K027-連桿蓋工藝加工和銑15槽夾具設計【版本2】,版本2,K027,連桿,工藝,加工,15,夾具,設計,版本 專業(yè)綜合實踐訓練 （專用夾具設計） 題目：銑削連桿蓋上寬15槽工裝夾具設計 學生姓名： 學 號： 專業(yè)班級： 專業(yè)方向： 機械制造及其自動化 指導教師： 楊均悅 答辯日期： 授課單位： 機械工程學院機械系 摘要 摘 要 隨著機電一體化、自動化、人工智能化的大大發(fā)展，機械加工的應用也是千變?nèi)f化，工藝制造的技術也隨之改變，本次的課題就是針對指定的某零件對其進行工藝的設計，通過對基本的零件的工藝設計來熟悉某個零件從毛坯制造到最終完成所需要經(jīng)歷的過程，在此熟悉機械加工工藝制造學的基本知識，并也熟悉目前機械制造中常見的數(shù)控加工等應用。 本次對零件進行零件圖上的分析，包括各表面的加工精度要求，確定好基本的零件的表面精度后，我們來分析具體該如何加工這些表面，然后確定好基本的加工尺寸還有毛坯的余量尺寸等，繪制出零件圖和毛坯圖。確定合理的工藝流程后，制定工藝過程卡和工序卡，并進行每個工序的加工參數(shù)的計算。然后選擇其中的兩個主要的工序作 為本次的工裝夾具的設計任務，從零件的定位、夾緊來開始分析，確定好夾具的基本方案，繪制夾具的裝配圖和夾具的零件圖，并進行切削力和夾緊力的計算等，最后完成設計說明書。 關鍵詞：定位方案；夾具設計；夾緊力計算。 II 目錄 目 錄 摘 要 I 第一章 設計任務 2 第二章 零件分析 3 2.1零件結(jié)構(gòu)分析 3 2.2 工藝過程分析 3 2.3 重點工藝分析 4 本章小結(jié) 4 第三章 夾具設計 5 3.1確定夾具的類型 5 3.2定位設計 5 3.3確定工件的夾緊方式 5 3.4確定刀具的對刀導向方案 5 3.5確定夾具與機床的連接方式 5 3.6繪制夾具方案 6 本章小結(jié) 6 第四章 定位誤差分析與校核 7 4.1 定位誤差分析 7 4.2 夾緊力校核 7 4.3 夾具使用方式說明 7 本章小結(jié) 8 結(jié) 論 9 參 考 文 獻 10 致 謝 11 引言 1 第二章 零件分析 第一章 設計任務 學生姓名 王成賀 專業(yè)班級 機械168 所在學院 機械工程學院 指導教師 丁江民教授 宿崇副教授 所在單位 機械制造系 題目 銑削連桿蓋上寬15槽工裝夾具設計 一、 技術參數(shù)和設計要求 1、 已知： （1） 零件圖樣，其有關技術要求詳見給定的零件圖樣，年產(chǎn)量5000件。 （2） 專業(yè)課程實踐訓練指導書。 2、 設計要求完成： （1） 工裝夾具總裝配圖1張 （2） 夾具體零件圖1張 （3） 專業(yè)課程實踐訓練說明書1份 二、 工作量 （1） 工裝夾具總裝配圖（A1圖幅），要應用AUTOCAD軟件計算機繪制。 （2） 夾具體零件圖（A1圖幅），要應用AUTOCAD軟件計算機繪制。 （3） 專業(yè)課程實踐訓練說明書（不少于3000漢字），用word（A4版面，上下左右邊距2厘米）形式存儲，字行間距為20磅。 三、 工作計劃（2周） 序號 工作 內(nèi) 容 建議學時 任務 1 工裝夾具總裝配圖設計 1周 夾具總裝配圖 2 夾具體零件圖設計 0.5周 夾具體零件圖 3 編寫專業(yè)課程實踐訓練設計說明書 0.4周 符合指導書規(guī)范要求 4 成績評定與總結(jié) 0.1周 答辯 指導教師簽字：丁江民 宿崇 系主任簽字： 楊亮 2020年3月1日 第二章 零件分析 2.1零件結(jié)構(gòu)分析 連桿蓋的作用：連桿是柴油機的重要零件之一。連桿體和連桿蓋通過螺栓連接成為整體，其大頭孔與曲軸相連，小頭孔通過活塞銷與活塞連接，將作用于活塞的氣體膨脹壓力傳給曲軸，又受曲軸驅(qū)動面帶動活塞壓縮氣缸中的氣體。 2.2 工藝過程分析 連桿蓋有2個加工面他們相互之間沒有任何位置度要求。 1：以右端面為基準的加工面，這組加工面主要是粗精銑左端面鉆Φ21的孔 2：以左端面和Φ21孔為基準的加工面，這組加工面主要是加工其他的面和孔。 2.3 重點工藝分析 銑寬15mm槽，采用左端面和內(nèi)孔為精基準定位，此工序的加工之前，前面工序為全部加工過的工序。本道工序使用銑床X51，刀具為硬質(zhì)合金銑刀，定位方案以Φ40的端面和Φ21的內(nèi)孔，用定位銷和擋銷為定位元件。 本章小結(jié) 銑寬15mm槽，定位方案以Φ40的端面和Φ21的內(nèi)孔，用定位銷和擋銷為定位元件。 11 第三章 夾具設計 第三章 夾具設計 3.1確定夾具的類型 加工寬15mm槽，使用銑床夾具X51。 3.2定位設計 以Φ40的端面和Φ21的內(nèi)孔，用定位銷和擋銷為定位元件。定位銷限制5個自由度 ，分別為：X方向，Y方向，Z方向，Y旋轉(zhuǎn)，Z旋轉(zhuǎn)，定位擋銷限制1個自由度，為X旋轉(zhuǎn)。 3.3確定工件的夾緊方式 使用活節(jié)螺栓，雙頭螺柱，鉸鏈壓板，螺母組成的單個螺旋夾緊機構(gòu)。 3.4確定刀具的對刀導向方案 刀具使用銑刀，導向元件為圓形對刀塊。夾具安裝在機床上，以左視圖為主，工件從右到左移動。 3.5確定夾具與機床的連接方式 使用螺栓和螺母，通過夾具耳槽位置，安裝在機床上。 3.6繪制夾具方案 本章小結(jié) 銑寬15mm的槽，采用銑床夾具，確定夾具的定位和夾緊，確定導向元件。 第四章 定位誤差分析與校核 第四章 定位誤差分析與校核 4.1 定位誤差分析 本工序選用的工件以圓孔在心軸上定位，心軸為水平放置，由于定位副間存在徑向間隙，因此必將引起徑向基準位移誤差。在重力作用下定位副只存在單邊間隙，即工件始終以孔壁與心軸上母線接觸，故此時的徑向基準位移誤差僅存在Z軸方向，且向下，見下圖。 式中 ——定位副間的最小配合間隙（mm）； ——工件圓孔直徑公差（mm）； ——定位銷外圓直徑公差（mm）。 圖4.1 心軸水平放置時定位分析圖 4.2 夾緊力校核 這個復制一下別人的，不會。 4.3 夾具使用方式說明 銑寬15mm的槽，安裝方式為：定位銷用螺母裝在夾具體上，工件套在定位銷上，用定位擋銷限制X的旋轉(zhuǎn)自由度，安裝夾緊元件，壓板壓緊，擰緊螺母；拆卸方式：松開螺母，掀開壓板，去掉定位擋銷，撤掉工件。 本章小結(jié) 確定定位誤差，確定夾緊力校核，了解夾具使用方式。 結(jié)論 結(jié) 論 這次設計是大學學習中最重要的一門科目，它要求我們把大學里學到的所有知識系統(tǒng)的組織起來，進行理論聯(lián)系實際的總體考慮，需把金屬切削原理及刀具、機床概論、公差與配合、機械加工質(zhì)量、機床夾具設計、機械制造工藝學等專業(yè)知識有機的結(jié)合起來。同時也培養(yǎng)了自己的自學與創(chuàng)新能力。因此本次設計綜合性和實踐性強、涉及知識面廣。所以在設計中既了解了基本概念、基本理論，又注意了生產(chǎn)實踐的需要，將各種理論與生產(chǎn)實踐相結(jié)合，來完成本次設計。 參考文獻 參 考 文 獻 1、于駿一，鄒青.機械制造技術基礎[M].2版.北京.機械工業(yè)出版社，2018 2、韓秋實，王紅軍.機械制造技術基礎[M].3版.北京.機械工業(yè)出版社，2015 3、崇凱. 機械制造技術基礎課程設計指南[M].2版.北京.化學工業(yè)出版社，2015 4、鄒青，呼詠.機械制造技術基礎課程設計指導教程[M].2版.北京.機械工業(yè)出版社，2017 5、陳宏鈞.典型零件機械加工生產(chǎn)實例 [M].3版.北京.機械工業(yè)出版社，2016 6、吳拓.現(xiàn)代機床夾具設計及實例[M].2版.北京.化學工業(yè)出版社，2015 7、吳拓.現(xiàn)代機床夾具典型結(jié)構(gòu)實用圖冊[M] .北京.化學工業(yè)出版社，2016 8、陳宏鈞.實用機械加工工藝手冊[M].4版.北京.機械工業(yè)出版社，2016 9、尹成湖，周湛學.機械加工工藝簡明速查手冊[M].北京.化學工業(yè)出版社，2016 10、崔長華.左會.峰崔雷. 機械加工工藝規(guī)程設計[M].1版.北京.機械工業(yè)出版社，2009 11、尹成湖，李保章，杜金萍. 機械制造技術基礎課程設計[M]. 北京.高等教育出版社，2009 12、常同立，佟志忠.機械制造工藝學[M]. 北京.清華大學出版社，2018 致 謝 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課程設計。 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。 12 工序：粗精銑左右端面 1. 選擇刀具 刀具選取不重磨損硬質(zhì)合金端銑刀，刀片采用YG8, ，，，。 2. 決定銑削用量 1） 決定銑削深度 因為加工余量不大，一次加工完成 2） 決定每次進給量及切削速度 根據(jù)X51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 按機床標準選?。?50 當＝750r/min時 按機床標準選取 3） 計算工時 切削工時：，，，則機動工時為 工序：鉆2-M12螺紋孔 確定進給量：根據(jù)參考文獻Ⅳ表2-7，當 鋼的，時，。由于本零件在加工孔時屬于低剛度零件，故進給量應乘以系數(shù)0.75，則： 根據(jù)Z525機床說明書，現(xiàn)取 切削速度：根據(jù)參考文獻Ⅳ表2-13及表2-14，查得切削速度所以 根據(jù)機床說明書，取，故實際切削速度為 切削工時：，，，則機動工時為 攻絲M12 攻螺紋M12mm。 按機床選取，則 機動時，， 工序：銑3.7的端面 1. 選擇刀具 刀具選取不重磨損硬質(zhì)合金套式面銑刀，刀片采用YG8, ，，，。 2. 決定銑削用量 1） 決定銑削深度 因為加工余量不大，一次加工完成 2） 決定每次進給量及切削速度 根據(jù)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 按機床標準選?。?90 當＝590r/min時 按機床標準選取 3） 計算工時 切削工時：，，，則機動工時為 工序：銑槽 1. 選擇刀具 刀具選取不重磨損硬質(zhì)合金套式面銑刀，刀片采用YG8, ，，，。 2. 決定銑削用量 4） 決定銑削深度 因為加工余量不大，一次加工完成 5） 決定每次進給量及切削速度 根據(jù)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 按機床標準選?。?600 當＝1600r/min時 按機床標準選取 6） 計算工時 切削工時：，，，則機動工時為 設計說明書 題目：連桿蓋的工藝規(guī)程及夾具設計 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。 連桿蓋加工工藝規(guī)程及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 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 摘 要 2 ABSTRCT 3 序 言 1 一 夾具設計 2 1.1 問題的提出 2 1.2 定位基準的選擇 2 1.3 切削力及夾緊力計算 2 1.4定位誤差分析 4 1.5夾具設計及操作簡要說明 4 總 結(jié) 5 致 謝 6 參 考 文 獻 7 7 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。 連桿蓋的加工工藝規(guī)程及其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 夾具設計 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。 由指導老師的分配，決定設計工序銑R67槽面的銑床夾具。 1.1 問題的提出 本夾具主要用于銑R67槽面，本道工序加工精度要求不高，為此，只考慮如何提高生產(chǎn)效率上，精度則不予考慮。 1.2 定位基準的選擇 擬定加工路線的第一步是選擇定位基準。定位基準的選擇必須合理，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?；鶞蔬x擇不當往往會增加工序或使工藝路線不合理，或是使夾具設計更加困難甚至達不到零件的加工精度（特別是位置精度）要求。因此我們應該根據(jù)零件圖的技術要求，從保證零件的加工精度要求出發(fā)，合理選擇定位基準。我們采用外圓和底面為定位基準，為了提高加工效率，縮短輔助時間，決定用簡單的螺母作為夾緊機構(gòu)。 1.3 切削力及夾緊力計算 （1）刀具： 采用端銑刀 φ31mm z=24 機床： x51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）夾緊力的計算 選用夾緊螺釘夾緊機 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： 極限應力幅： 許用應力幅： 螺釘?shù)膹姸刃：耍郝葆數(shù)脑S用切應力為 [s]=3.5~4 取[s]=4 得 滿足要求 經(jīng)校核： 滿足強度要求，夾具安全可靠，使用快速螺旋定位機構(gòu)快速人工夾緊，調(diào)節(jié)夾緊力調(diào)節(jié)裝置，即可指定可靠的夾緊力 1.4定位誤差分析 本工序選用的工件以圓孔在心軸上定位，心軸為水平放置，由于定位副間存在徑向間隙，因此必將引起徑向基準位移誤差。在重力作用下定位副只存在單邊間隙，即工件始終以孔壁與心軸上母線接觸，故此時的徑向基準位移誤差僅存在Z軸方向，且向下，見下圖。 式中 ——定位副間的最小配合間隙（mm）； ——工件圓孔直徑公差（mm）； ——定位銷外圓直徑公差（mm）。 1.5夾具設計及操作簡要說明 如前所述，在設計夾具時，應該注意提高勞動生產(chǎn)率避免干涉。應使夾具結(jié)構(gòu)簡單，便于操作，降低成本。提高夾具性價比。本道工序為銑床夾具選擇了手柄夾緊方式。本工序為銑切削余量小，切削力小，所以一般的手動夾緊就能達到本工序的要求。 本夾具的最大優(yōu)點就是結(jié)構(gòu)簡單緊湊，夾具的夾緊力不大，故使用手動夾緊。為了提高生產(chǎn)力，使用快速螺旋夾緊機構(gòu)。 總 結(jié) 這次設計是大學學習中最重要的一門科目，它要求我們把大學里學到的所有知識系統(tǒng)的組織起來，進行理論聯(lián)系實際的總體考慮，需把金屬切削原理及刀具、機床概論、公差與配合、機械加工質(zhì)量、機床夾具設計、機械制造工藝學等專業(yè)知識有機的結(jié)合起來。同時也培養(yǎng)了自己的自學與創(chuàng)新能力。因此本次設計綜合性和實踐性強、涉及知識面廣。所以在設計中既了解了基本概念、基本理論，又注意了生產(chǎn)實踐的需要，將各種理論與生產(chǎn)實踐相結(jié)合，來完成本次設計。 這次設計是培養(yǎng)學生綜合運用所學知識,發(fā)現(xiàn),提出,分析和解決實際問題,鑄煉實踐能力的重要環(huán)節(jié),更是在學完大學所學的所有專業(yè)課及生產(chǎn)實習的一次理論與實踐相結(jié)合的綜合訓練。這次畢業(yè)設計使我以前所掌握的關于零件加工方面有了更加系統(tǒng)化和深入合理化的掌握。比如參數(shù)的確定、計算、材料的選取、加工方式的選取、刀具選擇、量具選擇等； 也培養(yǎng)了自己綜合運用設計與工藝等方面的知識； 以及自己獨立思考能力和創(chuàng)新能力得到更進一步的鑄煉與提高；再次體會到理論與實踐相結(jié)合時，理論與實踐也存在差異。 回顧起此次設計，至今我仍感慨頗多，的確，從選題到完成定稿，從理論到實踐，在整整一學期的日子里，可以說學到了很多很多的的東西，同時鞏固了以前所學過的知識，而且學到了很多在書本上所沒有學到過的知識。通過這次畢業(yè)設計使我懂得了理論與實際相結(jié)合是很重要的，只有理論知識是遠遠不夠的，只有把所學的理論知識與實踐相結(jié)合起來，從理論中得出結(jié)論，才能真正的實用，在生產(chǎn)過程中得到應用。在設計的過程中遇到了許多問題，當然也發(fā)現(xiàn)了自己的不足之處，對以前所學過的知識理解得不夠深刻，掌握得不夠牢固，通過這次畢業(yè)設計，讓自己把以前所學過的知識重新復習了一遍。 這次設計雖然順利完成了，也解決了許多問題，也碰到了許多問題，老師的辛勤指導下，都迎刃而解。同時，在老師的身上我也學得到很多額外的知識，在此我表示深深的感謝！同時，對給過我?guī)椭乃型瑢W和各位教研室指導老師再次表示忠心的感謝！ 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?？茖W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?？茖W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