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1、摘 要两周的时间一转眼就过去了，这个两周我们进行了机械制造加工工艺设计及夹具设计。我们这组设计的设计题目是连杆盖。我所设计是铣上端15mm凹槽。本次我设计的夹具是，在设计上别出心裁，有以下优点：1. 安装方便，将工件放如2个定位销内便可以定位，再用压扳压紧，即可对工件加工；2. 便于拆卸，在普通压板上改进，使用梯形设计，可以很快拆卸和安装。提高了生产效率；3. 夹具结构简单，夹紧可靠。本文主要论述了连杆的加工工艺及其夹具设计。连杆的尺寸精度、形状精度以及位置精度的要求都很高，而连杆的刚性比较差，容易产生变形，因此在安排工艺过程时，就需要把各主要表面的粗精加工工序分开。逐步减少加工余量、切削力及
2、内应力的作用，并修正加工后的变形，就能最后达到零件的技术要求。本次设计阐述了专业夹具结构设计及工作过程。本夹具性能可靠，运行平稳，提高生产效率，降低劳动强度和生产成本。关键字：连杆盖 ,夹具设计,现代加工工艺全套图纸等，加153893706目 录摘 要I第1章 零件的工艺分析11.1零件的功用、结构及特点11.2 零件的工艺分析2第2章 毛坯的选择32.1 确定毛坯的类型、制造方法和尺寸及其公差32.2 定毛坯的技术要求32.3 绘制毛坯图324 确定机械加工余量、工序尺寸及公差4第3章 基准的选择5第4章 拟订机械加工工艺路线64.1 确定各表面的加工方法64.2 拟订加工工艺路线64.2.
3、1工艺路线方案164.2.1工艺路线方案274.3工艺方案的比较与分析7第5章 确立切削用量及基本工时85.1工序2切削用量及其基本时间的确定85.1.1 确定每齿进给量fz85.1.2 选择铣刀磨钝标准和耐用度85.1.3确定切削速度和工作台每分钟进给量85.1.4基本时间95.2工序4切削用量及其基本时间的确定95.2.1 确定进给f95.2.2 确定切削速度V95.2.3 确定切削速V105.2.4 基本时间的确定105.3工序9切削用量及其基本时间的确定105.3.1 确定每齿进给量105.3.2 选择铣刀磨钝标准和耐用度105.3.3 确定切削速度和工作台每分钟进给量105.3.4基
4、本时间115.4工序10切削用量及其基本时间的确定115.4.1 确定每齿进给量115.4.2 选择铣刀磨钝标准和耐用度115.4.3 确定切削速度和工作台每分钟进给量125.4.4基本时间12第6章 夹具体的总体设计136.1确定定位基准136.2 确定夹具整体方案146.3定位误差的分析156.4夹紧力的计算156.5夹具精度分析166.6位误差分析166.7 夹具总体设计166.8夹具的设计及操作的简要说明186.9结构特点18总 结19参考文献20附 录21第1章 零件的工艺分析 1.1零件的功用、结构及特点图1.1为连杆盖零件，材料为QT450-10铸件，生产纲领为6000 件年。要
5、求设计加工该零用的毛坯图或零件与毛坯合图1张，关键工序机械加工工艺过程卡片1套，主要工序的机械加工工序卡片份，以及设计说明书1份。图1.1零件图连杆是柴油机的重要零件之一。连杆体和连杆盖通过螺栓连接成为一整体,其大头孔与曲轴相连,小头通过活塞销和活塞相连,将作用于活塞气体的膨胀压力传给曲轴,又受曲轴驱动而带动活塞压缩汽缸中的气体。1.2 零件的工艺分析连杆盖共有两组加工表面,他们之间有一定的位置要求。现分述如下：1.以内孔为中心的加工表面：这一组加工表面包括：的内孔及倒角,两个的螺纹孔,与内孔中心相距尺寸为的平面,还有相距为的两平面,以及一段半径为的圆弧。2.以孔为中心的加工表面：这一组加工表
6、面包括：2个mm的内孔及其倒角,宽为mm的槽,相距尺寸为mm的凹槽。 这两组加工表面之间有着一定的位置要求,主要是： a.连杆盖的端面相对mm内孔中心的对称度公差为； b.宽为mm的槽相对连杆盖中心的对称度公差为； c.mm孔与mm内圆中心的连线相距为； d.mm两孔与mm内圆的平行度公差为。第2章 毛坯的选择2.1 确定毛坯的类型、制造方法和尺寸及其公差 （l）.因零件材料为铸铁件,要求的年产量为6000 件,属大批生产,左支座的轮廓尺寸不大,且有较多不需要切削加工的表面所以毛坯制造选用砂型手工造型铸造成形。（2）.连杆盖属特形零件,且加工过程中利用不加工表面进行定位的工序少,故零件毛坯选为
7、粗铸件。铸件尺寸公差等级为 CT11,加工余量等级按H级。2.2 定毛坯的技术要求（1）.铸件经人工时效处理；（2）.逐渐不允许有夹渣、气孔、疏松等缺陷；（3）.材料为QT450-10。2.3 绘制毛坯图根据连杆盖零件图,在各加工表面上加上机械加工余量,绘制毛坯图,如图2。1。图2.1毛胚图24 确定机械加工余量、工序尺寸及公差表2.4.1加工余量加工位置加工方法加工余表面粗糙程大端端面粗铣半铣螺纹孔下端面粗铣精铣螺纹孔钻螺纹孔扩螺纹孔大端侧面粗铣精铣孔粗镗半精镗精镗浮动镗上端内槽粗铣精铣孔钻扩铰第3章 基准的选择基面选择是工艺规程设计中的重要工作之一。基面选择得正确与合理可以使加工质量得到保
8、证,生产率得以提高。否则,加工工艺过程中回问题百出,更有甚者,还会造成零件的大批报废,是生产无法正常进行。 （1）粗基准的选择。对于零件而言,尽可能选择不加工表面为粗基准。而对有若干个不加工表面的工件,则应以与加工表面要求相对位置精度较高的不加工表面作粗基准。根据这个基准选择原则,现选取内孔左右两边的凸台的上表面作为粗基准,在小端尾部用V型块,限制个自由度,达到完全定位,然后进行车销。 （2）精基准的选择。主要应该考虑基准重合的问题。当设计基准与工序基准不重合时,应该进行尺寸换算,这在以后还要专门计算,此处不再重复。第4章 拟订机械加工工艺路线4.1 确定各表面的加工方法此处已删除 （5-4）
9、式中, , 5.2.3 确定切削速度 v则根据表4.2-15 取实际速度。 5.2.4 基本时间的确定 根据表6.2-5 (5-5)式中, 5.3工序9切削用量及其基本时间的确定 本工序为粗铣螺纹孔下台阶端面,所选用刀具为高速钢直齿三面刃铣刀.铣刀直径,宽度,齿数。 5.3.1 确定每齿进给量由表9.4-1知道X62卧室铣床的功率为,工艺系统刚性为中等,细齿盘铣刀加工铸铁,查得.现取。 5.3.2 选择铣刀磨钝标准和耐用度由表9.4-7查得铣刀刀齿后到刀面最大磨损量为,耐用度。 5.3.3 确定切削速度和工作台每分钟进给量 根据(5-1)计算：式中 ,。 根据(5-2)计算：根据X62型卧式铣
10、床主轴转速表,查文献1表4.2-9选择,实际切削速度,工作台没分钟进给粮为。根据X62型卧式铣床主轴转速表,查表4.2-40选择,则实际的每齿进给量为。 5.3.4基本时间 根据表6.2-7,三面铣刀铣平面的基本时间为 （5-6） 式中 5.4工序10切削用量及其基本时间的确定 本工序为粗铣上端槽,所选用刀具为高速钢直齿三面刃铣刀.铣刀直径,宽度,齿数。 5.4.1 确定每齿进给量由表9.4-1知道X52型立式铣床的功率为7.5KW,工艺系统刚性为中等,细齿盘铣刀加工铸铁,查得.现取。 5.4.2 选择铣刀磨钝标准和耐用度由表9.4-7查得铣刀刀齿后到刀面最大磨损量为,耐用度。 5.4.3 确
11、定切削速度和工作台每分钟进给量 根据(5-1)计算：式中 ，,T,. 根据(5-2)计算：根据X62型卧式铣床主轴转速表,查表4.2-9选择,实际切削速度,工作台每分钟进给粮为 根据X62型卧式铣床主轴转速表,查表4.2-40选择,则实际的每齿进给量为。 5.4.4基本时间根据表6.2-7,三面铣刀铣平面的基本时间为 (5-7) 式中 , 第6章 夹具体的总体设计6.1确定定位基准为了提高劳动生产率，保证加工质量，降低劳动强度，需要设计专用的夹具。根据工艺决定设计第十道工序精铣上端槽铣床专用夹具，本夹具将用于 XX52型号立式铣床，刀具为高速钢错齿三面刃铣刀。 由零件及零件加工工艺可知由大端侧
12、面为和81的孔为定位精基准，采用一面两销的定位方案完全定位，如下图： 图6.1 定位方案一 采用一个长销定位81的通孔加一个V形块在小端定位，在左边采用活动的V形块夹紧。如下图： 图6.2 定位方案二6.2 确定夹具整体方案此处已删除6.5夹具精度分析使用夹具加工时，影响被加工零件位置精度的误差因素主要有；1、定位误差 工件安装在夹具上位置不准确或不一致。2、家具制造与装夹误差 包括夹具制造误差、夹紧误差、导向误差。3、加工过程误差 在加工过程中由于工艺系统的几何误差、受力变形、热变形、磨损以及各种随机因素所造成的加工误差。6.6位误差分析由于每一个工件的尺寸和表面形状上存在着公差范围内的差异
13、，夹具定位元件也有一定的制造误差，结果会使每个具体表面相对于理想位置产生位置变动量，产生定位误差。定位误差实质上就是工序基准在加工尺寸方向上的最大变动量。这个变动量相对于基本尺寸而言是个微量，因而可将其视为冒个基本尺寸的微分。找出以工序基准为端点的在加工尺寸方向上的冒个基本尺寸，对其进行微分，就可以得到定位误差。6.7 夹具总体设计图6.3 转配图主视图图6.4 转配图俯视图图6.5 转配图左视图6.8夹具的设计及操作的简要说明放置工件时,将工件以销定位放在夹具体上,压动压压板,旋紧M8的螺母使工件压紧,工完成后, 旋松M8螺母，旋转压板90度,松开钻模板,旋松M8螺母，即可以取出零件。6.9
14、结构特点 该夹具结构简单,操作方便。此次设计的夹具有如下优点：(1)安装方便，将工件放如2个定位销内便可以定位，再用压扳压紧，即可 对工件加工；(2)便于拆卸，在普通压板上改进，使用梯形设计，可以很快拆卸和安装。提高了生产效率；(3)夹具结构简单，夹紧可靠。总 结 为期二周的机械制造工艺学课程设计终于完成了，时间虽然短暂但是它对我们来说受益匪浅。通过这次设计作业我们不再是只知道书本上的空理论，不再是纸上谈兵，而是将理论与实践相结合进行了自己的设计。在课程设计的过程中，我们组员们通过不但的努力，弄清楚了本次设计的主要来龙去脉，最重要的是我们通过这次的设计不但加深了对工艺这么专业课程中学到的知识有
15、了进一步的巩固，而且学会了应用以前学到的知识，更深一层次的体会到工艺的重要性和设计的灵活性。在此过程中使我们的团队精神得到了充分的体现同时也锻炼了我们团队合作的能力。而夹具的设计是需要个人去思考与设计，要做出自己的东西，使得我们的个人思考能力和独自处理问题的能力对到了很大的提高。通过这次设计，我们学会了如何用已有的知识来解决问题，同时旧的知识得到了温故，我们在这个过程中用到了大一学习的CAD，还有大二设计减速箱的相关知识，各科的各科的联系更加紧密。同时还掌握了怎样查询资料。通过将书本知识和实践相结合，使我对零件的制造和工艺设计有了很深刻的认识和详尽的了解，同时对夹具的设计也有了一定的了解。通过
16、和组员的合作制定出工艺和具体的夹具，使我懂得了团结合作和个人个人能力的重要性。既分工又合作才能更快更好的完成设计任务，在体现个人特色的同时又从别人那里学到更好的方法，同时又给予了同学前进的动力。在设计过程中让我又深入的悟到做人和学习的很多道理，确实使得个人个方面的能力得到了提高。同时也非常感谢张老师给予了我们的指点和帮助。（三号黑体居中，段前0.5行，段后0.5行，单倍行距）参考文献1 李益民.机械制造工艺设计简明手册M.机械工业出版社,1999.2 李洪.机械加工工艺手册M.北京出版社,1996.3 孟少农.机械加工工艺手册M.机械工业出版社,2000.4 朱耀祥，浦林祥.代夹具设计手册M.机械工业出版社,2009.5 李昌年. 机床夹具设计与制造M.机械工业出版社,2007.6 艾兴,肖诗纲.切削用量简明手册第三版M.机械工业出版社,2007.7 孙丽媛.机械制造工艺及专用夹具M.冶金工业出版社,2002.8 吴宗泽，罗圣国.机械设计课程设计手册M.高等教育出版社,2006. 附 录