鎮(zhèn) 江 高 專 畢 業(yè) 設(shè) 計 連桿蓋的工藝工裝設(shè)計 of s 名： 機械系 專業(yè)班級： 機營 031 學生姓名： 徐 威 學 號： 03016137 指導(dǎo)教師姓名： 殷曉中 指導(dǎo)教師職稱： 講師 二六 年 十一 月 二十 日 買文檔贈送全套 紙 資料 Q 號： 414951605 買文檔送全套 紙 資料 Q 號： 414951605 目 錄 引言 3 第一章 零件的分析 3 零件的作用 3 零件的工藝分析 4 第二章 確定毛坯，畫毛坯圖 4 第三章 工藝規(guī)程設(shè)計 5 定位基準的選擇 5 加工工藝路線 6 選擇加工設(shè)備及刀具，夾具，量具 7 加工工序設(shè)計 8 第四章 夾具設(shè)計 第 40道工序的夾具設(shè)計 11 確定設(shè)計方案 11 定位精度分析 11 操作說明 11 第 50道工序的夾具設(shè)計 11 確定設(shè)計方案 12 定位精度分析 12 操作說明 12 結(jié)論 13 致謝 14 參考文獻 15 買文檔贈送全套 紙 資料 Q 號： 414951605 買文檔送全套 紙 資料 Q 號： 414951605 買文檔贈送全套 紙 資料 Q 號： 414951605 買文檔送全套 紙 資料 Q 號： 414951605 買文檔贈送全套 紙 資料 Q 號： 414951605 買文檔送全套 紙 資料 Q 號： 414951605 連桿蓋的工藝工裝設(shè)計 專業(yè)班級： 機營 031 學生姓名： 徐 威 指導(dǎo)教師： 殷曉中 職稱： 講師 摘要 現(xiàn)代機械加工行業(yè) 發(fā)生著深刻的結(jié)構(gòu)性變化， 工藝工裝的設(shè)計與改良已成為 企業(yè)生存和發(fā)展的必要條 件。 工藝工裝的設(shè)計與改良直接影響著連桿蓋的質(zhì)量與性能。 連桿蓋行業(yè)作為一個傳統(tǒng)而富有活力的行業(yè)，近十幾年取得了突飛猛進的發(fā)展。在新經(jīng)濟時代，連桿蓋行業(yè)呈現(xiàn)了新的發(fā)展趨勢，由此對其連桿蓋質(zhì)量、性能產(chǎn)生了新的變化。 本文首先介紹了連桿蓋的作用和工藝分析，其次確定毛坯尺寸，然后進行了工藝規(guī)程設(shè)計，最后對第 40、 90道工序和第 50 道工序進行了夾具設(shè)計 關(guān)鍵詞 ： 工藝分析 工藝規(guī)程設(shè)計 夾具設(shè)計 of s 文檔贈送全套 紙 資料 Q 號： 414951605 買文檔送全套 紙 資料 Q 號： 414951605 A is in so of to of of is in In a So is a to of at s at 00th 0th 言 這次設(shè)計使我能綜合運用機械制造工藝學中的基本理論，并結(jié)合生產(chǎn)實習中學到的實踐經(jīng)驗知識，獨立的分析和解決工藝問題，初步具備了設(shè)計一個中等復(fù)雜程度零件（連桿蓋）的工藝規(guī)程的能力和運用夾具設(shè)計的基本原理和方法，擬訂夾具設(shè)計方案，完成夾具結(jié)構(gòu)設(shè)計的能力，為未來從事的工作打下良好的基礎(chǔ)。 由于能力所限，經(jīng)驗不足，設(shè)計中還有許多不足之處，希望各位老師多加指教。 第一章 零件的分析 零件的作用 買文檔贈送全套 紙 資料 Q 號： 414951605 買文檔送全套 紙 資料 Q 號： 414951605 圖（ 3 10） 連桿是柴油機的重要零 件之一。連桿體與連桿蓋通過螺栓連成一整體，其大頭孔與曲軸相連，小孔通過活塞銷與活塞連接，將作用于活塞的氣體膨脹壓力傳給曲軸，有受軸驅(qū)動而帶動活塞壓縮氣缸中的氣體。 件的工藝分析 由圖（ 3知，其材料為 材料具有較高的強度、磨性、耐熱性及減振性，使用于承受較大壓力，要求耐磨的零件。該零件的主要加工面為 臺、孔 12、 81、孔 20、槽 5。 A， 81孔的尺寸精度、同軸度 A、 2的尺寸精度，兩孔距尺寸精度 110+/參考文獻中有關(guān)面和孔加工的經(jīng)濟精度及機床能達到的位置精度可知，上述技術(shù)要求是可能達到的，零件的結(jié)構(gòu)工藝性也是可行的。 技術(shù)要求： 孔、疏松等缺陷。 3 買文檔贈送全套 紙 資料 Q 號： 414951605 買文檔送全套 紙 資料 Q 號： 414951605 第二章 確定毛坯，畫毛坯圖 根據(jù)零件材料確定毛坯為鑄件。又由題目以知零件的生產(chǎn)綱領(lǐng)為 6000 件 /年。鑄造后應(yīng)安排人工 時效。 參考文獻（ 1）表 種鑄件的尺寸公差等級為 ，加工余量等級為 H 級。故取 13 級， H 級。 鑄件的分型面選擇通過 A 基準孔軸線，且與 B 面平行的面。澆冒口位置分別位與 A 基準孔凸臺的兩側(cè)。 參考文獻（ 1）表 查表法確定各表面的總余量如表 2示 表 2 1 各加工表面的總余量 加工表面 基本尺寸（ 加工余量等級 加工余量數(shù)值 說明 A 面 94 G 5 E 面 94 G 5 D 面 94 H 5 凸臺面 20 H 5 81 孔 80 H 3 20 20 H 67 槽 67 H 5 由參考文獻（ 1）表 9 可得鑄件主要尺寸的公差，如圖 2 2 所示 表 2 2 主要毛坯尺寸及公差 （ 主要面尺寸 零件尺寸 總余量 毛坯尺寸 94 5 99 A， 43 5 48 凸臺面距 81孔中心尺寸 67 5 72 81孔 81 3 78 買文檔贈送全套 紙 資料 Q 號： 414951605 買文檔送全套 紙 資料 Q 號： 414951605 第三章 工藝規(guī)程設(shè)計 定位基準的選擇 選擇粗基 準的原則是保證用粗基準定位所加工出的精基準有較高的精度；用此精基準定位后，各被加工表面具有較均勻的加工余量，并與非加工表面保持應(yīng)有的相對位置精度。一般按以下原則選擇粗基準： 1）若工件中有不加工的表面，則選取該不加工表面為粗基準；若不加工表面較多，則應(yīng)選取其中與加工表面相互位置精度要求較高的表面作為粗基準。 2）若工件所有表面都需加工，在選擇粗基準時，應(yīng)考慮合理分配各加工表面的加工余量。 3）選擇零件上平整光滑的表面（不能有飛邊、澆口、冒口或其他缺陷）作為粗基準，以使定位準確，夾緊可靠。 4）粗基準應(yīng)盡量避免重復(fù)使 用，原則上只使用一次。 選擇精基準的出發(fā)點是保證加工精度，特別是加工表面的相互位置精度，以及安裝的方便可靠。有以下原則： 1）基準重合原則。 2）基準統(tǒng)一原則。 3）自為基準原則。 4）互為基準原則。 5）所選精基準應(yīng)能保證工件定位準確穩(wěn)定，裝夾方便可靠，夾具結(jié)構(gòu)簡單適用。 精基準的選擇：連桿蓋的 A 面和孔 12 面既是裝配基準，又是設(shè)計基準，用它們作精基準，能使加工遵循“基準重合”的原則。實現(xiàn)連桿蓋“一面二孔”買文檔贈送全套 紙 資料 Q 號： 414951605 買文檔送全套 紙 資料 Q 號： 414951605 的典型定位方式；其余各面和孔的加工也能用它定位，這樣使工藝路線遵循了“基準統(tǒng)一”的原則。此外， 大，定位比較穩(wěn)定，夾緊方案也比較簡單，可靠，操作方面。 粗基準的選擇：考慮到以下幾點要求，選擇連體蓋的重要孔的毛坯孔與連體蓋內(nèi)壁作基準；第一，在保證各孔加工面均有加工余量的前提下，使重要孔的加工余量盡量均勻；第二，裝入連體蓋的零件與蓋體內(nèi)壁有足夠的間隙；此外還應(yīng)能保證定位準確，夾緊可靠。 最先進行機械加工的表面是精基準 A 面和孔 12，這時可有如下定位夾緊方案： 用三個支承釘支承在 A， E 面的毛坯面上，限制三個自由度；用浮動圓柱銷深入 81坯孔中限制二個自由度；用一個支承釘支承在孔中 12 側(cè) 面上限制一個自由度。 工工藝路線的擬訂 根據(jù)個表面加工要求和各種加工方法能達到的經(jīng)濟精度，確定各表面的加工方法如下： A 面和 E 面：粗銑 半精銑 精銑； D 面：粗銑 精銑；孔 12：鉆并倒角；凸臺面：粗銑 精銑； 81：粗鏜 半精鏜 精鏜；孔 20：鉆、擴、鉸； 銑 精銑； 12 6H:功螺紋； 5槽：粗銑。 因 面有較高的平行度要求， 12 有較高的同軸度要求，故它們的加工宜采用工序集中的原則，即分別在一次裝夾下將兩面或孔同時加工出來，以保證其位置精度。 根據(jù)先面后孔，先主 要表面后次要表面和先粗加工后精加工的原則，將 A， 2孔的粗加工放在前面，精加工放在后面，每一階段中又首先加工面，后在鏜孔 81。 12 6 修改后的加工工藝路線如下： 工序號 工序名稱 工 序 內(nèi) 容 設(shè)備 鑄造 時效 買文檔贈送全套 紙 資料 Q 號： 414951605 買文檔送全套 紙 資料 Q 號： 414951605 10 銑 粗銑 組合機床 20 粗銑 0 粗銑凸臺 0 鉆 鉆孔 12并倒角 0 鏜 粗鏜，半精鏜，精鏜 81 臥面組合鏜床 60 精鏜 20的孔倒角 3025 70 銑 粗銑 0 半精銑 面 0 功螺紋 12 6H 100 銑 精銑 A， 10 精銑凸臺及 20 精銑 30 粗銑 5槽 40 去毛刺 150 檢驗 160 入庫 選擇加工設(shè)備及刀具，夾具，量具 由于生產(chǎn)類型為大批量生產(chǎn)，故加工設(shè)備宜以通用機床為主，輔以專用機床 以 專用機床的流水生產(chǎn)線。工件在各機床上的裝卸及各機床間的傳送均由工人完成。 精銑 面?？紤]到工件的定位更緊方案及夾具結(jié)構(gòu)設(shè)計等問題，采用立銑，選擇 考文獻 1表 選擇直徑 00類可轉(zhuǎn)位面銑刀（參考文獻 1表 用夾具和游標卡尺。 半精銑 面。由于定位基準的轉(zhuǎn)換，宜采用立式銑床。選擇與粗銑相同型號的刀具。采用粗銑專用夾具及游標卡尺，刀口形直尺。 銑凸臺采用立式銑床，專用銑夾具，專用檢具。鉆 12孔，孔口倒角 1 45選用搖臂鉆床 用錐柄階梯麻花鉆（參考文獻 1表 錐柄擴孔復(fù)合買文檔贈送全套 紙 資料 Q 號： 414951605 買文檔送全套 紙 資料 Q 號： 414951605 鉆，擴孔時倒角，選用錐柄機用絞刀，專用夾具功螺紋采用機用絲錐，及絲錐夾頭專用夾具。 12孔徑用游標卡尺測量，螺紋孔用螺紋塞規(guī)檢驗。 粗鏜 81 孔采用臥雙面組合鏜床，選擇功率 削頭（參考文獻 1表 選擇鏜通孔的鏜刀，專用夾具，游標卡尺。 半精鏜，精鏜也采用臥式雙面組合鏜床，選擇功率為 削平。選擇精鏜刀，專 用夾具。 加工工序設(shè)計 （ 1）工序 10粗銑 序 80半精銑 面，工序 100 精銑 A，查文獻 2表粗銑加工余量，得粗銑以后面的距離為 45面的精加工余量 A、 E 面精（ 46 2 又已知面 46 的總余量為 3以 A、 以粗銑 3 2 粗銑，半精銑和精銑工序和工序尺寸及公差列于下表 銑孔余量和工序尺寸及公差（ 加工表面 加工方法 余量 精度等級 工序尺寸及公差 銑 2 6 精銑 8 43 銑 8 粗，半精，精銑面時都以孔 40 和 D 面定位，故兩面之間的粗銑工序尺寸 46精銑工序尺寸 43，精銑工序尺寸為 43 需做尺寸鏈計算。 （ 2）工序 20粗銑 30粗銑凸臺， 110 精銑 查文獻（ 1）表 精加工余量 知 紙 資料 Q 號： 414951605 買文檔送全套 紙 資料 Q 號： 414951605 的總加工余量 Z 總 為 5粗加工余量為 參考文獻（ 1）表 粗銑的每齒進給量 z；取精銑的每轉(zhuǎn)進給量 f=r 粗銑走刀一次， 銑走刀 1次， 參考文獻（ 1）表 粗銑的主軸轉(zhuǎn)速為 150r/精銑的主軸轉(zhuǎn)速為 300r/前面已選定銑刀直徑 D 為 200 相應(yīng)的切削速度分別為 v 粗 =000=000m/v 粗 =000=000m/ 3） 工序 40 鉆孔 12并倒角，工序 90功螺紋 12 由文獻（ 1）表 12鑄件加工余量等級為 9 級，表 12鑄件尺寸精度等級為 9級。 則 22孔的鉆余量查表 13一次鉆到 12考文獻（ 1）并參考 2的進給量 f=，參考文獻（ 1）表 14的切削速度 V=此， 轉(zhuǎn)速 n=1000v/ d=680r/鉆床實際轉(zhuǎn)速取 n=650r/實際切削速度 V=000 考文獻（ 1）表 ) M=) 則鉆 12孔的 565N M=它們均小于機床的最大進給力 7840N，和機床的最大扭轉(zhuǎn)力 機床剛度足夠 。 鉸孔進給量取 f=r 參考文獻（ 1）表 14鉸孔的切削速度為 V=16m/次算出轉(zhuǎn)速n=1000/ d=1000機床的實際轉(zhuǎn)速取 n=450r/買文檔贈送全套 紙 資料 Q 號： 414951605 買文檔送全套 紙 資料 Q 號： 414951605 實際切削轉(zhuǎn)速 V= 000=000= 4）工序 50 粗鏜，半精鏜，精鏜 81，查文獻（ 2）表 粗鏜以后 孔的直徑為 78，故孔的精加工余量 =已知 81孔的總余量為 3以半精鏜 以粗鏜 表 3 各工步余量和工序尺寸 加工表面 加工方法 余量 工序尺寸 81 粗鏜 2 80 81 半精鏜 81 精鏜 81 第四章 夾具設(shè)計 這次設(shè)計的夾具為第 40、 90 道工序鉆孔 12 并功螺紋 12夾具適用于搖臂鉆床 考文獻（ 1）表 第 50道工序粗鏜、半精鏜、買文檔贈送全套 紙 資料 Q 號： 414951605 買文檔送全套 紙 資料 Q 號： 414951605 精鏜 81孔夾具保證 81+的精度要求，該夾具適用于臥雙面組合鏜床。 第 40、 90道工序的夾具設(shè)計 確定設(shè)計方案 該夾具裝在搖臂鉆床上，考慮到鉆床刀具的行程，工件采用倒裝加工。連桿蓋采用側(cè)面和上面加一塊墊板進行定位，底面采用活動 用快速夾緊機構(gòu)，和鉤型壓板對零件進行夾緊。活動 套采用標準鉆套（固定鉆套）鉆套安裝在鉆模板上一 H7/7/定鉆套結(jié)構(gòu)簡單，鉆孔精度高。考慮到整個鉆床的高度，以及快速夾緊機構(gòu)所占用的空間。還可以用推引式輔助支承取代快速夾緊機構(gòu)。 具體夾具設(shè)計見夾具裝配圖。 定位精度分析 工件是在一次裝夾下完成加工的，位置精度由夾具保證。 取鉆套與鉆模板的配合為 H7/定銷與導(dǎo)套的配合為 H7/外，夾具還應(yīng)標注形位公差（詳見夾具裝配圖） 操作說明 夾具使用在搖臂鉆床 ，選用錐柄階梯麻花鉆。加工連桿蓋12用絲錐功螺紋。工件在上面、側(cè)面（ A 或 E 面）加一塊墊板定位，底面采用活動 V 型塊，活動 V 型塊與快速夾緊機構(gòu)相連接。 工件采用快速夾緊機構(gòu)，和鉤型壓板對零件進行夾緊?？紤]到整個鉆床的高度，以 及快速夾緊機構(gòu)所占用的空間。最后決定用推引式輔助支承取代快速夾緊機構(gòu)。 第 50 道工序的夾具設(shè)計 確定設(shè)計方案 這道工序所加工的孔在凸臺面上，且與凸臺面 G 面垂直，按照基準重合原則并考慮到目前沒有經(jīng)過加工，為了避免重復(fù)使用粗基準，應(yīng)以凸臺面鉆頭引偏，買文檔贈送全套 紙 資料 Q 號： 414951605 買文檔送全套 紙 資料 Q 號： 414951605 81孔應(yīng)從凸臺面開始加緊，從 要求鏜孔時朝下。 從對工件的結(jié)構(gòu)形狀分析，若工件以凸臺面朝上放置在支撐板上，定位夾緊不穩(wěn)定不可靠。也不容易實現(xiàn)。夾具以夾具體安裝面和定位孔，定位銷定位，用 件以凸臺面在夾具上定位，限制 了三個自由度，其余三個也必須限制。 在 2內(nèi)插入短圓柱銷限制二個自由度，在對稱的 2插入短菱形銷限制一個自由度，與固定凸臺面共限制了六個自由度。 本道工序選用手動夾緊，使夾具簡單，操作方便。 具體設(shè)計見夾具裝配圖。 定位精度分析 工件是在一次裝夾下完成加工的，位置精度由夾具保證。 取分度盤與夾具體，導(dǎo)套與夾具體，導(dǎo)套與分度盤的配合為 H7/定銷與導(dǎo)套的配合為 H7/定銷與夾具體銷孔，支撐塊銷孔的配合為 H7/外，夾具還應(yīng)標注形位公差（詳見 夾具裝配圖） 操作說明 夾具使用在臥式鏜床上，粗鏜、半精鏜、精鏜 81 孔。 夾具以夾具體安裝面和定位孔，定位銷定位，用 件以凸臺面在夾具上定位，限制了三個自由度。在 2內(nèi)插入短圓柱銷限制二個自由度，在對稱的2固定凸臺面共限制了六個自由度。選用手動夾緊。 結(jié) 論 這次設(shè)計使我能綜合運用機械制造工藝學中的基本理論，并結(jié)合生產(chǎn)實習中學到的實踐經(jīng)驗知識，獨立的分析和解決工藝問題，初步具備了設(shè)計一個中等復(fù)雜程度零件（連桿蓋 ）的工藝規(guī)程的能力和運用夾具設(shè)計的基本原理和方法，擬訂夾具設(shè)計方案，完成夾具結(jié)構(gòu)設(shè)計的能力，培養(yǎng)了我的熟悉并運用有關(guān)手冊、買文檔贈送全套 紙 資料 Q 號： 414951605 買文檔送全套 紙 資料 Q 號： 414951605 規(guī)范、圖表等技術(shù)資料的能力，進一步培養(yǎng)了我的識圖、制圖、圖表和編寫技術(shù)文件等基本技能，為未來從事的工作打下良好的基礎(chǔ)。 通過對本次課程設(shè)計有關(guān)的課程學習，使我從技術(shù)與經(jīng)濟緊密結(jié)合的視角，用建立在系統(tǒng)論、控制論、信息論等科學方法論基礎(chǔ)上的新觀念，圍繞加工質(zhì)量這個總目標，熟悉了機械制造過程中包括傳統(tǒng)的和現(xiàn)代的在內(nèi)各種常用加工方法和制造工藝，以及與之有關(guān)的切削機理、加工原理、設(shè)備的性能與選用原 則、加工質(zhì)量的分析和控制方法等。其具體表現(xiàn)為： 1） 掌握了金屬切削的基本規(guī)律，并能用之于各種切削參數(shù)和刀具幾何參數(shù)的合理選擇，及對加工質(zhì)量的正確分析。 2） 了解了常用機械加工方法的工作原理、工藝特點、質(zhì)量保證措施，以及常用機床的性能、工藝范圍、主要結(jié)構(gòu)及合理選擇。 3） 熟悉了機械加工工藝規(guī)程和機器裝配工藝規(guī)程擬訂的基本知識及有關(guān)計算方法，具有擬訂中等復(fù)雜程度零件機械加工工藝規(guī)程的能力。 4） 掌握了機械加工