【正文】 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)。 本書共有兩章，第一章為機(jī)械制造工藝規(guī)程設(shè)計(jì)的基本要求、內(nèi)容、方法和步驟；第二章詳細(xì)的論序了對專用機(jī)床夾具的基本要求和設(shè)計(jì)步驟以及簡要的說明夾具體的設(shè)計(jì)要求和步驟。 2nd detail in the chapter sequence of the special fixture and the basic requirements for the design steps and brief description of the specific folder design Summation steps. Key words : exclusive drilling fixture Technology of cutting consumption allowance 緒 論 2 2 畢業(yè)實(shí)踐工作對于每一位即將畢業(yè)的畢業(yè)生來說都是非常重要的，它對我們以后走上工作崗位很有幫助。做畢業(yè)設(shè)計(jì)可以把以前所學(xué)的知識(shí)加以綜合運(yùn)用，起到鞏固學(xué)到的知識(shí)的作用，從而提高分析，解決問題的能力。 機(jī)械制造工藝規(guī)程的制定需選擇機(jī)械加工余量，機(jī)械加工余量的大小，不僅影響機(jī)械零件的毛坯尺寸，而且也影響工藝裝備的尺寸，設(shè)備的調(diào)整，材料的消耗，切削 用量的選擇，加工工時(shí)的多少。 在這次設(shè)計(jì)過程中，廣泛的收集各種資料及標(biāo)準(zhǔn)，課程設(shè)計(jì)中另一個(gè)重要的設(shè)計(jì)為專用夾具的設(shè)計(jì)。 夾具是機(jī)械制造廠使用的一種工藝裝備 ,分為機(jī)床夾具、焊接夾具、裝配夾具及檢驗(yàn)夾具等。 1) 機(jī)床夾具在機(jī)械加工中的 作用 對工件進(jìn)行加工時(shí)，為了保證加工要求，首先要使工件相對于刀具及機(jī)床有正確的位置，并使這個(gè)位置在加工過程中不因外力的影響而變動(dòng)。 工件的裝夾方法有兩種：一種是工件直接裝夾在機(jī)床的工作臺(tái)或花盤上；另一種是工件裝夾在夾具上。這種方法無需專用裝備，但效率低，一般用于小批生產(chǎn)。 用夾具裝夾工件有下列優(yōu)點(diǎn)： （ 1） 能穩(wěn)定地保證工 件的加工精度 用夾具裝夾工件時(shí)，工件相對于刀具及機(jī)床的位置精度由夾具保證，不受工人技術(shù)水平的影響，使一批工件的加工精度趨于一致。 （ 3） 能擴(kuò)大機(jī)床的使用范圍 （ 4）能降低成本 在批量生產(chǎn)中使用夾具后，由于勞動(dòng)生產(chǎn)率的提高、使用技術(shù)等級較低的工人以及廢品率下降 等原因，明顯地降低了生產(chǎn)成本。工件批量愈大，使用夾具所取得的經(jīng)濟(jì)效益就愈顯著。常用的分類方法有以下幾種。這些夾具已作為機(jī)床附件的專門工廠制造供應(yīng)，只需選購即可。專用夾具一般在批量生產(chǎn)中使用。它還分為通用可調(diào)夾具和成組夾具兩類。 （ 5）拼裝夾具 用專門的標(biāo)準(zhǔn)化、系列化的拼裝夾具而成的夾具，稱為拼裝夾具。它的基礎(chǔ)板和夾緊部件中常帶有小型液壓缸。 2. 按使用機(jī)床分類 夾具按使用機(jī)床可分為車床夾具、銑床夾具、鉆床夾具、鏜床夾具、齒輪機(jī)床夾具、數(shù)控機(jī)床夾具、自動(dòng)機(jī)床夾具、自動(dòng)線隨行夾具以及其它機(jī)床夾具等。 3) 機(jī)床夾具的組成 機(jī)床夾具的種類和結(jié)構(gòu)雖然繁多，但它們的組成均可概括為下面幾個(gè)部分。 2. 夾緊裝置 夾緊裝置的作用是將工件壓緊夾牢，保證工件在加工過程中受到外力作用是不離開已經(jīng) 占據(jù)的正確位置。 4. 連接元件 連接元件是確定夾具在機(jī)床上正確位置的元件。 a) 其它裝置或元件 它們是指夾具中因特殊需要而設(shè)置的裝置或元件。 4) 本設(shè)計(jì)的任務(wù) 本設(shè)計(jì)的任務(wù)是：設(shè)計(jì)零件的工藝規(guī)程以及對典型夾具進(jìn)行結(jié)構(gòu)分析與精度分析；通過本課程的設(shè)計(jì)使學(xué)生具有一定的設(shè)計(jì) 專用夾具的能力和分析生產(chǎn)中與夾具有關(guān)的技術(shù)問題的能力。 零件生產(chǎn)綱領(lǐng)可按下式計(jì)算。 如圖，為某產(chǎn)品上的一個(gè)連桿零件。設(shè)其備品率為 25%，機(jī)械加工廢品率為 %，每臺(tái)產(chǎn)品中該零件的數(shù)量為 1 件，現(xiàn)制定該連桿零件的機(jī)械加工工藝規(guī)程。 連桿零件工件圖 大量生產(chǎn)的工藝特征： （ 1） 零件的互換性：具有廣泛的互換性，少數(shù)裝配精度較高處，采用分組裝配法和調(diào)整法。毛坯精度高，加工余量小。 （ 4） 工藝裝備：廣泛采用高效夾具，復(fù)合刀具，專用量具或自動(dòng)檢驗(yàn)裝置，靠調(diào)整法達(dá)到精度要求。 （ 6） 工藝文件：有工藝過程卡或工序卡，關(guān)鍵工序 要調(diào)整卡和檢驗(yàn)卡。 （ 8） 生產(chǎn)率：高。 第二節(jié) 零件的分析 一、零件的分析 （ 1）加工表面的尺寸精度和形狀精度。 （ 3）加工表面的粗糙度及其他方面的表面質(zhì)量要求。 連桿零件的圖樣的視圖正確，完整，尺寸，公差及技術(shù)要求齊全。本零件的兩大小頭孔的加工并不困難。另外就是該零件的油槽加工，分析該小孔是做油孔之用，位置精度不需要太高，只要鉆至溝槽之內(nèi)，即能使油路暢通就行。 二、選擇毛坯及毛坯制造方法 (1) 根據(jù)零件用途確定毛坯類型。 (3)根據(jù)手冊查定表面加工余量及余量公差。 主要化學(xué)成分 W% 主要特性 用途舉例 6 6 C Si Mn P S 不大于 有較好強(qiáng)度、塑性、焊接、性能尚好。 熱處理 正火或退火溫度 [℃ ] 回火溫度 [℃ ] 870— 890 620— 680 機(jī)械性能 σ b[N/mm178。] δ s[%] φ [%] а k[J/cm178。 ZG310— 570 表示 б s≥ 310MPa， б B≥ 570MPa 的鑄鋼。主要用于制造形狀復(fù)雜，力學(xué)性能要求高，而在工藝又很鍛壓等方法成形的比較重要的機(jī)械零件，例如汽車的變速箱殼，機(jī)車車輛的車銷和聯(lián)軸器等。 零件并不復(fù)雜，因此毛坯可以與零件的形狀 盡量接近。 通過查加工余量表，得兩端面的總加工余量為 3mm，毛坯尺寸可以通過加工余量確定。 大批量生產(chǎn)，適于鍛造碳素鋼，合金鋼。 鑄件長度為 160mm，熱處理為調(diào)質(zhì)時(shí)，直線度和平面度公差的普通級為，精密度為 ?；孢x擇得正確、合理與否，將直接影響工件的加工質(zhì)量和生產(chǎn)率。 在連桿機(jī)械加工工藝過程中，大部分工序選用連桿的一個(gè)指定的端面和小頭孔作為主要基面，并用大頭孔處指定一側(cè)的外圓面作為另一基面。這樣就使各工序的定位基準(zhǔn)統(tǒng)一起來，減少定位誤差。因此，在加工時(shí)需主意 其定位方案的合理性。 在小頭孔與大頭孔作為定位基面前的加工工序且鉆孔、擴(kuò)孔、鉸孔，這些工序?qū)τ诩庸ず蟮目着c孔的平行度不易保證，有時(shí)會(huì)影響到后續(xù)工序的加工精度，因此，在加工時(shí)應(yīng)注意，選用合理的定位方案。連桿加工就是如此。但是由于毛坯表面 不平整，連桿的剛性差，定位夾緊時(shí)工件可能變形，粗銑后端面似乎平整了，一放松，工件又恢復(fù)變形，影響后續(xù)工序的定位精度。 本零件的加 工面有：大小頭孔兩端面，小頭孔外圓，大小頭孔，十字形槽，大小孔端槽及螺紋孔。需進(jìn)行粗銑及半精銑。（見教材表 315） 小頭端Φ 10 的小孔：未注公差及表面粗造度，采用鉆加工即可。（見教材表 315） 銑兩個(gè)寬 4mm， 8mm 的十字 形通槽：未注公差等級，表面粗糙度為 m，即采用粗銑就可以加工出來。（見教材表 315） 大頭端 4mm 的小槽：未注公差等級，表面粗糙度 m，采用粗銑即可。（見教材表 315） 零件各表面加工順序的確定 ①機(jī)械加工 順序安排 根據(jù)機(jī)械加工順序安排時(shí)應(yīng)遵循的原則，考慮到該工件的具體特點(diǎn)，先安排大小頭孔兩端面的加工，接著安排鉆大小頭兩孔，再就是銑十字型通槽，再鉆大頭端 Φ 6mm、 Φ 8mm 的孔，攻 M8 的螺紋，銑大頭端槽，最后鉆大頭端 Φ 5mm 的油孔。 ③輔助工序的安排。 三、制定工藝路線 制定工藝路線主要是確定加工方法和劃分加工階段。一般是根據(jù)主要表面的技術(shù)條件先確定終加工方法，接著再確定一系列準(zhǔn)備工序的加工方法，然后再確定其他次要表面的加工方法。 (3)排加工路線圖表。 工序 10：銑連桿零件大小頭孔兩端面（有兩種方案） 方案 1：大頭兩端面一起銑，再加工小端兩端面。同時(shí)由于是以對稱面定位，毛坯在 加工后的外形偏差也比較小。加工另一端，及鉆小頭孔。 以上兩種方案，各有各的優(yōu)點(diǎn)及缺點(diǎn)，從多種角度考慮，我會(huì)選擇方案 2。 工序 30：鉆大頭端 Φ 30mm的通孔，然而擴(kuò) Φ 30H11mm 的孔。 工序 50：鉆大頭端 Φ 6mm的通孔，再用 Φ 12mm 的鉆頭從左端鉆至深 20mm處，攻右端 M8 的螺紋，深 20mm。 工序 70：鉆 Φ 5mm的油孔。 (2)根據(jù)質(zhì)量、效率和經(jīng)濟(jì)性選擇夾具種類和數(shù)量。 (4)根據(jù)批量及加工精度選擇量具。工件在各機(jī)床上的裝卸及各機(jī)床間的傳送均由人工完成。本零件外輪廓尺寸不大。 B，工序 20， 30， 50， 70：可以在立式鉆床上加工。 C，工序 40：可以在立式銑床上加工，可選用 X5025?？蛇x用 X6026。 ③選擇刀具 A，銑十字型槽選錯(cuò)齒三面刃銑刀，零件要求銑刀深度為 12mm。因此，所選銑刀：十字型通槽寬 4mm 時(shí)，銑刀規(guī)格為 d=16mm，D=50mm， L=4mm，齒數(shù) Z=12。 B，銑大小頭兩端面時(shí)，銑刀選 A 類可轉(zhuǎn)位面銑刀直徑為 50mm。選用錐柄機(jī)用絞刀。 E，鉆Φ 6 mm 的大頭端孔，再用 Φ 12 mm，的鉆頭鉆至深 20 mm，選用錐柄麻花鉆。 G，鉆 Φ 5mm 的大頭端油孔：用 Φ 5mm 直柄麻花鉆。 A，選擇加工孔用量具，可選內(nèi)徑百分尺，選分度植為 。 五、加工工序設(shè)計(jì)、工序尺寸及切削用量的計(jì)算 （ 1）用查表法確定工序余量。 （ 3）當(dāng)有基準(zhǔn)轉(zhuǎn)換時(shí)的工序尺寸 及其公差應(yīng)由解算工藝尺寸鏈獲得。當(dāng)無基準(zhǔn)轉(zhuǎn)換時(shí)，同一表面多次加工的工序尺寸只與工序（或工步）的加工余量有關(guān)。 切削用量的選擇 單件小批生產(chǎn)時(shí)，一般可由操作工人自定，大批生產(chǎn)條件下，工藝規(guī)程必須給定切削用量的詳細(xì)數(shù)值，選擇的原則是確保質(zhì)量的前提下具有較高的生產(chǎn)率和經(jīng)濟(jì)性，具有選用可參考各類工藝人員手冊。 如圖 （ a）所示，半精銑右端面以左端面定位，工序尺寸為： (a) X 小精 = mm, X 大精 =23mm 則粗銑右端面工序尺寸 X 小精為 62mm,X 大精為 24mm。） mm, X 大精 =（ 24177。 加工端面的工步余量和工序尺寸及公差 /mm 加工表面 工序邊余量 /mm 工序尺寸及公差 /mm 表面粗糙度 /um 12 12 粗 半精 粗 半精 粗 半精 小頭孔右端面 2 1 62177。 大頭孔右端面 2 1 24177。 小頭孔左端面 2 1 59177。 20177。 查閱有關(guān)資料手冊，取粗銑的每齒進(jìn)給量 fz=。半精銑走刀 1 次， ap=1mm。 鉆、擴(kuò)、鉸 Φ 10 的孔到 Φ 14H8 的加工余量 參考 Z25140 機(jī)床技術(shù)參數(shù)表，取鉆孔 Φ 14H8 的進(jìn)給量 f= mm/ r，參考有關(guān)資料得鉆孔 Φ 12的 v=。 m） 鉆Φ 12 mm 的孔 Ff和 M 如下： Ff=**12**1 N= N M=**12178。 m= N178。m） Φ + 40 Φ 14H8 鉸孔 （單邊） IT8（ 27181。 由此算出轉(zhuǎn)速為： n=1000v/Π d=1000** r /min= r /min 按機(jī)床實(shí)際轉(zhuǎn) 速取 n=300 r /min。 由此算出轉(zhuǎn)速為： n=1000v/Π d=1000*18/*14 r /min = r /min 按機(jī)床實(shí)際轉(zhuǎn)速取為 n=400 r /min。 由此可算出 Z 鉆 =（ 30/） = mm 鉆、擴(kuò)、大頭端 Φ 30H11 mm 的孔的加工余量表 加工表面 加工方法 余量 公差等級 工序尺寸 Φ 30H11 鉆孔 — Φ Φ 30H11 擴(kuò)孔 （單邊） H11 Φ 30+ 參考 Z25140 機(jī)床技術(shù)參數(shù)表，取鉆孔 Φ 30H11 mm 的進(jìn)給量取 f= mm/ r。 由此可算出轉(zhuǎn)速為 ： n=100