连杆零件加工工艺与专用钻床夹具的设计概述
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江苏城市职业学院毕业设计(论文)(届)设计(论文)题目连杆零件加工工艺及专用钻床夹具的设计办学点(系)专业班级学号学生姓名指导教师职称连杆零件加工工艺及专用钻床夹具的设计摘要本设计是关于连杆零件的加工工艺规程和专用夹具的设计,以介绍设计方法为宗旨,着重实力,力图做到内容完整、详实。
这次设计将我以前学过的机械制造工艺与装备、公差与配合、机械制图、工程材料与热处理工艺等知识很好的串联了起来,巩固了所学知识的作用。
首先是对工件机械加工工艺规程的制定,工件机械加工工艺规程的制定是至关重要的。
设计零件的工艺规程以及对典型夹具进行结构分析与精度分析;通过本课程的设计使学生具有一定的设计专用夹具的能力和分析生产中与夹具有关的技术问题的能力。
关键词:专用钻床夹具;工艺规程;切削用量;加工余量目录第一章引言 (1)第二章连杆零件机械加工工艺规程的编制 (2)2.1 计算生产纲领,确定生产类型 (2)2.2 零件的分析 (3)2.3 选择毛坯及毛坯制造方法 (3)2.4 工艺规程设计 (4)2.4.1定位基面的选择 (4)2.4.2 连杆零件表面加工方法的选择 (5)2.4.3 制定工艺路线 (5)2.4.4 选择加工设备及工艺装备 (6)2.5 加工工序设计、工序尺寸及切削用量的计算 (6)2.6 时间定额计算 (9)第三章连杆零件的夹具设计 (12)3.1 机床夹具设计的基本要求和一般步骤 (12)3.1.1 对专用夹具的基本要求 (12)3.1.2 专用夹具设计步骤 (12)3.2 连杆零件的钻床夹具设计 (13)3.2.1 零件本工序的加工要求分析 (13)3.2.2 确定夹具类型 (14)3.3 拟订定位方案和选择定位元件 (14)3.4 绘制夹具总装图 (15)第四章总结 (17)参考文献 (18)致谢 (19)第一章引言机械制造工艺规程的制定需选择机械加工余量,机械加工余量的大小,不仅影响机械零件的毛坯尺寸,而且也影响工艺装备的尺寸,设备的调整,材料的消耗,切削用量的选择,加工工时的多少。
编号XXXX职业技术学院毕业论文学生姓名XXX学号XXXXXX系部机电工程系专业机械制造与自动化班级XXXXXX指导教师XXX 副教授顾问教师XXX 副教授二〇一三年十一月摘要摘要连杆作为传递力的主要部件广泛应用于各类动力机车上,是各类柴油机或汽油机的重要部件,本文主要论述了连杆的加工工艺及其夹具设计。
连杆在传递力的过程中,承受着很高的周期性冲击力、惯性力和弯曲力,这就要求连杆应具有高的强度、韧性和疲劳性能。
同时,因其是发动机重要的运动部件,故要求很高的重量精度。
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。
随着汽车行业的发展,连杆的需求量在不断增加,也出现了许多不同的加工制造工艺。
如何制定一套合理的加工工艺及专用夹具是我这次设计的主要内容。
关键词:连杆变形加工工艺夹具设计AbstractAbstractAs a power transmission link of the main components of the power machine is widely used in various types of vehicles, various types of diesel or petrol is an important machine parts. Link in the process of power transfer, under pressure from the cyclical high impact, inertia and bending strength. This link should have high strength and toughness and fatigue properties. At the same time, because it is an important engine of the moving parts, and called for a high weight accuracy. With the development of the automotive industry, the link in the ever-increasing demand, there have been many different manufacturing process. How to develop a rational process, I was the main elements of the design.Keywords:Transmission shaft Processing technology Fixture design Heat Treatment目录目录摘要 (I)ABSTRACT (II)第一章绪论 (1)1.1问题的提出 (1)1.2本文研究的目的和研究内容 (1)第二章连杆结构工艺分析 (2)2.1连杆的作用 (2)2.2连杆的结构 (2)2.3连杆的材料及保护措施 (2)2.4连杆的主要技术条件及要求 (2)2.4.1大、小头孔中心距 (3)2.4.2大、小头孔轴心线在两个互相垂直方向的平行度 (3)2.4.3连杆大头孔两端面对大头孔中心线的垂直度 (3)2.4.4螺栓孔的技术要求 (3)2.4.5小头衬套的技术要求 (4)2.4.6大、小头孔两端面的技术要求 (4)2.4.7有关结合面的技术要求 (4)3.3材料的可锻性 (6)3.4连杆的加工工艺过程及工艺方案 (6)3.4.1连杆的加工工艺过程安排 (6)3.4.2连杆的加工工艺过程设计 (6)3.5.1工艺过程的安排 (9)3.5.2定位基准的选择 (9)3.5.3 确定合理的夹紧方法 (11)3.5.4 连杆两端面的加工 (11)3.5.6连杆大小头孔的加工 (11)3.5.7螺栓孔的加工 (12)3.5.8连杆的检验 (12)3.5.9加工设备及工艺装备的选择 (12)3.6连杆加工工艺设计应考虑的问题 (13)3.6.1工序安排 (13)3.6.2定位基准 (13)3.6.3夹具使用 (14)3.7切削用量的选择原则 (14)3.7.1 粗加工时切削用量的选择原则 (14)3.7.2 精加工时切削用量的选择原则 (15)3.8加工余量、切削用量、工序尺寸及毛坯尺寸的确定 (15)3.8.1毛坯尺寸的确定 (15)3.8.2粗磨连杆大小两端面 (17)3.8.3钻、拉小头孔 (17)3.8.4切断整体锻件 (17)3.8.5 精拉连杆体和连杆盖的两侧接合面及圆弧面 (17)3.8.6锪连杆体和连杆盖的螺栓窝座 (18)3.8.7精加工螺栓孔 (18)目录3.8.8粗、精镗大头孔 (18)3.8.9精镗小头青铜衬套孔 (19)3.9计算工序的工时定额 (19)3.9.1基本时间 (19)3.9.2辅助时间 (20)3.9.3作业时间 (20)3.9.4布置工作场地时间 (20)3.9.5休息和生理需要时间 (20)3.9.6单件工时 (20)3.9.7准备和终结时间 (21)3.10零件的修复 (21)第四章夹具设计 (22)4.1精镗小头青铜衬套孔夹具 (22)4.2设计方案及设计思想 (22)4.3夹具的结构工艺 (24)4.4 夹紧力的确定 (25)4.5 夹具的操作方法 (27)第五章总结与展望 (28)致谢 (29)参考文献 (30)第一章绪论第一章绪论连杆是汽车发动机中的主要传动部件之一,连杆的作用是将活塞承受的力传给曲轴,并使活塞的往复运动转变为曲轴的旋转运动。
连杆加工工艺及夹具设计1. 前言嘿,大家好!今天咱们聊聊一个听起来可能有点复杂,但其实挺有趣的话题——连杆加工工艺和夹具设计。
别担心,我会尽量让这个话题轻松易懂,就像聊家常一样。
你知道,连杆可是在各种机器里不可或缺的角色,就像是戏里那个默默奉献的配角,虽然不常被提到,但没有它可真不行。
接下来,我们就一起深入这个领域,看看它的加工工艺是怎么运作的,以及夹具设计的重要性。
2. 连杆加工工艺2.1 加工流程首先,咱们得知道连杆的加工流程是怎么样的。
一般来说,连杆的制作分为几个主要步骤:切割、成型、加工和检验。
想象一下,切割就像是把一个大西瓜切成小块,得准确到位,才不会浪费材料。
然后呢,成型就像是给连杆“塑身”,要让它达到合适的形状和尺寸,这里可是技术活儿哦!加工更是要精细,比如钻孔、磨削等等,每一步都得仔细,不然后面就可能出大问题。
2.2 材料选择再说说材料选择,连杆一般用钢、铝合金或者一些特种材料。
不同的材料就像不同的食材,有的更结实,有的更轻便。
选择得当,才能做出既耐用又合适的连杆。
你要是拿土豆做法式大餐,那可就大错特错了,得用优质的食材才能发挥出色。
类似的道理,选对材料,才能让连杆在机器里发挥最大效能。
3. 夹具设计3.1 夹具的作用接下来,我们得说说夹具设计。
夹具就像是连杆加工中的小助手,帮助把连杆固定住,让加工过程变得简单又安全。
想象一下,如果你要修车,却没有合适的工具,那可真是让人头疼的事儿。
夹具的好坏直接影响到加工精度和效率,好的夹具能让加工过程事半功倍,简直就像一位得力助手,让你事事顺心。
3.2 设计要点说到夹具设计,可就有一套讲究了。
首先,要考虑到材料的性质,比如硬度和厚度,这样才能确保夹具能稳稳地固定住连杆。
其次,设计的时候还得留点空间,避免夹具和加工工具之间的碰撞,简直就像是给自己的工作留条后路,免得出岔子。
再者,夹具的结构得简单易操作,这样一来,使用起来才不会让人觉得像是在解谜。
摘要各种钻床所使用的是夹具,通常称为钻具或钻套.使用钻具的工序,一般用钻头,绞刀,和丝锥等刀具来进行加工.在大多数情况下,加工工程的特点是刀具和机床主轴一起做旋转运动和送给运动,而工件和钻具则固定不动,因此,工件被加工孔是与旋转轴线同心的,其位置分布可以是同轴线的一些表面,也可以是不同轴线的互相平行或成任意角度的平面.针对我们所要加工的工件为一个孔,因此要选择使用钻床进行加工.本章的重点就是设计在钻床上所使用的夹具.使用夹具安装工件时,首先要使工件在夹具中占有正确的位置,既工件的定位.通过工件的定位,使得每一个被加工的工件重复放置到夹具中都能准确占据由定位元件的同一个位置,对一批工件来说,每个放置到夹具中都能占据同一位置.夹具设计主要分为:1,工件的定位方法及其定位元件2,定位误差的分析和计算3,夹紧机构的分析与夹紧力的计算关键词:定位方法,定位元件,定位误差,夹紧力目录第1章毕业设计--------------------------------------------------------------------------1 1.1零件分析---------------------------------------------------------------------------------1 1.2定位基准的选择以及主要标准件的选择------------------------------------------2 1.3夹具设计-------------------------------------------------------------------------------8 1.3.1钻床夹具的特点----------------------------------------------------------------------8 1.3.2工件的定位方法及其定位元件----------------------------------------------------11 1.3.3定位误差的分析与计算-------------------------------------------------------------13 1.3.4夹紧机构的分析与夹紧力的计算-------------------------------------------------14 1.3.5夹具装配图--------------------------------------------------------------------------18第2章综合训练--------------------------------------------------------------------------20 2.1夹具设计AutoCAD三维造型---------------------------------------------------------20 2.1.1夹具体及定位元件的造型----------------------------------------------------------20 2.1.2夹紧元件三维实体造型-------------------------------------------------------------29 2.1.3夹具体三维实体造型及实体造型装配图----------------------------------------31 致谢--------------------------------------------------------------------------------------------33 参考文献-------------------------------------------------------------------------------------34连杆孔加工工艺与夹具设计第1章课程设计1.1零件分析一、整体零件分析:如图1-1所示的连杆零件,材料为QT40-17,毛坯为精铸件,要在其右侧钻M8的通孔,要求设计大批量生产时(10000件/年)所需的钻夹具图1-1 连杆零件图零件分析:此零件为一连杆,它的各个尺寸如上图所示,总的长度方向上的尺寸为100mm,高度方向总尺寸为32mm,宽度方向为30 mm,本次主要是对连杆右端φ8 mm孔的加工进行设计,孔通常都采用钻床进行加工,所以本次设计的主要任务是在其它各个部位都已加工好的前提条件下,运用钻床夹具的有关知识来设计加工左孔的夹具。
连杆加工工艺及夹具设计1. 引言连杆是一种在机械传动系统中广泛应用的关键零件,其质量和加工精度对整个传动系统的性能和可靠性有重要影响。
本文将介绍连杆的加工工艺和夹具设计,旨在提供一种高效、精确、稳定的加工过程。
2. 连杆加工工艺连杆加工工艺的关键步骤包括材料准备、坯料切割、粗加工、热处理、精加工和表面处理。
2.1 材料准备连杆通常使用高强度合金钢作为材料,需要经过材料选择、材料检验和材料切割等步骤。
材料的选择应考虑到使用环境和工作负荷,并严格按照工艺要求进行材料检验以确保材料质量的稳定性。
材料切割要求准确、无损伤,以保证后续加工步骤的进行。
2.2 粗加工连杆粗加工包括车削、钻孔和铣削等步骤。
在车削过程中,需要根据工作图纸的要求,采用适当的工艺参数和切削工具,进行外形和内孔的车削。
钻孔过程中要注意孔径和孔位的准确度,以及切削液的使用,以确保钻孔质量。
在铣削过程中,要根据工作图纸对轮廓的要求,确定铣削路径和铣削工具的选择。
2.3 热处理连杆在粗加工后需要进行热处理,以提高其力学性能和耐磨性。
常用的热处理方法包括淬火和回火。
淬火过程中,将连杆加热至适当温度后迅速冷却,以提高硬度和强度。
回火过程中,将经过淬火的连杆再次加热至适当温度并保温一段时间后冷却,以减轻内部应力,提高连杆的韧性。
2.4 精加工精加工是对连杆进行最终形状和尺寸的加工。
常见的精加工工艺包括磨削、滚轧和镗削。
磨削是通过砂轮对连杆进行外轮廓和内孔的加工,以达到较高的加工精度。
滚轧是通过滚轮对连杆进行外廓和内孔的加工,以提高表面质量和寿命。
镗削是通过镗刀对连杆进行孔的精加工,要求孔径精度高、表面光滑。
2.5 表面处理连杆经过精加工后需要进行表面处理,以提高其外观质量和防腐性能。
常见的表面处理方法包括喷涂、镀层和热处理。
喷涂是将涂料喷涂在杆上,通过干燥和固化形成坚固的保护层。
镀层是将金属镀层沉积在杆上,以增加其表面硬度和耐磨性。
热处理是通过加热和冷却过程改变连杆的组织结构,以提高其防腐性能。
连杆零件的机械加工工艺规程和专用夹具设计一、前言连杆是发动机中重要的零件之一,其作用是将活塞的上下运动转化为曲轴的旋转运动。
因此,连杆的质量和加工精度直接影响发动机的性能和寿命。
本文将介绍连杆零件的机械加工工艺规程和专用夹具设计。
二、工艺流程1. 材料准备选用高强度合金钢作为连杆零件的材料。
在进行机械加工之前,需要对原材料进行热处理,以提高其硬度和强度。
2. 粗加工(1)锯切将原材料锯成长度略大于实际尺寸的毛坯。
(2)车削采用车床进行粗加工,先将毛坯两端面加工成平行面,然后进行外圆柱面、内孔等基本形状的车削。
(3)铣削采用立式铣床进行粗加工,主要是对连杆头部进行铣削,并开出油孔等结构。
3. 精密加工(1)磨削采用平面磨床和圆柱磨床对外圆柱面、内孔和连杆头等进行精密加工。
(2)钻孔采用钻床对油孔等细小结构进行加工。
(3)拉削采用拉床对轴向槽、键槽等进行加工。
4. 热处理将加工好的连杆零件进行热处理,以提高其硬度和强度。
通常采用淬火和回火的方式进行处理。
5. 组装将经过热处理的连杆零件组装到曲轴上,并进行调整,以确保其与其他零件的配合精度和运动平稳性。
三、专用夹具设计为了保证连杆零件在机械加工过程中的精度和稳定性,需要设计专用夹具。
下面介绍一种常见的夹具设计方案:1. 夹具整体结构该夹具主要由夹紧块、支撑块、定位块、压板等组成。
其中,夹紧块负责固定毛坯,支撑块负责支撑毛坯,在车削时起到了很好的辅助作用;定位块则是为了确保毛坯在夹具中的位置准确;压板则是为了防止毛坯在车削时发生移动。
2. 夹具夹紧方式该夹具采用机械夹紧的方式,通过螺旋压板来实现对毛坯的夹紧。
在进行车削等加工时,需要根据不同工序进行调整,以确保毛坯的稳定性和精度。
3. 夹具使用注意事项在使用该夹具时,需要注意以下几点:(1)夹具的各个部位需要经常清洗和润滑,以保证其正常运作。
(2)在进行车削等加工时,需要根据不同工序进行调整,并且要保证毛坯与夹具之间的接触面积充分。
发动机连杆加工工艺与镗孔夹具设计1. 引言发动机连杆作为发动机的重要部件之一,承受着转动运动的力量,同时需要保持高精度和高强度。
在发动机连杆的制造过程中,加工工艺和镗孔夹具的设计起着至关重要的作用。
本文将介绍发动机连杆的加工工艺和镗孔夹具的设计。
2. 发动机连杆加工工艺发动机连杆的加工工艺通常包括以下几个步骤:2.1 原材料选取发动机连杆通常采用高强度合金钢材料制造,如45钢、40Cr等。
在选材时,需要考虑材料的强度、韧性、耐磨性等因素,以满足连杆在工作条件下的高强度要求。
2.2 钻孔和车削首先,在原材料上进行钻孔和车削操作,用于打造连杆的基本形状。
钻孔操作通常采用数控钻床进行,以保证孔径的精度和圆度。
车削操作则通过数控车床进行,可以根据设计要求精确地修整连杆的外形尺寸。
2.3 长度切割完成连杆的钻孔和车削后,需要根据设计要求进行长度切割。
这一步骤通常通过锯床进行,以保证切割面的垂直度和平整度。
2.4 热处理经过长度切割的连杆需要进行热处理,以提高其强度和韧性。
常见的热处理方法包括淬火和回火,通过控制加热温度和冷却速度,可以使连杆达到设计要求的材料性能。
2.5 精加工热处理完成后,需要对连杆进行精加工,以达到高精度的要求。
精加工包括车削、铣削、磨削等操作,以保证连杆的尺寸、形状和表面质量。
2.6 质检最后,对加工完成的连杆进行质检,以确保其达到设计要求和标准。
质检通常包括尺寸测量、硬度测试、金相分析等。
3. 镗孔夹具的设计镗孔夹具是用于固定连杆并进行镗孔加工的工装。
良好的镗孔夹具设计能够保证加工过程中的稳定性和精度,以下是常见的镗孔夹具设计要点:3.1 夹具选用在设计镗孔夹具时,需要根据连杆的形状和特点选择合适的夹具类型。
常见的夹具类型包括机械夹具、液压夹具和气动夹具等,根据加工要求选择夹具类型。
3.2 夹紧形式设计夹具的夹紧形式要根据连杆的结构形式和公差要求来确定。
夹紧形式一般分为单点夹紧、双点夹紧和多点夹紧等多种形式,根据具体要求进行设计。
连杆孔加工工艺与夹具设计在机器设计制造中,连杆孔是一个非常重要的零件,因为它直接影响机器的性能及寿命。
因此,正确的连杆孔加工工艺和夹具设计对于机器的质量和生产效率有着巨大的影响。
1.孔加工方式常见的孔加工方式有:钻孔、铰孔、滚动孔和铣孔等。
其中滚动孔和铣孔较为高级,可以得到更高的精度和表面质量。
钻孔和铰孔则较为普遍,但需要保证工具的质量和加工方法的正确性,以确保孔的精度和质量。
2.孔的尺寸及公差要求孔的尺寸和公差的要求直接影响机器的性能。
如果孔的公差较大,会引起连杆的摆动、松动甚至卡住。
因此,必须根据设计要求和工艺条件,合理选择孔的尺寸和公差。
3.加工精度的控制连杆孔是机器的核心部件,因此精度的要求比较高。
为了控制孔的加工精度,必须选用高精度的加工设备和工具,并进行精细加工。
同时,在加工过程中要注意避免加工热变形和损伤等因素,确保加工精度的稳定性和可靠性。
二、夹具设计夹具设计中,夹紧方式的选择直接影响工件的加工精度和表面质量。
常用的夹紧方式有机械夹紧、液压夹紧、气动夹紧等。
机械夹紧适用于小型工件,能够提供较高的刚性和稳定性。
液压夹紧和气动夹紧适用于大型工件,能够提供更大的夹紧力和更好的配合度。
2.夹具结构夹具结构设计要考虑工件的形状、大小、加工精度等因素,便于夹紧和加工。
夹具结构一般分为定位元件、夹持元件和支撑元件。
定位元件用于确定工件的准确位置,夹持元件用于固定和夹紧工件,支撑元件则用于稳定工件的位置,避免夹持力过大而影响加工精度。
3.夹具制造及检测夹具的质量直接影响到工件加工的精度和生产效率。
因此,在夹具的制造过程中,必须严格控制材料的选用、制造工艺、加工精度等。
同时,在夹具的检测过程中,要对夹紧力、夹紧位置、加工精度、表面质量等多个方面进行检测和测量,以确保夹具质量的稳定性和可靠性。
总之,连杆孔加工工艺和夹具设计是机器制造中的关键环节,必须根据工件的要求和生产条件进行合理选择和优化。
只有在保证加工精度和夹具质量的前提下,才能提高机器的性能和生产效率。
目录摘要 (1)绪论 (2)第一章连杆零件机械加工工艺规程的编制 (4)第一节计算生产纲领确定生产类型 (4)第二节零件的分析 (5)一、零件的分析 (5)二、选择毛坯及毛坯制造方法 (5)第三节工艺规程设计 (7)一、定位基面的选择 (7)二、连杆零件表面加工方法的选择 (7)三、制定工艺路线 (8)四、选择加工设备及工艺装备 (9)五、加工工序设计、工序尺寸及切削用量的计算 (10)六、时间定额计算 (14)七、填写机械加工工艺过程卡和机械加工工序卡 (15)第二章连杆零件专用夹具的设计(钻床夹具的设计) (17)第一节机床夹具设计的基本要求和一般步骤 (17)一、机床夹具设计的基本要求 (17)二、专用夹具的设计步骤 (17)第二节连杆零件的夹具设计 (19)一、零件本工序加工要求的分析 (19)二、确定夹具类型 (19)三、拟订定位方案和选择定位元件 (19)四、确定夹紧方案 (21)五、绘制夹具总装图 (21)六、夹具精度分析与计算 (21)附录 (22)附图1 铣床夹具总装配图附表连杆零件机械加工工艺过程卡连杆零件机械加工工序卡总结 (33)致 (34)参考文献 (35)连杆零件加工工艺及专用钻床夹具的设计摘要本设计是关于连杆零件的加工工艺规程和专用夹具的设计,以介绍设计方法为宗旨,着重实力,力图做到容完整、详实。
本书共有两章,第一章为机械制造工艺规程设计的基本要求、容、方法和步骤;第二章详细的论序了对专用机床夹具的基本要求和设计步骤以及简要的说明夹具体的设计要求和步骤。
关键词:专用钻床夹具工艺规程切削用量加工余量Abstract :The design of the components on the link order processing and special fixture design in order to design methods introduced for the purpose. focus on strength, in a bid to ensure the content is complete, informative. The book has two chapters, the first of the machinery manufacturing process planning the basic requirements, contents, methods and steps; 2nd detail in the chapter sequence of the special fixture and the basic requirements for the design steps and brief description of the specific folder design Summation steps.Key words : exclusive drilling fixture Technology of cutting consumption allowance绪论毕业实践工作对于每一位即将毕业的毕业生来说都是非常重要的,它对我们以后走上工作岗位很有帮助。
对于我们机电专业来说,在以后的工作中经常要做关于夹具的设计工作,在这里,我以连杆零件为例,对它的工艺过程和夹具进行设计。
做毕业设计可以把以前所学的知识加以综合运用,起到巩固学到的知识的作用,从而提高分析,解决问题的能力。
因此,认真的完成毕业设计是很有必要的。
机械制造工艺规程的制定需选择机械加工余量,机械加工余量的大小,不仅影响机械零件的毛坯尺寸,而且也影响工艺装备的尺寸,设备的调整,材料的消耗,切削用量的选择,加工工时的多少。
因此,正确的确定机械加工余量,对于节约金属材料,降低刀具损耗,减少工时,从而降低产品制造成本,保证加工质量具有十分重要的意义。
在这次设计过程中,广泛的收集各种资料及标准,课程设计中另一个重要的设计为专用夹具的设计。
专用夹具的设计是为了特殊加工工序的技术要求的加工。
夹具是机械制造厂使用的一种工艺装备,分为机床夹具、焊接夹具、装配夹具及检验夹具等。
各种金属切削机床上用于装夹工件的工艺装备,称机床夹具,如车床上使用的三爪自定心卡盘、铣床上使用的平口虎钳等。
一、机床夹具在机械加工中的作用对工件进行加工时,为了保证加工要求,首先要使工件相对于刀具及机床有正确的位置,并使这个位置在加工过程中不因外力的影响而变动。
为此,在进行机械加工前,首先要将工件装夹好。
工件的装夹方法有两种:一种是工件直接装夹在机床的工作台或花盘上;另一种是工件装夹在夹具上。
采用第一种方法夹工件时,一般要先按图样要求在工件表面划线,划出加工表面的尺寸和位置,装夹时用划针或百分表找正后再夹紧。
这种方法无需专用装备,但效率低,一般用于小批生产。
批量较大时,大都用夹具装夹工件。
用夹具装夹工件有下列优点:(1)能稳定地保证工件的加工精度用夹具装夹工件时,工件相对于刀具及机床的位置精度由夹具保证,不受工人技术水平的影响,使一批工件的加工精度趋于一致。
(2)能提高劳动生产率使用夹具装夹工件方便、快速,工件不需要划线找正,可显著地减少辅助工时,提高劳动生产率;工件在夹具中装夹后提高了工件的刚性,因此可加大切削用量,提高劳动生产率;可使用多件、多工位装夹工件的夹具,并可采用高效夹紧机构,进一步提高生产率。
(3)能扩大机床的使用围(4)能降低成本在批量生产中使用夹具后,由于劳动生产率的提高、使用技术等级较低的工人以及废品率下降等原因,明显地降低了生产成本。
夹具制造成本分摊在一批工件上,每个工件增加的成本是极少的,远远小于由于提高劳动生产率而降低的成本。
工件批量愈大,使用夹具所取得的经济效益就愈显著。
二、机床夹具的分类机床夹具的种类繁多,可以从不同的角度对机床夹具进行分类。
常用的分类方法有以下几种。
1.按夹具的使用特点分类(1)通用夹具已经标准化的,可加工一定围不同工件的夹具,称为通用夹具,如三爪定心卡盘、机床用平口虎钳、万能分度头、磁力工作台等。
这些夹具已作为机床附件的专门工厂制造供应,只需选购即可。
(2)专用夹具专门为某一工件的某道工序设计制造的夹具,称为专用夹具。
专用夹具一般在批量生产中使用。
(3)可调夹具夹具的某些元件可调整或可更换,以适应多种工件加工的夹具,称为可调夹具。
它还分为通用可调夹具和成组夹具两类。
(4)组合夹具采用标准的组合夹具元件、部件,专为某一工件的某道工序组装的夹具,称为组合夹具。
(5)拼装夹具用专门的标准化、系列化的拼装夹具而成的夹具,称为拼装夹具。
它具有组合夹具的优点,但比组合夹具精度高、效能高、结构紧凑。
它的基础板和夹紧部件中常带有小型液压缸。
此类夹具更适合在数控机床上使用。
2. 按使用机床分类夹具按使用机床可分为车床夹具、铣床夹具、钻床夹具、镗床夹具、齿轮机床夹具、数控机床夹具、自动机床夹具、自动线随行夹具以及其它机床夹具等。
3. 按夹紧的动力源分类夹具按夹紧的动力源可分为手动夹具、气动夹具、液压夹具、气液增力夹具、电磁夹具以及真空夹具等。
三、机床夹具的组成机床夹具的种类和结构虽然繁多,但它们的组成均可概括为下面几个部分。
1.定位装置定位装置的作用是使工件在夹具中占据正确的位置。
2.夹紧装置夹紧装置的作用是将工件压紧夹牢,保证工件在加工过程中受到外力作用是不离开已经占据的正确位置。
3.对刀或导向装置对刀或导向装置用于确定刀具相对于定位元件的正确位置。
4.连接元件连接元件是确定夹具在机床上正确位置的元件。
5. 夹具体夹具体是机床夹具的基础件。
6.其它装置或元件它们是指夹具中因特殊需要而设置的装置或元件。
如需加工按一定规律分布的多个表面时,常设置分度装置;为能方便、准确地定位,常设置预定位装置;对于大型夹具,常设置吊装元件等。
四、本设计的任务本设计的任务是:设计零件的工艺规程以及对典型夹具进行结构分析与精度分析;通过本课程的设计使学生具有一定的设计专用夹具的能力和分析生产中与夹具有关的技术问题的能力。
第一章连杆零件机械加工工艺规程的编制第一节计算生产纲领,确定生产类型一、计算生产纲领,确定生产类型生产纲领的大小对生产组织和零件加工工艺过程起着重要的作用,它决定了各工序所需专业化和自动化的程度,以及所选用的工艺方法和工艺装备。
零件生产纲领可按下式计算。
N=Qn(1+a%)(1+b%)根据教材中生产纲领与生产类型及产品大小和复杂程度的关系,确定其生产类型。
如图,为某产品上的一个连杆零件。
该产品年产量为5000台。
设其备品率为25%,机械加工废品率为0.2%,每台产品中该零件的数量为1件,现制定该连杆零件的机械加工工艺规程。
N=Qn(1+a%)(1+b%)=5000*1*(1+25%)(1+0.2%)=6262.5 件/年连杆零件的年产量为6262.5件,现已知该产品属于轻型机械,根据生产类型与生产纲领的关系查阅参考文献,确定其生产类型为大量生产。
连杆零件工件图大量生产的工艺特征:(1)零件的互换性:具有广泛的互换性,少数装配精度较高处,采用分组装配法和调整法。
(2)毛坯的制造方法和加工余:广泛采用金属模机器造型,铸或其他商效方法。
毛坯精度高,加工余量小。
(3)机床设备及其布置形式:广泛采用商效专用机床及自动机床,按流水线和自动排列设备。
(4)工艺装备:广泛采用高效夹具,复合刀具,专用量具或自动检验装置,靠调整法达到精度要求。
(5)对工人的技术要求:对调整工的技术水平要求高,对操作工的技术水平要求较低。
(6)工艺文件:有工艺过程卡或工序卡,关键工序要调整卡和检验卡。
(7)成本:较低。
(8)生产率:高。
(9)工人劳动条件:较好。
第二节零件的分析一、零件的分析(1)加工表面的尺寸精度和形状精度。
(2)主要加工表面之间的相互位置精度。
(3)加工表面的粗糙度及其他方面的表面质量要求。
(4)热处理及其他要求。
连杆零件的图样的视图正确,完整,尺寸,公差及技术要求齐全。
但基准孔Φ14H8mm要求Ra1.6μm比较高,需要绞孔。
本零件的两大小头孔的加工并不困难。
根据零件的技术要求,其大小头孔的两中心的平行度要求比较高,达Φ0.08mm,因此在加工时应设计一夹具来保证两孔中心的平行度要求。
另外就是该零件的油槽加工,分析该小孔是做油孔之用,位置精度不需要太高,只要钻至沟槽之,即能使油路畅通就行。
再就是铣小头孔上十字形通槽,需要设计一夹具来加工。
二、选择毛坯及毛坯制造方法(1) 根据零件用途确定毛坯类型。
(2)根据批量(生产纲领)确定毛坯制造方法。
(3)根据手册查定表面加工余量及余量公差。
根据技术要求,零件材料为ZG310—570,即铸造碳钢。