連桿課程設(shè)計

1、航空制造工程學(xué)院機械制造裝備實訓(xùn) 課程名稱：機械制造裝備實訓(xùn)設(shè)計課題：連桿工藝夾具及數(shù)控加工班 級 080314 姓 名 付倩君 學(xué) 號 23 指導(dǎo)老師 袁坤 2011年12月19號機械制造裝備實訓(xùn)任務(wù)書姓名付倩君 班級學(xué)號 08031423一、題目： 連桿工藝夾具及數(shù)控加工二、原始資料：零件圖紙三、工作內(nèi)容及計劃(完成時間2011年12月21日：1設(shè)計并繪制零件圖 1天2編制簡單工藝 1天3繪制某一工序夾具 1天4編制零件某一簡單工序的數(shù)控加工程序 1天5數(shù)控加工 0.5天6寫出實訓(xùn)報告 0.5天序 言機械制造裝備工藝學(xué)課程設(shè)計是在學(xué)完了機械制造工藝學(xué)和大部分專業(yè)課，并進(jìn)行了生產(chǎn)實習(xí)的基礎(chǔ)上

2、進(jìn)行的一個教學(xué)環(huán)節(jié)。這次設(shè)計使我們能夠綜合運用機械制造工藝學(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，獨立分析和解決工藝問題，初步具備了設(shè)計一個中等復(fù)雜程度零件的工藝規(guī)程的能力和運用夾具設(shè)計手冊與圖表等技術(shù)資料及編寫技術(shù)文件等基本技能的一次時間機會，為今后的畢業(yè)設(shè)計及外來從事的工作打下良好的基礎(chǔ)。由于能力所限，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導(dǎo)。目 錄第一章 零件分析 11.1繪制的零件圖.11.2零件的工藝性分析和零件圖的審查 .1第2章 選擇毛坯 12.1 確定毛坯的成形方法 1第3章 工藝規(guī)程設(shè)計 23.1定位基準(zhǔn)的選擇 23.2制訂工藝路線 23.3選擇加工設(shè)備

3、及刀、夾、量具 63.4 加工工序設(shè)計 83.5 數(shù)控編程.9第4章 專用夾具的設(shè)計.94.1 機床夾具設(shè)計要求.94.2機床夾具設(shè)計的內(nèi)容及步驟 .9總結(jié).12參考文獻(xiàn). 第一章 零件分析1.1 設(shè)計的零件圖：1.2零件的工藝性分析和零件圖的審查分析零件圖可知，該零件除主要工作表面和基準(zhǔn)面精度要求比較高，其余表面加工精度均要求較低，不需要高精度機床加工，通過銑削的半精加工就可以達(dá)到加工要求；而主要工作表面雖然加工精度相對較高，但也可以在正常的生產(chǎn)條件下，采用較為經(jīng)濟的方法保證質(zhì)量地加工出來。對支架的加工工藝有以下幾個方面要求： 1.21 銑底面保證表面粗糙度6.3；銑頂端圓柱兩端面保證大圓柱

4、面高度70、粗糙度為6.3，小圓柱面高度26、粗糙度為3.2。1.21 鉆內(nèi)孔保證36、15的孔，并保證粗糙度3.2。1.22 鍵槽的表面粗糙度為12.5第二章 選擇毛胚2.1 確定毛坯的成形方法該零件材料為HT200，批量生產(chǎn)，考慮到連桿工作過程中受力不大，輪廓尺寸也不大，各處壁厚相差較小，從結(jié)構(gòu)形式看，幾何形體不是很復(fù)雜，采用鑄造生產(chǎn)比較合適，故可采用砂型鑄造成形。第三章 工藝規(guī)程設(shè)計3.1定位基準(zhǔn)的選擇本零件是有精度中等要求的孔的方狀零件，平面和孔是設(shè)計的基準(zhǔn)，也是裝配和測量的基準(zhǔn)，在加工時，應(yīng)盡量以大平面為基準(zhǔn)。先銑出下表面，以下表面為基準(zhǔn)，分別加工出直徑為60、25的上表面，以下表面

5、和上端面共同為基準(zhǔn)分別鉆出直徑為36、15的孔。3.2制訂工藝路線一、加工面的要求本設(shè)計任務(wù)給的零件需要加工的表面有：下底面，兩端面，內(nèi)孔，孔槽，其加工方法如下：（1）下表面（大面積表面）：是定位基準(zhǔn)面，表面粗糙度Ra6.3。用銑車進(jìn)行端銑平面，先粗銑，再進(jìn)行精銑。（2）大小孔的端面：表面粗糙度分別為Ra6.3、Ra3.2，進(jìn)行粗銑，后要精銑。（3）36、15孔的內(nèi)表面：是重要的表面，表面粗糙度Ra3.2,可進(jìn)行鉆和精鉸。（4）孔鍵槽：鍵槽表面粗糙度Ra12.5，沒很大精度的要求，直接插到標(biāo)準(zhǔn)的尺寸要求即可。二、工序順序的安排（1）機械加工工序的安排如下：遵循“先粗后其他”原則，首先加工精基準(zhǔn)

6、-連桿下端面；遵循“先粗后精”原則，先安排粗加工工序，后安排精加工工序；遵循“先主后次”原則，先加工主要表面-連桿的下端面和孔的上端面，后插鍵槽；遵循“先面后孔”原則，先加工連桿下上端面，再加工36和15的孔。（2）輔助工序的安排如下；粗加工下表面和熱處理后，安排校直工序；半精加工后，安排去毛刺和中間檢查工序；精加工后，安排去毛刺，清洗和終檢。綜上所述工序安排如下：工序號工序內(nèi)容01鑄造02退火03半精銑下端面04半精銑兩孔上端面05鉆、擴并鉸內(nèi)孔36，鉆并鉸內(nèi)孔1506插鍵槽07去毛刺08清洗09終檢10入庫在勞動量和經(jīng)濟的方面考慮，該方案工時少，換機床得次數(shù)少，裝夾少減少裝夾誤差，節(jié)省材料

7、，故選擇此方案進(jìn)行加工。三、工序的合理組合1、定加工方法以后，就按生產(chǎn)類型，零件的結(jié)構(gòu)特點、技術(shù)要求和機床設(shè)備等具體生產(chǎn)條件確定工藝過程的工序數(shù)。確定工序數(shù)的基本原則：（1）工序分散原則工序內(nèi)容簡單，有利選擇最合理的切削用量。便于采用通用設(shè)備、簡單的機床工藝裝備。生產(chǎn)準(zhǔn)備工作量少，產(chǎn)品更換容易。對工人的技術(shù)要求水平不高。但需要設(shè)備和工人數(shù)量多，生產(chǎn)面積大，工藝路線長，生產(chǎn)管理復(fù)雜。（2）工序集中原則數(shù)目少，工件裝夾次數(shù)少，縮短了工藝路線，相應(yīng)減少了操作工人數(shù)和生產(chǎn)面積，也簡化了生產(chǎn)管理，在一次裝夾中同時的加工數(shù)個表面易于保證這些表面間的相互精度，使用設(shè)備少，大量生產(chǎn)可采用高效率的專業(yè)機床，以提

8、高生產(chǎn)效率。但采用復(fù)雜的專業(yè)設(shè)備和工藝裝備，使成本提高，調(diào)整維修費時，生產(chǎn)準(zhǔn)備工作量大。2、在國內(nèi)目前的情況下，大批量生產(chǎn)中，沒有要求工人要很高的技術(shù)，大多不采用專業(yè)設(shè)備，工序集中程序受到限制。所以采用工序分散原則，結(jié)構(gòu)簡單的通用機床和專業(yè)工夾具組織流水線生產(chǎn)。3、工序完成以后，將工件清洗干凈，清洗是在80-90的含0.4%-1.1%蘇打及0.25%-0.5%亞硝酸鈉溶液中進(jìn)行的。清洗后用壓縮空氣吹干凈保證零件內(nèi)部基本無雜質(zhì)、鐵屑、毛刺、砂粒等殘留物。4、工藝路線時，應(yīng)考慮工序的數(shù)目，采用工序集中或工序分散是兩個不同的原則。工序集中和工序分散各有特點，必須根據(jù)生產(chǎn)類型。加工要求和工廠的具體情況

9、進(jìn)行綜合分析決定采用哪一種原則。四、加工階段的劃分零件的加工質(zhì)量要求不高，常把整個加工過程劃分為幾個階段：（1）粗加工階段粗加工的目的是切去絕大部分多余的金屬，為以后的半精加工創(chuàng)造較好的條件，并為半精加工，精加工提供定位基準(zhǔn)，粗加工是能及早發(fā)現(xiàn)毛胚的缺陷，予以報廢或修補，以免浪費工時。（2）半精加工階段半精加工階段是完成一些次要面的加工并為主要表面的精加工做好準(zhǔn)備，保證合適的加工余量。半精加工的表面精度等級一般為IT9-IT10。半精加工階段切除的少量加工余量，主要目地是保證零件的形狀位置及精度，尺寸精度及表面粗糙度，使各主要表面達(dá)到圖紙要求，另外精加工工序安排在最后，可防止或減少工件精加工表

10、面損傷。五、技術(shù)要求加工表面粗糙度Ra精度要求允許值下端面6.3無無60上端面6.3無無25上段面3.2無無36孔3.2無IT815孔3.2無IT8鍵槽12.5無IT83.3選擇加工設(shè)備及刀、夾、量具3.31 選擇加工設(shè)備(1工序10用的是銑床，分別進(jìn)行粗銑，半精銑。用普通的立銑床X5042型萬能臥銑床即可。(2工序15是鉆孔工序，分別是鉆和精鉸。使用普通的鉆床Z525即可。3.32 選擇刀具(1在工序10銑平面時，銑刀可以選擇直齒或錯齒的端銑刀和周銑刀，工序中有粗銑和半精銑，在粗銑后，要留有一定的加工余量，供精銑工序加工。(2鉆孔需要鉆36、15的孔，有鉆，精鉸，粗加工可用鉆頭公注36、15

11、,半精加工和精加工可用鉸刀公注36、15。3.33選擇量具  本零件是單件中批量生產(chǎn)，故采用的是通用量具。選擇量具的方法有兩種：一是按計量器具的不確定度選擇；二是按計量器具的測量方法的極限誤差來選擇。在這里選的是第一種方法。由零件圖上看，各平面的相互位置要求不是非常嚴(yán)格，其最小不確定度為0.1mm，選用分度值為0.05mm，測量范圍為0-150mm的游標(biāo)卡尺就行了，因為其不確度為0.1mm，顯然滿足要求。此零件對孔36、15的精度要求較高，故可選用分度值為0.001mm，測量范圍為0-50mm的內(nèi)徑千分尺，其圓柱度為0.027、0.019，滿足測量精度的要求。對鍵槽精度要求高，所以也

12、選擇測量范圍為0-50mm的內(nèi)徑千分尺。3.34加工量計算表工序加工位置毛坯(mm粗加工(mm精加工(mm總加工余量(mm下端面8075.5755孔60上端面7570.5705孔25上端面3126.5265孔366035.5360.5孔152514.5150.5鍵槽123.53.60.13.4、數(shù)控加工3.41 數(shù)控模擬加工過程截圖3.42數(shù)控加工程序：$ -$ 產(chǎn)生在 2011年12月18日 14:52:38$ CATIA APT VERSION 1.0$ -$ 制造程序.1$ 加工設(shè)定.1$*CATIA0$ 制造程序.1$ 1.00000 0.00000 0.00000 0.00000$

13、0.00000 1.00000 0.00000 0.00000$ 0.00000 0.00000 1.00000 0.00000PARTNO PART TO BE MACHINEDCOOLNT/ONCUTCOM/OFF$ OPERATION NAME : 換刀.2$ 開始產(chǎn)生 : 換刀.2TLAXIS/ 0.000000, 0.000000, 1.000000$ TOOLCHANGEBEGINNINGCUTTER/ 50.000000, 5.000000, 20.000000, 5.000000, 0.000000,$0.000000, 5.000000TOOLNO/1, 50.000000T

14、PRINT/T1 面銑刀 D 50LOADTL/1$ TOOLCHANGEEND$ 結(jié)束產(chǎn)生 : 換刀.2$ OPERATION NAME : 面銑.2$ 開始產(chǎn)生 : 面銑.2LOADTL/1,1FEDRAT/ 1000.0000,MMPMSPINDL/ 70.0000,RPM,CLWGOTO / 0.00000, -30.00000, 70.00000GOTO / -4.81234, -29.61151, 70.00000GOTO / -9.50004, -28.45609, 70.00000GOTO / -13.94170, -26.56368, 70.00000GOTO / -18.0

15、2227, -23.98328, 70.00000GOTO / -21.63607, -20.78173, 70.00000GOTO / -24.68952, -17.04194, 70.00000GOTO / -27.10351, -12.86078, 70.00000GOTO / -28.81554, -8.34652, 70.00000GOTO / -29.78127, -3.61610, 70.00000GOTO / -29.97567, 1.20798, 70.00000GOTO / -29.39372, 6.00077, 70.00000GOTO / -28.05049, 10.6

16、3815, 70.00000GOTO / -25.98076, 15.00000, 70.00000GOTO / -23.23815, 18.97336, 70.00000GOTO / -19.89368, 22.45532, 70.00000GOTO / -16.03397, 25.35570, 70.00000GOTO / -11.75900, 27.59938, 70.00000GOTO / -7.17947, 29.12825, 70.00000GOTO / -2.41400, 29.90272, 70.00000GOTO / 2.41400, 29.90272, 70.00000GO

17、TO / 7.17947, 29.12825, 70.00000GOTO / 11.75900, 27.59938, 70.00000GOTO / 16.03397, 25.35570, 70.00000GOTO / 19.89368, 22.45532, 70.00000GOTO / 23.23815, 18.97336, 70.00000GOTO / 25.98076, 15.00000, 70.00000GOTO / 28.05049, 10.63815, 70.00000GOTO / 29.39372, 6.00077, 70.00000GOTO / 29.97567, 1.20798

18、, 70.00000GOTO / 29.78127, -3.61610, 70.00000GOTO / 28.81554, -8.34652, 70.00000GOTO / 27.10351, -12.86078, 70.00000GOTO / 24.68952, -17.04194, 70.00000GOTO / 21.63607, -20.78173, 70.00000GOTO / 18.02227, -23.98328, 70.00000GOTO / 13.94170, -26.56368, 70.00000GOTO / 9.50004, -28.45609, 70.00000GOTO

19、/ 4.81234, -29.61151, 70.00000GOTO / 0.00000, -30.00000, 70.00000GOTO / 0.00000, -30.00000, 70.00000GOTO / 0.00000, -17.50000, 70.00000GOTO / 0.00000, -5.00000, 70.00000GOTO / -1.91342, -4.61940, 70.00000GOTO / -3.53553, -3.53553, 70.00000GOTO / -4.61940, -1.91342, 70.00000GOTO / -5.00000, 0.00000,

20、70.00000GOTO / -4.61940, 1.91342, 70.00000GOTO / -3.53553, 3.53553, 70.00000GOTO / -1.91342, 4.61940, 70.00000GOTO / 0.00000, 5.00000, 70.00000GOTO / 1.91342, 4.61940, 70.00000GOTO / 3.53553, 3.53553, 70.00000GOTO / 4.61940, 1.91342, 70.00000GOTO / 5.00000, 0.00000, 70.00000GOTO / 4.61940, -1.91342,

21、 70.00000GOTO / 3.53553, -3.53553, 70.00000GOTO / 1.91342, -4.61940, 70.00000GOTO / 0.00000, -5.00000, 70.00000$ 結(jié)束產(chǎn)生 : 面銑.2$ OPERATION NAME : 面銑.3$ 開始產(chǎn)生 : 面銑.3FEDRAT/ 1000.0000,MMPMSPINDL/ 70.0000,RPM,CLWGOTO / 0.00000, 87.50000, 26.00000GOTO / -3.10862, 87.89271, 26.00000GOTO / -6.02192, 89.04617,

22、 26.00000GOTO / -8.55684, 90.88789, 26.00000GOTO / -10.55410, 93.30217, 26.00000GOTO / -11.88821, 96.13729, 26.00000GOTO / -12.47533, 99.21512, 26.00000GOTO / -12.27859, 102.34227, 26.00000GOTO / -11.31034, 105.32224, 26.00000GOTO / -9.63142, 107.96780, 26.00000GOTO / -7.34732, 110.11271, 26.00000GO

23、TO / -4.60156, 111.62221, 26.00000GOTO / -1.56667, 112.40143, 26.00000GOTO / 1.56667, 112.40143, 26.00000GOTO / 4.60156, 111.62221, 26.00000GOTO / 7.34732, 110.11271, 26.00000GOTO / 9.63142, 107.96780, 26.00000GOTO / 11.31034, 105.32224, 26.00000GOTO / 12.27859, 102.34227, 26.00000GOTO / 12.47533, 9

24、9.21512, 26.00000GOTO / 11.88821, 96.13729, 26.00000GOTO / 10.55410, 93.30217, 26.00000GOTO / 8.55684, 90.88789, 26.00000GOTO / 6.02192, 89.04617, 26.00000GOTO / 3.10862, 87.89271, 26.00000GOTO / 0.00000, 87.50000, 26.00000$ 結(jié)束產(chǎn)生 : 面銑.3SPINDL/OFFREWIND/0END第四章 專用夾具的設(shè)計4.1、機床夾具設(shè)計要求要求正確確定定位方案、夾緊方案，正確確定

25、刀具的導(dǎo)向方式，合理制定夾具的技術(shù)要求，必要時要進(jìn)行誤差分析與計算。為提高生產(chǎn)效率，應(yīng)盡量采用多件夾緊、聯(lián)動夾緊等高效夾具，但結(jié)構(gòu)應(yīng)盡量簡單，造價要低廉。盡量選用標(biāo)準(zhǔn)夾具元件和標(biāo)準(zhǔn)件，這樣可以縮短夾具的設(shè)計制造周期，提高夾具設(shè)計質(zhì)量和降低夾具制造成本。為便于操作，操作手柄一般應(yīng)放在右邊或前面；為便于夾緊工件，操縱夾緊件的手柄或扳手在操作范圍內(nèi)應(yīng)有足夠的活動空間；為減輕工人勞動強度，在條件允許的情況下，應(yīng)盡量采用氣動、液壓等機械化夾緊裝置。所設(shè)計的夾具應(yīng)便于制造、檢驗、裝配、調(diào)整和維修。4.2、機床夾具設(shè)計的內(nèi)容及步驟在接到夾具設(shè)計任務(wù)書后，首先要仔細(xì)閱讀加工件的零件圖和與之有關(guān)的部件裝配圖，了

26、解零件的作用、結(jié)構(gòu)特點和技術(shù)要求；其次，要認(rèn)真研究加工件的工藝規(guī)程，充分了解本工序的加工內(nèi)容和加工要求，了解本工序使用的機床和刀具，研究分析夾具設(shè)計任務(wù)書上所選用的定位基準(zhǔn)和工序尺寸。1）確定定位方案，選擇定位元件，計算定位誤差。2）確定對刀或?qū)蚍绞?，選擇對刀塊或?qū)蛟?）確定夾緊方案，選擇夾緊機構(gòu)。4）確定夾具其他組成部分的結(jié)構(gòu)形式，例如分度裝置、夾具和機床的連接方式等。5）確定夾具體的形式和夾具的總體結(jié)構(gòu)。在確定夾具結(jié)構(gòu)方案的過程中，應(yīng)提出幾種不同的方案進(jìn)行比較分析，選取其中最為合理的結(jié)構(gòu)方案。夾具總圖繪制比例除特殊情況外，一般均應(yīng)按1：1繪制，以使所設(shè)計夾具有良好的直觀性?？倛D上的主視圖，應(yīng)盡量選取與操作者正對的位置。繪制夾具裝配圖可按如下順序進(jìn)行：用雙點劃線畫出工件的外形輪廓和定位面、加工面；畫出定位元件和導(dǎo)向元件；按夾緊狀態(tài)畫出夾緊裝置；畫出其他元件或機構(gòu)；最后畫出夾具體，把上述各組成部分聯(lián)結(jié)成一體，形成完整的夾具。在夾具裝配圖中，被加工件視為透明體。1）夾具總裝配圖上應(yīng)標(biāo)注的尺寸 工件與定位元件間的聯(lián)系尺寸，例如，工件基準(zhǔn)孔與夾具定位銷的配合尺寸。 夾具與刀具的聯(lián)系尺寸，例如