汽車制造工藝學(xué)課程設(shè)計(jì)報(bào)告書(shū)

/學(xué)號(hào)課程設(shè)計(jì)題目連桿蓋16012的工藝規(guī)程及鉆Φ8.5兩孔的工裝夾具設(shè)計(jì)學(xué)院汽車工程學(xué)院專業(yè)車輛工程班級(jí)姓名指導(dǎo)教師2017年6月13日目錄1、 連桿蓋的工藝路線2、 鉆孔工序的工序簡(jiǎn)圖3、 所設(shè)計(jì)夾具需要滿足的加工要求4、 定位夾緊方案的選取與分析5、 夾具的結(jié)構(gòu)介紹6、 分析計(jì)算7、 本設(shè)計(jì)的主要優(yōu)點(diǎn)缺點(diǎn)分析8、 參考文獻(xiàn)3.所設(shè)計(jì)夾具應(yīng)滿足的加工要求本道工序?yàn)樵谶B桿蓋兩側(cè)鉆模鉆2xM8.5的孔.并滿足一定的精度要求.由于生產(chǎn)類型為成批.大批生產(chǎn).要考慮生產(chǎn)效率.降低勞動(dòng)強(qiáng)度.保證加工質(zhì)量.故需設(shè)計(jì)專用夾具。由于對(duì)加工精度要求不是很高.所以在本道工序加工時(shí).主要考慮如何降低生產(chǎn)成本和降低勞動(dòng)強(qiáng)度。夾具體：夾具的定位、引導(dǎo)、夾緊裝置裝在夾具體上.使其成為一體.并能正確的安裝在機(jī)床上。夾具體是將夾具上的各種裝置和元件連接成一個(gè)整體的最大最復(fù)雜的基礎(chǔ)件。夾具體的形狀和尺寸取決于夾具上各種裝置的布置以及夾具與機(jī)床的連接.而且在零件的加工過(guò)程中.夾具還要承受夾緊力、切削力以及由此產(chǎn)生的沖擊和振動(dòng).因此夾具體必須具有必要的強(qiáng)度和剛度。切削加工過(guò)程中產(chǎn)生的切屑有一部分還會(huì)落在夾具體上.切屑積聚過(guò)多將影響工件的可靠的定位和夾緊.因此設(shè)計(jì)夾具體時(shí).必須考慮結(jié)構(gòu)應(yīng)便于排屑。此外.夾具體結(jié)構(gòu)的工藝性、經(jīng)濟(jì)性以及操作和裝拆的便捷性等.在設(shè)計(jì)時(shí)也應(yīng)加以考慮。夾具體設(shè)計(jì)的基本要求〔1應(yīng)有適當(dāng)?shù)木群统叽绶€(wěn)定性?shī)A具體上的重要表面.如安裝定位元件的表面、安裝對(duì)刀塊或?qū)蛟谋砻嬉约皧A具體的安裝基面.應(yīng)有適當(dāng)?shù)某叽缇群托螤罹?它們之間應(yīng)有適當(dāng)?shù)奈恢镁?。為使夾具體的尺寸保持穩(wěn)定.鑄造夾具體要進(jìn)行時(shí)效處理.焊接和鍛造夾具體要進(jìn)行退火處理?！?應(yīng)有足夠的強(qiáng)度和剛度為了保證在加工過(guò)程中不因夾緊力、切削力等外力的作用而產(chǎn)生不允許的變形和振動(dòng).夾具體應(yīng)有足夠的壁厚.剛性不足處可適當(dāng)增設(shè)加強(qiáng)筋?！?應(yīng)有良好的結(jié)構(gòu)工藝性和使用性?shī)A具體一般外形尺寸較大.結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜.而且各表面間的相互位置精度要求高.因此應(yīng)特別注意其結(jié)構(gòu)工藝性.應(yīng)做到裝卸工件方便.夾具維修方便。在滿足剛度和強(qiáng)度的前提下.應(yīng)盡量能減輕重量.縮小體積.力求簡(jiǎn)單?！?應(yīng)便于排除切屑在機(jī)械加工過(guò)程中.切屑會(huì)不斷地積聚在夾具體周圍.如不及時(shí)排除.切削熱量的積聚會(huì)破壞夾具的定位精度.切屑的拋甩可能纏繞定位元件.也會(huì)破壞定位精度.甚至發(fā)生安全事故。因此.對(duì)于加工過(guò)程中切屑產(chǎn)生不多的情況.可適當(dāng)加大定位元件工作表面與夾具體之間的距離以增大容屑空間：對(duì)于加工過(guò)程中切削產(chǎn)生較多的情況.一般應(yīng)在夾具體上設(shè)置排屑槽?！?在機(jī)床上的安裝應(yīng)穩(wěn)定可靠夾具在機(jī)床上的安裝都是通過(guò)夾具體上的安裝基面與機(jī)床上的相應(yīng)表面的接觸或配合實(shí)現(xiàn)的。當(dāng)夾具在機(jī)床工作臺(tái)上安裝時(shí).夾具的重心應(yīng)盡量低.支承面積應(yīng)足夠大.安裝基面應(yīng)有較高的配合精度.保證安裝穩(wěn)定可靠。夾具底部一般應(yīng)中空.大型夾具還應(yīng)設(shè)置吊環(huán)或起重孔。工件裝夾方案確定以后.根據(jù)定位元件及夾緊機(jī)構(gòu)所需要的空間范圍及機(jī)床工作臺(tái)的尺寸.確定夾具體的結(jié)構(gòu)尺寸.然后繪制夾具總圖。4、定位夾緊方案的選取與分析4.1定位基準(zhǔn)的選擇該工序要求中心線與端面〔有位置要求.因此可以得出該孔在兩個(gè)側(cè)面的正中心上.并且還要求其孔為通孔.由于端面經(jīng)過(guò)精銑.精度比較高.因而工序基準(zhǔn)為端面A.為了便于加工.選取適當(dāng)?shù)亩ㄎ换鶞?zhǔn).保證其加工要求。夾具設(shè)計(jì)應(yīng)首先滿足這些要求.在保證較高的生產(chǎn)效率的前提下.還應(yīng)考慮夾具體制造工藝性和生產(chǎn)經(jīng)濟(jì)性。加工過(guò)程中夾具的操作應(yīng)方便.定位夾緊穩(wěn)定可靠.并且?jiàn)A具體應(yīng)具有較好的剛性。據(jù)《夾具手冊(cè)》知定位基準(zhǔn)應(yīng)盡可能與工序基準(zhǔn)重合.在同一工件的各道工序中.應(yīng)盡量采用同一定位基準(zhǔn)進(jìn)行加工。擬定加工路線的第一步是選擇定位基準(zhǔn)。定位基準(zhǔn)的選擇必須合理.否則將直接影響所制定的零件加工工藝規(guī)程和最終加工出的零件質(zhì)量?；鶞?zhǔn)選擇不當(dāng)往往會(huì)增加工序或使工藝路線不合理.或是使夾具設(shè)計(jì)更加困難甚至達(dá)不到零件的加工精度〔特別是位置精度要求。因此應(yīng)該根據(jù)零件圖的技術(shù)要求.從保證零件的加工精度要求出發(fā).合理選擇定位基準(zhǔn)。此零件圖沒(méi)有較高的技術(shù)要求.也沒(méi)有較高的平行度和對(duì)稱度要求.所以應(yīng)考慮如何提高勞動(dòng)效率.降低勞動(dòng)強(qiáng)度.提高加工精度。圓臺(tái)外圓及兩側(cè)面都已加工好.為.了使定位誤差減小.選擇已加工好的端面作為定位精基準(zhǔn).來(lái)設(shè)計(jì)本道工序的夾具。4.2夾具方案的設(shè)計(jì)如圖所示.為了加工通孔.必須使其完全定位。因此初步的設(shè)計(jì)方案如下,方案：首先必須明確其加工時(shí)應(yīng)如圖所示.這樣水平放置.便于鉆床加工。那么要使其完全定位.可以采用:一面加固定V型塊和滑動(dòng)V型塊定位.這樣既簡(jiǎn)單又方便。如上圖所示.一底面限制的自由度有3個(gè).一個(gè)固定V型塊限制兩個(gè)自由度.一個(gè)滑動(dòng)V型塊限制限制一個(gè)自由度.為使定位可靠.加工穩(wěn)定.我所設(shè)計(jì)的定位方案.總共限制了工件的全部6個(gè)自由度.屬于完全定位。在該定位方案中.一個(gè)支撐面頂住.限制了z軸的移動(dòng).x軸的旋轉(zhuǎn).y軸的旋轉(zhuǎn)三個(gè)移動(dòng)自由度。一個(gè)固定V型塊限制了y軸的移動(dòng).x軸的移動(dòng).一個(gè)滑動(dòng)V型塊限制了z軸的旋轉(zhuǎn).這樣6個(gè)自由度全部被限制根據(jù)上面敘述選擇方案。5、夾具結(jié)構(gòu)介紹該夾具采用了一個(gè)固定V型塊和一個(gè)活動(dòng)V型塊以及下面的一個(gè)平面實(shí)現(xiàn)了對(duì)工件的完全定位。固定的V型塊用兩個(gè)定位銷實(shí)現(xiàn)了定位.同時(shí)用兩個(gè)螺栓進(jìn)行夾緊定位.而活動(dòng)的V型塊利用兩側(cè)的限位板實(shí)現(xiàn)了對(duì)其的引導(dǎo)和定位.在其右側(cè)有一個(gè)人工夾緊裝置.靠這個(gè)實(shí)現(xiàn)對(duì)工件的夾緊。夾具上部帶有鉆模板.上面有鉆套.它的定位依靠?jī)蓚€(gè)定位銷實(shí)現(xiàn).并用兩個(gè)螺栓夾緊.將其設(shè)計(jì)為可拆卸式的.是為了節(jié)省夾具體的空間.降低成本.方便工件的裝夾。本道工序的目的是給工件鉆孔.所以?shī)A具體的下部選擇為中空的.對(duì)孔的加工處還額外留了尺寸比預(yù)加工孔的直徑更大的通孔.以免未夾裝好工件而出現(xiàn)誤差.導(dǎo)致鉆頭破壞了夾具體。具體夾具結(jié)構(gòu)詳見(jiàn)夾具裝配總圖。6、分析與計(jì)算6.1刀具的切削力計(jì)算〔1刀具：刀具用高速鋼刀具鉆頭機(jī)床：Z525機(jī)床切削力公式：式中D=8.5mm查表得：其中：,即：實(shí)際所需夾緊力：由參考文獻(xiàn)[5]表得：有：安全系數(shù)K可按下式計(jì)算有：式中：為各種因素的安全系數(shù).查表可得：所以6.2夾緊力的計(jì)算選用夾緊螺釘夾緊機(jī)由其中f為夾緊面上的摩擦系數(shù).取F=+GG為工件自重夾緊螺釘：公稱直徑d=6mm.材料鋁合金鋼螺釘疲勞極限：極限應(yīng)力幅：許用應(yīng)力幅：螺釘?shù)膹?qiáng)度校核：螺釘?shù)脑S用切應(yīng)力為[s]=2.5~4取[s]=4得滿足要求經(jīng)校核：滿足強(qiáng)度要求.夾具安全可靠.使用快速螺旋定位機(jī)構(gòu)快速人工夾緊.調(diào)節(jié)夾緊力調(diào)節(jié)裝置.即可指定可靠的夾緊力6.3定位誤差分析〔1定位元件尺寸及公差確定。夾具的主要定位元件為一平面和V型塊間隙配合?！?工件的工序基準(zhǔn)為大圓軸線.本夾具是用來(lái)在臥式鏜床上加工.所以工件兩側(cè)面與夾具上的V型塊保持固定接觸。工件的定位基準(zhǔn)為工件兩側(cè)面。該夾具以一面兩V型塊定位.兩V型塊尺寸公差為80。為了滿足工序的加工要求.必須使工序中誤差總和等于或小于該工序所規(guī)定的尺寸公差。與機(jī)床夾具有關(guān)的加工誤差.一般可用下式表示：由參考文獻(xiàn)[5]可得：=1\*GB2⑴V型塊的定位誤差：其中得：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(guò)⑷夾具相對(duì)刀具位置誤差：取誤差總和：從以上的分析可見(jiàn).所設(shè)計(jì)的夾具能滿足零件的加工精度要求。7、本設(shè)計(jì)的主要優(yōu)缺點(diǎn)分析優(yōu)點(diǎn)：本設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單.制造方便.成本較低.能達(dá)到較高的精度要求.且工件的裝夾方便.適合小批量的工件生產(chǎn)