畢業(yè)設(shè)計(jì)--x-95連桿蓋粗銑結(jié)合面夾具設(shè)計(jì)

1、<p>　　本 科 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì)</p><p>　　題目X-95連桿蓋粗銑結(jié)合面夾具設(shè)計(jì)</p><p>　　系 別 工程技術(shù)系 </p><p>　　專 業(yè) 機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化 </p><p>　　學(xué)生姓名 </p>&

2、lt;p>　　學(xué) 號(hào) </p><p>　　指導(dǎo)教師 </p><p>　　職 稱 教 授 </p><p>　　2014年4月25日</p><p><b>　　摘 要</b>&

3、lt;/p><p>　　本畢業(yè)設(shè)計(jì)課題是X-95連桿蓋粗銑結(jié)合面夾具設(shè)計(jì)，目的是希望能在降低產(chǎn)品的生產(chǎn)成本的同時(shí)又可以制造出品質(zhì)優(yōu)良的產(chǎn)品，在最少的工序或加工時(shí)間中制造出滿足形狀、尺寸、精度、表面粗糙度等要求的產(chǎn)品。設(shè)計(jì)應(yīng)在保證加工精度的同時(shí)，又利用工件裝卸的合理夾具結(jié)構(gòu)，并有一定實(shí)用價(jià)值。由于理論知識(shí)與實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)的有限。我將考慮采用普遍性強(qiáng)的加工方法，但該零件的機(jī)械加工工藝規(guī)程可以適當(dāng)采用較為先進(jìn)的制造工藝方法和專用

4、機(jī)床設(shè)備，刀具和量具。本課題的主要內(nèi)容是分析零件的技術(shù)條件畫出零件圖及毛坯圖。擬定合理的工藝路線，粗鏜大頭孔夾具草圖及夾具圖。本設(shè)計(jì)采用了連桿體與連桿蓋分離鍛造，并制定相對(duì)合理的工藝路線。在夾具設(shè)計(jì)部分，以大小頭孔端面、大頭孔工藝凸臺(tái)及小頭孔為定位基準(zhǔn)，符合定位原理并達(dá)到定位目的，夾緊機(jī)構(gòu)則采用螺旋夾緊機(jī)構(gòu)，亦即達(dá)到夾緊效果。</p><p>　　關(guān)鍵詞: 連桿；工藝規(guī)程；夾具設(shè)計(jì)；CAD圖</p>

5、<p><b>　　Abstract</b></p><p>　　The graduation design topic is X-95 connecting rod cap binding surface rough milling fixture design, want to reduce production cost in the also can produce go

6、od quality products at least, the process of manufacturing and processing time meet the shape, size, accuracy and surface roughness and requirements of the product. Design should guarantee the machining accuracy of workp

7、iece loading and unloading, and use of reasonable fixture structure, and has certain practical value. Due to the theoretic</p><p>　　Key words: Connecting rod, Procedure, Fixture design, CAD drawings</p>

8、;<p><b>　　目 錄</b></p><p><b>　　1 引 言1</b></p><p><b>　　2 加工零件1</b></p><p>　　2.1零件的功用1</p><p>　　2.2零件的技術(shù)分析1</p><

9、;p>　　2.3 連桿蓋的作用2</p><p>　　2.4連桿機(jī)構(gòu)工作原理3</p><p><b>　　3 銑床及銑刀4</b></p><p>　　3.1 銑床的基本知識(shí)4</p><p>　　3.1.1銑床的工作原理4</p><p>　　3.1.2銑床的分類4</

10、p><p><b>　　3.2 銑刀5</b></p><p>　　3.2.1銑刀的工藝特點(diǎn)5</p><p>　　4工藝規(guī)程的編制及參數(shù)的確定5</p><p><b>　　4.1連桿工序5</b></p><p>　　4.2連桿蓋加工尺寸6</p>&

11、lt;p><b>　　5 夾具設(shè)計(jì)7</b></p><p>　　5.1 機(jī)床夾具在機(jī)械加工中的作用7</p><p>　　5.2 機(jī)床夾具的分類7</p><p>　　5.2.1按夾具的使用特點(diǎn)分類7</p><p>　　5.2.2按使用機(jī)床分類8</p><p>　　5.2.3

12、按夾緊的動(dòng)力源分類8</p><p>　　5.3 機(jī)床夾具的組成8</p><p>　　6 工件的定位與夾緊8</p><p>　　6.1連桿蓋的定位8</p><p>　　6.2 生產(chǎn)綱領(lǐng)9</p><p>　　6.3 銑削方式的確定9</p><p>　　6.4 氣缸的選取11

13、</p><p>　　6.5 夾緊方式及元器件選擇11</p><p>　　6.6 夾具使用注意事項(xiàng)、保養(yǎng)及維護(hù)12</p><p><b>　　7結(jié) 論12</b></p><p><b>　　參考文獻(xiàn)13</b></p><p><b>　　致 謝

14、14</b></p><p><b>　　1 引 言</b></p><p>　　20世紀(jì)初中國(guó)成功加入WTO，給世界經(jīng)濟(jì)注入了新鮮的血液。隨之中國(guó)的經(jīng)濟(jì)也有了飛速的發(fā)展。人民生活的質(zhì)量也有較大幅度的提高，汽車已成為人們?nèi)粘５纳畹恼Ｏ钠?。質(zhì)量的要求越來(lái)越高，對(duì)汽車產(chǎn)品質(zhì)量，重量，工作穩(wěn)定性以及可靠性都有極高的要求。連桿蓋是發(fā)動(dòng)機(jī)的重要零件之一。該零

15、件的加工質(zhì)量也直接影響到發(fā)動(dòng)機(jī)的質(zhì)量問(wèn)題。</p><p>　　所有零件的加工基本都要由夾具來(lái)輔助完成，現(xiàn)代工業(yè)的發(fā)展也帶動(dòng)了夾具的發(fā)展，各種加工設(shè)備的引進(jìn)也使得夾具的種類日益繁多了起來(lái)，其功用也日益增多。對(duì)其加工精度及加工也有極高的要求。連桿機(jī)構(gòu)夾具的水平對(duì)該零件的加工水準(zhǔn)有重要的影響。</p><p>　　畢業(yè)設(shè)計(jì)是我們走出校園的最后一次檢驗(yàn)，考核我們對(duì)大學(xué)四年所學(xué)知識(shí)的綜合運(yùn)用。&l

16、t;/p><p>　　在做畢業(yè)設(shè)計(jì)的同時(shí)，也培養(yǎng)了我處理問(wèn)題的技能，作圖的過(guò)程完善了對(duì)CAD的熟練應(yīng)用，也培養(yǎng)了我們正確使用技術(shù)資料，國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)，有關(guān)手冊(cè)，圖冊(cè)等工具書，進(jìn)行設(shè)計(jì)計(jì)算，數(shù)據(jù)處理，編寫技術(shù)文件等方面的工作能力?？梢哉f(shuō)在這次連桿蓋的設(shè)計(jì)過(guò)程中，</p><p>　　完善了自己各方面的能力。這對(duì)學(xué)生即將從事的有關(guān)技術(shù)工作和未來(lái)事業(yè)的開拓都具有一定的意義。</p><

17、p><b>　　2 加工零件</b></p><p><b>　　2.1零件的功用</b></p><p>　　連桿是發(fā)動(dòng)機(jī)的主要零件之一，其功用是將作用于活塞頂面的膨脹氣體傳給曲軸，從而使得活塞的往復(fù)運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)變?yōu)榍S的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，又受曲軸的驅(qū)動(dòng)而帶動(dòng)活塞壓縮汽缸中的氣體。</p><p>　　連桿承受活塞銷傳來(lái)的氣體作

18、用力及其本身擺動(dòng)和活塞組往復(fù)運(yùn)動(dòng)時(shí)間的慣性力。這些力的大小和方向都是周期性變化的。因此，連桿受到的是壓縮、拉伸和彎曲等交變載荷。這就要求連桿在質(zhì)量盡可能小的條件下，有足夠的剛度和溫度。若連桿的剛度不夠，則可能產(chǎn)生的后果是：其大頭孔失圓，導(dǎo)致連桿大頭軸瓦因油膜破壞而燒損，連桿桿身彎曲，造成活塞與汽缸偏差等。</p><p>　　2.2零件的技術(shù)分析</p><p>　　在發(fā)動(dòng)機(jī)處于工作行程時(shí)

19、，它把作用于活塞頂部膨脹氣體的壓力傳給曲軸，推動(dòng)曲軸旋轉(zhuǎn)；在進(jìn)氣、排氣和壓縮行程時(shí)，又受曲軸的驅(qū)動(dòng)，帶動(dòng)活塞壓縮汽缸中的氣體，整個(gè)過(guò)程連桿受到很大的壓應(yīng)力和縱向彎曲應(yīng)力。而連桿往復(fù)運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生的慣性力，又使連桿承受拉應(yīng)力。因此，連桿在工作中承受著急劇變化的動(dòng)載荷。</p><p>　　為了減少慣性力的影響，在保證連桿具有足夠的強(qiáng)度和剛度的前提下，要盡可能減輕其重量，所以連桿采用了從大到小逐步變小的“工”字型截面形狀。

20、</p><p>　　2.3 連桿蓋的作用</p><p>　　連桿蓋是發(fā)動(dòng)機(jī)的重要零部件，它的好壞直接影響著發(fā)動(dòng)機(jī)的品質(zhì)，相應(yīng)的就反應(yīng)到汽車的質(zhì)量，影響著汽車工業(yè)的發(fā)展。故此，在生產(chǎn)制造連桿時(shí)，其技術(shù)要求要高，尤其是硬度和抗沖擊能力要強(qiáng)。具有較高的強(qiáng)度、磨性、耐熱性及減振性，使用于承受較大壓力，要求耐磨的零件。桿蓋上需進(jìn)行機(jī)械加工的主要表面為：大、小頭孔及其兩端面，連桿體與連桿蓋的結(jié)合面

21、及連桿螺栓定位孔等。</p><p><b>　　圖 1 連桿蓋</b></p><p>　　本零件主要用于連接和傳遞及動(dòng)力的場(chǎng)合，它要求的精度較高。其原始資料如下：</p><p><b>　　零件材料:45鋼</b></p><p>　　技術(shù)要求：連桿蓋應(yīng)經(jīng)調(diào)質(zhì)處理，硬度為217—293HB&l

22、t;/p><p>　　生產(chǎn)批量：大批量生產(chǎn)年產(chǎn)15萬(wàn)件</p><p><b>　　零件數(shù)據(jù)：見(jiàn)圖1</b></p><p>　　連桿機(jī)構(gòu)中兩端分別與主動(dòng)和從動(dòng)構(gòu)件鉸接以傳遞運(yùn)動(dòng)和力的桿件。例如在往復(fù)活塞式動(dòng)力機(jī)械中，用連桿來(lái)連接活塞與曲柄。連桿多為鋼件，其主體部分的截面多為圓形或工字形，兩端有孔，孔內(nèi)裝有青銅襯套或滾針軸承，供裝入軸銷而構(gòu)成鉸接。

23、連桿是汽車發(fā)動(dòng)機(jī)中的重要零件，它連接著活塞和曲軸，其作用是將活塞的往復(fù)運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)變?yōu)榍S的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，并把作用在活塞上的力傳給曲軸以輸出功率。連桿在工作中，除承受燃燒室燃?xì)猱a(chǎn)生的壓力外，還要承受縱向和橫向的慣性力。因此，連桿在一個(gè)復(fù)雜的應(yīng)力狀態(tài)下工作。它既受交變的拉壓應(yīng)力、又受彎曲應(yīng)力。連桿的主要損壞形式是疲勞斷裂和過(guò)量變形。通常疲勞斷裂的部位是在連桿上的三個(gè)高應(yīng)力區(qū)域。連桿的工作條件要求連桿具有較高的強(qiáng)度和抗疲勞性能；又要求具有足夠的鋼性和

24、韌性。傳統(tǒng)連桿加工工藝中其材料一般采用45鋼、40Ｃr或40MnB等調(diào)質(zhì)鋼，但現(xiàn)在國(guó)外所廣泛采用的先進(jìn)連桿裂解的加工技術(shù)要求其脆性較大，硬度更高，因此，以德國(guó)汽車企業(yè)生產(chǎn)的新型連桿材料如C70S6高碳微合金非調(diào)質(zhì)鋼、SPLITASCO系列鍛鋼、FRACTIM鍛鋼和S53CV-FS鍛鋼等(以上均為德國(guó)din標(biāo)準(zhǔn))。合金鋼雖然具有很高強(qiáng)度，擔(dān)</p><p>　　連桿的功用是將活塞承受的力傳給曲軸，從而使得活塞的往復(fù)

25、運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)變?yōu)榍S的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。</p><p>　　連桿承受活塞銷傳來(lái)的氣體作用力及其本身擺動(dòng)和活塞組往復(fù)運(yùn)動(dòng)時(shí)的慣性力。這些力的大小和方向都是周期性變化的。因此，連桿受到的是壓縮、拉伸和彎曲等交變載荷。這就要求連桿在質(zhì)量盡可能小的條件下，有足夠的剛度和強(qiáng)度。若連桿的強(qiáng)度不夠，則可能產(chǎn)生的后果是：其大頭孔失圓，導(dǎo)致連桿大頭軸瓦因油膜破壞而燒損；連桿桿身彎曲，造成活塞與氣缸偏磨、活塞環(huán)漏氣和竄油等。</p>

26、<p>　　連桿一般用中碳鋼或者合金鋼輥鍛而成，然后經(jīng)機(jī)械加工和熱處理。</p><p>　　2.4連桿機(jī)構(gòu)工作原理</p><p>　　連桿機(jī)構(gòu)中兩端分別與主動(dòng)和從動(dòng)構(gòu)件鉸接以傳遞運(yùn)動(dòng)和力的桿件。例如在往復(fù)活塞式動(dòng)力機(jī)械中，用連桿來(lái)連接活塞與曲柄。連桿多為鋼件，其主體部分的截面多為圓形或工字形，兩端有孔，孔內(nèi)裝有青銅襯套或滾針軸承，供裝入軸銷而構(gòu)成鉸接。連桿是汽車發(fā)動(dòng)機(jī)中的

27、重要零件，它連接著活塞和曲軸，其作用是將活塞的往復(fù)運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)變?yōu)榍S的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，并把作用在活塞上的力傳給曲軸以輸出功率。連桿在工作中，除承受燃燒室燃?xì)猱a(chǎn)生的壓力外，還要承受縱向和橫向的慣性力。因此，連桿在一個(gè)復(fù)雜的應(yīng)力狀態(tài)下工作。它既受交變的拉壓應(yīng)力、又受彎曲應(yīng)力。連桿的主要損壞形式是疲勞斷裂和過(guò)量變形。通常疲勞斷裂的部位是在連桿上的三個(gè)高應(yīng)力區(qū)域。連桿的工作條件要求連桿具有較高的強(qiáng)度和抗疲勞性能；又要求具有足夠的鋼性和韌性。傳統(tǒng)連桿加工工

28、藝中其材料一般采用45鋼、40Ｃr或40MnB等調(diào)質(zhì)鋼，但現(xiàn)在國(guó)外所廣泛采用的先進(jìn)連桿裂解的加工技術(shù)要求其脆性較大，硬度更高，因此，以德國(guó)汽車企業(yè)生產(chǎn)的新型連桿材料如C70S6高碳微合金非調(diào)質(zhì)鋼、SPLITASCO系列鍛鋼、FRACTIM鍛鋼和S53CV-FS鍛鋼等(以上均為德國(guó)din標(biāo)準(zhǔn))。合金鋼雖然具有很高強(qiáng)度，擔(dān)</p><p><b>　　3 銑床及銑刀</b></p>

29、<p>　　3.1 銑床的基本知識(shí)</p><p>　　銑床為金屬切削機(jī)床，用銑刀在工件上加工各種表面的機(jī)床。通常銑刀旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)為主運(yùn)動(dòng)，工件或銑刀的移動(dòng)為進(jìn)給運(yùn)動(dòng)。它可以加工平面、溝槽，也可以加工各種曲面、齒輪等。銑床是用銑刀對(duì)工件進(jìn)行銑削加工的機(jī)床。銑床除能銑削平面、溝槽、輪齒、螺紋和花鍵軸外，還能加工比較復(fù)雜的型面，效率較刨床高，在機(jī)械制造和修理部門得到廣泛應(yīng)用。</p><p

30、>　　銑床是一種用途廣泛的機(jī)床，在銑床上可以加工平面（水平面、垂直面）、溝槽（鍵槽、T形槽、燕尾槽等）、分齒零件（齒輪、花鍵軸、鏈輪乖、螺旋形表面（螺紋、螺旋槽）及各種曲面。此外，還可用于對(duì)回轉(zhuǎn)體表面、內(nèi)孔加工及進(jìn)行切斷工作等。 銑床在工作時(shí)，工件裝在工作臺(tái)上或分度頭等附件上，銑刀旋轉(zhuǎn)為主運(yùn)動(dòng)，輔以工作臺(tái)或銑頭的進(jìn)給運(yùn)動(dòng)，工件即可獲得所需的加工表面。由于是多刀斷續(xù)切削，因而銑床的生產(chǎn)率較高。用銑刀對(duì)工件進(jìn)行銑削加工的機(jī)床。銑床除能

31、銑削平面、溝槽、輪齒、螺紋和花鍵軸外，還能加工比較復(fù)雜的型面，效率較刨床高，在機(jī)械制造和修理部門得到廣泛應(yīng)用。</p><p>　　銑床的生產(chǎn)效率高，加工質(zhì)量好，銑削的形式很多，銑刀的類型和形狀更是多種多樣。加工精度一般為IT8~IT7，表面粗糙度Ra值為1.6~3.2 um。銑床使銑削能獲得較高的尺寸精度和較小的表面粗糙度，生產(chǎn)率高，適用于成批大量生產(chǎn)。1950年以后，銑床在控制系統(tǒng)方面發(fā)展很快，數(shù)字控制的應(yīng)用

32、大大提高了銑床的自動(dòng)化程度。尤其是70年代以后，微處理機(jī)的數(shù)字控制系統(tǒng)和自動(dòng)換刀系統(tǒng)在銑床上得到應(yīng)用，擴(kuò)大了銑床的加工范圍，提高了加工精度與效率。</p><p>　　3.1.1銑床的工作原理</p><p>　　按銑削方式的不同，銑床可分為端銑床和周銑床；同一種銑削方法，也有不同的銑削方式（順銑和逆銑等）。在選用銑削方式時(shí)，要充分注意它們各自的特點(diǎn)和適用場(chǎng)合，以便保證加工質(zhì)量和提高生產(chǎn)效

33、率。</p><p>　　周銑時(shí)，同時(shí)工作的刀齒數(shù)與加工余量有關(guān)，一般僅有1~2個(gè)。而端銑時(shí)，同時(shí)工作的刀齒數(shù)與被加工表面的寬度有關(guān)，而與加工余量無(wú)關(guān)，即使在精銑時(shí)，也有加多的刀齒同時(shí)工作。因此端銑的切削過(guò)程比周銑時(shí)平穩(wěn)，有利于提高加工質(zhì)量。所以在平面的銑削中大都采用端銑法。</p><p>　　3.1.2銑床的分類</p><p>　　銑床按布局形式和適用范圍加以

34、區(qū)分，主要有以下幾種：</p><p>　?。?）升降臺(tái)銑床：有萬(wàn)能式、臥式和立式等，主要用于加工中小型零件，應(yīng)用最廣。 </p><p>　　（2）龍門銑床：包括龍門銑鏜床、龍門銑刨床和雙柱銑床，均用于加工大型零件。 </p><p>　?。?）單柱銑床和單臂銑床：前者的水平銑頭可沿立柱導(dǎo)軌移動(dòng)，工作臺(tái)作縱向進(jìn)給；后者的立銑頭可沿懸臂導(dǎo)軌水平移動(dòng)，懸臂也可沿立柱導(dǎo)

35、軌調(diào)整高度。兩者均用于加工大型零件。 </p><p>　　此外，還有工作臺(tái)不升降銑床、儀表銑床、工具銑床，以及鍵槽銑床、凸輪銑床、曲軸銑床、軋輥軸頸銑床和方鋼錠銑床等，是為加工相應(yīng)的工件而制造的專用銑床。本夾具設(shè)計(jì)中涉及的銑床為立式升降臺(tái)銑床，銑刀由上而下完成連桿蓋結(jié)合面的銑削動(dòng)作。</p><p><b>　　3.2 銑刀</b></p><p

36、>　　銑刀，是用于銑削加工的、具有一個(gè)或多個(gè)刀齒的旋轉(zhuǎn)刀具。工作時(shí)各刀齒依次間歇地切去工件的余量。銑刀主要用于在銑床上加工平面、臺(tái)階、溝槽、成形表面和切斷工件等。</p><p>　　3.2.1銑刀的工藝特點(diǎn)</p><p>　　銑刀是典型的多齒刀具，銑刀時(shí)有幾個(gè)刀齒同時(shí)參加工作，并且參與切削的切削刃較長(zhǎng)；銑削的主要運(yùn)動(dòng)是銑刀的旋轉(zhuǎn)，有利于高速銑削。因此，銑削的生產(chǎn)率比刨削高。<

37、;/p><p>　　銑刀的刀齒切入和切出時(shí)產(chǎn)生沖擊，并將引起同時(shí)工作刀齒數(shù)的增減。在切削過(guò)程中每個(gè)刀齒的切削層厚度都碎刀齒位置的不同而變化，引起切削層橫截面積變化。因此，在銑削過(guò)程中銑削力是變化的，切削過(guò)程不平穩(wěn)，容易產(chǎn)生振動(dòng)，這就限制了銑削加工質(zhì)量和生產(chǎn)率的進(jìn)一步提高。</p><p>　　銑刀刀齒在切離工件的一段時(shí)間內(nèi)，可以得到一定的冷卻，散熱條件較好。但是，切入和切出時(shí)熱和力的沖擊將加速

38、刀具的磨損，甚至可能引起硬質(zhì)合金刀片的碎裂。</p><p>　　4工藝規(guī)程的編制及參數(shù)的確定</p><p><b>　　4.1連桿工序 </b></p><p>　　工序 10 連桿體粗銑大頭兩端面 </p><p>　　工序20 連桿體粗銑小頭兩端面</p>&l

39、t;p>　　工序30 連桿體粗精銑小端平臺(tái)和大端工藝凸臺(tái)</p><p>　　工序40 連桿體粗銑結(jié)合面 </p><p>　　工序50 連桿體精銑兩端面</p><p>　　工序60 連桿體精拉結(jié)合面</p><p>　　工序70 連桿體鉆兩孔

40、 </p><p>　　工序80 連桿體擴(kuò)鉸兩孔</p><p>　　工序90 連桿體鉆小頭油孔及孔口倒角</p><p>　　工序100 連桿體攻兩個(gè)螺紋孔</p><p>　　工序110 連桿蓋粗銑兩端面</p><p>　　工序120 連桿蓋粗銑結(jié)合面 </p>&

41、lt;p>　　工序130 連桿蓋精銑兩端面</p><p>　　工序140 連桿蓋精拉結(jié)合面</p><p>　　工序150 連桿蓋粗精銑螺栓孔平面</p><p>　　工序160 連桿蓋鉆兩孔</p><p>　　工序170 連桿蓋擴(kuò)鉸兩孔</p><p>　　工序180 連桿蓋和連桿體裝配</p>

42、<p>　　工序190 連桿粗鏜大小端孔 </p><p>　　工序200 連桿精鏜大小端孔 </p><p>　　工序210 連桿體與連桿蓋打號(hào)分開</p><p>　　工序220 連桿體銑定位槽 </p><

43、p>　　工序230 連桿蓋銑定位槽 </p><p>　　工序240 連桿體與蓋對(duì)號(hào)裝配</p><p>　　4.2連桿蓋加工尺寸 </p><p>　　連桿零件材料為45綱，硬度207—241HBS，毛坯重量為2Kg。生產(chǎn)類型為大批生產(chǎn)，采用在鍛上合模模鍛毛坯。</p><p>　　加工

44、兩端面時(shí)的工序間余量是兩陪的單邊余量，加工其它的平面的工序間余量則是單邊余量；加工孔的工序間余量則指的是直徑方向的余量。根據(jù)上述原始資料及加工工藝，分別確定各加工表面的機(jī)械加工余量，工序尺寸及毛坯尺寸如下：</p><p>　　工序名稱 工序間 工序間 表面 工序間 工序尺寸 表面</p><p>　　加工余量 經(jīng)濟(jì)精度 粗糙

45、度 尺寸 公差 粗糙度 </p><p>　　精磨連桿蓋結(jié)合面 0.5 h8 Ra1.6 32.5-0.5=32 32 Ra1.6</p><p>　　精銑螺栓孔平面 0.6 Ra3.2 33.1-0.6=32.5 32.5 Ra3.2</p><p>　　粗銑連

46、桿蓋結(jié)合面 1.5 h11（） Ra5 34.6-1.5=33.1 33.1 Ra5.0</p><p>　　粗銑螺栓孔平面 1.4 h11 Ra5 36-1.4=34.6 34.6 Ra5.0</p><p>　　鍛造 36

47、</p><p><b>　　5 夾具設(shè)計(jì)</b></p><p>　　夾具是機(jī)械制造廠里使用的一種工藝裝備，分為機(jī)床夾具，焊接夾具，裝備夾具及檢驗(yàn)夾具等。各種金屬切削機(jī)床上用于裝夾工件的工藝裝備，稱機(jī)床夾具，如車床上使用的三爪自定心卡盤，銑床上使用的平口虎鉗等。</p><p>　　5.1 機(jī)床夾具在機(jī)械加工中的作用</p>&

48、lt;p>　　對(duì)工件進(jìn)行機(jī)械加工時(shí)，為了保證加工要求，首先要使用工件相對(duì)于道具及機(jī)床有正確的位置，并使這個(gè)位置在加工過(guò)程中不因外力的影響而變動(dòng)。為此，在進(jìn)行機(jī)械加工前，先要將加工工件裝夾好。</p><p>　　工件的裝夾方法有兩種：一種是工件直接裝夾在機(jī)床的工作臺(tái)或者花盤上“另一種是工件裝夾在夾具上。采用第一種方法裝夾工件時(shí)，一般要先按圖紙要求在工件表面劃線，畫出加工表面的尺寸和位置，裝夾時(shí)用畫針或者百分

49、表找正后再夾緊。這種方法無(wú)需專用裝備，但是效率低，一般用于單件和小批生產(chǎn)。批量較大時(shí)，大都用夾具裝夾工件。</p><p>　　用夾具裝夾工件有以下優(yōu)點(diǎn)：</p><p>　?。?）能穩(wěn)定地保證工件的加工精度，用夾具裝夾工件時(shí)，工件相對(duì)于道具及機(jī)床的位置精度由夾具來(lái)保證，不受工人技術(shù)水平的影響，使一批工件的加工精度趨于一致。</p><p>　?。?）能提高勞動(dòng)生產(chǎn)

50、率，使用夾具裝夾工件方便，快速，工件不需要?jiǎng)澗€找正，可顯著地減少輔助工時(shí)，提高生產(chǎn)效率;工件在夾具中裝夾后提高了工件的剛性，因此可加大切削用量，提高生產(chǎn)效率；可使用多件，多工位裝夾的夾具，并可采用高效夾緊機(jī)構(gòu)，進(jìn)一步提高勞動(dòng)生產(chǎn)效率。</p><p>　?。?）能擴(kuò)大機(jī)床的使用范圍，例如沒(méi)有臥式銑床和專用設(shè)備，可設(shè)計(jì)一夾具在車床上加工。</p><p>　?。?）能降低成本，在批量生產(chǎn)中使

51、用夾具后，由于生產(chǎn)勞動(dòng)率的提高，使用技術(shù)等級(jí)較低的工人以及廢品率下降等原因，明顯的降低了勞動(dòng)成本。夾具制造成本攤在一批工件上，每個(gè)工件增加的成本是極少的，遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于由于提高勞動(dòng)生產(chǎn)率而降低的成本。工件批量愈大，使用夾具所取得的經(jīng)濟(jì)效益也就愈顯著。</p><p>　　5.2 機(jī)床夾具的分類</p><p>　　5.2.1按夾具的使用特點(diǎn)分類</p><p>　?。?）

52、通用夾具 已經(jīng)標(biāo)準(zhǔn)化的、可加工一定范圍內(nèi)不同工件的夾具，稱為通用夾具如三爪自定心卡盤、機(jī)床用瓶口虎鉗、萬(wàn)能分度頭、磁力工作臺(tái)等。這些夾具已經(jīng)作為機(jī)床附件由專門工廠制造供應(yīng)，只需選購(gòu)而已。</p><p>　?。?）專用夾具 專門為某一工件的某道工序設(shè)計(jì)制造的夾具，稱為專用夾具。專用夾具一般在批量生產(chǎn)中使用。</p><p>　?。?）可調(diào)夾具 夾具的某些元件可調(diào)整或者可調(diào)換，以適用多

53、種工件的夾具，成為可調(diào)夾具。它還分為通用可調(diào)夾具和成組夾具兩類。</p><p>　?。?）組合夾具 采用標(biāo)準(zhǔn)的組合夾具元件、不見(jiàn)，專為某一工件的某道工序組裝的夾具成為組合夾具.</p><p>　?。?）拼裝夾具 用專門的標(biāo)準(zhǔn)化。系列化的拼裝夾具零部件拼裝而成的夾具，成為拼裝夾具。它具有組合夾具的優(yōu)點(diǎn)，但比組合夾具精度高、效能高、結(jié)構(gòu)緊湊。它的基礎(chǔ)板和夾緊部件中常帶有小型液壓缸。此類

54、夾具更適合在數(shù)控機(jī)床上使用。</p><p>　　5.2.2按使用機(jī)床分類</p><p>　　夾具按使用機(jī)床可分為車床機(jī)床、銑床夾具、鉆床夾具、鏜床夾具、齒輪機(jī)床夾具、數(shù)控機(jī)床夾具、自動(dòng)機(jī)床夾具、自動(dòng)線隨行夾具一級(jí)其他數(shù)控機(jī)床夾具等。</p><p>　　5.2.3按夾緊的動(dòng)力源分類</p><p>　　夾具按夾緊的動(dòng)力源可分為手動(dòng)夾具、氣

55、動(dòng)夾具、液壓夾具、汽液增力夾具、電磁夾具以及真空夾具等。</p><p>　　5.3 機(jī)床夾具的組成</p><p>　　機(jī)床夾具雖然分成各種不同的類型，但它們的工作原理基本上是相同。如將各種類型中作用相同的元件或結(jié)構(gòu)加以概括，則可以得出夾具一般共有的如下幾個(gè)組成部分，這些組成部分既互相獨(dú)立又互相聯(lián)系。它們是定位裝置、夾緊裝置、確定夾具對(duì)機(jī)床互相位置的元件、確定夾具魚刀具位置尺寸的元件、其

56、他夾具或元件、夾具體六部分組成。</p><p>　　當(dāng)然，上述的各組成部分，不是每個(gè)夾具都必須完全具備的。但一般來(lái)說(shuō)，定位裝置、夾緊機(jī)構(gòu)、夾具體則是夾具的基本組成部分。</p><p>　　6 工件的定位與夾緊</p><p>　　為了保證加工工件表面的技術(shù)要求，必須保證工件相對(duì)刀具和機(jī)床處于正確的加工位置。在使用夾具的情況下，就要使工件、夾具、機(jī)床和刀具之間保持

57、正確的加工位置。顯然，工件的定位是其中及極其重要的一個(gè)環(huán)節(jié)。</p><p><b>　　6.1連桿蓋的定位</b></p><p>　　連桿蓋端面由立式銑床銑削其兩端面，連桿蓋水平放置，將其兩端面懸空置于夾具體外以方便銑刀自左而右對(duì)結(jié)合面進(jìn)行加工。下圖為俯視圖，根據(jù)六點(diǎn)定位原則，此連桿蓋所放置水平面限制其兩個(gè)自由度，連桿蓋雙肩由兩個(gè)定位銷限制其兩個(gè)自由度。至此，六個(gè)

58、自由度都形成限制，連桿蓋的位置也已確定。</p><p><b>　　圖2 連桿蓋的定位</b></p><p><b>　　6.2 生產(chǎn)綱領(lǐng)</b></p><p>　　生產(chǎn)批量：大批量生產(chǎn)年產(chǎn)15萬(wàn)件。年生產(chǎn)綱領(lǐng)可按下式計(jì)算：</p><p>　　N=Q (1+a%+b%)n</p>

59、<p>　　式中：N—零件的年生產(chǎn)綱領(lǐng)（件/年）；Q—產(chǎn)品的年生產(chǎn)綱領(lǐng)（臺(tái)/年）；n—每臺(tái)產(chǎn)品中該零件的數(shù)目；a%—該零件的備品率；b%—該零件的廢品率。</p><p>　　按一年工作日300天，一天一班，工作7小時(shí)，a取10%，b取1%，要達(dá)到年產(chǎn)15萬(wàn)件，需要每小時(shí)生產(chǎn)80件。</p><p>　　6.3 銑削方式的確定</p><p>　　為了

60、能滿足對(duì)加工產(chǎn)能的要求，其夾緊方式由氣動(dòng)夾緊來(lái)完成。氣缸的型號(hào)由銑削力的大小來(lái)確定，根據(jù)加工方式的不同其所需夾緊力的大小也不盡相同。</p><p>　　銑削時(shí)的銑削用量由切削速度、進(jìn)給量、背吃刀量(銑削深度)和側(cè)吃刀量(銑削寬度)四要素組成。根據(jù)連桿蓋拉結(jié)合面尺寸圖，連桿蓋拉結(jié)合面的長(zhǎng)度為38mm 。本次設(shè)計(jì)是用硬質(zhì)合金端銑刀銑削鋼的工件。</p><p>　　進(jìn)給量，銑削時(shí)，工件在進(jìn)給

61、運(yùn)動(dòng)方向上相對(duì)刀具的移動(dòng)量即為銑削時(shí)的進(jìn)給量。由于銑刀為多刃刀具，計(jì)算時(shí)按單位時(shí)間不同，有以下三種度量方法。</p><p>　?。?）每齒進(jìn)給量?Z(mm/z)指銑刀每轉(zhuǎn)過(guò)一個(gè)刀齒時(shí)，工件對(duì)銑刀的進(jìn)給量（即銑刀每轉(zhuǎn)過(guò)一個(gè)刀齒，工件沿進(jìn)給方向移動(dòng)的距離），其單位為每齒mm/z。</p><p>　?。?）每轉(zhuǎn)進(jìn)給量?，指銑刀每一轉(zhuǎn)，工件對(duì)銑刀的進(jìn)給量（即銑刀每轉(zhuǎn)，工件沿進(jìn)給方向移動(dòng)的距離）

62、，其單位為mm/r。</p><p>　?。?）每分鐘進(jìn)給量Vf，又稱進(jìn)給速度，指工件對(duì)銑刀每分鐘進(jìn)給量（即每分鐘工件沿進(jìn)給方向移動(dòng)的距離），其單位為mm/min。</p><p>　　根據(jù)《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》查得：銑削深度為1~4mm，銑刀齒數(shù)取4個(gè)，由零件圖得，工件切削面積為6264mm切削速度v=100m/min即銑刀最大直徑處的線速度。</p><p>&l

63、t;b>　　可由下式計(jì)算：</b></p><p>　　==637 r/min</p><p>　　==764.4mm/min</p><p><b>　　==0.88</b></p><p><b>　　==0.23mm</b></p><p>　　==1

64、07公斤/mm</p><p><b>　　式中：</b></p><p>　　X —切削厚度系數(shù)；</p><p>　　B —切削寬度（mm）；</p><p><b>　　Z —銑刀齒數(shù)；</b></p><p>　　v —切削速度(m/min)</p>&

65、lt;p>　　D —銑刀直徑（mm）；</p><p>　　n —銑刀每分鐘轉(zhuǎn)數(shù)（r/min）；</p><p>　　p —單位面積切削力（N/mm）；</p><p>　　—每分鐘進(jìn)給量（mm/min）;</p><p>　　—每齒進(jìn)給量（mm/齒）；</p><p>　　—平均切削厚度（mm）。</p&

66、gt;<p>　　考慮到安全系數(shù)，夾具所需的最小夾緊力為：</p><p>　　=107626×10=669820N</p><p>　　669820.0017=1139N</p><p>　　所以 ===463N</p><p>　　式中： Fj—所需夾緊力（N）；</p><p&

67、gt;　　Fa—作用力（總切削力在工件平面上的投影）（N）；</p><p>　　µ—夾具支撐面與工件之間的摩擦因數(shù)；</p><p><b>　　k—安全系數(shù)；</b></p><p>　　L、L1、L2—工件尺寸（mm）</p><p>　　采用鉸鏈增力機(jī)構(gòu)，支撐端的臂長(zhǎng)為100mm，壓力端的臂長(zhǎng)為60mm

68、，所需氣缸力為：</p><p>　　F=46360100=278N</p><p>　　這種加工方法可以選用。</p><p><b>　　6.4 氣缸的選取</b></p><p>　　氣缸是氣動(dòng)夾具的動(dòng)力部件。常用的有活塞式和薄膜式兩種結(jié)構(gòu)形式。根據(jù)進(jìn)氣方式，他們可分為單向作用和雙向作用；按氣缸的使用和安裝方式，又

69、可分為固定的、搖擺的和回轉(zhuǎn)的氣缸三種。一般氣動(dòng)銑床夾具和鉆床夾具，夾緊時(shí)活塞桿僅做直線運(yùn)動(dòng)，因此多采用固定的氣缸。</p><p>　　根據(jù)上述計(jì)算數(shù)據(jù)，粗銑和精銑所需的夾緊力分別為在網(wǎng)上選取氣缸，氣缸列表如下圖：</p><p><b>　　圖3 汽缸</b></p><p>　　表1 FA前法蘭型（QGS）氣缸外形尺寸</p>

70、<p>　　根據(jù)上表，選取缸徑為160mm的氣缸，行程定位72mm。</p><p>　　6.5 夾緊方式及元器件選擇</p><p>　　夾緊機(jī)構(gòu)的三要素是夾緊力方向的確定、夾緊力作用點(diǎn)的確定、夾緊力大小的確定。對(duì)夾緊機(jī)構(gòu)的基本要求如下：</p><p>　?。?）加緊作用準(zhǔn)確，處于夾緊狀態(tài)時(shí)應(yīng)能保持自鎖，保證夾定位的安全可靠。</p>

71、<p>　　（2）夾緊動(dòng)作迅速，操作方便省力，夾緊時(shí)不應(yīng)損害零件表面質(zhì)量。</p><p>　?。?）夾緊件應(yīng)具備一定的剛性和強(qiáng)度，夾緊作用力應(yīng)是可調(diào)節(jié)的。</p><p>　?。?）結(jié)構(gòu)力求簡(jiǎn)單，便于制造和維護(hù)。</p><p>　　6.6 夾具使用注意事項(xiàng)、保養(yǎng)及維護(hù)</p><p>　?。?）使用前對(duì)限位尺寸檢查是否還保持正確

72、位置。</p><p>　?。?）如果擋銷磨損差，可以進(jìn)行打磨修復(fù)。</p><p>　?。?）使用后需要涂防銹油。</p><p><b>　　7結(jié) 論</b></p><p>　　這次畢業(yè)設(shè)計(jì)讓我更加深刻的熟悉了從理論到實(shí)踐的跨越。從當(dāng)初的查閱圖書，到現(xiàn)在的設(shè)計(jì)完成，這中間有很多值得回味的地方。</p>

73、<p>　　在設(shè)計(jì)過(guò)程中，充分應(yīng)用了計(jì)算機(jī)的Word，又在畫圖中練習(xí)了AutoCAD軟件，選擇零件的毛坯、尺寸、加工中又加深了對(duì)機(jī)械制造重要理論的理解。從剛開始對(duì)夾具設(shè)計(jì)只有一點(diǎn)感性認(rèn)識(shí)到現(xiàn)在已熟悉制造工藝，能對(duì)工件確定合理的工藝方案，對(duì)零件的設(shè)計(jì)制造，機(jī)床設(shè)備的選用，機(jī)械零件的選用及零件加工工藝過(guò)程的說(shuō)明有了較為深刻的領(lǐng)會(huì)，同時(shí)對(duì)根據(jù)加工工藝設(shè)計(jì)相應(yīng)的夾具體也較清楚。</p><p>　　本次設(shè)計(jì)

74、中，用到許多基礎(chǔ)理論，由于有些知識(shí)已經(jīng)遺忘，這使我們要重新溫習(xí)知識(shí)，因此設(shè)計(jì)之前就對(duì)大學(xué)里面所涉及到的有關(guān)該設(shè)計(jì)的課程認(rèn)真復(fù)習(xí)了一遍，開始對(duì)本設(shè)計(jì)任務(wù)有了了解，也有了設(shè)計(jì)的感覺(jué)。通過(guò)本次設(shè)計(jì)，還使我更深切的感受到團(tuán)隊(duì)的力量，在與同學(xué)們的討論中發(fā)現(xiàn)問(wèn)題并及時(shí)解決問(wèn)題，這些使我們相互之間的溝通協(xié)調(diào)能力得到了提高，團(tuán)隊(duì)合作精神也得到了增強(qiáng)。再次感謝支持和幫助過(guò)我的老師和同學(xué)。</p><p><b>　　參考

75、文獻(xiàn)</b></p><p>　　[01] 邱宣懷.機(jī)械設(shè)計(jì).高等教育出版社.1997.</p><p>　　[02] 大連組合機(jī)床研究所.組合機(jī)床設(shè)計(jì).北京.機(jī)械工業(yè)出版社.</p><p>　　[03] 大連組合機(jī)床研究所.組合機(jī)床設(shè)計(jì)參考圖冊(cè).北京.機(jī)械工業(yè)出版社.</p><p>　　[04 ] 李慶壽.機(jī)床夾具設(shè)計(jì).北京

76、.機(jī)械工業(yè)出版.1984</p><p>　　[05] 王寶璽.汽車拖拉機(jī)制造工藝學(xué).北京.機(jī)械工業(yè)出版社.1981.</p><p>　　[06] 王寶璽.機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè).北京.機(jī)械工業(yè)出版社.</p><p>　　[07] 王紹俊主編.機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)手冊(cè).北京.機(jī)械工業(yè)出版社.1985</p><p>　　[08] 左建民主編.液壓與氣壓

77、傳動(dòng).北京.機(jī)械工業(yè)出版社.2009年4月.</p><p>　　[09] 戴同編著.CAD/CAPP/CAM基本教程(第1版).北京.機(jī)械工業(yè)出版社.1997.</p><p>　　[10] 肖繼德、陳寧平著.機(jī)床夾具設(shè)計(jì)[J]. 北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2000.5.</p><p>　　[11] 劉朝儒、彭福蔭、高政一著.機(jī)械制圖[J]. 北京：高等教育出版社，

78、2000.12.</p><p>　　[12] 邱宣懷、郭可謙、吳宗澤等著.機(jī)械設(shè)計(jì)[J].高等教育出版社，1997.4</p><p>　　[13] 胡家秀  簡(jiǎn)明機(jī)械零件設(shè)計(jì)使用手冊(cè)[J].  北京：機(jī)械工業(yè)出版社，1999</p><p>　　[14] 大連組合機(jī)床研究所，組合機(jī)床設(shè)計(jì)手冊(cè)[J].機(jī)械工業(yè)出版社，1978

79、</p><p>　　[15] 王文斌，機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)[J].機(jī)械工業(yè)出版社，2004</p><p><b>　　致 謝</b></p><p>　　經(jīng)過(guò)了將近10周的工作，此次夾具的設(shè)計(jì)終于如愿圓滿結(jié)束，畢業(yè)設(shè)計(jì)是教育環(huán)節(jié)中重要一環(huán)，對(duì)檢驗(yàn)我們四年來(lái)的知識(shí)水平是一次卓有成效的檢查，是綜合提高我們四年所學(xué)的專業(yè)知識(shí)的有效總結(jié)。</p&g

80、t;<p>　　這次做設(shè)計(jì)的經(jīng)歷也會(huì)使我終身受益，我感受到做設(shè)計(jì)是要真真正正用心去做的一件事情，每一個(gè)細(xì)節(jié)都要想的周全，是真正的自己學(xué)習(xí)的過(guò)程和研究的過(guò)程，沒(méi)有學(xué)習(xí)就不可能有研究的能力，沒(méi)有自己的研究，就不會(huì)有所突破，那也就不叫設(shè)計(jì)了。希望這次的經(jīng)歷能讓我在以后學(xué)習(xí)中激勵(lì)我繼續(xù)進(jìn)步。不積跬步何以至千里，本設(shè)計(jì)能夠順利的完成，也歸功于各位任課老師的認(rèn)真負(fù)責(zé)，使我能夠很好的掌握和運(yùn)用專業(yè)知識(shí)，并在設(shè)計(jì)中得以體現(xiàn)。正是有了他們的

81、悉心幫助和支持，才使我的畢業(yè)設(shè)計(jì)工作順利完成。</p><p>　　在設(shè)計(jì)的過(guò)程中，也遇到了很多意想不到的困難。發(fā)現(xiàn)了自己基礎(chǔ)知識(shí)不牢靠，考慮問(wèn)題不全面等一系列的缺點(diǎn)及學(xué)習(xí)漏洞。期間，我的指導(dǎo)老師，河北農(nóng)業(yè)大學(xué)機(jī)電學(xué)院副院長(zhǎng)沈貴水老師給了我很大的幫助和鼓舞。沒(méi)有他不耐其煩的悉心講解和引導(dǎo)，完成此次的夾具設(shè)計(jì)的難度是難以想象的。此外，在連桿蓋的夾具設(shè)計(jì)期間，我身邊的同學(xué)也給了我很大的幫助。在此也在這里向他們一并表示