技術出版社，1981年10月
6.機械制造工藝學，郭宗連、秦寶榮主編，中國建材工業(yè)出版社出版，1997年
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