機(jī)械制造課程設(shè)計說明書連桿體

1、課程設(shè)計任務(wù)書機(jī)械制造技術(shù)課程設(shè)計任務(wù)書1、設(shè)計題目：設(shè)計下表選定零件的機(jī)械加工工藝規(guī)程及指定關(guān)鍵工序的專用機(jī)床夾具。A轉(zhuǎn)速器盤E輸出軸 匚連桿體M換檔叉D油閥座H推動架 口填料箱蓋B氣門搖桿座F連接座J連桿蓋N左支座C尾座體G杠桿K操縱閥O軸承外殼2、設(shè)計要求：熟練使用計算機(jī)輔助（軟件自選）(1)毛坯圖、零件毛坯合圖各一（3或4號圖）(2)關(guān)鍵工序機(jī)械加工工藝規(guī)程卡片一（4號圖）(3)指定工序夾具裝配圖一（2或3號圖）(4)夾具部分零件圖12（圖幅自定）(5)設(shè)計說明書（一份）(6)夾具3D效果圖一（4號圖），獨立完成以上均需輸出，以書面交作業(yè)，不收軟盤。3、原始資料:零件圖樣一（參見課程設(shè)

2、計指導(dǎo)書及習(xí)題Page5266);生產(chǎn)綱領(lǐng)為6000件/年。所使用機(jī)床等根據(jù)需要自選，以通用機(jī)床為主。目錄序言 4PART1工藝設(shè)計 4第 1 章 零件的分析 41.1 零件的作用 41.2 零件的工藝分析 61.3 零件的生產(chǎn)類型 6第 2 章 毛坯的制造 62.1 確定毛坯的制造形式 62.1.1 選擇毛坯公差等級 72.1.2 鑄件收縮率 72.1.3 起模斜度 72.1.4 選擇澆注系統(tǒng)類型 72.1.5 確定澆道在鑄件上的位置 72.1.6 確定直澆道的位置和高度 82.2 各加工表面總余量 82.3 根據(jù)加工余量繪毛坯圖 9第 3 章 制定工藝路線 93.1 定位基準(zhǔn)的選擇 93.

3、2 各表面加工方法 103.2.1 結(jié)合面 103.2.2 凹槽面 103.2.3 螺栓孔 113.2.4 軸瓦鎖止口 113.2.5 端面 113.2.6 大頭中心孔 113.3 擬定工藝路線 113.4 工藝方案的比較與分析 123.5 選擇加工設(shè)備與工藝裝備 143.5.1 選擇機(jī)床 根據(jù)不同的工序選擇機(jī)床 143.5.2 選擇刀具 14第 4 章 機(jī)械加工工序設(shè)計 154.1 加工余量、工序尺寸及公差的確定 154.1.1 加工余量的確定 154.1.2 工序尺寸與公差的確定 154.2 切削用量及其基本時間的確定 174.2.1 工序二切削用量及其基本時間的確定 174.2.1.1

4、工序和刀具 174.2.1.2 確定每齒進(jìn)給量 fz 174.2.1.3 選擇銑刀磨鈍標(biāo)準(zhǔn)和耐用度 174.2.1.4 確定切削速度和工作臺每分鐘進(jìn)給量 174.2.1.5 基本時間 184.2.2 工序三切削用量及其基本時間的確定 184.2.2.1 切削用量 184.2.2.2 選擇銑刀磨鈍標(biāo)準(zhǔn)和耐用度 184.2.2.3 確定切削速度和工作臺每分鐘進(jìn)給量 184.2.2.4 基本時間 194.2.3 工序五切削用量及其基本時間的確定 194.2.3.1鉆孔切削用量 194.2.3.2 鉆孔基本時間的確定 194.2.3.3 擴(kuò)孔切削用量 204.2.4 工序八切削用量及其基本時間的確定

5、204.2.4.1銑軸瓦鎖止口，保證止口加工深度尺寸為 2.5mm 204.2.4.2 切削工時 20PART2夾具設(shè)計 201 問題的提出 212 定位基準(zhǔn)和定位方案 213 裝夾方案的選擇 214 切削力的計算 225 夾緊力的計算 236 定位誤差分析 23結(jié) 論 23課程設(shè)計總結(jié) 24參考文獻(xiàn) 25附表 1 機(jī)械加工工藝過程卡片 26序言機(jī)械制造工藝學(xué)課程設(shè)計是我們學(xué)習(xí)完大學(xué)階段的機(jī)械類基礎(chǔ)和技術(shù)基礎(chǔ)課以及專業(yè)課程之后的一個綜合課程， 它是將設(shè)計和制造知識有機(jī)的結(jié)合，并融合現(xiàn)階段機(jī)械制造業(yè)的實際生產(chǎn)情況和較先進(jìn)成熟的制造技術(shù)的應(yīng)用，而進(jìn)行的一次理論聯(lián)系實際的訓(xùn)練，通過本課程的訓(xùn)練，將有

6、助于我們對所學(xué)知識的理解；是在學(xué)完了機(jī)械 制造工藝學(xué)的理論課程之后，并進(jìn)行了生產(chǎn)實習(xí)的基礎(chǔ)上進(jìn)行的又一個實踐性教學(xué)環(huán)節(jié)。這次設(shè)計使我們能夠綜合運用機(jī)械制造工藝學(xué)中的基本理論，并結(jié)合生產(chǎn)實習(xí)中學(xué)到的實踐知識，獨立地分析和解決了零件制造工藝問題，設(shè)計了機(jī)床專用夾具這一典型的工藝裝備，提高了結(jié)構(gòu)設(shè)計能力，為今后的畢業(yè)設(shè)計及未來從事的工作打下了良好的基礎(chǔ)。由于能力有限，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。PART1工藝設(shè)計第1章零件的分析1.1零件的作用連桿是柴油機(jī)的重要零件之一。連桿體與連桿蓋通過螺栓連接成為一整體， 其大頭孔與曲軸相連接，將作用于活塞的氣體膨脹壓力傳給曲軸， 又

7、受曲軸而帶 動活塞壓縮汽缸中的氣體。連桿的作用是將活塞的往復(fù)運動轉(zhuǎn)變?yōu)榍S的旋轉(zhuǎn)運 動,并把作用在活塞組上的燃?xì)鈮毫鹘o曲軸 .所以，連桿除上下運動外，還左右 擺動作復(fù)雜的平面運動.連桿工作時，主要承受氣體壓力和往復(fù)慣性力所產(chǎn)生的交變載荷,要求它應(yīng)有足夠的疲勞強(qiáng)度和結(jié)構(gòu)剛度同時，由于連桿既是傳力零件 又是運動件，不能單靠加桿尺寸來提高其承載能力，須綜合材料選用、結(jié)構(gòu)設(shè)計、 熱處理及表面強(qiáng)化等因素來確保連桿的可靠性。零件圖如下所示:箕余丫110±0. 15*C-C材斡：QT450-10o圖1-1 零件圖1.2零件的工藝分析連桿體要求加工的平面有結(jié)合面、軸瓦鎖止口、螺栓孔、大頭中心孔、凹

8、槽以及端面。其中，零件的大頭中心孔和凹槽面粗糙度較低且精度要求較高，為主加工面，需要進(jìn)行較精密的加工過程，其余為次加工面，沒有必要進(jìn)行精密加工。 根據(jù)各面的粗糙度和公差等級確定不同的加工方式。1.3零件的生產(chǎn)類型依據(jù)設(shè)計題目知：年生產(chǎn)量為 6000件；結(jié)合生產(chǎn)實際，備品率a和廢品率B分別取和 ，代入N=Q(1+a %+B %)，得年生產(chǎn)綱領(lǐng)()件年其屬輕型零件，生產(chǎn)類型為大量生產(chǎn)。第2章毛坯的制造2.1確定毛坯的制造形式零件材料為QT450-100連桿的作用是將活塞的往復(fù)運動轉(zhuǎn)變?yōu)榍S的旋轉(zhuǎn) 運動并把作用在活塞組上的燃?xì)鈮毫鹘o曲軸。所以連桿除上下運動外還左右擺 動作復(fù)雜的平面運動連桿工作時主

9、要承受氣體壓力和往復(fù)慣性力所產(chǎn)生的交變 載荷要求它應(yīng)有足夠的疲勞強(qiáng)度和結(jié)構(gòu)剛度同時由于連桿既是傳力零件又是 運動件不能單靠加桿尺寸來提高其承載能力須綜合材料選用、結(jié)構(gòu)設(shè)計、熱處理及表面強(qiáng)化等因素來確保連桿的可靠性由于零件年產(chǎn)量為6660件，已達(dá)大批生產(chǎn)的水平，而且零件的輪廓尺寸不 大，故可采用鑄造成型。這從提高生產(chǎn)率、保證加工精度上考慮，也是應(yīng)該的。選擇毛坯公差等級查文獻(xiàn)2表3.28。這種鑄件的尺寸公差 CT為7-9級，加工余量RMA為F 級。鑄件收縮率查文獻(xiàn)3表3.3-7查得球墨鑄鐵收縮率為自由收縮 0.90.11，受阻收 縮0.60.8由于零件為簡單厚實鑄件視為自由收縮，取收縮率K=1.0

10、%KLg 100%Lg式中：Lm-模樣的工作面尺寸。Lg-鑄件的尺寸。起模斜度為了方便起模，在模樣、芯盒的出模方向要有一點的斜度，以免損壞型砂或砂芯。JB/T5015-91中得起模斜度為1: 30。選擇澆注系統(tǒng)類型由于鑄件為較小也不易氧化，故采用封閉式澆注系統(tǒng)。該系統(tǒng)具有較好的阻渣能力，可防止金屬液卷入氣體，消耗金屬少，清理方 便。確定澆道在鑄件上的位置采用底注澆注系統(tǒng)。其優(yōu)點有：澆道基本上在淹沒狀態(tài)下工作，充型平穩(wěn)， 可避免金屬液發(fā)生激濺、氧化及由此形成的鑄件缺陷確定直澆道的位置和高度HnB Ltg a= 600*tg7 ° =73.7由參考文獻(xiàn)1中有關(guān)面和孔加工的經(jīng)濟(jì)精度及機(jī)床能

11、達(dá)到的位置精度可 知，上述技術(shù)要可以達(dá)到的，零件的結(jié)構(gòu)工藝性也是可行的。2.2各加工表面總余量加工表面基本尺寸（mm加工余量等 級加工余量數(shù)值（mr）說明結(jié)合面28F2.5頂面降1級，單側(cè)加工（取 上行數(shù)據(jù)）端面43F2.0雙側(cè)加工81mm孔80F2.0孔降1級，雙側(cè)加工表2-1加工表面總余量由參考文獻(xiàn)1表2.3-9可得鑄件主要尺寸的公差，如表2-2所示。主要面尺寸零件尺寸總余量毛坯尺寸公差CT結(jié)合面282.530.51.8端面輪廓尺寸432.0+2.0472.081mm孔812.0+2.0772.2表2-2 主要毛坯尺寸及公差（mn）2.3根據(jù)加工余量繪毛坯圖Ur：埠圖2-2毛坯圖第3章制定

12、工藝路線3.1定位基準(zhǔn)的選擇精基準(zhǔn)的選擇：連桿的結(jié)合既是裝配基準(zhǔn)，又是設(shè)計基準(zhǔn)，用它們作精基準(zhǔn)， 能使加工遵循“基準(zhǔn)重合”的原則，實現(xiàn)箱體零件“一面兩孔”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(zhǔn)統(tǒng)一”的原則。 此外，結(jié)合面的面積較大，定位比較穩(wěn)定，夾緊方案也比較簡單、可靠，操作方 便。粗基準(zhǔn)的選擇：按照有關(guān)粗基準(zhǔn)的選擇原則，當(dāng)零件有不同加工表面時，應(yīng) 以這些不加工表面作粗基準(zhǔn)；若零件有若干個不加工表面時，則應(yīng)以與加工表面 要求相對位置精度較高的不加工表面作為粗基準(zhǔn)?，F(xiàn)選取兩個未鑄造孔12.5伽孔的下表面，R12外圓的圓弧不加工外輪廓表面作為基準(zhǔn)，此外還應(yīng)能

13、保證定 位準(zhǔn)確、夾緊可靠。最先進(jìn)行機(jī)械加工的表面是精基準(zhǔn)面 -結(jié)合面。方案一用兩支承釘支撐兩個未鑄造孔12.5伽孔的下表面，限制Z的移動和X的 旋轉(zhuǎn)這兩個自由度；用對活動動 V型塊夾緊R12的外圓表面，限制Y、X的移動 Z、Y的旋轉(zhuǎn)這四個自由度。用粗銑的方式加工連桿體結(jié)合面。以上端面為基準(zhǔn)， 對12.5伽孔的加工是先鉆孔再擴(kuò)孔，然進(jìn)行與連桿蓋配對加工其它孔和端面。用兩支承釘支撐連桿體的下表面，并預(yù)留出 12.5伽孔的位置，限制Z的 移動和X的旋轉(zhuǎn)這兩個自由度；用對活動動V型塊夾緊R12的外圓表面，限制丫、 X的移動，Z、丫的旋轉(zhuǎn)這四個自由度。以粗銑的方式加工連桿體結(jié)合面，以先鉆 孔后擴(kuò)孔的方式

14、加工12.5 mm的孔和前后端面。對于方案二：這樣加工，雖然減少了幾次裝夾，可減少裝夾輔助時間。但是 以初基準(zhǔn)面加工12.5伽的孔和前后端面，會產(chǎn)生較大誤差，不能保證鉆孔時 孔與結(jié)合面的垂直度。且裝夾時需預(yù)留12.5 m孔的位置，反而增加了裝夾難 度，同時使裝夾工具復(fù)雜化，降低了工作效率。方案一：完全克服了方案存在的缺點， 減小了加工誤差， 降低了對工人技術(shù) 的要求和工人的勞動強(qiáng)度， 使制造夾具的成本降低了。 同時也大大提高了加工效 率，提高了效益。3.2 各表面加工方法3.2.1 結(jié)合面未選定公差等級，根據(jù) GB1800-79規(guī)定其公差等級，按IT13加工，表面粗 糙度為Ra=6.3卩m ,

15、故用粗銑或粗刨，即可達(dá)到要求。但因刨加工時是單行程 加工，返回時不加工，只適合工件較長而窄的情況，而銑加工是連續(xù)切削，銑比 刨效率高，故選用銑加工。3.2.2 凹槽面公差等級為IT10，表面粗糙度為Ra=1.6卩m,應(yīng)采用粗銑，半精銑、精銑或 者粗刨、半精刨、精刨，才可達(dá)到要求。但因刨加工時是單行程加工，返回時不 加工，只適合工件較長而窄的情況，而銑加工是連續(xù)切削，銑比刨效率高，故選 用銑加工。3.2.3 螺栓孔未選定公差等級，根據(jù) GB1800-79規(guī)定其公差等級，按IT13加工，表面粗 糙度為Ra=6.3卩m ,采用鉆、擴(kuò)即可滿足要求。3.2.4 軸瓦鎖止口曲面未注公差等級，根據(jù) GB18

16、00-79規(guī)定其公差等級，按IT13加工，表面 粗糙度為Ra=6.3卩m兩側(cè)平面公差等級為IT11，未注明表面粗糙度，采用粗銑 或者粗刨即可。 但因刨加工時是單行程加工， 返回時不加工， 只適合工件較長而 窄的情況，而銑加工是連續(xù)切削，銑比刨效率高，故選用銑加工。3.2.5 端面公差等級為IT12，表面粗糙度為Ra=3.2卩m,采用粗銑、半精銑或者粗刨、 半精刨可達(dá)到要求。 但因刨加工時是單行程加工， 返回時不加工， 只適合工件較 長而窄的情況，而銑加工是連續(xù)切削，銑比刨效率高，故選用銑加工。3.2.6 大頭中心孔公差等級為IT6，表面粗糙度為Ra=1.6卩m,采用精鏜后，公差等級為IT7-9

17、 不能滿足要求，必須采用磨削加工，而精磨后，公差等級為 IT6-7 ，符合加工要 求，故采用粗鏜，半精鏜，粗磨，精磨。3.3 擬定工藝路線制定工藝路線的出發(fā)點， 應(yīng)當(dāng)是使零件的幾何形狀、 尺寸精度及位置精度等 技術(shù)要求能得到合理的保證。 機(jī)械加工順序的安排一般應(yīng)： 先粗后精，先面后孔， 先主后次，基面先行，熱處理按段穿插，檢驗按需安排。在生產(chǎn)綱領(lǐng)已確定為大 批生產(chǎn)的條件下， 可以考慮采用萬能性機(jī)床配以專用工夾具， 并盡量使工序集中 來提高生產(chǎn)率。除此以外，還應(yīng)當(dāng)考慮經(jīng)濟(jì)效益，以便使生產(chǎn)成本盡量下降。工藝路線方案一工序I粗銑結(jié)合面；工序U粗銑、半精銑、精銑凹槽面;工序川鉆、擴(kuò)至圖樣尺寸并锪12.

18、5 m的沉孔；工序W粗銑連桿體前后兩端面，留足余量；工序V鉗將連桿體與連桿蓋用螺栓鎖緊；工序切粗鏜、半精鏜81 m的孔、并倒角；工序半精銑連桿體兩端面；工序精鏜81 m的孔；工序毗粗銑軸瓦鎖止口；工序區(qū)檢杳工藝路線方案二工序I粗銑連桿體結(jié)合面；粗銑連桿體兩端面，留足余量；鉆 12.5mm孔（不到尺寸）；擴(kuò)12.5 mm的孔至圖樣尺寸，锪21.5 mm沉孔；工序U粗銑、半精銑、精銑連桿體凹槽面;工序川用螺栓將連體與連桿蓋鎖緊；工序W粗鏜、半精鏜81 m的孔、并倒角；工序V半精銑連桿體兩端，至圖上規(guī)定尺寸；工序切粗銑軸瓦鎖止口；工序粗磨、精磨81 m的孔；工序毗檢杳。3.4工藝方案的比較與分析上述

19、兩個工藝方案的特點在于：方案一是先加工連桿體結(jié)合面，然后以此為 基準(zhǔn)面，加工凹槽面，然后進(jìn)行鉆孔加工，接著與連桿蓋配對鎖緊進(jìn)行其它的加 工。方案二與方案一加工結(jié)合面是相同的， 但是明顯不同的是鉆孔和銑前后端面 的順序和定位方法。兩相對比，方案一的設(shè)計優(yōu)于方案二，以精基準(zhǔn)面加工12.5 m孔，使在一定的加工設(shè)備和加工條件下加工誤差降到最小，減少廢品。但是方 案也二不是完全沒有優(yōu)點，方案二的工序、工序毗就比方案一的優(yōu)越，將精加 工安排在最后，可以避免因為粗加工對精度的影響。 綜合考慮，保留方案一的優(yōu) 點，改進(jìn)方案二的缺點。具體工藝如下：工序I粗銑結(jié)合面；工序U粗銑、半精銑、精銑凹槽面；工序川鉆、擴(kuò)

20、至圖樣尺寸并锪12.5伽的沉孔；工序W粗銑、半精銑前后兩端面，留足余量；工序V鉗，將連桿體與連桿蓋用螺栓鎖緊；工序切用螺栓將連體與連桿蓋鎖緊；工序粗鏜、半精鏜81伽的孔、并倒角；工序毗銑軸瓦鎖止口 ；工序區(qū)粗磨、精磨81伽的孔；工序X檢查。以上加工方案大致看來還是合理的。但通過仔細(xì)考慮零件的技術(shù)要求以及可 能采取的加工手段之后，就會發(fā)現(xiàn)仍有問題。從上述工藝過程來看，很多的地方 沒有將粗、精加工分開，有點顯得不太合理。但是考慮本生產(chǎn)的實際條件，經(jīng)濟(jì) 加工精度的要求，同時該生產(chǎn)是大批量生產(chǎn)，要求叫高的生產(chǎn)率，工序W的粗精 就不分開。根據(jù)工序集中原則，使每個工序中包含盡可能多的工步容， 使總的工 序

21、數(shù)目減少，夾具的數(shù)目和裝夾的次數(shù)減少。節(jié)省裝夾的時間，大大提高了生產(chǎn) 效率，也可以減少因裝夾不正確產(chǎn)生的裝夾誤差。 因此工序U改為粗銑凹槽、粗 銑兩端面。同時將工序、工序X的粗精分開。另外，在上述方案中沒有任何熱處理方式，對于鑄件來說，這是不合理的。因為鑄造出來的毛坯還存在一些殘 余應(yīng)力和缺陷，只有通過熱處理方式才能消除。因而，添加調(diào)質(zhì)處理，改善上述存在的缺點。因此，最后的加工路線確定如下：工序I調(diào)質(zhì)工序U粗銑連桿體結(jié)合面工序川粗銑凹槽，粗銑連桿體兩端面工序W半精銑、精銑凹槽工序V鉆并擴(kuò)巾12.5的兩孔；锪沉頭孔工序切用螺栓將連體與連桿蓋鎖緊工序用芯軸定位，粗鏜、半精鏜巾81的孔，并倒角工序毗

22、粗銑軸瓦鎖止口工序區(qū)半精銑連桿體兩端面工序X粗磨81的大頭孔工序幻精磨巾81的大頭孔工序劉檢驗、入庫以上工藝過程見附說明書后的工藝卡片與圖紙部分。3.5 選擇加工設(shè)備與工藝裝備3.5.1 選擇機(jī)床 根據(jù)不同的工序選擇機(jī)床工序n>m是粗銑。各工序的工步數(shù)不多，成批生產(chǎn)不要求和高的生產(chǎn)率， 故選用立式銑床就來滿足要求。 本零件外輪廓尺寸不大， 精度要求不是很高， 選 用常用X5020A型銑床即可。工序W在凸臺上鉆兩個12.5的孔，位置要求不是很高，故可選用 Z525型 號立式鉆床。工序W是半精銑、精銑凹槽面，精度要求較高，故可選用X5032型銑床。工序是鏜連桿體81大頭孔，粗鏜、半精鏜精度要

23、求不高可選用 CA6140 臥式車床，半精鏜時采用 C616A型臥式車床。工序X是粗磨采用M2116A型圓磨床；工序幻是精磨，精磨時精度要求比較 高為IT6級，粗糙度值為Ra1.6,可選用M6020叭能磨床。工序區(qū)是粗銑軸瓦鎖止口，精度要求不是很高，選用常用的X5020A型銑床即可。3.5.2 選擇刀具根據(jù)不同的工序選擇刀具1、結(jié)合面和前后端面最大尺寸為134mm銑刀按文獻(xiàn)2選高速鋼錯齒三面 刃銑刀( GB/T1118-85)， D=160m，md=40mm， L=12mm， Z=24。凹槽面寬小于10mm深度為3.5mm,銑刀按文獻(xiàn)2選直柄立銑刀(GB/T1110-85), D=12mmL=

24、83mm Z=3 (粗銑),Z=4 (半精銑),Z=5 (精銑)。 軸瓦鎖止口選用圓角銑刀( GB/T6122-85)，R=25mmL=28mm Z=10。2、鏜刀的選擇，在車床上加工的工序，一般都選用硬質(zhì)合金鏜刀。加工鋼 質(zhì)零件采用YT類硬質(zhì)合金，查文獻(xiàn)3，粗加工用YT5,半精加工用YT15 , 精 加 工 用 YT30。 為 提 高 生 產(chǎn) 率 及 經(jīng) 濟(jì) 性 ， 應(yīng) 選 用 可 轉(zhuǎn) 位 車 刀 (GB5343.1-1985,GB5343.2-1985).3、鉆12.5的孔時，查文獻(xiàn)3表10.8-3選用直柄麻花鉆 (GB/T6135.3-1996), 擴(kuò)孔采用直柄擴(kuò)孔鉆( GB/T1141

25、-1984)。4、磨81大頭孔，選擇圓磨的砂輪，查文獻(xiàn)3表13.8-1選用平形砂輪代 號 P。第 4 章 機(jī)械加工工序設(shè)計4.1 加工余量、工序尺寸及公差的確定4.1.1 加工余量的確定加工余量的確定采用查表法， 主要以工廠生產(chǎn)實踐和實驗研究積累經(jīng)驗所制 成的手冊和表格為基礎(chǔ)，并結(jié)合實際加工情況加工糾正確定加工余量。查文獻(xiàn) 1 表 2.3-59 查得各端面的加工表面的工序余量。粗加工工序余量由總余量減去后續(xù)各半精加工和精加工的工序余量之和而求得。4.1.2 工序尺寸與公差的確定大頭孔加工工序的分析：精磨后工序基本尺寸為81mn,其他各工序其本尺寸依次為：粗磨 80.9mm-0.3mm=80.6

26、mm半精鏜 80.6mm-1.5mm=79.1mm粗鏜 79.1mm-2.1mm=77mm確定各工序的加工精度和表面粗糙度并匯于下表中:加工表面工序名 稱工序間 余量/mm工序工序基本尺寸/mm標(biāo)注工序尺寸公差/mm經(jīng)濟(jì)精度/mm表面粗糙度/卩m結(jié)合面粗銃2.5h13 (0.330)Ra6.32828.3 -0.33毛坯-28+2.5=30.530.5 ± 1.5凹 槽 面精銃0.1h8 (0.0180)Ra1.63.53.5 -0.05半精銃0.3h11 (0)Ra6.33.5-0.1=3.43.4 °-0.075粗銃3.1h13 (0)Ra12.53.4-0.3=3.1

27、3.1 -0.18毛坯一3.1-3.1=0兩端面半精銃0.6A A/ 0.16、h11 (0)Ra3.243043 -0.16粗銃3.4h13 (0)Ra12.543+0.6=43.643.6 -0.39毛坯一43.6+3.4=4747 ± 1.5 12.5孔擴(kuò)1.5.-/ 0.18 、h12 (0)Ra6.312.5工“-0.18 12.50鉆11h13 (0)Ra12.512.5-1.5=11木八0.2711 0毛坯一11-1 仁081大頭孔精磨0.12 / 0.021、 h6 (0)Ra0.881工一 0。02181 0粗磨0.3h8 ( 0.0540)Ra3.281-0.1=

28、80.9 80.9 0.054 0半精鏜1.5h1 1 ( 0.22 0)Ra6.380.9-0.3=80.6 80.6 0.22 0粗鏜2.1h12 (0)Ra12.580.6-1.5=79.1豐 rc a 0.30 79.10毛坯一79.1-2.1=77 77 ± 1.5軸瓦鎖止口粗銃2.5.-z 0.14 、h13 (0)Ra6.32.52.5 0.14 0毛坯一一2.5-2.5=0表4-1各工序的加工精度和表面粗糙度4.2切削用量及其基本時間的確定421工序二切削用量及其基本時間的確定421.1 工序和刀具本工序為粗銑大端結(jié)合面，所選用刀具為高速鋼錯齒三面刃銑刀 (GB/T1

29、118-85)， D=160m，d=40mm L=12mm Z=24。4.2.1.2 確定每齒進(jìn)給量fz由文獻(xiàn)2表9.4-1知道X5020A型立式銑床的功率為3KV，工藝系統(tǒng)剛性為 中等，細(xì)齒盤銑刀加工鑄鐵，查得銑削進(jìn)給量af =0.150.30mm/z?，F(xiàn)取 a =0.20mm/z.選擇銑刀磨鈍標(biāo)準(zhǔn)和耐用度由文獻(xiàn)2表9.4-7查得銑刀刀齒后到刀面最大磨損量為0.15mm,耐用度T=150min。確定切削速度和工作臺每分鐘進(jìn)給量根據(jù)文獻(xiàn)29-105的公式計算：CvdpvkV Tma同忒zPv k查文獻(xiàn)2表9.4-7、表9.4-8、表9.4-11可得式中 C v=40， qv=0.2，X/=0.

30、1， yv=0.4， UV=0.5， Pv=0.1， m=0.15, T=150, kv=0.94且 ap為銑削深度即工件銑削面寬度為 57mm aw為銑削寬度即工件加 工余量為 2.5mm af =0.20mm/z.V=30.2m/mi n=0.5m/sn=60.1r/min，此為銑刀工作時的最大速度根據(jù)X5020A型銑床主軸轉(zhuǎn)速表，選擇n=40r/min實際切削速度v=0.33m/s工作臺每分鐘進(jìn)給量為a=af Zn=192mm/min因X5020A型立式銑床工作臺進(jìn) 給量級數(shù)為無極，此計算結(jié)果為實際結(jié)果。4.2.1.5基本時間根據(jù)文獻(xiàn)2表9.2-7，三面銑刀銑平面的基本時間為T=-a式中

31、1=47,T=0.24mi n=14.69s工序三切削用量及其基本時間的確定4.2.2.1 切削用量本工序為粗銑上端槽，所選用刀具為直柄立銑刀（ GB/T1110-85）, D=12mm L=83mmZ=3（粗銑），Z=4（半精銑），Z=5（精銑）。由文獻(xiàn)2表9.4-1知道X5020A 型銑床的功率為 3KVy工藝系統(tǒng)剛性為中等，細(xì)齒盤銑刀加工鑄鐵，查得f z=0.150.30mm/z?，F(xiàn)取 fz=0.20mm/z.選擇銑刀磨鈍標(biāo)準(zhǔn)和耐用度由文獻(xiàn)2表9.4-7查得銑刀刀齒后到刀面最大磨損量為 0.200.25mm,耐用度 T=180mi n。4.2.2.3 確定切削速度和工作臺每分鐘進(jìn)給量根據(jù)

32、文獻(xiàn)29-105的公式計算：Cvd孕,vkm Xv yv Uv Pv v T ap af aw z查文獻(xiàn)2表9.4-7、表9.4-8、表9.4-11可得式中 C v=40, qv=0.2 , X/=0.1 , yv=0.4 , U=0.5 , Pv=0.1 , m=0.15, T=150, kv=0.94 V=24.2m/mi n1000vn=38.5r/m ind根據(jù)X5020A型銑床主軸轉(zhuǎn)速表，查文獻(xiàn)2表9.2-9選擇實際切削速度v=23.6mm/s工作臺每分鐘進(jìn)給糧為 a=af Z n=1 n=37.5r/mi n=80mm/mi n根據(jù)X5020A型銑床主軸轉(zhuǎn)速表，查文獻(xiàn)2表9.2-4

33、0選擇a=150m m/min,則實際的每齒進(jìn)給量為af =0.17m/zm4.2.2.4 基本時間根據(jù)文獻(xiàn)2表9.2-7，三面銑刀銑平面的基本時間為T_l l1 l2Tda2si n(a/2)式中 l_43,l i_82,l 2=2, T_0.85min_51s工序五切削用量及其基本時間的確定鉆孔切削用量確定進(jìn)給量f本工序為鉆孔，刀具為直柄麻花鉆，鉆頭直徑d°_18, HBSV200根據(jù)文獻(xiàn)3 表 5-127，f_0.610.75,本孔加工要絞，f_0.61/20.75/2, 根據(jù)1表 4.2-16， Z525型號立式鉆床的進(jìn)給量取f_0.36.確定切削速度v查文獻(xiàn)63.1 ，v_

34、35m/min 則 n_1000X 35/( nX 18)_619r/min 根據(jù)文獻(xiàn)1表4.2-15 取n_545r/min 則實際速度v_30.8m/min鉆孔基本時間的確定l |1|2T_ fnl_43,l 1_(D/2)ctgk r+(12)_9 X 0.6+(12)_7l 2=0T=0.25mi n=15.29s423.3擴(kuò)孔切削用量確定進(jìn)給量f本工序為擴(kuò)孔，f= (1.21.8 ) f 鉆，二(1.21.8 )X 0.36=0.4320.648 根據(jù) 1表 4.2-16，進(jìn)給量取 f=0.48mm/r確定切削速度vv=(1/21/3)v鉆=17.519.6m/min則 n=186.

35、6281.5 根據(jù)文獻(xiàn)1表 4.2-15 取 n=272r/min實際速度v=16.9m/min基本時間的確定根據(jù)文獻(xiàn)1表6.2-5fn1=43,1 1=(D-d/2)ctgk r+(12)=(19.8-18)X ctg59 °+(12)=212=4 T=22s工序八切削用量及其基本時間的確定銑軸瓦鎖止口，保證止口加工深度尺寸為2.5mm每齒進(jìn)給量fz=0.08mm/z,切削速度：參考有關(guān)手冊，確定 Ve=23m/mi n,采用圓角銑刀(GB/T6122-85)，R=25mmL=28mmZ=10,查參考文獻(xiàn)1d w=50, 齒數(shù)z=10,機(jī)床選用X5020A型銑床。根據(jù)機(jī)床使用說明書

36、，取nw=50r/min.故實際切削速度為 v= n dwnw/1000=3.14 X 50X 50/1000=7.85m/min當(dāng) nw=50r/min 時，工作臺的每分鐘進(jìn)給量 a=af nw=0.08 X 14X 50=56mm/min 查機(jī)床說明書，選擇 af=63mm/min切削工時進(jìn)給長度 l=2.5mm T m=3.3/63=0.052minPART2夾具設(shè)計1 問題的提出為了提高勞動生產(chǎn)率， 保證加工質(zhì)量， 降低勞動強(qiáng)度， 需要設(shè)計專用夾具進(jìn) 行各個工序的加工。經(jīng)過同組成員協(xié)商，決定由本人設(shè)計第u道工序一一粗銑大 端結(jié)合面的銑床夾具。本夾具將用于 X5020A型銑床，刀具為高速

37、鋼錯齒三面刃 銑刀( GB/T1118-85)， D=160m，m d=40mm， L=12mm， Z=24。本夾具主要用來粗銑結(jié)合面， 在次道工序之前未進(jìn)行任何加工。 因此，在本 道工序加工時， 主要應(yīng)考慮如何提高勞動生產(chǎn)效率， 降低勞動強(qiáng)度， 而精度則不 是主要問題但是也保證的一個因素。2 定位基準(zhǔn)和定位方案由零件圖可知， 應(yīng)以不加工的圓柱凸臺下表面和外圓表面為粗基準(zhǔn)， 結(jié)合面 為未標(biāo)注加工公差要求，根據(jù)GB1800-79規(guī)定其公差等，按IT13加工，Ra=6.3um 加工相對寬松。用兩支承板支撐連桿體圓柱凸臺下表面， 限制Z的移動X的旋轉(zhuǎn) 丫的旋轉(zhuǎn)這三個自由度；用一壓板壓緊81大頭孔底部

38、，限制丫的移動和Z的旋 轉(zhuǎn)，零件在X的移動方向未限制，但不會影響加工過程。3 裝夾方案的選擇方案一：用兩塊支承板定位R12圓柱體外圓下端面，用一壓板壓緊壓緊81 大頭孔底部，一次裝夾加工一個工件。方案二：兩連桿體毛坯件沿大頭孔軸向放置， 用兩塊較長支承板定位兩工件 定位R12圓柱體外圓下端面，用一壓板壓緊壓緊81大頭孔底部，一次裝夾加 工兩個工件。3-1夾具定位原理圖方案比較：兩方案的裝夾都能保證加工精度的要求， 但是方案一中由一個壓 板壓緊一個工件，在設(shè)計壓板時結(jié)構(gòu)較復(fù)雜。方案二中用一個壓板壓緊兩毛胚件 使，可利用兩工件的相互位置關(guān)系，在長條形壓板中間開孔，用一個螺釘將壓板 和工件固定在夾具

39、座上，使夾具結(jié)構(gòu)更簡單。而且，在一次安裝完成兩個工件的 加工，可減少裝夾時間和對刀時間，從而大大提高了生產(chǎn)效率，降低了生產(chǎn)成本, 故選擇方案二的裝夾方案。4切削力的計算刀具：高速鋼錯齒三面刃銑刀(GB/T1118-85), D=160mmd=40mmL=12mmZ=24。根據(jù)文獻(xiàn)29-105的公式計算：d；FnWFFz查文獻(xiàn)2表9.4-10可知式中cf=294，xF=1.0， yf =0.65， uf=0.83， do =160mm，wF =0， qF =0.83，z=24;且 ap為銑削深度即工件銑削面寬度為57mm aw為銑削寬度即工件加工余量為2.5mm af =0.20mm/z.查文獻(xiàn)

40、2表9.4-10可知 心=0.94Fz=446.1(N)查文獻(xiàn)2表9.2-26可知 =20F =Fz sin =152.5NF =Fz cos =419.2N在計算切削力時，必須把安全系數(shù)考慮在。 其中：K 0 為基本安全系數(shù) 1.5 ； K 1為加工性質(zhì)系數(shù) 1.1 ； K 2 為刀具鈍化系數(shù) 1.1 ；K 3 為斷續(xù)切削系數(shù) 1.1 。 F = K0 X K1 X K2 X K3 X Fz=1.5 X 1.1 X 1.1 X 1.1 X 446.1=890.7 ( N)5 夾緊力的計算夾緊力 Wk =W*K式中Wk :實際所需的夾緊力（N）;W在一定條件下，由靜力平衡計算出的理論夾緊力（N

41、）;K:安全系數(shù)。Ko:考慮工件材料及加工余量均勻性的基本安全系數(shù)取K0=1.21.5K1 :加工性質(zhì)，粗加工取K1=1.2K2:刀具鈍化程度K 3:切削特點，連續(xù)切削取K3=1.0K4 :夾緊力的穩(wěn)定性，手動夾緊K4=1.3K5: 手動夾緊時的手柄位置，操作方便取K5=1.0K6:僅有力矩使工作回轉(zhuǎn)時工件與支承面的接觸情況，接觸點確定取K6=1.0K=K0* K1* K2* K3*K4* K5* K6=1.3*1.2*1.0*1.0*1.3*1.0*1.0=2.028Wk =604.7N6 定位誤差分析此道工序為平面支承定位，且工序基準(zhǔn)與定位基準(zhǔn)重合，可認(rèn)為基準(zhǔn)位移 誤差為零，故定位誤差為零。根據(jù)生產(chǎn)綱領(lǐng)的要求， 本工件為大量生產(chǎn)， 為提高生產(chǎn)效率，