連桿蓋零件加工工藝規(guī)程及鉆雙孔專用夾具設(shè)計(jì)目 錄摘 要 IABSTACT II1 連桿蓋零件加工工藝規(guī)程設(shè)計(jì) .11.1 連桿蓋的工藝分析及生產(chǎn)類型的確定 11.1.1 連桿蓋的用途 .11.1.2 連桿蓋的技術(shù)要求 21.1.3 連桿蓋工藝性的審查 21.1.4 計(jì)算生產(chǎn)綱領(lǐng)，確定生產(chǎn)類型 .31.2 確定毛坯、繪制毛坯簡(jiǎn)圖 31.2.1 選擇毛坯 31.2.2 確定毛坯的尺寸公差和機(jī)械加工余量 31.2.3 繪制連桿蓋鍛造毛坯簡(jiǎn)圖 .51.3 擬定連桿蓋的工藝路線 71.3.1 定位基準(zhǔn)的選擇 71.3.2 各表面加工方案的確定 .71.3.3 加工階段的劃分 .81.3.4 工序的集中與分散 .81.3.5 工序順序的安排 .81.3.6 機(jī)床設(shè)備及工藝裝備的選用 .91.3.7 確定工藝路線 .9連桿蓋零件加工工藝規(guī)程及鉆雙孔專用夾具設(shè)計(jì)1.4 確定加工余量和工序尺寸 .121.5 確定切削用量及時(shí)間定額 .191.5.1 確定切削用量 .191.5.2 時(shí)間定額的計(jì)算 .251.5.3 數(shù)控加工程序 .322 鉆孔工序?qū)Ｓ脢A具設(shè)計(jì) 332.1 鉆孔工序技術(shù)要求分析 .332.2 鉆雙孔專用夾具設(shè)計(jì) .332.2.1 確定定位方案 .332.2.2 確定導(dǎo)向元件 .342.2.3 選擇夾緊裝置 .352.2.4 夾具體的形式和夾具的總體結(jié)構(gòu) .372.3 誤差分析 .392.3.1 夾具設(shè)計(jì)中累積誤差的估計(jì) .392.3.2 夾具靜態(tài)誤差的計(jì)算 .422.4 專用操作簡(jiǎn)要說(shuō)明 .43結(jié)束語(yǔ) 44致 謝 45參考文獻(xiàn) 46附 錄 47連桿蓋零件加工工藝規(guī)程及鉆雙孔專用夾具設(shè)計(jì)I連桿蓋零件加工工藝規(guī)程及鉆雙孔專用夾具設(shè)計(jì)摘 要本文根據(jù)某一規(guī)格的連桿蓋零件，分析了零件技術(shù)要求，計(jì)算零件鍛模尺寸。結(jié)合普通機(jī)床和加工中心，合理安排加工工藝路線，并計(jì)算了相關(guān)工序的加工余量、工序尺寸、切削用量及時(shí)間定額。并為其中鉆孔工序設(shè)計(jì)了專用夾具，分析計(jì)算了相關(guān)誤差。通過(guò)夾具誤差分析，專用夾具滿足加工精度要求。附錄中給出了加工中心相關(guān)工序的數(shù)控加工 G 程序。關(guān)鍵詞： 連桿蓋；工藝規(guī)程；專用夾具；設(shè)計(jì)連桿蓋零件加工工藝規(guī)程及鉆雙孔專用夾具設(shè)計(jì)IICONNECTING ROD CAP PARTS MACHINING TECHNOLOGY REGULATIONS AND DESIGN OF SPECIAL FIXTURE FOR DRILLING TWO HOLESABSTACTAccording to specifications of the connecting rod cap part, analysis of technical requirements， calculate parts die size. Combination of common machine tools and machining centers, arrange the processing line，and calculate related operations of machining、process size、 cutting data and time quota. Dedicated fixture has been designed for drilling operations, and calculate related inaccuracy. Through the fixture inaccuracy analysis, special fixtures to meet demands for precision.Machining center related operation is given in the Appendix of CNC G program.KEYWORS： Connecting rod Cap; Procedure specification; Special fixture;Design連桿蓋零件加工工藝規(guī)程及鉆雙孔專用夾具設(shè)計(jì)11 連桿蓋零件加工工藝規(guī)程設(shè)計(jì)1.1 連桿蓋的工藝分析及生產(chǎn)類型的確定1.1.1 連桿蓋的用途連桿零件廣泛運(yùn)用于汽車、壓縮機(jī)中，其作用是把活塞和曲軸連接起來(lái)，使活塞的往復(fù)直線運(yùn)動(dòng)變?yōu)榍S的回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，以輸出動(dòng)力 [1]。連桿是較細(xì)長(zhǎng)的變截面非圓形桿件，其桿身截面從大頭到小頭逐步變小，這樣能更好的適應(yīng)在工作中承受的急劇變化的動(dòng)載荷 [2]。一般來(lái)說(shuō)，連桿是由連桿大頭、桿身和連桿小頭三部分組成，連桿大頭是分開的，一半與桿身為一體，一半為連桿蓋，連桿蓋用螺栓和螺母與曲軸主軸頸裝配在一起。為了減少磨損和磨損后便于修理，在連桿小頭孔中壓入青銅材套，大頭孔中裝有薄壁金屬瓦軸 [3]。連桿蓋零件圖如圖 1-1 所示。71±0.223H923H981±0.2 601085±0.12.51R06R60R6042208-1.64±58.5?34R ?135R106圖 1-1 連桿蓋零件圖連桿蓋零件加工工藝規(guī)程及鉆雙孔專用夾具設(shè)計(jì)21.1.2 連桿蓋的技術(shù)要求將該連桿蓋的技術(shù)要求列于表 1 中。連桿是整體鍛模成形，鏜削大孔后，在加工中將連桿切開，再單獨(dú)加工連桿蓋，最后組裝檢查。由于連桿蓋要和連桿體合在一起加工大孔，為了保證配合的準(zhǔn)確性，則要求連桿蓋大頭孔圓柱度公差為。 表 1 連桿該技術(shù)要求表加工表面 尺寸及偏差 mm 公差 mm 及精度 表面粗糙度 形位公差 mm連桿蓋左側(cè)面 IT11 3.2連桿蓋右側(cè)面 IT11 3.2連桿蓋左凸臺(tái) IT8 6.3連桿蓋右凸臺(tái) IT8 6.3孔 IT5 6.3連桿蓋兩端面 IT11 6.3齒形內(nèi)側(cè)面 IT7 1.6齒形倒角面 IT8 12.5齒形水平面 IT11 3.21.1.3 連桿蓋工藝性的審查分析連桿蓋零件圖可知，工件端面、側(cè)面的表面粗糙度為，根據(jù)表 1-11[4]，可以選擇粗車—半精車加工，或者選擇粗刨（粗銑）—半精刨（半精銑）加工來(lái)實(shí)現(xiàn)；工件底端的齒形水平面粗糙度為，可以選擇銑床，粗銑—半精銑加工來(lái)實(shí)現(xiàn)；齒形面表面粗糙度為，可以選擇銑齒、插齒等工藝實(shí)線；孔上的倒角可以用锪孔鉆加工實(shí)現(xiàn)；孔可以先在毛坯上鉆孔，然后擴(kuò)孔最后鉸孔來(lái)達(dá)到精度等級(jí)?，F(xiàn)有的工藝設(shè)備可以達(dá)到工件的技術(shù)要求。連桿蓋零件加工工藝規(guī)程及鉆雙孔專用夾具設(shè)計(jì)31.1.4 計(jì)算生產(chǎn)綱領(lǐng)，確定生產(chǎn)類型依設(shè)計(jì)題目知：， ；結(jié)合實(shí)際生產(chǎn)，備品率和廢品率分別取和。代入式 [4]得：。其中 a根據(jù)連桿蓋的質(zhì)量查表 1-4 知，該連桿蓋屬輕型零件；再由表 1-5 可知，該連桿蓋的生產(chǎn)類型為大批生產(chǎn)。1.2 確定毛坯、繪制毛坯簡(jiǎn)圖1.2.1 選擇毛坯由于連桿零件在工作過(guò)程中，要承受各種沖擊載荷，為了加強(qiáng)連桿的強(qiáng)度和沖擊韌度，連桿的材料一般選用高強(qiáng)度碳鋼和合金鋼。由于連桿蓋的輪廓尺寸不是很大，而且是大批量生產(chǎn)，所以選用模鍛的方法來(lái)制造毛坯。1.2.2 確定毛坯的尺寸公差和機(jī)械加工余量根據(jù)參考文獻(xiàn)[4]，首先要確定模鍛毛坯的尺寸公差及機(jī)械加工余量，查表2-6 表 2-9，首先確定如下各項(xiàng)因素。1.2.2.1 公差等級(jí)根據(jù)連桿蓋的功用和技術(shù)要求，確定該零件的公差等級(jí)為普通級(jí)。1.2.2.2 鍛件質(zhì)量經(jīng) Solidworks[5]做出簡(jiǎn)單三維模型，并給出 45 鋼材料密度，利用軟件質(zhì)量計(jì)算功能計(jì)算其零件質(zhì)量和毛坯質(zhì)量，則該連桿蓋經(jīng)過(guò)機(jī)械加工后的質(zhì)量為，機(jī)械加工前，鍛件毛坯的質(zhì)量為。連桿蓋零件加工工藝規(guī)程及鉆雙孔專用夾具設(shè)計(jì)41.2.2.3 鍛件形狀復(fù)雜系數(shù)對(duì)連桿蓋零件圖進(jìn)行分析計(jì)算，可大致確定鍛件外輪廓包容體的長(zhǎng)度、寬度和高度，即，見(jiàn)圖 1-2；由式和式可計(jì)算出該連桿鍛件的復(fù)雜系數(shù)由于 0.56 大于 0.32 小于 0.63，可以得出該連桿蓋的形狀復(fù)雜系數(shù)屬于級(jí)，即該鍛件的復(fù)雜程度為一般。 （） （ ）圖 1-2 連桿蓋長(zhǎng)度、寬度和高度示意圖1.2.2.4 鍛件材質(zhì)系數(shù)由于該連桿蓋材料選用 45 鋼，含碳量是。其碳的質(zhì)量分?jǐn)?shù)小于的碳素鋼，故該鍛件的質(zhì)量系數(shù)屬級(jí)。1.2.2.5 鍛件分模線形狀連桿蓋零件加工工藝規(guī)程及鉆雙孔專用夾具設(shè)計(jì)5分析該連桿蓋零件的特點(diǎn)，選擇零件長(zhǎng)度方向的對(duì)稱平面為分模面，屬平直分模線，圖 1-3 為連桿蓋鍛造毛坯圖。1.2.2.6 零件表面粗糙度表 2 連桿蓋鍛造毛坯機(jī)械加工總余量及毛坯尺寸鍛件質(zhì)量 包容體質(zhì)量形狀復(fù)雜系數(shù)材質(zhì)系數(shù) 公差等級(jí)4.5 12.0 普通級(jí)備注表 2-6長(zhǎng)度 208表 2-9表 2-7厚度 60表 2-9表 2-7厚度 42表 2-9表 2-6高度 81表 2-9表 2-6高度 71表 2-9表 2-6高度 108表 2-9中心距 164 表 2-81.2.3 繪制連桿蓋鍛造毛坯簡(jiǎn)圖根據(jù)表 1-2 繪制出如下的連桿蓋零件圖，如圖 1-3 所示。連桿蓋零件加工工藝規(guī)程及鉆雙孔專用夾具設(shè)計(jì)61圖 1-3 連桿蓋鍛件毛坯圖連桿蓋零件加工工藝規(guī)程及鉆雙孔專用夾具設(shè)計(jì)71.3 擬定連桿蓋的工藝路線1.3.1 定位基準(zhǔn)的選擇定位基準(zhǔn)分為粗基準(zhǔn)和精基準(zhǔn)，一般先確定精基準(zhǔn)，后確定粗基準(zhǔn)。在銑削端面和側(cè)面時(shí)，以對(duì)未加工的面為定位基準(zhǔn)。在鉆雙孔時(shí)，以加工好的齒形面作為精基準(zhǔn)。1.3.1.1 精基準(zhǔn)的選擇根據(jù)連桿零件的技術(shù)要求和裝配要求，選擇連桿蓋左右兩側(cè)面作為統(tǒng)一的精基準(zhǔn)，這樣符合“基準(zhǔn)統(tǒng)一” 、 “自為基準(zhǔn)”的原則；在加工前后端面時(shí)，可以互相作為基準(zhǔn)面進(jìn)行加工，這樣符合“互為基準(zhǔn)”的原則。1.3.1.2 粗基準(zhǔn)的選擇在對(duì)上下表面加工時(shí)，可采用“互為基準(zhǔn)”的原則進(jìn)行加工。為了保證壁厚均勻，在鉆、粗鏜大頭孔時(shí)，選擇上端面或者下端面作為粗基準(zhǔn)。1.3.2 各表面加工方案的確定表 3 連桿蓋零件各表面加工方案加工表面 經(jīng)濟(jì)精度 表面粗糙度 加工方案 備注連桿蓋左側(cè)面 IT11 3.2 表 1-11連桿蓋右側(cè)面 IT11 3.2 表 1-11連桿蓋左凸臺(tái) IT12 6.3 粗銑 表 1-11連桿蓋右凸臺(tái) IT12 6.3 粗銑 表 1-11孔 IT7 6.3 表 1-10連桿蓋兩端面 IT12 6.3 粗銑 表 1-11齒形內(nèi)側(cè)面 IT8 1.6 精切 表 1-11齒形倒角面 IT13 12.5 粗銑 表 1-11齒形水平面 IT11 3.2 表 1-11連桿蓋零件加工工藝規(guī)程及鉆雙孔專用夾具設(shè)計(jì)81.3.3 加工階段的劃分在確定了各表面的加工方法后，接下來(lái)就需要進(jìn)一步確定這些加工方法在工藝路線中的順序及位置，1.3.4 工序的集中與分散工序的集中和分散，是兩種確定工序數(shù)目或工序內(nèi)容多少的原則。這兩條原則將直接影響整個(gè)工藝路線中工序數(shù)目的多少、設(shè)備以及工裝的選用。經(jīng)前文計(jì)算，該連桿蓋的生產(chǎn)類型為大批量生產(chǎn)，確定選用工序集中的原則，來(lái)組織工序的內(nèi)容，例如在本課題中銑外輪廓面表面時(shí)，就在一道工序中加工至設(shè)計(jì)尺寸；在加工雙孔時(shí)，也是在同一道工序中，完成對(duì)零件的鉆孔、擴(kuò)孔、鉸孔以及锪孔工步，從而減少工件的裝夾次數(shù)，有利于保證各加工面間的精度，同時(shí)還能縮短輔助時(shí)間。1.3.5 工序順序的安排在安排工順序時(shí)，不僅要考慮機(jī)械加工工序，還應(yīng)考慮熱處理工序和輔助工序。1.3.5.1 機(jī)械加工工序1) 遵循“先基準(zhǔn)后其他”原則，首先加工精基準(zhǔn)—連桿蓋前后兩端面和左右兩側(cè)面。2) 遵循“先粗后精”原則，對(duì)各加工表面先安排粗加工工序，然后安排精加工工序。3) 遵循“先主后次”原則—先加工主要表面，連桿蓋端面，外圓面、齒形面。4) 遵循“先面后孔”原則，先加工連桿蓋端面，外圓面，再加工孔。1.3.5.2 熱處理工序在鍛造毛坯時(shí)，整體需要經(jīng)過(guò)調(diào)質(zhì)，調(diào)質(zhì)硬度為。1.3.5.3 輔助工序連桿蓋零件加工工藝規(guī)程及鉆雙孔專用夾具設(shè)計(jì)9在連桿蓋端面、側(cè)面、凸臺(tái)面加工完成后，安排倒角工序；在與連桿體結(jié)合后，在加工中心的打孔，然后安排清洗工序。綜上所述，該連桿蓋工序的安排的順序?yàn)椋簾崽幚怼鶞?zhǔn)加工—主要表面粗加工以及一些余量較大的表面粗加工—主要表面半精加工和次要表面加工—主要表面精加工，期間穿插了一些輔助工序，見(jiàn)表 4。1.3.6 機(jī)床設(shè)備及工藝裝備的選用1.3.6.1 機(jī)床設(shè)備的選用根據(jù)連桿蓋的外形特點(diǎn)，選用立式加工中心、插床以及鉆床。各工序所選機(jī)床設(shè)備詳情見(jiàn)表 4。1.3.6.2 工藝裝備的選用工藝裝備主要包括各種刀具、夾具、量檢具和輔具等。本課題各個(gè)工序所選的工藝裝備，詳見(jiàn)見(jiàn)表 4。各個(gè)工序所需的夾具，如無(wú)特殊說(shuō)明，則為通用夾具。1.3.7 確定工藝路線1.3.7.1 工藝路線方案 1工序 1 鍛造毛坯，成型切邊；工序 2 檢查是否有裂紋、氣泡、氣孔等缺陷存在；工序 3 粗銑前后端面；工序 4 粗銑左右側(cè)面；工序 5 半精銑左右側(cè)面，倒角；工序 6 粗銑圓弧頂面；工序 7 粗銑左右凸臺(tái)面，倒角；工序 8 粗銑 R100 圓弧頂；工序 9 粗洗齒形內(nèi)側(cè)面、齒形水平面、倒角面；工序 8 半精銑齒形內(nèi)側(cè)面、齒形水平面；工序 9 精銑齒形內(nèi)側(cè)面；連桿蓋零件加工工藝規(guī)程及鉆雙孔專用夾具設(shè)計(jì)10工序 10 倒角前后端面；工序 11 鉆孔；工序 12 擴(kuò)孔；工序 13 鉸孔；工序 14 锪孔；工序 15 合連桿蓋；工序 16 粗銑孔；工序 17 前后端面倒角；工序 18 檢查分開面、螺栓孔位置精度；工序 19 清洗；工序 20 分組、入庫(kù)。1.3.7.2 工藝路線方案 2工序 1 鍛造毛坯，成形切邊；工序 2 檢查是否有裂紋、氣泡、氣孔等缺陷存在；工序 3 劃線，找出圓心；連桿體與連桿蓋之間的切割線；工序 4 粗鏜孔；工序 5 切開；工序 5 粗銑連桿蓋上端面，連桿蓋側(cè)面，相鄰?fù)古_(tái)，圓弧，右側(cè)凸臺(tái)，右側(cè)側(cè)面；半精銑側(cè)面，半精銑右側(cè)側(cè)面；工序 6 翻轉(zhuǎn)工件，粗銑連桿蓋后端面；工序 7 切開，根據(jù)工序 3 劃分的線，切開，大頭端為連桿蓋；工序 8 粗銑—半精銑齒形水平面；工序 9 精切齒形面；工序 10 鉆—擴(kuò)—鉸—锪孔；工序 11 合連桿蓋與連桿體；工序 12 檢查分開面、螺栓孔位置精度；工序 13 清洗；工序 14 分組、入庫(kù)。1.3.7.3 兩種工藝方案的比較與分析連桿蓋零件加工工藝規(guī)程及鉆雙孔專用夾具設(shè)計(jì)11工藝路線方案 1 是根據(jù)工序分散的原則制定的，這樣就會(huì)使加工過(guò)程中，裝夾次數(shù)增多，降低了生產(chǎn)效率，不適合大批量生產(chǎn)的零件。工藝路線方案 2 是根據(jù)工序集中的原則制定的，減少了裝夾次數(shù)。在工序安排上也更為合理。另外，工藝路線 1 是將連桿蓋單獨(dú)加工，先加工端面，以此做基準(zhǔn)，然后加工側(cè)面、凸臺(tái)面。由于連桿是個(gè)合件，工藝路線 2 是先整體加工的孔，然后再分開加工，這樣能更好的保證其圓柱度。在最后，都是先加工齒形面，以齒形面做定位基準(zhǔn)加工孔。這樣能保證兩孔的中心距，以及相應(yīng)的位置精度。綜上來(lái)看，工藝路線 2 更為合理一些。1.3.7.4 工藝路線的確定根據(jù)前文的敘述，擬定了連桿蓋的工藝路線，見(jiàn)表 4。表 4 連桿蓋工藝路線及設(shè)備、工裝的選用工序號(hào)工序名稱 機(jī)床設(shè)備 刀具 量具1 鍛造毛坯，成形切邊 游標(biāo)卡尺2檢查是否有裂紋、氣泡、氣孔等缺陷存在3 劃線4 粗鏜圓 臥式鏜床 T68 雙刃鏜刀 內(nèi)徑百分表5 切開6 粗銑上端面 立式加工中心 面銑刀 游標(biāo)卡尺7粗銑外輪廓面、半精銑左右側(cè)面和齒形水平面立式加工中心直柄粗加工立銑刀直柄螺旋齒立銑刀游標(biāo)卡尺8 粗銑連桿下端面 立式加工中心 面銑刀 游標(biāo)卡尺9 精切齒形面圓盤刀插齒機(jī)YT54盤形直齒插齒刀 千分表10 鉆—擴(kuò)—鉸—锪孔 搖臂鉆床 Z35莫氏錐柄麻花鉆錐柄擴(kuò)孔鉆高速鋼整體套氏機(jī)內(nèi)徑千分尺連桿蓋零件加工工藝規(guī)程及鉆雙孔專用夾具設(shè)計(jì)12用鉸刀锪鉆11 合連桿蓋與連桿體12檢查分開面、螺栓孔位置精度13 清洗14 分組、入庫(kù)1.4 確定加工余量和工序尺寸在加工過(guò)程中，有些工序中的某道工步只需要一次粗加工便可加工至設(shè)計(jì)尺寸并滿足技術(shù)要求；其余工序或者工步所需的加工余量，均可查表獲得，選取的余量已經(jīng)填入前文的表 2 中。因此，在這一小節(jié)中，工序 5 中的左右凸臺(tái)工步、粗銑圓弧頂工步，將不再贅述其加工過(guò)程、尺寸鏈、工序尺寸和公差，以及加工余量的校核。下面就介紹工序 6 粗銑上端面、工序 7 中粗銑—半精銑左右側(cè)面、工序 8和工序 10 的加工余量和工序尺寸確定的方法。一、工序 6、8—粗銑連桿蓋上下端面至設(shè)計(jì)尺寸(一) 工序加工過(guò)程該端面的加工過(guò)程為：(1) 以下端面 B 定位，粗銑上端面 A，保證工序尺寸；(2) 以上端面 A 定位，粗銑下端面 B，保證工序尺寸，達(dá)到零件圖設(shè)計(jì)尺寸 D的要求，mm；(二) 查找工序尺寸鏈，畫出加工過(guò)程示意圖查找出全部工藝尺寸鏈，如圖 1-4 所示。加工過(guò)程示意圖如圖 1-4 所示。連桿蓋零件加工工藝規(guī)程及鉆雙孔專用夾具設(shè)計(jì)13圖 1-4 第 6、第 8 道工序加工過(guò)程示意圖(三) 求解各工序尺寸及公差(1) 確定工序尺寸 從圖 1-5 可知， 。(2) 確定工序尺寸 從圖 1-5 可知， ，其中為粗銑余量，由于 B 面的加工余量，是經(jīng)過(guò)一次粗銑切除得到的，故等于 B 面毛坯的機(jī)械加工總余量，即，則。查表 1-8 確定該粗銑工序的經(jīng)濟(jì)加工精度為，其公差值為，工序尺寸按入體原則標(biāo)注，由此可以初步確定工序尺寸。a)連桿蓋零件加工工藝規(guī)程及鉆雙孔專用夾具設(shè)計(jì)14b)圖 1-5 第 6、第 8 道工序工藝尺寸鏈圖(四) 加工余量的校核為驗(yàn)證工序尺寸及公差的確定是否合理，還需要對(duì)加工余量進(jìn)行校核。余量的校核。在圖 5 所示尺寸鏈中是封閉環(huán)，故校核結(jié)果表面，余量的大小是合適的。余量校核結(jié)果表明，所確定的工序尺寸公差是合理的。經(jīng)過(guò)上述分析計(jì)算，可以確定各工序尺寸分別為， 。二、工序 7—粗銑外輪廓面、半精銑左右兩側(cè)面和齒形水平面至設(shè)計(jì)尺寸(一) 工序加工過(guò)程工序的加工過(guò)程為：(1) 以右端面 B 定位，粗銑左端面 A，保證工序尺寸；(2) 以左端面 A 定位，粗銑右端面，保證工序尺寸；(3) 以右端面定位，半精銑左端面，保證工序尺寸；(4) 以左端面定位，半精銑右端面，保證工序尺寸，達(dá)到零件圖設(shè)計(jì)尺寸 D 的要求，mm。(二) 查找工序尺寸鏈，畫出加工過(guò)程示意圖查找出全部工藝尺寸鏈，如圖 1-6 所示。加工過(guò)程示意圖如圖 1-6 所示。連桿蓋零件加工工藝規(guī)程及鉆雙孔專用夾具設(shè)計(jì)15圖 1-6 第 7 道工序加工過(guò)程示意圖(三) 求解各工序尺寸及公差(1) 確定工序尺寸 由圖 1-7 可知，mm 。(2) 確定工序尺寸 由圖 1-7 可知， ，其中 為半精銑余量，按 2-25 確定，則。由于工序尺寸是在半精銑加工中保證的，因此查表 1-8 知，精銑工序的加工精度為，因此確定該工序尺寸公差為 IT12，其公差值為，工序尺寸按入體原則標(biāo)注，因此可以初定工序尺寸。(3) 確定工序尺寸 由圖 1-7 可知， ，其中 為半精銑余量，按表 2-25 確定，則。由于工序尺寸是在粗銑加工中保證的，因此查表 1-8 知，粗銑工序的加工精度為，因此確定該工序尺寸公差為 IT12，其公差值為，工序尺寸按入體原則標(biāo)注，因此可以初定工序尺寸。(4) 確定工序尺寸 從圖 1-7 可知， ，其中為粗銑余量，由于 B 面的加工余量，是經(jīng)過(guò)一次粗銑切除得到的，故等于 B 面毛坯的機(jī)械加工總余量，即，則。查表 1-8 確定該粗銑工序的經(jīng)濟(jì)加工精度為，其公差值為，工序尺寸按入體原則標(biāo)注，由此可以初步確定工序尺寸。連桿蓋零件加工工藝規(guī)程及鉆雙孔專用夾具設(shè)計(jì)16a)b)c)連桿蓋零件加工工藝規(guī)程及鉆雙孔專用夾具設(shè)計(jì)17d)圖 1-7 第 7 道工序工藝尺寸鏈圖(四) 加工余量的校核(1) 余量的校核在圖 1-7 所示尺寸鏈中，是封閉環(huán)，故校核結(jié)果表面，余量的大小是合適的。(2) 余量的校核校核結(jié)果表面，余量的大小是合適的。(3) 余量的校核校核結(jié)果表面，余量的大小是合適的。余量校核結(jié)果表明，所確定的工序尺寸公差是合理的。經(jīng)過(guò)上述分析計(jì)算，可以確定各工序尺寸分別為， ， ，mm。三、工序 10—鉆—擴(kuò)—鉸—锪孔至設(shè)計(jì)尺寸(一) 工序加工過(guò)程該道工序的加工過(guò)程為:(1) 以連桿蓋齒形面定位，鉆孔，保證工序尺寸；(2) 以連桿蓋齒形面定位，擴(kuò)孔至，保證工序尺寸；(3) 以連桿蓋齒形面定位，鉸，保證工序尺寸，達(dá)到零件圖設(shè)計(jì)尺寸 D 的要求，d=；(4) 以連桿蓋齒形面定位，锪孔倒角，锪出倒角。(二) 查找尺寸鏈，畫出加工過(guò)程示意圖查找出全部工藝尺寸鏈，加工過(guò)程如圖 1-8 所示。連桿蓋零件加工工藝規(guī)程及鉆雙孔專用夾具設(shè)計(jì)18圖 1-8 第 10 道工序加過(guò)程示意圖(三) 求解各工序尺寸及公差查表 2-21，查得精鉸余量；擴(kuò)孔余量；鉆孔余量。查表 1-10 得，各工序尺寸的加工經(jīng)濟(jì)精度依次為，鉸孔為 IT8；擴(kuò)孔為 IT10；鉆孔為 IT12。查表 2-30，根據(jù)公差數(shù)值表可以確定各工步的公差值分別為：鉸孔為；擴(kuò)孔為；鉆孔為。由上可得，該工序各個(gè)工步的工序尺寸及公差分別為：鉸孔的工序尺寸為；擴(kuò)孔的工序尺寸為；鉆孔的工序尺寸為。1.5 確定切削用量及時(shí)間定額1.5.1 確定切削用量一、工序 4—粗鏜孔該工序只有一道工步，工步 1 以連桿蓋底面定位，粗鏜孔。(1) 確定背吃刀量工步 1 的背吃刀量取為，即。(2) 確定進(jìn)給量連桿蓋零件加工工藝規(guī)程及鉆雙孔專用夾具設(shè)計(jì)19查表 4-25，機(jī)床的功率為，由于工件材料為 45 號(hào)鋼，刀具選擇硬質(zhì)合金刀，根據(jù)手冊(cè)第二卷，查表 11.4-1，取。刀具型號(hào)選為雙刃鏜刀，其中。(3) 計(jì)算鏜削速度查表 4-25，取轉(zhuǎn)速。帶入公式 5-1，可求得該工序的實(shí)際銑削速度為二、工序 6、工序 8—粗銑上端面、粗銑下端面這兩道工序各自只有一道工步，工序 5 是以下端面定位，來(lái)粗銑上端面；工序 7 是以上端面定位，粗銑上端面。這兩道工序，是在同一加工中心上，通過(guò)工件翻轉(zhuǎn)一次，專用夾具裝夾，一次走刀完成加工的，所以，兩個(gè)工步所選用的切削速度和進(jìn)給量 f 是一樣的，刀具也是相同的，但被吃刀量不同。(1) 確定背吃刀量工序 6 工步的背吃刀量取，的值應(yīng)該等于上端面面的毛坯機(jī)械加工總余量，即（見(jiàn)表 1-2） ；同樣，工序 7 工步的背吃刀量取為，即。(2) 確定進(jìn)給量由于立式加工中心機(jī)床功率大于，查文獻(xiàn) [6]第二卷，表 3-7-50，刀具選擇硬質(zhì)合金錯(cuò)齒三面刃銑刀，工序每齒的進(jìn)給量取為。(3) 計(jì)算銑削速度查表 5-12，取， ，則銑削速度為根據(jù)公式（5-1）式中 d—刀具（或工件）直徑（mm）—切削速度算出該工序的銑刀轉(zhuǎn)速。根據(jù)立式加中心的轉(zhuǎn)速范圍，取轉(zhuǎn)速。帶入公式（5-1） ，求得該工序的實(shí)際銑削速度為三、工序 8—粗銑外輪廓面，半精銑左右側(cè)面及齒形水平面連桿蓋零件加工工藝規(guī)程及鉆雙孔專用夾具設(shè)計(jì)20這道工序有 9 道工步，9 道工步都是以連桿的大孔、小孔以及下端面定位。工步是粗銑連桿蓋外輪廓表面；工步是半精銑連桿蓋左右側(cè)面；工步 9 是半精銑齒形水平面。所有工步都是以專用夾具夾緊定位。下面將分別討論左右側(cè)面、左右凸臺(tái)、圓弧頂?shù)那邢饔昧俊?. 工步 1、5、7、8—粗銑—半精銑左右側(cè)面在這四道工步中，工步 1 和 5 是粗銑連桿蓋左右側(cè)面；工步 7 和 8 是半精銑左右側(cè)面。(1) 半精銑工步：1) 確定背吃刀量工步 7 的背刀量取為，根據(jù)前文；工步 7 的背吃刀量取為，根據(jù)前文。2) 確定進(jìn)給量由于工件材料為 45 號(hào)鋼，根據(jù)文獻(xiàn) [6](第二卷)表 3-7-26，刀具選擇為直柄硬質(zhì)合金螺旋齒立銑刀，根據(jù)表 5-8，工序每齒的進(jìn)給量取小值，為。3) 計(jì)算銑削速度查表 5-20，取，，則銑削速度。則銑刀轉(zhuǎn)速。根據(jù)立式加工中心轉(zhuǎn)速范圍，取轉(zhuǎn)速。帶入式 5-1，可求得該工序的實(shí)際銑削速度為(2) 粗銑工步1) 確定背吃刀量工步 1 的背吃刀量取為，應(yīng)等于 A 面的機(jī)械加工總余量減去工步 7 的余量，則；同理，工步 5 的背吃刀量取為，則。2) 確定進(jìn)給量根據(jù)文獻(xiàn) [6](第二卷 )表 3-7-27，刀具選擇直柄粗加工立銑刀，其中銑刀直徑，該刀具材料為高速鋼。根據(jù)表 5-6，工序每齒的進(jìn)給量取為。3) 計(jì)算銑削速度查表 5-14，取， ，則銑削速度為。則銑刀轉(zhuǎn)速，則取轉(zhuǎn)速。帶入式 5-1，可求得該工序的實(shí)際銑削速度為2. 工步 2、4—粗銑左右凸臺(tái)面連桿蓋零件加工工藝規(guī)程及鉆雙孔專用夾具設(shè)計(jì)21工步 2 是以連桿蓋底面定位，粗銑左凸臺(tái)面；工步 4 是以連桿蓋底面定位，粗銑右凸臺(tái)面。這兩個(gè)工步是在同一臺(tái)機(jī)床上，用同一夾具裝夾，一次走刀加工完成的，因此兩個(gè)工步選用的切削速度和進(jìn)給量是一樣的，背吃刀量也相同。(1) 確定背吃刀量工步 2 的背吃刀量取，的值應(yīng)該等于 A 面的毛坯機(jī)械加工總余量，即（見(jiàn)表 1-2） ；同樣，工步 4 的背吃刀量取為，即。(2) 確定進(jìn)給量根據(jù)文獻(xiàn) [6](第二卷 )表 3-7-27，刀具選擇直柄粗加工立銑刀，其中銑刀直徑，該刀具材料為高速鋼。根據(jù)表 5-6，工序每齒的進(jìn)給量取為。(3) 計(jì)算銑削速度查表 5-14，取， ，則銑削速度為。則銑刀轉(zhuǎn)速，則取轉(zhuǎn)速。帶入式 5-1，可求得該工序的實(shí)際銑削速度為3. 工步 3—粗銑圓弧頂工步 3 以連桿蓋底面定位，粗銑圓弧頂面。(1) 確定背吃刀量該工序的背吃刀量取為，即。(2) 確定進(jìn)給量根據(jù)文獻(xiàn) [6](第二卷)表 3-7-27，刀具選擇直柄粗加工立銑刀，其中銑刀直徑，該刀具材料為高速鋼。根據(jù)表 5-6，工序每齒的進(jìn)給量取為。(3) 計(jì)算銑削速度查表 5-14，取， ，則銑削速度為則銑刀轉(zhuǎn)速，則取轉(zhuǎn)速。帶入式 5-1，可求得該工序的實(shí)際銑削速度為4. 工步 6、9—粗銑—半精銑齒形水平面(1) 粗銑工步1) 確定被吃刀量連桿蓋零件加工工藝規(guī)程及鉆雙孔專用夾具設(shè)計(jì)22工步 1 的背吃刀量取為，應(yīng)該等于底面的毛坯機(jī)械加工總余量減去工步 2的余量，即。2) 確定進(jìn)給量根據(jù)文獻(xiàn) [6](第二卷 )表 3-7-27，刀具選擇直柄粗加工立銑刀，其中銑刀直徑，該刀具材料為高速鋼。根據(jù)表 5-6，工序每齒的進(jìn)給量取為。3) 計(jì)算銑削速度查表 5-14，取， ，則銑削速度為則銑刀轉(zhuǎn)速，則取轉(zhuǎn)速。帶入式 5-1，可求得該工序的實(shí)際銑削速度為(2) 半精銑工步1) 確定被吃刀量取，查表 2-25 得， 。2) 確定進(jìn)給量由于工件材料為 45 號(hào)鋼，根據(jù)文獻(xiàn) [7]表 3-7-26，刀具選擇為直柄硬質(zhì)合金螺旋齒立銑刀，根據(jù)表 5-8，工序每齒的進(jìn)給量取小值，為。3) 計(jì)算銑削速度查表 5-20，取，，則銑削速度。則銑刀轉(zhuǎn)速。根據(jù)立式加工中心轉(zhuǎn)速范圍，取轉(zhuǎn)速。帶入式 5-1，可求得該工序的實(shí)際銑削速度為三、工序 9—精切齒形面該工序只有一道工步，工步 1 以端面定位，精切齒形。(1) 確定進(jìn)給量由于連桿蓋齒形面近似可以看作兩段齒條，經(jīng)計(jì)算，該齒條模數(shù)。根據(jù)文獻(xiàn) [6]表 17.4-11，刀具選為盤形直齒插齒刀（Ⅰ型） ，模數(shù)。根據(jù)表 17.4-17，該刀具型號(hào)能滿足齒形面表面精度要求。根據(jù)表 17.4-8，選擇機(jī)床型號(hào)為 YT54，該機(jī)床功率為 3.75KW。根據(jù)表 17.4-21， ，在插齒刀加工時(shí)的圓周進(jìn)給量。(2) 計(jì)算切削速度根據(jù)文獻(xiàn) [6]表 17.4-22，立式插齒機(jī)切齒時(shí)的切削速度為。根據(jù)表 17.3-19，工件材料硬度和化學(xué)成分的修正系數(shù)， 。所以該工序的實(shí)際插削速度為連桿蓋零件加工工藝規(guī)程及鉆雙孔專用夾具設(shè)計(jì)23四、工序 10—鉆—擴(kuò)—鉸—锪孔本工序有四道工步，四道工步都是以連桿蓋底面的齒形面做定位基準(zhǔn)面，加工雙孔。(1) 鉆孔工步1) 確定背吃刀量。2) 確定進(jìn)給量根據(jù)表 3-4，刀具選擇莫氏錐柄麻花鉆，鉆頭直徑=22mm。查表 4-7 和表5-22，取該工步的每轉(zhuǎn)進(jìn)給量為。3) 計(jì)算切削速度：查表 5-22，取切削速度。由公式（5-1）求得該工序鉆頭的轉(zhuǎn)速為。查表 4-6，對(duì)照工序所選的 Z35 搖臂鉆床的主軸轉(zhuǎn)速系列，取轉(zhuǎn)速為。再將此轉(zhuǎn)速代入公式（5-1 ） ，可求出該工序的實(shí)際鉆削速度為(2) 擴(kuò)孔工步1) 確定背吃刀量2) 確定進(jìn)給量根據(jù)表 3-7，刀具選擇錐柄擴(kuò)孔鉆，鉆頭直徑=22.8mm。查表 4-7 和表 5-25，取該工步的每轉(zhuǎn)進(jìn)給量為。3) 計(jì)算切削速度查表 4-6，對(duì)照工序所選的 Z35 搖臂鉆床的主軸轉(zhuǎn)速系列，取轉(zhuǎn)速為。再將此轉(zhuǎn)速代入公式（5-1） ，可求出該工序的實(shí)際鉆削速度為(3) 鉸孔工步1) 確定背吃刀量2) 確定進(jìn)給量連桿蓋零件加工工藝規(guī)程及鉆雙孔專用夾具設(shè)計(jì)24根據(jù)表 3-17，刀具選擇為高速鋼整體套式機(jī)用鉸刀，鉆頭直徑=23mm。查表 4-7 和表 5-32，取該工步的每轉(zhuǎn)進(jìn)給量為。3) 計(jì)算切削速度查表 5-32，取切削速度。由公式（5-1）求得該工序鉆頭的轉(zhuǎn)速為。查表 4-6，對(duì)照工序所選的 Z35 搖臂鉆床的主軸轉(zhuǎn)速系列，取轉(zhuǎn)速為。再將此轉(zhuǎn)速代入公式（5-1 ），可求出該工序的實(shí)際鉆削速度為(4) 锪孔工步1) 確定進(jìn)給量根據(jù)表 3-10，刀具選擇為，。查表 5-33，取該工步的每轉(zhuǎn)進(jìn)給量為。2) 計(jì)算切削速度查表 5-33，取切削速度為。由公式（5-1）求得該工序鉆頭的轉(zhuǎn)速為查表 4-6，對(duì)照工序所選的 Z35 搖臂鉆床的主軸轉(zhuǎn)速系列，取轉(zhuǎn)速。再將此轉(zhuǎn)速代入公式（5-1） ，可求出該工序的實(shí)際鉆削速度為1.5.2 時(shí)間定額的計(jì)算1.5.2.1 基本時(shí)間的計(jì)算(一) 工序 4—粗鏜孔查表 5-43，查得鏜孔基本時(shí)間的計(jì)算公式式中 備注：1.當(dāng)加工到臺(tái)階時(shí)； 2.的值見(jiàn)表 5-44；3.主偏角時(shí)， ；4.為進(jìn)給次數(shù)。刀具的取。根據(jù)連桿蓋零件圖，則；取 3；；；。將上述結(jié)果帶入公式，則該工序的基本時(shí)間連桿蓋零件加工工藝規(guī)程及鉆雙孔專用夾具設(shè)計(jì)25(二) 工序 6、8 粗銑前后端面查表 5-47，查得面銑刀銑平面（對(duì)稱銑削）的時(shí)間計(jì)算公式為式中 當(dāng)主偏角時(shí)，當(dāng)主偏角時(shí)，在此選擇刀具的。在這兩道工序中，工件要翻轉(zhuǎn)一次，所以公式中，取為 1mm， 。。將上述結(jié)果帶入上述公式，則該工序的基本時(shí)間(三) 工序 7—粗銑外輪廓面、半精銑左右側(cè)面及齒形水平面1. 工步 1、5、7、8—粗銑—半精銑左右側(cè)面查表 5-47，查得圓柱銑刀銑平面銑削基本時(shí)間的計(jì)算公式為式中 在此工序中，存在粗銑和半精銑工步，則。 ；取 2mm， ；粗銑，半精銑。將上述結(jié)果帶入上述公式，則該工序的基本時(shí)間2. 工步 2、4—粗銑左右凸臺(tái)面查表 5-47，查得面銑刀銑平面（不對(duì)稱銑）銑削基本時(shí)間計(jì)算公式為式中 由于要加工左右兩凸臺(tái)面，根據(jù)零件圖可計(jì)算出， ， ，取 3mm。。將上述結(jié)果帶入上述公式，則該工序的基本時(shí)間連桿蓋零件加工工藝規(guī)程及鉆雙孔專用夾具設(shè)計(jì)263. 工步 3—粗銑 R100 圓弧頂查表 5-47 得，根據(jù)圓柱銑刀銑平面的銑削基本時(shí)間計(jì)算公式，式中取2， ， ， ， 。將上述數(shù)據(jù)帶入公式，則該工序的基本時(shí)間4. 工步 6、9—粗銑—半精銑齒形水平面由于該工序有半精銑和粗銑兩道工步，所以，查表 5-47，再根據(jù)零件圖可計(jì)算出， ， ，取 2， ，粗銑工步，半精銑工步。將上述數(shù)據(jù)帶入公式，則該工序的基本時(shí)間(四) 工序 9—精切齒形面根據(jù)文獻(xiàn) [6](第二卷 )，得插削時(shí)間的計(jì)算公式為式中 其中插齒刀往復(fù)行程數(shù)，徑向進(jìn)給量。上述公式中的插齒刀行程長(zhǎng)度的計(jì)算公式為式中 被切齒輪寬度 mm根據(jù)連桿蓋零件圖，該齒條齒數(shù)總共有；齒輪全高；根據(jù)表 17.4-20，走刀次數(shù)；；；。將上述結(jié)果帶入公式，則該工序的基本時(shí)間為(五) 工序 10—鉆—擴(kuò)—鉸—锪孔