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1、 目录 此处文档有重要部分删减（本文档附有CAD图等详细附件）摘要2一、课程设计任务书32、 零件的工艺分析3三、工艺设计5四、钻孔专用夹具设计32五、设计心得体会37六、参考文献39摘要工艺工装的课程设计时对机械专业基本的结构分析与应用能力的一次很好的实战训练。此次课程设计对给定的连杆盖零件图的作用进行了分析，并用过结构及其实际应用方法进行了尺寸与精度分析确定了基本的加工思路。同时参考了其他类似的工件结构进行了工艺规程设计分析明确了定位基准的几种方法并结合基本的工艺安排原则进行了对比分析，列出来了几种不同的工艺加工方案。在工艺加工过程中选择了零件各个表面的加工方法，确定了工序加工余量，工序尺
2、寸，公差等的相关制造要求。最后根据前面总结的定位基准等要求通过三维软件Solidworks进行夹具的三维造型并通过软件的三维与二维交互功能制作对应的CAD工程图，并进行后续完善与总结。关键词；加工工艺、工艺分析；三维设计ABSTRACTThe curriculum design process equipment of machinery basic structure analysis and application of the ability of a good combat training. Link the curriculum design for a given cover p
3、arts of the map is analyzed, and using the structure and its practical method was used to determine the processing idea is analyzed size and precision. Several methods of the reference to the other similar workpiece structure is analyzed and design procedure of the locating datum are analyzed accord
4、ing to the basic principles of the process planning, listed several different processing scheme. The processing method of the surface of the parts in process, determine the process of machining allowance, process size, related manufacturing tolerances and requirements. CAD engineering drawing three-
5、dimensional modeling based on the locating datum requirements by 3D software Solidworks and make the corresponding fixture by 3D and 2D interactive function of the software, and subsequent improvement and summary.Keywords： process analysis, process; three dimensional design连杆盖零件的机加工工艺规程及工艺装备设计一、课程设计
6、任务书1、绘制零件图 1张2、绘制毛坯图 1张3、填写零件机械加工工艺规程卡片 1套（包括：机械加工工艺过程卡片1套，机械加工工序卡片1份）4、 机床夹具装配图 1张5、 夹具体零件图 1张6、编写零件课程设计说明书 1份二、零件的工艺分析1、零件的作用和结构特点：连杆是发动机主要的传动机构之一，它将活塞与曲轴连接起来，把作用于活塞顶部的膨胀气体压力传动给曲轴，使活塞的往复直线运动可逆的转化为曲轴的回转运动，以输出功率。连杆是一种变截面的连杆体，由从大头到小头逐步变小的工字型截面的连杆体及连杆盖、螺栓、螺母等组成。虽然由于发动机的结构不同，连杆的结构也略有差异，但基本上都由活塞销孔端（小头）、
7、曲柄销孔端（大头）及杆身三部分组成。 连杆大头孔套在曲轴的连杆轴颈，与曲轴相连，内装有轴瓦。为了便于安装。大头孔设计成两半。然后用连杆螺栓连接。连杆小头与活塞销相连，小头压入耐磨的铜衬套，孔内设有油槽，小头顶部有油孔。以便使曲轴转动时飞溅的润滑油能流到活塞销的表面上，起润滑作用。为了减少惯性力，连杆杆身部位的金属重量应当减少，并且要有一定的刚度，所以杆身部位是不加工的。在毛坯制造时，杆身的一侧作出定位标记，作为加工及装配基准。连杆在工作中主要承受一下三种动载荷：1. 汽缸内的燃烧力（连杆受压）2. 活塞连杆组的往复运动惯性力（连杆受拉）3. 连杆高速摆动时产生的横向惯性力（连杆受弯曲应力）为了
8、保证工作时连杆的一些危险点（螺栓、杆身或大端端盖等）不发生断裂，将其设计成如上图所示结构。该结构不仅重量轻、刚度大，而且有足够的疲劳强度和冲击韧性。2. 零件尺寸分析本次设计的连杆盖零件结构主要成半圆形弧面，弧面界面形状内部成圆型，外侧圆弧为球形，两侧各有两个安装搭子并配有对应安装孔，可以供该连杆盖与连杆相互连接。同时在弧面内部有小型槽。图1.1连杆盖三维图零件的主要结构尺寸特点是大头中心内孔直径为81（+0.02,0）需要与连杆体进行同时加工保证同心度与圆度。左右槽面距离94（+0.035,0），深度3.5（0，-0.05），粗糙度要求6.3；左右两侧搭子分别分布有2-12.5安装直孔，底部
9、孔面为直径21深度1；零件厚度尺寸为43（-0.20，-0.05），表面粗糙度为6.3.。弧形内部槽宽度8（+0.10,0），定位尺寸为5（0，-0.20）.加工粗糙度为6.3.图1.2 连杆盖CAD图三、工艺设计1、生产纲领、确定生产类型此零件为连杆盖，由设计任务书要求，此零件要求可知该零件的生产纲领为3000-5000件/年，结合生产实际，所以连杆盖的生产类型为成批的中批生产类型。2、毛坯的选择与毛坯图说明在各类机械中，连杆盖为传动件，由于其在工作时处于运动中，经常受冲击和高压载荷，要求具有一定的强度和韧性。该零件的材料选择QT450-10，零件的轮廓尺寸不大，形状不是很复杂，为成批量生产
10、模型，从减少加工难度来说，经查机制工艺手册，毛坯采用铸造成型。因为零件形状并不复杂，但为减少加工时的切削用量和提高生产效率，节约毛坯材料，毛坯形状可以与零件形状接近。第一种毛胚方法是采用连杆盖与连杆主体连铸的方法，第二种方法是对连杆盖单独铸造成型。连铸的方法可以节约铸造金属型，只采用一个模型即可同时有利于节约下料成本，但是后续需要增加对应工序将毛胚切断。所以相比之下，单独铸造后采用合理工序比较简化，同时与连杆主体拼合后加工同样是不受应影响的。 确定机械加工余量，及毛坯尺寸。1）确定机械加工余量铸件质量：零件表面无明显的裂纹等缺陷。加工精度：零件各表面为一般加工精度。机械加工余量。根据铸件质量、
11、形状，以及各个加工部位的要求毛坯尺寸和余量如下，加工表面基本尺寸mm毛坯尺寸mm单边总加工余量mm大头孔直径81752零件厚度43493铸造圆角R3-R5技术要求：1.毛胚金属型铸造后去毛倒钝2.粗加工需要人工时效处理3.铸造所放余量需要照顾各面均匀4.小孔不进行铸造防止过薄加大应力集中现象确定机械加工余量，及毛坯尺寸。见毛坯图。图1.3毛胚图3、工艺路线的确定1）粗基准的选择第一道工序为粗铣两平面，为保证尺寸43左右侧面两平面有均匀的加工余量，采用互为基准。先选取有标识一侧的平面为粗基准来加工另一平面，然后以加工过的平面为基准加工没有标识一侧的平面，并在以后的大部分工序中以此平面作为精基准I
12、来定位，这样作为精基准的平面有较好的表面质量。精基准的选择由于尺寸43左右两平面面积大、精度高、定位准确、夹紧可靠，所以大部分工序选用其一个指定的平面为精基准，以及大头孔内圆柱面内径81作为精基准。这不仅是基准统一而且减小了定位误差。3）各表面加工方法的确定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（1）毛坯的两端面应该互为基准加工，表面粗糙度为Ra6.3，需粗铣-精铣（机械制造基础 表6-8）。（2）大头孔mm：内表面粗糙度为Ra1.6，需进行粗镗-半精镗-精镗（机械制造基础 表6-7）。 大头孔内沟槽：表面粗糙度为Ra6.3，一次成型
13、铣即可。（3）两台阶面；底面为Ra6.3，侧面为Ra1.6，故采用粗铣台阶面后，对侧面进行精铣并保证距离尺寸94 0（ +0.035,0）mm，以及对称度0.3mm A（机械制造基础 表6-8）。（4）大头孔内表面的沟槽采用R25的成型铣刀。（5）两侧孔12.5可以采用专用夹具加工，粗糙度为6.34）工序的顺序安排连杆平面和连杆孔将多次作为定位以及装夹基准，为了让连杆盖可以迅速加工出后续的需要使用的内孔81这一定位基准，需要对连杆盖的厚度尺寸43两面首先加工完成精基准加工。同时对左右侧台阶面94（+0.035）进行加工作为定位基准面。这样后续可以记性孔的加工，同时也为连杆盖与连杆拼合后加工内孔
14、81做好了定位与装夹的准备。 5）工序集中与分散根据工序集中的原则，铣台阶面和配合面工序，钻安装孔工序，精铣结合面工序的装夹方式和机床类似，故集中处理；精镗大头孔工序和铣轴瓦槽工序的装夹方式相同，故集中处理；精镗小头孔工序及粗镗卡簧槽工序的装夹方式与机床相同，故集中处理。根据先面后孔，先主后次的原则，以上工序按以上所述的先后顺序排列，根据先粗后精的原则，精加工工序主要被安排在后面加工，而基面作为安装定位基准需要首先加工。6）加工设备与工艺装备的选择 机床的选择工作的对加工质量，生产率和经济性有很大的影响，为使所选的机床能满足工序的要求，必须综合考虑机床的工作精度、加工精度、功率、机床工作区的尺寸等因素。根据以上的图示的分析，现有的生产设备及零件自身的尺寸、形状、位置精度的要求，各工序机床选择如下所示：a.工序60 为粗铣精铣平面要求不高普通铣床就可以。选用立式铣床XA5032型 此处文档有重要部分删减（本文档附有CAD图等详细附件）要求，且较常见故T68镗床即可e.工序110钻孔攻丝用Z525。
