買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 I 畢業(yè) 設計 （論文） 課題名稱 連桿螺釘 加工工藝 及 鉆 夾具的設計 課題來源 生產實際 二級學院（系） 機械工程學院 專 業(yè) 機械制造及自動化 班 級 機制 1111 姓 名 學 號 指導教師 起訖時間： 2014 年 3 月 24 日 2014 年 5 月 16 日 (共八周 ) 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 要 本設計是 基于 連桿螺釘 零件的加工工藝規(guī)程及一些工序的專用夾具設計。 連桿螺釘 零件的主要加工表面是 外圓 及 孔 系。一般來說，保證平面的加工精度要比保證孔系的加工精度容易。因此，本設計遵循先面后 孔 的原則。并將孔與平面的 加工明確劃分成粗加工和精加工階段以保證 孔系加工精度。 主要加工工序安排是先以支承孔系定位加工出頂平面，在后續(xù)工序中除個別工序外均用頂平面和工藝孔定位加工其他孔系與平面。 夾具選用專用夾具，夾緊方式多選用 手動 夾緊，夾緊可靠，機構可以不必自鎖。因此生產效率較高。適用于大批量、流水線上加工。能夠滿足設計要求。 關鍵詞： 連桿螺釘 類零件； 工藝 ； 夾具 ； 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 V he is on of of of of In of of to of as a as a to In to of of of of of be so is 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 錄 摘 要 . . 1章 加工工藝規(guī)程設計 .件的分析 1 件的作用 1 件的工藝分析 1 桿螺釘加工的主要問題和工藝過程設計所應采取的相應措施 2 和平面的加工順序 2 2 桿螺釘加工定位基準的選擇 3 基準的選擇 3 基準的選擇 3 桿螺釘加工主要工序安排 3 械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的確定 5 具 6 動時間） 6 間定額計算及生產安排 19 第 2章 連桿螺釘鉆孔夾具設計 . 21 21 21 定位基準的選擇 21 切削力及夾 緊力的計算 21 24 25 結 論 . 27 參考文獻 . 28 致 謝 . 29 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 1 第 1 章 加工工 藝規(guī)程設計 件的分析 件的作用 題目給出的零件是 連桿螺釘 。 連桿螺釘 的主要作用是 連接作用 ，保證 連桿能正常運行 ，并保證部件與 其他部分 正確安裝。因此 連桿螺釘 零件的加工質量，不但直接影響的裝配精度和運動精 度，而且還會影響工作精度、使用性能和壽命。 圖 1 連桿螺釘 件的工藝分析 由 連桿螺釘 零件圖可知。 連桿螺釘是一個軸類 零件，它的外表面上有 2個平面需要進行加工 。此外各表面上還需加工一系列螺紋孔。因此可將其分為三組加工表面。它們相互間有一定的位置要求?，F(xiàn)分析如下： （ 1）以 34 外圓面 為主要加工表面的加工面。這一組加工表面包括： 34 外圓 面的加工； ，其中 表面粗糙度要求為 （ 2） 以 圓面 主要加工面的加工面。 這一組加工表面包括 螺紋和退刀槽和 30 臺階 面， 加工 粗糙度為 （ 3）以 42寬度的平面 為主要加工表面的加工面。這一組加工表面包括： 粗糙度為 （ 4）其他各個孔的加工， 6 孔 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 2 桿螺釘加工的主要問題和工藝過程設計所應采取的相應措施 由以上分析可知。該連桿螺釘零件的主要加工表面是平面及孔系。一般來說，保證平面的加工精度要比保證孔系的加工精度容易。因此，對于連桿螺釘來說，加工過程中的主要問題是保證孔的尺寸精度及位置精度，處理好孔和平面之間的相 互關系。 由于的生產量很大。怎樣滿足生產率要求也是加工過程中的主要考慮因素。 和平面的加工順序 連桿螺釘類零件的加工應遵循先面后孔的原則：即先加工連桿螺釘上的基準平面，以基準平面定位加工其他平面。然后再加工孔系。連桿螺釘的加工自然應遵循這個原則。這是因為平面的面積大，用平面定位可以確保定位可靠夾緊牢固，因而容易保證孔的加工精度。其次，先加工平面可以先切去鑄件表面的凹凸不平。為提高孔的加工精度創(chuàng)造條件，便于對刀及調整，也有利于保護刀具。 連桿螺釘零件的加工工藝應遵循粗精加工分開的原則，將孔與平面 的加工明確劃分成粗加工和精加工階段以保證孔系加工精度。 工方案選擇 連桿螺釘孔系加工方案，應選擇能夠滿足孔系加工精度要求的加工方法及設備。除了從加工精度和加工效率兩方面考慮以外，也要適當考慮經濟因素。在滿足精度要求及生產率的條件下，應選擇價格最底的機床。 根據連桿螺釘零件圖所示的連桿螺釘的精度要求和生產率要求，當前應選用在組合機床上用鏜模法鏜孔較為適宜。 （ 1）用坐標法鏜孔 在現(xiàn)代生產中，不僅要求產品的生產率高，而且要求能夠實現(xiàn)大批量、多品種以及產品更新?lián)Q代所需要的時間短等要求。鏜模法由于鏜模生 產成本高，生產周期長，不大能適應這種要求，而坐標法鏜孔卻能適應這種要求。此外，在采用鏜模法鏜孔時，鏜模板的加工也需要采用坐標法鏜孔。 用坐標法鏜孔，需要將連桿螺釘孔系尺寸及公差換算成直角坐標系中的尺寸及公差，然后選用能夠在直角坐標系中作精密運動的機床進行鏜孔。 在大批量生產中，連桿螺釘孔系加工一般都在組合鏜床上采用鏜模法進行加工。鏜模夾具是按照工件孔系的加工要求設計制造的。當鏜刀桿通過鏜套的引導進行鏜孔時，鏜模的精度就直接保證了關鍵孔系的精度。 采用鏜?？梢源蟠蟮靥岣吖に囅到y(tǒng)的剛度和抗振性。因此，可以用幾把 刀同時加工。所以生產效率很高。但鏜模結構復雜、制造難度大、成本較高，且由于鏜模的制造和裝買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 3 配誤差、鏜模在機床上的安裝誤差、鏜桿和鏜套的磨損等原因。用鏜模加工孔系所能獲得的加工精度也受到一定限制。 桿螺釘加工定位基準的選擇 基準的選擇 為了滿足上述要求，應選擇的主要外圓作為主要基準。也就是以前后端面上距頂平面最近的孔作為主要基準以限制工件的四個自由度，再以另一個主要支承孔定位限制第五個自由度。由于是以孔作為粗基準加工精基準面。因此，以后再用精基準定位加工主要支承孔時，孔加工余量一定是均勻 的。 基準的選擇 從保證連桿螺釘孔與孔、孔與平面、平面與平面之間的位置 。精基準的選擇應能保證連桿螺釘在整個加工過程中基本上都能用統(tǒng)一的基準定位。從連桿螺釘零件圖分析可知，它的頂平面與各主要支承孔平行而且占有的面積較大，適于作精基準使用。但用一個平面定位僅僅能限制工件的三個自由度，如果使用典型的一面兩孔定位方法，則可以滿足整個加工過程中基本上都采用統(tǒng)一的基準定位的要求。至于前后端面，雖然它是連桿螺釘的裝配基準，但因為它與連桿螺釘的主要軸系垂直。如果用來作精基準加工孔系，在定位、夾緊以及夾具結構 設計方面都有一定的困難，所以不予采用。 桿螺釘加工主要工序安排 對于大批量生產的零件，一般總是首先加工出統(tǒng)一的基準。連桿螺釘加工的第一個工序也就是加工統(tǒng)一的基準。具體安排是先以孔定位粗、精加工頂平面。第二個工序是加工定位用的兩個工藝孔。由于頂平面加工完成后一直到連桿螺釘加工完成為止，除了個別工序外，都要用作定位基準。因此，結合面上的螺孔也應在加工兩工藝孔的工序中同時加工出來。 后續(xù)工序安排應當遵循粗精分開和先面后孔的原則。先粗加工平面，再粗加工孔系。螺紋底孔在多軸組合鉆床上鉆出，因切削力較大，也應 該在粗加工階段完成。對于連桿螺釘，需要精加工的是支承孔前后端平面。按上述原則亦應先精加工平面再加工孔系，但在實際生產中這樣安排不易于保證孔和端面相互垂直。因此，實際采用的工藝方案是先精加工支承孔系，然后以支承孔用可脹心軸定位來加工端面，這樣容易保證零件圖紙上規(guī)定的端面全跳動公差要求。各螺紋孔的攻絲，由于切削力較小，可以安排在粗、精加工階段中分散進行。 加工工序完成以后，將工件清洗干凈。清洗是在 c9080 的含 硝酸鈉溶液中進行的。清 洗后用壓縮空氣吹干凈。保證零件內部雜質、買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 4 鐵屑、毛刺、砂粒等的殘留量不大于 根據以上分析過程，現(xiàn)將連桿螺釘加工工藝路線確定如下： 工藝路線一： 10 型材開料毛坯 20 車右端面及外圓至 45床 0 粗車外圓 34臺階 車床 0 粗車外圓 30臺階 車床 0 掉頭車左端面（長度達 190 車床 0 調質處理 70 修磨中心孔 磨床 0 精車 45、 34、 30 及倒角 車床 0 車退刀槽 55 車床 00 車 紋 車床 10 銑 42 上平面 銑床 20 鉆 6 孔 鉆床 30 鉆另外一側 6 孔 鉆床 40 去毛刺 150 檢驗入庫 工藝路線二： 10 型材開料毛坯 20 銑 42 上平面 銑床 0 車右端面及外圓至 45床 0 粗車外圓 34臺階 車床 0 粗車外圓 30臺階 車床 0 掉頭車左端面（長度達 190 車床 0 調質處理 80 修磨中心孔 磨床 0 精車 45、 34、 30 及倒角 車床 00 車退刀槽 55 車床 10 車 紋 車床 20 鉆 6 孔 鉆床 30 鉆另外一側 6 孔 鉆床 40 去毛刺 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 5 150 檢驗入庫 以上加工方案大致看來合理，但通過仔細考慮，零件的技術要求及可能采取的加工手段之后，就會發(fā)現(xiàn)仍有問題， 采用互為基準的原則，先加工上、下兩平面，然后以下、下平面為精基準再加工兩平面上的各孔，這樣便保證了，上、下兩平面的平行度要求同時為加兩平面上各孔保證了垂直度要求。 從提高效率和保證精度這兩個前提下，發(fā)現(xiàn)該方案一比較合理。 綜合選擇方案一： 10 型材開料毛坯 20 車右端面及外圓至 45床 0 粗車外圓 34臺階 車床 0 粗車外圓 30臺階 車床 0 掉頭車左端面（長度達 190 車床 0 調質處理 70 修磨 中心孔 磨床 0 精車 45、 34、 30 及倒角 車床 0 車退刀槽 55 車床 00 車 紋 車床 10 銑 42 上平面 銑床 20 鉆 6 孔 鉆床 30 鉆另外一側 6 孔 鉆床 40 去毛刺 150 檢驗入庫 械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的確定 (1)毛坯種類的選擇 零件機械加工的工序數量、材料消耗和勞動量等在很大程度上與毛坯的選擇有關，因此，正確選擇毛坯具有重要 的技術和經濟意義。根據該零件的材料為 45、生產類型為批量生產、結構形狀很復雜、尺寸大小中等大小、技術要求不高等因素，在此毛坯選擇型材 成型。 (2)確定毛坯的加工余量 根據毛坯制造方法采用的 型材 造型，查取機械制造工藝設計簡明手冊表 “連買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 6 桿螺釘”零件材料采用灰鑄鐵制造。材料為 45，硬度 170 241，生產類型為大批量生產，采用 型材 毛坯。 （ 1）結合面的加工余量。 根據工序要求，結合面加工分粗、精銑加工。各工步余量如下： 粗銑：參照機械加工工藝手冊第 1 卷表 余量值規(guī)定為 現(xiàn)取 表 銑平面時厚度偏差取 。 精銑：參照機械加工工藝手冊表 余量值規(guī)定為 （ 2）面的加工余量。 根據工序要求，結合面加工分粗、精銑加工。各工步余量如下： 粗銑：參照機械加工工藝手冊第 1 卷表 余量值規(guī)定為 現(xiàn)取 表 銑平面時厚度偏差取 。 精銑：參照機械加工工藝手冊表 余量值規(guī)定為 擇加工設備及刀、量具 由于生產類型為大批量生產，所以所選設備宜以通用機床為主，輔以少量專用機車。起生產方式為以通用機床加專用夾具為主，輔以少量專用機床加工生產。工件在各機床上的裝卸及各機床間的傳遞，由于工件質量較大，故需要輔助工具來完成。 平端面確定工件的總長度?？蛇x用量具為多用游標卡尺（ ,測 量范圍 0 1000考文獻 2表 6 7）。采用車床加工，床選用臥式車床 考文獻 2表 4 3），專用夾具。鉆孔、擴孔、攻絲所選刀具見（參考文獻 2第五篇金屬切削刀具，第 2、 3節(jié)），采用相匹配的鉆頭，專用夾具及檢具。 鉆中心孔。選用 60中心鉆（參考文獻 4第 6章）。 定切削用量及基本工時（機動時間） 工序 10 無切削加工，無需計算 工序 20. 車右端面及外圓至 45已知工件材料： 45，型材，有外皮，機床 通車床，工件用卡盤固定。 所選刀具為 可轉位車刀。根據切削用量簡明手冊表 于 00表 故選刀桿尺寸 = 516 ，選擇車刀幾何形狀為卷屑孔帶倒棱型前刀面，前角 0V = 012 ，后角 0 = 06 ，主偏角090 ，副偏角 010 ，刃傾角 s = 0 ，刀尖圓弧半徑 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 7 可在一次走刀內完成 f 根據切削加工簡明實用手冊可知：表 桿尺寸為 ，pa 工件直徑 10 400之間時， 進給量 f =1.0 按 9）在機械制造工藝設計手冊可知： f =0.7 確定的進給量尚需滿足機床進給機構強度的要求，故需進行校驗根據表 1 30，530N 。 根據表 強度在 174 207，pa f 045 時，徑向進給力： 950N 。 切削時.0，1.0， 2），故實際進給力為： 50 = （ 1 由于切削時進給力小于機床進給機構允許的進給力，故所選 f = 用。 根據切削用量簡明使用手冊表 刀后刀面最大磨損量取為 車刀壽命 T = 可直接有表中查出。 根據切削用量簡明使用手冊表 6質合金刀加工硬度 200 219pa f ，切削速度 V = 切削速度的修正系數為.0，故： 0V=tV 3 （ 1 m n =1000 =127481000 =120 （ 1 根據 0n=125 這時實際切削速度 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 8 0001000 125127 m（ 1 切削時的功率可由表查出，也可按公式進行計算。 由切削用量簡明使用手 冊表 160 245 ，pa f 切削速度 時， 切削功率的修正系數實際切削時間的功率為： = （ 1 根據表 n = r 時，機床主軸允許功率為 所選切削用量可在 1機床上進行，最后決定的切削用量為： f = n = r = V = m 工序 30 粗車外圓 34臺階 所選刀具為 據切削用量簡明手冊表 于 00表 故選刀桿尺寸 = 516 ，選擇車刀幾何形狀為卷屑孔帶倒棱型前刀面，前角 0V = 012 ，后角 0 = 06 ，主偏角090 ，副偏角 010 ，刃傾角 s = 0 ，刀尖圓弧半徑 可在一次走刀內完成，故 f 根據切削加工簡明實用手冊可知：表 桿尺寸為 ，pa 工件直徑 10 400之間時， 進給量 f =1.0 按 9）在機械制造工藝設計手冊可知： f =0.7 確定的進給量尚需滿足機床進給機構強度的要求，故需進行校驗根據表 1 30，530N 。 根據表 強度在 174 207，pa f 045 時，徑向進給力： 950N 。 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 9 切削時.0，1.0， 2），故實際進給力為： 50 = 由于切削時進給力小于機床進給機構允許的進給力，故所選 f = 用。 根據切削用量簡明使用手冊表 刀后刀面最大磨損量取為 車刀壽命 T = 可直接有表中查出。 根據切削用量簡明使用手冊表 15質合金刀加工硬度 200 219pa f ，切削速度 V = 切削速度的修正系數為.0，故： 0V=tV 3 （ 3 m n =1000 =127100048=120 （ 3 根據 0n=125 這時實際切削速度 0001000 125127 m（ 3 切削時的功率可由表查出，也可按公式進行計算。 由切削用量簡明使用手冊表 160 245 ，pa f 切削速度 時， 切削功率的修正系數實際切削時間的功率為： = 根據表 n = r 時，機床主軸允許功率為 所選切削用量可在 床上進行，最后決定的切削用量為： 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 10 f = n = r = V = m 3 式中 L =l +y + ， l = 由切削用量簡明使用手冊表 削時的入切量及超切量 y + = 則L =126+1 = 工序 40 粗車外圓 30臺階 所選刀具為 金可轉位車刀。根據切削用量簡明手冊表 于 00表 故選刀桿尺寸 = 516 ，選擇車刀幾何形狀為卷屑孔帶倒棱型前刀面，前角 0V = 012 ，后角 0 = 06 ，主偏角090 ，副偏角 010 ，刃傾角 s = 0 ，刀尖圓弧半徑 可在一次走刀內完成，故 f 根據切削加工簡明實用手冊可知：表 桿尺寸為 ，pa 工件直徑 10 400之間時， 進給量 f =1.0 按 9）在機械制造工藝設計手冊可知： f =0.7 確定的進給量尚需滿足機床進給機構強度的要求，故需進行校驗根據表 1 30，530N 。 根據表 強度在 174 207，pa f 045 時，徑向進給力： 950N 。 切削時.0，1.0， 2），故實際進給力為： 50 = 由買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 11 于切削時進給力小于機床進給機構允許的進給力，故所選 f = 用。 根據切削用量簡明使用手冊表 刀后刀 面最大磨損量取為 車刀壽命 T = 可直接有表中查出。 根據切削用量簡明使用手冊表 15質合金刀加工硬度 200 219pa f ，切削速度 V = 切削速度的修正系數為.0，故： 0V=tV 3 （ 3 m n =1000 =127100048=120 （ 3 根據 0n=125 這時實際切削速度 0001000 125127 m（ 3 切削時的功率可由表查出，也可按公式進行計算。 由切削用量簡明使用手冊表 160 245 ，pa f 切削速度 時， 切削功率的修正系數實際切削時間的功率為： = 根據表 n = r 時，機床主軸允許功率為 所選切削用量可在 床上進行，最后決定的切削用量為： f = n = r = V = m 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 12 3 式中 L =l +y + ， l = 由切削用量簡明使用手冊表 削時的入切量及超切量 y + = 則L =126+1 = 工序 50 掉頭車左端面（長度達 190該工序與工序 20 的計算方法完全一樣，在此不一一計算。 工序 60 調質不需計算切削計算。 工序 70 修磨中心孔 由機械加工工藝手冊 磨料的選擇各表選取 : 50 40 127 其含義為：砂輪磨料為棕剛玉，粒度為 46 號，硬度為中軟 1 級，陶瓷結合劑， 6號組織手型砂輪其尺寸為 350 40 127 （ D B d） 砂輪速度： n=1500r/V=30m/s 軸向進給量： 線程）機械加工工藝設計實用手冊表 15向進給量： 線程） 工件速度 00 m/s） N=10001000 5=m （ 3 查機械加工工藝手冊表 k= f = 1252 = s） （ 3 磨機床選擇為 具選擇代號為 圓柱磨頭，根據機械加工工藝設計實用手冊表 定砂輪直接為 20則工件速度0 縱向進給量 0，工作臺一次往復行程磨削深度 根據以上數據計算出所耗工時為 41.5 s。 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 13 工序 80 精車 45、 34、 30 及倒角 已知加工材料為 45，型材，有外皮，機床 通車床，工件用內鉗式卡盤固定。 所選刀具為 據切削用量簡明手冊表 于 00表 故選刀桿尺寸 = 516 ，選擇車刀幾何形狀為卷屑孔帶倒棱型前刀面，前角 0V = 012 ，后角 0 = 06 ，主偏角090 ，副偏角 010 ，刃傾角 s = 0 ，刀尖圓弧半徑 可在一次走刀內完成，故 （ 3 f 根據切削加工簡明實用手冊可知：表 桿尺寸為 ，pa 工件直徑 10 400之間時， 進給量 f =1.0 按 9）在機械制造工藝設計手冊可知： f =0.7 確定的進給量尚需滿足機床進給機構強度的要求，故需進行校驗根據表 1 30，530N 。 根據表 強度在 174 207，pa f 045 時，徑向進給力： 950N 。 切削時.0，1.0， 2），故實際進給力為： 50 = （ 3 由于切削時進給力小于機床進給機構允許的進給力，故所選 f = 用。 根據切削用量簡明使用手冊表 刀后刀面最大磨損量取為 車刀壽命 T = 度0可直接有表中查出。 根據切削用量簡明使用手冊表 6質合金刀加工硬度 200 219紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 14 的鍛造件，pa f ，切削速度 V = 切削速度的修正系數為.0，故： 0V=tV 3 （ 3 m n =1000 =127481000 =120 （ 3 根據 0n=125 這時實際切削速度 0001000 125127 m（ 3 切削時的功率可由表查出，也可按公式進行計算。