連桿蓋機械加工工藝和鏜φ81孔專用夾具設(shè)計
連桿蓋機械加工工藝和鏜φ81孔專用夾具設(shè)計,連桿,機械,加工,工藝,81,專用,夾具,設(shè)計
機 械 加 工 工 序 卡
產(chǎn)品型號
零件名稱
零件號
連桿合件
工序名稱
粗鏜大頭孔
工序號
05
技檢要求
按照圖示要求保證粗糙度并保證各孔尺寸,各孔表面沒有明顯可見的刀痕跡,控制各孔的軸之間的同軸度要求
基準(zhǔn)面
下平面,小頭孔及側(cè)面
材料
同時加工零件數(shù)
設(shè)備
牌號
硬度
名稱
型號
QT450-10
200HBS
1
臥式鏜床
夾具
定 額
代號
名稱
單件時間(分)
每班次數(shù)
每臺件數(shù)
工人等級
工步號
工步內(nèi)容
走刀長度(毫米)
走刀次數(shù)
切削深度(毫米)
切削速度(米/秒)
主軸轉(zhuǎn)速(轉(zhuǎn)/分)
進給量(毫米/轉(zhuǎn))
機動時間(分)
輔助時間(分)
刀具
輔具
量具
名稱規(guī)格
數(shù)量
名稱規(guī)格
數(shù)量
名稱規(guī)格
粗鏜孔,鏜削余量單邊為2mm
20
1
2
1.75
600
0.2
0.96
2.61
硬質(zhì)合金鏜刀
1
專用塞規(guī)
半精鏜下面各孔,鏜削余量單邊為0.5mm
20
1
0.5
3.09
800
0.15
0.224
1.56
硬質(zhì)合金鏜刀
1
專用塞規(guī)
擬制
日期
審核
日期
批準(zhǔn)
日期
共 14 頁
第 5 頁
哈爾濱理工大學(xué)
機械制造工藝及夾具課程設(shè)計任務(wù)書
設(shè)計題目:“連桿”零件的機械加工工藝規(guī)程及工藝裝備
設(shè)計要求:
1. 繪制夾具體(1張)
2. 繪制毛坯圖(1張)
3. 機械加工工藝卡(工藝過程卡1張,所要設(shè)計夾具的工序工序卡1張)
4. 繪制夾具裝配圖1張
5. 繪制夾具零件圖(夾具裝配圖中非標(biāo)準(zhǔn)件三張)
6. 繪制工件圖(1張)
7. 課程設(shè)計說明書(B5的紙大約20頁4千字,誤差分析要有計算)
8. 按中批生產(chǎn),通用設(shè)備設(shè)計
班 級: 機械10—9 班
學(xué) 生:
指導(dǎo)教師: 劉亦智
系 主 任: 王義文
2013年9月2日
目 錄
1.1連桿的用途及其特點 3
1.2 連桿的的材料及毛坯制造 3
1.3 連桿的加工工藝過程 4
1.4 連桿的加工工藝過程分析 5
1.4.1 定位基準(zhǔn)的選擇 5
1.4.2 加工階段的劃分和加工順序的安排 6
1.4.3 確定合理的夾緊方法 7
1.4.4 連桿主要面的加工方法 7
1.4.5 連桿主要孔的加工方法 7
1.5夾具使用 8
1.6 確定各工序的加工余量、計算工序尺寸及公差 9
1.6.1 確定加工余量 9
1.6.2確定工序尺寸及其公差 9
1.7 各項加工數(shù)據(jù)的計算 10
第二章 工裝設(shè)計 15
2.1夾具設(shè)計 15
2.1.1 夾具的注意問題 15
2.1.2 夾具設(shè)計 15
參考文獻: 19
致 謝 20
第一章 連桿的加工工藝
1.1連桿的用途及其特點
在發(fā)動機工作過程中,連桿受膨脹氣體交變壓力的作用和慣性力的作用,連桿除應(yīng)具有足夠的強度和剛度外,還應(yīng)盡量減小連桿自身的質(zhì)量,以減小慣性力的作用。連桿桿身一般都采用從大頭到小頭逐步變小的工字型截面形狀。為了保證發(fā)動機運轉(zhuǎn)均衡,同一發(fā)動機中各連桿的質(zhì)量不能相差太大,因此,在連桿部件的大、小頭兩端設(shè)置了去不平衡質(zhì)量的凸塊,以便在稱量后切除不平衡質(zhì)量。連桿大、小頭兩端對稱分布在連桿中截面的兩側(cè)??紤]到裝夾、安放、搬運等要求,連桿大、小頭的厚度相等(基本尺寸相同)。在連桿小頭的頂端設(shè)有油孔(或油槽),發(fā)動機工作時,依靠曲軸的高速轉(zhuǎn)動,把氣缸體下部的潤滑油飛濺到小頭頂端的油孔內(nèi),以潤滑連桿小頭襯套與活塞銷之間的擺動運動副。
連桿的作用是把活塞和曲軸聯(lián)接起來,使活塞的往復(fù)直線運動變?yōu)榍幕剞D(zhuǎn)運動,以輸出動力。因此,連桿的加工精度將直接影響柴油機的性能,而工藝的選擇又是直接影響精度的主要因素。反映連桿精度的參數(shù)主要有5個:(1)連桿大端中心面和小端中心面相對連桿桿身中心面的對稱度;(2)連桿大、小頭孔中心距尺寸精度;(3)連桿大、小頭孔平行度;(4)連桿大、小頭孔尺寸精度、形狀精度;(5)連桿大頭螺栓孔與接合面的垂直度。
1.2 連桿的的材料及毛坯制造
連桿在工作中承受多向交變載荷的作用,要求具有很高的強度。因此,連桿材料一般采用高強度碳鋼和合金鋼;如45鋼、55鋼、40Cr、40CrMnB等。近年來也有采用球墨鑄鐵的,粉末冶金零件的尺寸精度高,材料損耗少,成本低。隨著粉末冶金鍛造工藝的出現(xiàn)和應(yīng)用,使粉末冶金件的密度和強度大為提高。因此,采用粉末冶金的辦法制造連桿是一個很有發(fā)展前途的制造方法。
連桿毛坯制造方法的選擇,主要根據(jù)生產(chǎn)類型、材料的工藝性(可塑性,可鍛性)及零件對材料的組織性能要求,零件的形狀及其外形尺寸,毛坯車間現(xiàn)有生產(chǎn)條件及采用先進的毛坯制造方法的可能性來確定毛坯的制造方法。根據(jù)生產(chǎn)綱領(lǐng)為大量生產(chǎn),連桿多用模鍛制造毛坯。連桿模鍛形式有兩種,一種是體和蓋分開鍛造,另一種是將體和蓋鍛成—體。整體鍛造的毛坯,需要在以后的機械加工過程中將其切開,為保證切開后粗鏜孔余量的均勻,最好將整體連桿大頭孔鍛成橢圓形。相對于分體鍛造而言,整體鍛造存在所需鍛造設(shè)備動力大和金屬纖維被切斷等問題,但由于整體鍛造的連桿毛坯具有材料損耗少、鍛造工時少、模具少等優(yōu)點,故用得越來越多,成為連桿毛坯的一種主要形式。總之,毛坯的種類和制造方法的選擇應(yīng)使零件總的生產(chǎn)成本降低,性能提高。
1.3 連桿的加工工藝過程
由上述技術(shù)條件的分析可知,連桿的尺寸精度、形狀精度以及位置精度的要求都很高,但是連桿的剛性比較差,容易產(chǎn)生變形,這就給連桿的機械加工帶來了很多困難,必須充分的重視。
(連桿機械加工工藝過程見加工工藝卡片)
連桿的主要加工表面為大、小頭孔和兩端面,較重要的加工表面為連桿體和蓋的結(jié)合面及連桿螺栓孔定位面,次要加工表面為軸瓦鎖口槽、油孔、大頭兩側(cè)面及體和蓋上的螺栓座面等。
連桿的機械加工路線是圍繞著主要表面的加工來安排的。連桿的加工路線按連桿的分合可分為三個階段:第一階段為連桿體和蓋切開之前的加工;第二階段為連桿體和蓋切開后的加工;第三階段為連桿體和蓋合裝后的加工。第一階段的加工主要是為其后續(xù)加工準(zhǔn)備精基準(zhǔn)(端面、小頭孔和大頭外側(cè)面);第二階段主要是加工除精基準(zhǔn)以外的其它表面,包括大頭孔的粗加工,為合裝做準(zhǔn)備的螺栓孔和結(jié)合面的粗加工,以及軸瓦鎖口槽的加工等;第三階段則主要是最終保證連桿各項技術(shù)要求的加工,包括連桿合裝后大頭孔的半精加工和端面的精加工及大、小頭孔的精加工。如果按連桿合裝前后來分,合裝之前的工藝路線屬主要表面的粗加工階段,合裝之后的工藝路線則為主要表面的半精加工、精加工階段。
加工過程如下:
1.4 連桿的加工工藝過程分析
1.4.1 定位基準(zhǔn)的選擇
在連桿機械加工工藝過程中,大部分工序選用連桿的一個指定的端面和小頭孔作為主要基面,并用大頭處指定一側(cè)的外表面作為另一基面。這是由于:端面的面積大,定位比較穩(wěn)定,用小頭孔定位可直接控制大、小頭孔的中心距。這樣就使各工序中的定位基準(zhǔn)統(tǒng)一起來,減少了定位誤差。具體的辦法是,如圖1所示:在安裝工件時,注意將成套編號標(biāo)記的一面不
圖1連桿
與夾具的定位元件接觸(在設(shè)計夾具時亦作相應(yīng)的考慮)。在精鏜小頭孔(及精鏜小頭襯套孔)時,也用小頭孔(及襯套孔)作為基面,這時將定位銷做成活動的稱“假銷”。當(dāng)連桿用小頭孔(及襯套孔)定位夾緊后,再從小頭孔中抽出假銷進行加工。
1.4.2 加工階段的劃分和加工順序的安排
再工序安排上先加工定位基準(zhǔn),如端面加工的銑、磨工序防在加工過程的前面,然后再加工孔,符合符合先面后孔的加工工序安裝原則。
連桿工藝加工過程可分為以下幾個方面:
1)粗加工階段
粗加工階段也是連桿體和連桿蓋合之前的加工階段:基準(zhǔn)面的加工,包括輔助基準(zhǔn)面加工:準(zhǔn)備連桿體及連桿蓋合并所進行的加工,如兩者對口面的銑、磨等
2)半精加工階段
半精加工階段也是連桿體和連桿蓋合并之后的加工,如精磨兩平面,半精鏜大頭孔及孔口倒角等??傊菫榫庸ご蟆⑿☆^孔做準(zhǔn)備的階段。
3)精加工階段
精加工階段主要是最終保證連桿主要表面——大、小頭孔全部達到圖樣要求的階段,如珩磨大頭孔,精鏜小頭活塞銷軸承孔。
1.4.3 確定合理的夾緊方法
既然連桿是一個剛性比較差的工件,就應(yīng)該十分注意夾緊力的大小,作用力的方向及著力點的選擇,避免因受夾緊力的作用而產(chǎn)生變形,以影響加工精度。在加工連桿的夾具中,可以看出設(shè)計人員注意了夾緊力的作用方向和著力點的選擇。在粗銑兩端面的夾具中,夾緊力的方向與端面平行,在夾緊力的作用方向上,大頭端部與小頭端部的剛性高,變形小,既使有一些變形,亦產(chǎn)生在平行于端面的方向上,很少或不會影響端面的平面度。夾緊力通過工件直接作用在定位元件上,可避免工件產(chǎn)生彎曲或扭轉(zhuǎn)變形。
在加工大小頭孔工序中,主要夾緊力垂直作用于大頭端面上,并由定位元件承受,以保證所加工孔的圓度。在精鏜大小頭孔時,只以大平面(基面)定位,并且只夾緊大頭這一端。小頭一端以假銷定位后,用螺釘在另一側(cè)面夾緊。小頭一端不在端面上定位夾緊,避免可能產(chǎn)生的變形。
1.4.4 連桿主要面的加工方法
采用粗銑、精銑工序,并將精磨工序安排在精加工大、小頭孔之前,以便改善基面的平面度,提高孔的加工精度,這種方法的生產(chǎn)率較高。以基面及小頭孔定位,它用一個圓銷(小頭孔)。裝夾工件銑兩側(cè)面至尺寸,保證對稱(此對稱平面為工藝用基準(zhǔn)面)。
1.4.5 連桿主要孔的加工方法
連桿大、小頭孔的加工是連桿機械加工的重要工序,它的加工精度對連桿質(zhì)量有較大的影響。
小頭孔是定位基面,在用作定位基面之前,它經(jīng)過了鉆、鉸兩道工序。鉆時以小頭孔外形定位,這樣可以保證加工后的孔與外圓的同軸度誤差較小。
小頭孔在鉆、鉸后,在金剛鏜床上與大頭孔同時精鏜,達到IT6級公差等級,然后壓入襯套,再以襯套內(nèi)孔定位精鏜大頭孔。由于襯套的內(nèi)孔與外圓存在同軸度誤差,這種定位方法有可能使精鏜后的襯套孔與大頭孔的中心距超差。
大頭孔經(jīng)過擴、粗鏜、精鏜、金剛鏜和珩磨達到IT6級公差等級。表面粗糙度Ra 為1.6μm,大頭孔的加工方法是在銑開工序后,將連桿與連桿體組合在一起,然后進行精鏜大頭孔的工序。這樣,在銑開以后可能產(chǎn)生的變形,可以在最后精鏜工序中得到修正,以保證孔的形狀精度。
連桿的螺栓孔經(jīng)過鉆、鉸工序。加工時以大頭端面、小頭孔及大頭一側(cè)面定位。
為了使兩螺栓孔在兩個互相垂直方向平行度保持在公差范圍內(nèi),在擴和鉸兩個工步中用上下雙導(dǎo)向套導(dǎo)向。從而達到所需要的技術(shù)要求。
1.5夾具使用
應(yīng)具備適應(yīng)“一面一孔一凸臺”的統(tǒng)一精基準(zhǔn)。而大小頭定位銷是一次裝夾中鏜出,故須考慮“自為基準(zhǔn)”情況,這時小頭定位銷應(yīng)做成活動的,當(dāng)連桿定位裝夾后,再抽出定位銷進行加工。
保證螺栓孔與螺栓端面的垂直度。為此,精銑端面時,夾具可考慮重復(fù)定位情況,如采用夾具限制7個自由度(其是長圓柱銷限制4個,長菱形銷限制2個)。長銷定位目的就在于保證垂直度。但由于重復(fù)定位裝御有困難,因此要求夾具制造精度較高,且采取一定措施,一方面長圓柱銷削去一邊,另一方面設(shè)計頂出工件的裝置。
1.6 確定各工序的加工余量、計算工序尺寸及公差
1.6.1 確定加工余量
用查表法確定機械加工余量:
(根據(jù)《機械加工工藝手冊》第一卷 表3.2—25 表3.2—26 表3.2—27)
(1)、平面加工的工序余量(mm)
單面加工方法
單面余量
經(jīng)濟精度
工序尺寸
表面粗糙度
毛坯
5
48
12.5
粗銑
4.4
IT12()
43.6()
12.5
精銑
0.6
IT10()
43()
3.2
則連桿兩端面總的加工余量為:
A總=
=(A粗銑+A精銑+A粗磨+A精磨)2
=(1.5+0.6+0.3+0.1)2
=mm
(2)、連桿鑄造出來的總的厚度為H=43+=mm
1.6.2確定工序尺寸及其公差
(根據(jù)《機械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計指導(dǎo)教程》 表2—29 表2—34)
1)、大頭孔各工序尺寸及其公差(鍛造出來的大頭孔為81 mm)
工序名稱
工序基本余量
工序經(jīng)濟
精度
工序尺寸
極限尺寸
表面粗糙度
精鏜
0.4
81+0.021/ 0
81
1.6
粗鏜
2
80.6
80.6
12.5
擴孔
5
78.6
78.6
2)、小頭孔各工序尺寸及其公差
(根據(jù)《機械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計指導(dǎo)教程》 表2—29表2—30)
工序名稱
工序基本余量
工序經(jīng)濟精度
工序尺寸
最小極限尺寸
表面粗糙度
精鏜
0.2
1.6
鉸
0.2
6.4
鉆
鉆至
12.5
1.7 各項加工數(shù)據(jù)的計算
1、 加工小頭孔
(1) 鉆小頭孔 選用鉆床Z3080
根據(jù)《機械制造工藝設(shè)計手冊》表2.4—38(41)選取數(shù)據(jù)
鉆頭直徑D = 19.6 mm 切削速度V = 0.99 mm
切削深度ap = 10 mm 進給量f = 0.12 mm/r
則主軸轉(zhuǎn)速n = 1000v/D = 945 r/min
根據(jù)表3.1—30 按機床選取n = 1000 r/min
則實際鉆削速度V = Dn/(1000×60) = 1.04 m/s
(2) 鉸小頭孔 選用鉆床Z3080
根據(jù)《機械制造工藝設(shè)計手冊》表2.4—81選取數(shù)據(jù)
鉸刀直徑D = 30 mm 切削速度V = 0.22 m/s
切削深度ap = 0.10 mm 進給量f = 0.8 mm/r
則主軸轉(zhuǎn)速n = 1000v/D = 140 r/min
根據(jù)表3.1—31 按機床選取n = 200 r/min
則實際切削速度V = Dn/(1000×60) = 0.32 m/s
2 、銑大頭兩側(cè)面
選用銑床X62W
根據(jù)《機械制造工藝設(shè)計手冊》表2.4—77(88)選取數(shù)據(jù)
銑刀直徑D = 20 mm 切削速度V = 0.64 m/s
銑刀齒數(shù)Z = 3 切削深度ap = 2.5 mm af = 0.10 mm/r
則主軸轉(zhuǎn)速n = 1000v/D = 611 r/min
根據(jù)表3.1—74 按機床選取n=750 r/min
則實際切削速度V = Dn/(1000×60) = 0.78 m/s
3 、銑開連桿體和蓋
選用銑床X62W
根據(jù)《機械制造工藝設(shè)計手冊》表2.4—79(90)選取數(shù)據(jù)
銑刀直徑D = 63 mm 切削速度V = 0.34 m/s
切削寬度ae = 3 mm 銑刀齒數(shù)Z = 24
切削深度ap = 2 mm af = 0.015 mm/r d = 40 mm
則主軸轉(zhuǎn)速n = 1000v/D = 103 r/min
根據(jù)表3.1—74 按機床選取n=750 r/min
則實際切削速度V = Dn/(1000×60) = 2.47 m/s
4 粗锪連桿兩螺栓底面 選用鉆床Z3025
根據(jù)《機械制造工藝設(shè)計手冊》表2.4—67選取數(shù)據(jù)
锪刀直徑D = 28 mm 切削速度V = 0.2 m/s
锪刀齒數(shù)Z = 6 切削深度ap = 3 mm 進給量f = 0.10 mm/r
則主軸轉(zhuǎn)速n = 1000v/D = 50.9 r/min
根據(jù)表3.1—30 按機床選取n = 750 r/min
則實際切削速度V = Dn/(1000×60) = 2.94 m/s
5 銑15槽 選用銑床X62W
根據(jù)《機械制造工藝設(shè)計手冊》表2.4—90選取數(shù)據(jù)
銑刀直徑D = 63 mm 切削速度V = 0.31 m/s
銑刀齒數(shù)Z = 24 切削深度ap = 2 mm
切削寬度ae = 0.5 mm af = 0.02 mm/r
則主軸轉(zhuǎn)速n = 1000v/D = 94 r/min
根據(jù)表3.1—74 按機床選取n=100 r/min
則實際切削速度V = Dn/(1000×60) = 0.33 m/s
6 磨結(jié)合面 選用磨床M7130
根據(jù)《機械制造工藝設(shè)計手冊》表2.4—170選取數(shù)據(jù)
砂輪直徑D = 40 mm 切削速度V = 0.330 m/s
切削深度ap = 0.1 mm 進給量fr0 = 0.006 mm/r
則主軸轉(zhuǎn)速n = 1000v/D = 157 r/min
根據(jù)表3.1—48 按機床選取n = 100 r/min
則實際切削速度V = Dn/(1000×60) = 0.20 m/s
7 、磨連桿蓋結(jié)合面 選用磨床M7350
根據(jù)《機械制造工藝設(shè)計手冊》表2.4—170選取數(shù)據(jù)
砂輪直徑D = 40 mm 切削速度V = 0.330 m/s
切削深度ap = 0.1 mm 進給量fr0 = 0.006 mm/r
則主軸轉(zhuǎn)速n = 1000v/D = 157 r/min
根據(jù)表3.1—48 按機床選取n = 100 r/min
則實際切削速度V = Dn/(1000×60) = 0.20 m/s
8 鉆鉸螺栓孔 選用鉆床Z3025
a)鉆鉸螺栓孔
根據(jù)《機械制造工藝設(shè)計手冊》表2.4—38(41)選取數(shù)據(jù)
切削速度V = 0.99 m/s 切削深度ap = 5 mm
進給量f = 0.08 mm/r 鉆頭直徑D = 11.8 mm
則主軸轉(zhuǎn)速n = 1000v/D = 1910 r/min
根據(jù)表3.1—30 按機床選取n = 910 r/min
則實際切削速度V = Dn/(1000×60) = 0.99 m/s
b)鉸螺栓孔
根據(jù)《機械制造工藝設(shè)計手冊》表2.4—81選取數(shù)據(jù)
鉸刀直徑D = 12 mm 切削速度V = 0.22 m/s
切削深度ap = 0.10 mm 進給量f = 0.2 mm/r
則主軸轉(zhuǎn)速n = 1000v/D = 140 r/min
根據(jù)表3.1—31 按機床選取n = 200 r/min
則實際切削速度V =Dn/(1000×60) = 0.127 m/s
(3) 從連桿蓋上方給螺栓孔口倒角
根據(jù)《機械制造工藝設(shè)計手冊》表2.4—67選取數(shù)據(jù)
切削速度V = 0.2 m/s 切削深度ap = 3 mm
進給量f = 0.10 mm/r Z = 8
根據(jù)表3.1—30 按機床選取n = 750 r/min
9 、粗鏜大頭孔
選用鏜床T618
根據(jù)《機械制造工藝設(shè)計手冊》表2.4—66選取數(shù)據(jù)
鏜刀直徑D = 80.6 mm 切削速度V = 0.16 m/s
進給量f = 0.30 mm/r 切削深度ap = 3.0 mm
則主軸轉(zhuǎn)速n = 000v/D = 47 r/min
根據(jù)表3.1—41 按機床選取n = 800 r/min
則實際切削速度V = Dn/(1000×60) = 2.72 m/s
10 、大頭孔兩端倒角
選用機床X62W
根據(jù)《機械制造工藝設(shè)計手冊》表2.4—67選取數(shù)據(jù)
切削速度V = 0.2 m/s 切削深度ap = 3 mm
進給量f = 0.10 mm/r Z = 8
根據(jù)表3.1—30 按機床選取n = 750 r/min
11、精磨大頭兩平面(先標(biāo)記朝上)
選用磨床M7130
根據(jù)《機械制造工藝設(shè)計手冊》表2.4—170選取數(shù)據(jù)
切削速度V = 0.413 m/s 切削深度ap = 0.10 mm
進給量f = 0.006 mm/r
12 、精鏜小頭孔
選用鏜床T2115
(2)根據(jù)《機械制造工藝設(shè)計手冊》表2.4—66選取數(shù)據(jù)
鏜刀直徑D = 16 mm 切削速度V = 3.18 m/s
進給量f = 0.10 mm/r 切削深度ap = 1.0 mm
根據(jù)表3.1—39 按機床選取n = 2000 r/min
13 、精鏜大頭孔
選用鏜床T2115
根據(jù)《機械制造工藝設(shè)計手冊》表2.4—66選取數(shù)據(jù)
鏜刀直徑D = 65.4 mm 切削速度V = 0.20 m/s
進給量f = 0.2 mm/r 切削深度ap = 1 mm
根據(jù)表3.1—39 按機床選取n = 1000 r/min
14 、小頭孔兩端倒角
選用機床X62W
根據(jù)《機械制造工藝設(shè)計手冊》表2.4—67選取數(shù)據(jù)
切削速度V = 0.2 m/s 切削深度ap = 3 mm
進給量f = 0.10 mm/r Z = 8
根據(jù)表3.1—30 按機床選取n = 750 r/min
第二章 工裝設(shè)計
2.1夾具設(shè)計
由連桿工作圖可知,連桿材料為QT450-10,年產(chǎn)量20萬件。根據(jù)指導(dǎo)老師的要求,需設(shè)計一套擴大頭孔夾具。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(shè)計專用夾具。
2.1.1 夾具的注意問題
本夾具主要用來擴大頭孔,大頭孔的軸心線相對于小頭孔軸心線有一定的尺寸精度要求。由于本工序是粗加工,在加工本道工序時,主要應(yīng)考慮如何提高勞動生產(chǎn)率,降低勞動強度。
2.1.2 夾具設(shè)計
1) 定位基準(zhǔn)的選擇
由零件圖可知,在粗加工大頭孔之前,連桿的兩個端面,小頭孔及大頭孔的兩側(cè)面都已加工,且表面粗糙度要求較高。為了使定位誤差為零,按基準(zhǔn)重合原則選Φ19.8h7定位銷與基面為定位基準(zhǔn),定位銷限制2個自由度,基面限制工件3個自由度,大頭孔的外側(cè)面限制工件1個自由度,屬完全定位。由于生產(chǎn)批量大,為了提高加工效率,縮短輔助時間,準(zhǔn)備采用手動式滑柱鉆模,采用了常用的圓錐自鎖裝置,裝卸工件方便、迅速。
2) 夾緊方案
由于所加工的零件比較小,夾具的夾緊力與加工零件時的軸向力方向相同,為了裝卸工件方便,采用手動式滑柱鉆模。加工的大頭孔為通孔,沿Z方向的位移自由度可不予限制,但實際上以工件的端面定位時,必須限制該方向上的自由度。故應(yīng)按完全定位設(shè)計夾具。
滑柱式是一種帶有升降鉆模板的通用可調(diào)夾具,它由鉆模板、三根滑柱、夾具體和傳動、鎖緊機構(gòu)所組成。使用時,轉(zhuǎn)動手柄,經(jīng)過齒輪齒條的傳動和左右滑柱的導(dǎo)向,便能順利的帶動鉆模板升降,將工件夾緊或松開。鉆模板在夾緊工件或升降至一定高度后,必須自鎖。自鎖機構(gòu)的種類很多,但用得最廣泛的是圓錐鎖緊機構(gòu)。
3) 夾具體設(shè)計
夾具體的作用是將定位、夾具裝置連接成一體,并能正確安裝在機床上,加工時,能承受一部分切削力。擴大頭孔夾具體圖如下:
夾具體為鑄造件,安裝穩(wěn)定,剛度好,但制造周期較長。
4) 切削力及夾緊力的計算
由于本工序主要是粗加工大頭孔,所以只對夾具的定位穩(wěn)定性進行計算,及夾緊力和鉆削力的計算。
擴孔時的切削力計算:
根據(jù)(《機械加工工藝手冊》 李洪 主編 )表2.4-69
擴孔時的切削力為:
N.m
夾緊力的計算:
根據(jù)(《機床夾具設(shè)計手冊》 第三版 王光斗 王春福 主編)表1-3-11
=90526 N
在計算切削力時,必須考慮安全系數(shù)。
安全系數(shù)
式中:—基本安全系數(shù);取1.5
—加工性質(zhì)系數(shù);取1.1
—刀具鈍化系數(shù);取1.1
—斷續(xù)切削系數(shù);取1.1
則
N
鉆削力小于夾緊力 ,所以該夾緊裝置可靠。
5) 定位誤差分析
① 定位元件尺寸及公差的確定:
本夾具的主要定位元件為一固定定位銷,結(jié)構(gòu)簡單,但不便于更換。該定位銷尺寸與公差規(guī)定為與本零件在工作時與其相配孔的尺寸公差相同,即為 Φ19.8h7.
② 對于連桿體剖分面中心距850.1的要求,以Φ19.8的中心線為定位基準(zhǔn),雖屬“基準(zhǔn)重合”,無基準(zhǔn)不重合誤差,但由于定位面與定位間存在間隙,造成的基準(zhǔn)位置誤差即為定位誤差,其值為:
ΔDw=δD+δd+Δmin
=0.033+0.012+0
=0.045 mm
ΔDw--剖分面的定位誤差
δD――工件孔的直徑公差
δd――定位銷的直徑公差
Δmin――孔和銷的最小保證間隙
此項中心距加工允差為0.2mm,因此工件在加工過程中能夠保證加工精度要求。
③ 大頭孔兩側(cè)面對中心距的要求:擴大頭孔時,限制Z軸的轉(zhuǎn)動是一擋板(工序基準(zhǔn)),同時亦為第一定位基準(zhǔn),對加工大頭孔來說,它與工序基準(zhǔn)的距離及相應(yīng)的平行度誤差只取決于工序基準(zhǔn)在夾具中的位置。因為工序基準(zhǔn)同時為定位基準(zhǔn),即基準(zhǔn)重合,沒有基準(zhǔn)不重合誤差。即基準(zhǔn)位置誤差為零,定位誤差為零。
參考文獻:
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[2] 先進制造技術(shù) 王隆太主編 機械工業(yè)出版社
[3] 機械制造工程專業(yè)英語 章躍主編 機械工業(yè)出版社
[4] 機械制造工藝設(shè)計簡明手冊 李益民主編 機械工業(yè)出版社
[5] 機械設(shè)計基礎(chǔ) 揚可楨 程光蘊主編 高等教育出版社``
[6] 機床夾具設(shè)計 肖繼德 陳寧平主編 機械工業(yè)出版社
致 謝
首先衷心感謝老師,論文的選題、研究的方向和設(shè)計內(nèi)容都得到張老師的精心指導(dǎo)與熱情的幫助。張老師嚴(yán)謹(jǐn)細致的作風(fēng),豐富的理論知識給了我很深的啟迪,使我受益匪淺。
我的論文是在你悉心指導(dǎo)和嚴(yán)格要求下完成的,我的每一點進步和提高都得益于教授你的指導(dǎo)、鼓勵、影響和支持;同時也使我在思維方法、工作作風(fēng)以及學(xué)習(xí)態(tài)度方面得到進步。
感謝所有關(guān)心和幫助過我的老師們、同學(xué)們!
20
機械加工工藝過程卡
產(chǎn)品型號
零(部)圖號
共 頁
產(chǎn)品名稱
零(部)名稱
連桿合件
第 頁
材料牌號
HT200
毛坯種類
鑄件
毛坯外形尺寸
每毛坯件數(shù)
4000
每臺件數(shù)
備 注
工序號
工序名稱
工 序 內(nèi) 容
車
間
工
段
設(shè) 備
工 藝 裝 備
工 時
準(zhǔn)終
單件
1
鍛造
鑄造
2
時效
時效
3
銑
銑大頭兩側(cè)面
銑床X62W
4
鉆鉸
鉆鉸小頭孔
鉆床Z3080
專用
5
挖槽
挖小頭內(nèi)孔槽
臥式鏜床
專用
6
鏜
粗鏜大頭孔
臥式鏜床
專用
7
銑
銑15槽
銑床X62W
專用
8
銑
銑斷
銑床X62W
專用
9
攻絲
鉆孔,攻絲
鉆床Z3080
專用
10
鉆
鉆直徑12.5孔
鉆床Z3080
專用
11
磨
磨平面鏜
磨床M7350
專用
12
磨
磨平面
磨床M7350
專用
13
鏜
R25坑
臥式鏜床
14
鏜
鏜大小頭孔
臥式鏜床
15
檢驗
檢驗
16
入庫
入庫
設(shè)計(日期)
審核(日期)
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14
積分
- 關(guān) 鍵 詞:
-
連桿
機械
加工
工藝
81
專用
夾具
設(shè)計
- 資源描述:
-
連桿蓋機械加工工藝和鏜φ81孔專用夾具設(shè)計,連桿,機械,加工,工藝,81,專用,夾具,設(shè)計
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