钻扩铰螺栓孔夹具设计说明书.doc

中国农业大学
课程论文
（2015-2016学年秋季学期）

论文题目： 《钻扩铰连杆螺栓孔夹具设计说明书》
课程名称：机械制造工程学课程设计
任课教师： 刘景云教师
班　　级： 机制121
学　　号： 1207050123
姓　　名： 王子良

一、课程设计的目的
课程设计是学生完成本专业教学计划的最后一个极为重要的实践性环节，是使学生综合运用所学过的基本理论，基本知识与基本技能去解决专业范围内的工程技术问题而进行的一次基本训练，这对学生即将从事的有关技术工作和未来事业的开拓都具有一定的意义。
其主要目的是：
1、提高综合应用能力，锻炼和巩固多门课程知识的应用，包括工程材料、机械设计、精度与测量、工程制图、等；
2、培养学生独立设计的正确逻辑与方法，树立正确的设计思想，设计思维，掌握工程设计的一般程序，规范和方法。
3、绘图为从事机械相关行业的基本功，课程设计有助于更好的锻炼制图能力；
4、培养学生正确的使用技术知识，国家标准，有关手册，图册等工具书，进行设计计算，数据处理，编写技术文件等方面的工作能力和技巧。
5、培养学生进行调整研究，面向实际，面向生产，向工人和工程技术人员学习的基本工作态度，工作作风和工作方法。
二、设计任务
设计492Q汽油机连杆零件机械加工工序中一道工序使用的专用机床夹具，并撰写设计说明书。
三、设计条件
①、零件：492Q汽油机连杆
②、生产纲领：6万件/年
③、加工设备：普通机床（钻床）
④、毛坯：连杆模锻
⑤、材料：45Mn中碳合金钢
四、连杆的夹紧设计
（一）、本夹具及加工工件概况
名称：钻扩铰连杆螺栓孔
选用夹具：V型块
生产纲领：中批或小批生产
夹紧方式：手动
（二）、本夹具功用
在机床上加工工件时，为使工件的表面能达到图纸规定的尺寸、几何形状以及与其他表面的相互位置精度等技术要求，加工前必须将工件定位、夹紧。该加工工序为钻扩铰螺栓孔，本夹具的设计用途就是为了在此加工工序当中为连杆定位、加紧，以保证其加工质量，提高生产率，减小劳动强度，降低加工成本。
（三）、夹具工作原理
只要严格保证连杆底面定位块的定位尺寸精度形位公差和耐磨性，固定连杆，使之不在竖直面内的上下移动和水平面内的左右窜动，就能保证连杆的加工质量，水平方向的定位和夹紧不影响连杆的加工质量。
（四）、方案分析
以连杆底面和两端面定位夹紧来加工，但每次只能加工一个，工作效率低，不利于批量生产。
因此，通过连杆底部定位元件的精确定位和水平方向的V型块定位夹紧来保证其加工质量，同时提高生产率，减小劳动强度，降低加工成本。
本夹具采用专用的定位元件，使被加工工件在夹具中的安装的过程能迅速实现。因而提高了劳动生产率，并且在加工过程中，工件与刀具的相对位置容易得到保证，并且不受各种主观因素的影响，因而工件的加工精度稳定可靠，保证产品质量。

（五）、钻扩铰用量计算
① 钻螺栓孔
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 = 0.99 m/s 切削深度ap= 5 mm 进给量f = 0.08 mm/r 钻头直径D = 10 mm ,则主轴转速n = 1000v/D = 1910 r/min
根据表3.1—30
按机床选取n = 910 r/min
则实际切削速度V = Dn/（1000×60）= 0.99 m/s
钻削工时为:按表2.5—7 L = 34 mm L1 = 1.5 mm L2= 2 mm
基本时间tj=L/fn=(34+1.5+2)/(0.08×1910)=0.23 min
按表2.5—41 辅助时间ta=0.5 min
按表2.5—42 其他时间tq=0.2 min
② 扩螺栓孔
选用钻床Z3025
根据《机械制造工艺设计手册》表2.4—53选取数据
扩刀直径D = 10 mm 切削速度V = 0.40 m/s 切削深度ap= 1.0 mm 进给量f = 0.6 mm/r, 则主轴转速n = 1000v/D = 764 r/min
根据表3.1—30
按机床选取n=764 r/min
则实际切削速度V =Dn/（1000×60=0.40m/s 扩削工时为： 按表2.5—7 L = 34 mm L1= 2mm
基本时间tj = L/fn34+2)/(0.6×764) = 0.07 min
按表2.5—41 辅助时间ta=0.25 min
③ 铰螺栓孔
根据《机械制造工艺设计手册》表2.4—81选取数据 铰刀直径D = 12.2 mm 切削速度V = 0.22 m/s 切削深度ap= 0.10 mm 进给量f = 0.2 mm/r ,则主轴转速n = 1000v/D = 140 r/min
根据表3.1—31
按机床选取n = 200 r/min, 则实际切削速度V =Dn/（1000×60）= 0.127 m/s
铰削工时为：
按表2.5—7 L = 34 mm L1= 2 mm L2=3 mm
基本时间tj = L/fn = (34+2+3)/(0.8×200) = 0.23 min

④，夹紧力计算
a.水平方向：纵向,
横向,
b.竖直方向：;
c.连杆面两端夹紧力矩：

五、夹具使用说明
1、在夹紧装置松开的状态将工件放入，而后手动拧紧夹紧装置。待确认夹紧力足够大，并离开工作台至安全的距离或设置相应的安全隔离后，方可开始进行机械加工。
2、定期清洁夹具内尤其是V型块内残存的切屑，以免影响加工质量。
3、拆装及运输夹具时应避免夹具各主要零部件受到严重撞击，以免影响定位精度。
4、夹具应远离高温环境，以免因各零部件变形而影响定位精度。
六、本夹具特点及有待改进处
特点：结构简单，成本低廉，操作方便、安全、省力，便于制造、检验、装配、调整和维修。
有待改进处：本夹具采用手动加紧，受操作者的影响较大，可以考虑设计为气动或液动夹紧方案，以改进产品。
七、课程设计的收获与感想
两周的课程设计即将结束，这两周里，我们又感受了一回终日勾画螺钉铁板的时光，虽然繁琐，但也让人充实。因为国庆期间一直在上班，所以我的课程设计完成的时间拖延了很多，向老师道歉。但也在后续的个人思考中逐步完善，都是自己独立思考完成，收获颇多。
在这次课设中，我们翻阅了不少书，有以前学过的，也有没见过的，经过一个个定位元件添加，到夹紧机构的设计，绘制。整个过程让我们又加深了对专用夹具方面知识的理解，也学习到了很多机床相关知识。
在这次课程设计中，还要感谢谭老师的指导，虽然有时只是只言片语，也有效的帮助我们解决设计过程的问题，使得我们的设计能够顺利的进行，直到最后完成任务。
这次做设计的经历也会使我终身受益，我感受到做设计是要真正正用心去做的一件事情，是真正的自己学习的过程和研究的过程，没有学习就不可能有研究的能力，没有自己的研究，就不会有所突破，那也就不叫设计了。希望这次的经历能让我在以后学习中激励我继续进步。不积跬步何以至千里，本设计能够顺利的完成，也归功于老师的认真负责和各位同学的帮忙，使我能够很好的掌握和运用专业知识，并在设计中得以体现。正是有了他们的悉心帮助和支持，才使我的课程设计工作顺利完成。
在这里，对于帮助我完成这次课程设计的同学和指导老师表示真诚的谢意。在和你们合作的这两周里，我们相互学习，彼此进步。从你们身上我学到了课堂上学不到的东西，你们使我受益匪浅，感受深刻，缺少了你们的悉心讲解和指导，课程设计将很难进行。再一次表示我最真诚的谢意！