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1、长沙学院课程设计 摘 要两周的时间一转眼就过去了，这个两周我们进行了机械制造加工工艺设计及夹具设计。我们这组设计的设计题目是连杆盖。我所设计是铣上端15mm凹槽。本次我设计的夹具是，在设计上别出心裁，有以下优点：1. 安装方便，将工件放如2个定位销内便可以定位，再用压扳压紧，即可对工件加工；2. 便于拆卸，在普通压板上改进，使用梯形设计，可以很快拆卸和安装。提高了生产效率；3. 夹具结构简单，夹紧可靠。本文主要论述了连杆的加工工艺及其夹具设计。连杆的尺寸精度、形状精度以及位置精度的要求都很高，而连杆的刚性比较差，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
2、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。本次设计阐述了专业夹具结构设计及工作过程。本夹具性能可靠，运行平稳，提高生产效率，降低劳动强度和生产成本。关键字：连杆盖 ,夹具设计,现代加工工艺目 录摘 要I第1章 零件的工艺分析11.1零件的功用、结构及特点11.2 零件的工艺分析2第2章 毛坯的选择32.1 确定毛坯的类型、制造方法和尺寸及其公差32.2 定毛坯的技术要求32.3 绘制毛坯图324 确定机械加工余量、工序尺寸及公差4第3章 基准的选择5第4章 拟订机械加工工艺路线64.1 确定各表面的加工方法64.2 拟订加工工艺路线64.2.1工艺路线方案
3、164.2.1工艺路线方案274.3工艺方案的比较与分析7第5章 确立切削用量及基本工时85.1工序2切削用量及其基本时间的确定85.1.1 确定每齿进给量fz85.1.2 选择铣刀磨钝标准和耐用度85.1.3确定切削速度和工作台每分钟进给量85.1.4基本时间95.2工序4切削用量及其基本时间的确定95.2.1 确定进给f95.2.2 确定切削速度V95.2.3 确定切削速V105.2.4 基本时间的确定105.3工序9切削用量及其基本时间的确定105.3.1 确定每齿进给量105.3.2 选择铣刀磨钝标准和耐用度105.3.3 确定切削速度和工作台每分钟进给量105.3.4基本时间115.
4、4工序10切削用量及其基本时间的确定115.4.1 确定每齿进给量115.4.2 选择铣刀磨钝标准和耐用度115.4.3 确定切削速度和工作台每分钟进给量125.4.4基本时间12第6章 夹具体的总体设计136.1确定定位基准136.2 确定夹具整体方案146.3定位误差的分析156.4夹紧力的计算156.5夹具精度分析166.6位误差分析166.7 夹具总体设计166.8夹具的设计及操作的简要说明186.9结构特点18总 结19参考文献20附 录21II第1章 零件的工艺分析 1.1零件的功用、结构及特点图1.1为连杆盖零件，材料为QT450-10铸件，生产纲领为6000 件年。要求设计加工
5、该零用的毛坯图或零件与毛坯合图1张，关键工序机械加工工艺过程卡片1套，主要工序的机械加工工序卡片份，以及设计说明书1份。图1.1零件图连杆是柴油机的重要零件之一。连杆体和连杆盖通过螺栓连接成为一整体,其大头孔与曲轴相连,小头通过活塞销和活塞相连,将作用于活塞气体的膨胀压力传给曲轴,又受曲轴驱动而带动活塞压缩汽缸中的气体。1.2 零件的工艺分析连杆盖共有两组加工表面,他们之间有一定的位置要求。现分述如下：1.以内孔为中心的加工表面：这一组加工表面包括：的内孔及倒角,两个的螺纹孔,与内孔中心相距尺寸为的平面,还有相距为的两平面,以及一段半径为的圆弧。2.以孔为中心的加工表面：这一组加工表面包括：2
6、个mm的内孔及其倒角,宽为mm的槽,相距尺寸为mm的凹槽。 这两组加工表面之间有着一定的位置要求,主要是： a.连杆盖的端面相对mm内孔中心的对称度公差为； b.宽为mm的槽相对连杆盖中心的对称度公差为； c.mm孔与mm内圆中心的连线相距为； d.mm两孔与mm内圆的平行度公差为。第2章 毛坯的选择2.1 确定毛坯的类型、制造方法和尺寸及其公差 （l）.因零件材料为铸铁件,要求的年产量为6000 件,属大批生产,左支座的轮廓尺寸不大,且有较多不需要切削加工的表面所以毛坯制造选用砂型手工造型铸造成形。（2）.连杆盖属特形零件,且加工过程中利用不加工表面进行定位的工序少,故零件毛坯选为粗铸件。铸
7、件尺寸公差等级为 CT11,加工余量等级按H级。2.2 定毛坯的技术要求（1）.铸件经人工时效处理；（2）.逐渐不允许有夹渣、气孔、疏松等缺陷；（3）.材料为QT450-10。2.3 绘制毛坯图根据连杆盖零件图,在各加工表面上加上机械加工余量,绘制毛坯图,如图2。1。图2.1毛胚图24 确定机械加工余量、工序尺寸及公差表2.4.1加工余量加工位置加工方法加工余表面粗糙程大端端面粗铣半铣螺纹孔下端面粗铣精铣螺纹孔钻螺纹孔扩螺纹孔大端侧面粗铣精铣孔粗镗半精镗精镗浮动镗上端内槽粗铣精铣孔钻扩铰第3章 基准的选择基面选择是工艺规程设计中的重要工作之一。基面选择得正确与合理可以使加工质量得到保证,生产率
8、得以提高。否则,加工工艺过程中回问题百出,更有甚者,还会造成零件的大批报废,是生产无法正常进行。 （1）粗基准的选择。对于零件而言,尽可能选择不加工表面为粗基准。而对有若干个不加工表面的工件,则应以与加工表面要求相对位置精度较高的不加工表面作粗基准。根据这个基准选择原则,现选取内孔左右两边的凸台的上表面作为粗基准,在小端尾部用V型块,限制个自由度,达到完全定位,然后进行车销。 （2）精基准的选择。主要应该考虑基准重合的问题。当设计基准与工序基准不重合时,应该进行尺寸换算,这在以后还要专门计算,此处不再重复。第4章 拟订机械加工工艺路线4.1 确定各表面的加工方法根据各加工表面的加工精度和表面粗
9、糙度的要求,选定如下加工方法：大端端面：粗铣精铣螺纹孔下端面：粗铣精铣螺纹孔：钻扩铰大端侧面：粗铣半精铣孔：粗镗半精镗精镗浮动镗刀块精镗小端凹槽：粗铣精铣孔：钻扩粗铰精铰圆槽：镗孔内的圆弧：镗4.2 拟订加工工艺路线 4.2.1工艺路线方案1工序1 铸造毛坯。工序2 粗铣大端侧面,以螺纹孔定位。工序3 精铣大端侧面,以螺纹孔定位。工序4 粗铣螺纹孔下端面,以大端端面定位。 工序5 精铣大端端面。工序6 钻 、扩、螺纹孔,以大端端面定位。工序7 精铣小侧面,以螺纹孔定位。工序8 铰螺纹孔,以大端端面定位。工序9 精铣螺纹孔下端面,以大端定位。工序10 合连杆盖,粗镗孔,并倒角,以大端定位。工序1
10、1 钻孔,并倒角,以孔定位。工序12 铰孔,以大端定位。工序13 镗内槽,以孔定位。工序14 半精镗,精镗,浮动镗刀块镗孔。工序15 铰孔,以大端定位。工序16 粗、精铣上端凹槽,以孔和大端侧面定位。 4.2.1工艺路线方案2工序1 铸造毛坯。工序2粗精铣大小端侧面,两面互为基准（翻转几次）。工序3粗-精铣大端端面。工序4钻-扩-铰孔，以大端端面定位。工序5 合连杆盖,粗镗孔,并倒角,以大端定位。工序6半精镗,精镗,浮动镗刀块镗孔,并镗圆弧,以孔定位钻工序7 镗内槽,以孔定位。工序8钻-扩-铰螺纹孔，以孔和大端侧面定位。工序9粗精铣螺纹孔下端台阶面，以孔孔和侧面。工序10粗、精铣上端凹槽,以孔
11、和大端侧面定位。 4.3工艺方案的比较与分析工艺路线一是按照工序分散的原则制定的,这样使得装夹次数增多,大大的降低了生产效率,对成批生产不适合,而且在选择粗基准的时候先加工侧面,给后面的加工带来了很大的误差。工艺路线按照工序集中的原则,克服了路线一的缺点,在粗基准选择上比较合理,先加工大端端面,减少对后面的加工所带来的误差。通过分析,最终选用路线2。第5章 确立切削用量及基本工时5.1工序2切削用量及其基本时间的确定 本工序为粗铣大小端侧面,所选用刀具为高速钢直齿三面刃铣刀。铣刀直径,宽度,齿数。 5.1.1 确定每齿进给量fz由表9。4-1知道X62卧室铣床的功率为,工艺系统刚性为中等,细齿
12、盘铣刀加工铸铁,查得。现取。 5.1.2 选择铣刀磨钝标准和耐用度由表9.4-7查得铣刀刀齿后到刀面最大磨损量为,耐用度。 5.1.3确定切削速度和工作台每分钟进给量 根据表9。4-8中的公式计算： （5-1） 式中, ,。 （5-2）根据X62型卧式铣床主轴转速表,查表4.2-9选择,实际切削速度,工作台没分钟进给粮为。 根据X62型卧式铣床主轴转速表,查文献1表4.2-40选择则实际的每齿进给量为 5.1.4基本时间 根据表6.2-7,三面铣刀铣平面的基本时间为 (5-3) 式中, , , ,5.2工序4切削用量及其基本时间的确定 5.2.1 确定进给量 本工序为钻孔,刀具为直柄麻花钻,钻
13、头直径,HBS200,根据表5-127,本孔加工要绞,根据表4.2-16,Z525立式钻床的进给量取。 5.2.2 确定切削速度 查 3.1, 则。 根据表4.2-15 取 则实际速度。 钻孔基本时间的确定 （5-4）式中, , 5.2.3 确定切削速度 v则根据表4.2-15 取实际速度。 5.2.4 基本时间的确定 根据表6.2-5 (5-5)式中, 5.3工序9切削用量及其基本时间的确定 本工序为粗铣螺纹孔下台阶端面,所选用刀具为高速钢直齿三面刃铣刀.铣刀直径,宽度,齿数。 5.3.1 确定每齿进给量由表9.4-1知道X62卧室铣床的功率为,工艺系统刚性为中等,细齿盘铣刀加工铸铁,查得.现取。
