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连杆盖螺栓孔钻削专机总体及夹具设计

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软件简介

论文29页,15000余字,CAD图纸17张
连杆盖螺栓孔钻削专机总体及夹具设计
摘 要:本课题来自恒力集团,柴油机连杆盖是需要大量生产的零件。为了高速、高效的完成连杆盖螺栓孔钻削加工及保证相应的加工尺寸精度,本课题设计了一种专用于连杆盖螺栓孔钻削加工的组合机床。
首先对被加工零件进行了工艺性分析,确定了机床的配置型式及工件的定位夹紧方案, 并选择了刀具及合适的切削用量,对切削力、切削扭矩、切削功率进行了计算,从而确定动力箱电机功率等,完成了总体设计。对夹具的定位机构、夹紧机构、对刀引导机构进行了设计,对工件的定位误差进行了计算, 对定位精度进行了校核,对夹紧力进行了估算。该机床采用液压滑台实现刀具进给,借助导套引导刀具实现精度稳定的加工。
该组合机床能满足加工要求,保证加工精度,机床运转平稳、工作可靠、结构简单、装卸方便、便于维修和调整。减轻了工人的劳动强度,提高了劳动生产率。
关键词:组合机床;夹具设计;总体设计

Design of the general plane and fixture for drilling bolt hole on connecting rod cap
Abstract: The subject comes from Hengli Group, diesel engine connecting rod needs a mass production. In order to complete the drilling bolt hole on connecting rod cap process quickly and efficiently, ensure the accuracy of the corresponding size of the process, the subject is to design a modular machine tool drilling the bolt hole on connecting rod cap.
First, make a technology analysis on the parts, determine the configuration type of the machine tool and the allocation clamp of the work-piece, select the right tool and suitable cutting, carry out the calculation of cutting force, cutting torque, cutting power, thereby confirm the power-box’s motor power and so on, finish the general design. And then, make a design of fixture which includes jig body, clamp body, the knife guide machine. In the end, calculate the positioning errors, proofread the positioning accuracy, and estimate the positioning force. The machine tool uses hydraulic pressure sliding unit, with the aid of precisely leads, the set of guidance cutting tool can complete the dispositional process.
This modular machine tool is able to meet the processing requirements, to ensure processing accuracy, it can run smoothly, operate reliably, structure simply, hand easily, maintenance and adjust easily. It reduces the worker’s labor intensity, and enhances the productivity.
Key words: Modular machine tool; Fixture design; General design

目   录
1 前言 1
1.1 课题内容 1
1.2 课题背景 1
1.3 课题要求 1
1.4 组合机床国内外发展概述 1
1.5 本课题主要解决的问题和总体设计思路 1
2 组合机床总体设计 3
2.1 总体方案的论证 3
2.2 工艺方案的确定 3
2.2.1 影响工艺方案的主要因素 3
2.2.2 被加工零件的毛坯情况以及工艺过程分析 3
2.2.3 工艺方案的确定 3
2.2.4 机床配置型式的选择 3
2.2.5 定位基面及夹压点的选择 4
2.3 切削扭矩及切削功率的计算 4
2.4 组合机床总体设计—“三图一卡” 5
2.4.1 被加工零件工序图 5
2.4.2 加工示意图 6
2.4.3 机床联系尺寸总图 9
2.4.4 机床生产率计算卡 12
3 钻连杆盖孔专机夹具设计 14
3.1 夹具设计的基本要求 14
3.2 工件定位方案的确定 15
3.2.1 零件的工艺性分析 15
3.2.2 定位方案的论证 15
3.3 定位元件的设计 15
3.3.1 对定位元件的基本要求 15
3.3.2 定位元件的选择与设计 16
3.4 夹紧方案的确定 16
3.4.1 夹紧方案的选择 16
3.4.2夹紧方案的设计 17
3.4.3 切削力与夹紧力的计算 18
3.5 液压缸的选择 20
3.6 导向方案及导向元件的确定 20
3.6.1 导向方案 20
3.6.2 导向元件的选择 20
3.7 夹具体的设计 21
3.7.1 夹具体的要求 21
3.7.2 夹具体毛坯的确定 22
3.8 夹具总图上尺寸、公差及技术要求的标注 22
3.8.1 影响工件定位精度的尺寸、公差 22
3.8.2 影响导向精度的尺寸、公差 22
3.8.3 影响夹具精度的尺寸、公差 23
3.8.4 其它重要尺寸 23
3.8.5 需要标注的技术要求 23
3.9 工作精度分析 23
3.9.1 定位误差△D 23
3.9.2 对刀误差 23
3.9.3 夹具误差△Z 24
3.9.4 加工方法误差△G 24
4 结论 26
参考文献 27
致    谢 28
附    录 29

1前言
1.1 课题内容
本组课题是设计一台加工柴油机连杆盖螺栓孔的钻削专机,具体进行总体设计和夹具设计。在完成机床总体设计和绘制“三图一卡”的基础上,主要完成机床的专机总体及夹具设计。
1.2 课题背景
课题来源于盐城市恒力集团。为保证柴油机连杆盖螺栓孔的加工精度及保证相应的位置精度,需要设计一台钻削组合机床。为保证柴油机连杆盖螺栓孔的加工精度及保证相应的位置精度,需要设计一台钻削组合机床。
1.3 课题要求
本加工工序的内容是:钻连杆盖螺栓孔2×φ11.8,表面粗糙度均为Ra12.5。生产纲领:年产量8万件,单班制。
为了保证零件的加工精度,在整个设计过程中应满足以下几点要求:
a.加工部位的位置尺寸应与定位基准直接发生关系。
b.机床应运转平稳,工作可靠,结构简单。
c.装卸方便,便于维修,调整。
d.当本工序有特殊要求时必须标明。
1.4 组合机床国内外发展概述
组合机床是以系列化、标准化的通用部件为基础,配以少量的专用部件组成的专用机床。组合机床是随着生产的发展,由万能机床和专用机床发展来的。这种机床既具有专用机床的结构简单、生产率和自动化程度较高的特点,又具有一定的重新调整能力,以适应工件变化的需要,组合机床可以对工件进行多面、多主轴加工。组合机床兼有低成本和高效率的优点,在大批、大量生产中得到广泛应用,并可用以组成自动生产线。
随着科学技术的进步和市场需求的变化,现代机械制造业得到了较快的发展。多品种、小批量生产方式将成为今后的主要生产形式,制造系统正向着柔性化、集成化、智能化的方向发展,机床越来越多地采用先进的技术,加工效率不断地提高。机械产品的加工精度日益提高,高精度的机床大量出现。为了适应生产发展的需要,机床夹具正在向柔性化、高效化、自动化、精密化、标准化方向发展。
1.5 本课题主要解决的问题和总体设计思路
主要解决的问题:
A 组合机床工艺方案的拟定。
B 三图一卡设计,其主要内容包括:
(a)被加工零件工序图,          
(b)加工示意图,
(c)机床联系尺寸总图,          
(d)生产率计算卡。
C 夹具设计,其内容包括:
(a)夹具装配图,                
(b)夹具体零件图,
(c)其它零件图。
总体设计思路:
A制定工艺方案  在确定工艺方案制定合理之前,通过毕业设计实习深入现场了解被加工零件的结构特点、加工部位、尺寸精度、表面粗糙度和技术要求,定位、夹紧方式,工艺方法和加工过程采用的刀具、辅具,切削用量情况及生产率要求,以求理论联系实际,从而确定零件在组合机床上完成的工艺内容和方法,决定刀具种类、结构型式数量及切削用量。
B确定机床配置型式及结构方案  根据选定的工艺方案,确定了本课题的配置型式,定出影响机床总体布局和技术性能的主要部件的结构型式。
C总体设计  在选定了工艺方案并确定了机床配置型式、结构方案的基础上,进行图纸的设计、绘制。具体的几张图纸是:被加工零件工序图、加工示意图、机床联系尺寸图和生产率计算卡。一般,在总体设计的过程中,需要对机床夹具方案进行考虑,画出夹具方案草图。
2 组合机床总体设计
2.1 总体方案的论证
(a)机床配置形式:采用立式钻床,便于工件装卸,提高生产率。
(b)加工工艺方案论证:为提高效率,钻孔时两个钻头同时加工。
(c)定位、夹紧方案论证:采用支承钉、支承块定位,支承板夹紧,对着支承板的夹紧机构采用自动回转构形压板机构,结构紧凑,装卸方便。
(d)精度采用钻模板保证。
(e)夹具体设计要考虑工件的排屑,应便于工件的拆卸。
(f)刀具的选择应在保证刀具的寿命的前提下,尽可能提高效率。
2.2 工艺方案的确定
2.2.1 影响工艺方案的主要因素
(a)被加工零件的加工精度和加工工序;
(b)被加工零件的特点;
(c)零件的生产批量;
(d)机床的使用条件。

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