机械制造工艺学课程设计-设计连杆盖零件的机械加工工艺规程及工艺装备

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1、机 械 制 造 工 艺 学课 程 设 计 说 明 书设计题目：设计连杆盖零件的机械加工工艺规程及工艺装备全套设计，联系设 计 者： 指导教师： 班级：数控 083 班2011-2-10机械制造工艺学课程设计任务书题目：设计连杆盖零件的机械加工工艺规程及专用夹具内容：（1）零件一毛坯合图 1 张（2）机械加工工艺规程卡片 8 张（3）夹具装配总图 1 张（4）夹具零件图 1 张（5）课程设计说明书 1 份原始资料：该零件图样一张；生产类型为中批生产。班 级：数控 083学 生：李鹏指导老师：司尧华时 间： 2011 年 2 月 10 日目 录序言：设计目的 1 一、零件的分析 1 1、零件的作用

2、2、零件的工艺分析二、确定毛坯，画毛坯零件合图 41、选择毛坯2、确定机械加工余量，毛坯尺寸和公差3、零件的毛坯图（如附图二所示）三、工艺规程设计 6 1、定位基准的选择2、零件表面加工方法的选择3、制定工艺路线四、加工工序设计 81、选择加工设备及工艺装备2、确定工序尺寸五、确定切削用量及基本时间 9 1、时间定额计算 六、夹具设计 9 1、确定设计方案2、计算夹紧力3、定位精度分析参考文献设 计 目 的本次课程设计的目的在于：1.培养学生解决机械加工工艺问题的能力。通过课程设计，熟练运用机械制造技术基础课程中的基本理论以及在生产实习中学到的实践知识，正确地解决一个零件在加工中的定位、夹紧以

3、及工艺路线安排、工艺尺寸的确定等问题，保证零件的加工质量，初步具备设计一个中等复杂程度零件的工艺规程的能力。2.提高结构设计能力。学生通过训练，能根据被加工零件的加工要求，选择高效、省力、经济合理而能保证加工质量的夹具，提高结构设计能力。3.培养学生熟悉并运用有关手册、规范、图表等技术资料的能力。4.进一步培养学生识图、制图、运算和编写技术文件等基本技能。一 、 零 件 的 分 析1、 零 件 的 作 用连 杆 盖 零 件 ， 是 汽 车 上 的 动力连接装置中的主要零件。 20 孔与动力源配合起定心作用。用 81mm 的半圆将动力传至输出装置。 2、 零 件 的 工 艺 分 析此零件为连杆盖

4、合件之二-连杆盖，连杆盖的视图完整，尺寸、公差及技术要求齐全。此零件形状结构较为简单，零件各表面的加工并不困难，但是基准孔 81+0.021 0mm 以及小头孔要求表面粗糙度 Ra1.6偏高。基本思路为先加工大头孔再以其为基准来加工小头孔。在小头孔中间的大的沟槽需要用R67mm 具去加工，同样在加工大头孔内表面的沟槽时也要用特殊的 R25mm 的刀具去加工。此外还应该注意：1.该连杆盖为整体铸造成型，其外形可不在加工。铸件尺寸公差，铸件尺寸公差分为 16 级，由于是中批量生产，毛坯制造方法采用金属模铸造，由机械加工工艺简明手册查得，铸件尺寸公差等级为 13 级。2.连杆大端孔对 A 基准的平行

5、度公差为 0.01mm。3.大端孔两端的台阶面对 B 基准的对称度公差为 0.3mm。4.小端孔中间的沟槽，对基准 B 的对称度为 0.2mm。5.铸件毛坯需要经过人工时效处理。6.材料 QT450-10 。7.采用 2mm 的锯片铣刀加工，也可以改为线切割加工，该道工序使的连杆大孔为一个不完整的半圆。若采用线切割可减小加工缺陷，但是采用铣刀可以节约加工时间。由于加工为中批量生产所以采用铣刀加工。8.连杆大小头孔平行度的检验，可采用穿入专用心轴，在平台上用等高的V 型块支撑连杆大头孔心轴，测量大头孔心轴在最高位置时两端的差值，其差值一半即为平行度误差。二、确 定 毛 坯 ， 画 毛 坯 零 件

6、 合 图 （ 附 图 二 ）1、 选 择 毛 坯根据零件材料确定毛坯为铸件。为保证质量，减少加工质量，采用砂型铸造造。这种铸件的精度，表面质量好，铸件的形状也可复杂一些，加工余量小，铸件的材料组织分布比较有利，因而机械强度较高，因此零件材料确定毛坯为铸件。根据第一章有关表格及铸造工手册,确定外表面单边加工余量为34mm。2、 确 定 机 械 加 工 余 量 ， 毛 坯 尺 寸 和 公 差参 考 文 献 1： 查 表 2-3、 表 2-4 确 定 确定外表面单边加工余量为34mm。根据表 1-18，端面加工余量确定为 4mm。参 考 文 献 1表 2.3， 用 查 表 法 可 得 铸 件 主 要

7、 尺 寸 的 公 差 ， 如 表 2-1 所 示 。表 2-1 主 要 毛 坯 尺 寸主 要 加 工 尺 寸 零 件 尺 寸 总 余 量 毛 坯 尺 寸 备 注 20 孔 20 5 10 81 孔 81 5.5 70零件厚度 43 2 47大端耳座厚度 21.5 2.5 24 40 外 圆 柱 面 45 5 5015mm 槽 15 15 03、 零 件 的 毛 坯 图 （ 如 附 图 二 所 示 ）三 、 工 艺 规 程 设 计1、 定 位 基 准 的 选 择精 基 准 的 选 择 ： 连 杆 盖 为 铸 造 零 件 ，大圆的轴线是其设计基准也是装配基准，为避免由于基准不重合而产生的误差，大圆

8、的轴线为定位基准，遵守“基准重合”的原则。所以选用大圆的轴线为精基准，应先进行加工，因此应选圆孔 20 为粗基准。粗 基 准 的 选 择 : 连 杆 盖 为 铸 造 零 件 所 以 加 工 时 应 该 根 据 “基 面 先 行 ”原则 ， 先 加 工 精 基 准 面 ， 所 以 选 用 10 圆 孔 面 为 粗 基 准 面 ， 采 用 此 种 方 法 加 工 ，夹 紧 方 案 简 单 可 靠 ， 操 作 方 便 。2、 零 件 表 面 加 工 方 法 的 选 择该 零 件 的加工面有内孔、端面、小孔及槽等，材料为 QT450-10。参考有关资料，其加工方法的选择如下：毛坯的大端两端面应该互为基

9、准加工，表面粗糙度为 Ra3.2，需粗铣-半精铣。大端孔 81mm：内表面粗糙度为 Ra1.6，需进行粗镗-精镗。小端孔 20：内表面粗糙度为 Ra1.6，需进行扩-半精铰。大端孔内沟槽：表面粗糙度为 Ra6.3，一次成型磨即可。切割面：表面粗糙度为 Ra1.6，需精铣。两台阶面；底面为 Ra6.3，侧面为 Ra1.6，故采用粗铣台阶面后，对则面进行精铣并保证距离尺寸 94mm，以及对称度 0.3mm A。两个螺纹孔的加工：钻-铰孔。小端孔的大沟槽采用 R67mm 的成型铣刀去加工。大端孔内表面的沟槽采用 R25 的砂轮磨削。小端孔里面的够槽用精细的镗刀加工。在将连杆盖毛坯从大孔孔中间切开的时

10、候采用 2mm 的锯片铣刀。3、 制 定 工 艺 路 线连杆的加工工艺路线一般是先进行外形的加工，再进行孔、槽等加工。连杆的加工包括各侧面和端面的加工。按照先加工基准面及先粗后精的原则，连杆盖加工可按下面工艺路线进行。又因为此零件要求小批量生产，所以工序安排要求较集中。工序 10：铸造毛坯。工序 20：无损探伤，查是否有夹渣，气孔，疏松等缺陷。工序 30：清理毛刺、飞边，涂漆。工序 40：人工时效处理。工序 50：划杆身中心线，以及大小端孔的中心线。工序 60：按线加工，粗、精铣连杆大小端两平面，互为基准，保证尺寸 43mm。工序 70：重划大小端孔中心线，并选择一个面为基面。 工序 80：以

11、基面定位，按线找正，粗镗大小头孔，分别为 780.05mm, 170.05mm.工序 90：以基面定位，按线找正，精镗大端孔到 81mm。并定其轴线为基准A。工序 100：以大端孔、基面定位，借助侧面装夹工件，精镗小头孔至 20mm。并保证中心距为 85mm，以及对基准 A 的平行度为 0.01mm。工序 110：磨大端孔内表面的沟槽 砂轮 R25mm，磨削深度 2.5mm。车倒角 1*45度。工序 120：以基面、侧面和小端孔定位装夹工件，按照大端孔的中心线用锯片铣刀将连杆切开，并对连杆做好标记。工序 130：以基面、连杆体侧面和分割面装夹工件，铣削两个台阶面，保证台阶面的距离为 94mm，

12、深度 3.5mm，以及对基准 A 的对称度为 0.3mm。钻两边的底孔 10mm，保证中心距为 1100.15。工序 140：由钳工铰孔 2-M12-6H。工序 150：以连杆分割面、基面定位装夹，铣削沟槽宽 15mm，R67mm 的盘形铣刀。对基准 A 的对称度为 0.01mm。工序 160：用微型铣刀铣内沟槽 直径 21mm，宽 1.1mm，两沟槽距离 37mm。工序 170：车倒角 0.5*45 度。工序 180：检查各个部分的尺寸和精度。工序 190：组装入库。四 、 工 艺 设 计1、 选 择 加 工 设 备 及 工 艺 装 备由 于 生 产 类 型 为 中 批 量 生 产 ， 故

13、加 工 设 备 宜 以 通 用 机 床 为 主 ， 辅 以 少 量 专用 机 床 。 其 生 产 方 式 为 以 通 用 机 床 加 专 用 夹 具 为 主 ， 辅 以 少 量 专 用 机 床 的 流 水生 产 线 。 工 件 在 各 机 床 上 的 装 卸 及 各 机 床 间 的 传 送 均 有 人 工 完 成 。工 序 一 ： 粗、精铣连杆大小端两平面， 考 虑 到 工 件 的 定 位 夹 紧 方 案 及 夹 具 结构 设 计 等 问 题 ， 应 选 铣 床 ， 故 选 常 用 的 X5020B 型 立 式 铣 床 。 选 A 类可转位面铣刀（ 参 考 文 献 1表 3-23） 、 专 用

14、 夹 具 和 游 标 卡 尺 。工 序 二 ： 粗镗精镗 81， 选 用 在 卧 式 镗 床 上 加 工 ， 故 选 用 T611A 型 卧 式 镗床 。 选 用 单 刃 镗 刀 （ 参 考 文 献 1表 3-4） ,专 用 夹 具 和 游 标 卡 尺 。工 序 三 ： 粗镗精镗 20， 选 用 在 卧 式 镗 床 上 加 工 ， 故 选 用 T611A 型 卧 式 镗床 。 选 用 单 刃 镗 刀 （ 参 考 文 献 1表 3-4） ,专 用 夹 具 和 游 标 卡 尺 、 千分 尺 。工 序 四 ： 粗 磨削大端孔内表面的沟槽， 选 用 的 机 床 应 使 用 范 围 较 广 为 宜 ，

15、故 选常 用 的 M2110 内 圆 磨 床 ， 选 R25mm 砂轮（ 参 考 文 献 3表 3-35） 游 标 卡尺 、 千 分 尺 。工 序 五 ： 粗 铣精铣大端面槽， 应 选 用 卧 式 铣 床 ， 故 选 常 用 的 X6012 型卧式铣床即 能 满 足 加 工 要 求 。 选 用 锯 片 铣 刀 （ 参 考 文 献 1表 3-14） ， 专 用夹 具 、 游 标 卡 尺 。工 序 六 ： 粗 铣两台阶面， 应 选 用 立 式 铣 床 ， 故 选 常 用 的 X5020B 型立式铣床选用 D=16mm 高 速 钢 直 柄 倒 角 刀 （ 参 考 文 献 1表 3-17） 专 用 夹 具 ， 游标 卡 尺 。工 序 七 ： 钻两台阶面上螺纹底孔，扩孔，并铰螺纹， 可 在 钻 床 上 加 工 ， 故 选Z512A 立式钻床， 选 用 莫 氏 锥 柄 麻 花 钻 （