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連桿蓋加工工藝及夾具設(shè)計
1 課題研究的目的和意義
連桿蓋主要零件加工工藝及夾具設(shè)計是本人在基本完成大學的學習任務(wù)后完成的一次由理論轉(zhuǎn)化為實際生產(chǎn)的一個過程，將我在大學期間學習到的東西全部整合到一起運用到實踐當中去，使本人對自己所學的專業(yè)知識，專業(yè)技能，和專業(yè)所從事的方向有了更深層次的學習與了解，為我以后的工作打下基礎(chǔ)。機械加工工藝主要是實現(xiàn)產(chǎn)品的設(shè)計，保證產(chǎn)品質(zhì)量，節(jié)約能源，降低成本的重要手段，是企業(yè)進行生產(chǎn)準備，計劃調(diào)度，加工操作，生產(chǎn)安全，技術(shù)檢測和健全勞動組織的重要依據(jù)。然而夾具在制造系統(tǒng)中也是一個非常重要的組成部分，好的夾具可以提高勞動生產(chǎn)率，保證和提高加工精度，降低生產(chǎn)成本，還可以擴大機床的使用范圍，而這個連桿蓋主要零件的精度，材料的好壞，加工的工藝將直接影響到發(fā)動機的使用效率和壽命，所以本次設(shè)計要實現(xiàn)產(chǎn)品的設(shè)計，保證產(chǎn)品質(zhì)量還要在保證產(chǎn)品加工精度的同時提高生產(chǎn)率，節(jié)約成本。
2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
2.1國外研究現(xiàn)狀
工業(yè)設(shè)計是人類社會發(fā)展和科學技術(shù)進步的產(chǎn)物，從英國莫里斯的“工藝美術(shù)運動”，到德國的包豪斯設(shè)計革命以及美國的廣泛傳播與推廣，工業(yè)設(shè)計經(jīng)過了醞釀，探索，形成，發(fā)展百余年的歷史滄桑。時至今日，工業(yè)設(shè)計已成為一門獨立的專業(yè)學科，并且有一套完整的研究體系。
1980 年國際工業(yè)設(shè)計協(xié)會理事會（ICSID）給工業(yè)作了明確定義：“就批量生產(chǎn)的工業(yè)產(chǎn)品而言，憑借訓練，技術(shù)知識，經(jīng)驗及視覺感受，而預示材料、結(jié)構(gòu)、構(gòu) 造、形態(tài)、色彩、表面加工，裝飾以新的品質(zhì)和規(guī)格，叫做工業(yè)設(shè)計。根據(jù)當時的具體情況，工業(yè)設(shè)計師應(yīng)在上述工業(yè)產(chǎn)品全部側(cè)面或其中幾個方面進行工作，而且 需要工業(yè)設(shè)計師對包裝、宣傳、展示，市場開發(fā)等問題的解決付出自己的技術(shù)知識和經(jīng)驗以及視覺評價能力時，這也屬于工業(yè)設(shè)計的范疇”。
材料、結(jié)構(gòu)、 工藝是產(chǎn)品設(shè)計的物質(zhì)技術(shù)基礎(chǔ)，一方面，技術(shù)制約著設(shè)計；另一方面，技術(shù)也推動著設(shè)計。從設(shè)計美學的觀點看，技術(shù)不僅僅是物質(zhì)基礎(chǔ)還具有其本身的“功能” 作用，只要善于應(yīng)用材料的特性，予以相應(yīng)的結(jié)構(gòu)形式和適當?shù)募庸すに?，就能夠?chuàng)造出實用，美觀，經(jīng)濟的產(chǎn)品，即在產(chǎn)品中發(fā)揮技術(shù)潛在的“功能”。
任 何設(shè)計都是時代的產(chǎn)物，它的不同的面貌，不同的特征反映著不同歷史時期的科學技術(shù)水平。技術(shù)是產(chǎn)品形態(tài)發(fā)展的先導，新材料，新工藝的出現(xiàn)，必然給產(chǎn)品帶來 新的結(jié)構(gòu)，新的形態(tài)和新的造型風格。材料，加工工藝，結(jié)構(gòu)，產(chǎn)品形象有機地聯(lián)系在一起的，某個環(huán)節(jié)的變革，便會引起整個機體的變化。
2.2 國內(nèi)研究現(xiàn)狀
改革開放以來，隨著中國與世界的接軌，中國不斷的引進了西方先進的加工技術(shù)，而且隨著世界科技的飛速發(fā)展，數(shù)控機床，加工中心，柔性制造單元，柔性制造系統(tǒng)等一系列高端設(shè)備得以廣泛的運用，使得我國的加工精度和加工方法也發(fā)生了革命性的改變。產(chǎn)品更新?lián)Q代的加快，產(chǎn)品需求的多樣化，是制造業(yè)面臨巨大挑戰(zhàn)，特別像連桿蓋主要零件這種不規(guī)則零件就出現(xiàn)了重大問題，現(xiàn)階段連桿蓋主要零件零件加工還打不到自動化加工，它的工藝好需要人工畫線的方法來保證，而零件的裝夾也是通過人工來完成的，所以現(xiàn)階段我國對連桿蓋主要零件這種不規(guī)則零件的加工的效率還是比較低的階段。夾具方面人們也從過去傳統(tǒng)的夾具的裝夾，定位，刀具的引導定位為夾具的裝夾和定位，隨著數(shù)字化加工設(shè)備的擴大化，已經(jīng)將夾具的引導刀具功能完全替代，給今后的夾具的快速裝夾與定位提出了更高的要求。
近年來，機械制造工藝有著飛速的發(fā)展。比如，應(yīng)用人工智能選擇零件的工藝規(guī)程。因為特種加工的微觀物理過程非常復雜，往往涉及電磁場、熱力學、流體力學、電化學等諸多領(lǐng)域，其加工機理的理論研究極其困難,通常很難用簡單的解析式來表達。近年來，雖然各國學者采用各種理論對不同的特種加工技術(shù)進行了深入的研究，并取得了卓越的理論成就，但離定量的實際應(yīng)用尚有一定的距離。然而采用每一種特種加工方法所獲得的加工精度和表面 質(zhì)量與加工條件參數(shù)間都有其規(guī)律。因此，目前常采用研究傳統(tǒng)切削加工機理的實驗統(tǒng)計方 法來了解特種加工的工藝規(guī)律，以便實際應(yīng)用，但還缺乏系統(tǒng)性。受其限制，目前特種加工 的工藝參數(shù)只能憑經(jīng)驗選取，還難以實現(xiàn)最優(yōu)化和自動化，例如，電火花成形電極的沉入式 加工工藝，它在占電火花成形機床總數(shù)95%以上的非數(shù)控電火花成形加工機床和較大尺寸的模具型腔加工中得到廣泛應(yīng)用。雖然已有學者對其CAD、CAPP和CAM原理開展了一些研究，并取得了一些成果，但由于工藝數(shù)據(jù)的缺乏，仍未有成熟的商品化的CAD/CAM系統(tǒng)問世。通常 只能采用手工的方法或部分借助于CAD造型、部分生成復雜電極的三維型面數(shù)據(jù)。隨著模糊 數(shù)學、神經(jīng)元網(wǎng)絡(luò)及專家系統(tǒng)等多種人工智能技術(shù)的成熟發(fā)展，人們開始嘗試利用這一技術(shù) 來建立加工效果和加工條件之間的定量化的精度、效率、經(jīng)濟性等實驗?zāi)Ｐ?，并得到了初?的成果。因此，通過實驗建模，將典型加工實例和加工經(jīng)驗作為知識存儲起來，建立描述特 種加工工藝規(guī)律的可擴展性開放系統(tǒng)的條件已經(jīng)成熟。并為進一步開展特種加工加工工藝過程的計算機模擬，應(yīng)用人工智能選擇零件的工藝規(guī)程和虛擬加工奠定基礎(chǔ)。
同時，在機械加工過程中，夾具占有非常重要的地位，它可靠地保證了工件的加工精度，提高了加工效率，減輕了勞動的強度，夾具的設(shè)計過程中，應(yīng)深入生產(chǎn)實際，（對工件的圖紙，工藝文件，生產(chǎn)綱領(lǐng)等分析），精心調(diào)查研究，吸取國內(nèi)外的先進技術(shù)，制訂出合理的設(shè)計方案。
我們都知道減少停工檢修期是提高生產(chǎn)力、使生產(chǎn)能力利用系數(shù)最大化的一項重要因素。然而零件加工過程中的精確定位和裝夾的重復精度也是改進效率和質(zhì)量的關(guān)鍵。譬如柔性加工中心的產(chǎn)生就是為了減少產(chǎn)品循環(huán)周期。
目前中國制造業(yè)發(fā)展迅猛，以前的我國制造業(yè)普遍使用剛性專機加工各種各樣的零部件，導致改型和生產(chǎn)個零部件周期較長。隨著我國制造業(yè)發(fā)展和各種各種零件的需求與日俱增，加工設(shè)備和工藝也向著柔性化的方向轉(zhuǎn)變。加工裝備的柔性概念和需求主要體現(xiàn)在對設(shè)備快速性和適應(yīng)性的需求上，因此制造商不得不尋求柔性和產(chǎn)量之間的最佳組合。當然，在滿足了柔性的條件下、也有著不同的解決方案，如：模塊化、可變換化、可重新配置化、在線兼容性等。不論采用哪種方案，使用高性能的液壓夾具都顯得尤為重要，現(xiàn)在，柔性專機、可重新配置的機床及專用加工中心的組合應(yīng)用，使得發(fā)動機零件的加工變得越來越柔性化，具體情況取決于每個加工項目的產(chǎn)量配額
使用液壓夾具的主要優(yōu)勢是能節(jié)省夾緊和松卸工件時所花的大量的時間。有關(guān)統(tǒng)計資料表明液壓夾緊相比機械夾緊節(jié)省90%~95%的時間，縮小了生產(chǎn)循環(huán)周期，從而增加了產(chǎn)量也就意味著降低了成本。
當加工一長型鋁合金零件時，刀具通過時旋轉(zhuǎn)油缸可快速讓開，刀具通過后可快速復位。液壓夾具系統(tǒng)的第二項重要特點是可實現(xiàn)非常高的定位精度。關(guān)鍵在于夾緊力在定位和夾緊過程中保持恒定不變。從而確保了同一道工序下的加工質(zhì)量一致性。由于變形造成的廢品率將會微乎其微。
夾具是機械加工不可缺少的部件，在機床技術(shù)向高速、高效、精密、復合、智能、環(huán)保方向發(fā)展的帶動下，夾具技術(shù)正朝著高精、高效、模塊、組合、通用、經(jīng)濟的方向發(fā)展
3 設(shè)計思路
通過網(wǎng)絡(luò)、期刊、教材、廠家資料及國內(nèi)外相關(guān)文獻查閱。根據(jù)要求完成對連桿蓋主要零件加工工藝和夾具設(shè)計系統(tǒng)設(shè)計。完成設(shè)計圖紙的繪制并進行相關(guān)校核工作，完成設(shè)計說明書的編寫。
、連桿蓋主要零件加工工藝
1、 制訂連桿蓋主要零件加工工藝規(guī)程，關(guān)鍵是工序的劃分和定位基準的選擇。在設(shè)計開始的過程中，我們必須要認真分析零件圖，了解其連桿蓋主要零件零件的結(jié)構(gòu)特點和相關(guān)的技術(shù)要求，對連桿蓋主要零件零件的每一個細節(jié)，都應(yīng)仔細的分析，如連桿蓋主要零件加工表面的平行度、粗糙度、垂直度，特別是要注意連桿蓋主要零件零件各孔系自身精度（同連桿蓋主要零件度、圓度、粗糙度等）和它們的相互位置精度（連桿蓋主要零件線之間的平行度、垂直度以及連桿蓋主要零件線與平面之間的平行度、垂直度等要求），連桿蓋主要零件零件的尺寸是整個零件加工的關(guān)鍵，必須弄清連桿蓋主要零件零件的每一個尺寸。繪制零件圖是一個重點，同時因為連桿蓋主要零件零件比較復雜,所以也是一個難點。我們采用autoCAD軟件繪制零件圖，一方面增加我們對零件的了解認識，另一方面增加我們對autoCAD軟件的熟悉。
工序的劃分
確定加工順序和工序內(nèi)容，安排工序的集中和分散程度，劃分工序階段，這項工作與生產(chǎn)綱領(lǐng)有密切關(guān)系，具體可以根據(jù)生產(chǎn)類型、零件的結(jié)構(gòu)特點、技術(shù)要求和機床設(shè)備等。生產(chǎn)條件確定工藝過程的工序次數(shù)；如批量小時可采用在通用機床上工序集中原則，批量大時即可按工序分散原則，組織流水線生產(chǎn)，也可利用高生產(chǎn)率的通用設(shè)備，按工序集中原則組織生產(chǎn)。
2、夾具設(shè)計可能遇到的問題：
工件定位是否正確，定位精度是否滿足要求，工件夾緊牢固是否可靠等等。
工件在夾具中的定位精度，主要與定位基準是否與工序基準重合、定位基準與定位元件的配合狀況等因素有關(guān)，可提高夾具的制造精度，減少配合間隙，就能提高夾具在機床上的定位精度，夾具中出現(xiàn)過定位時，可通過撤消多余定位元件，使多余定位元件失去限制重復自由度的能力，增加過定位元件與定位基準的配合間隙等辦法來解決。
夾緊必須可靠，但夾緊力不可過大，以免工件或夾具產(chǎn)生過大變形?？刹捎枚帱c夾緊或在工件鋼性薄弱部位安放適當?shù)妮o助支撐。夾具的設(shè)計必須要保證夾具的定位準確和機構(gòu)合理,考慮夾具的定位誤差和安裝誤差。我們將通過對工件與夾具的認真分析,結(jié)合一些夾具的具體設(shè)計事例,查閱相關(guān)的夾具設(shè)計資料,聯(lián)系在工廠看到的一些連桿蓋主要零件零件加工的夾具來解決這些問題.
上述即為遇到困難的解決措施
3、 本課題擬采用的研究手段（途徑）和可行性分析
根據(jù)不同的研究對象擬采用不同的研究手段（途徑），本課題包括兩方面內(nèi)容：
連桿蓋主要零件加工工藝的設(shè)計和夾具設(shè)計
制定工藝規(guī)程的研究途徑和可行性分析
毛坯的選擇：
根據(jù)生產(chǎn)綱領(lǐng)和零件結(jié)構(gòu)選擇毛坯，毛坯的類型一般在零件圖上已有規(guī)定。對于鑄件和鍛件應(yīng)了解其分模面、澆口、冒口位置和拔模率，以便在選擇定位基準和計算加工余量時有所考慮。如果毛坯是棒料或型材，則按其標準確定尺寸規(guī)格，并決定每批加工件數(shù)。
毛坯的種類和其質(zhì)量對機械加工的質(zhì)量有密切的關(guān)系。同時對提高勞動生產(chǎn)率、節(jié)約材料、降低成本有很大的影響。擬訂工藝路線：
表示零件的加工順序及加工方法，分出工序，安裝或工位及工步等。并選擇各工序所使用的機床型號、刀具、夾具及量具等。擬訂工藝路線從實際出發(fā)，理論聯(lián)系實際和工人結(jié)合起來。常常需要提出幾個方案，進行分析比較后再確定。
計算切削用量、加工余量及工時定額：
查閱《切削用量手冊》等資料并進行計算確定。目前，對單件小批量生產(chǎn)不規(guī)定切削用量，而是由操作工人根據(jù)經(jīng)驗自行選定，但對于自動線和流水線，為保證生產(chǎn)的節(jié)拍，必須規(guī)定切削用量，并不能隨意改變。計算加工余量、工序尺寸及公差是要控制各工序的加工質(zhì)量以保證最終加工質(zhì)量。工時定額一般按各工廠的實際經(jīng)驗積累起來的統(tǒng)計資料來估算。隨著生產(chǎn)的發(fā)展，工藝的改進，新工藝，新技術(shù)的不斷出現(xiàn)，工時定額應(yīng)進行相應(yīng)的修改。
對機械加工工藝規(guī)程基本要求可歸結(jié)為質(zhì)量、生產(chǎn)率和經(jīng)濟性。雖然有時互相矛盾，但只要把它們處理好，就會成為一個統(tǒng)一體。在三個要求中，質(zhì)量是首要的。質(zhì)量表現(xiàn)在機械產(chǎn)品的各項技術(shù)性能指標，質(zhì)量不能保證，根本談不上數(shù)量；質(zhì)量和生產(chǎn)率之間是密切聯(lián)系的，在保證質(zhì)量的前提下，應(yīng)該不斷地最大限度地提高生產(chǎn)率，滿足生產(chǎn)量的要求。如果兩者矛盾，則生產(chǎn)率要服從于質(zhì)量，應(yīng)在保證質(zhì)量的前提下解決生產(chǎn)率問題。在保證質(zhì)量的前提下，應(yīng)盡可能的節(jié)約耗費，減少投資，降低制造成本，這就是經(jīng)濟性。
因此，連桿蓋主要零件的工藝規(guī)程研究途徑應(yīng)該體現(xiàn)質(zhì)量、生產(chǎn)率和經(jīng)濟性的統(tǒng)一，達到經(jīng)濟合理及可行的最優(yōu)方案。
夾具設(shè)計的研究途徑和可行性分析
連桿蓋主要零件、銑、鉆等工序使用的專用夾具，此類夾具的特點是針對性強、結(jié)構(gòu)緊湊、操作簡便、生產(chǎn)率高。
夾具設(shè)計最關(guān)鍵是要求對工件定位正確，且滿足定位精度要求。為了解決此問題，首先得了解影響定位精度的因素。然后采取措施解決具體的問題。如定位基準與定位元件的配合狀況和影響定位精度，那么可以提高夾具的制造精度，減小配合間隙就能提高夾具在機床上的定位精度。
除此之外，選擇夾具的類型與結(jié)構(gòu)型式必須與零件生產(chǎn)批量大小相適應(yīng)，夾具結(jié)構(gòu)與零部件應(yīng)具有足夠的剛度和強度，從而保證夾具操作方便、夾緊可靠、使用安全、并有合理的裝卸空間。
課題研究的主要方法：
（1） 搜集資料，了解并掌握連桿蓋主要零件加工工藝結(jié)構(gòu)和工作原理。
（2） 確定設(shè)計大體思路，撰寫開題報告，要求完成具體的設(shè)計內(nèi)容及計算。
（3） 根據(jù)設(shè)計任務(wù)書的要求，熟悉相關(guān)軟件AutoCAD，確定設(shè)計方法及設(shè)計要點。按要求完成完整的設(shè)計計劃及預期達到的結(jié)果，進行相關(guān)設(shè)計及計算。
（4） 對所設(shè)計夾具設(shè)計相關(guān)校核，準備相關(guān)資料。
（5） 對設(shè)計說明書初稿進行相關(guān)格式修改，對設(shè)計圖紙并進行修改。
研究過程中的主要問題和解決的方法：
4 工作進度與安排
2.15—3.15 理解和消化課題內(nèi)容，完成課題的調(diào)研、開題報告、翻譯、文獻綜的撰寫等；
3.16—4.01 完成連桿蓋主要零件的工藝工裝設(shè)計與優(yōu)化方案；
4.02—4.15 完成連桿蓋主要零件的工藝工裝設(shè)計與優(yōu)化參數(shù)計算；
4.16—4.20 完成連桿蓋主要零件的工藝工裝設(shè)計與優(yōu)化各元件設(shè)計；
4.21—5.15 連桿蓋主要零件的工藝工裝裝配圖和主要零件圖設(shè)計；
5.16—5.31 完成論文的撰寫和答辯準備工作。
參考文獻
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6
畢業(yè)論文（設(shè)計）
文獻綜述
論文題目 連桿蓋加工工藝及夾具設(shè)計
學 院
專 業(yè)
姓 名 xxxxxxxx
學 號 xxxxxxxxxxxxx
指導教師
2014年3月10日
文獻綜述
1、 前言
機械加工工藝規(guī)程是規(guī)定產(chǎn)品或零部件機械加工工藝過程和操作方法等的工藝文件，是一切有關(guān)工生產(chǎn)人員都應(yīng)嚴格執(zhí)行、認真貫徹的紀律性文件。生產(chǎn)規(guī)模的大小、工藝水平的高低以及解決各種工藝問題的方法和手段都要通過機械加工工藝規(guī)程來體現(xiàn)。而機床夾具是在機床上用以裝夾工件的一種裝置，其作用是使工件相對于機床或刀具有個正確的位置，并在加工過程中保持這個位置不變。它們的研究對機械工業(yè)有著很重要的意義。
機械的加工工藝及夾具設(shè)計是在完成了大學的全部課程之后，進行的一次理論聯(lián)系實際的綜合運用，使我對專業(yè)知識、技能有了進一步的提高，為以后從事專業(yè)技術(shù)的工作打下基礎(chǔ)。機械加工工藝是實現(xiàn)產(chǎn)品設(shè)計，保證產(chǎn)品質(zhì)量、節(jié)約能源、降低成本的重要手段，是企業(yè)進行生產(chǎn)準備，計劃調(diào)度、加工操作、生產(chǎn)安全、技術(shù)檢測和健全勞動組織的重要依據(jù)，也是企業(yè)上品種、上質(zhì)量、上水平，加速產(chǎn)品更新，提高經(jīng)濟效益的技術(shù)保證。然而夾具又是制造系統(tǒng)的重要組成部分，不論是傳統(tǒng)制造，還是現(xiàn)代制造系統(tǒng)，夾具都是十分重要的。因此，好的夾具設(shè)計可以提高產(chǎn)品勞動生產(chǎn)率，保證和提高加工精度，降低生產(chǎn)成本等，還可以擴大機床的使用范圍，從而使產(chǎn)品在保證精度的前提下提高效率、降低成本。當今激烈的市場競爭和企業(yè)信息化的要求,企業(yè)對夾具的設(shè)計及制造提出了更高的要求。
2、 發(fā)展歷史
從1949年以來，我國機械工業(yè)有了很大的發(fā)展，已經(jīng)成為工業(yè)中產(chǎn)品門類比較齊全、具有相當規(guī)模和一定技術(shù)基礎(chǔ)的產(chǎn)業(yè)部門之一，其機械加工和夾具也有很大的發(fā)展，但是與工業(yè)發(fā)達國家相比，我們這方面的水平還存在著階段性的差距，主要表現(xiàn)在機械產(chǎn)品質(zhì)量和水平不夠高，加工工藝過程不合理，夾具應(yīng)用也比較少，使其加工工人勞動強度大，加工出來的產(chǎn)品也不理想。
夾具從產(chǎn)生到現(xiàn)在，大約可以分為三個階段：第一個階段主要表現(xiàn)在夾具與人的結(jié)合上，這是夾具主要是作為人的單純的輔助工具，是加工過程加速和趨于完善；第二階段，夾具成為人與機床之間的橋梁，夾具的機能發(fā)生變化，它主要用于工件的定位和夾，夾具與操作人員改進工作及機床性能的提高有著密切的關(guān)系，所以對夾具引起了重視；第三階段表現(xiàn)為夾具與機床的結(jié)合，夾具作為機床的一部分，成為機械加工緊。人們越來越認識到中不可缺少的工藝裝備。
3、 發(fā)展現(xiàn)狀
長期以來，加工工藝編制是由工藝人員憑經(jīng)驗進行的。如果由幾位工藝員各自編制同一個零件的工藝規(guī)程，其方案一般各不相同，而且很可能都不是最佳方案。這是因為工藝設(shè)計涉及的因素多，因果關(guān)系錯綜復雜。CAPP將是機械加工工藝的發(fā)展趨勢，它不僅提高了工藝設(shè)計的質(zhì)量，而且使工藝人員從繁瑣重復的工作中擺脫出來，集中精力去考慮提高工藝水平和產(chǎn)品質(zhì)量問題。
制造業(yè)是國民經(jīng)濟的基礎(chǔ)，隨著以計算機技術(shù)為主導的現(xiàn)代科學技術(shù)的迅速發(fā)展，以“時間驅(qū)動”為特征的市場競爭、產(chǎn)品更新?lián)Q代的加快、商品需求的多樣化、用戶素質(zhì)的提高等使制造業(yè)面臨著巨大的挑戰(zhàn)，特別像后鋼板彈簧吊耳類不規(guī)則零件的加工就出現(xiàn)了一些問題，在現(xiàn)階段像后鋼板彈簧吊耳類的加工還沒達到現(xiàn)代自動化的水平。在現(xiàn)代的中小批量生產(chǎn)中，它的加工工藝還需人工畫線的方法來保證其精度，而對工件的裝夾也是通過人工的方法進行的。因此我國對后鋼板彈簧吊耳類不規(guī)則零件的加工還處于效率低、成本高的階段。
機床夾具最早出現(xiàn)在18世紀后期。隨著科學技術(shù)的不斷進步，夾具已從一種輔助工具發(fā)展成為門類齊全的工藝裝備。
國際生產(chǎn)研究協(xié)會的統(tǒng)計表明，目前中、小批多品種生產(chǎn)的工件品種已占工件種類總數(shù)的85％左右。現(xiàn)代生產(chǎn)要求企業(yè)所制造的產(chǎn)品品種經(jīng)常更新?lián)Q代，以適應(yīng)市場的需求與競爭。然而，一般企業(yè)都仍習慣于大量采用傳統(tǒng)的專用夾具，一般在具有中等生產(chǎn)能力的工廠里，約擁有數(shù)千甚至近萬套專用夾具；另一方面，在多品種生產(chǎn)的企業(yè)中，每隔3～4年就要更新50～80％左右專用夾具，而夾具的實際磨損量僅為10～20％左右。特別是近年來，數(shù)控機床、加工中心、成組技術(shù)、柔性制造系統(tǒng)（FMS）等新加工技術(shù)的應(yīng)用，對機床夾具提出了如下新的要求：
1）能迅速而方便地裝備新產(chǎn)品的投產(chǎn)，以縮短生產(chǎn)準備周期，降低生產(chǎn)成本；
2）能裝夾一組具有相似性特征的工件；
3）能適用于精密加工的高精度機床夾具；
4）能適用于各種現(xiàn)代化制造技術(shù)的新型機床夾具；
5）采用以液壓站等為動力源的高效夾緊裝置，以進一步減輕勞動強度和提高勞動生產(chǎn)率；
6）提高機床夾具的標準化程度。
4、發(fā)展趨勢
隨著機械工業(yè)的迅速發(fā)展，對產(chǎn)品的品種和生產(chǎn)率提出了愈來愈高的要求，使多品種，中小批生產(chǎn)作為機械生產(chǎn)的主流，為了適應(yīng)機械生產(chǎn)的這種發(fā)展趨勢，必然對機床夾具提出更高的要求。特別像后鋼板彈簧吊耳類不規(guī)則零件的加工還處于落后階段。在今后的發(fā)展過程中，應(yīng)大力推廣使用組合夾具、半組合夾具、可調(diào)夾具，尤其是成組夾具。在機床技術(shù)向高速、高效、精密、復合、智能、環(huán)保方向發(fā)展的帶動下，夾具技術(shù)正朝著高精高效模塊組合通用經(jīng)濟方向發(fā)展。
（1）特種加工 它是指一些物理的、化學的加工方法，如電火花加工、電解加工、超聲波加工、激光加工、離子束加工等。特種加工方法的主要對象是難加工材料的加工，如金剛石、陶瓷等超硬材料的加工，其加工精度可達分子級加工單位或原子級加工單位，所以它又常常是精密加工和超精密加工的重要手段。特種加工與傳統(tǒng)加工相結(jié)合的復合加工有較大的發(fā)展前途。
（2）快速成形 利用離散、堆積成形概念，可將一個三維實體分解為若干二維實體制造出來，再經(jīng)堆積而構(gòu)成三維實體。
（3）精密工程 它包括精密加工的超精密加工技術(shù)、微細加工和超微細加工技術(shù)、微型機械和納米技術(shù)等方面。當前，以納米技術(shù)為代表的超精密加工技術(shù)和以微細加工為手段的微型機械技術(shù)有重要意義，它們代表了這一時期精密工程的方向。
（4）傳統(tǒng)加工工藝的改造和革新 這一方面的技術(shù)潛力很大，如高速切削、超高速切削、強力磨削、超硬材料磨具的出現(xiàn)都對加工理論的發(fā)展、加工質(zhì)量和效率的提高有重要意義。另一方面，舊設(shè)備的改造和挖潛，如普通機床改造成數(shù)控機床等，對機械工業(yè)的發(fā)展和提高是不容忽視的。
5、設(shè)計面臨的問題
在設(shè)計中，需要對零件加工工藝方案和夾具進行設(shè)計，在確定加工工藝方案時，可能會出現(xiàn)工藝路線的不合理，甚至出現(xiàn)不能保證加工所要求達到的精度。在進行夾具設(shè)計時，可能因定位基準選擇不合理，出現(xiàn)過定位或欠定位造成加工的零件的精度得不到保證。在選擇夾緊機構(gòu)時由于機構(gòu)的大小，尺寸等不合理，而達不到夾緊的目的，也可能因夾緊力作用點或作用面的位置不合理而使工件產(chǎn)生翻轉(zhuǎn)。所以在設(shè)計過程中應(yīng)制訂多套方案，以供比較選擇最優(yōu)，同時還要多請教指導老師和同學，并多查閱相關(guān)的書籍來盡可能好的完成設(shè)計。
6、總結(jié)
在機械制造中，為完成需要的加工工序、裝配工序及檢驗工序等，使用著大量的夾具。利用夾具，可以提高勞動生產(chǎn)率，提高加工精度，減少廢品，可以擴大機床的工藝范圍，改善操作的勞動條件。因此，夾具是機械制造中的一項重要的工藝裝備。夾具設(shè)計的基礎(chǔ)理論一個好的機床夾具，首先要保證能加工出合格的產(chǎn)品。為此，所設(shè)計的夾具首先應(yīng)滿足以下兩項要求：第一，在未受外力作用時，加工件對刀具和機床應(yīng)保持正確的位置，即加工件應(yīng)有正確的定位。第二，在加工過程中，作用于加工件上的各種外力，不應(yīng)當破壞加工件原有的正確定位，即對加工件應(yīng)有正確的夾緊。
綜上，機械加工藝及夾具隨著科技的發(fā)展都使計算機技術(shù)、數(shù)控技術(shù)、控制論及系統(tǒng)工程與制造技術(shù)的結(jié)合為制造系統(tǒng)，形成現(xiàn)代制造工程學。而物料流、能量流、信息流是組成制造系統(tǒng)的三個基本要素?，F(xiàn)代加工都為集成化的系統(tǒng)加工，這雖減輕了工人的勞動強度，但同時對工人的知識水平要求較高。這需要我們?nèi)轿坏恼J知現(xiàn)代科技知識。因此，在以后的學習中需要我們?nèi)轿坏膶W習其各個相關(guān)領(lǐng)域的知識，不能只注重一點，為將來的人才戰(zhàn)略提出了新的要求。
參考文獻
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學院
畢業(yè)設(shè)計
課 題：
連桿蓋加工工藝及夾具設(shè)計
專 題：
專 業(yè)：
機械制造及自動化
學 生 姓 名：
班 級：
學 號：
指 導 教 師：
完 成 時 間：
摘 要
我設(shè)計的是基于連桿蓋零件的加工工藝和自設(shè)計一些工序的專用夾具設(shè)計。平面及孔系是這個零件的主要加工表面。通常情況下是這樣做的。平面的加工精度要比孔系的加工精度更加容易掌控制。由此我們可以得出。我的設(shè)計按先面后孔的順序?；鶞蔬x擇以連桿蓋的輸入軸和輸出軸的支承孔作為粗基準。以底面與兩個工藝孔作為精基準。我在此采用坐標法鏜孔對支承孔系作出加工。組合機床貫穿于設(shè)計的整個加工性過程。我選用的專用夾具，它的結(jié)構(gòu)可以不必自鎖，由此我們可以得出生產(chǎn)效率較高，我的設(shè)計適合大數(shù)量、流水線上的加工。
關(guān)鍵詞：連桿蓋類零件；工藝；夾具；
ABSTRACT
My design is the chemical pipe parts machining process and special fixture design process design based on self. The plane and a series of hole is the main processing surface of the part. As is usually the case to do so. The accuracy of the flat surface to machining accuracy than holes easier control. We can draw. My design on the surface after the first hole sequence. Datum selection to the supporting hole seat angle gear input shaft and the output shaft as a rough benchmark. Main processes arrangements to support holes for positioning and processing the top plane.The bottom surface and the two holes as a precision technology base. I hereby use coordinate boring to make processing of bearing hole. Combination machine tool throughout the machining process design. Special fixture I use, its structure can not be locked, so we can get high production efficiency, I design suitable for processing large quantity, on the assembly line.
Keywords: chemical pipe parts; technology; fixture;
目 錄
摘 要 II
ABSTRACT III
第1章 機械加工工藝規(guī)程設(shè)計 2
1.1 零件的分析 2
1.1.1 零件的作用 2
1.1.2 零件的工藝分析 2
1.2 連桿蓋問題和工藝過程措施 3
1.2.1 孔和平面的加工順序 3
1.2.2 孔系加工方案選擇 3
1.3 連桿蓋加工定位基準的選擇 3
1.3.1 粗基準的選擇 3
1.3.2 精基準的選擇 3
1.4 連桿蓋加工主要工序安排 4
1.5 機械加工余量數(shù)值、工序尺寸及毛坯尺寸的確定 7
1.6 毛坯種類的選擇 8
1.7 選擇加工設(shè)備和工藝裝備 8
1.7.1 機床選用 8
1.7.2 選擇刀具 8
1.7.3 選擇量具 8
1.8 機械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的確定 8
1.9確定切削用量及基本工時【機動時間】 10
1.10 時間給定額度計算及生產(chǎn)安排 19
第2章 銑結(jié)合面夾具設(shè)計 21
2.1研究原始質(zhì)料 21
2.2定位基準的選擇 21
2.3 切削力及夾緊分析計算 21
2.4 誤差分析與計算 22
2.5 零、部件的設(shè)計與選用 23
2.5.1定位銷選用 23
2.5.2 定向鍵與對刀裝置設(shè)計 24
2.6 夾具設(shè)計及操作的簡要說明 25
總 結(jié) 27
參考文獻 28
致 謝 29
江陰職業(yè)技術(shù)學院畢業(yè)設(shè)計
26
第1章 機械加工工藝規(guī)程設(shè)計
1.1 零件的分析
1.1.1 零件的作用
題目給出的零件是連桿蓋。保證各安裝孔之間的中心距及平行度是它的主要作用，并保證部件正確安裝。
圖1.1 零件圖
1.1.2 零件的工藝分析
我們從連桿蓋零件圖了解到。連桿蓋零件，需要加工有四平面。支承孔系在前后端面上。支承孔系在二邊的端面。此外，表面還需加工一系列孔可分三組加工表面。分析請看下面：
【1】左端面加工表面加工面。表面包含有：左端面的加工；粗糙度，
【2】右端面加工表面加工面。表面包含有：右端面的加工；加工孔。
【3】凸臺面加工平面加工面。
1.2 連桿蓋問題和工藝過程措施
我們從以上詳細分析可得知。連桿蓋加工表面是平面孔系。通常情況下是這樣的，孔系的加工精度要比平面的加工精度較難掌控。
由于是大生產(chǎn)量生產(chǎn)。 要考慮因素如何滿足提高加工過程中的效率問題。
1.2.1 孔和平面的加工順序
對于連桿蓋零件，加工順序是先面后孔。其次，首先先加工面可以去除鑄件不均勻表面，進而為孔加工提供前提，也有利于保護刀具。連桿蓋零件的加工工藝應(yīng)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。
1.2.2 孔系加工方案選擇
通過連桿蓋孔系加工方案，應(yīng)選擇符合加工方法。我們不僅要在設(shè)計時考慮加工精度與及加工效率方面，我們也要考慮經(jīng)濟方面。
依照連桿蓋要求顯示和生產(chǎn)力的要求，目前應(yīng)用在鏜床夾具鏜床組合適于。
【1】用鏜模法鏜孔
在大批量生產(chǎn)中，加工連桿蓋孔系通常是在組合鏜床的鏜模。加工孔鏜夾具在設(shè)計和制造要求。 當鏜桿的鏜套引導鏜，鏜模的精度直接保證鑰匙孔的精度。
【2】用坐標法鏜孔
在現(xiàn)代生產(chǎn)中，不僅要求產(chǎn)品的生產(chǎn)率高，而且可以實現(xiàn)大的品種和數(shù)量，和產(chǎn)品的升級換代，所需時間短。 普通的鏜模加工，生產(chǎn)成本高，周期長，難滿足要求，和坐標鏜可以滿足這一要求。 鏜加工模板還需要利用坐標鏜床。
1.3 連桿蓋加工定位基準的選擇
1.3.1 粗基準的選擇
粗基準選擇應(yīng)當滿足下列要求：
【1】保證每個重要支持均勻的加工余量數(shù)值數(shù)值。
【2】保證零件和管壁有一定的差距。
為了滿足要求，主要支持應(yīng)作主要參考孔。作粗基準輸入軸和輸出軸。 因此，主軸承孔的精定位，孔的加工余量數(shù)值數(shù)值必須統(tǒng)一。因與孔的位置，墻是相同的核心的位置。 孔的余量數(shù)值數(shù)值均勻保證余量數(shù)值數(shù)值均勻。
1.3.2 精基準的選擇
連桿蓋孔與孔，孔與平面，平面與平面的位置。從孔與孔的位置，孔與平面，平面與平面的位置。從管底座零件圖的分析，支撐孔平行并覆蓋大面積的平面與主軸，適合用作精基準。 但與平面定位只能三自由度的限制，如果使用一二孔定位方法對典型的全過程，基本能夠滿足定位要求的參考。 最后，雖然它是裝配基準通油管底座地，但因它是對垂直主軸承孔的基礎(chǔ)。
1.4 連桿蓋加工主要工序安排
用于零件的批量生產(chǎn)，總是首先產(chǎn)生均勻的基準?；艿奶幚淼牡谝徊绞翘幚硪粋€統(tǒng)一的基礎(chǔ)。 具體安排第一孔定位粗后，加工頂平面。第二步是定位兩個工藝孔。 由于頂面處理后到管道基礎(chǔ)處理已經(jīng)完成，除了個人的過程，作定位基準。 因此，孔底面也應(yīng)在兩個工藝孔加工工藝處理。
工序安排應(yīng)該是盡可能地先加工表面然后再加工孔。首先粗加工面，然后粗加工孔。 螺紋孔鉆床的鉆頭，切削力大，也應(yīng)在粗加工階段完成。 對于工件，需要精加工是支持前孔與平面結(jié)束后。 依照以上原則應(yīng)該先完成加工平面加工孔，但在本裝置實際生產(chǎn)不易保證孔和端面互相垂直的。 因此，工藝方案實際上是用于精加工軸承孔，從而支持擴孔芯棒定位端處理，所以容易保證的端部的圖紙上的全跳動公差。 螺紋孔攻絲時，切削力小，可以分散在后期階段。
加工完成后，還要檢驗入庫等操作，衛(wèi)生打掃干凈。
：
工藝路線一：
工序1：鑄造毛坯。
工序2：無損探傷，查是否有夾渣，氣孔，疏松等缺陷：清理毛刺、飛邊，涂漆。
工序3：人工時效處理。
工序4：劃桿身中心線，以及大小頭孔的中心線。
工序5：按線加工，精銑連桿大小頭兩平面，互為基準（加工中多翻轉(zhuǎn)幾次）至尺寸43-0.20 -0.36mm。
工序6：重劃大小頭孔中心線，并選擇一個面為基面。
工序7：以基面定位，按線找正，粗鏜大小頭孔，分別為?78±0.05mm,
?17±0.05mm.
工序8：以基面定位，按線找正，精鏜大頭孔到?81+0.021 0mm。并定其軸線為基準A。
工序9：以大頭孔、基面定位，借助側(cè)面裝夾工件，精鏜小頭孔至
?20+0.023 0mm。并保證中心距為85+0.1 0mm，以及對基準A的平行度為0.01mm。
工序10：磨大頭孔內(nèi)表面的溝槽 砂輪R25mm，磨削深度2.5mm。車倒角1*45度。
工序11：以基面、側(cè)面和小頭孔定位裝夾工件，按照大頭孔的中心線用鋸片銑刀將連桿切開，并對連桿做好標記。
工序12：以基面、連桿體側(cè)面和分割面裝夾工件，銑削兩個臺階面，保證臺階面的距離為94 0 -0.023mm，深度3.5+0.05 0mm，以及對基準A的對稱度為0.3mm。
鉆兩邊的底孔?10mm，保證中心距為110±0.15。
工序13：由鉗工鉸孔2-M12-6H。
工序14：以連桿分割面、基面定位裝夾，銑削溝槽 寬15+0.15 +0.05mm，R67mm的盤形銑刀。對基準B的對稱度為0.01mm。
工序15：用微型銑刀銑內(nèi)溝槽 直徑?21+0.28 0mm，寬1.1+0.12 0 mm，兩溝槽距離37+0.15 0mm。
工序16：車倒角0.5*45度。
工序17：檢查各個部分的尺寸和精度。
工藝路線二：
工序1：鑄造毛坯。
工序2：無損探傷，查是否有夾渣，氣孔，疏松等缺陷：清理毛刺、飛邊，涂漆。
工序3：人工時效處理。
工序4：劃桿身中心線，以及大小頭孔的中心線。
工序5：按線加工，精銑連桿大小頭兩平面，互為基準（加工中多翻轉(zhuǎn)幾次）至尺寸43-0.20 -0.36mm。
工序6：重劃大小頭孔中心線，并選擇一個面為基面。
工序7：以基面定位，按線找正，粗鏜大小頭孔，分別為?78±0.05mm,
?17±0.05mm.
工序8：以基面定位，按線找正，精鏜大頭孔到?81+0.021 0mm。并定其軸線為基準A。
工序9：以大頭孔、基面定位，借助側(cè)面裝夾工件，精鏜小頭孔至
?20+0.023 0mm。并保證中心距為85+0.1 0mm，以及對基準A的平行度為0.01mm。
工序10：磨大頭孔內(nèi)表面的溝槽 砂輪R25mm，磨削深度2.5mm。車倒角1*45度。
工序11：以基面、側(cè)面和小頭孔定位裝夾工件，按照大頭孔的中心線用鋸片銑刀將連桿切開，并對連桿做好標記。
工序12：以基面、連桿體側(cè)面和分割面裝夾工件，銑削兩個臺階面，保證臺階面的距離為94 0 -0.023mm，深度3.5+0.05 0mm，以及對基準A的對稱度為0.3mm。
鉆兩邊的底孔?10mm，保證中心距為110±0.15。
工序13：由鉗工鉸孔2-M12-6H。
工序14：以連桿分割面、基面定位裝夾，銑削溝槽 寬15+0.15 +0.05mm，R67mm的盤形銑刀。對基準B的對稱度為0.01mm。
工序15：用微型銑刀銑內(nèi)溝槽 直徑?21+0.28 0mm，寬1.1+0.12 0 mm，兩溝槽距離37+0.15 0mm。
工序16：車倒角0.5*45度。
工序17：檢查各個部分的尺寸和精度。
上面方法大概合理，但發(fā)現(xiàn)仍有問題
方案一端面的加工采取銑削。
方案二端面改成車床加工。需設(shè)計專用夾具對銑端面加工，改成這種法子，我們就可以可直接用三爪卡盤來裝夾，減少成本。
以上工藝過程詳見卡片。
工序1：鑄造毛坯。
工序2：無損探傷，查是否有夾渣，氣孔，疏松等缺陷：清理毛刺、飛邊，涂漆。
工序3：人工時效處理。
工序4：劃桿身中心線，以及大小頭孔的中心線。
工序5：按線加工，精銑連桿大小頭兩平面，互為基準（加工中多翻轉(zhuǎn)幾次）至尺寸43-0.20 -0.36mm。
工序6：重劃大小頭孔中心線，并選擇一個面為基面。
工序7：以基面定位，按線找正，粗鏜大小頭孔，分別為?78±0.05mm,
?17±0.05mm.
工序8：以基面定位，按線找正，精鏜大頭孔到?81+0.021 0mm。并定其軸線為基準A。
工序9：以大頭孔、基面定位，借助側(cè)面裝夾工件，精鏜小頭孔至
?20+0.023 0mm。并保證中心距為85+0.1 0mm，以及對基準A的平行度為0.01mm。
工序10：磨大頭孔內(nèi)表面的溝槽 砂輪R25mm，磨削深度2.5mm。車倒角1*45度。
工序11：以基面、側(cè)面和小頭孔定位裝夾工件，按照大頭孔的中心線用鋸片銑刀將連桿切開，并對連桿做好標記。
工序12：以基面、連桿體側(cè)面和分割面裝夾工件，銑削兩個臺階面，保證臺階面的距離為94 0 -0.023mm，深度3.5+0.05 0mm，以及對基準A的對稱度為0.3mm。
鉆兩邊的底孔?10mm，保證中心距為110±0.15。
工序13：由鉗工鉸孔2-M12-6H。
工序14：以連桿分割面、基面定位裝夾，銑削溝槽 寬15+0.15 +0.05mm，R67mm的盤形銑刀。對基準B的對稱度為0.01mm。
工序15：用微型銑刀銑內(nèi)溝槽 直徑?21+0.28 0mm，寬1.1+0.12 0 mm，兩溝槽距離37+0.15 0mm。
工序16：車倒角0.5*45度。
工序17：檢查各個部分的尺寸和精度。
1.5 機械加工余量數(shù)值、工序尺寸及毛坯尺寸的確定
“連桿蓋”采用灰鑄鐵質(zhì)料。HT200，硬度HB 170—241，大量產(chǎn)，鑄造毛坯。
【1】凸臺面的加工余量數(shù)值。
頂面工序分粗、精銑。各工步余量數(shù)值請看下面：
粗銑：其余量數(shù)值值定量是，現(xiàn)取。粗銑平面時厚度偏差取。
精銑：其余量數(shù)值值定量是。
【2】端面孔
毛坯為實心，不沖孔。確定工序尺寸及加工余量數(shù)值為：
【3】左右端面加工余量數(shù)值。
前后端面被分成以下幾種粗銑、半精銑、半精銑、精銑。余量數(shù)值請看下面：
粗銑：余量數(shù)值定量是，現(xiàn)取。
半精銑：余量數(shù)值值取為。
精銑：余量數(shù)值取為。
鑄件毛坯的基本尺寸為，鑄件尺寸公差CT7。鑄件尺寸公差為。
【4】兩側(cè)面孔加工余量數(shù)值
毛坯為實心，不沖孔。孔加工余量數(shù)值為：
鉆孔：
1.6 毛坯種類的選擇
零件材料為，鑄造是液態(tài)成形的所帶有的特征，適應(yīng)性強等優(yōu)點，適用于不同重量，不同厚度的鑄件，也適用于不同的金屬，特別是能制造形狀復雜的鑄件。
依照零件ZG35，批量生產(chǎn)，形狀結(jié)構(gòu)并不是很困難，中等大小，技術(shù)要求比較低，我們選鑄造毛坯。
工件右端面機加工余量數(shù)值3mm；
工件左端面機加工余量數(shù)值3mm；
繪制毛坯圖 詳見附圖：毛坯圖
1.7 選擇加工設(shè)備和工藝裝備
1.7.1 機床選用
面加工采用是粗銑，精銑。 每個過程步驟的數(shù)量不多，大批量生產(chǎn)，所以臥式銑床選擇能滿足要求。 這一部分概述了尺寸精度，屬于中等的要求，最常見的銑床的選擇。
鉆孔過程中，選用Z525搖臂鉆床。
1.7.2 選擇刀具
①.車床上加工,普遍情況下用硬質(zhì)合金車刀以及鏜刀。加工刀具用YG6類硬質(zhì)合金車刀，也可選可轉(zhuǎn)位車刀。為了提高生產(chǎn)率和經(jīng)濟，可以選擇銑刀【gb5343.1-85，gb5343.2-85】。
②.選用高速鋼麻花鉆。
1.7.3 選擇量具
一般采用常規(guī)。量具方法一是測量儀器選擇的不確定性；二是依照測量極限誤差測量裝置的選擇。二是依照測量極限誤差測量裝置的選擇。使用一種即可。
1.8 機械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的確定
“連接座” 零件材料為HT200，查T200密度ρ=7.2～7.3【】，重量約為2。
表1-1 機械加工車間的生產(chǎn)性質(zhì)
生產(chǎn)類別
年產(chǎn)量[件]
重型
【>2000千克】
中型
【100~2000千克】
輕型
【<100千克】
單件
5以下
10以下
100以下
小批
5~100
10~200
100~500
中批
100~300
200~500
500~5000
大批
300~1000
500~5000
5000~50000
大量
1000以上
5000以上
50000以上
依照數(shù)據(jù)，不少于30?~?50每月，毛坯重量2＜100，鑒定為大批量的生產(chǎn)。依照生產(chǎn)綱領(lǐng)，鑄造類所帶有的特征主要是生產(chǎn)率高，適用大批生產(chǎn)。機器砂模造型鑄件。
表1-2生產(chǎn)鑄件公差等級
鑄造方法
公差等級CT
灰鑄鐵
砂型人工造形
11~13
砂型機器造型及殼型
8~10
金屬型
7~9
低壓鑄造
7~9
熔模鑄造
5~7
適合選擇公差等級為7級【金屬型】。
1-3 鑄件尺寸公差數(shù)值
鑄件基本尺寸
公差等級CT
大于
至
8
63
100
160
100
160
250
1.6
1.8
2.0
在查表基本鑄件的尺寸超過100至160，8級公差值的公差水平為1.8。
表1-4 鑄鐵件加工余量數(shù)值請看下面
鑄件尺寸
余量數(shù)值等級 6
澆注時的位置
>120~250
6.0
4.0
頂、側(cè)面
底 面
機械加工余量的鑄造孔依照澆注在頂表面加工余量選擇位置。
依據(jù)最先知道的數(shù)據(jù)及處理技術(shù)，加工余量，毛坯尺寸加工表面得以確定。
1.9確定切削用量及基本工時【機動時間】
工序1：無切削加工，無需計算
工序2：無切削加工，無需計算
工序3：連桿大小頭兩平面
機床：銑床X52K
刀具：端面銑刀，粗齒銑刀。
因其單邊余量數(shù)值：Z=2.2mm
所以銑削深度：
平面的余量數(shù)值：Z=1.0mm
銑削深度：
每一齒進給量：取：取銑削速度
每一齒進給量：取，取銑削速度
機床主軸轉(zhuǎn)速：
實際銑削速度：
進給量：
工作臺每分進給量：
：
切削工時
被切削層長度：由毛坯尺寸了解到，
刀具切入長度：
刀具切出長度：取
走刀次數(shù)為1
機動時間：
機動時間：
所以該工序總機動時間
工序4：銑連桿大小頭兩平面。
機床：銑床X52K
刀具：端面細齒銑刀
因其單邊余量數(shù)值：Z=2.2mm
所以銑削深度：
平面一邊余量數(shù)值：Z=1.0mm
銑削深度：
每齒進給量： ，取銑削速度
每齒進給量： ：取銑削速度
機床主軸轉(zhuǎn)速：
取
實際銑削速度：
進給量：
工作臺60秒進給量：
被切削層長度：由毛坯尺寸了解到，
刀具切入長度：精銑時
刀具切出長度：取
走刀次數(shù)為1
機動時間：
機動時間：
所以該工序總機動時間
工序5：鉆、擴、鉸孔。
機床：立式鉆床Z525
刀具：高速鋼錐柄麻花鉆頭。
切削深度：
進給量： 。
切削速度： 。
機床主軸轉(zhuǎn)速：
，
取
所以實際切削速度：
切削工時
被切削層長度：
刀具切入長度：
刀具切出長度： 取
走刀次數(shù)為1
機動時間：
⑵ 擴孔
刀具：選擇硬質(zhì)合金錐柄麻花擴孔鉆頭。
片型號：E403
切削深度：
進給量：取。
切削速度：取。
機床主軸轉(zhuǎn)速：
所以實際切削速度：
切削工時
被切削層長度：
刀具切入長度有：
刀具切出長度： ，取
走刀次數(shù)為1
機動時間：
⑶ 鉸孔
刀具：硬質(zhì)合金錐柄機用鉸刀。
切削深度：，且。
進給量： 取。
切削速度： 。
機床主軸轉(zhuǎn)速：
實際切削速度：
切削工時
被切削層長度：
刀具切入長度，
刀具切出長度： 取
走刀次數(shù)為1
機動時間：
該工序的加工機動時間的總和是：
工序6：銑叉口端面另外一側(cè)端面。
機床：銑床X52K
刀具：端面粗齒銑刀。
因其單邊余量數(shù)值：Z=2.2mm
所以銑削深度：
精銑單一邊余量數(shù)值：Z=1.0mm
銑削深度：
每齒進給量：取：取銑削速度
每齒進給量：取，取銑削速度
機床主軸轉(zhuǎn)速：
取
實際銑削速度：
進給量：
工作臺每分進給量：
：
切削工時
被切削層長度：由毛坯尺寸了解到，
刀具切入長度：
刀具切出長度：取
走刀次數(shù)為1
機動時間：
機動時間：
所以該工序總機動時間
工序7：銑削兩個臺階面
機床：銑床X52K
刀具：端面細齒銑刀，， ，齒數(shù)8。
因其單邊余量數(shù)值：Z=2.2mm
所以銑削深度：
精銑單一邊余量數(shù)值：Z=1.0mm
銑削深度：
每齒進給量： ，取銑削速度
每齒進給量： ：，取銑削速度
機床主軸轉(zhuǎn)速：
取
實際銑削速度：
進給量：
工作臺每分進給量：
被切削層長度：由毛坯尺寸了解到，
刀具切入長度：精銑時
刀具切出長度：取
走刀次數(shù)為1
機動時間：
機動時間：
所以該工序總機動時間
工序9：銑削凸臺上端面
機床：銑床X52K
刀具：端面銑刀，材料：， ，齒數(shù)8，此為細齒銑刀。
因其單邊余量數(shù)值：Z=2.2mm
所以銑削深度：
精銑單一邊余量數(shù)值：Z=1.0mm
銑削深度：
每齒進給量：取，取銑削速度
每齒進給量：?。?，取銑削速度
機床主軸轉(zhuǎn)速：
按照參考文獻[3]表3.1～31，取
實際銑削速度：
進給量：
工作臺每分進給量：
被切削層長度：由毛坯尺寸了解到，
刀具切入長度：精銑時
刀具切出長度：取
走刀次數(shù)為1
機動時間：
機動時間：
所以該工序總機動時間
工序10：銑削凸臺左右側(cè)面
機床：銑床X52K
刀具：端面細齒銑刀，， ，齒數(shù)8。
因其單邊余量數(shù)值：Z=2.2mm
所以銑削深度：
精銑單一邊余量數(shù)值：Z=1.0mm
銑削深度：
每齒進給量： ，取銑削速度
每齒進給量：取：取銑削速度
機床主軸轉(zhuǎn)速：
取
實際銑削速度：
進給量：
工作臺每分進給量：
被切削層長度：由毛坯尺寸了解到，
刀具切入長度：精銑時
刀具切出長度：取
走刀次數(shù)為1
機動時間：
機動時間：
所以該工序總機動時間
工序11：銑削槽口面
機床：雙立軸圓工作臺銑床
刀具：錯齒三面刃銑刀
⑴ 粗銑槽
切削深度：
進給量,依照參考文獻[1]表查得切削速度。
機床主軸轉(zhuǎn)速：
，
取
實際切削速度：
進給量：
工作臺每分進給量：
被切削層長度：由毛坯尺寸了解到，
刀具切入長度：
=63mm
刀具切出長度：取
走刀次數(shù)為1
機動時間：
⑵ 精銑槽
切削深度：
：進給量,查得切削速度，
機床主軸轉(zhuǎn)速：
，
取。
實際切削速度：
進給量：
工作臺每分進給量：
被切削層長度：由毛坯尺寸了解到，
刀具切入長度：
=81mm
刀具切出長度：取
走刀次數(shù)為1
機動時間：
本工序機動時間：
1.10 時間給定額度計算及生產(chǎn)安排
設(shè)年產(chǎn)量是10萬件。一年有250個工作日。一個日產(chǎn)量420。一天工作時間的計算8個小時，每部分的生產(chǎn)時間不應(yīng)超過1.14min。機械加工單（在上述生產(chǎn)類型：）時間給定額度：大規(guī)模生產(chǎn)）。
參照《工藝手冊》中批以上時
【大量生產(chǎn)時】
大批量生產(chǎn)時間給定額度公式為：
其中： —單件時間給定額度 —基本時間
—輔助時間。各種輔助動作的消費，含有裝卸時間和輔助時間工作
—布置場所地、休息時間占操作時間的百分比值
工序1：車外端面
機動時間：
輔助時間：，取工步輔助時間為。取裝卸工件時間為。則
：
單間時間給定額度：
因此安裝備置一臺機床即能滿足生產(chǎn)要求。
即能滿足生產(chǎn)要求
工序2：鉆孔
機動時間：
輔助時間：取工步輔助時間為。取裝卸工件時間為。則
：
單間時間給定額度：
因此布置一臺機床即能滿足生產(chǎn)要求。
工序3：銑凸臺
機動時間：
輔助時間：取工步輔助時間為。取裝卸工件時間為。則
：
單間時間給定額度：
因此布置一臺機床即能滿足生產(chǎn)要求。
工序4：鉆孔
機動時間：
輔助時間：取工步輔助時間為。取裝卸工件時間為。則
：
單間時間給定額度：
因此布置一臺機床即能滿足生產(chǎn)要求。
第2章 銑結(jié)合面夾具設(shè)計
2.1研究原始質(zhì)料
利用本夾具主要用來粗、精銑結(jié)合面槽?。 首先要先找到定位基準，加工時除了要滿足粗糙度要求外，為了保證技術(shù)要求。
2.2定位基準的選擇
由零件圖了解到：在對結(jié)合面進行加工前，底平面進行了粗、精銑加工，孔進行了鉆、擴、鉸加工。因此，定位、夾緊方案有：
方法1：選擇我的底面，工藝孔和大孔定位，即，心軸和棱柱銷定位，在心軸夾緊夾緊螺母。
方法2：選擇一二銷定位方法，短圓柱銷孔的加工，通過柱銷定位，夾緊方法操作簡單，通用性強的移動壓板夾緊。
通過比較分析我項目符合要求，軸孔加工的尺寸公差的孔，選擇小的孔和定位大頭孔，以保證尺寸公差。
僅通過該方案滿足要求的比較分析，軸孔加工的尺寸公差的孔，選擇小的孔和定位大頭孔，以保證尺寸公差。
銑結(jié)合面上的平行度要求雙方的孔中心線對稱。為了在定位誤差范圍滿足要求，定位一二針，結(jié)構(gòu)中的定位是簡單易操作的。一面即為連桿蓋底平面；
2.3 切削力及夾緊分析計算
刀具：錯齒三面刃銑刀【硬質(zhì)合金】
刀具有關(guān)幾何參數(shù)：
銑削切削力的計算公式：
有：
依照切削力，夾緊力的影響因素，在夾緊不利狀態(tài)過程，該夾緊力的計算應(yīng)該依照機械平衡原理來設(shè)計。 即：
安全系數(shù)K可按下式計算：
式中：為各種因素的安全系數(shù)，公式：
由此可得：
所以
通過計算所需夾緊力不是很大，結(jié)構(gòu)簡單，操作方便，采用螺旋夾緊機構(gòu)。
螺旋夾緊時產(chǎn)生的夾緊力計算有：
其中：
螺旋夾緊力：
該夾具采用螺旋夾緊機構(gòu).
由表得：原動力計算公式
即：
由上述計算易得：
通過計算所需夾緊力不是很大，結(jié)構(gòu)簡單，操作方便，采用螺旋夾緊機構(gòu)。
2.4 誤差分析與計算
該夾具以2個定位銷一個平面定位，保證孔尺寸公差。
與機床夾具有關(guān)的加工誤差，普遍情況下可用下式表示：
由參考文獻[5]可得：
⑴ 兩定位銷的定位誤差 ：
其中：
，
，
，
⑵ 夾緊誤差 ：
其中接觸變形位移值：
查[5]表1～2～15有。
⑶ 磨損造成的加工誤差：通常不超過
⑷ 夾具相對刀具位置誤差：取
誤差總和：
從以上，所夾具能達到零件加工給定的要求。
2.5 零、部件的設(shè)計與選用
2.5.1定位銷選用
本夾具選用一可換定位銷和固定棱形銷來定位，其參數(shù)請看下面表：
表5.1 定位銷
d
H
D
公稱尺寸
允差
12～18
16
15
～0.011
22
5
1
4
M12
4
表5.2 定位棱銷
d
H
d
公稱尺寸
允差
40～100
20
22
+0.034
～0.023
65
5
3
8
1
6
1.5
2.5.2 定向鍵與對刀裝置設(shè)計
定向鍵需要裝于夾具底面的縱向槽中，使用兩個。方向鍵產(chǎn)生的扭矩銑削時，螺栓夾緊夾具可以降低負荷，加強加工夾具牢固。
定向鍵如圖示：
圖2.1 夾具體槽形與螺釘
依照T形槽寬度 a=18毫米 定向鍵尺寸看下表：
表5.4 定向鍵
B
L
H
h
D
夾具體槽形尺寸
公稱尺寸
允差d
允差
公稱尺寸
允差D
18
～0.012
～0.035
25
12
4
12
4.5
18
+0.019
5
對刀塊以及平塞尺一起成就了對刀裝置，確定相對位置。
見圖5.3示：
圖2.3 平塞尺
塞尺尺寸參數(shù)如表5.5：
表2.5 塞尺
公稱尺寸H
允差d
C
3
～0.006
0.25
2.6 夾具設(shè)計及操作的簡要說明
本裝置的最大優(yōu)點是結(jié)構(gòu)簡單、緊湊。壓緊力小，所以采用手動快速螺旋夾緊夾緊。如前所述，夾具的設(shè)計，應(yīng)使夾具結(jié)構(gòu)簡單，操作方便，成本低。為了提高夾具的價格。 加工過程余量小切削力小，手動夾緊可以達到工藝要求，而不會出問題的。
總 結(jié)
通過此次的畢業(yè)設(shè)計，我們系統(tǒng)地回顧了相關(guān)專業(yè)的大學，也深深意識到學習的重要性，認識到設(shè)計是一種學習的方式。 在計算機和方便的參考書籍和手冊的情感設(shè)計和幫助。 通過此次的畢業(yè)設(shè)計，我深深感到，做任何事都要有耐心，細心。 課程設(shè)計的過程，許多計算有時會讓我感到心煩意亂；有時是不小心計算誤差，只能被無情地重做。
參考文獻
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致 謝
通過此次的畢業(yè)設(shè)計，我深深感到，做任何事都要有耐心，細心。 設(shè)計的過程，許多計算有時會讓我感到心煩意亂；有時是不小心計算誤差，只能被無情地重做。 但教師思想教育比平常更多，認為他們的社會責任感的未來，思想在世界上是因為一些小錯誤，我不提醒自己，因為畢業(yè)的時候， 很多人應(yīng)該知道的地方都沒有時間去仔細地去追求，但是我相信，方向是最重要的，因為方向，將用最少的精力去做事情，此工作，我的人生。
本畢業(yè)設(shè)計是在老師的指導下完成的。 老師讓我受益不淺，在做設(shè)計的過程中也遇到了很多問題，老師給了我很多的關(guān)心和幫助，并總是問指導我們的設(shè)計過程。
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