I空氣壓縮機連桿精鏜大小頭孔夾具設計目錄第一章 緒論 .1第二章 零件的分析 12.1 零件的作用 22.2 零件的工藝分析 32.3 連桿加工的加工順序和加工方案的選擇 42.3.1 孔和平面的加工順序 52.3.2 加工方案選擇 5第三章 工藝規(guī)程設計 .63.1 連桿加工定位 基準的選擇 73.1.1 粗基準的選擇 83.1.2 精基準的選擇 93.2 連桿加工主要工序安排 .103.3 機械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的確定 .103.4 選擇加工設備及刀、量具 .10第四章 確定切削用量及基本工時 .104.1 切削用量及基本工時的計算 .11工序 1劃線 .11工序 2鉆中心孔 .11工序 3 兩頭頂住，四爪夾小頭，車大頭各外圓，端面及球面 .12工序 4 兩頭頂住，四爪夾大頭，粗、精車小頭球面和桿部外圓及各圓弧 .12工序 5 銑兩平面至厚 136.053?工序 6 鉆小頭孔至 .138?工序 7 粗鏜大、小頭孔至 、 13714?工序 8 銑桿部 150處平面及 R37.5圓弧面 .14工序 9 銑桿部及 R37.5寬 20的槽 14工序 10 插大頭桿蓋止口 14工序 11粗磨平面至厚 .1435.06?工序 12銑開對開面 15工序 13銑桿體對開面至 158.041?工序 14銑除桿體中心孔多余部分至球面線 16工序 15銑桿蓋 搭子兩側面至厚 10 1730?工序 16鉆 直孔，擴孔至 鉸孔至 1814.?815H工序 17半精鏜大、小頭孔至 、 .19074.3?062.??II工序 18鉆大、小頭孔倒角至尺寸 20工序 19磨平面至厚度 .2015.036?工序 20精鏜大、小頭孔至尺寸 21工序 21精鏜銅套內(nèi)孔至尺寸 21第五章 鏜孔夾具設計 .225.1定位基準的選擇 245.2定位元件的設計 255.3切削力及夾緊力的計算 255.4夾緊裝置設計 265.5夾具誤差分析和計算 27第六章 CAD 軟件在機械設計中的應用 .27結 論 .28參考文獻 29致 謝 .30III摘要本篇設計是基于 CAD的 11ZA－1.58 型空氣壓縮機連桿精鏜大、小頭孔夾具設計。連桿零件的主要加工位置是 、 內(nèi)孔的加工及連桿上下，左右表面，油孔，03.75??064.25?以及 直孔的加工。一般來說，保證平面的加工精度與保證軸系的加工精度相比，715H?保證平面的加工精度比較容易。精鏜大、小頭孔加工都是選用專用鏜床夾具，夾緊方式一般選用手動夾緊，夾緊可靠。因此生產(chǎn)效率較高。能夠滿足設計要求。文章的重點在于對空氣壓縮機連桿的工藝性和力學性能分析，對加工工藝進行合理分析，選擇確定合理的毛坯、加工方式、高效設計、省力的夾具，經(jīng)過實踐證明，最終加工出合格的連桿零件。本文的創(chuàng)新之處在于用 CAD軟件繪制精鏜大、小頭孔夾具的三維裝配圖和零件圖，它的主要特點是三維建模，使夾具的裝配順序及可視效果都一目了然。關鍵詞：連桿；精鏜；夾具;裝配圖IVAbstractThis design is CAD 11ZA 1.58 type air compressor connecting rod small hole boring fixture design based on. The main machining position of connecting rod parts is, the processing of inner hole and the connecting rod of the connecting rod, the left and right surface, the oil hole, and the processing of the straight hole. Generally speaking, the machining accuracy of the plane is guaranteed to ensure the machining accuracy of the system is relatively easy. Fine boring, small hole machining is the special boring machine fixture, the clamping way generally manual clamping, clamping reliable. Therefore, the production efficiency is high. Can meet the design requirements.The focus of the article is on the air compressor connecting rod, the processing and mechanical properties analysis on the process of rational analysis, to determine the reasonable blank, processing, efficient design, labor saving fixture. ThroCADh practice proved that ultimately produce a qualified connecting parts. The innovation of this paper lies in using CAD software rendering fine boring, small head hole fixture 3D assembly drawing and parts drawing. Its main characteristic is 3D modeling, the fixture assembly sequence and visual effects are clear.Key words: keyway;right surface;milling fixture; sequence 5第 1 章 緒 論本文首先對空氣壓縮機連桿進行分析，通過對空氣壓縮機連桿進行研究和分析，描述了它的毛坯制造形式、機械加工余量、基準選擇、工序尺寸和毛坯尺寸的確定，以及切削用量和工時的計算等相關內(nèi)容。為了提高勞動生產(chǎn)率，降低勞動強度，保證加工質(zhì)量，與指導老協(xié)商后，覺得用夾具比較合適。在這次畢業(yè)設計中，根據(jù)課題所給的零件圖、技術要求，通過查閱相關資料和書籍，了解和掌握了的機械加工工藝和編程的一般方法和步驟，并運用這些方法和步驟進行了空氣壓縮機連桿的機械加工工藝及夾具設計。整個設計的指導思想“簡便、高效、經(jīng)濟”。力求生產(chǎn)處符合要求的產(chǎn)品。第 2 章 零件的分析2.1 零件的作用題目給出的零件是連桿。連桿主要是柴油發(fā)動機上面的零件，與活塞配合，起到連接的作用。故連桿零件的加工精度和表面光潔度直接影響著傳動的精度和效率，可以說，一個加工精度高的連桿與加工精度的低的連桿相比，其傳動效果很明顯，下圖1 即為連桿零件圖。 圖 1 連桿62.2 零件的工藝分析由連桿零件圖可知，連桿大、小頭 、 內(nèi)孔以及中間的大頭端面的 2-03.75??064.25?直孔以及寬度 20 的缺口，SR55 球面等都需要進行加工。因此可以分為兩組加715H?工表面。它們相互間有一定的位置要求?，F(xiàn)分析如下：（1）以主視圖為主要加工表面的加工面。這組加工表面包括連桿大、小頭 、03.75??內(nèi)孔以及中間的大頭端面的 直孔以及寬度 20 的缺口，SR55 球面的加工，064.253?? 715H?它們的表面粗糙度要求為 Ra1.6 。m?（2）以左視圖為主要加工表面的加工面，這組加工表面包括厚度 的兩端面15.036?的加工，其表面粗糙度為 。Ra8.02.3 連桿加工的加工順序和加工方案的選擇由以上分析可知。該連桿零件的主要加工表面是 、 內(nèi)孔的鏜削加工03.75??064.25?以及連桿左右表面的磨削加工。因此，對于連桿來說，加工過程中的主要問題是保證左右端面的平面度，處理好孔和平面 。之 間 的 相 互 關 系2.3.1 孔和平面的加工順序：連桿類零件的加工應 ：即先加工連桿上的基準平面，以基準遵 循 先 面 后 孔 的 原 則平 ，然后再加工孔系，連桿的加工 這個原則。面 定 位 加 工 其 他 平 面 自 然 應 遵 循2.3.2 加工方案選擇：連桿孔系加工方案， 。除了應 選 擇 能 夠 滿 足 孔 系 加 工 精 度 要 求 的 加 工 方 法 及 設 備從 ，也要適當考慮經(jīng)濟因素。依據(jù)零件圖我們確加 工 精 度 和 加 工 效 率 兩 方 面 考 慮 以 外定連桿的加工工藝及加工路線，我們應該在鏜磨床上進行加工比較合適。第三章 工藝規(guī)程的設計3.1 連桿加工定位基準的選擇3.1.1 粗基準的選擇：粗基準選擇毛坯的左右外圓面。3.1.2 精基準的選擇：精基準同樣選擇通過磨削加工后的左右外圓面。73.2 連桿加工主要工序安排本次設計的零件是連桿的加工工藝，根據(jù)先面后孔原則，本次先以內(nèi)孔定位加工連桿零件的各個面，然后再是孔。后續(xù)工序安排應當遵 則。循 粗 精 分 開 和 先 面 后 孔 的 原先粗加 面，再粗加工孔 。對于連桿，需要精加 面。按上工 平 系 工 的 是 支 承 孔 前 后 端 平述原則亦應 工孔系，但在實際生產(chǎn)中先 精 加 工 平 面 再 加互垂直。加工工 后，將工件清 凈。清洗樣 安 排 不 易 于 保 證 孔 和 端 面 相 序 完 成 以 洗 干后用壓 凈。保證零件 于縮 空 氣 吹 干 內(nèi) 部 雜 質(zhì) 、 鐵 屑 、 毛 刺 、 砂 粒 等 的 殘 留 量 不 大。mg20根據(jù)以上，確定連桿加工工藝路線如下：89103.3 機械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的確定11(1)毛坯種類的選擇由于零件尺寸不大，結構比較復雜，因此我們采用 45 鋼作為毛坯的制作形式，從而提高勞動生產(chǎn)率，降低成本。(2)確定毛坯的加工余量根據(jù)毛坯制造方法采用鍛造，查取《機械制造工藝設計簡明手冊》表 2.2-5，“連桿”零件材料采用鍛造。材料為 45，硬度 HB 為 140—210，生產(chǎn)類型為大批量生產(chǎn)，采用鍛造毛坯。3.4 選擇加工設備及刀、量具由圖樣分析，該圖樣需要鏜削內(nèi)孔，車削外圓，鉆、擴孔，在這里我們在車輪廓時選用外圓車刀，內(nèi)孔鏜刀，擴孔鉆，鉸刀。而鉆削加工時我們可以選用麻花鉆頭，量具可選用 0--150mm 為 75-100mm 的測量游標卡尺，外徑千分尺，游標深度卡尺等。第四章 確定切削用量及基本工時4.1 切削用量及基本工時的計算工序 1，2 無切削加工，無需計算。工序 3. 兩頭頂住，四爪夾小頭，車大頭各外圓，端面及球面1）確定背吃刀量 。根據(jù)相關標注，確定背吃刀量 ap 的數(shù)值如下：pam5.0?2）確定進給量 。根據(jù)查《切削用量簡明手冊》得，刀桿尺寸為f， 以及工件直徑為 時mHB516??ap3?m40~2rf/5.0~?按 C620 車床說明書選擇rmf/3.根據(jù) C620 車床說明書，其進給機構允許的進給力 。NF2490max?當鋼的強度 ， ， ， ，MPab810~6??p4?rf/75. ??5k（預計）時，進給力為 。min/65vc? NFf1820?3）確定切削速度 cv12當用 硬質(zhì)合金車刀加工 鋼料， ，15YTMPab70~63??mp3?，切削速度rmf/4.0?min/109vt4）選擇車刀磨鈍標準以及刀具壽命根據(jù)查《切削用量簡明手冊》得，車刀后刀面最大磨損量取為 1.4mm，因為車刀的材料為硬質(zhì)合金，所以車刀的壽命 T=60min。5）確定車削速度 和每分鐘進給量cvfv根據(jù)《切削用量簡明手冊》表 1.27 與 1.28 中公式計算：=8.88m/min；10ndvc??根據(jù)一下公式，可得： 10375???= 機 動Tmin;23.019*5./20*??nfL工序 4 兩頭頂住，四爪夾大頭，粗、精車小頭球面和桿部外圓及各圓弧本工序為粗、精車小頭球面和桿部外圓及各圓弧的工序，我們選擇機床：普通車床 C620，功率 P=10kw；刀具：選用高速鋼外圓車刀， 查 《機械制造工藝設計簡明手冊》3.1—39，刀具數(shù)據(jù)如下：d=16 20z?25wd1)車削進寬度的選擇根據(jù)實際工況，我們通過《機械制造工藝設計簡明手冊》3.1—27 可知1—2 這里取 1.5ea2)選擇進給量經(jīng)過查表可知： 0.23 fa?0.5pa?3)選擇車削的速度經(jīng)查表可知 0.6/3/minvs?所以： 10619/in.4vnrd???4)計算切削時間查《機械制造工藝、金屬切削機床設計指導》表 1.4—15 可知：13??122.0.51926037580zmfppLTanlDlL??????所以， 190.65minzmTf?5)計算車削力根據(jù)實際工況，我們通過《機械制造工藝設計簡明手冊》有 ：0.83.650.839.1zzefpFCadaz??式中： 01.526zefad?.5pza所以， 0.83.650.8391zzefpFCadaz??825203N??6)校核機床功率查《切削用量簡明手冊》表 3.28 有.93.6.81310FvPkw????所以，機床的功率足夠；工序 5 銑兩平面至厚 6.053?本工序為銑兩平面至厚 的工序，已知銑削寬度 =90mm，銑削深度. e?mm。機床為 X5032型立式銑床，工件裝在平口鉗中。2?pa（Ⅰ）確定每齒進給量 zf《切削用量簡明手冊》表 2.25，當鑄鐵硬度小于等于 200HBS，刀具直徑為 14mm14時，查《切削用量簡明手冊》表 2.25，采用單面銑，故取zmfz /18.04.—? zmfz/18.0?（II）YW2 刀具（c）涂層刀具。根據(jù)《切削用量簡明手冊》表 3.7和表 3.8，銑刀后刀面最大磨損量取為 1.5mm，由于銑刀的直徑 d=80mm，故銑刀的壽命 T=180min。（Ⅲ）確定銑削速度 和每分鐘進給量cvfv根據(jù)《切削用量簡明手冊》表 3.27中公式計算： vpuωyfxpmqvkzaTdcv0?公式中 =245 VC, =0.2， =0.35， =0.15， =0.2， =0， =0.32， =80, =155, =2.3,vqvyvxvuvp0deapvk=1.0。 10518.03.218042.3.5. ???cv=91.16m/min0dvnc??= ?816.9=326.90r/min縱向進給量 =235mm/min。fv每齒進給量為 10ndvc??= 6.3295?=160mm/minznvfcfz?= 10325?=0.08mm/z15(Ⅳ)檢驗機床功率根據(jù)《切削用量簡明手冊》表 3.24，當 ，eam52?， ， z=10, ，近似 。map4.2?d80?in/3vf?kwpc1.?根據(jù) XK5032型立式數(shù)控銑床說明書機床主軸允許的功率為，，kwcw63.57.?故 ，因此選擇切削用量采用，即:c， ，n=326.9r/min， m/min，ap.2?min/2vf?36.75?cv。zmfz/08（VI)基本工時計算根據(jù)《切削用量簡明手冊》可知，有一下公式： fmvLt?公式中 ，l=155mm，根據(jù)《切削用量簡明手冊》表 3.26，銑刀入切量及l(fā)L???超切量 ，則 L=167mm。my12 in71.023516?mt工序 6 鉆小頭孔至 38?刀具：根據(jù)參照參考文獻[3]表 4.3～9 選高速鋼錐柄麻花鉆頭。切削深度 ：pa4?進給量 ：根據(jù)相關資料，查[3]表 2.4～38，取 。f rmf/3.0?切削速度 ：參照參考文獻[3]表 2.4～41，取 。V48Vs機床主軸轉速 ：n，100.486539./in31vrd????按照參考文獻[3]表 3.1～31，取 0n?所以實際切削速度 ：v56/dms??切削工時 被切削層長度 ：l42m?刀具切入長度 ：117(~)205.96rDlctgkctgm?????刀具切出長度 ： 取2l4?l316走刀次數(shù)為 1機動時間 ：jt42630.5min.jLfn????工序 7 粗鏜大、小頭孔至 、71?機床：T6113 臥式鏜床刀具：硬質(zhì)合金鋼刀具 YG3X粗鏜 孔71?切削深度 ：pam2?進給量 ：根據(jù)實際工況，我們通過《實用機械工藝簡明手冊中》2.4-66，刀桿伸f出長度取 ，切削深度為 。因此確定進給量20 rmf/6.0?切削速度 ：由 《實用機械工藝簡明手冊中》，可以知道 4-66，取Vmin/15/.s?機床主軸轉速 ： ，取in/5.607914.30rdV???? in/60r?m5.?實際切削速度 ： ? sm/2.0即 36/min.6/0rr?工作臺每分鐘進給量 ：mf in/360.fn???被切削層長度 ：l19刀具切入長度 ： mtgtgkarp 4.5230)~2(????刀具切出長度 ： 取2l53?l2?行程次數(shù) ：i1機動時間 ：jt in79.01364.192????mjfl粗鏜 孔41?切削深度 ：pa?進給量 ：根據(jù)切削深度 ，再由《實用機械工藝簡明手冊中》，因此確fap1定進給量 rm/4.017切削速度 ：由 《實用機械工藝簡明手冊中》，可以知道 4-66，取Vmin/21/35.0s?機床主軸轉速 ： ，取min/6.83014.20rdV???? in/84r?實際切削速度 ：? s/5.0工作臺每分鐘進給量 ：mf in6.384.fn??被切削層長度 ：l19刀具切入長度 ： mtgtgkarp .5230)~2(????刀具切出長度 ： 取2l53?l42?行程次數(shù) ：i1機動時間 ：jt in85.016.3192????mjfl工序 8 銑桿部 150處平面及 R37.5圓弧面本工序為銑桿部 150處平面及 R37.5圓弧面的工序,我們選擇機床：銑床 X5032，功率 P=20kw；刀具：選用高速鋼圓鑲齒三面刃銑刀 查相關資料可得刀具數(shù)據(jù)如下：d=60 Z=40； 1)銑削進寬度的選擇根據(jù)實際工況，我們通過查相關資料可知1—2 這里取 1.5ea?2)選擇進給量經(jīng)查表可知 0.3 fa0.5pa?3)選擇速度經(jīng)查表可知： 0.6/3/minvs?所以： 10619/in.4vnrd???184)計算切削時間查相關計算切削時間的資料 可知：??122.0.51926037580zmfppLTanlDlL??????所以， 190.65minzmTf?5)計算銑削力根據(jù)實際工況，我們通過《機械制造工藝設計簡明手冊》有 ： 0.83.650.839.1zzefpFCadaz??式中： 01.526zefad?.5pza所以， 0.83.650.8391zzefpFCadaz??825203N??6)校核機床功率查相關計算切削時間的資料有.93.6.81310FvPkw????所以，機床的功率足夠。19工序 12銑開對開面本工序為銑開對開面的工序，所選刀具為硬質(zhì)合金端銑刀。銑刀直徑 d=21mm,齒數(shù)z=40。根據(jù)文獻選擇銑刀的幾何形狀。由于加工材料為 45，鍛件，有外皮。故選擇=8°， =+5°。0?0?已知銑削寬度 =21mm，銑削深度 mm。機床為數(shù)控銑床，工件裝在虎口鉗中。e?3?pa（Ⅰ）確定每齒進給量 zf根據(jù)文獻 12表 3.5，當使用 YG6，銑床功率為 7.5Kw（文獻 12表 3.30），采用對稱銑，故取mfz /18.04.—? zmfz/18.0?（Ⅱ）選擇銑刀磨鈍標準以及刀具壽命根據(jù)文獻 12表 3.7和表 3.8，銑刀后刀面最大磨損量取為 1.5mm，由于銑刀的直徑 d=80mm，故銑刀的壽命 T=180min。（Ⅲ）確定銑削速度 和每分鐘進給量cvfv根據(jù)文獻 12表 3.27中公式計算：vpuωyfxpmqvkzaTdcv0?公式中 =245 VC, =0.2， =0.35， =0.15， =0.2， =0， =0.32， =80, =50, =2.3, =vqvyvxvuvp0deapvk1.0。10518.03.218042.3.5. ???cv=91.16m/min0dnc?= ?816.9=326.90r/min根據(jù)文獻 12表 3.30，數(shù)控銑床主軸轉速表，選擇 n=300r/min，縱向進給量=235mm/min。fv實際切削速度和每齒進給量分別為2010ndvc??= 38??=75.36m/minznvfcfz?= 10325?=0.08mm/z(Ⅳ)檢驗機床功率根據(jù)文獻 12表 3.24，當 ， ， ，z=10,eam52?ap4.?md80?，近似 。min/235vf?kwpc1.?根據(jù)數(shù)控銑床說明書機床主軸允許的功率為， ，kwcw63.57.?故 ，因此選擇切削用量采用，即cwp?， ，n=300r/min， m/min，a. in/235vf .?cvzmfz/08.?。2）基本工時計算fmvLt?公式中 ，l=140mm，根據(jù)文獻 12表 3.26，對稱安裝銑刀入切量及超切量lL???，則 L=152mm。my12? in65.0231?mt工序 16鉆 直孔，擴孔至 鉸孔至4?8.4?8H機床：搖臂鉆床刀具： 麻花鉆頭1切削深度 ：pam8?進給量 ：根據(jù)實際工況，我們通過《實用機械工藝簡明手冊中》2.4-66，刀桿伸f出長度取 ，切削深度為 。因此確定進給量202rmf/6.0?切削速度 ：由 《實用機械工藝簡明手冊中》，可以知道 4-66，取Vin/15/.s?21機床主軸轉速 ： ，取nmin/5.607914.30rdV???? in/60r?m5.?實際切削速度 ： ? sn/2.0即 36/min.6/0rr?工作臺每分鐘進給量 ：mf min/360.fn???被切削層長度 ：l19刀具切入長度 ： tgtgkarp 4.52)3~2(????刀具切出長度 ： 取2l5?l?行程次數(shù) ：i1機動時間 ：jt min79.01364.192????mjfl工序 17半精鏜大、小頭孔至 、07.5?62.?機床：T6113 臥式鏜床，刀具：硬質(zhì)合金鋼刀具 YG3X(1)精鏜 孔074.53??粗鏜 孔1.?R切削深度 ：pam2?進給量 ：根據(jù)實際工況，我們通過《實用機械工藝簡明手冊中》2.4-66，刀桿伸f出長度取 ，切削深度為 。因此確定進給量20 rmf/6.0?切削速度 ：由 《實用機械工藝簡明手冊中》，可以知道 4-66，取Vmin/15/.s?機床主軸轉速 ： ，取in/5.607914.30rdV???? in/60r?m5.?實際切削速度 ： ? sm/2.0即 36/min.6/0rr?工作臺每分鐘進給量 ：mf in/360.fn???被切削層長度 ：l1922刀具切入長度 ：1l mtgtgkarp 4.5230)~2(??????刀具切出長度 ： 取2lm53l2行程次數(shù) ：i機動時間 ：1jt in79.01364.1921?????mjfl精鏜 孔062.543??切削深度 ：pa進給量 ：根據(jù)切削深度 ，再由《實用機械工藝簡明手冊中》，可以知fap1?道 4-66。因此確定進給量 rmf/4.0切削速度 ：由 《實用機械工藝簡明手冊中》，可以知道 4-66，取Vin/21/35.0sm?機床主軸轉速 ： ，取min/6.83014.20rdV???? in/84r?實際切削速度 ：? s/5.0工作臺每分鐘進給量 ：mf in6.384.fn??被切削層長度 ：l19刀具切入長度 ： mtgtgkarp .5230)~2(????刀具切出長度 ： 取2l53?l42?行程次數(shù) ：i1機動時間 ：jt in85.016.3192????mjfl工序 21 精鏜銅套內(nèi)孔至尺寸根據(jù)以上分析，鏜床選擇 T6113 臥式鏜床，切削深度 ： ，進給量 ：pam1?f根據(jù)切削深度 ，再由《實用機械工藝簡明手冊中》，可以知道 4-66。因此確ap1?定進給量 rmf/4.0切削速度 ：由 《實用機械工藝簡明手冊中》，可以知道 4-66，取V23min/21/35.0sV?機床主軸轉速 ： ，取min/6.83014.20rdV???? in/84r?實際切削速度 ：? s/5.0工作臺每分鐘進給量 ：mf in6.384.fn??被切削層長度 ：l19刀具切入長度 ： mtgtgkarp .5230)~2(????刀具切出長度 ： 取2l53?l42?行程次數(shù) ：i1機動時間 ：jt in85.016.3192????mjfl第五章 連桿銑精鏜大、小頭孔夾具設計在給定的零件中，對本步加工的定位需要基準孔和平面保證垂直度，定位要求比較高。因此，本步的重點應在保證垂直度上。還應考慮如何提高生產(chǎn)率。從對工件的結構形狀分析，若工件以底面放置在夾具底板上，定位夾緊都比較可靠，也容易實現(xiàn)，待夾緊后就能滿足加工要求。本次設計的精鏜大、小頭孔夾具以連桿左右外圓面為定位基準，精鏜大、小頭孔，方案：通過兩組定位壓板通過螺桿連接壓住墊板，然后將連桿放置在墊板下面，通過固定壓板固定在工件頂面，這樣就很好地限制住了工件的自由度，從而方便進行該空氣壓縮機連桿大、小頭孔的鏜削加工。5.1 定位基準的選擇由零件圖可知，根據(jù)基準重合、基準統(tǒng)一原則，選擇連桿的左右外圓端面作為加工定位基準，應盡量選擇上一道工序即粗、精車兩側表面工序的定位基準，以及設計基準作為其定位基準。定位基準采用的是磨削加工后的連桿左右厚度尺寸為 的端15.036?面。245.2 定位元件的設計下平面為定位基準，鏜孔夾具體下平面為支撐，夾具體為一長方體板件，下平面兩定位銷孔為 Φ16，則兩定位銷采用一圓柱銷和一菱形銷定位。圓柱銷為標準件，如下圖：本次設計中圓柱銷為 16。5.3 切削力及夾緊力的計算刀具材料： （硬質(zhì)合金鏜刀） 15YT刀具有關幾何參數(shù)： 0015~??012~8??08~5?n?025~1??mD63?8Zzmaf/2. map.由參考文獻[16]《機床夾具設計手冊》表 1-2-9 可得銑削切削力的計算公式：式（2.1）PzpCKBDfF9.0172.01?查參考文獻[16]《機床夾具設計手冊》表 得：102?294?pC對于 45鋼： 式（2.2）5.0)19(Hp?取 ， 即75B6.K所以 )(69.40.86032.249.1.7.01 NFC ?????由參考文獻[17]《金屬切削刀具》表 1-2可得：垂直切削力 ： （鏜削） 式（2.3）)(.59.NFCN?背向力： 3825.0P?根據(jù)工件受力切削力、夾緊力的作用情況，找出在加工過程中對夾緊最不利的瞬間狀態(tài)，按靜力平衡原理計算出理論夾緊力。最后為保證夾緊可靠，再乘以安全系數(shù)作為實際所需夾緊力的數(shù)值。即：25式（2.4） FKW??安全系數(shù) K可按下式計算：式（2.5）6543210式中： 為各種因素的安全系數(shù)，見《機床夾具設計手冊》表 可得：6~ 12?25.01. ????所以 式（2.6）)(494NFKWC??式（2.7）6.97.756N式（2.8）)(8238.2PK???由計算可知所需實際夾緊力不是很大，為了使其夾具結構簡單、操作方便，決定選用壓板夾緊機構。單個壓板夾緊時產(chǎn)生的夾緊力按以下公式計算：式（2.9）)(210 ??????tgtQLWz式中參數(shù)由參考文獻[16]《機床夾具設計手冊》可查得：。??92??052???其中： 。)(60mL?)(N夾緊力： 。8.13易得： 。KW?0經(jīng)過比較實際夾緊力遠遠大于要求的夾緊力，因此采用該夾緊機構工作是可靠的。5.4 定位誤差分析該夾具以兩個平面定位，要求保證孔軸線與左側面間的尺寸公差以及孔軸線與底平面的平行度公差。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)定的工序公差?？?軸線與左側面為線性尺寸一般公差。根據(jù)國家標準的規(guī)定，由參考文獻[15]40?《互換性與技術測量》表 可知：251?取 （中等級）即 ：尺寸偏差為 。m1.0??由[16]《機床夾具設計手冊》可得：1 、定位誤差（兩個垂直平面定位）：當 時；側面定位支承釘離?90??26底平面距離為 ，側面高度為 ；且滿足 ；則：hH2h?。mtgWD068.)(2???????2 、夾緊誤差 ，由式（2.11）有：： ?cos)(minaxyj????其中接觸變形位移值：。 SNcHBKRkmnZaZy 014.8.9])[(1???。yj 02.cos???⑶、磨損造成的加工誤差： 通常不超過 。Mj??5.⑷、夾具相對刀具位置誤差： 取 。AD01.誤差總和： 。wj 30586.???從以上的分析可見，所設計的夾具能滿足零件的加工精度要求。5.5 鏜套與襯套的設計本次鏜孔的直徑為 、 孔，最大直徑的孔為 孔，根據(jù)機074.53??062.? 074.53??床夾具設計手冊中查的，選用鏜套 80×35，鏜套 80×35的外徑為 100，故選用鏜套用襯套 90的。5.6 夾緊裝置設計由于連桿的生產(chǎn)量很大，采用手動夾緊的方式對工件進行夾緊，在生產(chǎn)中的應用也比較廣泛。因此本道工序夾具的夾緊動力裝置采用氣動夾緊裝置。采用幾個鉸鏈和彎頭壓板對工件進行夾緊。夾緊裝置同鏜孔夾具的夾緊方式相同。5.7 夾具設計操作及簡要說明如前所述，應該注意提高生產(chǎn)率，但該夾具設計采用了手動夾緊方式，在夾緊和松開工件時比較費時費力。由于該工件體積小，工件材料易切削，切削力不大等特點。經(jīng)過方案的認真分析和比較，選用了氣動夾緊基本方式。這類夾緊機構結構簡單、夾緊可靠、通用性大，在機床夾具中很廣泛的應用。此外，當夾具有制造誤差，工作過程出現(xiàn)磨損，以及零件尺寸變化時，影響定位、夾緊的可靠。為防止此現(xiàn)象，壓板頂桿和氣缸連接板采用可調(diào)節(jié)環(huán)節(jié)。以便隨時根據(jù)情況進行調(diào)整。27連桿銑精鏜大、小頭孔夾具三維裝配圖第六章 CAD 軟件在機械設計中的應用CAD軟件在機械設計中的應用二維 CAD 著眼于完善產(chǎn)品的幾何描述能力，而三維設計是著眼于更好表達產(chǎn)品完整的技術和生產(chǎn)管理信息，使得一個工程項目的設計和生產(chǎn)準備各環(huán)節(jié)可以并行展開。而且三維設計可方便地設計出所見即所得的三維實體模型，并對其進行裝配、過去模擬及干涉檢查，即在投入真實的生產(chǎn)之前就可以對其產(chǎn)品進行物性分析及裝配測試等活動。從而更好的滿足設計目的的要求，并大大縮短了產(chǎn)品的生命周期。CAD 軟件是一個基于特征的參數(shù)化實體建模設計工具，是當今世界完全基于 NT/Windows 平臺的三維機械設計 CAD 軟件系統(tǒng)主流產(chǎn)品。CAD 軟件與其它基于特征的參數(shù)化三維機械設計軟件，如 Pro/Engineer、CAD 相比，具有Windows 的圖形界面和易于掌握的優(yōu)點。同時，利用裝配建模技術可以將零件模擬裝配起來，并可以對裝配結果進行后續(xù)的裝配干涉分析、運動仿真模擬、物性分析及有限無分析，還可以在裝配環(huán)境中對零件進行設計、編輯及修改。利用這些功能，能有效地避免產(chǎn)品設計中經(jīng)常帶來的尺寸不匹配、零件干涉等問題。28結 論時間過得真快啊，轉眼間四年時間都過去了，在這四年中，我學到了許多專業(yè)知識，就拿這次的畢業(yè)設計來說吧，我查閱了《機械制造工藝編制及實施》，《機床夾具與編程》，使我充分掌握了機床的設計方法和步驟，更重要的復習所學專業(yè)的知識，以前總認為學這些專業(yè)知識沒用，那是我太天真了，當這次的畢業(yè)設計，它幫了我不少的忙，特別是《機械制造工藝編制及實施 》這課對我的畢業(yè)設計幫助特別大，都怪上課沒認真聽講，導致做畢業(yè)設計時要問比我學的好的同學，通過這次做畢業(yè)設計讓我認識到學習不是個壞事，是為了自己的，還有學習這些知識精通的話對我們找個好工作有大大的幫助，總之我除了感謝我的老師和幫助過我的同學外更要感謝自己的。XX學院畢業(yè)設計（論文） 基于 UG的 11ZA-1.58型空氣壓縮機連桿精鏜大、小頭孔夾具設計29參考文獻1 李治安．機械制造工藝及夾具設計．西安交通大學出版社，1993：32~542 蔡斐．機床夾具及其精度．上?？萍即髮W出版社，1984：86~973 黃非候，王圈．機械工程材料學．機械出版社，1993：22~364 邱中懷．機械夾具．光海教育出版社，2002：33~655 張華． 機床夾具設計手冊．機械出版社，1999：40~556 東北重型機械學院，洛陽農(nóng)業(yè)機械學院，長春汽車廠工人大學．機床夾具設計手冊. 上?？茖W技術出版社，1979：103~1217 李強． AutoCAD2010 基礎及應用教程．電子工業(yè)出版社，2011：56~748 王平．機械制造工程學．廣西工業(yè)大學出版社，2000：19~399 張耀鵝．機械加工工藝實用手冊．北京工業(yè)出版社，2001：120~14610 李民．機械制造工藝設計手冊．山西工業(yè)出版社，1992：36~5811 Liao Jianmin.Fixturing analysis for stability consideration in an automated fixture design system[J]．Journal of Manufacturing Science and Engineering,2002,124(2):98~10412 Subramanian V,Kumar Senthil A.Seow K C .A multi agent approach to fixture design[J]．Journal of Intelligent Manufacturing,2001,12(1):31~42XX學院畢業(yè)設計（論文） 基于 UG的 11ZA-1.58型空氣壓縮機連桿精鏜大、小頭孔夾具設計30致 謝當 我 寫 到 這 里 的 時 候 ， 我 心 里 是 別 提 有 多 么 的 開 心 ， 不 管 前 面 的 對 與 錯 ， 總之 ， 我 覺 得 自 己 做 到 這 里 已 不 錯 了 ， 感 謝 蔡 宏 健 老 師 和 幫 助 我 的 同 學 一 起 到 圖 書 館查 資 料 的 那 些 同 學 們 ， 要 不 是 你 們 恐 怕 我 現(xiàn) 在 真 不 知 道 自 己 能 做 到 哪 里 ， 首 先 您 不僅 在 學 習 學 業(yè) 上 對 我 以 精 心 的 指 導 ， 同 時 還 在 我 改 寫 論 文 時 給 我 鼓 勵 和 支 持 ， 從 這點 看 出 老 師 當 初 選 你 當 我 的 老 師 我 是 明 智 的 ， 而 且 ， 通 過 這 次 寫 論 文 我 知 道 遇 到 什么 事 總 要 靠 別 人 來 完 成 ， 現(xiàn) 在 我 覺 得 這 種 想 法 是 我 錯 啦 ， 也 許 自 己 做 的 比 那 些 人 做的 會 更 好 ， 同 時 ， 我 要 把 這 種 態(tài) 度 放 到 工 作 當 中 ， 我 相 信 我 自 己 一 定 可 以 比 別 人 做的 出 色 。 說 實 話 ， 我 從 開 始 認 真 做 畢 業(yè) 設 計 的 時 候 ， 才 領 悟 到 知 識 確 實 是 種 強 大 的工 具 ， 我 現(xiàn) 在 想 來 前 面 失 去 的 ， 我 想 在 通 過 在 工 作 中 補 回 來 ， 想 到 這 里 自 己 說 了 句“呵 呵 ”， 但 是 話 說 回 來 ， 這 次 的 畢 業(yè) 設 計 我 花 了 挺 大 的 功 夫 ， 雖 然 是 苦 ， 但 心 里 挺開 心 的 ， 我 想 如 果 大 學 這 四 年 我 好 好 來 利 用 它 的 話 ， 我 的 畢 業(yè) 設 計 不 談 在 班 里 第 一個 交 ， 最 少 也 在 前 十 個 人 之 前 交 ， 最 后 在 這 里 衷 心 的 對 所 有 關 心 我 幫 助 我 的 表 達 我由 衷 敬 意 ， 謝 謝 各 位 同 學 的 幫 助 。I空氣壓縮機連桿精鏜大小頭孔夾具設計目錄第一章 緒論 .1第二章 零件的分析 12.1 零件的作用 22.2 零件的工藝分析 32.3 連桿加工的加工順序和加工方案的選擇 42.3.1 孔和平面的加工順序 52.3.2 加工方案選擇 5第三章 工藝規(guī)程設計 .63.1 連桿加工定位 基準的選擇 73.1.1 粗基準的選擇 83.1.2 精基準的選擇 93.2 連桿加工主要工序安排 .103.3 機械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的確定 .103.4 選擇加工設備及刀、量具 .10第四章 確定切削用量及基本工時 .104.1 切削用量及基本工時的計算 .11工序 1劃線 .11工序 2鉆中心孔 .11工序 3 兩頭頂住，四爪夾小頭，車大頭各外圓，端面及球面 .12工序 4 兩頭頂住，四爪夾大頭，粗、精車小頭球面和桿部外圓及各圓弧 .12工序 5 銑兩平面至厚 136.053?工序 6 鉆小頭孔至 .138?工序 7 粗鏜大、小頭孔至 、 13714?工序 8 銑桿部 150處平面及 R37.5圓弧面 .14工序 9 銑桿部及 R37.5寬 20的槽 14工序 10 插大頭桿蓋止口 14工序 11粗磨平面至厚 .1435.06?工序 12銑開對開面 15工序 13銑桿體對開面至 158.041?工序 14銑除桿體中心孔多余部分至球面線 16工序 15銑桿蓋 搭子兩側面至厚 10 1730?工序 16鉆 直孔，擴孔至 鉸孔至 1814.?815H工序 17半精鏜大、小頭孔至 、 .19074.3?062.??II工序 18鉆大、小頭孔倒角至尺寸 20工序 19磨平面至厚度 .2015.036?工序 20精鏜大、小頭孔至尺寸 21工序 21精鏜銅套內(nèi)孔至尺寸 21第五章 鏜孔夾具設計 .225.1定位基準的選擇 245.2定位元件的設計 255.3切削力及夾緊力的計算 255.4夾緊裝置設計 265.5夾具誤差分析和計算 27第六章 CAD 軟件在機械設計中的應用 .27結 論 .28參考文獻 29致 謝 .30III摘要本篇設計是基于 CAD的 11ZA－1.58 型空氣壓縮機連桿精鏜大、小頭孔夾具設計。連桿零件的主要加工位置是 、 內(nèi)孔的加工及連桿上下，左右表面，油孔，03.75??064.25?以及 直孔的加工。一般來說，保證平面的加工精度與保證軸系的加工精度相比，715H?保證平面的加工精度比較容易。精鏜大、小頭孔加工都是選用專用鏜床夾具，夾緊方式一般選用手動夾緊，夾緊可靠。因此生產(chǎn)效率較高。能夠滿足設計要求。文章的重點在于對空氣壓縮機連桿的工藝性和力學性能分析，對加工工藝進行合理分析，選擇確定合理的毛坯、加工方式、高效設計、省力的夾具，經(jīng)過實踐證明，最終加工出合格的連桿零件。本文的創(chuàng)新之處在于用 CAD軟件繪制精鏜大、小頭孔夾具的三維裝配圖和零件圖，它的主要特點是三維建模，使夾具的裝配順序及可視效果都一目了然。關鍵詞：連桿；精鏜；夾具;裝配圖IVAbstractThis design is CAD 11ZA 1.58 type air compressor connecting rod small hole boring fixture design based on. The main machining position of connecting rod parts is, the processing of inner hole and the connecting rod of the connecting rod, the left and right surface, the oil hole, and the processing of the straight hole. Generally speaking, the machining accuracy of the plane is guaranteed to ensure the machining accuracy of the system is relatively easy. Fine boring, small hole machining is the special boring machine fixture, the clamping way generally manual clamping, clamping reliable. Therefore, the production efficiency is high. Can meet the design requirements.The focus of the article is on the air compressor connecting rod, the processing and mechanical properties analysis on the process of rational analysis, to determine the reasonable blank, processing, efficient design, labor saving fixture. ThroCADh practice proved that ultimately produce a qualified connecting parts. The innovation of this paper lies in using CAD software rendering fine boring, small head hole fixture 3D assembly drawing and parts drawing. Its main characteristic is 3D modeling, the fixture assembly sequence and visual effects are clear.Key words: keyway;right surface;milling fixture; sequence 5第 1 章 緒 論本文首先對空氣壓縮機連桿進行分析，通過對空氣壓縮機連桿進行研究和分析，描述了它的毛坯制造形式、機械加工余量、基準選擇、工序尺寸和毛坯尺寸的確定，以及切削用量和工時的計算等相關內(nèi)容。為了提高勞動生產(chǎn)率，降低勞動強度，保證加工質(zhì)量，與指導老協(xié)商后，覺得用夾具比較合適。在這次畢業(yè)設計中，根據(jù)課題所給的零件圖、技術要求，通過查閱相關資料和書籍，了解和掌握了的機械加工工藝和編程的一般方法和步驟，并運用這些方法和步驟進行了空氣壓縮機連桿的機械加工工藝及夾具設計。整個設計的指導思想“簡便、高效、經(jīng)濟”。力求生產(chǎn)處符合要求的產(chǎn)品。第 2 章 零件的分析2.1 零件的作用題目給出的零件是連桿。連桿主要是柴油發(fā)動機上面的零件，與活塞配合，起到連接的作用。故連桿零件的加工精度和表面光潔度直接影響著傳動的精度和效率，可以說，一個加工精度高的連桿與加工精度的低的連桿相比，其傳動效果很明顯，下圖1 即為連桿零件圖。 圖 1 連桿62.2 零件的工藝分析由連桿零件圖可知，連桿大、小頭 、 內(nèi)孔以及中間的大頭端面的 2-03.75??064.25?直孔以及寬度 20 的缺口，SR55 球面等都需要進行加工。因此可以分為兩組加715H?工表面。它們相互間有一定的位置要求?，F(xiàn)分析如下：（1）以主視圖為主要加工表面的加工面。這組加工表面包括連桿大、小頭 、03.75??內(nèi)孔以及中間的大頭端面的 直孔以及寬度 20 的缺口，SR55 球面的加工，064.253?? 715H?它們的表面粗糙度要求為 Ra1.6 。m?（2）以左視圖為主要加工表面的加工面，這組加工表面包括厚度 的兩端面15.036?的加工，其表面粗糙度為 。Ra8.02.3 連桿加工的加工順序和加工方案的選擇由以上分析可知。該連桿零件的主要加工表面是 、 內(nèi)孔的鏜削加工03.75??064.25?以及連桿左右表面的磨削加工。因此，對于連桿來說，加工過程中的主要問題是保證左右端面的平面度，處理好孔和平面 。之 間 的 相 互 關 系2.3.1 孔和平面的加工順序：連桿類零件的加工應 ：即先加工連桿上的基準平面，以基準遵 循 先 面 后 孔 的 原 則平 ，然后再加工孔系，連桿的加工 這個原則。面 定 位 加 工 其 他 平 面 自 然 應 遵 循2.3.2 加工方案選擇：連桿孔系加工方案， 。除了應 選 擇 能 夠 滿 足 孔 系 加 工 精 度 要 求 的 加 工 方 法 及 設 備從 ，也要適當考慮經(jīng)濟因素。依據(jù)零件圖我們確加 工 精 度 和 加 工 效 率 兩 方 面 考 慮 以 外定連桿的加工工藝及加工路線，我們應該在鏜磨床上進行加工比較合適。第三章 工藝規(guī)程的設計3.1 連桿加工定位基準的選擇3.1.1 粗基準的選擇：粗基準選擇毛坯的左右外圓面。3.1.2 精基準的選擇：精基準同樣選擇通過磨削加工后的左右外圓面。73.2 連桿加工主要工序安排本次設計的零件是連桿的加工工藝，根據(jù)先面后孔原則，本次先以內(nèi)孔定位加工連桿零件的各個面，然后再是孔。后續(xù)工序安排應當遵 則。循 粗 精 分 開 和 先 面 后 孔 的 原先粗加 面，再粗加工孔 。對于連桿，需要精加 面。按上工 平 系 工 的 是 支 承 孔 前 后 端 平述原則亦應 工孔系，但在實際生產(chǎn)中先 精 加 工 平 面 再 加互垂直。加工工 后，將工件清 凈。清洗樣 安 排 不 易 于 保 證 孔 和 端 面 相 序 完 成 以 洗 干后用壓 凈。保證零件 于縮 空 氣 吹 干 內(nèi) 部 雜 質(zhì) 、 鐵 屑 、 毛 刺 、 砂 粒 等 的 殘 留 量 不 大。mg20根據(jù)以上，確定連桿加工工藝路線如下：89103.3 機械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的確定11(1)毛坯種類的選擇由于零件尺寸不大，結構比較復雜，因此我們采用 45 鋼作為毛坯的制作形式，從而提高勞動生產(chǎn)率，降低成本。(2)確定毛坯的加工余量根據(jù)毛坯制造方法采用鍛造，查取《機械制造工藝設計簡明手冊》表 2.2-5，“連桿”零件材料采用鍛造。材料為 45，硬度 HB 為 140—210，生產(chǎn)類型為大批量生產(chǎn)，采用鍛造毛坯。3.4 選擇加工設備及刀、量具由圖樣分析，該圖樣需要鏜削內(nèi)孔，車削外圓，鉆、擴孔，在這里我們在車輪廓時選用外圓車刀，內(nèi)孔鏜刀，擴孔鉆，鉸刀。而鉆削加工時我們可以選用麻花鉆頭，量具可選用 0--150mm 為 75-100mm 的測量游標卡尺，外徑千分尺，游標深度卡尺等。第四章 確定切削用量及基本工時4.1 切削用量及基本工時的計算工序 1，2 無切削加工，無需計算。工序 3. 兩頭頂住，四爪夾小頭，車大頭各外圓，端面及球面1）確定背吃刀量 。根據(jù)相關標注，確定背吃刀量 ap 的數(shù)值如下：pam5.0?2）確定進給量 。根據(jù)查《切削用量簡明手冊》得，刀桿尺寸為f， 以及工件直徑為 時mHB516??ap3?m40~2rf/5.0~?按 C620 車床說明書選擇rmf/3.根據(jù) C620 車床說明書，其進給機構允許的進給力 。NF2490max?當鋼的強度 ， ， ， ，MPab810~6??p4?rf/75. ??5k（預計）時，進給力為 。min/65vc? NFf1820?3）確定切削速度 cv12當用 硬質(zhì)合金車刀加工 鋼料， ，15YTMPab70~63??mp3?，切削速度rmf/4.0?min/109vt4）選擇車刀磨鈍標準以及刀具壽命根據(jù)查《切削用量簡明手冊》得，車刀后刀面最大磨損量取為 1.4mm，因為車刀的材料為硬質(zhì)合金，所以車刀的壽命 T=60min。5）確定車削速度 和每分鐘進給量cvfv根據(jù)《切削用量簡明手冊》表 1.27 與 1.28 中公式計算：=8.88m/min；10ndvc??根據(jù)一下公式，可得： 10375???= 機 動Tmin;23.019*5./20*??nfL工序 4 兩頭頂住，四爪夾大頭，粗、精車小頭球面和桿部外圓及各圓弧本工序為粗、精車小頭球面和桿部外圓及各圓弧的工序，我們選擇機床：普通車床 C620，功率 P=10kw；刀具：選用高速鋼外圓車刀， 查 《機械制造工藝設計簡明手冊》3.1—39，刀具數(shù)據(jù)如下：d=16 20z?25wd1)車削進寬度的選擇根據(jù)實際工況，我們通過《機械制造工藝設計簡明手冊》3.1—27 可知1—2 這里取 1.5ea2)選擇進給量經(jīng)過查表可知： 0.23 fa?0.5pa?3)選擇車削的速度經(jīng)查表可知 0.6/3/minvs?所以： 10619/in.4vnrd???4)計算切削時間查《機械制造工藝、金屬切削機床設計指導》表 1.4—15 可知：13??122.0.51926037580zmfppLTanlDlL??????所以， 190.65minzmTf?5)計算車削力根據(jù)實際工況，我們通過《機械制造工藝設計簡明手冊》有 ：0.83.650.839.1zzefpFCadaz??式中： 01.526zefad?.5pza所以， 0.83.650.8391zzefpFCadaz??825203N??6)校核機床功率查《切削用量簡明手冊》表 3.28 有.93.6.81310FvPkw????所以，機床的功率足夠；工序 5 銑兩平面至厚 6.053?本工序為銑兩平面至厚 的工序，已知銑削寬度 =90mm，銑削深度. e?mm。機床為 X5032型立式銑床，工件裝在平口鉗中。2?pa（Ⅰ）確定每齒進給量 zf《切削用量簡明手冊》表 2.25，當鑄鐵硬度小于等于 200HBS，刀具直徑為 14mm14時，查《切削用量簡明手冊》表 2.25，采用單面銑，故取zmfz /18.04.—? zmfz/18.0?（II）YW2 刀具（c）涂層刀具。根據(jù)《切削用量簡明手冊》表 3.7和表 3.8，銑刀后刀面最大磨損量取為 1.5mm，由于銑刀的直徑 d=80mm，故銑刀的壽命 T=180min。（Ⅲ）確定銑削速度 和每分鐘進給量cvfv根據(jù)《切削用量簡明手冊》表 3.27中公式計算： vpuωyfxpmqvkzaTdcv0?公式中 =245 VC, =0.2， =0.35， =0.15， =0.2， =0， =0.32， =80, =155, =2.3,vqvyvxvuvp0deapvk=1.0。 10518.03.218042.3.5. ???cv=91.16m/min0dvnc??= ?816.9=326.90r/min縱向進給量 =235mm/min。fv每齒進給量為 10ndvc??= 6.3295?=160mm/minznvfcfz?= 10325?=0.08mm/z15(Ⅳ)檢驗機床功率根據(jù)《切削用量簡明手冊》表 3.24，當 ，eam52?， ， z=10, ，近似 。map4.2?d80?in/3vf?kwpc1.?根據(jù) XK5032型立式數(shù)控銑床說明書機床主軸允許的功率為，，kwcw63.57.?故 ，因此選擇切削用量采用，即:c， ，n=326.9r/min， m/min，ap.2?min/2vf?36.75?cv。zmfz/08（VI)基本工時計算根據(jù)《切削用量簡明手冊》可知，有一下公式： fmvLt?公式中 ，l=155mm，根據(jù)《切削用量簡明手冊》表 3.26，銑刀入切量及l(fā)L???超切量 ，則 L=167mm。my12 in71.023516?mt工序 6 鉆小頭孔至 38?刀具：根據(jù)參照參考文獻[3]表 4.3～9 選高速鋼錐柄麻花鉆頭。切削深度 ：pa4?進給量 ：根據(jù)相關資料，查[3]表 2.4～38，取 。f rmf/3.0?切削速度 ：參照參考文獻[3]表 2.4～41，取 。V48Vs機床主軸轉速 ：n，100.486539./in31vrd????按照參考文獻[3]表 3.1～31，取 0n?所以實際切削速度 ：v56/dms??切削工時 被切削層長度 ：l42m?刀具切入長度 ：117(~)205.96rDlctgkctgm?????刀具切出長度 ： 取2l4?l316走刀次數(shù)為 1機動時間 ：jt42630.5min.jLfn????工序 7 粗鏜大、小頭孔至 、71?機床：T6113 臥式鏜床刀具：硬質(zhì)合金鋼刀具 YG3X粗鏜 孔71?切削深度 ：pam2?進給量 ：根據(jù)實際工況，我們通過《實用機械工藝簡明手冊中》2.4-66，刀桿伸f出長度取 ，切削深度為 。因此確定進給量20 rmf/6.0?切削速度 ：由 《實用機械工藝簡明手冊中》，可以知道 4-66，取Vmin/15/.s?機床主軸轉速 ： ，取in/5.607914.30rdV???? in/60r?m5.?實際切削速度 ： ? sm/2.0即 36/min.6/0rr?工作臺每分鐘進給量 ：mf in/360.fn???被切削層長度 ：l19刀具切入長度 ： mtgtgkarp 4.5230)~2(????刀具切出長度 ： 取2l53?l2?行程次數(shù) ：i1機動時間 ：jt in79.01364.192????mjfl粗鏜 孔41?切削深度 ：pa?進給量 ：根據(jù)切削深度 ，再由《實用機械工藝簡明手冊中》，因此確fap1定進給量 rm/4.017切削速度 ：由 《實用機械工藝簡明手冊中》，可以知道 4-66，取Vmin/21/35.0s?機床主軸轉速 ： ，取min/6.83014.20rdV???? in/84r?實際切削速度 ：? s/5.0工作臺每分鐘進給量 ：mf in6.384.fn??被切削層長度 ：l19刀具切入長度 ： mtgtgkarp .5230)~2(????刀具切出長度 ： 取2l53?l42?行程次數(shù) ：i1機動時間 ：jt in85.016.3192????mjfl工序 8 銑桿部 150處平面及 R37.5圓弧面本工序為銑桿部 150處平面及 R37.5圓弧面的工序,我們選擇機床：銑床 X5032，功率 P=20kw；刀具：選用高速鋼圓鑲齒三面刃銑刀 查相關資料可得刀具數(shù)據(jù)如下：d=60 Z=40； 1)銑削進寬度的選擇根據(jù)實際工況，我們通過查相關資料可知1—2 這里取 1.5ea?2)選擇進給量經(jīng)查表可知 0.3 fa0.5pa?3)選擇速度經(jīng)查表可知： 0.6/3/minvs?所以： 10619/in.4vnrd???184)計算切削時間查相關計算切削時間的資料 可知：??122.0.51926037580zmfppLTanlDlL??????所以， 190.65minzmTf?5)計算銑削力根據(jù)實際工況，我們通過《機械制造工藝設計簡明手冊》有 ： 0.83.650.839.1zzefpFCadaz??式中： 01.526zefad?.5pza所以， 0.83.650.8391zzefpFCadaz??825203N??6)校核機床功率查相關計算切削時間的資料有.93.6.81310FvPkw????所以，機床的功率足夠。19工序 12銑開對開面本工序為銑開對開面的工序，所選刀具為硬質(zhì)合金端銑刀。銑刀直徑 d=21mm,齒數(shù)z=40。根據(jù)文獻選擇銑刀的幾何形狀。由于加工材料為 45，鍛件，有外皮。故選擇=8°， =+5°。0?0?已知銑削寬度 =21mm，銑削深度 mm。機床為數(shù)控銑床，工件裝在虎口鉗中。e?3?pa（Ⅰ）確定每齒進給量 zf根據(jù)文獻 12表 3.5，當使用 YG6，銑床功率為 7.5Kw（文獻 12表 3.30），采用對稱銑，故取mfz /18.04.—? zmfz/18.0?（Ⅱ）選擇銑刀磨鈍標準以及刀具壽命根據(jù)文獻 12表 3.7和表 3.8，銑刀后刀面最大磨損量取為 1.5mm，由于銑刀的直徑 d=80mm，故銑刀的壽命 T=180min。（Ⅲ）確定銑削速度 和每分鐘進給量cvfv根據(jù)文獻 12表 3.27中公式計算：vpuωyfxpmqvkzaTdcv0?公式中 =245 VC, =0.2， =0.35， =0.15， =0.2， =0， =0.32， =80, =50, =2.3, =vqvyvxvuvp0deapvk1.0。10518.03.218042.3.5. ???cv=91.16m/min0dnc?= ?816.9=326.90r/min根據(jù)文獻 12表 3.30，數(shù)控銑床主軸轉速表，選擇 n=300r/min，縱向進給量=235mm/min。fv實際切削速度和每齒進給量分別為2010ndvc??= 38??=75.36m/minznvfcfz?= 10325?=0.08mm/z(Ⅳ)檢驗機床功率根據(jù)文獻 12表 3.24，當 ， ， ，z=10,eam52?ap4.?md80?，近似 。min/235vf?kwpc1.?根據(jù)數(shù)控銑床說明書機床主軸允許的功率為， ，kwcw63.57.?故 ，因此選擇切削用量采用，即cwp?， ，n=300r/min， m/min，a. in/235vf .?cvzmfz/08.?。2）基本工時計算fmvLt?公式中 ，l=140mm，根據(jù)文獻 12表 3.26，對稱安裝銑刀入切量及超切量lL???，則 L=152mm。my12? in65.0231?mt工序 16鉆 直孔，擴孔至 鉸孔至4?8.4?8H機床：搖臂鉆床刀具： 麻花鉆頭1切削深度 ：pam8?進給量 ：根據(jù)實際工況，我們通過《實用機械工藝簡明手冊中》2.4-66，刀桿伸f出長度取 ，切削深度為 。因此確定進給量202rmf/6.0?切削速度 ：由 《實用機械工藝簡明手冊中》，可以知道 4-66，取Vin/15/.s?21機床主軸轉速 ： ，取nmin/5.607914.30rdV???? in/60r?m5.?實際切削速度 ： ? sn/2.0即 36/min.6/0rr?工作臺每分鐘進給量 ：mf min/360.fn???被切削層長度 ：l19刀具切入長度 ： tgtgkarp 4.52)3~2(????刀具切出長度 ： 取2l5?l?行程次數(shù) ：i1機動時間 ：jt min79.01364.192????mjfl工序 17半精鏜大、小頭孔至 、07.5?62.?機床：T6113 臥式鏜床，刀具：硬質(zhì)合金鋼刀具 YG3X(1)精鏜 孔074.53??粗鏜 孔1.?R切削深度 ：pam2?進給量 ：根據(jù)實際工況，我們通過《實用機械工藝簡明手冊中》2.4-66，刀桿伸f出長度取 ，切削深度為 。因此確定進給量20 rmf/6.0?切削速度 ：由 《實用機械工藝簡明手冊中》，可以知道 4-66，取Vmin/15/.s?機床主軸轉速 ： ，取in/5.607914.30rdV???? in/60r?m5.?實際切削速度 ： ? sm/2.0即 36/min.6/0rr?工作臺每分鐘進給量 ：mf in/360.fn???被切削層長度 ：l1922刀具切入長度 ：1l mtgtgkarp 4.5230)~2(??????刀具切出長度 ： 取2lm53l2行程次數(shù) ：i機動時間 ：1jt in79.01364.1921?????mjfl精鏜 孔062.543??切削深度 ：pa進給量 ：根據(jù)切削深度 ，再由《實用機械工藝簡明手冊中》，可以知fap1?道 4-66。因此確定進給量 rmf/4.0切削速度 ：由 《實用機械工藝簡明手冊中》，可以知道 4-66，取Vin/21/35.0sm?機床主軸轉速 ： ，取min/6.83014.20rdV???? in/84r?實際切削速度 ：? s/5.0工作臺每分鐘進給量 ：mf in6.384.fn??被切削層長度 ：l19刀具切入長度 ： mtgtgkarp .5230)~2(????刀具切出長度 ： 取2l53?l42?行程次數(shù) ：i1機動時間 ：jt in85.016.3192????mjfl工序 21 精鏜銅套內(nèi)孔至尺寸根據(jù)以上分析，鏜床選擇 T6113 臥式鏜床，切削深度 ： ，進給量 ：pam1?f根據(jù)切削深度 ，再由《實用機械工藝簡明手冊中》，可以知道 4-66。因此確ap1?定進給量 rmf/4.0切削速度 ：由 《實用機械工藝簡明手冊中》，可以知道 4-66，取V23min/21/35.0sV?機床主軸轉速 ： ，取min/6.83014.20rdV???? in/84r?實際切削速度 ：? s/5.0工作臺每分鐘進給量 ：mf in6.384.fn??被切削層長度 ：l19刀具切入長度 ： mtgtgkarp .5230)~2(????刀具切出長度 ： 取2l53?l42?行程次數(shù) ：i1機動時間 ：jt in85.016.3192????mjfl第五章 連桿銑精鏜大、小頭孔夾具設計在給定的零件中，對本步加工的定位需要基準孔和平面保證垂直度，定位要求比較高。因此，本步的重點應在保證垂直度上。還應考慮如何提高生產(chǎn)率。從對工件的結構形狀分析，若工件以底面放置在夾具底板上，定位夾緊都比較可靠，也容易實現(xiàn)，待夾緊后就能滿足加工要求。本次設計的精鏜大、小頭孔夾具以連桿左右外圓面為定位基準，精鏜大、小頭孔，方案：通過兩組定位壓板通過螺桿連接壓住墊板，然后將連桿放置在墊板下面，通過固定壓板固定在工件頂面，這樣就很好地限制住了工件的自由度，從而方便進行該空氣壓縮機連桿大、小頭孔的鏜削加工。5.1 定位基準的選擇由零件圖可知，根據(jù)基準重合、基準統(tǒng)一原則，選擇連桿的左右外圓端面作為加工定位基準，應盡量選擇上一道工序即粗、精車兩側表面工序的定位基準，以及設計基準作為其定位基準。定位基準采用的是磨削加工后的連桿左右厚度尺寸為 的端15.036?面。245.2 定位元件的設計下平面為定位基準，鏜孔夾具體下平面為支撐，夾具體為一長方體板件，下平面兩定位銷孔為 Φ16，則兩定位銷采用一圓柱銷和一菱形銷定位。圓柱銷為標準件，如下圖：本次設計中圓柱銷為 16。5.3 切削力及夾緊力的計算刀具材料： （硬質(zhì)合金鏜刀） 15YT刀具有關幾何參數(shù)： 0015~??012~8??08~5?n?025~1??mD63?8Zzmaf/2. map.由參考文獻[16]《機床夾具設計手冊》表 1-2-9 可得銑削切削力的計算公式：式（2.1）PzpCKBDfF9.0172.01?查參考文獻[16]《機床夾具設計手冊》表 得：102?294?pC對于 45鋼： 式（2.2）5.0)19(Hp?取 ， 即75B6.K所以 )(69.40.86032.249.1.7.01 NFC ?????由參考文獻[17]《金屬切削刀具》表 1-2可得：垂直切削力 ： （鏜削） 式（2.3）)(.59.NFCN?背向力： 3825.0P?根據(jù)工件受力切削力、夾緊力的作用情況，找出在加工過程中對夾緊最不利的瞬間狀態(tài)，按靜力平衡原理計算出理論夾緊力。最后為保證夾緊可靠，再乘以安全系數(shù)作為實際所需夾緊力的數(shù)值。即：25式（2.4） FKW??安全系數(shù) K可按下式計算：式（2.5）6543210式中： 為各種因素的安全系數(shù)，見《機床夾具設計手冊》表 可得：6~ 12?25.01. ????所以 式（2.6）)(494NFKWC??式（2.7）6.97.756N式（2.8）)(8238.2PK???由計算可知所需實際夾緊力不是很大，為了使其夾具結構簡單、操作方便，決定選用壓板夾緊機構。單個壓板夾緊時產(chǎn)生的夾緊力按以下公式計算：式（2.9）)(210 ??????tgtQLWz式中參數(shù)由參考文獻[16]《機床夾具設計手冊》可查得：。??92??052???其中： 。)(60mL?)(N夾緊力： 。8.13易得： 。KW?0經(jīng)過比較實際夾緊力遠遠大于要求的夾緊力，因此采用該夾緊機構工作是可靠的。5.4 定位誤差分析該夾具以兩個平面定位，要求保證孔軸線與左側面間的尺寸公差以及孔軸線與底平面的平行度公差。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)定的工序公差?？?軸線與左側面為線性尺寸一般公差。根據(jù)國家標準的規(guī)定，由參考文獻[15]40?《互換性與技術測量》表 可知：251?取 （中等級）即 ：尺寸偏差為 。m1.0??由[16]《機床夾具設計手冊》可得：1 、定位誤差（兩個垂直平面定位）：當 時；側面定位支承釘離?90??26底平面距離為 ，側面高度為 ；且滿足 ；則：hH2h?。mtgWD068.)(2???????2 、夾緊誤差 ，由式（2.11）有：： ?cos)(minaxyj????其中接觸變形位移值：。 SNcHBKRkmnZaZy 014.8.9])[(1???。yj 02.cos???⑶、磨損造成的加工誤差： 通常不超過 。Mj??5.⑷、夾具相對刀具位置誤差： 取 。AD01.誤差總和： 。wj 30586.???從以上的分析可見，所設計的夾具能滿足零件的加工精度要求。5.5 鏜套與襯套的設計本次鏜孔的直徑為 、 孔，最大直徑的孔為 孔，根據(jù)機074.53??062.? 074.53??床夾具設計手冊中查的，選用鏜套 80×35，鏜套 80×35的外徑為 100，故選用鏜套用襯套 90的。5.6 夾緊裝置設計由于連桿的生產(chǎn)量很大，采用手動夾緊的方式對工件進行夾緊，在生產(chǎn)中的應用也比較廣泛。因此本道工序夾具的夾緊動力裝置采用氣動夾緊裝置。采用幾個鉸鏈和彎頭壓板對工件進行夾緊。夾緊裝置同鏜孔夾具的夾緊方式相同。5.7 夾具設計操作及簡要說明如前所述，應該注意提高生產(chǎn)率，但該夾具設計采用了手動夾緊方式，在夾緊和松開工件時比較費時費力。由于該工件體積小，工件材料易切削，切削力不大等特點。經(jīng)過方案的認真分析和比較，選用了氣動夾緊基本方式。這類夾緊機構結構簡單、夾緊可靠、通用性大，在機床夾具中很廣泛的應用。此外，當夾具有制造誤差，工作過程出現(xiàn)磨損，以及零件尺寸變化時，影響定位、夾緊的可靠。為防止此現(xiàn)象，壓板頂桿和氣缸連接板采用可調(diào)節(jié)環(huán)節(jié)。以便隨時根據(jù)情況進行調(diào)整。27連桿銑精鏜大、小頭孔夾具三維裝配圖第六章 CAD 軟件在機械設計中的應用CAD軟件在機械設計中的應用二維 CAD 著眼于完善產(chǎn)品的幾何描述能力，而三維設計是著眼于更好表達產(chǎn)品完整的技術和生產(chǎn)管理信息，使得一個工程項目的設計和生產(chǎn)準備各環(huán)節(jié)可以并行展開。而且三維設計可方便地設計出所見即所得的三維實體模型，并對其進行裝配、過去模擬及干涉檢查，即在投入真實的生產(chǎn)之前就可以對其產(chǎn)品進行物性分析及裝配測試等活動。從而更好的滿足設計目的的要求，并大大縮短了產(chǎn)品的生命周期。CAD 軟件是一個基于特征的參數(shù)化實體建模設計工具，是當今世界完全基于 NT/Windows 平臺的三維機械設計 CAD 軟件系統(tǒng)主流產(chǎn)品。CAD 軟件與其它基于特征的參數(shù)化三維機械設計軟件，如 Pro/Engineer、CAD 相比，具有Windows 的圖形界面和易于掌握的優(yōu)點。同時，利用裝配建模技術可以將零件模擬裝配起來，并可以對裝配結果進行后續(xù)的裝配干涉分析、運動仿真模擬、物性分析及有限無分析，還可以在裝配環(huán)境中對零件進行設計、編輯及修改。利用這些功能，能有效地避免產(chǎn)品設計中經(jīng)常帶來的尺寸不匹配、零件干涉等問題。28結 論時間過得真快啊，轉眼間四年時間都過去了，在這四年中，我學到了許多專業(yè)知識，就拿這次的畢業(yè)設計來說吧，我查閱了《機械制造工藝編制及實施》，《機床夾具與編程》，使我充分掌握了機床的設計方法和步驟，更重要的復習所學專業(yè)的知識，以前總認為學這些專業(yè)知識沒用，那是我太天真了，當這次的畢業(yè)設計，它幫了我不少的忙，特別是《機械制造工藝編制及實施 》這課對我的畢業(yè)設計幫助特別大，都怪上課沒認真聽講，導致做畢業(yè)設計時要問比我學的好的同學，通過這次做畢業(yè)設計讓我認識到學習不是個壞事，是為了自己的，還有學習這些知識精通的話對我們找個好工作有大大的幫助，總之我除了感謝我的老師和幫助過我的同學外更要感謝自己的。XX學院畢業(yè)設計（論文） 基于 UG的 11ZA-1.58型空氣壓縮機連桿精鏜大、小頭孔夾具設計29參考文獻1 李治安．機械制造工藝及夾具設計．西安交通大學出版社，1993：32~542 蔡斐．機床夾具及其精度．上海科技大學出版社，1984：86~973 黃非候，王圈．機械工程材料學．機械出版社，1993：22~364 邱中懷．機械夾具．光海教育出版社，2002：33~655 張華． 機床夾具設計手冊．機械出版社，1999：40~556 東北重型機械學院，洛陽農(nóng)業(yè)機械學院，長春汽車廠工人大學．機床夾具設計手冊. 上?？茖W技術出版社，1979：103~1217 李強． AutoCAD2010 基礎及應用教程．電子工業(yè)出版社，2011：56~748 王平．機械制造工程學．廣西工業(yè)大學出版社，2000：19~399 張耀鵝．機械加工工藝實用手冊．北京工業(yè)出版社，2001：120~14610 李民．機械制造工藝設計手冊．山西工業(yè)出版社，1992：36~5811 Liao Jianmin.Fixturing analysis for stability consideration in an automated fixture design system[J]．Journal of Manufacturing Science and Engineering,2002,124(2):98~10412 Subramanian V,Kumar Senthil A.Seow K C .A multi agent approach to fixture design[J]．Journal of Intelligent Manufacturing,2001,12(1):31~42XX學院畢業(yè)設計（論文） 基于 UG的 11ZA-1.58型空氣壓縮機連桿精鏜大、小頭孔夾具設計30致 謝當 我 寫 到 這 里 的 時 候 ， 我 心 里 是 別 提 有 多 么 的 開 心 ， 不 管 前 面 的 對 與 錯 ， 總之 ， 我 覺 得 自 己 做 到 這 里 已 不 錯 了 ， 感 謝 蔡 宏 健 老 師 和 幫 助 我 的 同 學 一 起 到 圖 書 館查 資 料 的 那 些 同 學 們 ， 要 不 是 你 們 恐 怕 我 現(xiàn) 在 真 不 知 道 自 己 能 做 到 哪 里 ， 首 先 您 不僅 在 學 習 學 業(yè) 上 對 我 以 精 心 的 指 導 ， 同 時 還 在 我 改 寫 論 文 時 給 我 鼓 勵 和 支 持 ， 從 這點 看 出 老 師 當 初 選 你 當 我 的 老 師 我 是 明 智 的 ， 而 且 ， 通 過 這 次 寫 論 文 我 知 道 遇 到 什么 事 總 要 靠 別 人 來 完 成 ， 現(xiàn) 在 我 覺 得 這 種 想 法 是 我 錯 啦 ， 也 許 自 己 做 的 比 那 些 人 做的 會 更 好 ， 同 時 ， 我 要 把 這 種 態(tài) 度 放 到 工 作 當 中 ， 我 相 信 我 自 己 一 定 可 以 比 別 人 做的 出 色 。 說 實 話 ， 我 從 開 始 認 真 做 畢 業(yè) 設 計 的 時 候 ， 才 領 悟 到 知 識 確 實 是 種 強 大 的工 具 ， 我 現(xiàn) 在 想 來 前 面 失 去 的 ， 我 想 在 通 過 在 工 作 中 補 回 來 ， 想 到 這 里 自 己 說 了 句“呵 呵 ”， 但 是 話 說 回 來 ， 這 次 的 畢 業(yè) 設 計 我 花 了 挺 大 的 功 夫 ， 雖 然 是 苦 ， 但 心 里 挺開 心 的 ， 我 想 如 果 大 學 這 四 年 我 好 好 來 利 用 它 的 話 ， 我 的 畢 業(yè) 設 計 不 談 在 班 里 第 一個 交 ， 最 少 也 在 前 十 個 人 之 前 交 ， 最 后 在 這 里 衷 心 的 對 所 有 關 心 我 幫 助 我 的 表 達 我由 衷 敬 意 ， 謝 謝 各 位 同 學 的 幫 助 。