制定連桿的加工工藝,設計鉆3孔的鉆床夾具

機械制造技術課程設計說明書設計題目：制定連桿的加工工藝，設計鉆3孔的鉆床夾具專業(yè)： 機械設計制造及其自動化班級： 學號： 姓名： 指導教師： 機械工程系2013年13月10日目錄引言 1TOC\o"1-5"\h\z\o"CurrentDocument"第一章零件的分析 2\o"CurrentDocument"第二章工藝規(guī)程的設計 3\o"CurrentDocument"2」確定毛坯的的制造形式 3\o"CurrentDocument"2.2基準的選擇 3\o"CurrentDocument"2.3制訂工藝路線 3\o"CurrentDocument"2.4機械加丄余量、丄序尺寸及毛坯尺寸的確定 4\o"CurrentDocument"2.5確定切削用量及基本工時 4\o"CurrentDocument"第三章專用夾具的設計 143.1問題提出 143.2定位基準的選擇 143.3切削力及夾緊力計算 143.4夾具設計及操作簡要說明 15總結 16致謝 18\o"CurrentDocument"參考文獻 19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。泵體的加工工藝規(guī)程及其銃右端面與鉆、攻2-M10螺紋的夾具設計?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,乂要注意生產(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。第一章零件的分析4)10*0022□9/1?///,/\彳1Ra3.2尸4>6lWSRai2/"3?4>16oRa3.240技術要求1?銳邊倒鈍.2?材料:HT150.連桿共有五組加工表面，它們相互之間沒有要求。現(xiàn)分述如下:1、 工件上端面2、 工件下端面3、 3孔（OJ°0,8?L;OlO^022孔；O16J0018孔）4、 寬7的槽5、 鍵槽技術要求如下：銳邊倒鈍。2?材料:HT150o第二章工藝規(guī)程的設計2.1、確定毛坯的的制造形式零件材料為HT200。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，要亦非加工表面為粗基準，且粗基準只能使用一次，對本工件來說選擇工件下端面、R12外圓面及、R9外圓面作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。以基準工件下端面、①16H7孔作為精基準。2.3、制訂工藝路線工序01：鑄造工序02：時效處理工序03：粗銃、精銃工件上端面工序04：粗銃、精銃工件下端面工序05：鉆3孔（鉆、狡①皿孔；擴、狡①IO；0。22孔；鉆、擴、較①16捫*孔）工序06：銃寬7的槽工序07：插鍵槽工序08：去毛刺工序09：檢驗至圖紙要求并入庫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HT200,毛坯的重量約為1.2Kg,生產(chǎn)類型為大批量生產(chǎn)，采用鑄造成型。1、 工件上端面，表面粗糙度為Ra3.2,查《切削用量手冊》表2-8得，單邊總余量Z二2.0粗銃 單邊余量Z二1.5精銃 單邊余量Z二0.52、 工件下端面，表面粗糙度為Ra3.2,查《切削用量手冊》表2-8得，單邊總余量Z二2.0粗銃 單邊余量Z二1.5精銃 單邊余量Z二0.53、 工件3孔（0>6捫*孔;OlOj0022孔；0>16捫*孔）因孔的尺寸不大，很難直接鑄造成型，故采用實心鑄造。4、 寬7的槽加工余量不大，故采用實心鑄造。5、 鍵槽鍵槽加工余量不大，故采用實心鑄。6、 不加工表面毛坯按照零件圖給定尺寸為自由度公差，山鑄造可直接獲得。2.5、確定切削用量及基本工時工序01：鑄造工序02：時效處理工序03：粗銃、精銃工件上端面工步一：粗銃工件上端面

選擇刀具刀具選取端面銃刀，刀片釆用YG&Up=1 ,d°=30mm,v=50〃〃min,z=4o決定銃削用量1） 決定銃削深度ap=1.5mm2） 決定每次進給量及切削速度根據(jù)X52型銃床說明書，其功率為為4.5kw,中等系統(tǒng)剛度。根據(jù)表查出fz=0.2mm/齒，則TOC\o"1-5"\h\z1000v 1000x50 .n.= = 心53lr/min70.1 /rx30按機床標準選取"w二500r/mill7tdnv 30x500,. _t.v= = m/mina4/Am/min1000 10003） 計算工時切削工時：/=61//?/??,lx=1.5mm,l2=3mm,則機動工時為/+厶+厶

nJ/+厶+厶

nJ61+1.5+3500x0.2心0.655min工步二：精銃工件上端面選擇刀具刀具選取端面銃刀，刀片釆用YG&ap=0.5mm9￡=30mm,v=50〃?/min,乙=4。決定銃削用量1） 決定銃削深度ap=0.5nun2） 決定每次進給量及切削速度根據(jù)X52型銃床說明書，其功率為為4.5kw,中等系統(tǒng)剛度。根據(jù)表查出 fz=0.2mm/齒，貝lj

TOC\o"1-5"\h\zlOOOv1000x50 ?nv= = a53lr/min70.1 /rx30按機床標準選取心.二500r/min加％. 30x500 ? ?v= = mlmina47.1/??/min1000 10003）計算工時切削工時:1=6\tnrn,/|=0.5/??/?/,/2=3mm,則機動丄時為=土旦=61+0.5+3 nin"n.f500x0.2工序04：粗銃、精銃工件下端面工步一：粗銃工件下端面選擇刀具刀具選取端面銃刀，刀片采用YG&Up=1.5mm, =30mm,v=50m/min,z=4o決定銃削用量1） 決定銃削深度ap=1.5mm2） 決定每次進給量及切削速度根據(jù)X52型銃床說明書，其功率為為4.5kw,中等系統(tǒng)剛度。根據(jù)表查出 f.=0.2mm/齒，貝ljlOOOv1000x50 z?nv= = a53lr/min7nlzrx30按機床標準選取=500/7mill1000^?x30x500

iooom!min?47.1/n/min1000^?x30x500

iooom!min?47.1/n/min3）計算工時切削工時:I=6\mm, =1.5mm,l2=3mm,貝！I機動工時為

/+/]+/， 61+1.5+3 .=—!—-= ?0.655minnwf500x0.2工步二：精銃工件下端面選擇刀具刀具選取端面銃刀，刀片采用YG&ap=0.5mm,〃（）=30mm,v=50〃?/min,z=4。決定銃削用量1） 決定銃削深度ap=0.5mm2） 決定每次進給量及切削速度根據(jù)X52型銃床說明書，其功率為為4.5kw,中等系統(tǒng)剛度。根據(jù)表查出fz=0.2〃曲/齒，貝IJTOC\o"1-5"\h\z1000v 1000x50 z?n.= = a53lr/min7U.I/rx30按機床標準選取心二500r/min7ttlnw 30x500,. _t.v= = m/nuna47.1/?z/min1000 10003） 計算工時切削工時:/=6bnm,lx=0.5mm,/2=3mm,則機動工時為/+人+厶

nJ61+0.5+3/+人+厶

nJ61+0.5+3500x0.2q0.645nin工序05：鉆3孔（鉆、?O6j°0,8?L;擴、?O10j°022孔；鉆、擴、較e16捫8孔）工步一：鉆①5.8孔確定進給量/：根據(jù)參考文獻IV表2-7,當鋼的crh<800MPa, =<^20nvn時，f=0.39~0.47/zz/r。由于本零件在加工①5.8孔時屬于低剛度零件，故進給量應乘以系數(shù)0.75,則f=(0.39~0.47)x0.75=0.29~0.35nvn/r根據(jù)Z525機床說明書，現(xiàn)取f=0.25mm/r切削速度：根據(jù)參考文獻W表2-13及表2-14,查得切削速度v=10/77/min所以1000Vns= =加/⑷;rx5?8根據(jù)機床說明書，取nw=500r/nin,故實際切削速度為?9.l/rz/min^dwnw_ 5.8x500?9.l/rz/min1000" 1000切削工時：I=16mm,h=3mm,/2=3nun,則機動工時為00.176min00.176min工步二：較①6捫*孔根據(jù)參考文獻IV表2-25,f=0.2-0Amm/r,v=8~12/7?/min,得ns=169.8~254.65r/nin查參考文獻V表4.2-2,按機床實際進給量和實際轉速，取/=0」Omni/r, =198/7niii,實際切削速度v=9.3/?//min。切削工時:/=16mm,Z]=0.\mm,l2=3nun,則機動工時為

「_/+小m 上?=16+0J+\0.965nin198x0.10工步三：擴①6孔至①9?8孔利用鉆頭將孔擴大至,根據(jù)有關手冊規(guī)定，擴鉆的切削用量可根據(jù)鉆孔的切削用量選取/=（1.2?1.8）/.：li=（1.2?1.8）x0.65x0.75=0.585~0.37mm/r根據(jù)機床說明書，選取/=0.15mm/r則主軸轉速為=51.6?34"min,并按機床說明書取=68/7Ilin,實際切削速度為^?x9.8x68c(?"1000 p2.min"1000切削工時:/=8mm, =1.9mm,l2=Qmm,貝!I機動工時為/+/,+/. 8+1.9+0 ?=—!—-= ?0.255ninnwf68x0.57工步四：較0)10晉孔根據(jù)參考文獻IV表2-25, /=0.2~0.4〃勁"，y=8~12m/min,得”、.=169.8~254.65/7nin查參考文獻V表4.2-2,按機床實際進給量和實際轉速，取/=0」0mm/r,nw=198r/niii,實際切削速度v=9.3/7?/min。切削工時:/=8/nm,Z,=Q.lmm9l2=Omm,則機動工時為屮+厶"J8+0」+屮+厶"J8+0」+0'198x0.10?0.409niin工步五：鉆015孔確定進給量/：根據(jù)參考文獻IV表2-7,當鋼的crh<800MPa,d（）=015〃“”時，/=0.39~0.47m/r°ill于本零件在加工①15孔時屬于低剛度零件，故進給量應乘以系數(shù)0.75,則f=（0.39~0.47）x0.75=0.29?0.35nvn/r根據(jù)Z525機床說明書，現(xiàn)取f=0.25mm/r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v=20/77/mill所以1000V1000x20 ,?7：t= = a425r/nunTttl.ttx\5屮+厶16+7.5+3屮+厶16+7.5+3400x0.25q0.265min根據(jù)機床說明書，取他.=400r/min,故實際切削速度為V-創(chuàng)"':1000=^xl5x400^188w/min1000切削匸時：I=16〃〃”，h=1.5mm,l2=3nun,則機動匸時為工步六：擴015孔至015.8利用鉆頭將015mm孔擴大至015.Smm,根據(jù)有關手冊規(guī)定，擴鉆的切削用量可根據(jù)鉆孔的切削用量選取/=（1.2?1.8）九’=（1.2?1.8）x0.65x0.75=0.585?0.37mm/r根據(jù)機床說明書，選取根據(jù)機床說明書，選取f=0A5mm/rx12=6~4mx12=6~4m/nin ?—2 3丿則主軸轉速為=51.6?34/7mill,并按機床說明書取nw=68r/niin,實際切削速度為7ttlwnw^xl5.8x68小川/ ?v=——= a3.4/7?/min10001000切削工時：I=16mm,/j=QAmm,l2=3mm,則機動工時為/+厶+厶

nJ16+0.4+3/+厶+厶

nJ16+0.4+368x0.57a0.501nin工步七：較①16帶詠孔根據(jù)參考文獻IV表2-25,f=0.2-0.4nmi/r,y=8?1加/min,得ns=169.8~254.65/7nin查參考文獻V表4.2-2,按機床實際進給量和實際轉速，取/=0.1Omni/r,nw=198r/nin,實際切削速度v=9.3zz?/min。切削工時：I=16nun,/)=0.1/?//7z,l2=3mm,則機動L時為/+厶+厶

nJ16+0.1+3198x0.10/+厶+厶

nJ16+0.1+3198x0.10a0.965niin工序06：銃寬7的槽選擇刀具刀具選取三面刃銃刀，刀片釆用YG&ap=1.5mm,d°=80〃〃〃,v=l50〃?/min,z=4。決定銃削用量1）決定銃削深度ap=1.5mm2）決定每次進給量及切削速度根據(jù)X62W型銃床說明書，其功率為為7.5kw,中等系統(tǒng)剛度。根據(jù)表查出 f.=0.2〃曲/齒，貝IJlOOOv加」°°°x150“97〃価TTXSO按機床標準選取心?=600"minV-嘰=1000嚴8°x6°°j50加/min1000當％=600r/min時fm=f =0.2x4x600=480mm/r按機床標準選取幾=500〃"”"3）計算工時切削工時:/]=19mm,l2=1.5mm,l3=3mm則機動工時為J\+l2+lJ\+l2+l3=W+iy0」96仙）600x0.2工序07：插鍵槽1?選擇刀具刀具選取插槽刀2.決定削用量1）決定插削深度因為加工余量不大，故可在一次走刀內走完，則ap=5.0/7?/??

2）決定每次進給量及切削速度根據(jù)B5020型插床說明，其功率為為2.5kw,中等系統(tǒng)剛度。根據(jù)表查出 /.=0.2nun/齒，則1000v1000x25“cz.n= =5 加= u498r/min/rxl6按機床標準選取化.=500r/minv= =1000嚴喚500心2&3加min1000當g=500r/min時fm=fznw=0.2x4x500=400mm/r按機床標準選取盒=400mm/r3）計算工時切削工時：h=16mm,Z2=5mm,l3=3mm,則機動工時為_ll+f2+l5m nJ16+5+3 .= q0.240min500x0.2工序08：去毛刺工序09：檢驗至圖紙要求并入庫第三章專用夾具的設計為了提高勞動生產(chǎn)率，保證加工質量，降低勞動強度，需要設計專用夾具。有老師分配的任務，我被要求設計工序05：鉆3孔（鉆、較①嚴孔;擴、餃①10譽2孔；鉆、擴、較①16捫8孔）的夾具設計,機床選用:Z525立式銃床，1問題提出本夾具主要用來鉆3孔（鉆、狡①『啞孔；擴、狡①10穢°22孔；鉆、擴、較0）16J0018孔）,并保證他們之間的尺寸。3.2定位基準的選擇以工件下端面、R12外圓面及R9外圓面定位，工件下端面為第一定位基準，與夾具體相配合限制三個自山度，R12外圓面為第二定位基準，與固定V型塊相配合限制兩個自山度，R9外圓面為第三定位基準，與可調V型塊相配合限制一個自由度，工件六個自山度被完全限制，屬于完全定位。3?3切削力和夾緊力的計算山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 F=26Df^HB06式(5-2)鉆削力矩 7'=10D，708//B06式(5-3)HBmax式中:D二5.lmm HB二HB --(HBmaxHBmin)=128-1(128-104)=120

f=0.20mm-r_,代入公式（5-2）和（5-3）得二F二26x5.1x0.2°x17406=1582NT=10x5.119x0.2°x17406M6326N?mm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。3.4夾具簡要操作說明本工件采用下端面、R12外圓面及R9外圓面來定位，夾緊則是山固定V型塊、可調V型塊等組成，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:通過兩個多周的辛勤努力，我的設計終于如期完成了。在指導老師的耐心幫助和悉心指導下，我學會了總結設計要求，查閱相關資料，形成整個設訃框架和整體思想，最終圓滿的完成設計。在整個設計過程中，山于知識的缺乏，出現(xiàn)了不少理論和實踐上的錯誤，在指導老師的耐心指正下才得以解決。她嚴謹?shù)闹螌W態(tài)度和高度的責任心，給我在生活和工作中以很大的影響，我在此表示衷心的感謝。夾具是工藝裝備的主要組合部分，在機械制造中占有重要地位，夾具對保證產(chǎn)品質量，提高生產(chǎn)率，減輕勞動強度，縮短產(chǎn)品生產(chǎn)周期等都具有重要意義。隨著先進制造技術的發(fā)展和市場競爭的加劇，傳統(tǒng)的夾具設計方式已成為企業(yè)中產(chǎn)品快速上市的瓶頸，各企業(yè)迫切需要提高夾具設計的效率。這次設計讓我們更能注意到細枝末節(jié)。這次設計使我對機床夾具設計有了更深刻的理解，特別使其中的技術要求。同時感覺到了細節(jié)的重要性。有時候我們我們錯的并不是理論，而是我們很容易忽略的線型和該刪掉的線我們沒有刪掉。作為一個設計者不僅應掌握良好的專業(yè)知識，有一個認真仔細的心態(tài)，還有有一個冷靜的心態(tài)，遇到問題不能慌亂，不知所措在設計的過程中，雖然感覺到了我的不足之處，但是我也學到了不少東西。在一定程度上，使我對以前學習過的東西有了加深理解和熟練操作。課程設計是機械專業(yè)學習的一個重要的、總結性的理論和實踐相結合的教學環(huán)節(jié)，是綜合運用所學知識和技能的具體實踐過程。通過本次夾具設計，我對所學的專業(yè)知識有了更深刻的理解和認識。課程設計內容源于生產(chǎn)實踐，使得課程設計和實踐得到了充分的結合，有利于培養(yǎng)解決工程實際問題的能力。上學期在沈飛進工廠實習或參觀的時候對夾具也有所了解，而這次設計的經(jīng)歷，使我對夾具有了更深刻的認識。本次課程設計綜合了大學里所學