镗刀直径D = 65.4 mm 切削速度V = 0.20 m/s 进给量f = 0.2 mm/r 切削深度ap = 1 mm 根据表3.1—39 按机床选取n = 1000 r/min 镗削工时为: 按表2.5—3
L = 38 mm L1 = 3.5 mm L2 = 5 mm
基本时间tj = Li/fn = (38+3.5+5)/(0.20×1000) = 0.23 min
1.10.15 钻小头油孔
选用钻床Z3025
根据《机械制造工艺设计手册》表2.4—38(41)选取数据 切削速度V = 1.18 m/s 切削深度ap = 3 mm 进给量f = 0.05 mm/r
根据表3.1—30 按机床选取n = 1000 r/min 钻削工时为: 按表2.5—7 L = 6 mm L1 = 3 mm 基本时间tj = L/fn =(6+1)/(1000×0.05) = 0.14 min 1.10.16 小头孔两端倒角
选用机床X62W
根据《机械制造工艺设计手册》表2.4—67选取数据
切削速度V = 0.2 m/s 切削深度ap = 3 mm 进给量f = 0.10 mm/r Z = 8
根据表3.1—30 按机床选取n = 750 r/min 切削工时为: 按表2.5—7 基本时间tj = L/fn = (0.5+1.5)/750×0.10 = 0.03 min 1.10.17 镗小头孔衬套
选用镗床T2115
根据《机械制造工艺设计手册》表2.4—66选取数据
镗刀直径D = 30 mm 切削速度V = 0.25 m/s 进给量f = 0.2 mm/r 切削深度ap = 0.2 mm 根据表3.1—39 按机床选取n = 1000 r/min 镗削工时为: 按表2.5—3 L = 38 mm L1 = 3.5 mm L2 = 5 mm 基本时间tj = Li/fn = (38+3.5+5)/(0.20×1000) = 0.23 min 1.10.18 珩磨大头孔
根据《机械制造工艺设计手册》表2.4—66选取数据 切削速度V = 0.32 m/s 进给量f = 0.05 mm/r
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切削深度ap = 0.05 mm
根据表3.1—39 按机床选取n = 1000 r/min 镗削工时为: 按表2.5—3 基本时间 tj=2Lnd/(1000×60)v
=(2×38×2)/(1000×0.32) =0.47 min
1.11 连杆的检验
连杆在机械加工中要进行中间检验,加工完毕后要进行最终检验,检验项目按图纸上的技术要求进行。 1.11.1 观察外表缺陷及目测表面粗糙度 1.11.2 连杆大头孔圆柱度的检验
用量缸表,在大头孔内分三个断面测量其内径,每个断面测量两个方向,三个断面测量的最大值与最小值之差的一半即圆柱度。 1.11.3 连杆体、连杆上盖对大头孔中心线的对称度的检验
采用图(1-6)所示专用检具(用一平尺安装上百分表)。用结合面为定位基准分别测量连杆体、连杆上盖两个半圆的半径值,其差为对称度误差。 1.11.4 连杆大小头孔平行度的检验
如图(1—7)所示,将连杆大小头孔穿入专用心轴,在平台上用等高V形铁支撑连杆大头孔心轴,测量小头孔心轴在最高位置时两端面的差值,其差值的一半即为平行度。
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图(1—7)大小头孔平行度的检验图
1.11.5 连杆螺钉孔与结合面垂直度的检验
制做专用垂直度检验心轴,其检测心轴直径公差,分三个尺寸段制做,配以不同公差的螺钉,检查其接触面积,一般在90%以上为合格,或配用塞尺检测,塞尺厚度的一半为垂直度公差值。
第二章 夹具设计
2.2 扩大头孔夹具
由连杆工作图可知,连杆材料为45钢,年产量20万件。根据指导老师的要求,需设计一套扩大头孔夹具。为了提高劳动生产率,保证加工质量,降低劳动强度,需要设计专用夹具。 2.2.1 问题的指出
本夹具主要用来扩Φ65.5的大头孔,大头孔的轴心线相对于小头孔轴心线有一定的尺寸精度要求。由于本工序是粗加工,在加工本道工序时,主要应考虑如何提高劳动生产率,降低劳动强度。 2.2.2 夹具设计 1) 定位基准的选择
由零件图可知,在粗加工大头孔之前,连杆的两个端面,小头孔及大头孔的两侧面都已加工,且表面粗糙度要求较高。为了使定位误差为零,按基准重合原则选Φ29.29h7定位销与基面为定位基准,定位销限制2个自由度,基面限制工件3个自由度,大头孔的外侧面限制工件1个自由度,属完全定位。由于生产批量大,为了提高加工效率,缩短辅助时间,准备采用手动式滑柱钻模,采用了常用的圆锥自锁装置,装卸工件方便、迅速。
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2) 夹紧方案
由于所加工的零件比较小,夹具的夹紧力与加工零件时的轴向力方向相同,为了装卸工件方便,采用手动式滑柱钻模。加工的大头孔为通孔,沿Z方向的位移自由度可不予限制,但实际上以工件的端面定位时,必须限制该方向上的自由度。故应按完全定位设计夹具。
滑柱式是一种带有升降钻模板的通用可调夹具,它由钻模板、三根滑柱、夹具体和传动、锁紧机构所组成。使用时,转动手柄,经过齿轮齿条的传动和左右滑柱的导向,便能顺利的带动钻模板升降,将工件夹紧或松开。钻模板在夹紧工件或升降至一定高度后,必须自锁。自锁机构的种类很多,但用得最广泛的是圆锥锁紧机构。 3) 夹具体设计
夹具体的作用是将定位、夹具装置连接成一体,并能正确安装在机床上,加工时,能承受一部分切削力。扩大头孔夹具体图如下:
扩大头孔夹具体图 夹具体为铸造件,安装稳定,刚度好,但制造周期较长。
4) 切削力及夹紧力的计算
由于本工序主要是粗加工大头孔,所以只对夹具的定位稳定性进行计算,及夹紧力和钻削力的计算。
扩孔时的切削力计算:
根据(《机械加工工艺手册》 李洪 主编 )表2.4-69
0.7F?9.81?61.2dfkF 0 扩孔时的切削力为:
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0.7 ?9.81?61.2?6?1.3?1.2
?5194.136 N.m 夹紧力的计算:
根据(《机床夹具设计手册》 第三版 王光斗 王春福 主编)表1-3-11
2Q0??d0p/4
?3.14?622?30/4 =90526 N
在计算切削力时,必须考虑安全系数。 安全系数 K?K1K2K3K4 式中:K1—基本安全系数;取1.5 K2—加工性质系数;取1.1 K3—刀具钝化系数;取1.1 K4—断续切削系数;取1.1 则F'?KF
?1.5?1.1?1.1?1.1?5194.136 ?10370.093 N
钻削力F'小于夹紧力Q0 ,所以该夹紧装置可靠。 5) 定位误差分析
① 定位元件尺寸及公差的确定:
本夹具的主要定位元件为一固定定位销,结构简单,但不便于更换。该定位销尺寸与公差规定为与本零件在工作时与其相配孔的尺寸公差相同,即为 Φ29.49h7.
② 对于连杆体剖分面中心距190?0.1的要求,以Φ29.49存在间隙,造成的基准位置误差即为定位误差,其值为:
ΔDw=δD+δd+Δmin =0.033+0.012+0 =0.045 mm
ΔDw--剖分面的定位误差
30
?0.0330的中心线
为定位基准,虽属“基准重合”,无基准不重合误差,但由于定位面与定位间