连杆大小头双端面铣削组合机床及夹具设计.doc

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铣连杆体结合面夹具设计(共5篇)

铣连杆体结合面夹具设计(共5篇)

铣连杆体结合面夹具设计(共5篇)第一篇:铣连杆体结合面夹具设计机械制造工程学课程设计1、前言铣连杆体结合面夹具设计是根据《机械制造工程学》、机械制造工陈学课程实习等设计的卡具,即完成机械制造工程学课程设计的内容。

铣连杆体结合面夹具具有以下特点:(1)具有双向夹紧、自动找心功能,爪手为此夹具的主要部分;(2)结构简单,操作方便。

2、连杆2.1 连杆的功用和结构特点连杆是汽车发动机主要的传动机构之一,它将活塞与曲轴连接起来,把作用与活塞顶部的膨胀气体压力传给曲轴,使活塞的往复直线运动可逆的转化为曲轴的旋转运动,以输出功率。

连杆是一种细长的变截面非圆杆件。

由从大头到小头逐步变小的工字型截面的连杆体及连杆盖、螺栓、螺母等组成。

虽然由于发动机的结构不同,连杆的结构也略有差异,但基本上都由活塞销孔端(小头)、曲柄销孔端(大头)及杆身组成。

连杆大头孔套在曲轴的连杆轴经,与曲轴相连,内装有轴瓦。

为便于安装,大头孔设计成两半,然后用连杆螺栓连接。

连杆小头与活塞销连接,小头压入耐磨的铜衬套,孔内设有油槽,小头顶部有油孔,以便使曲轴转动时飞溅的润滑油能流到活塞销的表面上,起到润滑作用。

为了减少惯性力,连杆杆身部分的金属重量应当减少,并且要有一定的刚度,所以杆身采用了工字型断面。

连杆杆身部位是不加工的。

在毛坯制造时,杆身的一侧做初定为标记,作为加工及装配基准。

机械制造工程学课程设计图1图2 2.2 主要加工面和技术要求连杆的主要加工便面有大小端孔、上下端面、大端盖体结合面以及连杆螺栓机械制造工程学课程设计孔等。

(1)大小端孔的精度:为了使大端孔与轴瓦及曲轴、小端孔与活塞销密切配合,减少冲击的不良影响和便于传热,大端孔尺寸、小端孔尺寸、大端孔及小端衬套孔粗糙度、大端孔的圆柱度公差、小端衬套孔的圆柱度均有较高要求。

且采用分组装配。

(2)大小端孔中心线在两个相互垂直方向的平行度:两孔轴心线在在连杆轴线方向的平行度误差会使活塞在汽缸中倾斜,增加活塞与气缸的摩擦力,从而造成气缸壁磨损加剧。

汽车连杆夹具毕业设计

汽车连杆夹具毕业设计

目录1前言 ................................................................................................... 错误!未定义书签。

2.连杆零件的工艺规程设计 .................................................................. 错误!未定义书签。

、连杆零件的分析 ............................................................................. 错误!未定义书签。

连杆零件结构分析 .................................................................. 错误!未定义书签。

零件加工表面及其加工要求 ...................................................... 错误!未定义书签。

零件材料的选择 ...................................................................... 错误!未定义书签。

连杆的技术要求分析 ................................................................ 错误!未定义书签。

确信毛坯类型及制造方式 ................................................................. 错误!未定义书签。

工艺规程的定制....................................................................... 错误!未定义书签。

定位基准的分析 .......................................................................... 错误!未定义书签。

(完整word版)铣床夹具的设计

(完整word版)铣床夹具的设计

铣床夹具的设计经过与指导老师的协商,本夹具用在立式铣床上加工的平面。

刀具为ø50的端面铣刀。

问题的提出本夹具主要用来铣杠杆的平面,有一定的技术要求,要求相对于ø25的轴线的对称度为0.2,表面粗糙度为3.2。

主要应考虑机械加工的精度,而提高劳动生产率,降低劳动强度为次要因素。

定位基准的选择精基准的选择主要应考虑基准重合问题。

当设计基准与工序基准不重合时,现设计计算如下:用ø25孔定位,使ΔB=0。

同时,由于ø25孔的公差较小,ΔY也将缩小。

计算:此时ΔB=0(同轴度误差)ΔY=D max-d min=80.10-79.95=0.15mmΔD=ΔY+ΔB=0.15+0=0.15mm夹具的结构设计夹具的总体结构为盘类形状。

定位元件的选择及要求:本夹具选用的定位元件是一个V型块和一个定位板。

,因为工件的定位是通过定位副的接触实现的,定位盘的精度直接影响工件的定位精度,因此,该定位盘基面应有足够的精度,以适应杠杆的加工要求。

该定位盘应有足够刚度和强度,定位盘不仅限制工件的自由度,还有支撑工件,承受夹紧力和切削力的作用,所以应该有足够刚度和强度,以免使用中变形或破坏。

定位盘的耐磨性好,杠杆的装卸会磨损定位元件的定位基面,导致定位精度下降。

定位盘的工艺性要好,定位盘的的结构应力求简单,合理,便于加工,装配和更换。

夹紧方案的设计夹紧力的作用点在杠杆定位基面的对面,落在定位盘的支承范围内,保证定位可靠,作用点处在杠杆刚性较好的部位,减小了夹紧变形。

夹紧力的方向:夹紧力的方向朝向杠杆定位底面以保证杠杆的定位精度。

该夹紧力的方向有利于减小夹紧力,在工件上铣床上铣销,夹紧力因于铣销轴向力工件的重力同向,切削力、重力由夹具的固定支承承受。

切削扭矩由夹紧力所产生的摩擦力矩平衡,轴向力和重力所产生的摩擦力矩有利于减小所需夹紧力。

故所需夹紧力可最小。

夹紧力对工件定位的可靠性、工件和夹具的变形、夹紧机构的复杂程度和传动装置的选择有很大的影响。

柴油机气缸体两端面粗铣组合机床总体及夹具设计

柴油机气缸体两端面粗铣组合机床总体及夹具设计

柴油机气缸体两端面粗铣组合机床总体及夹具设计为了实现柴油机气缸体两端面的粗铣组合加工,需要设计一台适用的机床及夹具。

本文将介绍柴油机气缸体两端面粗铣组合机床总体设计及夹具设计。

一、机床总体设计1.结构设计机床的整体结构应该稳定牢固,保证铣削过程中不会出现剧烈的振动。

一般来说,机床的基座应该采用重型厚钢板焊接而成,以提供足够的稳定性。

同时,机床的纵横向导轨应该采用优质的线性导轨,以确保工作台在X、Y轴方向上的移动平稳。

2.驱动系统设计机床的驱动系统应该能够提供足够的动力和精准度。

一般来说,机床的移动部分(如工作台)采用伺服电机驱动,以实现精确的位置控制;而切削部分则采用高功率的主轴电机驱动,以提供足够的切削力。

3.控制系统设计机床的控制系统应该能够实现程序控制,以满足不同工件的加工要求。

一般来说,机床的控制系统应该包括PLC控制器和人机界面,以实现精确的位置控制和操作便捷性。

二、夹具设计夹具是机床加工中的重要组成部分,它不仅要能够将工件牢固地夹住,还要保证工件在加工过程中的定位精度和切削力的传递。

下面介绍一种常用的夹具设计方案:1.夹紧方式为了实现对气缸体的夹紧,可以采用液压夹紧方式。

具体来说,可以使用液压缸将夹具夹紧在气缸体上,通过液压系统提供足够的夹紧力。

2.定位方式为了确保气缸体在加工过程中的定位精度,可以在夹具上设置合适的定位孔或定位销,与气缸体的定位孔相配合,以提供稳定的定位效果。

3.切削力传递为了确保切削力的传递,可以在夹具上设置切削力支撑板,将切削力通过支撑板传递到机床的基座上,从而保证加工过程中的稳定性。

总之,柴油机气缸体两端面粗铣组合机床及夹具的设计需要考虑结构稳定性、驱动系统和控制系统的设计以及夹具的夹紧方式、定位方式和切削力传递等因素。

通过合理的设计,可以实现高效、精确的加工。

连杆零件机械加工工艺及铣夹具设计

连杆零件机械加工工艺及铣夹具设计

学院设计说明书题目:连杆零件机械加工工艺及铣夹具设计姓名:学号:年级:专业:学生类别:指导教师:教学单位:2015年4月8 日摘要连杆零件加工工艺及夹具设计是包括零件加工的工艺设计、工序设计以及专用夹具的设计三部分。

在工艺设计中要首先对零件进行分析,了解零件的工艺再设计出毛坯的结构,并选择好零件的加工基准,设计出零件的工艺路线;接着对零件各个工步的工序进行尺寸计算,关键是决定出各个工序的工艺装备及切削用量;然后进行专用夹具的设计,选择设计出夹具的各个组成部件,如定位元件、夹紧元件、引导元件、夹具体与机床的连接部件以及其它部件;计算出夹具定位时产生的定位误差,分析夹具结构的合理性与不足之处,并在以后设计中注意改进。

关键词:工艺,工序,切削用量,夹紧,定位,误差AbstractA machining process and fixture design is the design process, including the design of The connecting rod processing process design and the three part special fixture. In the process of design should first of all parts to analyze, understand parts of the process and then design a blank structure, and choose the good parts of the machining datum, designs the process routes of the parts; then the parts each step process dimension calculation, the key is to determine the process equipment and cutting the amount of each working procedure design; then a special fixture, fixture for the various components of a design, such as the connecting part positioning device, clamping element, a guide element, clamp and the machine tool and other components; the positioning error caused calculate fixture when positioning, analysis of the rationality and deficiency of fixture structure, pay attention to improving and will design in.Keywords: process, process, cutting, clamping, positioning目录1 前言 (5)2 零件的分析 (6)2.1零件的作用 (6)2.2零件的工艺分析 (6)2.2.1孔的加工 (6)2.2.2面的加工 (7)3 工艺规划设计 (7)3.1毛坯的制造形式 (7)3.2基面的选择 (7)3.2.1粗基准的选择 (7)3.2.2精基准的选择 (7)3.3工艺路线的拟定 (8)3.3.1工艺路线方案 (8)3.3.2工艺方案的确定 (9)3.4毛坯尺寸及其加工余量的确定 (9)3.4.1两侧面毛坯尺寸及加工余量计算 (10)3.4.2毛坯尺寸及加工余量计算 (10)3.5确定各工序切削用量及基本工时 (10)4 铣槽夹具设计 (17)4.1研究原始质料 (17)4.2定位基准的选择 (17)4.3 切削力及夹紧分析计算 (18)4.4 误差分析与计算 (19)4.5夹紧装置的选用 (20)4.6 定向键与对刀装置设计 (20)4.7 夹具设计及操作的简要说明 (22)总结 (23)参考文献 (24)致谢 (25)1 前言1.简介本次毕业设计内容包括零件的分析,工艺路线的制定,工艺规划设计,某道工序的夹具设计以及该道工序的工序卡,机械加工综合卡片,夹具装配图以及夹具底座零件图的绘制等等。

铣削组合机床及其主轴组件设计资料.doc

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铣削组合机床及其主轴组件设计资料.doc盐城纺织职业技术学院毕业设计(论文) 铣削组合机床及其主轴组件设计陈杰班级 811专业数控所在系机电系指导老师钱宗仁完成时间2010 年12月20日至2011年1月8日铣削组合机床及其主轴组件设计摘要摘要组合机床,是由大量的通用部件和少量专用部件组成的工序集中的高效率机床。其特点有:结构紧凑、工作质量可靠、设计和制造周期短、投资少、经济效果好、生产率高等。本次设计的题目是铣削组合机床及主轴组件。首先针对所要加工的零件入手,对机床进行总体方案设计,进而确定机床的总体布局,随后,对主轴组件进行设计。在设计主轴组件时,以主轴为线索,在满足刚度、精度等要求下,完成其它(如轴承、轴向调节机构、锁紧机构等)所有零件的设计。关键词:组合机床,主轴组件,刚度,主轴,轴承,轴向调节机构Milling combination sharpening tools, and the spindle of the components AbstractAbstractModular Machine, by the large number of common parts and a small number of specialized components of the process focused efficient machine. Its features include : compact, reliable quality, design and manufacturing cycle shorter, less investment and economic effects, and higher productivity .The design is the subject of combined milling machine spindle components. First in response to the processing of parts, the paper machine for the overall program design, which will determine the overall layout of the machine. Subsequently, the spindle components of the design. Spindle components in the design, a spindle for clues to meet stiffness and precision requirements, the completion of the other (eg, bearings, Axial adjustment, locking, etc.) all parts of the design.Keywords: Modular Machine, spindle components, stiffness, spindle, bearings, axial adjustment目录摘要 (I)Abstract ................................................................................................................................... I I 前言 . (1)第一章机床总体设计 (2)1.1机床总体方案设计的依据 (2)1.1.1 工件 (2)1.1.2刀具 (2)1.2 工艺分析 (2)1.2.1 工艺方法的确定 (2)1.2.2 机床总体布局 (3)1.2.3 机床运动的确定 (4)1.3机床主要技术参数的确定 (4)1.3.1 确定工件余量 (4)1.3.2 选择切削用量 (4)1.3.3 运动参数 (5)1.3.4动力参数—主运动驱动电动机功率的确定 (6)1.4 进给驱动电动机功率的确定 (7)第二章主轴组件设计 (8)2.1 主轴的基本要求 (8)2.1.1 旋转精度 (8)2.1.2 刚度 (8)2.1.3 抗振性 (9)2.1.4 温升和热变形 (11)2.1.5 耐磨性 (11)2.1.6 其他 (11)2.2 主轴组件的布局 (11)2.2.1 适应刚度和承载能力的要求 (12)2.2.2 适应转速要求 (14)2.2.3 适应精度的要求 (14)2.2.4 适应结构的要求 (15)2.2.5 适应经济性要求 (15)2.3 主轴结构的初步拟定 (15)2.4 主轴的材料与热处理 (17)2.5 主轴的技术要求 (17)2.5.1 轴颈 (18)2.5.2 内锥孔 (18)2.6 主轴组件的计算 (18)2.6.1 主轴直径的选择 (18)2.6.2 主轴前后支承轴承的选择 (19)2.6.3 主轴内孔直径 (20)2.6.4 主轴前端悬伸量 (21)2.6.5 主轴支承跨距 (22)2.7 主轴结构图 (23)2.8 主轴组件的验算 (23)2.8.1 主轴端部挠度 (24)2.9 主轴组件的润滑和密封 (27)2.9.1 主轴轴承的润滑 (27)2.9.2 主轴组件的密封 (28)2.10 主轴组件中相关部件 (30)2.10.1 轴肩挡圈 (30)2.10.2 挡圈 (30)2.10.3 圆螺母 (30)2.10.4 套筒 (31)2.10.5 前、后支承的轴承盖 (33)2.10.6 主轴用套筒及其锁紧部分 (34)2.10.7 主轴尾部的内花键 (35)2.11 主轴组件轴向调节机构 (32)2.11.1 丝杠螺纹 (32)2.11.2 丝杠轴承的选择 (33)2.11.3 丝杠螺母 (33)2.11.4 丝杠中段螺纹 (33)2.11.5 丝杠上的内隔套 (33)2.12 箱体设计 (35)参考文献 (37)致谢 (39)前言机械制造业在国民经济中占有重要的地位,是国民经济各部门赖以发展的基础,是国民经济的重要支柱,是生产力的重要组成部分。机械制造业不仅为工业、农业、交通运输业、科研和国防等部门提供各种生产设备、仪器仪表和工具,而且为制造业包括机械制造业本身提供机械制造装备。机械制造业的生产能力和制造水平标志着一个国家或地区的科学技术水平、经济实力。机械制造业的生产能力和制造水平,主要取决于机械制造装备的先进程度。机械制造装备的核心是金属切削机床,精密零件的加工,主要依赖切削加工来达到所需要的精度。金属切削机床所担负的工作量约占机器制造总工作量的40%~60%,金属切削机床的技术水平直接影响到机械制造业的产品质量和劳动生产率。换言之,一个国家的机床工业水平在很大程度上代表着这个国家的工业生产能力和科学技术水平。显然,金属切削机床在国民经济现代化建设中起着不可替代的作用。纵观几十年来的历史,机械制造业从早期降低成本的竞争,经过20世纪70年代、80年代发展到20世纪90年代乃至21世纪初的新的产品的竞争。目前,我国已加入世界贸易组织,经济全球化时代已经到来,我国机械制造业面临严峻的挑战,也面临着新的形势:知识——技术——产品的更新周期越来越短,产品的批量越来越小,产品的性能和质量的要求越来越高,环境保护意识和绿色制造的呼声越来越强,因而以敏捷制造为代表的先进制造技术将是制造业快速响应市场需要、不断推出新产品、赢得竞争、求得生存和发展的主要手段。金属切削机床中的组合机床,是根据工件加工需要,以大量通用部件为基础,配以少量专用部件组成的一种高效专用机床。它具有:生产率高;加工精度稳定;研制周期短,便于设计、制造和使用维护,成本低;配置灵活等。正是由于这些特点的存在,决定了组合机床在当今新形势下仍能被广泛应用于汽车、拖拉机、柴油机、电机、仪器仪表、军工及自行车等轻工行业和机床、机车、工程机械等制造业中。此次设计的是铣削组合机床及主轴组件。首先,对机床进行总体设计,确定总体方案后得到机床总体布局图;再着重进行主轴组件的设计,其中包括主轴的设计、支承的选取、主轴轴向移动机构和主轴锁紧机构等的设计。第一章机床总体设计设计机床的第一步,是确定总体方案。总体方案是机床部件和零件的设计依据,对整个设计的影响较大。因此,在拟定总体方案的过程中,必须全面地、周密地考虑,使所定方案技术先进、经济合理。1.1机床总体方案设计的依据1.1.1 工件工件是机床总体方案设计的重要依据之一,设计者必须明确工件的特点和加工要求。本次毕业设计要求设计一台组合机床,用于加工VF-6/7型空压机减荷阀体的两侧面,工件材料为HT200,硬度为190~210HB,生产批量为大批量,铸造毛坯。加工部位的加工要10;(1)被加工表面的粗糙度均为Ra(2)被加工表面的相互位置精度为:平面1~2之间的距离为225mm;平面1~2与φ95中心线的垂直度要求为0.03mm。1.1.2刀具体简图硬质合金端铣刀,刀齿材料为YG6,铣刀盘直径为φ75~110,刀具齿数Z=4。1.2 工艺分析1.2.1 工艺方法的确定机床的工艺方法是多种多样的,按工种可分为车、铣、刨、钻、镗、磨、研磨、电加工、振动加工、激光加工等;每一种还可再分,如车削加工有车外圆、车端面、车槽、车球面等之分;按加工精度各表面粗糙度可分为粗加工、半精加工、光整加工等;按工序集中程度可分为单刀、多刀、单工件、多工件、单工位、多工位等;按作业形式可分平行作业、顺序作业、平行-顺序作业等。工艺方法对机床的结构和性能的影响很大,工艺方法的改变常导致机床的运动、传动、布局、结构、性能以及经济效果等方面的一系列变化。加工平面的方法有很多,比如说车削,铣削,刨削。对于VF-6/7型空压机减荷阀体,用车床进行车削加工时,由于减荷阀体外形复杂,且为壳类零件,不宜装夹在车床主轴上进行加工,装夹稳定性也不高;用刨床进行刨削加工时,机床需要两个运动,机床和刀具结构简单,装夹在工件台上快速,稳固,但生产率低,加工精度也达不到工件要求;用端铣刀进行铣削加工时,生产率不仅提高了,也能满足工件所要求的加工精度,且装夹快速,方便。与普通机床相比,组合机床具有生产率高,加工精度稳定,研制周期短,便于设计、制造和使用维护、成本低、自动化程度高、劳动强度低,配置灵活等特点,因此,当生产量很大时,用组合机床进行加工更合理。1.2.2 机床总体布局机床的总体布局指确定机床的组成部件之间的相对位置及相对运动关系。合理的总体布局的基本要求有:(1)保证工艺方法所要求的工件与刀具的相对运动关系;(2)保证机床具有足够的加工精度和相适应的刚度和抗振性;(3)便于操纵、调整、维修,便于输送、装卸工件和排屑等;(4)节省材料,占地面积小,即经济效果好;(5)造型美观。根据减荷阀体的加工要求,机床总体布局图如图1-1所示:图1-2 机床总体布局图1.机座2.动力滑台3.工件4.端铣刀 5.电动机 6.变速箱 7.主轴箱减荷阀体安装在工作台上,铣削动力头带动铣刀作旋转主运动,工作台作纵向进给运动,完成对工件的切削加工。此方案的优点是各部件均是针对减荷阀体设计的,因此,结构紧凑,刚性好,生产率高,加工质量稳定。1.2.3 机床运动的确定确定机床运动,指确定机床运动的数目,运动类型以及运动的执行件。本次毕业设计的组合机床的工艺方法是,用一把端铣刀直接进行加工。相应的表面成形运动为:单主轴的回转运动,工作台纵向进给运动;辅助运动为:主轴轴向调整运动。1.3机床主要技术参数的确定机床主要技术参数包括主参数和基本参数,基本参数又包括尺寸参数,运动参数,动力参数。1.3.1 确定工件余量VF-6/7型空压机减荷阀体,零件材料为HT200,硬度190—210HB,生产类型为大批量,铸造毛坯。查《机械制造工艺设计简明手册》表2.2~2.5,取加工余量为2.5mm(此为双边加工)。1.3.2 选择切削用量由于被加工零件的铣削宽度为175mm,需进行二次走刀,故一次走刀为90mm(宽度),=90mm。二次走刀为175-90=85mm,即:ae根据《组合机床设计简明手册》第132~133页,选择铣削切削用量。铣削用量的选择与要求的加工表面粗糙度值及其生产率有关系。当铣削表面粗糙度数值要求较低时,铣削速度应选高一些,每齿走刀量应小些。若生产率要求不高,可以取很小的每齿走刀量,一次铣削4~5mm的余量达到R=1.6μm的表面粗糙度。这时每齿a的进给量一般为0.02~0.03mm。根据本次设计所加工的零件要求,其表面粗糙度数值较高,加工材料为铸铁,查表6-16得:a f =0.2~0.4mm/z,V=50~80m/min,取a f =0.2mm/z 。1.3.3 运动参数机床的运动参数包括主运动转速和转速范围、进给量范围、进给量数列以及空行程速度等。此次设计主要确定主运动的运动参数。(1)主轴最高,最低转速按照典型工序的切削速度和刀具(或工件)直径、计算主轴最高转速n m ax 、最低转速n m in 。计算公式如下:n m ax =m in m ax 1000d V π , n m in =max min 1000d V π式中:n m ax 、n m in —主轴最高、最低转速(r/min)V m ax 、V m in —最高、最低切削速度(m/min)d m ax 、d m in —最大、最小计算直径(mm)根据《机械制造工艺金属切削机床设计指导》第69~70页,可查出以下数据: 查表2.2-3 取最大,最小切削速度:V m ax =200~300m/min, 取V m ax =250m/minV m in =15~20m/min, 取V m in =20m/min铣床的d m ax 、d m in 可取使用的刀具最大、最小直径,即:d m ax =110mm, d m in =75mm则主轴最高转速为n m ax =m in m ax 1000d V π= 100025075π⨯⨯=1061.6r/min 取标准数列值:n m ax =1000r/min最低转速为:n m in =m ax m in 1000d V π= 110201000π⨯=57.9r/min 取标准数列值:n m in =56r/min(2)主轴转速的合理排列最高、最低转速确定后,还需确定中间转速,选择公比Φ,转速级数Z,则转速数列为:n 1= n m in =56r/min, n 2= n m in Φ, n 3= n m in Φ2, n z = n m in Φ1-z查标准数列,取公比Φ=1.78 (1<Φ≤2)转速范围: R n =minmax n n =561000=17.8 转速级数: Z=Φlog R log n +1=5.99 取Z=6 由于本次设计的要求,主轴转速级数只需设计四级就能满足要求,故取Z=4。即:n 1=56, n 2=100, n 3=180, n 4=315 (r/min)1.3.4动力参数—主运动驱动电动机功率的确定(1) 切削力的计算由前面已知,本次设计的组合机床的最高转速为n 4=315r/min,则此时的切削速度为: V=1000n 4d π=100011014.3315⨯⨯=108.8m/min<200m/min 由此可见,切削速度满足要求。计算铣削工件时的切削力F z =9.18×54.5a 00.1e ×a 74.0f ×a 9.0p ×Z×d 0.10- 式中:a e —铣削宽度,a e =90mma p —铣削深度,由于是一次铣削就能达到设计尺寸,则铣削深度为工件加工余量,即a p =2.5mm 。a f —每齿进给量,a f =0.2mm/rZ —转数级数,取Z=4则铣削力的大小为:F z=9.18×54.5×9000.1×0.274.0×2.59.0×4×1100.1-=1213.1N (2)切削功率的计算根据《机械制造工艺金属机床设计指导》第72页,可得切削功率公式为:P m =60000V F z =600008.1081.1213⨯=2.2KW (3) 估算电动机功率根据《机械制造工艺金属机床设计指导》第72页,有P e =ηmP =7.02.2=3.14KW 式中:η—主传动系统的机械效率,回转运动的机床η=0.7~0.85。(4) 选择主电机查《机械设计课程设计手册》第155页表12-1,选Y112-4电机,主要参数有:额定功率P e =4KW,满载转速 n e =1440r/min,同步转速n=1500r/min,级数P=4,质量m=43kg 。1.4 进给驱动电动机功率的确定查《金属切削机床设计》第41页,可知:进给驱动电动机功率取决于进给的有效功率和传动件的机械效率,即:Ns =ss QV η60000 式中:N s —进给驱动电动机功率(KW)Q —进给抗力(N)V s —进给速度(m/min) ηs —进给传动系统的总机械效率(一般取0.15~0.2)粗略计算时,可根据进给传动与主传动所需功率之比值来估算进给驱动电机功率。 对于铣床: N s =0.2×N=0.2×4=0.8KW查《机械设计课程设计手册》第155页表12-1,选Y90S-4电机,主要参数有:额定功率P e =1.1KW,满载转速n e =1440r/min,同步转速n=1500r/min,级数P=4,质量m=22kg 。第二章主轴组件设计主轴组件是机床的执行件,它的功用是支承并带动工件或刀具旋转,完成表面成形运动,同时还起传递运动和扭矩、承受切削力和驱动力等载荷的作用。由于主轴组件的工作性能直接影响到机床的加工质量和生产率,因此它是机床中的一个关键组件。主轴和一般传动轴的相同点是,两者都传递运动、扭矩并承受传动力,都要保证传动件和支承的正常工件条件,但主轴直接承受切削力,还要带动工件或刀具,实现表面成形运动,因此对主轴有较高的要求。2.1 主轴的基本要求2.1.1 旋转精度主轴的旋转精度是指主轴在手动或低速、空载时,主轴前端定位面的径向跳动△r、端面跳动△a和轴向窜动值△o。如图2-1所示:图中实线表示理想的旋转轴线,虚线表示实际的旋转轴线。当主轴以工作转速旋转时,主轴回转轴线在空间的漂移量即为运动精度。主轴组件的旋转精度取决于部件中各主要件(如主轴、轴承及支承座孔等)的制造精度和装配、调整精度;运动精度还取决于主轴的转速、轴承的性能和润滑以及主轴部件的动态特性。各类通用机床主轴部件的旋转精度已在机床精度标准中作了规定,专用机床主轴部件的旋转精度则根据工件精度要求确定。2.1.2 刚度主轴组件的刚度K是指其在承受外载荷时抵抗变形的能力,如图2-2所示,即K=F/y(单位为N/ m),刚度的倒数y/F称为柔度。主轴组件的刚度,是主轴、轴承和支承座的刚度的综合反映,它直接影响主轴组件的旋转精度。显然,主轴组件的刚度越高,主△o△r图2-1 主轴的旋转误差轴受力后的变形就越小,如若刚度不足,在加工精度方面,主轴前端弹性变形直接影响着工件的精度;在传动质量方面,主轴的弯曲变形将恶化传动齿轮的啮合状况,并使轴承产生侧边压力,从而使这些零件的磨损加剧,寿命缩短;在工件平稳性方面,将使主轴在变化的切削力和传动力等作用下,产生过大的受迫振动,并容易引起切削自激振动,降低了工件的平稳性。图2-2 主轴组件静刚度主轴组件的刚度是综合刚度,影响主轴组件刚度的因素很多,主要有:主轴的结构尺寸、轴承的类型及其配置型式、轴承的间隙大小、传动件的布置方式、主轴组件的制造与装配质量等。2.1.3 抗振性主轴组件的抗振性是指其抵抗受迫振动和自激振动而保持平稳运转的能力。在切削过程中,主轴组件不仅受静载荷的作用,同时也受冲击载荷和交变载荷的作用,使主轴产生振动。如果主轴组件的抗振性差,工作时容易产生振动,从而影响工件的表面质量,降低刀具的耐用度和主轴轴承的寿命,还会产生噪声影响工作环境。随着机床向高精度、高效率方向发展,对抗振性要求越来越高。评价主轴组件的抗振性,主要考虑其抵抗受迫振动和自激振动能力的大小。(1) 抵抗受迫振动的能力主轴组件受迫振动的干扰力,主要包括由于主轴上旋转零件(主轴、传动件和所装的工件或刀具等)的偏心质量而产生的离心力,传动件运动速度不均匀而产生的惯性力,以及断续切削产生的周期性变化的切削力。由于这些干扰力,引起主轴并带着刀具或工件一起振动,而在加工表面上留下振纹,使工件表面粗糙度提高。根据所设计的机床加工表面粗糙度的要求,确定主轴前端的允许振幅,然后计算或测定主轴组件在各种动态干扰力的作用下,其前端的振幅,并同允许值比较,评价是否满足要求。在单独分析主轴组件时,只能求得主轴前端在切削部位的绝对振幅,它只能部分地反映刀具和工件之间的相对振幅。两者关系与激振频率有关,目前主要由试验来确定。此外,主轴组件的低阶固有频率与振型也是其抗振性的评价指标。一般来说,低阶固有频率应高些,并远离激振频率;主轴振型的节点应靠近切削部位。(2) 抵抗切削自激振动的能力金属切削加工时,虽然没有外界动态干扰力的作用,但由于机床—工件—刀具弹性系统振动对切削过程的反馈作用,刀具与工件之间发生了周期性的强烈的相对振动,称为切削自激振动,简称为颤振。颤振将使加工表面质量恶化,甚至使切削过程无法继续下去,从而不得不降低切削用量来避免之,所以机床的切削用量极限往往不是由机床的功率来决定,而是由加工时发生颤振的条件来决定。机床切削时,从没有颤振到颤振的产生之间存在着明显的界限,这个界限即是稳定性的极限,或称为机床稳定性的条件。对现有机床的试验表明,切削自振频率往往接近于主轴组件弯曲振动的低阶固有频率。即主轴组件是颤振的主振部分,它的低阶弯曲振动模态是决定机床抵抗切削自振能力的主要模态。因此,在单独分析主轴组件时,可以认为主轴前端在切削部位激振点动柔度(在主振方向)的最大负实部,反映了主轴组件抵抗切削自振的能力。对于粗加工机床,切削宽度大,切削自振的可能性大,但加工表面质量要求不高,可主要考虑不产生颤振的条件。对于精密机床,切削用量小,切削自振的可能性小,但允许的振幅小,可主要考虑抵抗受迫振动的能力。对于高速机床,因为激振力的频率和幅值均随着转速提高而剧增,受迫振动和自激振动都比较突出。因此,在设计和评价高速机床时,自激和受迫振动均应考虑。2.1.4 温升和热变形主轴组件工作时因各种相对运动处的摩擦和搅油等而发热,产生了温升,温升使主轴组件的形状和位置发生畸变,称为热变形。热变形应以主轴组件运转一定时间后各部分位置的变化来度量。主轴组件温升和热变形,使机床各部件间相对位置精度遭到破坏,影响工件加工精度,高精度机床尤为严重;热变形造成主轴弯曲,使传动齿轮和轴承的工作状态变坏;热变形还使主轴和轴承,轴承与支承座之间已调整好的间隙和配合发生变化,影响轴承正常工作,间隙过小将加速齿轮和轴承等零件的磨损,严重时甚至会发生轴承抱轴现象。影响主轴组件温升、热变形的主要因素有:轴承的类型和布置方式,轴承间隙及预紧力的大小,润滑方式和散热条件等。目前,对各种类型机床连续运转下的允许温升都有一定的规定。2.1.5 耐磨性主轴组件的耐磨性是指长期保持其原始精度的能力,即精度的保持性。因此,主轴组件各个滑动表面,包括主轴端部定位面、锥孔,与滑动轴承配合的轴颈表面,移动式主轴套筒外圆表面等,都必须具有很高的硬度,以保证其耐磨性。为了提高主轴组件的耐磨性,应该正确地选用主轴和滑动轴承的材料及热处理方法、润滑方式,合理调整轴承间隙,良好的润滑和可靠的密封。2.1.6 其他主轴组件除应保证上述基本要求外,还应满足下列要求:(1)主轴的定位可靠。主轴在切削力和传动力的作用下,应有可靠的径向和轴向定位,使主轴在工作时受到的切削力和传动力通过轴承可靠地传至箱体等基础零件上。(2)主轴前端结构应保证工件或刀具装卡可靠,并有足够的定位精度。(3)结构工艺好。在保证好用的基础上,尽可能地做到好造、好装、好拆及好修,并尽可能降低主轴组件的成本。2.2 主轴组件的布局主轴组件的设计,必须保证满足上述的基本要求,从而从全局出发,考虑主轴组件的布局。机床主轴有前、后两个支承和前、中、后三个支承两种,以前者较多见。两支承主轴轴承的配置型式,包括主轴轴承的选型、组合以及布置,主要根据对所设计主轴组件在转速、承载能力、刚度以及精度等方面的要求,并考虑轴承的供应、经济性等具体情况,加以确定。在选择时,具体有以下要求:2.2.1 适应刚度和承载能力的要求主轴轴承选型应满足所要求的刚度和承载能力。径向载荷较大时,可选用滚子轴承;较小时,可选用球轴承。双列滚动轴承的径向刚度和承载能力,比单列的大。同一支承中采用多个轴承的支承刚度和承载能力,比采用单个轴承的大。一般来说,前支承的刚度,应比后支承的大。因为前支承刚度对主轴组件刚度的影响要比后支承的大。表2-1所示为滚动轴承和滑动轴承的比较:表2-1 滚动轴承和滑动轴承的比较2.2.2 适应转速要求由于结构和制造方面的原因,不同型号和规格的轴承所允许的最高转速是不同的。轴承的规格越大,精度等级越低,允许的最高转速越低。在承受径向载荷的轴承当中,圆柱滚子轴承的极限转速,比圆锥滚子轴承的高。在承受轴向载荷的轴承当中,向心推力轴承的极限转速最高;推力球轴承的次之;圆锥滚子轴承的最低,但承载能力与上述次序相反。因此,应综合考虑转速和承载能力两方面要求来选择轴承型式。例如,当轴向载荷较大,而转速不高时,可采用推力球轴承;反之,当转速较高,而轴向载荷不大时,可采用角接触球轴承;如果转速较高,轴向载荷又较大,则可采用双列推力向心球轴承;如果径向和轴向载荷都较小,而转速较高,则可采用向心推力球轴承。2.2.3 适应精度的要求起止推作用的轴承的布置有三种方式:前端定位—止推轴承集中布置在前支承;后端定位—集中布置在后支承;两端定位—分别布置在前、后支承。采用前端定位时,主轴受热变形向后延伸,不影响轴向定位精度,但前支承结构复杂,调整轴承间隙较不便,前支承处发热量较大;后端定位的特点与前述的相反;两端定位时,主轴受热伸长后,轴承轴向间隙的改变较大,若止推轴承布置在径向轴承内侧,主轴可能因热膨胀而弯曲。。

连杆零件加工工艺规程及专用铣床夹具的设计

连杆零件加工工艺规程及专用铣床夹具的设计

连杆零件加工工艺规程及专用铣床夹具的设计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。

组合机床主轴箱及夹具设计

组合机床主轴箱及夹具设计

组合机床主轴箱及夹具设计摘要:根据设计任务书的要求,本设计说明书针对连杆大小头双端面铣削组合机床的设计及专用夹具设计进行说明。

主要内容包括组合机床工艺方案的制定、组合机床配置型式的选择、组合机床总体设计以及主轴箱设计。

全文主要包括组合铣床的总体设计和主轴箱设计两部分。

机床总体设计主要是在选定工艺方案并确定机床配置形式、结构方案基础上确定“三图一卡”,主轴箱设计根据“三图一卡”,整理编绘出主轴箱原始依据图,重点分析传动系统,经过各种方案的比较,最后确定最优方案。

此外,为了提高劳动生产率,降低劳动强度,保证加工质量,需设计专用夹具。

关键词:主轴箱;组合机床;夹具Combination Machine Tool Spindle boxes andfixture designAbstract:According to designs the project description the request,This design instruction booklet carries on the explanation in view of the connecting rod reducing socket double face milling aggregate machine-tool design and the unit clamp design. Main content including aggregate machine-tool craft plan formulation, aggregate machine-tool configuration choice, aggregate machine-tool system design as well as headstock design.The full text mainly includes combines the milling machine the system design and the headstock designs two parts. The engine bed system design mainly is in the designation craft plan and the determination engine bed disposition form, in the structure plan foundation determined "a three charts card", the headstock design basis "a three charts card", reorganizes the compilation to leave the headstock primitive basis chart, the key analysis transmission system, passes through each kind of plan comparison, finally determines the most superior plan. In addition, in order to enhance the labor productivity, reduces the labor intensity, guaranteed the processing quality, must design the unit clamp.Keyword:headstock ;aggregate machine-tool;jig目录第一章绪论 (1)1.1 组合机床的特点 (1)1.2 组合机床的分类和组成 (1)1.3组合机床的方案选择 (2)第二章组合机床总体描述 (3)2.1 组合铣床工艺方案的制定 (3)2.2 确定切削力、切削功率 (4)2.3 组合机床配置型式的选择 (5)2.4影响总体布置的因素 (5)2.5组合铣床的总体分析——三图一卡 (6)2.5.1被加工零件工序图 (6)2.5.2 加工示意图 (7)2.5.3组合机床联系尺寸图 (10)2.5.4 生产率计算卡 (11)第三章组合机床主轴箱设计 (12)3.1主轴箱设计的原始依据 (12)3.2 运动参数和动力参数的确定 (12)3.2.1 传动系统传动比分配 (12)3.2.2 计算传动装置的运动和设计参数 (12)3.2.3齿轮模数的估算及其叫校核 (13)3.2.4 轴各参数估算及强度校核 (16)3.3主轴箱的坐标计算 (25)第四章组合机床夹具设计 (27)4.1 组合机床夹具概述 (27)4.2 定位支承系统概述 (28)4.2.1定位支承系统 (29)4.2.2夹紧机构 (30)第五章总结 (31)致谢 (32)参考文献 (33)第一章绪论1.1 组合机床的特点组合机床是由大量的通用部件和少量专用部件组成的工序集中的高效率专用机床。

连杆端面铣夹具设计

连杆端面铣夹具设计

连杆端面铣夹具设计本课题主要针对连杆端面铣夹具进行分析与设计。

连杆是一个刚性较差的工件,应十分注意夹紧力的大小、方向机着力点位置的选择,以免因受夹紧力的作用而产生变形,降低加工精度。

定位方案的确定工件在夹具中定位时,需要限制的自由度是靠工件的定位基准与夹具的定位元件相接触或配合来实现的。

根据工件定位基准面的形状(平面、圆孔、内孔)来决定定位元件的结构形式(支承钉或支承板、V型块、定位套、心轴等)。

工件在夹具中定位时,必须遵守六点定位原则,使工件在加工尺寸方向上有确定的位置,还应包括必要的定位精度,就是要控制可能因定位面而带来的误差,这类误差称为定位误差它包括:1、尺寸制造误差2、定位基准与工序基准不重合误差3、基准位移误差。

由铣床的特点和工件的特点,本工序分为两个工步,第一步铣削右端面,铣好之后再利用右端面作为基准面去铣另一个端面。

分析此工序需要限制z方向的平动,x、y方向的转动和平动,由连杆的结构特点选一面两孔定位。

定位元件的选定与定位误差的确定定位元件的设计要求:1、要有与工件相应的精度;2、不允许受力后产生变形,要有足够的刚度;3、要有一定的硬度(HRC58~62)和耐磨性。

连杆铣端面夹具采用固定式夹具,大头孔采用圆柱销定位,小头孔采用菱形销定位,端面采用支撑板定位,杆身采用支承钉定位。

根据误差的定义在设计夹具时,对任何一个定位方案均可通过一批工件定位可能出现的两个极端位置直接计算出工序基准的最大变动范围,即为该方案的定位误差,它的产生的原因是工件的制造误差,定位元件的制造误差。

连杆两端面的位置尺寸由两铣刀之间的位置尺寸直接保证,与定位误差关系不大,无需进行定位分析。

对于两加工表面的平行度的定位误差,该形状误差精度由铣刀保证,与工作定位误差关系不大,可以不进行计算分析。

夹紧元件的确定夹紧元件的选择由前面的加工工艺过程部分可以知道,机床采用立式铣床,又从本工序加工的特点考虑,在保证加工精度的前提条件下采用固定式夹具,即夹具固定在工作台上,随着工作台的移动而实现进给。

连杆机械加工工艺及大小头孔珩磨夹具设计

连杆机械加工工艺及大小头孔珩磨夹具设计

学科类:工科学号:学校代码:密级:2015届本科生毕业论文连杆机械加工工艺及大小头孔珩磨夹具设计院系:机电工程学院专业:机械设计制造及其自动化姓名:指导教师:答辩日期:二〇一五年五月毕业论文诚信声明本人郑重声明:所呈交的毕业论文《连杆机械加工工艺及大小头孔珩磨夹具设计》是本人在指导老师的指导下,独立研究、写作的成果。

论文中引用是他人的无论以何种方式发布的文字、研究成果,均在论文以明确方式标明。

本声明的法律结果由本人独自承担。

毕业论文作者签名:年月日摘要本次设计任务就是连杆机械加工工艺及珩磨大小头孔夹具设计,这次工艺过程包括:铣连杆两端面、钻孔、铣连杆结合面、珩磨大、小头孔等工序。

同时,我希望这次设计能超越目前工厂的实际生产工艺,提高加工效率,降低生产成本;而将有利于加工质量和劳动生产率提高的新技术和新工艺应用到机器零件的制造中,为改善我国制造业相对落后的局面探索可能的途径。

我也希望通过这次学习能过为我以后的工作进行一次综合训练和准备。

【关键词】连杆珩磨加工工艺夹具设计AbstractThe design task is connecting rod cap processing procedure and linkage design cover processing fixture, this process includes: milling, drilling, milling two connecting rod end joint face, boring head hole process. At the same time, I hope this design can go beyond the present actual factory production processes, improve processing efficiency, reduce the production cost; manufacturing and will be beneficial to the processing quality and productivity of the new technology and new process applied to machine parts, to explore possible ways to improve our manufacturing industry is relatively backward situation. I also hope to be able to conduct a comprehensive training and preparation for my future work through this study.【Keyword】The connecting rod cap processing; the connecting rod cap binding surface; process planning; fixture design目录摘要......................................................................................... 错误!未定义书签。

铣床夹具设计示例.doc

铣床夹具设计示例.doc

铣床夹具设计示例.doc一、设计要求:本设计的铣床夹具主要用于加工复杂形状的工件,要求夹具具有良好的稳定性和紧固力,能够保证被加工工件的精度和表面质量。

二、设计思路:本设计采用了双定位、单锁紧的夹具方式,夹持工件后,通过两侧的定位模板来保证工件的定位精度,然后通过中央的锁紧螺杆来锁定工件,实现夹持效果。

同时,在夹持面和定位面上布置有多个压板,可调节压紧力度,保证工件夹持牢固。

三、设计方案:1、夹具主体结构:夹具主体结构采用铝合金材料精密加工而成,整体强度高、重量轻、耐腐蚀性好。

主体上下各自开有一个槽口,用于安装定位模板和压板。

中央开有一个中空结构,用于安装锁紧螺杆。

2、定位模板:定位模板采用SUS316L不锈钢材料定制而成,精度高、硬度大、耐磨性好。

定位模板的两端分别安装在夹具槽口中,保证固定位置不变。

定位模板的中间部分,开有一个适应工件形状的凹槽,可与工件配合定位。

3、压板:压板采用特殊的弹簧夹持结构,可自由调节压紧力度。

压板上开有多个V形槽,可适应不同尺寸的工件。

在夹击面和定位面上均安装了多个压板,保证夹持稳固。

4、锁紧螺杆:锁紧螺杆采用优质合金钢材料制成,结构简单,耐用性好。

其头部装有手柄,方便操作。

锁紧螺杆的螺杆体与夹具中空结构配合,旋紧后可通过摩擦力夹紧工件。

四、设计效果:本设计的铣床夹具具有以下优点:2、制造精度高、耐用性好。

夹具主体采用铝合金材料,定位模板采用不锈钢材料,压板采用弹簧夹持结构,整个夹具结构紧凑、牢固,制造精度高、耐用性好。

3、适用范围广。

本设计的铣床夹具可以适应各种形状的工件加工,并且可根据工件尺寸自由调整夹击力度,具有极高的适用性。

五、总结:本设计的铣床夹具通过双定位、单锁紧的夹紧方式,保证了工件的稳定性和精度,同时通过弹簧夹持结构可以自由调节夹持力度,适应各种形状的工件。

整个夹具结构紧凑、制造精度高,可靠性强。

该夹具在实际使用中具有较好的效果,可以为工件的精密加工提供良好的保障。

工装夹具课程设计--连杆铣削槽口工序专用夹具设计

工装夹具课程设计--连杆铣削槽口工序专用夹具设计

工装夹具课程设计说明书题目:连杆铣削槽口工序专用夹具设计系名机械工程专业机械工程及自动化班级AY110801学号AY11080118姓名xxxxx指导教师xxx2011年11月摘要机械制造工艺学课程设计一般安排在完成了大学的全部基础课、技术基础课以及大部分专业课之后。

这是进行毕业设计之前的一次综合性复习及理论联系实际的实践训练,对我们的大学生活及以后进入社会参加工作具有重要意义。

从中有效地锻炼了我们提出问题、分析问题、解决问题的能力。

机械制造业是国民经济的支柱产业,现代制造业正在改变着人们的生产方式、生活方式、经营管理模式乃至社会的组织结构和文化。

生产的发展和产品更新换代速度的加快,对生产效率和制造质量提出了越来越高的要求,也就对机械加工工艺等提出了要求。

在实际生产中,由于零件的生产类型、形状、尺寸和技术要求等条件不同,针对某一零件,往往不是单独在一种机床上用某一种加工方法就能完成的,而是需要经过一定的工艺过程。

因此,我们不仅要根据零件具体要求,选择合适的加工方法,还要合理地安排加工顺序,一步一步地把零件加工出来。

由于能力有限,设计中尚有许多不足之处,恳请各位老师给予指导。

目录摘要 (2)1 连杆的加工特性及其结构工艺性分析 (4)1.1 连杆的加工特性 (4)1.2 连杆的结构工艺性分析 (4)2 加工件的加工工艺路线、关键工序的分析确定 (4)2.1 毛坯材料的选择 (4)2.2 制定工艺路线 (4)2.3 关键工序分析 (5)2.3.1 大小端面的加工 (5)2.3.2 大小端孔的加工 (5)2.3.3 槽口的加工 (6)3 切削用量计算 (6)3.1 选择刀具及切削用量 (6)3.2 工序卡 (7)4铣削槽口专用夹具设计 (8)4.1工件的加工工艺分析 (8)4.2确定夹具的结构方案 (8)4.2.1确定定位方案,设计定位元件 (8)4.2.2夹紧方案选择及夹紧机构设计 (10)4.2.3夹具对定位方案的确定 (10)4.3夹紧力计算和定位误差分析 (11)4.3.1夹紧力计算 (11)4.3.2定位误差分析 (12)4.4确定夹具的主要尺寸、公差和技术要求 (12)4.4.1夹具总图应标尺寸,公差 (12)参考文献 (13)连杆机加工工艺规程设计及铣削槽口工序专用夹具设计1 连杆的加工特性及其结构工艺性分析1.1 连杆的加工特性连杆是发动机的五大件之一,是发动机重要的安全件。

连杆加工夹具设计说明书

连杆加工夹具设计说明书

目录1、前言 (2)2、设计任务及工况要求 (2)3、连杆零件分析 (2)4、设计条件 (3)5、专用夹具的设计 (4)5.1、本夹具的功用 (4)5.2、设计方案分析比较 (4)5.3、夹具工作原理 (6)6、定位误差计算 (6)7、夹紧力的计算与强度校核 (7)7.1、夹紧力的计算 (7)7.2、强度校核 (8)8、夹具特点及使用说明 (8)9、心得体会 (9)10、参考文献 (9)铣连杆小头油槽夹具设计说明书1、前言连杆在工作过程中,连杆小头油槽收集飞溅的润滑油,并通过连杆小头孔衬套上的小孔将润滑油引导到活塞销上,起到润滑、冷却活塞销和活塞小头孔衬套的作用。

因此要求连杆小头油槽不仅要位于连杆小头顶部并铣穿,而且要有一定的对称度;但在整个连杆加工过程中,铣连杆小头油槽并不是一道非常重要的工序。

连杆小头油槽加工后形成的表面,在后续的工序中,不会用其做定位或夹紧使用,所以铣连杆小头油槽的加工精度要求不高。

2、设计任务及工况要求运用所学机械制造工程学等基本理论知识,正确解决连杆在加工时的定位和夹紧问题,选择合理的方案,进行必要的计算,为492Q汽油机连杆的机械加工中的“铣连杆小头油槽”这一工序设计一套专用夹具,努力做到使其具有质优、高效、低成本的特点。

连杆作为汽车发动机的关键零部件,使用量很大,在连杆加工工厂通常采用中批量或大批量生产,实行生产流水线作业。

因此加工连杆小头油槽可以选用卧式铣床X51,液压夹紧。

3、连杆零件分析连杆是汽车发动机的主要传动机构之一,在发动机缸体内将活塞与曲轴连接起来,实现活塞与曲轴之间力的传递,将活塞的往复直线运动可逆地转化为曲轴的旋转运动,并实现功率的输出。

连杆通常是一种细长的变截面非圆杆件,由从大头到小头逐步变小的工字型截面的连杆体、连杆盖、螺栓及螺母等组成。

不同结构的发动机,连杆的结构略有差异,但基本上都是由活塞销孔端(小头)、连杆身、曲柄销孔端(大头)三部分组成。

汽车连杆加工工艺及铣剖分面夹具设计(打印)

汽车连杆加工工艺及铣剖分面夹具设计(打印)

第一章汽车连杆加工工艺1.1 连杆的结构特点连杆是汽车发动机中的主要传动部件之一,它在柴油机中,把作用于活塞顶面的膨胀的压力传递给曲轴,又受曲轴的驱动而带动活塞压缩气缸中的气体。

连杆在工作中承受着急剧变化的动载荷。

连杆由连杆体及连杆盖两部分组成。

连杆体及连杆盖上的大头孔用螺栓和螺母与曲轴装在一起。

为了减少磨损和便于维修,连杆的大头孔内装有薄壁金属轴瓦。

轴瓦有钢质的底,底的内表面浇有一层耐磨巴氏合金轴瓦金属。

在连杆体大头和连杆盖之间有一组垫片,可以用来补偿轴瓦的磨损。

连杆小头用活塞销与活塞连接。

小头孔内压入青铜衬套,以减少小头孔与活塞销的磨损,同时便于在磨损后进行修理和更换。

在发动机工作过程中,连杆受膨胀气体交变压力的作用和惯性力的作用,连杆除应具有足够的强度和刚度外,还应尽量减小连杆自身的质量,以减小惯性力的作用。

连杆杆身一般都采用从大头到小头逐步变小的工字型截面形状。

为了保证发动机运转均衡,同一发动机中各连杆的质量不能相差太大,因此,在连杆部件的大、小头两端设置了去不平衡质量的凸块,以便在称量后切除不平衡质量。

连杆大、小头两端对称分布在连杆中截面的两侧。

考虑到装夹、安放、搬运等要求,连杆大、小头的厚度相等(基本尺寸相同)。

在连杆小头的顶端设有油孔(或油槽),发动机工作时,依靠曲轴的高速转动,把气缸体下部的润滑油飞溅到小头顶端的油孔内,以润滑连杆小头衬套与活塞销之间的摆动运动副。

连杆的作用是把活塞和曲轴联接起来,使活塞的往复直线运动变为曲柄的回转运动,以输出动力。

因此,连杆的加工精度将直接影响柴油机的性能,而工艺的选择又是直接影响精度的主要因素。

反映连杆精度的参数主要有5个:(1)连杆大端中心面和小端中心面相对连杆杆身中心面的对称度;(2)连杆大、小头孔中心距尺寸精度;(3)连杆大、小头孔平行度;(4)连杆大、小头孔尺寸精度、形状精度;(5)连杆大头螺栓孔与接合面的垂直度。

1.2 连杆的主要技术要求连杆上需进行机械加工的主要表面为:大、小头孔及其两端面,连杆体与连杆盖的结合面及连杆螺栓定位孔等。

连杆铣槽夹具设计说明书(带cad图)

连杆铣槽夹具设计说明书(带cad图)

如果你的电脑有CAD软件,只需双击最后的图,图就会进入cad中《专业课程设计》题目∶连杆铣削槽口专用夹具设计学院∶机械工程专业班级∶姓名∶学号∶指导教师∶2012年12 月目录1 连杆的加工特性及其结构工艺性分析 (1)1.1 连杆的加工特性 (1)1.2 连杆的结构工艺性分析 (1)2 加工件的加工工艺路线、关键工序的分析确定 (1)2.1 毛坯材料的选择 (1)2.2 制定工艺路线 (1)2.3 关键工序分析 (2)2.3.1 大小端面的加工 (2)2.3.2 大小端孔的加工 (2)2.3.3 槽口的加工 (2)3 切削用量计算 (3)3.1 选择刀具及切削用量 (3)3.2 工序卡 (4)4铣削槽口专用夹具设计 (5)4.1工件的加工工艺分析 (5)4.2确定夹具的结构方案 (6)4.2.1确定定位方案,设计定位元件 (6)4.2.2夹紧方案选择及夹紧机构设计 (7)4.2.3夹具对定位方案的确定 (8)4.3夹紧力计算和定位误差分析 (9)4.3.1夹紧力计算 (9)4.3.2定位误差分析 (10)4.4确定夹具的主要尺寸、公差和技术要求 (10)4.4.1夹具总图应标尺寸,公差 (10)参考文献 (11)附录 (11)1 连杆的加工特性及其结构工艺性分析1.1 连杆的加工特性连杆是发动机的五大件之一,是发动机重要的安全件。

其大头孔与曲轴连接,小头孔通过活塞销与活塞连接,其作用是将活塞的气体压力传给曲轴,又受曲轴驱动而带动活塞压缩气缸中的气体。

连杆受的是冲击动载荷,因此要求连杆质量小、强度高。

连杆杆身是工字型截面,而且从大头到小头逐步变小。

连杆的质量直接影响发动机的使用性能和安全性能。

从结构上看连杆并不复杂,但连杆属于典型的不规则件且精度要求高,所以加工工艺比较复杂:磨削、钻、铰、镗、铣、衍磨等多种加工方法。

1.2 连杆的结构工艺性分析连杆由连杆大头、杆身和连杆小头三部分组成。

连杆机械加工的主要内容有小端孔、大端孔和与其垂直的两端平面,以及连杆杆身和螺栓孔。

连杆加工工艺及端面铣夹具设计任务书

连杆加工工艺及端面铣夹具设计任务书

设计连杆加工工艺及铣床夹具1、引言机械工业是国民经济的装备部,它为国民经济各部门,包括国防和科学进步及发展提供先进的工作方式和装备。

同时它也是国家工业化程度的表征。

改革开放20年以来,我国机械工业得到了迅猛发展,但与发达国家还有明显的差距,还需一又一代的有志青年不断努力,发展创新。

本次毕业设计是我们完成本专业教学计划的最后一个极为重要的实践性教学环节,是使我们综合运用所学过的基本课程,基本知识与基本技能去解决专业范围内的工程技术问题而进行的一次基本训练。

我们在完成毕业设计的同时,也培养了我们正确使用技术资料,国家标准,有关手册,图册等工具书,进行设计计算,数据处理,编写技术文件等方面的工作能力,也为我们以后的工作打下坚实的基础,所以我们要认真对待这次综合能力运用的机会!2、设计思路连杆机构中两端分别与主动和从动构件铰接以传递运动和力的杆件。

例如在往复活塞式动力机械和压缩机中,用连杆来连接活塞与曲柄。

连杆多为钢件,其主体部分的截面多为圆形或工字形,两端有孔,孔内装有青铜衬套或滚针轴承,供装入轴销而构成铰接。

连杆是汽车发动机中的重要零件,它连接着活塞和曲轴,其作用是将活塞的往复运动转变为曲轴的旋转运动,并把作用在活塞上的力传给曲轴以输出功率。

连杆在工作中,除承受燃烧室燃气产生的压力外,还要承受纵向和横向的惯性力。

因此,连杆在一个复杂的应力状态下工作。

它既受交变的拉压应力、又受弯曲应力。

连杆的主要损坏形式是疲劳断裂和过量变形。

通常疲劳断裂的部位是在连杆上的三个高应力区域。

连杆的工作条件要求连杆具有较高的强度和抗疲劳性能;又要求具有足够的钢性和韧性。

传统连杆加工工艺中其材料一般采用45钢、40Cr或40MnB等调质钢,但现在国外所广泛采用的先进连杆裂解(conrod fracture splitting)的加工技术要求其脆性较大,硬度更高,因此,以德国汽车企业生产的新型连杆材料如C70S6高碳微合金非调质钢、SPLITASCO系列锻钢、FRACTIM锻钢和S53CV-FS锻钢等(以上均为德国din标准)。

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1 绪论对于连杆双端面铣削,我们一般采用组合机床,在保证连杆加工精度的基础上,以达到大批量的生产,减少连杆加工时间,从而达到缩短零件的生产周期,减少成本。

利用一定的专用夹具,达到一定的工艺要求,完成的连杆零件的加工要求。

1.1 组合机床的特点组合机床是根据工件加工需要,以大量通用部件为基础,配以少量专用部件组成的一种高效专用机床。

它能够对一种(或几种)零件进行多刀、多轴、多面、多工位加工。

在组合机床上可以完成钻孔、扩孔、铣削磨削等工序,生产效率高,加工精度稳定[1-2]。

组合机床与通用机床、其他专用机床比较,具有以下特点:(1)组合机床上的通用部件和标准零件约占全部机床零、部件总量的70%~80%,因此设计和制造的周期短、投资少、经济效果好。

(2)由于组合机床采用多刀加工,并且自动化程度高,因此比通用机床生产效率高,产品质量稳定,劳动强度低。

(3)组合机床的通用部件是经过周密设计和长期生产实践考验的,又有厂成批制造,因此结构稳定、工作可靠、使用和维修方便。

(4)在组合机床上加工零件时,由于采用专用夹具、刀具和导向装置等,加工质量靠工艺装备保证,对操作工人水平要求不高。

(5)当被加工产品更新时,采用其他类型的专用机床时,其大部分件要报废。

用组合机床时,其通用部件和标准零件可以重复利用,不必另行设计和制造。

(6)组合机床易于联成组合机床自动线,以适应大规模的生产需要。

组合机床常用的通用部件有:机身、底座、立柱、动力箱、动力滑台,各种工艺切削头等。

对于一些按循序加工的多工位组合机床,还具有移动工作台或回转工作台。

动力箱、各种工艺切削头和动力滑台是组合机床完成切削主运动或进给运动的动力部件,其中还有能同时完成切削主运动和进给运动的动力头。

机身、立柱、中间底座等是组合机床的支承部件,起着机床的基础骨架作用,组合机床的刚度和部件之间的精度主要是由这些部件保证[1-2]。

1.2 组合机床的分类和组成组合机床的通用部件分为大型和小型两大类。

大型通用部件是指电机功率为1.5kw-30kw的动力部件及其配套部件,这类动力部件多为箱体移动的结构形式。

小型通用部件是指电机功率为1kw-2.2kw的动力部件及其配套部件,这类动力部件多为套筒移动的结构形式。

用大型通用部件组成的机床称为大型组合机床,用小型通用部件组成的机床称为小型组合机床。

按设计的要求本次设计的机床为大型通用机床[1]。

组合机床分为大型和小型外,按配置形式又分为单工为和多工位机床两大类。

单工位机床又有单面、双面、三面和四面几种,多工位机床则有移动工作台式、回转工作台式、中央立柱式和回转鼓轮式等配置型式。

本次设计的机床为单工位双面铣床。

1.3组合机床的方案选择(1)制定工艺方案要深入现场了解被加工零件的加工特点、精度和技术要求、定位夹紧情况以及生产率的要求等,确定在组合机床上完成的工艺内容及其加工方法。

这里要确定加工工步数,决定刀具的种类和型式。

(2)机床结构方案的分析和确定根据工艺方案确定机床的型式和总体布局。

在选择机床配置型式时,既要考虑实现工艺方案,保证加工精度,技术要求及生产效率;又要考虑机床操作、维护、修理是否良好;还要注意被加工零件的生产批量,以便使设计的组合机床符合多快好省的要求。

(3)组合机床总体方案这里要确定机床各部件间的相互关系,选择通用部件的刀具的导向,计算切削用量及机床生产率。

给制机床的总联系尺寸图及加工示意图等。

(4)组合机床的部分方案和施工方案制定组合机床流水线的方案时,与一般单个的组合机床方案有所不同。

流水线上由于工序的组合不同,机床的型式和数量都会有较大的变化。

因此,这时应按流水线进行全面考虑,而不应将某一台或几台机床分裂开来设计。

即使暂时不能全面地进行流水线设计,制定方案时也应综合研究,才能将工序组合得更为合理,更可靠地满足工件的加工要求,用较多的工作,也为进一步发展创造了有利条件[3-4]。

2 组合机床总体描述目前,组合机床主要用于平面加工和孔加工两类工序。

平面加工包括铣平面、刮平面,车平面;孔加工包括钻、扩、铰、镗孔以及倒角、切槽、攻螺纹、磨削、等。

随着综合自动化的发展,其工艺范围正扩大到车外圆、行星铣削、拉削、推削、磨削、及抛光、冲压等工序。

此外,还可以完成焊接、热处理、自动装配和检测、清洗和零件分类及打印等非切削工作【1】2.1 组合铣床工艺方案的制定工艺方案的制定是设计组合铣床最重要的步骤之一。

其制定过程应从以下的几个方面考虑:1、被加工零件的特点。

2、加工的工序和加工精度的要求。

3、工件的生产方式等诸多方面综合考虑。

2.1.1 被加工零件的特点连杆是汽车发动机中的主要传动部件之一,它在柴油机中,把作用于活塞顶面的膨胀的压力传递给曲轴,又受曲轴的驱动而带动活塞压缩气缸中的气体。

连杆在工作中承受着急剧变化的动载荷。

连杆由连杆体及连杆盖两部分组成。

连杆体及连杆盖上的大头孔用螺栓和螺母与曲轴装在一起。

为了减少磨损和便于维修,连杆的大头孔内装有薄壁金属轴瓦。

轴瓦有钢质的底,底的内表面浇有一层耐磨巴氏合金轴瓦金属。

在连杆体大头和连杆盖之间有一组垫片,可以用来补偿轴瓦的磨损。

连杆小头用活塞销与活塞连接。

小头孔内压入青铜衬套,以减少小头孔与活塞销的磨损,同时便于在磨损后进行修理和更换。

在发动机工作过程中,连杆受膨胀气体交变压力的作用和惯性力的作用,连杆除应具有足够的强度和刚度外,还应尽量减小连杆自身的质量,以减小惯性力的作用。

连杆杆身一般都采用从大头到小头逐步变小的工字型截面形状。

为了保证发动机运转均衡,同一发动机中各连杆的质量不能相差太大,因此,在连杆部件的大、小头两端设置了去不平衡质量的凸块,以便在称量后切除不平衡质量。

连杆大、小头两端对称分布在连杆中截面的两侧。

考虑到装夹、安放、搬运等要求,连杆大、小头的厚度相等(基本尺寸相同)。

在连杆小头的顶端设有油孔(或油槽),发动机工作时,依靠曲轴的高速转动,把气缸体下部的润滑油飞溅到小头顶端的油孔内,以润滑连杆小头衬套与活塞销之间的摆动运动副[5]。

2.1.2加工的工序和加工精度的要求连杆上需进行机械加工的主要表面为:大、小头孔及其两端面,杆体与杆盖的接合面及连杆螺栓定位孔等。

图2-1为汽车发动机连杆零件的主要技术要求。

图2-1 发动机连杆主要技术要求连杆总成的主要技术要求如下:1.为了使大头孔与轴瓦及曲轴、小头孔与活塞销能密切配合,减少冲击的不良影响和便于传热。

大头孔公差等级为IT6,表面粗糙度Ra应不大于0.8μm,大头孔的圆柱度公差为0.012 mm;小头孔公差等级为IT8,表面粗糙度Ra应不大于1.6μm。

小头压衬套的底孔的圆柱度公差为0.005 mm,素线平行度公差为0.04 mm。

2.大小头孔的中心距影响到汽缸的压缩比,进而影响到发动机的效率,两孔中心距的尺寸公差等级应不低于IT9。

3.连杆大头孔两端面对大头孔中心线的垂直度误差过大,将加剧连杆大头两端面与曲轴连杆轴颈两端面之间的磨损,甚至引起烧伤,一般规定其垂直度公差等级应不低于IT9。

4.连杆大小头两端面间距离的基本尺寸相同,但其技术要求是不同的。

大头两端面间的尺寸公差等级为IT9,表面粗糙度Ra不大于3.2μm;小头两端面间的尺寸公差等级为IT12,表面粗糙度Ra不大于6.3μm[6-7]。

2.1.3 工件的生产方式由于本次设计主要对连杆进行双端面铣削,尺寸精度,形状精度,位置精度需要达到一定的技术要求,且端面的表面粗糙对连杆的运动有一定的要求。

因此在设计本次工艺方案时,需进行粗铣、精铣、粗磨、精磨四道工序。

采用粗铣、精铣、粗磨、精磨四道工序,并将精磨工序安排在精加工大、小头孔之前,以便改善基面的平面度,提高孔的加工精度。

粗磨在转盘磨床上,使用砂轮端面磨削,这种方法的生产率较高。

精磨在M7130型平面磨床上用砂轮的周边磨削,这种办法的生产率低一些,但精度较高。

2.2 确定切削用量、切削力和切削功率2.2.1 切削用量的选择原则正确地选择切削用量,对提高切削效率,保证必要的刀具耐用度和经济性,保证加工质量,具有重要的作用。

铣削切削用量的选择与要求的加工表面粗糙度及其效率有关系。

当铣削表面粗糙度数值要求时,铣削速度应高一些,每齿走刀量应小一些。

若生产率要求不高,可以取很小的每齿走刀量,一次铣削4mm~5mm的余量达到R A1.6μm的表面粗糙度。

这时每齿的进给量一般为0.02mm~0.03mm。

表2-1是用硬质合金端铣刀的铣削用量查组合机床设计简明手册得知[1]。

表2-1 用硬质合金端铣刀的铣削用量由上表可知,对于本次设计,我们应该选用加工材料为钢ab =520 MPa~720MPa,粗铣:铣削深度2mm~4mm,铣削速度80m.min-1~120 m.min-1,每齿走刀量0.2 mm/z ~0.4mm/z;精铣:铣削深度0.5mm~1mm,铣削速度100 m.min-1~180 m.min-1,每齿走刀量0.05 mm/z ~0.20mm/z。

组合机床常用铣削方法加工平面,精铣的平面度可达003 mm ~0.05/1000mm,表面粗糙度可达Ra0.8μm ~1.6μm。

对基面的平行度可保证在0.05mm以内,基面间距的尺寸精度可保证在0.05mm以内。

2.2.1.1 粗加工时切削用量的选择原则粗加工时加工精度与表面粗糙度要求不高,毛坯余量较大。

因此,选择粗加工的切削用量时,要尽可能保证较高的单位时间金属切削量(金属切削率)和必要的刀具耐用度,以提高生产效率和降低加工成本[8-12]。

金属切削率可以用下式计算:Zw≈V.f.a p.1000式中:Zw单位时间内的金属切除量(mm3/s)V切削速度(m/s)f进给量(mm/r)a p切削深度(mm)提高切削速度、增大进给量和切削深度,都能提高金属切除率。

但是,在这三个因素中,影响刀具耐用度最大的是切削速度,其次是进给量,影响最小的是切削深度。

所以粗加工切削用量的选择原则是:首先考虑选择一个尽可能大的吃刀深度a p,其次选择一个较大的进给量度f,最后确定一个合适的切削速度V。

选用较大的a p和f以后,刀具耐用度t显然也会下降,但要比V对t的影响小得多,只要稍微降低一下V便可以使t回升到规定的合理数值,因此,能使V、f、a p的乘积较大,从而保证较高的金属切除率。

此外,增大a p可使走刀次数减少,增大f又有利于断屑。

因此,根据以上原则选择粗加工切削用量对提高生产效率,减少刀具消耗,降低加工成本是比较有利的。

1)切削深度的选择:粗加工时切削深度应根据工件的加工余量和由机床、夹具、刀具和工件组成的工艺系统的刚性来确定。

在保留半精加工、精加工必要余量的前提下,应当尽量将粗加工余量一次切除。

只有当总加工余量太大,一次切不完时,才考虑分几次走刀。

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