【正文】 ?? 19 二、 確定夾具類型 ?? ?? ?? ?? ?? ?? ?? ?? 19 三、 擬訂定位方案和選擇定位元件 ?? ?? ?? ?? ?? 19 四、 確定夾緊方案 ?? ?? ?? ?? ?? ?? ?? ?? 21 五、 繪制夾具總裝圖 ?? ?? ?? ?? ?? ?? ?? ?? 21 六、 夾具精度分析與計(jì)算 ?? ?? ?? ?? ?? ?? ?? 21 附錄 ?? ?? ?? ?? ?? ?? ?? ?? ?? ?? ?? 22 附圖 1 銑床夾具總裝配圖 附表 連桿零件機(jī)械加工工藝過程卡 連桿零件機(jī)械加工工序卡 總結(jié) ?? ?? ?? ?? ?? ?? ?? ?? ?? ?? ?? 33 致謝 ?? ?? ?? ?? ?? ?? ?? ?? ?? ?? ?? ?? 34 參考文獻(xiàn) ?? ?? ?? ?? ?? ?? ?? ?? ?? ?? ?? 35 1 1 連桿零件加工工藝及專用鉆床夾具的設(shè)計(jì) 摘 要 本設(shè)計(jì)是關(guān)于連桿零件的加工工藝規(guī)程和專用夾具的設(shè)計(jì)，以介紹設(shè)計(jì)方法為宗旨，著重實(shí) 力，力圖做到內(nèi)容完整、詳實(shí)。對于我們機(jī)電專業(yè)來說，在以后的工作中經(jīng)常要做關(guān)于夾具的設(shè)計(jì)工作，在這里，我以連桿零件為例，對它的工藝過程和夾具進(jìn)行設(shè)計(jì)。因此，正確的確定機(jī)械加工余量，對于節(jié)約金屬材料，降低刀具損耗，減少工時(shí)，從而降低產(chǎn)品制造成本，保證加工質(zhì)量具有十分重要的意義。 各種金屬切削機(jī)床上用于裝夾工件的工藝裝備，稱機(jī)床夾具，如車床上使用的三爪自定心卡盤、銑床上使用的平口虎鉗等。 采用第一種方法夾工件時(shí)，一般要先按圖樣要求在工件表面劃線，劃出加工表面的尺寸和位置，裝夾時(shí)用劃針或百分表找正后再夾緊。 （ 2） 能提高勞動(dòng)生產(chǎn)率 使用夾具裝夾工件方便、快速，工件不需要?jiǎng)澗€找正，可顯著地減少輔助工時(shí)，提高勞動(dòng)生產(chǎn)率；工件在夾具中裝夾后提高了工件的剛性，因此可加大切削用量，提高勞動(dòng)生產(chǎn)率；可使用多件、多工位裝夾工件的夾具，并可采用高效夾緊機(jī)構(gòu)，進(jìn)一步提高生產(chǎn)率。 2) 機(jī)床夾具的分類 機(jī)床夾具的種類繁多，可以從不同的角度對機(jī)床夾具進(jìn)行分類。 （ 2）專用夾具 專門為 某一工件的某道工序設(shè)計(jì)制造的夾具，稱為專用夾具。 （ 4）組合夾具 采用標(biāo)準(zhǔn)的組合夾具元件、部件，專為某一工件的某道工序組裝的夾具，稱為組合夾具。此類夾具更適合在數(shù)控機(jī)床上使用 。 1. 定位裝置 定位裝置的作用是使工件在夾具中占據(jù)正確的位置。 5. 夾具體 夾具體是機(jī)床夾具的基礎(chǔ)件。 第一章 連桿零件機(jī)械加工工藝規(guī)程的編制 4 4 第一節(jié) 計(jì)算生產(chǎn)綱領(lǐng)，確定生產(chǎn)類型 一、計(jì)算生產(chǎn)綱領(lǐng)，確定生產(chǎn)類型 生產(chǎn)綱領(lǐng)的大小對生產(chǎn)組織和零件加工工藝過程起著重要的作用，它決定了各工序所需專業(yè)化和自動(dòng)化的程度，以及所選用的工藝方法和工藝裝備。該產(chǎn)品 年產(chǎn)量為 5000 臺。 （ 2） 毛坯的制造方法和加工余：廣泛采用金屬模機(jī)器造型，鑄或其他商 5 5 效方法。 （ 5） 對工人的技術(shù)要求：對調(diào)整工的技術(shù)水平要求高，對操作工的技術(shù)水平要求較低。 （ 9） 工人勞動(dòng)條件：較好。 （ 4）熱處理及其他要求。根據(jù)零件的技術(shù)要求，其大小頭孔的兩中心的平行度要求比較高，達(dá) Φ，因此在加工時(shí)應(yīng)設(shè)計(jì)一夾 具來保證兩孔中心的平行度要求。 (2)根據(jù)批量（生產(chǎn)綱領(lǐng)）確定毛坯制造方法。 軌剛機(jī)架模具、箱體、缸體連桿、曲軸等。] 570 310 15 21 30 按 GB/T5613— 1995 規(guī)定，鑄鋼牌號用“鑄”和“鋼”兩字漢語拼音首位字母“ ZG”后加工兩組數(shù)字表示，第一組數(shù)字表示屈服 點(diǎn)的最低值，第二組數(shù)字表示抗拉強(qiáng)度的最低值。鑄造碳鋼的牌號，化學(xué)成分，力學(xué)性能 [見表 ] 毛坯的制造方法： 根據(jù)毛坯的材料，生產(chǎn)類型，生產(chǎn)綱領(lǐng)及零件的復(fù)雜程度，毛坯可采用鑄成型。 選擇毛坯鑄的主要依據(jù)：鑄可鍛造形狀復(fù)雜的毛坯，尺寸精度較高，尺寸偏差 ~，表面粗糙度 Ra 為 m，毛坯的釬維組織好，強(qiáng)度高，生產(chǎn)率較高，但需要專用鍛模及鍛錘設(shè)備。 第三節(jié) 工藝規(guī)程設(shè)計(jì) 7 7 一、 定位基面的選擇 定位基面的選擇是擬定零件的機(jī)械加工路線，確定加工方案中首先要做的重要工作。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。 （ 2） 小頭孔外圓作為基面，所以小頭孔外圓表面的加工安排得比較早。在粗 銑中工件如何定位呢？一個(gè)方法是以毛坯端面定位，在側(cè)面和端部夾緊，粗銑一個(gè)端面后，翻身，以銑好的面定位，銑另一個(gè)毛坯面。 大小頭孔兩端面：未注公差，表面粗糙度為 m。 Φ 14H8 的小頭端不通孔：公差等級為 H8，表面粗糙度為 m，在已鉆出的基礎(chǔ)上擴(kuò)孔及鉸孔即可達(dá)到要求。（見教材表 315） 大頭端Φ 5 的油槽：未注公差等級，表面粗糙度 m，采用鉆加工即可。 檢驗(yàn)工序：在熱處理工序后安排中間檢驗(yàn)工序，最后安排終結(jié)檢驗(yàn)。 (2)在各表面加工方法選定以后，就需進(jìn)一步考慮這些加工方法在工藝路線中的大致順序，以定位基準(zhǔn)面的加工為主線，妥善安排熱處理工序及其他輔助工序。 此方案采用的定位方案是以連桿的大頭外形及連桿桿身的對稱面定位，這種定位方法使工件在夾緊是變形小，同時(shí)可以銑工件的兩端面，使一部分切削力相互抵消，易于得到平面度較好的平面。采用此種方案可以在定位基準(zhǔn)不變的情況下同時(shí)加工幾個(gè)面，即減小因基準(zhǔn)不重合而產(chǎn)生的誤差。 工序 40：粗銑寬 4mm， 8mm的十字形通槽。 四、選擇加工設(shè)備及工藝裝備 (1)根據(jù)零件加工精度、輪廓尺寸和批量等因素，合理確定機(jī)床種類及規(guī)格。 10 10 由于生產(chǎn)類型為大批生產(chǎn)，故加工設(shè)備宜以通用機(jī)床為主，輻以少量專用機(jī)床的流水生產(chǎn)線。精度 要求不是很高，選用 X5025。 D，工序 60：可用臥式銑床加工出。銑刀直徑應(yīng)為 110~150mm。 C，鉆 Φ 10 mm 的小頭端孔至尺寸 Φ 14H8 mm，選用錐柄麻花鉆，錐柄擴(kuò)孔復(fù)合鉆，擴(kuò)孔時(shí)倒角。 F，攻 M8mm的螺紋：選用機(jī)用絲錐。 B，選擇加工槽所用量具，選用分度植為 ,測量范圍為 0~150mm 游標(biāo)尺進(jìn)行測量。 （ 4）確定工序尺寸一般的方法是，由加工表面的最后工序往前推算，最后工序的工序尺寸按零件圖樣的要求標(biāo)注。 ⑴工序 10 粗銑及半精銑大小頭孔兩端面 查有關(guān)手冊平面加工余量表 ，得半精加工余量 Z為 1 mm，已知端面總余量Z總為 3 mm，故粗加工余量 Z粗 =（ 31） mm=2 mm。） mm。 23177。 校核精銑余量 Z精 Z 小精 =X 小精 min ?X 小精 max=[（ 62?） ?(61+0)]mm= Z 大精 =X 大精 min ?X 大精 max=[（ 24?） ?23]mm= 故余量足夠。 取粗銑的主軸轉(zhuǎn)速為 150r/min，取半精銑的主軸轉(zhuǎn)速為 300r/min，又前面已選定銑刀直徑 D為Φ 50 mm，故相應(yīng)的切削速度分別為： 粗加工 Vc=πDn粗 /1000=*50*150/1000m/min=半精加工 Vc=πDn粗 /1000=*50*300/1000 m/min= m/min ⑵工序 20：鉆、擴(kuò)、鉸 Φ 10 的孔到 Φ 14H8 Φ 14H8 的孔 鉆、擴(kuò)、鉸余量參考有關(guān)資料手冊 Z 擴(kuò) =， Z 鉸 = mm，由此可推算出 Z 鉆 =（ 14/） =6 mm。**1 N178。m） Φ 14+ 40 13 13 擴(kuò)孔Φ mm，參考有關(guān)資料，并參考機(jī)床實(shí)際進(jìn)給量，取 f= mm/ r，（因擴(kuò)的是盲孔，所以進(jìn)給量取得較小） 參考有關(guān)資料，擴(kuò)孔切削速度為鉆孔是的 1/21/3，故取擴(kuò)孔時(shí) =1/2* m/min= m/min。則實(shí)際切削速度為： Vc=∏ d n/1000=*14*400/1000 m/min= m/min 工序 30：鉆、擴(kuò)大頭端Φ 30H11 mm 的孔 Φ 30H11 mm 的孔，擴(kuò) 余量參考有關(guān)手冊取 Z擴(kuò) = mm。 M） 所以Φ 30 的 Ff 和 M如下： Ff=****1 N= N M=**178。 參考有關(guān)資料，擴(kuò)孔切削速度為鉆孔時(shí)的 1/2— 1/3，故取擴(kuò)孔時(shí) =1/2* m/min =。其工序余量既等于總余量 12 mm。 參考有關(guān)資料，得鉆孔的計(jì)算公式為： Tj=（ l+l1+l2） /fn L1=D/2cotkr+（ 1~2） L2=1~4，鉆盲孔時(shí) l2=0。 對擴(kuò)孔Φ mm 有： L1= （ Dd1） /2cotkr+（ 1~2） =[（ ） /2cot60176。 （二）計(jì) 算工序 30 的時(shí)間定額 ① 機(jī)動(dòng)時(shí)間。 將以上數(shù)據(jù)及前面已選定的 f 及 n 代入公式得： Tj=（ ++3） /*300 min≈ 參考有關(guān)資料，得擴(kuò)孔的計(jì)算公式為： Tj=（ l+l1+l2） /fn L1=（ Dd1） /2cotkr+（ 1~2） 擴(kuò)盲孔時(shí) l2=0。 其余時(shí)間定額計(jì)算略。 （ 1）簡圖可按比例縮小，用盡量少的投影視圖表達(dá)。 （ 3）定位、夾緊表面應(yīng)以規(guī)定的符號標(biāo)明。 專用夾具的制造屬于單件生產(chǎn)。還應(yīng)根據(jù)生產(chǎn)綱領(lǐng)對夾具方案進(jìn)行必要的經(jīng)濟(jì)分析，以提高夾具在生產(chǎn)中的經(jīng)濟(jì)效益。 草圖 1） 確定工件的定位方案，設(shè)計(jì)定位裝置。 5） 確定和設(shè)計(jì)其它裝置及元件的結(jié)構(gòu)形式。 1. 進(jìn)行必要的分析計(jì)算 工件的加工精度較高時(shí)，應(yīng)進(jìn)行工件加工精度分析。 夾具的總裝配圖應(yīng)按國家制圖標(biāo)準(zhǔn)繪制。 夾具總圖繪制次序如下： 1） 用雙點(diǎn)劃線將工件的外形輪廓、定位基面、夾緊表面及加工表面繪制在各個(gè)視圖的合適位置上。 4） 編制夾具明細(xì)表及標(biāo)題欄。 本工序前已加工的表面如下： ① 同時(shí)銑大小一端面（兩工件一起加工）； ② 同時(shí)銑大小一端面（兩工件一起加工）； ③ 鉆，鉸 Φ 30H11 孔并倒角； ④ 鉆，鉸 Φ 14H8 孔并倒角。 ①以Φ 30H11 的大頭端孔及Φ 14H8 的小頭端孔作為定位基準(zhǔn)。 ②以大頭端Φ 30H11 的孔及小頭端Φ 14H8 的孔作為定位基準(zhǔn)，再選大小頭端左端面作為定位基準(zhǔn)。 方案①此定位方案有效制了工件的 6 個(gè)自由度，且定位合理。選擇可調(diào)支承釘。 △ D=△ B+△ Y =δ d1+Δ D1+X1min =X1max 21 21 = = ㎜＜ 1/3δ K 加工Φ 7 的螺紋底孔與加工Φ 12 孔在一條直線上，因此Φ 7 的螺紋底孔的定位誤差的計(jì)算與Φ 12 孔定位誤差的計(jì)算相同。當(dāng)工件為單一鉆孔工步 ，大批量生產(chǎn)時(shí)，為便于更換磨損的鉆套，選用可換鉆套。 鉆孔時(shí)鉆套內(nèi)徑Φ 12 ?? mm，外徑Φ 18 ?? mm；襯套內(nèi)徑Φ 18 ?? mm，外徑Φ 26 ?? mm；鉆套端面至加工面的距離取 12 ㎜。 麻花鉆選用Φ ㎜。 六、夾具精度分析與計(jì)算 由圖可知，所設(shè)計(jì)夾具需保證的加工要求有：尺寸Φ 30H11 的孔與其配合的心軸之間的最大轉(zhuǎn)動(dòng)允差為 ㎜，其它尺寸因精度要求較 低不必進(jìn)行驗(yàn)算外，其精度驗(yàn)算如下： △ D=△ B+△ Y =δ d1+Δ D1+X1min =X1max = = ㎜＜ 2/3δ K 因而此夾具能夠保證Φ 30H11 孔的加工要求和平行度要求 22 22 MM1夾具體2心軸3快卸墊圈4鉆套5襯套6鉆模板7彈簧8蓋板9手輪10止動(dòng)銷11螺釘12削邊銷13螺釘14墊圈 鉆床夾具總裝圖 23 23 機(jī)械加工工序卡片 產(chǎn)品型號 零件圖號 產(chǎn)品名稱 零件名稱 連桿零件 共 7 頁 第 1 頁 車間 工序號 工序名稱 材 料 牌 號 10 粗 — 半精銑大、小頭孔左、右端面 ZG310~570 毛 坯 種 類 毛坯外形尺寸 每毛坯可制件數(shù) 每 臺 件 數(shù) 鑄件 40*58*159 1 1 設(shè)備名稱 設(shè)備型號 設(shè)備編號 同時(shí)加工件數(shù) 立式銑床 X5025 1 夾具編號 夾具名稱 切削液 粗銑、半精銑大、小頭孔左、右端面夾具 工位器具編號 工位器具名稱 工序工時(shí) (分 ) 準(zhǔn)終 單件 工步號 工 步 內(nèi) 容 工 藝 裝 備 主軸轉(zhuǎn)速 切削速度 進(jìn)給量 切削深度 進(jìn)給次數(shù) 工步工時(shí) r/min m/min mm/r mm 機(jī)動(dòng)