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1、机械制造工艺学课程设计说明书题目：设计“摇臂连杆”零件的机械加工工艺规程（大批生产） 院、系别 物 理 与 机 电 工 程 学 院 班 级 2009 级机械设计制造及其自动化(2)班 姓 名 陈诗源 学 号 20090663248 指导老师 邓 志 勇 三 明 学 院2012 年 6 月 8 日 目 录机械制造工艺学课程设计任务书.序 言.11 零件分析.21.1 零件的生产类型及生产纲领.21.2 零件的作用 .21.3 零件的工艺分析.22 铸造工艺方案设计.32.1 确定毛坯的成形方法.32.2 确定铸造工艺方案.32.3 确定工艺参数.33 机械加工工艺规程设计43.1 基面的选择.4
2、3.2 确定机械加工余量及工序尺寸.63.3 确定切削用量及基本工时.12 i4 总结.36参考文献.36 机械制造工艺学课程设计任务书设计题目： 设计“摇臂连杆”零件的机械加工工艺规程（大批生产）设计要求： 1.锐边倒钝2.表面发蓝或其他防锈处理3.材料 45 刚设计内容： 1.熟悉零件图2.绘制零件图（1 张）3.绘制毛坯图（1 张）4.编写工艺过程综合卡片(1 张)5.工序卡片（10 张）6.课程设计说明书（1 份）2012 年 5 月 28 日 0序 言机械制造工艺学课程设计是在我们学完了机械制造技术基础和机械制造工艺学等课程之后进行的。这是我们对所学各课程的一次深入的综合性的总复习，
3、也是我们在走进社会工作岗位前的一次理论联系实际的训练。因此，它在我们的大学课程学习中占有重要的地位。通过这次课程设计,我深深地体会到了千里之行始于足下 的真正含义 ,我今天认真的学习课程设计,学会脚踏实地的进行这第一步,就是为了明天能稳健地在社会中奔跑奠定基础。本着力求与生产实际相结合的指导思想，本次课程设计达到了综合运用基本理论知识，解决实际生产问题的目的。由于个人能力所限、实践经验少、资料缺乏，设计尚有许多不足之处，恳请老师给予指教。11 零件分析1.1 零件的生产类型及生产纲领生产纲领是企业在计划期内应当生产的产品产量和进度计划。在本次课程设计题目中，已知该零件的生产类型为大批生产。并确
4、定该零件的年生产纲领大约为 5000(件/ 年)。1.2 零件的作用本次课程设计题目给定的零件是摇臂连杆,摇臂连杆的作用是连接活塞与曲轴，并传递两者之间的作用力。使活塞的往复运动转换为曲轴的旋转运动。连杆由小头、杆身、大头三部分组成。连杆小头和活塞销连接，小头孔内压有减磨青铜衬套。连杆大头与曲轴的连杆轴颈相连，连杆轴承盖用螺栓与大头的上半部分连接。为了减少摩擦，延长连杆轴颈的寿命，连杆大头孔中装有两个半圆形的薄壁连杆轴瓦。1.3 零件的工艺分析该零件主要加工面有平面、外圆面、孔和键槽，是一个形状比较简单的零件，可通过铣以及钻来获得。加工个参数如下：车 48 外圆面 铣48上端面、铣98和30上
5、端面铣底端面、钻，扩，铰 35 孔铣 98 左侧面、 铣高 30 的槽钻 98 上端面 3-13 的孔 在 13 上锪孔 22 深 6钻 98 上端面 2-10 的孔有以上的分析可知，可以先加工圆柱外圆面，再加工端面，然后借助圆柱表面、已加工圆柱2中心线为基准加工其他表面。这样子对于后续的加工，其精度要求更加容易得到保证。2 铸造工艺方案设计2.1 确定毛坯的成形方法摇臂连杆是一种常用的连杆类零件，材料为 45 钢，要求具有一定的强度。由于零件轮廓尺寸不大，形状也不复杂，在使用过程中主要承受的是扭矩。并且该零件为大批生产，采用铸造生产比较合适，故可采用铸造成形。此外应尽可能选择各种已标准化、系
6、列化的通用刀具、通用量检具及辅助工具加工及检验工件。2.2 确定铸造工艺方案2.2.1 铸造方法的选择根据铸件的尺寸较小，形状比较简单，而且选用 45 钢为材料，铸件的表面精度要求不很高，并且为大批量生产， （参考机械工程师手册第三篇第 2 节）选用砂型铸造。2.2.2 造型的选择因铸件制造批量为大批生产（参考机械工程师手册第三篇第 2 节） ，故选 用砂型机器造型。2.2.3 分型面的选择选择分型面时要尽可能消除由它带来的不利影响，本零件选择最大的截面作为分型面。这样有利于铸件的取出。2.3 确定铸造工艺参数2.3.1 加工余量的确定按机械砂型铸造，查机械制造工艺设计简明手册表 2.2-5，
7、查得铸件尺寸公差等级为810，加工余量等级为 H，按 9 公差等级制造，则单侧加工余量为 3.5mm，双侧加工余量为33mm，则可推出毛坯总尺寸。2.3.2 拔模斜度的确定零件总体长度小于 200mm（包括加工余量值在内） ，采用分模造型后铸件的厚度很小，靠松动模样完全可以起模，故可以不考虑拔模斜度。2.3.3 收缩率的确定通常，45 钢的收缩率为 1.3%2% ，在本设计中铸件取 2% 的收缩率2.3.4 不铸孔的确定为简化铸件外形，减少型芯数量，直径小于 25mm 的孔均不铸出，而采用机械加工形成。2.3.5 铸造圆角的确定为防止产生铸造应力集中，铸件各表面相交处和尖角处，以 R =2mm
8、4mm 圆滑过渡。3 机械加工工艺规程设计3.1 基面的选择基面选择是工艺规程设计中的重要工作之一，基面选择得正确合理，可以使加工质量得到保证，生产率得到提高。否则，加工过程中会问题百出，甚至造成零件大批量报废，使生产无法正常进行。3.1.1 粗基准的选择 对于一般的轴类零件而言，以外表面作为粗基准是合理的。通常选取零件上不加工表面作为粗基准，在未加工底端面时，选择底端面为粗基准。根据粗基准选择原则中，保证相互位置要求的原则，利用 48mm 外圆面定位，钻孔 35mm。3.1.2 精基准的选择 4主要考虑的是基准的重合问题。当设计与工序的基准不重合时，因该进行尺寸换算。3.1.3 制订工艺路线
9、生产为大批量生产，故采用万能机床配以专用夹具，并尽量使工序集中来提高生产率。同时还可降低生产成本。工艺路线方案一：I 铸造 铸造II 时效处理 时效处理III 车 车 48外圆面 HIV 铣 铣 48上端面 JV 铣 铣 30上端面 K 和 98上端面 IVI 铣 铣底端面 I1和 K1VII 钻 钻，扩，铰 35孔VIII 铣 铣 98左侧面、倒角1IX 铣 铣高30的槽X 钻 钻 98上端面3-13的孔及右侧的 13孔XI 钻 在 13上锪孔 22深6XII 钻 钻 98上端面2-10的孔XIII 检验 检验，入库5图 3-1 摇臂连杆图工艺路线方案二：I 铸造 铸造II 时效处理 时效处
10、理III 铣 铣 48上端面IV 铣 铣 98和 30上端面V 铣 铣底端面VI 钻 钻，扩，铰 35孔VII 铣 铣 98左侧面、倒角VIII 钻 钻 98上端面3-13的孔及右侧 13的孔IX 钻 在 13上锪孔 22深6X 钻 钻 98上端面2-10的孔XI 检验 检验，入库。63.1.4 工艺方案的分析：工艺方案一和方案二的区别在于方案二没有铣高 30 的槽以及没有车 48 外圆面，从零件图上可以看出，高 30 的槽粗糙度 6.3，有精度要求的，需要加工，而且 48 外圆面有一定精度要求，需要加工。这两个工序需要加工。这样我们保证整个零件的加工精度要求。综合考虑我们选择方案一。3.2
11、确定机械加工余量及工序尺寸根据以上原始资料及机械加工工艺，分别确定各加工表面的机械加工余量、工序尺寸如下：3.2.1 车48外圆面根据外圆面的精度要求，查机械加工工艺师手册表4-10，得可用半精车达到要求精度，外圆面参照机械制造工艺设计简明手册 ，确定工序尺寸，余量为3mm；可先粗车，后半精车。分两次走刀。具体工序尺寸如表3-1所示表 3-1 工序尺寸表 工序间工 序名 称工序间余量/mm 经济精度/ um表面粗糙度/ u工序间尺寸/mm工序间尺寸公差/mm半精车 1 H10 Ra3.2 48 0.1-48粗 车 2 H11 Ra3.2 50 .6-5毛 坯 CT9 Ra25 54 02.-3
12、.2.2 铣 48 上端面根据端面的精度要求，查机械加工工艺师手册 ，得可用半精铣达到要求精度，端面参照机械制造工艺设计简明手册 ，确定工序尺寸，余量为单侧余量 3.5mm，具体工序尺寸如表 3-27所示。表 3-2 工 序 尺 寸 表工序间工 序名 称工序间余量/mm 经济精度/ um表面粗糙度/ u工序间尺寸/mm工序间尺寸公差/mm半精铣 3.5 H8 48 039.-48毛 坯 CT9 Ra25 51.5 0.2-153.2.3 铣 98 上端面根据 98 上端面的精度要求，查机械加工工艺师手册得可用半精铣达到要求精度，端面参照机械制造工艺设计简明手册 ，确定工序尺寸，余量为 3mm；
13、具体工序尺寸如表 3-3 所示。表 3-3 工 序 尺 寸 表工序间工 序名 称工序间余量/mm 经济精度/ um表面粗糙度/ u工序间尺寸/mm工序间尺寸公差/mm半精铣 3.5 H10 Ra6.3 98 014.-98毛 坯 CT9 Ra25 101.5 5.23.2.4 铣 30 上端面根据30上端面的精度要求，查机械加工工艺师手册得可用半精铣达到要求精度，端面参照机械制造工艺设计简明手册 ，确定工序尺寸，余量为3.5mm.具体工序尺寸如表3-4所示。表 3-4工 序 尺 寸 表工 序名 称工序间余量/mm工序间 工序间尺寸/mm工序间尺寸公差/mm8经济精度/ um表面粗糙度/ u铣
14、3.5 H10 30 014.-3毛 坯 CT9 Ra25 33.5 8.-53.2.5 铣底端面至尺寸18mm根据底端面的精度要求，查机械加工工艺师手册得可用半精铣达到要求精度，端面参照机械制造工艺设计简明手册 ，确定工序尺寸，余量为3mm，具体工序尺寸如表3-5所示。表 3-5 工 序 尺 寸 表工序间工 序名 称工序间余量/mm 经济精度/ um表面粗糙度/ u工序间尺寸/mm工序间尺寸公差/mm半精铣 3.5 H8 Ra3.2 18 02.18毛 坯 CT9 Ra25 21.5 7.53.2.6 铣底端面至尺寸75mm根据底端面的精度要求，查机械加工工艺师手册得可用半精铣达到要求精度，端面参照机械制造工艺设计简明手册 ，确定工序尺寸，余量为3mm，具体工序尺寸如表3-6所示。表 3-6 工序尺寸表工序间工 序名 称工序间余量/mm 经济精度/ um表面粗糙度/
