連接座說明書

目錄任務書 TOC\o"1-5"\h\z\o"CurrentDocument"第1章.零件分析 21.1零件的作用 21.2零件的工藝分析 31.3零件的技術條件分析 3\o"CurrentDocument"第2章.選擇毛坯、確定毛坯尺寸、設計毛坯圖 3選擇毛坯 4確定零件的加工余量 5設計毛坯圖 6第3章. 機械加工工藝過程 6基準的選擇 6表面加工方法的選擇 7擬定機械加工工藝路線 7加工方案的比較與優(yōu)化 9\o"CurrentDocument"第4章.工序設計 9選擇加工設備 10選擇刀具、量具及夾具 11確定切削用量 11確定工序尺寸 12確定時間定額 13第5章夾具設計 13\o"CurrentDocument"本工序的加工要求與應限制的自由度 13確定定位方案及定位誤差的分析與計算 13夾緊方案的確定及夾緊裝置的選擇與設計 13確定夾具的對刀（或導向）裝置 14夾具上其它裝置的設計 14\o"CurrentDocument"夾具體的設計 15夾具技術條件的制定 夾具的操作說明 參考文獻 心得體會 第一章零件分析1.1零件的作用題目所給的零件是連接座零件，它主要起連接作用，使主軸電機回轉運動按工作者要求工作。零件左端中126%外圓與水泵泵殼連接，水泵葉輪在中10H7孔內；右端中12功7外圓與電動機座連接，中間中40H6與軸承連接，使電機傳動達到平穩(wěn)。1.2、零件的工藝分析三維圖由零件圖可知，其材料為HT200，該材料為灰鑄鐵，具有較高強度，耐磨性，耐熱性及減振性，適用于承受較大應力和要求耐磨零件。連接座共有兩組加工表面，他們之間有一定的位置要求。現分述如下：1.右端面的加工表面：這一組加工表面包括：右端面；0121-00007的外圓，粗糙度為3.2、6.3；外徑為。50、內徑為。40+0*06的小凸臺，粗糙度為3.2，并帶有倒角;032的小凹槽，粗糙度為25；鉆。17.5的中心孔，鉆。7通孔。其工序采取先粗車-半精車-精車。其中。17.5、040的孔或內圓直接在車床上做鏜工就行。2.左端的加工表面：這一組加工表面包括：左端面，01250外圓，0100+0.-06內圓，倒角,-0.025

鉆通孔e7,鉆孔并攻絲。這一部份只有端面有6.3的粗糙度要求，e100+0雙26的內圓孔有25的粗糙度要求。采用的工序可以是先粗車-半精車-精車?？准庸殂@孔-擴鉆-擴孔。其具體過程如下表：加工表面表面粗糙度公差/精度等級加工方法右端面無IT11以下粗車-半精車-精車e121-0004h7外圓Ra3.2IT8~IT10粗車-半精車-精車小凸臺內側e40無IT11以下粗鏜-半精鏜-精鏜小凸臺端面Ra25IT11以下粗鏜e17.5中心孔無IT11以下鉆孔-擴鉆-精車右e7通孔無IT11以下鉆通孔e32的小凹槽Ra25IT11以下粗鏜左端面Ra6.3IT8~IT10粗車-半精車-精車1.3零件的技術條件分析一、 此工件毛坯鑄造出來后，如果進行車削加工的話由于車削力比較大。為了工件在加工過程中保證良好的表面質量應先進行時效處理。二、 在鉆e17.5的孔之前，由于表面質量要求高，應先鉆中心孔的條件下。鉆孔之后必須鉸孔。第2章.選擇毛坯、確定毛坯尺寸、設計毛坯圖1毛坯的選擇毛坯種類的選擇決定與零件的實際作用，材料、形狀生產性質以及在生產中獲得可能性，毛坯的制造方法主要有以下幾種：1、型材2、鍛造3、鑄造4、焊接5、其他毛坯。根據零件的材料，推薦用型材或鑄件，但從經濟方面著想，如用型材中的棒料，加工余量太大，這樣不僅浪費材料，而且還增加機床，刀具及能源等消耗，而鑄件具有較高的抗拉抗彎和抗扭強度，沖擊韌性常用于大載荷或沖擊載荷下的工作零件。該零件材料為HT200，考慮到零件在工作時要有高的耐磨性，所以選擇鑄鐵鑄造。依據設計要求Q=5000臺/年，n=1件/臺；結合生產實際，備品率0和廢品率。分別取10%和1%代入公式得該工件的生產綱領N=50005555件/年2確定毛坯加工余量(確定機械加工余量、毛坯尺寸和公差)求最大輪廓尺寸根據零件圖計算輪廓的尺寸，最大直徑?142mm，高69mm。選擇鑄件公差等級查手冊鑄造方法按機器造型，鑄件材料按灰鑄鐵，得鑄件公差等級為8~12級取為11級。求鑄件尺寸公差公差帶相對于基本尺寸對稱分布。求機械加工余量等級查手冊鑄造方法按機器造型、鑄件材料為HT200得機械加工余量等級E-G級選擇F級。3、 確定機械加工余量根據鑄件質量、零件表面粗糙度、形狀復雜程度，取鑄件加工表面的單邊余量為7mm，。4、確定毛坯尺寸上面查得的加工余量適用于機械加工表面粗糙度Ra建1.6。Ra<1.6的表面，余量要適當加大。分析本零件，加工表面Ra建1.6，因此這些表面的毛坯尺寸只需將零件的尺寸加上所查的余量即可。（由于有的表面只需粗加工，這時可取所查數據的小值）生產類型為大批量，可采用兩箱砂型鑄造毛坯。由于所有孔無需鑄造出來，故不需要安放型心。此外，為消除殘余應力，鑄造后應安排人工進行時效處理。5、確定毛坯尺寸公差毛坯尺寸公差根據鑄件質量、材質系數、形狀復雜系數查手冊得，本零件毛坯尺寸允許偏差見下表：毛坯尺寸允許公差/mm鑄件尺寸偏差參考資料158±1.3機械制造工藝設計手冊71.5±1.32.3設計毛坯圖（1） 確定拔模斜度根據機械制造工藝設計手冊查出拔模斜度為5度。（2）確定分型面由于毛坯形狀前后對稱，且最大截面在中截面，為了起模及便于發(fā)現上下模在鑄造過程中的錯移所以選前后對稱的中截面為分型面。（3） 毛坯的熱處理方式為了去除內應力，改善切削性能，在鑄件取出后要做時效處理。下圖為該零件的毛坯圖：第3章.機械加工工藝過程3.1基準的選擇1、 基面的選擇基面選擇是工藝規(guī)程設計中的重要設計之一，基面的選擇正確與合理，可以使加工質量得到保證，生產率得到提高。否則，加工工藝過程會問題百出，更有甚者，還會造成零件大批報廢，使生產無法進行。2、 精基面的選擇精基準的選擇主要考慮基準重合的問題。選擇加工表面的設計基準為定位基準，稱為基準重合的原則。采用基準重合原則可以避免由定位基準與設計基準不重合引起的基準不重合誤差，零件的尺寸精度和位置精度能可靠的得以保證。3.2表面加工方法的選擇見零件工藝分析圖表3.2擬定機械加工工藝路線工藝路線一：工序一：粗車右端面車外圓e121車右臺階面車外圓e130車端面粗鏜e40工序二：L粗車大端面車外圓e125車臺階面粗鏜e100H7…車外圓e125工序三：L半精車右端面半精車外圓e121半精車右臺階面半精車右臺階面半精車外圓e130半精車端面半精鏜e40工序四：半精車大端面半精車外圓e125半精車右臺階面半精車e100H7工序五：精車右端面精車外圓e121精鏜①40精車外圓e130精車端面精車右臺階面工序六精車大端面精車①100H7精車右臺階面精車外圓e125工序七精銑B面工序八粗銑e100面工序九精銑^100面工序十鉆孔到e10擴鉆到e16擴孔到e17.4工序十一精鏜孔至17.5工序十二在6個工位上鉆孔e7工序十三L在4個工位上鉆孔e4.5攻螺紋4-M5工藝路線二：工序一粗車右端面至78粗車外圓e125X5鉆通孔e16粗鏜內孔e34X29粗車小凸臺端面至20工序二粗車右端面至71粗車外圓e128X9粗車內孔e98X6.8工序三半精車端面保70半精車外圓e121.4X5法精鏜內孔e39.6X27半精鏜內孔e32X28半精鏜內孔保e17.5半精車小凸臺端面保16工序四半精車右端面到69半精車外圓e125.4長9半精鏜內孔e199.6長7工序五鉆通孔3Xe7工序六鉆通孔3Xe7鉆孔4Xe4.134深12攻螺紋4-M5深10工序七磨內孔保e40X5磨外圓保e12X5工序八磨內孔保e100X7磨外圓保e125X93.4加工方案的比較與優(yōu)化工藝路線比較：上述兩個工藝路線，第一條工藝路線做得比較精細，每一道工序都安排的很到位，可以較高的保證精度；第二條工藝路線比較簡潔明了，但精度要求不高，最后的磨工不好。相比之下我們選擇第一條工藝路線。第4章.工序設計4.1 選擇加工設備由于生產類型為中批量，故加工設備以通用機床為主，輔以少量專用機床，其生產方式以通用機床專用夾具為主，輔以少量專用機床的流水生產線，工件在各機床上的裝卸及各機床間的傳送均由人工完成。1、選擇機床，根據不同的工序選擇機床：根據本零件加工精度要求，我們選用最常用的機床：車床用CA620-1,立式鉆床用Z535。下面是這兩臺機床的具體資料：1.車床用CA620-1本系列車床適用于車削內外圓柱面，內錐面及其它旋轉面。車削各種公制、英制、模數和徑節(jié)螺紋，并能進行鉆孔和拉油槽等工作。CA620-1結構特點：1>.CA系列產品，以“A”型為基型，主軸孔徑38mm.2>.床身寬于一般車床，具有較高的剛度，導軌面經中頻淬火，經久耐磨。3>.機床操作靈便集中，滑板設有快移機構。采用單手柄形象化操作，宜人性好。4>.機床結構剛度與傳動剛度均高于一般車床，功率利用率高，適于強力高速切削。主軸孔徑大，可選用附件齊全。2.鉆床用Z5125A產品說明：立式鉆床型號Z535最大鉆孔直徑35mm主軸最大進給抗力15696N主軸最大扭距392.4N?m主電機功率4.5kw主鉆孔錐度4主軸轉速68-1100主軸每轉進給量0.11-1.6工作臺行程325mm工作臺尺寸450X500mm4.2 選擇刀具、量具及夾具選用硬質合金銑刀，硬質合金鉆頭，硬質合金擴孔鉆、硬質合金鉸刀加工鑄鐵零件采用YG類硬質合金，粗加工用丫68,半精加工為丫仔6。具體見工序卡。車左右外圓端面用90度端面車刀，車外圓，采用45度外圓車刀。量具采用分度為o.o2的游標卡尺，及千分尺。直徑為3的中心鉆，直徑為7的麻花鉆，測量孔用孔用塞規(guī)。此零件為中批量生產，為了提高生產質量，提高生產率也為了減輕生產工人的體力勞動，又考慮的生產成本。合理的使用夾具。車鉆磨都采用專用夾具。4.3 確定切削用量切削速度、進給量和切削深度三者稱為切削用量。它們是影響工件加工質量和生產效率的重要因素。車削時，工件加工表面最大直徑處的線速度稱為切削速度，以v(m/min)表示。其計算公式：v=ndn/1000(m/min)式中：d——工件待加工表面的直徑(mm)n一車床主軸每分鐘的轉速(r/min)工件每轉一周，車刀所移動的距離，稱為進給量，以f(mm/r)表示；車刀每一次切去的金屬層的厚度，稱為切削深度，以ap(mm)表示。為了保證加工質量和提高生產率，零件加工應分階段，中等精度的零件，一般按粗車一精車的方案進行。粗車的目的是盡快地從毛坯上切去大部分的加工余量，使工件接近要求的形狀和尺寸。粗車以提高生產率為主，在生產中加大切削深度，對提高生產率最有利，其次適當加大進給量，而采用中等或中等偏低的切削速度。使用高速鋼車刀進行粗車的切削用量推薦如下：切削深度ap=0.8?1.5mm，進給量f=0.2?0.3mm/r，切削速度v取30?50m/min(切鋼)。粗車鑄、鍛件毛坯時，因工件表面有硬皮，為保護刀尖，應先車端面或倒角，第一次切深應大于硬皮厚度。若工件夾持的長度較短或表面凸不平，切削用量則不宜過大。粗車應留有0.5?1mm作為精車余量。粗車后的精度為IT14-IT11，表面粗糙度Ra值一般為12.5-6.3pm。精車的目的是保證零件尺寸精度和表面粗糙度的要求，生產率應在此前提下盡可能提高。一般精車的精度為IT8?IT7，表面粗糙度值Ra=3.2?0.8pm,所以精車是以提高工件的加工質量為主。切削用量應選用較小的切削深度ap=0.1?0.3mm和較小的進給量f=0.05?0.2mm/r，切削速度可取大些。精車的另一個突出的問題是保證加工表面的粗糙度的要求。減上表面粗糙度Ra值的主要措施有如下幾點。合理選用切削用量。選用較小的切削深度ap和進給量f,可減小殘留面積，使Ra值減小。機械制作課程設計一夾具設計（2） 適當減小副偏角Kr',或刀尖磨有小圓弧，以減小殘留面積，使Ra值減小。（3） 適當加大前角Y0,將刀刃磨得更為鋒利。（4） 用油后加機油打磨車刀的前、后刀面，使其Ra值達到0.2?0.1pm,可有效減小工件表面的Ra值。（5） 合理使用切削液，也有助于減小加工表面粗糙度Ra值。低速精車使用乳化液或機油；若用低速精車鑄鐵應使用煤油，高速精車鋼件和較高切速精車鑄鐵件，一般不使用切削液。具體計算略，詳見工序卡。4.4 確定工序尺寸本加工工序為鉆6X7的孔見圖4.4 確定工序尺寸本加工工序為鉆6X7的孔見圖4.5 確定時間定額）工時定額的計算工時定額是指完成零件加工的就一個工序的時間定額T=T+T+T+T+T/Ndjfbxz其中：Td是指但見時間定額Tj是指基本時間（機動時間），通過計算求得Tf是指輔助時間，一般取（15~20）%Tj；jTf和稱為作業(yè)時間Tb是指布置工作時間，一般按作業(yè)時間的（2~7）%估算Tx是指休息及生理需要時間，一般按作業(yè)時間（2~4）%估算二是準備與終結時間，大量生產時，準備與終結時間忽略不計N是指一批零件的個數具體計算略，詳見工序卡。第5章 夾具設計5.1 本工序的加工要求與應限制的自由度本工序指導老師指定設計鉆6-①7mm孔與4-直徑為4MM的孔的夾具。應限制X、Y、Z的移動，X、Y、Z的旋轉。屬于完全定位。5.1夾具的設計在本次夾具設計中，指導老師指定設計鉆6-①7mm孔的夾具，在工件夾緊方面要求液壓或汽動夾緊或者螺旋夾緊，最后定為利用螺旋夾緊。這類夾具的特點是：針對性強，剛性好，容易操作，裝夾速度較快以及生產效率高和定位精度高，設計制造周期短，產品更新換代時往往不能繼續(xù)使用適應性差，費用較底。5.2定位分析在工件的定位中有很多種不同的定位方法，如：工件以平面定位，工件一圓孔定位，工件以外圓定位，工件以錐孔定位等。根據零件的形狀，我們可以選擇以平面定位或以工件中心圓孔定位。在夾具設計過程中盡量以設計基準為定位基準，以便減小加工誤差。所以在這道設計中采用以①110H7（+0.018）mm的內表面以及①121h7（0 ）的端面為定位基準。0 -0.0185.3定位原理在機械加工過程中，為了保證工件某道工序的加工要求，必須使工件在機床上相對于刀具處于正確的相對位置。當采用機床夾具安裝一批工件時，是通過夾具來實現這些要求的。要實現工件在機床上相對于刀具占有一個正確的加工位置，必須做到以下三點：（4） 使一批工件在夾具中都占有一致的正確的加工位置；（5） 使夾具在機床上占有正確的位置；（6） 使刀具相對于夾具占有正確的位置。工件在夾具中定位，就是要使工件在夾具中占據正確的加工位置，這就可以通過設置定位支承點，限制工件的相對運動來實現。工件在沒有采取定位措施之前，可視為一個處于空間自由狀態(tài)的剛體，根據運動原理學可知，任一剛體在空間直角坐標系中都有六個自由度，即沿三個坐標軸軸向移動的自由度，分別用X、Y、Z來表示；繞三個坐標軸的轉動的自由度，分別用X、Y、Z來表示。由此看來，未限制六個自由度的工件的位置是不確定的，當然也是無法加工的。因此要使工件在夾具中處于正確的位置，必須對影響工件加工面位置精度的相應自由度進行限制。工件的六個自由度都是客觀存在的，是工件在夾具中所占空間位置確定的最高程度。也就是說。工件最多只有六個自由度，限制工件在某一方向的自由度，工件在夾具中該方向的位置就確定下來。工件在夾具中定位，意味著通過定位元件限制工件相應的自由度。5.4定位元件的分析在連接座的加工過程中，因為該零件較為復雜，加上零件的特殊性，因此在設計過程中設計定位板一塊來限制零件的自由度，定位板限制了零件的X、Y的移動方向和旋轉方向，設計一拉桿限制了零件繞Z軸旋轉的方面，一共限制了零件的五個自由度，達到不完全定位狀態(tài)。不完全定位可分為下列兩種情況：.由于工件的加工前的結構特點，無法也沒有必要限制某些方面的自由度；.由于加工工序的加工精度要求，工件在定位時允許某些方面的自由度不被限制。5.5夾緊元件的選擇工件在夾緊過程中應避免夾緊元件跟工件進行點接觸。因為在點接觸的過程中，即使有很小的夾緊力也可以產生很大的應力，由于定加工過程產生的誤差在夾緊上經常會出現點接觸的情況。但是后面還要考慮液壓缸的活塞桿與工作臺的相對位置安裝誤差，必須進行自位平衡，則鉆模板和夾具體之間采用鉸鏈連接，使鉆模板形成自位平衡。本次設計中鉆模板材料為45鋼，其外還有自制導軌。①.選擇鉆套鉆套裝在襯套中，而襯套則是壓配在夾具體上或鉆模板中。鉆套有固定鉆套，固定鉆套直接壓入鉆模板采用H7n6或H7..r6配合，磨損后不容易更換，適用于中、小批量生產或用來加工孔距較小以及孔距精度較高的孔?？蓳Q鉆套：可換鉆套裝在襯套中，而襯套則是壓配在夾具體或鉆模板中。鉆套由螺釘固定，以防止轉動。鉆套與襯套間采用H7...n6或H7r6配合，鉆套磨損后，可以迅速更換。適于大批量生產。快換鉆套：當要取出鉆套時，只要將鉆套朝逆時方向轉動使螺釘頭部剛好對準鉆套上的削邊上面，即可取出鉆套。在這次設計中我選擇可換鉆套，因為是大批量生產。但是本道工序里要用自制鉆套和襯套，必須把鉆套和襯套加長來保證精度和它的高度。快換鉆套如圖所示：圖4-1快換鉆套②.夾具底座與工作臺的連接由于6-①7mm的加工過程中選用的機床為Z3080x25搖臂鉆床，《機械加工工藝手冊》孟少農主編第二卷，表10.1-5搖臂鉆床聯系尺寸可得，底座T型槽數為5個，工作臺上面T型槽數為5個，工作臺側面槽數為3個，AxB=2450x1200，t=276，a=28，b=46，c=20，h=48，LxKxH=800x1000x560，'=150，%=36，＜=175，c2=115，％=22，b=36。5.6定位誤差的分析定位誤差是指由于定位不準而引起某一工序尺寸或位置要求方面的加工誤差。對夾具設計中采用的某一定位方案，只要其可能產生的定位誤差小于工件相關尺寸或位置公差的1/3,即可認為該定方案符合加工精度的要求。在用夾具裝夾工件時，當工件上的定位基準面與夾具上的定位元件相接觸或相配合時，工件的位置即由定位元件確定下來。而對一批工件來說，因各工件的有關表面本身和它們之間在尺寸和位置上都存在公差，且夾具上的定位元件本身及相互間存在尺寸和位置公差，因此，雖然工件已經定位，但每個被定位的工件上的一些表面的位置仍然會產生變化，這就造成了工序尺寸和位置要求方面的加工誤差。本次定位是典型的兩面一孔定位，在分析計算定位誤差時，應該按配合間隙為最大的情況來考慮?；鶞饰灰普`差包括兩類：1呼面內任意方向移動的基準位移誤差△丫；2.轉動的基準位移誤差函。工件兩面中心距的平均尺寸，其公差一般為：5=(1?1)5TOC\o"1-5"\h\zL3 5站因LD=(69土0.015)mm，取Ld=Go+0.0075\nm配合一般取h6或h7，所以：d=。24.976h6mm=。24.976。 mm⑤.計算定位誤差2 0'013加工尺寸的定位誤差，由于定位基準與工序基準重合，故AB=0.AD=AY=5d+5d+X1.(4-1) 1 1=(0.021+0.013+0.006)=0.039mm定位誤差小于工件公差的l/S]-x0.331=0.0366k35