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1、常 州 机 电 职 业 技 术 学 院课 程 设 计课 程 数控加工工艺课程设计 题 目 三孔连杆数控加工工艺设计 系 部 机械工程系 班 级 数控1233 姓 名 闻陈钦 学 号 11220135 指导教师 王秋红 设计时间 2013.07.012013.07.12 17目录1 绪论12 机械加工工艺过程分析 221 零件图样分析 222 工艺方案拟定 323加工设备选择43 数控加工工序分析 43.1 加工顺序 43.2 装夹方案和夹具选择 53.3 选择刀具 63.4 确定工序尺寸 93.5 装夹方案和夹具选择 10结论 14致谢 15参考文献 161 绪论本次课程设计的题目是三孔连杆及
2、偏心轴数控加工工艺及数控程序设计。在制定加工工艺方案时，先考虑将工件安全和稳固地安装在工作台上，使工件在加工的过程中保持平稳，然后通过AutoCAD绘制平面二维图，用UG绘制立体三维图，然后根据其工艺规程的编制步骤，分成侧重点各不相同的若干个任务：即，零件图的结构特点、零件的加工工艺分析、相应的切削加工方式、机床结构及选用、刀具种类以及机床专用夹具的选择等。最后编写了零件的数控加工程序，在程序中有相应的加工路线图。将设计图样转化成产品，离不开机械制造工艺与夹具，因而它是机械制造业的基础，是生产高科技产品的保障。离开了它，就不能开发制造出先进的产品和保证产品质量，不能提高生产率、降低成本和缩短生
3、产周期。机械制造工艺技术是在人类生产实践中产生并不断发展的。机械制造工艺的内容极其广泛，它包括零件的毛坯制造、机械加工及热处理和产品的装配等机械制造工艺课程设计是我们学完了大学的全部基础课、技术基础课以及大部分专业课之后进行的.这是我们在进行毕业设计之前对所学各课程的一次深入的综合性的总复习,也是一次理论联系实际的训练,因此,它在我们三年的大学生活中占有重要的地位。在本次设计中运用了大量的机械工艺及编程知识，翻阅了许多专业书籍，由于能力有限，设计尚有许多不足之处，恳请各位老师予以指教。2 机械加工工艺过程分析加工的零件为三孔连杆以及偏心轴：如图1（1-1）所示零件为三孔连杆，结构形状简单，是适
4、合普通铣床加工的零件 ；1-1 图1 三孔连杆加工简图2.1 零件图样分析1结构分析零件主要由112、50、36、的圆柱端面面，90、35、25的内孔表面，连杆的端面，连杆的键槽，耳钩的端面所构成。2精度分析图中所给的尺寸精度高，大部分是IT6级；粗糙度方面表现在孔的端面和内表面、90内孔表面为Ra1.6um, 112 圆柱的端面Ra6.3um。35的孔的内表面 Ra1.6um,50圆柱面为Ra6.3um、25的内孔表面为Ra1.6um,36圆柱的端面为Ra6.3um,耳钩的两端面为Ra6.3um，其余为Ra12.5um，要求不高；位置要求较严格，表现在90孔的内表面的圆柱度为0.0085mm
5、，25内孔圆柱表面对于90的中心线的平行度为0.02mm, 35孔内表面圆柱度为0.0085mm并且对于90的中心线的平行度为0.02mm，热处理方面需要调质处理，到226271HBS，保持均匀。 3毛坯、余量分析毛坯的选择和拟定毛坯图是制定工艺规程的最初阶段工作之一，也是一个比较重要的阶段，毛坯的形状和特征（硬度，精度，金相组织等）对机械加工的难易，工序数量的多少有直接影响，因此，合理选择毛坯在生产占相当重要的位置，同样毛坯的加工余量的确定也是一个非常重要的问题。4结构工艺性分析根据零件的材料，推荐用铸件或锻件，但从经济方面着想，如用铸件中的铸料，加工余量太大，这样不仅浪费材料，而且还增加机
6、床，刀具及能源等消耗，而锻件具有较高的抗拉抗弯和抗扭强度，冲击韧性常用于大载荷或冲击载荷下的工作零件。2.2 工艺方案拟定加工表面 表面粗糙度 公差/精度等级 加工方法112圆柱端面 Ra6.3 IT6 粗铣半精铣精铣50圆柱端面 Ra6.3 IT6 粗铣半精铣精铣36圆柱端面 Ra6.3 IT6 粗铣半精铣精铣90圆柱孔 Ra1.6 IT6 粗镗孔精镗90孔端口的导圆 Ra6.3 IT6 精铣35圆柱孔 Ra1.6 IT6 钻孔粗镗孔精镗孔25圆柱孔 Ra1.6 IT6 钻孔粗镗孔精镗孔 2.3 加工设备选择在上述分析的基础上选择机床，根据加工平面分析，该零件为铸件，没有复杂轮廓需要铣削，所
7、以选择普通立式铣床，型号为X52K；钻孔用摇臂钻床，型号为Z3050；粗镗精镗孔用的是普通镗床，型号为T611。3 机械加工工序分析锻 模锻热处理 正火处理；喷砂 喷砂，去毛刺；铣 按所划加工线找正，垫平，杆身加辅助支承，压紧工件，铣平面至划线尺寸，并确定大头孔平面为以下各序加工的主基准面做标记；铣 以大头孔基准面为基准，小头、耳部及杆身加辅助支承，压紧工件，铣平面，大头厚500.2mm。小头厚350.2mm;铣 以大头孔基准面为基准，按大、小头中心连线找正，压紧大头，铣耳部两侧平面，保证尺寸高52mm，厚为200.2mm。钻 以大头孔基准面为基准，小头及耳部端面加辅助支承后，压紧工件，钻小头
8、孔至29mm，耳部孔至19mm；粗镗 以大头孔基准面为基准，小头及耳部端面加辅助支承后，压紧工件，粗镗三孔，数控镗其中大头孔尺寸至88mm，小头孔尺寸至33mm，耳部尺寸至24mm；精镗 以大头孔基准面为基准，小头及耳部端面加辅助支承后，重新装夹压紧工件，数控精镗三个空至图样要求尺寸，大孔90H6+0.0130mm，小头孔35H6+0.0160mm，保证中心距为2700.10mm，耳部孔25H6+0.0130mm，保证与大头孔中心距为95+0.100mm；3.1 加工顺序（工步顺序）工序1 模锻工序2 正火处理； 工序3 喷砂，去毛刺；工序4 铣90大孔端面（基准）按所划加工线找正，垫平，杆身
9、加辅助支承，压紧工件，铣平面至划线尺寸，并确定大头孔平面为以下各序加工的主基准面做标记；工序5 铣35孔端面以大头孔基准面为基准，小头、耳部及杆身加辅助支承，压紧工件，铣平面，大头厚500.2，小头厚350.2;工序6 铣耳板以大头孔基准面为基准，按大、小头中心连线找正，压紧大头，铣耳部两侧平面，保证尺寸高52，厚为200.2。工序7 钻孔 以大头孔基准面为基准，小头及耳部端面加辅助支承后，压紧工件，钻小头孔至29，耳部孔至19；工序8 粗镗 以大头孔基准面为基准，小头及耳部端面加辅助支承后，压紧工件，粗镗三孔，其中大头孔尺寸至88，小头孔尺寸至33，耳部尺寸至24；工序9 精镗 以大头孔基准
10、面为基准，小头及耳部端面加辅助支承后，重新装夹压紧工件，精镗三个空至图样要求尺寸，大孔90H6+0.0130，小头孔35H6+0.0160，保证中心距为2700.10，耳部孔25H6+0.0130，保证与大头孔中心距为95+0.100；3.2 装夹方案和夹具的选择三孔连杆夹具：该零件不容易在台虎钳装夹，不方便加工，根据它的加工表面及铣削方式，为了方便加工，有良好的定位基准，采用组合夹具，方便紧固及装夹。3.3 选择刀具 由于刀具材料的切削性能直接影响着生产率，工件的加工精度，已加工表面质量，刀具的磨损和加工成本，所以正确的选择刀具材料是数控加工工艺的一个重要部分，刀具应具有高刚度，足够的强度和
11、韧度，高耐磨性，良好的导热性，良好的工艺性和经济性，抗粘接性，化学稳定性。由于零件三孔连杆材料为45钢，推荐用硬质合金中的YT15类刀具，因为加工该类零件时摩擦严重,切削温度高,而YT类硬质合金具有较高的硬度和耐磨性,尤其具有高的耐热性,在高速切削钢料时刀具磨损小寿命长,所以加工45钢这种材料时采用硬质合金的刀具。 铣车外圆柱面：立铣刀，圆弧半径为10， 半精车，精车外圆柱面：，立铣刀，圆弧半径为3， 钻头：高速钢刀具，直径为35;刀具号T0303，直径为35，钻25的孔T0404钻头直径为25 镗刀 刀杆长度为分别为BH4550，BH17.535，BH12.520 综上可做一刀具表如下：加工表面刀具号刀具名称刀具参数铣孔的外圆柱端面T1立铣刀r=10铣的外圆柱端面T2立铣刀r=3钻35的孔T3钻头35钻25的孔T4钻头25镗90的孔T5镗刀BH4550镗35的孔T6镗刀BH17.535镗25的孔T7镗刀BH=12.520铣连杆两端面 、凹槽T1立铣刀r=10铣耳钩的两端平面T2立铣刀r=3表一 加工刀具表 根据各资料及制定的零件加工工艺路线，采用计算与查表相结合的方法确定各工序加工余量，中间工序公差按经济精度选定，上下偏差按入体原则标注，确定各加工表面的机械加工余量，工序尺寸及毛坯尺寸如下： 1）112的孔的外圆柱端面工序名称 工序余量 工序公差 工序尺寸 表面粗糙度粗铣
