机械制造技术课程设计说明书(DOC 28页)

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1、 机械制造技术课程设计说明书设计题目：三孔连杆零件的工艺规程及钻35H6孔的夹具设计 学 生： 学 号： 专 业： 机械设计制造及其自动化班 级： 指导教师： 目录序 言1设计题目21.零件的分析31.1 零件的作用31.2 零件的工艺分析32. 工艺规程设计52.1 确定毛坯的制造形式52.2基准面的选择52.3制定工艺路线72.3.1加工方法的选择72.3.2加工顺序的安排72.4机床设备及其刀具量具的选择112.5余量与工序尺寸的确定122.5.1机械加工余量122.5.2工序尺寸及毛坯尺寸132.6 确定切削用量及基本工时153. 夹具设计243.1问题的提出253.2定位基准的选择2

2、53.3切削力和夹紧力的计算253.4定位误差分析273.5 夹具设计及操作的简要说明303.6钻套设计313.7夹具设计及操作的简要说明31总结34参 考 文 献35序 言机械制造业是制造具有一定形状位置和尺寸的零件和产品，并把它们装备成机械装备的行业。机械制造业的产品既可以直接供人们使用，也可以为其它行业的生产提供装备，社会上有着各种各样的机械或机械制造业的产品。我们的生活离不开制造业，因此制造业是国民经济发展的重要行业，是一个国家或地区发展的重要基础及有力支柱。从某中意义上讲，机械制造水平的高低是衡量一个国家国民经济综合实力和科学技术水平的重要指标。三孔连杆的加工工艺规程及其钻30H6孔

3、的夹具设计是在学完了机械制图、机械制造技术基础、机械设计、机械工程材料等进行课程设计之后的下一个教学环节。正确地解决一个零件在加工中的定位，夹紧以及工艺路线安排，工艺尺寸确定等问题，并设计出专用夹具，保证零件的加工质量。本次设计也要培养自己的自学与创新能力。因此本次设计综合性和实践性强、涉及知识面广。所以在设计中既要注意基本概念、基本理论，又要注意生产实践的需要，只有将各种理论与生产实践相结合，才能很好的完成本次设计。设计题目设计三孔连杆零件机械加工工艺规程及某一重要工序的夹具。年产5000件。1.零件的分析1.1 零件的作用三孔连杆的作用是将活塞承受的力传给曲轴，并使活塞的往复运动转变为曲轴

4、的旋转运动，是将活塞的往复运动转变为曲轴的旋转运动，并把作用在活塞组上的燃气压力转给曲轴，所以连杆除上下运动外，还左右摆动做复杂的平面运动，连杆工作时，主要承受气体压力和往复惯性力所产生的交变载荷，要求它应有足够的疲劳强度和结构刚度，同时由于连杆既是转动零件，又是运动件不能单靠加大尺寸来提高其承载能力，须综合材料选用、结构设备。1.2 零件的工艺分析从零件图上看，该零件是典型的零件，结构比较简单，其主要加工的面有112、50、36、的圆柱端面面，90、35、25的内孔表面，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

5、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、25内孔圆柱表面对为0.0085mm, 35孔内表面的圆柱度为0.0085mm并相对于90的孔的内表面A的平行度为0.02mm，热处理方面需要调质处理，到226271HBS，保持均匀。 通过分析该零件，其布局合理，方便加工，我们通过径向夹紧可保证其加工要求，整个图面清晰，尺寸完整合理，能够完整表达物体的形状和大小，符合要求。2

6、. 工艺规程设计2.1 确定毛坯的制造形式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。零件材料为45，在工作过程中经常受到冲击性载荷，采用这种材料零件的强度也能保证。由于零件成批生产，而且零件的轮廓尺寸不大，选用锻造，锻造精度为2级，能保证锻件的尺寸要求，这从提高生产率和保证加工精度上考虑也是应该的。2.2基准面的选择粗基准选择应当满足以下要求：（1）粗基准的选择应以加工表面为粗基准。

7、（2） 选择加工余量要求均匀的重要表面作为粗基准。（3） 应选择加工余量最小的表面作为粗基准。这样可以保证该面有足够的加工余量。（4） 应尽可能选择平整、光洁、面积足够大的表面作为粗基准，以保证定位准确夹紧可靠。（5） 粗基准应避免重复使用，因为粗基准的表面大多数是粗糙不规则的。多次使用难以保证表面间的位置精度。工件在加工第一道或最初几道工序时，一般选毛坯上未加工的表面作为定位基准，这个是粗基准，该零件选用底面作为粗基准来加工50、112的端面和耳面。以上选择符合粗基准的选择原则中的余量最小原则。精基准的选择应满足以下原则：（1）“基准重合”原则 应尽量选择加工表面的设计基准为定位基准，避免基

8、准不重合引起的误差。（2）“基准统一”原则 尽可能在多数工序中采用同一组精基准定位，以保证各表面的位置精度，避免因基准变换产生的误差，简化夹具设计与制造。（3）“自为基准”原则 某些精加工和光整加工工序要求加工余量小而均匀，应选择该加工表面本身为精基准，该表面与其他表面之间的位置精度由先行工序保证。（4）“互为基准”原则 当两个表面相互位置精度及自身尺寸、形状精度都要求较高时，可采用“互为基准”方法，反复加工。（5）所选的精基准 应能保证定位准确、夹紧可靠、夹具简单、操作方便。因此以已经加工好的90H6孔和一端面为定位精基准，加工其它表面及孔。2.3制定工艺路线2.3.1加工方法的选择制订工艺

9、路线的出发点，应当是使零件的几何形状、尺寸精度及位置精度等技术要求能得到合理的保证。在生产纲领已确定为成批生产的条件下，可以考虑采用万能型机床配以专用夹具，并尽量使工序集中在提高生产率。除此以外，还应当考虑经济效果，以便使生产成本尽量降下来。同样在该零件的加工方法的选择中，我们考虑了工件的具体情况，一般我们按加工顺序来阐述加工方案： 加工表面表面粗糙度公差/精度等级加工方法112圆柱端面Ra6.3IT6粗铣-精铣面50圆柱端面Ra6.3IT6粗铣-精铣面36圆柱端面Ra6.3IT6粗铣-精铣面90圆柱孔Ra1.6IT6粗镗孔-精镗孔35圆柱孔Ra1.6IT6钻扩-铰孔25圆柱孔Ra1.6IT6

10、钻扩-铰孔2.3.2加工顺序的安排（1）、拟定加工工艺路线工序的安排 1、加工阶段的划分 当零件的加工质量要求较高时,往往不可能用一道工序来满足要求,而要用几道工序逐步达到所要求的加工质量和合理地使用设备、人力,零件的加工过程通常按工序性质不同,可以分为粗加工,精加工两个阶段。 粗加工阶段：其任务是切除毛坯上大部分余量，使毛坯在形状和尺寸上接近零件成品，因此，主要目标是提高生产率，去除内孔，端面以及外圆表面的大部分余量，并为后续工序提供精基准，如加工112、50、36圆柱的端面，孔的内表面精加工阶段：其任务就是保证各主要表面达到规定的尺寸精度，留一定的精加工余量，为主要表面的精加工做好准备，并

11、可完成一些次要表面的加工。如112、50、36端面90、35、25内表面精度和表面粗糙度要求，主要目标是全面保证加工质量。2、基面先行原则 该零件进行加工时，要将端面先加工，再以112下端面、内孔圆柱面为基准来加工，因为112下端面和90内圆柱面为后续精基准表面加工而设定的，才能使定位基准更准确，从而保证各位置精度的要求，然后再把其余部分加工出来。 3、先粗后精 即要先安排粗加工工序，再安排精加工工序，粗车将在较短时间内将工件表面上的大部分余量切掉，一方面提高金属切削效率，另一方面满足精车的余量均匀性要求。 4、先面后孔 对该零件应该先加工平面，后加工孔，这样安排加工顺序，一方面是利用加工过的

12、平面定位，稳定可靠，另一方面是在加工过的平面上加工孔，比较容易，并能提高孔的加工精度，所以对于三孔连杆来讲先加工90孔内圆柱面，做为定位基准再来加工其余各孔。（2）工序划分的确定工序集中与工序分散：工序集中是指将工件的加工集中在少数几道工序内完成每道工序加工内容较多，工序集中使总工序数减少，这样就减少了安装次数，可以使装夹时间减少，减少夹具数目，并且利用采用高生产率的机床。工序分散是将工件的加工分散在较多的工序中进行，每道工序的内容很少，最少时每道工序只包括一简单工步，工序分散可使每个工序使用的设备，刀具等比较简单，机床调整工作简化，对操作工人的技术水平也要求低些。综上所述：考虑到工件是中批量

13、生产的情况，采用工序分散辅助工序的安排：辅助工序一般包括去毛刺，清洗，除锈，检验等。（3）、拟定加工工艺路线根据以上各个零部件的分析以及加工工艺确定的基本原则，可以初步确定加工工艺路线，具体方案如下：方案一工序1：锻造工序2：退火处理工序3：粗铣，精铣工件上表面工序4：粗铣，精铣工件下表面工序5：粗镗，精镗90H6孔工序 6：钻，扩，铰35H6孔工序7：钻，扩，铰25H6孔工序8：去毛刺工序9：检验方案二工序1：锻造工序2：退火处理工序3：粗铣，精铣工件上表面工序4：粗铣，精铣工件下表面工序5：钻，扩，铰35H6孔工序6：钻，扩，铰25H6孔工序7：粗镗，精镗90H6孔工序8：去毛刺工序9：检

14、验工艺方案一和方案二的区别在于方案一把镗孔孔放在了前面，因为镗孔的精度较高，且尺寸要求较为严格，这样我们做钻孔的时间就可以利用镗好的孔做为定位基准，这样能能更好地保证工件钻孔时的位置度要求具体的加工路线如下工序1：锻造工序2：退火处理工序3：粗铣，精铣工件上表面工序4：粗铣，精铣工件下表面工序5：粗镗，精镗90H6孔工序 6：钻，扩，铰35H6孔工序7：钻，扩，铰25H6孔工序8：去毛刺工序9：检验2.4机床设备及其刀具量具的选择因此根据需求对每一工序选择机床如下表工序号加工内容所选机床3粗铣，精铣工件上表面XD60324粗铣，精铣工件下表面XD60325粗镗，精镗90H6孔T716A6钻扩铰35孔Z5257钻扩铰25孔Z525根据各加工表面各工序刀具选择工序号加工内容刀具主要参数3粗铣，精铣工件上表面不重磨损硬质合金套式面铣刀 D=125 B=63 d=40 Z=6 YG8 v=125m/min s=0.2m/z4粗铣，精铣工件下表面不重磨损硬质合金套式面铣刀D=125 B=63 d=40 Z=6 YG8 v=125m/min s=0.2m/z5粗镗，精