連桿體機(jī)械加工工藝過(guò)程及舌頂面銑夾具設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn) 機(jī)械制造專業(yè)

摘要這篇論文主要闡述了連桿體的工藝路線，銑定位面夾具的設(shè)計(jì)過(guò)程。工藝部分說(shuō)明了毛坯的確定，定位基準(zhǔn)的選擇，加工順序的制定及加工方法的確定。工序方面說(shuō)明了如何確定刀具及工序圖內(nèi)容。夾具設(shè)計(jì)部分，主要是根據(jù)工序定位基準(zhǔn)面要求限制的自由度數(shù)目和定位基準(zhǔn)面形狀來(lái)確定具體定位元件及定位總體方案，再根據(jù)工序夾緊面的要求來(lái)確定具體夾緊元件和夾緊總體方案。依據(jù)銑床夾具的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)特點(diǎn)，確定刀具相對(duì)工件位置的對(duì)刀方案，用定位鍵確定夾具在機(jī)床上的位置，最后做夾具總體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)分析。【關(guān)鍵詞】：銑床夾具，結(jié)構(gòu)工藝性，工藝路線AbstractThispapermainlydiscussesthewayoftheconnectingrod,andmillingfixturedesignprocess.Processpartshowsthedeterminationofblank,locatingdatumselection,thedeterminationofprocessingorderandprocessingmethod.Processshowshowtodeterminethecontentofthecuttingtoolandworkprocedures.Fixturedesignpart,mainlyaccordingtotheprocessingpositioningbaserequiredtolimitthenumberofdegreesoffreedomandtheshapeofthelocatingdatumtodeterminespecificpositioningelementsandapositioningscheme,accordingtotherequirementsofthesurfaceoftheclampingprocesstodeterminethespecificclampingdeviceandclampingscheme.Accordingtothecharacteristicsofthemillingmachinefixturedesignproject,determinethepositionofthetoolrelativetotheworkpiecetoolpositioningkeytodeterminethepositionofthejigmachine,finallytheanalysisoftheoverallstructureofthefixturedesign.[keywords]:millingfixture,structuretechnology,processroute目錄TOC\o"1-3"\h\u7471一、緒論 1181231.1本課題設(shè)計(jì)的目的 1142711.2機(jī)械加工工藝與夾具設(shè)計(jì)的重要性 1259191.3質(zhì)量、生產(chǎn)率和經(jīng)濟(jì)性的辯證關(guān)系 1160271.4課題的設(shè)計(jì)的方案 292491.4.1工藝方面的設(shè)計(jì)方案 264441.4.2夾具設(shè)計(jì)方案 26631二、工藝過(guò)程設(shè)計(jì) 3179402.1概述 332302.1.1機(jī)械加工工藝過(guò)程的作用 354392.1.2機(jī)械加工工藝過(guò)程的類型 3282422.1.3機(jī)械加工工藝過(guò)程制定的原則 3130972.1.4連桿體機(jī)械加工工藝過(guò)程制定的步驟和內(nèi)容 3147562.2連桿體圖樣的分析 460452.3連桿體毛坯的選擇和確定 461752.4擬定連桿體機(jī)械加工工藝過(guò)程 4151732.4.1選擇粗基準(zhǔn) 4184332.4.3經(jīng)濟(jì)加工精度 5211712.4.4選擇加工方法 696272.4.5機(jī)械加工工序順序的安排 67272.4.5熱處理工序和輔助工序的安排 672912.4.5劃分加工階段 7250802.4.6確定工藝方案 799682.5機(jī)械加工工序設(shè)計(jì)（以連桿體銑舌頂面工序?yàn)槔?8291032.5.1機(jī)床和工藝裝備的選擇 8303802.5.2機(jī)械加工余量 824946三、舌頂銑夾具設(shè)計(jì) 11306173.1概述 1198993.1.1機(jī)床夾具的功能 1197453.1.2機(jī)床夾具的組成 1178043.2夾具設(shè)計(jì)準(zhǔn)備階段 11153853.2.1夾具設(shè)計(jì)的基本要求 11201163.2.2舌頂銑夾具設(shè)計(jì)工序加工要求的解析 1154693.2.3銑床夾具的設(shè)計(jì)要點(diǎn) 12178623.3工件定位方案的確定 12266053.3.1在夾具中工件如何定位 12251553.3.2夾具在機(jī)床中定位 1382113.4工件夾緊方案的確定 13129573.4.1工件達(dá)到正確夾緊的原則 13245113.4.2夾緊力的作用原則 1341043.4.4估算夾緊力的大小 14261953.5銑床夾具的對(duì)刀裝置的設(shè)計(jì) 15172613.6夾具體的設(shè)計(jì) 1630363.7連桿體舌頂銑夾具總體方案分析 16215803.8連桿體舌頂銑夾具的使用說(shuō)明 1748523.9連桿體舌頂銑夾具夾具的技術(shù)經(jīng)濟(jì)性概述 1722404總結(jié)與展望 1828392參考文獻(xiàn) 1928392致謝 20一、緒論1.1本課題設(shè)計(jì)的目的本課題設(shè)計(jì)的是工藝與夾具方面的內(nèi)容，這內(nèi)容對(duì)我來(lái)講是主要課程。生產(chǎn)綱領(lǐng)為中批量生產(chǎn)。通過(guò)畢業(yè)設(shè)計(jì)可以得到如下鍛煉：工藝和夾具是我們的主干課，在學(xué)習(xí)這個(gè)課的時(shí)候有很多的內(nèi)容還不是很熟悉，尤其是不會(huì)做具體的設(shè)計(jì)。就是說(shuō)理論和實(shí)踐不能對(duì)應(yīng)起來(lái)，通過(guò)這次畢業(yè)設(shè)計(jì)我可以進(jìn)一步的理解工藝和夾具方面的理論知識(shí)，同時(shí)可以鍛煉我解決實(shí)際處理工藝和夾具方面問(wèn)題的能力。把以前平時(shí)所學(xué)的用到實(shí)際中來(lái)，為以后的工作培養(yǎng)自己獨(dú)立思考和設(shè)計(jì)能力，提高自己更好地走向社會(huì)，適應(yīng)社會(huì)的能力。1.2機(jī)械加工工藝與夾具設(shè)計(jì)的重要性無(wú)論是傳統(tǒng)的機(jī)器，還是當(dāng)今的智能機(jī)器，都用到了機(jī)械類的零件。這樣機(jī)械零件的制造顯示了其重要性?，F(xiàn)在已越來(lái)越機(jī)械化，生活的每一個(gè)角落都越來(lái)越依靠機(jī)械，所以說(shuō)機(jī)械設(shè)計(jì)是一門很注重技術(shù)的專業(yè)。通過(guò)合理安排工序的工藝可有效的提高生產(chǎn)效率從而降低生產(chǎn)成本，同時(shí)夾具的利用也是一種有效手段。傳統(tǒng)的手工裝夾不僅成本高而且效率低。發(fā)動(dòng)機(jī)連桿對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)來(lái)說(shuō)是一個(gè)非常重要的零件，它是連接活塞和曲軸的曲柄部分，并使活塞的直線往復(fù)運(yùn)動(dòng)變?yōu)榍S的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。同時(shí)把作用在活塞組上的燃?xì)鈮毫鹘o曲軸。所以，連桿可以完成各種復(fù)雜的運(yùn)動(dòng)。連桿它應(yīng)有足夠的疲勞強(qiáng)度和結(jié)構(gòu)剛度，因?yàn)楣ぷ鲿r(shí)需要承受來(lái)自氣體壓力和往復(fù)慣性力所產(chǎn)生的交變載荷。但是其承載能力不能單靠加大其尺寸，因?yàn)檫B桿既是傳力零件，又是運(yùn)動(dòng)件，因此在設(shè)計(jì)連桿時(shí)要綜合考慮各種因素，保證連桿的強(qiáng)度和安全性。如今連桿作用和地位不言而喻。因此，對(duì)我們來(lái)講研究本課題是非常有意義的。1.3質(zhì)量、生產(chǎn)率和經(jīng)濟(jì)性的辯證關(guān)系機(jī)械加工工藝過(guò)程制定過(guò)程中要在以下前提下：高質(zhì)量、高生產(chǎn)率和低成本。力爭(zhēng)達(dá)到優(yōu)質(zhì)、高產(chǎn)、價(jià)廉。在被滿足加工零件的加工精度和表面質(zhì)量的前提下，通常可以通過(guò)幾種加工方案來(lái)實(shí)現(xiàn)機(jī)械加工工藝。這些方案各有各的有點(diǎn)，有的具有很高的生產(chǎn)率，但成本方面投資較大。1.4課題的設(shè)計(jì)的方案1.4.1工藝方面的設(shè)計(jì)方案1、對(duì)產(chǎn)品零件圖進(jìn)行分析分析零件的力學(xué)性能及工作條件；分析產(chǎn)品零件圖的可行性和經(jīng)濟(jì)性。零件的材料和熱處理要求；根據(jù)零件的形狀確定零件結(jié)構(gòu)類別分析產(chǎn)品零件圖，確定哪些是主要加工表面，以及其主要技術(shù)要求和問(wèn)題；2.確定工藝特征根據(jù)具體零件結(jié)構(gòu)進(jìn)行解析，找出影響其加工的主要因素。1.4.2夾具設(shè)計(jì)方案1、根據(jù)工藝要求和工件加工用的定位原理，綜合分析來(lái)選擇相應(yīng)的定位元件，之后再確定工件的總體定位方案；2、確定刀具相對(duì)工件的對(duì)刀裝置；3、根據(jù)工藝要求的夾緊部位確定工件的夾緊方案；4、確定夾具體結(jié)構(gòu)的形式；5、確定夾具總體輪廓；二、工藝過(guò)程設(shè)計(jì)2.1概述2.1.1機(jī)械加工工藝過(guò)程的作用1、在生產(chǎn)中工藝過(guò)程是指導(dǎo)生產(chǎn)調(diào)度和管理的主要依據(jù)工藝是加工車間進(jìn)行生產(chǎn)和零件的加工質(zhì)量檢測(cè)，以及加工成本的核算的依據(jù)，同時(shí)在生產(chǎn)中出現(xiàn)的問(wèn)題，其處理也是要根據(jù)工藝的規(guī)定來(lái)進(jìn)行的。2、工藝過(guò)程是生產(chǎn)預(yù)備工作的主要文件機(jī)械加工工藝過(guò)程的制定是生產(chǎn)新零件的前提，再根據(jù)工藝過(guò)程進(jìn)行生產(chǎn)準(zhǔn)備。3、工藝過(guò)程是新的機(jī)械制造廠的基本技術(shù)引導(dǎo)工藝過(guò)程是那些須擴(kuò)建批量或大批量機(jī)械加工車間（工段）用來(lái)選定定機(jī)床的種類和確定其數(shù)量，為了確定車間的面積還應(yīng)設(shè)計(jì)車間的布置，進(jìn)而進(jìn)一步確定其他各種配置。2.1.2機(jī)械加工工藝過(guò)程的類型當(dāng)確定的生產(chǎn)前提下，把適當(dāng)?shù)墓ば虿襟E和操作過(guò)程，依據(jù)初定的方式完成工藝過(guò)程，在經(jīng)過(guò)審批后用來(lái)指導(dǎo)生產(chǎn)，這就是機(jī)械加工工藝過(guò)程。2.1.3機(jī)械加工工藝過(guò)程制定的原則（1）產(chǎn)品零件圖上的加工精度一定要確保，既符合設(shè)計(jì)圖紙規(guī)定的要求（2）保證高的生產(chǎn)率和低成本。（3）根據(jù)當(dāng)時(shí)生產(chǎn)條件，盡量做到平衡條件。（4）安全第一，文明勞動(dòng)。（5）科技工藝，文明環(huán)保2.1.4連桿體機(jī)械加工工藝過(guò)程制定的步驟和內(nèi)容（1）分析研究產(chǎn)品裝配圖和產(chǎn)品零件圖（連桿體）并進(jìn)行結(jié)構(gòu)工藝審查。（2）確定連桿體毛坯的種類（3）編制連桿體的加工工藝路線（5）確定連桿體舌頂面銑工序要求的機(jī)床和工裝（6）確定連桿體舌頂面銑工序的工序尺寸及公差（7）確定連桿體舌頂面銑工序切削用量（8）確定連桿體舌頂面銑工序的工時(shí)定額2.2連桿體圖樣的分析活塞將各種承受力傳給曲軸和使其旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)變?yōu)槠渫鶑?fù)運(yùn)動(dòng)都是依靠連桿的作用。連桿體、連桿蓋、連桿螺栓和連桿軸瓦等零件共同組成連桿結(jié)構(gòu)，其中重要組成連桿體又有以下重要部位，如連桿體小頭、桿身和連桿體大頭。不同連桿種類可安裝不同零件如安裝軸瓦和襯套分別可用連桿體小頭和連桿體大頭。為了連接活塞所以安裝活塞銷用連桿體小頭。連桿體和連桿蓋是連桿體大頭分開(kāi)式的結(jié)果，而兩者的定位又是通過(guò)舌頂和舌槽連，二者的連接又是靠連桿螺栓連接為一體。連桿軸瓦與曲軸的連桿軸頸連接是汽車發(fā)動(dòng)機(jī)最重要的配合之一。在連桿體結(jié)構(gòu)中與桿身對(duì)稱連桿體大頭和小頭端面中存在連桿體小頭厚度要比連桿體大頭厚度單邊小2mm的關(guān)系，改善連桿體加工工藝性是有效改善連桿體的機(jī)械加工工藝性，而該效果可通過(guò)按連桿體大頭的厚度進(jìn)行加工。所以為了保證其工藝性好就要使得連桿結(jié)構(gòu)合理。2.3連桿體毛坯的選擇和確定鑄件、鍛件、型材、及焊是機(jī)械加工中很普遍的四種零件的毛坯類型件四種。而零件的選擇既需要依據(jù)具體方面的因素如：力學(xué)性能，結(jié)構(gòu)形狀和尺寸，生產(chǎn)方法，以及現(xiàn)有生產(chǎn)條件。因?yàn)殇撡|(zhì)模鍛對(duì)零件的力學(xué)性能要求較高，因?yàn)榱W(xué)性能好所以可通過(guò)減小切削余量來(lái)提高生產(chǎn)率。連桿毛坯的鍛造工藝方案有兩種：整體鍛造和分開(kāi)鍛造的方法。本課題是分開(kāi)鍛造的。2.4擬定連桿體機(jī)械加工工藝過(guò)程2.4.1選擇粗基準(zhǔn)在加工過(guò)程中選擇粗基準(zhǔn)主要考慮的問(wèn)題有：第一要考慮加工余量是否足夠，第二要考慮各加工表面之間的相互位置精度是否能保證。這兩點(diǎn)是在選擇粗基準(zhǔn)時(shí)應(yīng)重點(diǎn)考慮的兩個(gè)方面的問(wèn)題。下面闡述選擇粗基準(zhǔn)的原則[2]：（1）加工時(shí)要保證產(chǎn)品圖上要求加工的表面與產(chǎn)品圖上不要求加工的表面之間的位置精度的要求。這時(shí)應(yīng)選擇產(chǎn)品圖上不要求加工的表面作為粗基準(zhǔn)。當(dāng)工件上出現(xiàn)位置要求時(shí)，粗基準(zhǔn)就應(yīng)選擇要求最高的不加工面。如課題中應(yīng)用此原則選擇產(chǎn)品圖上不要求加工的表面桿身作為粗基準(zhǔn)。（2）在選擇粗基準(zhǔn)的時(shí)候有很多原則如：毛坯余量最小的面是能夠有效的保證其加工面有足夠的加工余量，所以這個(gè)時(shí)候其應(yīng)該作為粗基準(zhǔn)。對(duì)于工件上要保證其加工余量的表面，應(yīng)選擇適當(dāng)?shù)拿鏋榇只鶞?zhǔn)。（3）本課題在選擇粗基準(zhǔn)時(shí)充分考慮到了粗基準(zhǔn)不允許重復(fù)使用的原則。（4）在選擇粗基準(zhǔn)時(shí)，其定位基準(zhǔn)表面要求平整光滑，這樣有利于安裝工件。加工精度和相互的位置精度都是影響粗基準(zhǔn)選擇的因素，同時(shí)考慮裝夾方便可靠。2.4.2精基準(zhǔn)的選擇原則1、設(shè)計(jì)基準(zhǔn)與工藝基準(zhǔn)重合的原則。當(dāng)加工精度要求高時(shí)，選擇精基準(zhǔn)就要避免基準(zhǔn)設(shè)計(jì)基準(zhǔn)與工藝基準(zhǔn)不重合的情況。所以選擇精基準(zhǔn)時(shí)就要盡量選用設(shè)計(jì)基準(zhǔn)作為定位基準(zhǔn)，這樣加工時(shí)就不會(huì)出現(xiàn)基準(zhǔn)不重合誤差。如圖2-1該工序就是采用了設(shè)計(jì)基準(zhǔn)孔和一平面作精基準(zhǔn)，符合了設(shè)計(jì)基準(zhǔn)與工藝基準(zhǔn)重合的原則。圖2-1：銑連桿體定位點(diǎn)工序簡(jiǎn)圖2、多工序用相同工藝基準(zhǔn)的原則。定位基準(zhǔn)統(tǒng)一對(duì)整個(gè)工藝過(guò)程有著很大的幫助。定位基準(zhǔn)統(tǒng)一可以使夾具的設(shè)計(jì)工作簡(jiǎn)化，夾具的制造工作也簡(jiǎn)化了，本課題工件在加工過(guò)程中大多工序都采用基準(zhǔn)統(tǒng)一原則如連桿體加工工藝，都是采用統(tǒng)一的精基準(zhǔn)：一個(gè)端面和小孔及大、小頭定位點(diǎn)。保證基準(zhǔn)統(tǒng)一原則，同時(shí)保證了位置精度的要求。3、“自為基準(zhǔn)”原則，保證足夠的工藝余量。4、互為基準(zhǔn)原則，保證相互位置精度。5、選擇精基準(zhǔn)還要便于裝夾工件的原則，要使夾具夾緊可靠。2.4.3經(jīng)濟(jì)加工精度在符合各種標(biāo)準(zhǔn)及時(shí)間的情況下保證加工精度和表面粗糙都定義為加工經(jīng)濟(jì)精度所謂加工經(jīng)濟(jì)精度。根據(jù)現(xiàn)有的工藝條件及各種精度等因素選擇加工方法。2.4.4選擇加工方法為零件表面選擇一種適當(dāng)?shù)募庸し椒ǘx為加工方法的選擇。同時(shí)選擇該方法要考慮一下因素：1、根據(jù)其表面的工藝要求，確定加工方法和幾道工序。2、盡量使用經(jīng)濟(jì)精度和表面粗糙度的加工方法。3、應(yīng)考慮工件材料的性能。4、要5、要根據(jù)加工類型選擇加工方法。不同批量的生產(chǎn)加工方法不同。舌頂和舌槽對(duì)于連桿體與連桿蓋起到了定位的作用，其與接合面是重要加工面，銑削加工通常運(yùn)用在加工平面當(dāng)中的，舌頂面要符合加工經(jīng)濟(jì)精度需要通過(guò)各種銑加工方法。2.4.5機(jī)械加工工序順序的安排為了保證零件質(zhì)量、提高生產(chǎn)率、降低加工成本。機(jī)械加工工序順序安排應(yīng)遵守以下原則：1、精基準(zhǔn)定位基面先進(jìn)行加工的原則。先加工精基準(zhǔn)，再以精基準(zhǔn)定位面定位加工其他表面。2、先面后孔的原則。平面優(yōu)先，后內(nèi)孔。平面對(duì)于孔的定位更加穩(wěn)定可靠，先面后孔有得于保證孔與面之間的置精度。3、先主后次原則。4、在機(jī)械加工過(guò)程中各加工表面根據(jù)精度要求需要多個(gè)工序才能完成加時(shí)，應(yīng)依據(jù)粗加工安排在先，精加工安排在后的原則來(lái)確定機(jī)械加工工序順序。2.4.5熱處理工序和輔助工序的安排1、熱處理工序的安排2、輔助工序的安排檢驗(yàn)工序是輔助工序中的重要部分。在加工工藝中，下列工序應(yīng)安排檢查工序：①零件加工完畢之后；②車間前后互換前后；③關(guān)鍵工序的前后。粗加工之后，應(yīng)進(jìn)行去毛刺處理。工件在進(jìn)入裝配之前或在入庫(kù)前要安排清洗和檢查工序。2.4.5劃分加工階段對(duì)工件加工面加工要求較高的加工精度的工藝表面需要經(jīng)過(guò)粗、半精、精加工三個(gè)階段。主要要求粗加工生產(chǎn)率，精度由精加工來(lái)保障。加工工序的劃分有利于加工品質(zhì)的要求，正確使用機(jī)械設(shè)備裝備。2.4.6確定工藝方案通過(guò)對(duì)定位基準(zhǔn)、機(jī)械加工工序順序、加工階段等內(nèi)容的分析、確定工藝方案及分析如下：工序1：銑兩平面。工序2：磨兩平面。（分析：連桿體兩端面和兩孔的位置精度要求相對(duì)要高，精基準(zhǔn)定位基面選擇了這一端面，工序1和工序2安排加工兩端面符合精基準(zhǔn)定位基面先加工的原則。這有利于加工精度的保證。）工序3：鉆小頭孔。（分析：連桿體精基準(zhǔn)定位基面選擇了一個(gè)端面，工序1和工序2已安排加工兩端面，小頭孔也是后續(xù)要用的精基準(zhǔn)，符合精基準(zhǔn)定位基面先加工的原則。這有利于加工精度的保證。）工序4：小頭孔口倒角。工序5：鏜小頭孔。（分析：提高小頭孔加工精度，這有利于提高定位精度，對(duì)加工精度的保證有利。）工序6：銑定位點(diǎn)。（這是工藝臺(tái)子面，精基準(zhǔn)定位基面之一，符合精基準(zhǔn)定位基面先加工的原則。）工序7：檢驗(yàn)。工序8：粗銑舌頂面。工序9：鏜大頭孔。工序10：銑打標(biāo)記處。工序11：精銑舌頂面。工序12：銑槽側(cè)分開(kāi)面。工序13：鉆、锪孔、擠壓螺栓。工序14：粗拉舌槽。工序15：檢驗(yàn)。工序16：拉舌槽至尺寸。最后連桿體與連桿蓋組合在一起來(lái)繼續(xù)加工。2.5機(jī)械加工工序設(shè)計(jì)（以連桿體銑舌頂面工序?yàn)槔?.5.1機(jī)床和工藝裝備的選擇1、選擇機(jī)床的原則（1）主要是根據(jù)加工零件的尺寸和外形來(lái)選擇機(jī)床，盡量做到加工設(shè)備的合理使用。（2）根據(jù)工序要求的加工精度選擇對(duì)應(yīng)的機(jī)床的精度。（3）零件的生產(chǎn)類型要和機(jī)床的生產(chǎn)能力相匹配，同時(shí)還要考慮現(xiàn)有設(shè)備的情況，要使設(shè)備的使用合理一點(diǎn)。2、選擇工藝裝備工藝裝備包括夾具，刀具，量具，輔具2.5.2機(jī)械加工余量1、加工余量是指被加工表面切除的金屬，確定加工余量的方法有查表法、估算法及計(jì)算法。2、確定工序尺寸及公差（1）先要分析產(chǎn)品圖（連桿體）的尺寸要求，現(xiàn)以連桿體舌頂面銑削加工工序?yàn)槔?。連桿體舌頂部分尺寸要求（如圖2-2），再根據(jù)連桿體舌頂部分尺寸要求計(jì)算在加工過(guò)程中需要的尺寸A和需要的尺寸B（如圖2-3）圖2-2：連桿體舌頂部分尺寸要求圖2-3：連桿體舌頂部分尺寸A和B分析：連桿體舌頂部分尺寸3.5±0.1是產(chǎn)品圖所要求的，而尺寸3.5±0.1在加工過(guò)程中又沒(méi)有出現(xiàn)過(guò)，這樣3.5±0.1就是封閉環(huán)。連桿體的結(jié)合面最終加工直接保證了尺寸A，A=148.38±0.05，尺寸A增加會(huì)使尺寸3.5變小，所以尺寸A是減環(huán)，尺寸B增加會(huì)使尺寸3.5變大，所以尺寸B是增環(huán)。尺寸鏈（如圖2-4）圖2-4：連桿體舌頂部分尺寸鏈圖連桿體舌頂部分尺寸B計(jì)算如下：①封閉環(huán)基本尺寸=所有增環(huán)基本尺寸之和減去所有減環(huán)基本尺寸之和3.5=B-A3.5=B-148.38B=3.5+148.38=151.88②封閉環(huán)上偏差=所有增環(huán)上偏差之和減去所有減環(huán)下偏差之和0.1=ES+0.05ES=0.05③封閉環(huán)下偏差=所有增環(huán)下偏差之和減去所有減環(huán)上偏差之和-0.1=EI-0.05EI=-0.05所以B=151.88±0.05（2）確定連桿體舌頂部分工序尺寸及公差連桿體舌頂部分需多次工序，該工藝計(jì)算步驟如下：①查表計(jì)算該工藝余量。②查表確定該供需的各種精度。最終以工序、設(shè)計(jì)相等的公差為標(biāo)準(zhǔn)，表面粗糙度為要求表面粗糙度。而經(jīng)濟(jì)精度就是所得到的零件公差和加工的粗糙度。③求連桿體舌頂面各工序的基本尺寸。精銑舌頂面：工序余量取0.7，工序尺寸及公差151.88±0.05（既前面已計(jì)算了尺寸B）粗銑舌頂面工序尺寸及公差：工序余量取1.8，工序的經(jīng)濟(jì)精度取IT12，工序基本尺寸=151.88+0.7=152.58,工序尺寸及公差=152.58±0.2.毛坯尺寸及公差：工序余量取2.5,工序基本尺寸=152.58+1.8=154.38三、舌頂銑夾具設(shè)計(jì)3.1概述3.1.1機(jī)床夾具的功能1、保證工件的加工精度：裝夾是該設(shè)計(jì)的重中之重，所以?shī)A具的設(shè)計(jì)和使用應(yīng)著力于該上面。2、提高生產(chǎn)率夾具方便于工件定位和夾緊，而且能有效的提高生產(chǎn)效率。3、改善員工的工作環(huán)境夾具裝夾使得工人操作方便、高效。進(jìn)而提高生產(chǎn)率。4、降低生產(chǎn)成本夾具對(duì)于批量生產(chǎn)有很高的經(jīng)濟(jì)效益。3.1.2機(jī)床夾具的組成夾具由定位、夾緊、對(duì)刀或?qū)?、連接元件等裝置及夾具體構(gòu)成3.2夾具設(shè)計(jì)準(zhǔn)備階段3.2.1夾具設(shè)計(jì)的基本要求1、符合工藝過(guò)程中零件的定位的穩(wěn)定性及準(zhǔn)確性；2、能保證在裝夾具上穩(wěn)定施工；3、要使得操作簡(jiǎn)單方便；4、滿足夾具在調(diào)整或轉(zhuǎn)換過(guò)程的形式，這個(gè)條件符合下不應(yīng)采用其它工具；5、最好避免結(jié)構(gòu)復(fù)雜、成本昂貴，要滿足夾具使用的原則；3.2.2舌頂銑夾具設(shè)計(jì)工序加工要求的解析舌頂面工序加工要求如圖3-1：`圖3-1加工舌頂面工序圖本工序舌頂面確保尺寸，并應(yīng)使得與桿身成45度。采用統(tǒng)一的定位基準(zhǔn)。3.2.3銑床夾具的設(shè)計(jì)要點(diǎn)1、銑床夾具的組成：定位結(jié)構(gòu)、對(duì)刀設(shè)備、定位鍵、夾具體。2、銑削的特點(diǎn)：銑削用量及切削力較大；空行程，輔助時(shí)間長(zhǎng)。3、對(duì)銑床夾具的要求：定位穩(wěn)定、支撐面大；夾緊可靠，力足夠，自鎖好；著力于硬度度大的結(jié)構(gòu)，各工藝部位加工合理；快速加工，減少工序，高效操作。4、銑床夾具組成部分有定位元件、夾緊元件、夾具體、對(duì)刀裝置、定位鍵等。其中對(duì)刀裝置、定位鍵是銑床夾具的設(shè)計(jì)要點(diǎn)。因銑削用量及切削力較大，所以?shī)A具體的設(shè)計(jì)要求也與其他夾具的夾具體的設(shè)計(jì)有不同點(diǎn)。3.3工件定位方案的確定3.3.1在夾具中工件如何定位安裝工件需要先讓工件定位，然后夾緊工件，這就完成了工件的一次安裝。工件定位設(shè)計(jì)需要考慮工藝要求，如工藝要求限制工件的自由度，夾具定位元件是根據(jù)工藝要求限制工件的自由數(shù)目來(lái)設(shè)計(jì)的，定位元件是要確定工件在夾具中正確位置的。對(duì)確定的定位方案要進(jìn)行分析，既分析定位方案有沒(méi)有欠定位，若有欠定位是絕不允許的。若有過(guò)定位，就要視具體的情況具體分析，一般情況下是不允許過(guò)定位的。如連桿體舌頂面銑削工序，就是根據(jù)工序圖的要求，用一個(gè)端面，一個(gè)定位點(diǎn)及一個(gè)內(nèi)孔定位，夾具定位方案設(shè)計(jì)如下：1、工件以連桿體大頭端面定位限制了三個(gè)自由度，既一個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)自由度、兩個(gè)移動(dòng)自由度，夾具上用支承板作定位元件，該定位元件限制了一個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)自由度、兩個(gè)移動(dòng)自由度，符合工藝定位要求。2、工件以連桿體大頭定位點(diǎn)定位限制了一個(gè)自由度，既一個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)自由度。夾具上用定位塊作定位元件，該定位元件限制了一個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)自由度，符合工藝定位要求。3、工件以連桿體小頭孔定位限制了二個(gè)自由度，既兩個(gè)移動(dòng)自由度，夾具上用定位銷作為定位元件，該定位元件限制了兩個(gè)移動(dòng)自由度，符合工藝定位要求。銑舌頂面工序定位方案合理。3.3.2夾具在機(jī)床中定位夾具在機(jī)床上安裝，定位要合理，要正確確定夾具在機(jī)床上安排的位置。銑床夾具通常是利于夾具體上的兩個(gè)重要的定向鍵、通過(guò)螺釘使定向鍵與夾具體的槽對(duì)應(yīng)裝夾。夾具體按照T型槽的配合按H8/h6采用。兩鍵的距離盡量相距遠(yuǎn)一些，目的是提高夾具安裝的導(dǎo)向精度。3.4工件夾緊方案的確定3.4.1工件達(dá)到正確夾緊的原則夾具夾緊裝置設(shè)計(jì)要求如下[7]：1、應(yīng)保證正確工藝位置。2、夾緊力大小適當(dāng)。3、夾緊裝置應(yīng)操作方便、經(jīng)濟(jì)、高效。4、夾緊裝置的結(jié)構(gòu)需與加工工藝相適應(yīng)。結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)應(yīng)盡量方便、緊密連接、符合標(biāo)準(zhǔn)。3.4.2夾緊力的作用原則1、該力的著力方向選擇原則：[7]①力的方向需方便零件準(zhǔn)恰當(dāng)定位，而不能破壞該工序。②力求與工件剛度大的方向一樣，以盡量避免夾緊發(fā)生形變。③還需要爭(zhēng)取使其與切削力、工件重力方向相同，以使其所需力達(dá)到較小。2、夾緊力的作用點(diǎn)[7]①為了獲得正確的定位該力著力點(diǎn)必須與支承元件或位于支承元件所形成的支承面內(nèi)相向。②盡量著力于工件力學(xué)性能較好的部位，以避免零件發(fā)生夾緊形變。③力著力都應(yīng)使用在加工表面附近，用來(lái)減輕切削力對(duì)工件形成的翻轉(zhuǎn)力矩。必特殊情況時(shí)需對(duì)零件力學(xué)性能差的的結(jié)構(gòu)配合支承并施加該力，以減輕加工過(guò)程在的振動(dòng)和形變。夾緊3.4.4估算夾緊力的大小1、切削力的計(jì)算端銑時(shí)銑削力：[5]根據(jù)各銑削力之間比值計(jì)算：[5]端銑(相對(duì)應(yīng)加工)時(shí)銑削力比值：（取0.4）2、夾緊工件的夾緊力計(jì)算一般用來(lái)確定該力的方法有兩種：一是參照類似夾具的使用現(xiàn)狀相對(duì)應(yīng)計(jì)算；二是依據(jù)工藝狀態(tài)，選出零件在工作過(guò)程中對(duì)夾緊最差的即時(shí)狀態(tài)，然后把該時(shí)零件所受的力都看作靜力，同時(shí)應(yīng)用靜力平衡原理進(jìn)行計(jì)算。各種影響因素的關(guān)系，通過(guò)上面原理計(jì)算的夾緊力需要過(guò)后與安全系數(shù)相乘，這才是我們要的最終結(jié)果。通常情況下，由人所控制的機(jī)構(gòu)不需要對(duì)該力進(jìn)行計(jì)算手動(dòng)夾緊機(jī)構(gòu)憑人力控制，只需在特定的情況下對(duì)其元件進(jìn)行校核。圖3-2連桿體舌頂面銑工件受力分析由連桿體舌頂面銑工件受力分析圖，夾緊機(jī)構(gòu)的夾緊力計(jì)算只需考慮進(jìn)給方向上的力。得：=615N，這只是應(yīng)用靜力平衡原理進(jìn)行計(jì)算的，實(shí)際夾緊力計(jì)算還要考慮安全系數(shù)K，最后有：（3）夾緊油缸的選擇連桿體舌頂面銑夾緊油缸選用單方向作用油缸，油缸直徑D=50mm，拉桿直徑d=25mm，進(jìn)油腔的油工作壓力：P=1N/mm2計(jì)算單方向作用油缸力:F=π(D2-d2)P/4=3.14×(502-252)1/4=1471N＞1230N此油缸選擇參數(shù)符合夾緊的要求。3.5銑床夾具的對(duì)刀裝置的設(shè)計(jì)確定刀具相對(duì)與工件的位置。銑床夾具就緒后，還需使得銑刀與工件位置恰當(dāng)。對(duì)刀方式有三種：?jiǎn)螌?duì)裝置法：采用相同件對(duì)刀裝置進(jìn)行工作，這樣便于該工序順利進(jìn)行。用對(duì)刀裝置方式對(duì)刀的方法：刀具的狀態(tài)不能過(guò)快，需慢慢接近該銑刀，還需往里加入塞尺，這樣便于人手感的緊度加強(qiáng)，就能更好的找到其位置。其中使用塞尺，是為了減輕刀具產(chǎn)生的損壞，并能更好的控制其加工尺寸。塞尺的種類大概分為有兩種，都符合標(biāo)準(zhǔn)。一種是平塞尺，一般規(guī)格厚度有：1mm,3mm和5mm。第二種是圓柱塞尺，普遍的大小厚度有：￠3mm,￠5mm。通常使用在曲面的對(duì)刀或成形對(duì)刀的狀況下。加工表面的結(jié)構(gòu)由對(duì)刀類型決定，其中平面對(duì)刀塊的結(jié)構(gòu)以基本成型，同樣可依據(jù)據(jù)夾具的具體結(jié)構(gòu)進(jìn)行創(chuàng)造。3.6夾具體的設(shè)計(jì)由于該夾具體要承受較大的切削力，所以要求其應(yīng)該較好的力學(xué)性能。一般在夾具體上恰當(dāng)?shù)陌惭b筋板，而其要有較大的安裝面，同時(shí)需盡量使用周邊接觸的方式。再個(gè)必須保證該機(jī)床具有很高的剛度，固應(yīng)是是零件的操作的表面不得突出工作臺(tái)，為了使得其具有充裕排屑空間，而且還要確保該機(jī)床具有良好的穩(wěn)固性，就需盡量避免產(chǎn)生振動(dòng)，所以?shī)A具體就需良好的力學(xué)性能，且也要有合理的高寬比，通常有H/B≤1～1.25，以降低夾具重心，讓兩件工藝表面盡可能靠近工作臺(tái)面。同時(shí)，還需正確安置加強(qiáng)筋和耳座。3.7連桿體舌頂銑夾具總體方案分析1、連桿體舌頂銑夾具總體結(jié)構(gòu)[6-12]（如圖3-3）圖3-3舌頂銑夾具2、舌頂銑夾具結(jié)構(gòu)分析夾具定位設(shè)計(jì)有兩方面的內(nèi)容：第一方面是在工件如何在夾具中確定一個(gè)正確位置，第二方面是夾具在機(jī)床上如何確定一個(gè)正確位置。先分析第一方面的內(nèi)容，要確定工件在夾具中的正確位置，就要正確設(shè)計(jì)或選擇具體的定位元件，在連桿體舌頂銑夾具中定位元件有一個(gè)定位銷、一塊定位塊和一塊支承板，這些定位元件的設(shè)計(jì)符合了工藝定位的要求。再先分析第二方面的內(nèi)容，夾具在機(jī)床上如何確定一個(gè)正確位置，在連桿體舌頂銑夾具中用兩定向鍵確定了夾具在機(jī)床上的正確位置。工件定位之后，要考慮工件得夾緊，這就要合理的選擇夾緊機(jī)構(gòu)，夾緊機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)應(yīng)滿足夾得穩(wěn)，夾得牢，夾得快。因?yàn)殂娤骷庸じ鞣N不穩(wěn)定因素的影響較多，如力過(guò)大，還經(jīng)常出現(xiàn)振動(dòng)。固需保證夾具具有合理的定位，還要有充裕的支承面。本定位元件的設(shè)計(jì)符合以上要求。夾緊機(jī)構(gòu)可保證零件在操作中不會(huì)受外來(lái)因素的影響，在連桿體舌頂銑夾具中夾緊機(jī)構(gòu)由一塊壓板、一個(gè)雙頭螺栓、一個(gè)球面螺母、一個(gè)錐面墊圈、一個(gè)壓力彈簧，一個(gè)調(diào)節(jié)支承等組成。由于在該工序過(guò)程中，夾具一般與工作臺(tái)同時(shí)工作，而銑削加工的切削力比較大，因?yàn)椴皇沁B續(xù)切削，工序過(guò)程中經(jīng)常出現(xiàn)振動(dòng)，所以需保證銑床夾具受力元件具有良好的力學(xué)性能。該夾緊機(jī)構(gòu)能保證有較大的夾緊力，符合夾緊要求。夾具體對(duì)夾具有著至關(guān)重要的作用，幾乎各都依靠其來(lái)連接才能工作，才能成為一個(gè)整體。還需通T形螺栓將其固定，同時(shí)得配有耳座。銑床夾具不僅要確定夾具在機(jī)床上的正確位置，還要確定刀具相對(duì)工件的正確位置，也就是說(shuō)要合理的設(shè)計(jì)或選擇對(duì)刀裝置，連桿體舌頂銑夾具的對(duì)刀裝置采用了對(duì)刀塊和塞尺的形式來(lái)確定刀具相對(duì)工件的正確位置。3.8連桿體舌頂銑夾具的使用說(shuō)明1、工件先讓小頭定位銷與連桿體小頭孔正確接觸，再讓連桿體大頭定位點(diǎn)與定位塊正確接觸，讓連桿體大頭端面與定位支板正確接觸，