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1、连接支架加工工艺设计及夹具设计设计题目：连接支架加工工艺及夹具设计系 别：专 业：班 级：姓 名：学 号：指导教师：完成时间：目录 摘要3第一章 连接支架加工工艺41.1 连接支架的主要技术要求41.1.1 大、小头孔的尺寸精度、形状精度51.1.2 大、小头孔轴心线在两个互相垂直方向的平行度51.1.3 大、小头孔中心距51.1.4 连接支架大头孔两端面对大头孔中心线的垂直度51.1.5 大、小头孔两端面的技术要求51.1.6 螺栓孔的技术要求61.1.7 有关结合面的技术要求61.2连接支架的材料和毛坯61.3连接支架的机械加工工艺过程71.4 连接支架的机械加工工艺过程分析91.4.1
2、工艺过程的安排101.4.2 定位基准的选择101.4.3 确定合理的夹紧方法111.4.4 连接支架两端面的加工111.4.5 连接支架大、小头孔的加工111.4.6 连接支架螺栓孔的加工121.4.8 大头侧面的加工121.5 连接支架加工工艺设计应考虑的问题121.5.1工序安排131.5.2定位基准131.5.3夹具使用131.6 切削用量的选择原则121.6.1 粗加工时切削用量的选择原则121.6.2 精加工时切削用量的选择原则121.7 确定各工序的加工余量、计算工序尺寸及公差141.7.1 确定加工余量141.7.2 确定工序尺寸及其公差141.8 计算工艺尺寸链151.8.1
3、 连接支架的卡瓦槽的计算151.9 工时定额的计算161.9.1 铣连接支架大小头平面161.9.2 粗磨大小头平面171.9.3 加工小头孔191.9.4 铣大头两侧面201.9.5、扩小头孔201.9.10 粗镗大头孔201.9.12精磨大小头两平面211.9.13精镗小头孔211.10 连接支架的检验221.10.1 观察外表缺陷及目测表面粗糙度221.10.2 连接支架大头孔圆柱度的检验221.10.3 连接支架大小头孔平行度的检验221.10.4 连接支架螺钉孔与结合面垂直度的检验22第二章 夹具设计232.1钻孔夹具设计232.1.1问题的指出232.1.2 夹具设计231) 定位
4、基准的选择232) 夹紧方案233) 夹具体设计234) 切削力及夹紧力的计算245) 定位误差分析24结束语：25参考文献:26致谢27摘要连接支架是机床的主要传动件之一，本文主要论述了连接支架的加工工艺及其夹具设计。连接支架的尺寸精度、形状精度以及位置精度的要求都很高，而连接支架的刚性比较差，容易产生变形，因此在安排工艺过程时，就需要把各主要表面的粗精加工工序分开。逐步减少加工余量、切削力及内应力的作用，并修正加工后的变形，就能最后达到零件的技术要求。关键词: 连接支架 变形 加工工艺 夹具设计全套图纸，加153893706第一章 连接支架加工工艺1.1 连接支架的主要技术要求连接支架上需
5、进行机械加工的主要表面为：大、小头孔及其两端面，连接支架体与连接支架盖的结合面及连接支架螺栓定位孔等。连接支架总成的主要技术要求（图1-1）如下。连接支架总成图（11）1.1.1 大、小头孔的尺寸精度、形状精度为了使大头孔与轴及曲轴、小头孔与塞销能密切配合，减少冲击的不良影响和便于传热。大头孔公差等级为IT6，表面粗糙度Ra应不大于0.4m；大头孔的圆柱度公差为0.012 mm，小头孔公差等级为IT8，表面粗糙度Ra应不大于3.2m。小头压衬套的底孔的圆柱度公差为0.0025 mm，素线平行度公差为0.04/100 mm。1.1.2 大、小头孔轴心线在两个互相垂直方向的平行度两孔轴心线在垂直于
6、连接支架轴线方向的平行度误差对不均匀磨损影响较小，因而其公差值较大。两孔轴心线在连接支架的轴线方向的平行度在60 mm长度上公差为0.04 mm；在垂直与连接支架轴心线方向的平行度在60 mm长度上公差为0.06 mm。1. 1.3 大、小头孔中心距大小头孔的中心距影响到汽缸的压缩比，即影响到机械的传动效率，所以规定了比较高的要求：600.05 mm。1.1.4 连接支架大头两端面对大头中心线的垂直度连接支架大头孔两端面对大头孔中心线的垂直度，影响到轴的安装和磨损，甚至引起烧伤；所以对它也提出了一定的要求：规定其垂直度公差等级应不低于IT9（大头孔两端面对大头孔的轴心线的垂直度在60 mm长度
7、上公差为0.08 mm）。1.1.5 大、小头两端面的技术要求连接支架大、小头孔两端面间距离的基本尺寸相同，但从技术要求是不同的，大头两端面的尺寸公差等级为IT9，表面粗糙度Ra不大于0.8m, 小头两端面的尺寸公差等级为IT12，表面粗糙度Ra不大于6.3m。这是因为连接支架大头两端面与曲轴连接支架轴颈两轴肩端面间有配合要求，而连接支架小头两端面与塞销孔座内档之间没有配合要求。连接支架大头端面间距离尺寸的公差带正好落在连接支架小头端面间距离尺寸的公差带中，这给连接支架的加工带来许多方便。1.1.6 螺栓孔的技术要求在前面已经说过，连接支架在工作过程中受到急剧的动载荷的作用。这一动载荷又传递到
8、连接支架的两个螺栓及螺母上。因此除了对螺栓及螺母要提出高的技术要求外，对于安装这两个动力螺栓孔及端面也提出了一定的要求。规定：螺栓孔按IT8级公差等级和表面粗糙度Ra应不大于6.3m加工；两螺栓孔在大头孔剖分面的对称度公差为0.25 mm。1.1.7 有关结合面的技术要求在连接支架受动载荷时，接合面的歪斜使连接支架盖及连接支架体沿着剖分面产生相对错位，影响到曲轴的连接支架轴颈和轴结合不良，从而产生不均匀磨损。结合面的平行度将影响到连接支架垫片贴合的紧密程度，因而也影响到螺栓的受力情况和曲轴、轴的磨损。对于本连接支架，要求结合面的平面度的公差为0.025 mm。1.2连接支架的材料和毛坯连接支架
9、在工作中承受多向交变载荷的作用，要求具有很高的强度。因此，连接支架材料一般采用普通的铸铁；如HT150、HT200、HT250等。近年来也有采用球墨铸铁的，粉末冶金零件的尺寸精度高，材料损耗少，成本低。随着粉末冶金锻造工艺的出现和应用，使粉末冶金件的密度和强度大为提高。因此，采用粉末冶金的办法制造连接支架是一个很有发展前途的制造方法。连接支架毛坯制造方法的选择，主要根据生产类型、材料的工艺性（可塑性，可锻性）及零件对材料的组织性能要求，零件的形状及其外形尺寸，毛坯车间现有生产条件及采用先进的毛坯制造方法的可能性来确定毛坯的制造方法。根据生产纲领为大量生产，连接支架多用铸造制造毛坯。目前我国有些
10、生产连接支架的工厂，采用了连接支架辊锻工艺。图（1-2）为连接支架辊锻示意图毛坯加热后，通过上锻辊模具2和下锻辊模具4的型槽，毛坏产生塑性变形，从而得到所需要的形状。用辊锻法生产的连接支架锻件，在表面质量、内部金属组织、金属纤维方向以及机械强度等方面都可达到模锻水平，并且设备简单，劳动条件好，生产率较高，便于实现机械化、自动化，适于在大批大量生产中应用。辊锻需经多次逐渐成形。图（1-2）连接支架辊锻示意图图(1-3)、图(1-4)给出了连接支架的锻造工艺过程，将棒料在炉中加热至11401200C0，先在辊锻机上通过四个型槽进行辊锻制坯见图(1-3)，然后在锻压机上进行预锻和终锻，再在压床上冲连
11、接支架大头孔并切除飞边见图(1-4)。锻好后的连接支架毛坯需经调质处理，使之得到细致均匀的回火索氏体组织，以改善性能，减少毛坯内应力。为了提高毛坯精度，连接支架的毛坯尚需进行热校正。连接支架必须经过外观缺陷、内部探伤、毛坯尺寸及质量等的全面检查，方能进入机械加工生产线。1.3连接支架的机械加工工艺过程由上述技术条件的分析可知，连接支架的尺寸精度、形状精度以及位置精度的要求都很高，但是连接支架的刚性比较差，容易产生变形，这就给连接支架的机械加工带来了很多困难，必须充分的重视。连接支架机械加工工艺过程如下表(11)所示： 表(11)工序工序名称工序内容工艺装备1铣铣连接支架大、小头两平面,每面留磨
12、量0.5mmX52K2粗磨以一大平面定位，磨另一大平面，保证中心线对称，无标记面称基面。（下同）M73503钻与基面定位，钻、扩、铰小头孔Z30804铣以基面及小头孔定位，装夹工件铣尺寸mm大头端面，保证对称（此平面为工艺用基准面）X62W组合机床或专用工装5钻钻215mm螺栓孔Z30506钻孔钻8.5mm螺栓孔Z30507攻丝攻8.5mm螺丝孔为M108铣以基面及结合面定位装夹工件，铣连接支架体和盖mm28mm直槽X62组合夹具或专用工装9扩扩大8.5mm螺丝孔为11mmZ305010锪以基面、结合面和一侧面定位，装夹工件，锪两螺栓座面,R14mm,保证尺寸mmX62W11镗粗镗小头孔T6
13、812磨精磨大小头两端面，保证大端面厚度为50mm,80mmM713013镗精镗小头孔至尺寸T211514称重称量不平衡质量弹簧称15钳按规定值去重量16检检查各部尺寸及精度17探伤无损探伤及检验硬度18入库连接支架的主要加工表面为大、小头孔和两端面，较重要的加工表面为连接支架螺栓孔定位面，次要加工表面为轴锁口槽、油孔、大头两侧面及体和盖上的螺栓座面等。连接支架的机械加工路线是围绕着主要表面的加工来安排的。连接支架的加工路线按连接支架的分合可分为三个阶段：第一阶段为连接支架大小头的两端面的加工；第二阶段为连接支架各孔的加工；第三阶段为连接支架后期精加工。第一阶段的加工主要是为其后续加工准备精基
14、准（端面、小头孔和大头外侧面）；第二阶段主要是加工除精基准以外的其它表面，包括小头孔的粗加工，螺栓孔和结合面的粗加工，以及轴瓦锁口槽的加工等；第三阶段则主要是最终保证连接支架各项技术要求的加工，包括连接支架合装后小头孔的精加工和端面的精加工及。1.4 连接支架的机械加工工艺过程分析1.4.1 工艺过程的安排在连接支架加工中有两个主要因素影响加工精度：（1）连接支架本身的刚度比较低，在外力（切削力、夹紧力）的作用下容易变形。（2）连接支架是铸造件，孔的加工余量大，切削时将产生较大的残余内应力，并引起内应力重新分布。因此，在安排工艺进程时，就要把各主要表面的粗、精加工工序分开，即把粗加工安排在前，半精加工安排在中间，精加工安排在后面。这是由于粗加工工序的切削余量大，因此切削力、夹紧力必然大，加工后容易产生变形。粗、精加工分开后，粗加工产生的变形可以在半精加工中修正；半精加工中产生的变形可以在精加工中修正。这样逐步减少加工余量，切削力及内应力的作用，逐步修正加工后的变形，就能最后达到零件的技术条件。各主要表面的工序安排如下：（1）两端面：粗铣、精铣、粗磨、精磨（2）小头孔：钻孔、扩孔、铰孔、精
