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1、机械制造工艺学课程设计说明书题目：设计“连杆支座”零件的机械加工工艺规程（大批生产） 院、系别 机 电 学 院 班 级 2012 级机械电子（2）班 姓 名 李浩 学 号 1211113021 指导老师 谢明红 三 明 学 院2011 年 月 日目 录机械制造工艺学课程设计任务书.1 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63.1基面的选择.63.2确定机械加工序尺寸及基本工时.94 夹具选用.295 总结.30参
2、考文献.31机械制造工艺学课程设计任务书设计题目：设计“连杆支座”零件的机械加工工艺规程（大批生产）设计要求： 1、未注明铸造圆角R32、锐边倒钝3、材料：HT150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（17张）6.课程设计说明书（1份）2015年7月21日 1 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。由于连杆支座轮廓尺寸小，属于轻型零件。因此，该零件的年生产纲领大于5000(件/年)。1.2 零件的作用题目所
3、给定的零件时连杆支座。它的主要作用是用来连接、支撑、固定作用。要求零件的配合要符合精度和位置要求。1.3 零件的工艺分析由老师所给的零件图可得知，该零件的材料为HT150。根据所学的机械工程材料可知该材料具有良好的铸造性能，工艺简单，铸造应力小，不用人工时效处理，减震性优良，并有一定的机械强度，适用于承受中等应力中工作的零件。为此，以下是连杆支座需要加工的表面以及加工表面之间的位置要求：1、支座孔45与以及与此相通的16的孔、M12螺纹孔2、连杆上的通孔123、连杆支座底面A面、上端面G面、16的孔端面N面、M12螺纹孔端面J面、连杆阶梯轴表面C面及端面E面M面，支座中心线与支座底A面的垂直度
4、误差为0.01mm，连杆阶梯轴中心线与支座底A面的平行度误差为0.01mm。4、其余表面和孔通过铸造直接获得。由以上分析可知，可以先粗加工支座下端面A面，然后以此作为基准加工其他需要加工的孔和表面，并且保证位置精度要求。根据各加工方法的经济精度及机床所能达到的位置精度，并且此连杆支座零件没有复杂的加工曲面，所以根据上述技术要求采用常规的加工工艺均可保证。2 铸造工艺方案设计2.1 确定毛坯的成形方法根据机械制造工艺学课程设计任务书的要求可知，该连杆支座零件的生产纲领为大量生产。为提高生产效率、保证加工精度，另外灰铸铁属于脆性材料，故不能锻造和冲压而应该采用浇铸成型，这同时也符合了零件的技术要求
5、。查实用机械加工工艺手册第190页表3-10,选用铸件为砂型造型尺寸公差等级为CT=10。2.2 确定铸造工艺方案2.2.1铸造方法和造型的选择已知，该零件为铸件，生产纲领为大批量生产，根据金属工艺学可知该毛坯零件的铸造方法选用砂型机器造型。由于铸件从开始铸造到铸造出成型零件，该零件存在很多的内应力，为了保证铸件的质量，在铸造后需安排人工进行时效处理。在时效处理后，要对铸件进行涂料，以免铸件表面被破坏。2.2.2 分型面的选择在零件铸造过程中要选择好分型面是非常重要的，如果选择不好的话，不仅仅是影响铸件的质量，而且还会使制模、造型、造芯、合型或清理等工序复杂化，甚至还可增加机械加工工作量。因此
6、，分型面的选择应能在保证铸件质量的前提下，尽量简化工艺，节省人力物力。2.3 确定铸造工艺参数2.3.1加工余量的确定根据实用机械零件工艺性手册P190表3-10成批和大批量生产的尺寸公差等级查得该铸造尺寸公差等级为CT810。表2.2-4可以确定各表面的加工余量如下表所示：表2-1毛坯图的基本尺寸及加工余量加工表面代号基本尺寸加工余量等级加工余量数值说明端面A面154108mm单侧加工外圆面C面32105mm双侧加工端面E面94105.5mm单侧加工端面G面80105.5mm单侧加工内孔F45105mm孔降一级双侧加工J面154108mm单侧加工端面M 面84105.5mm单侧加工端面N面4
7、4105mm单侧加工图3-1 连杆支座各表面标注2.3.2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，HT150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 =2mm4mm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。基面选择得正确与合理
8、，可以使加工质量得到保证和提高，同时，生产率也得到提高。否则，加工工艺过程中会出现很多问题，更有甚者，还会造成零件的大批报废，使生产无法正常进行，并且给企业带来巨大损失。3.1.1 粗基准的选择 对于一般的轴类零件而言，以外圆作为粗基准是完全合理的。对于本零件来说，应尽可能选择不加工表面为粗基准。按照有关粗基准的选择原则（即当零件有不加工表面时，应以这些不加工表面作粗基准，若零件有若干个不加工表面时，则应以与加工表面要求相对位置精度较高的不加工表面作粗基准）根据这个基准选择原则和在设计过程中所考虑的要求，选择零件的重要面或重要孔做基准。在保证各加工面均有加工余量的前提下，使重要孔或面的加工余量
9、尽量均匀，同时，还要保证定位夹紧的可靠性，装夹的方便性，减少辅助时间，所以60外圆面作为粗基准。3.1.2 精基准的选择 主要应该考虑基准重合的问题。当设计基准与工序基准不重合时，应该进行尺寸换算。在装夹连杆支座时，连杆支座的下端面既是定位基准又是设计基准，用它作为精基准，能使加工遵循基准重合的原则。孔的加工及左右两端面都采用底面做基准，这使得工艺路线又遵循“基准统一”的原则，下端面的面积比较大，定位比较稳定，夹紧方案也比较简单、可靠、操作方便。3.1.3 制订工艺路线根据零件的几何形状、尺寸精度及位置精度等技术要求，以及加工方法所能达到的经济精度。除此之外，还应当考虑经济效果，以便使生产成本
10、尽量下降。查机械制造工艺设计简明手册第20页表1.4-7、1.4-8、1.4-11，选择零件的加工方法及工艺路线方案如下：方案一：工序I 铣100端面A面；工序II 倒角1X45工序III 铣60端面G面；工序IV 镗45孔（不到尺寸）工序V 精镗45孔，倒角1X45；工序VI 粗车32外圆面C面；工序VII 半精车32外圆面C面；工序VIII 粗磨32外圆面C面；工序IX 精磨32外圆面C面；工序X 钻、扩、铰12孔至图样尺寸；工序XI 铣32端面M面工序XII 铣48端面E面工序XIII 倒角1X45工序XIV 铣20X20端面J面工序XV 钻M12螺纹底孔10工序XVI 攻螺纹M12工序
11、XVII 粗铣28端面N面工序XVIII 半精铣28端面N面工序XIX 精铣28端面N面工序XX 钻、扩、铰16孔工序XXI 检查方案二：工序I 铣100端面A面工序II 钻、扩、铰45孔至图样尺寸；工序III 钻、扩、铰16孔工序IV 铣60端面G面工序V 倒角两个1X45工序VI 钻M12螺纹底孔10工序VII 攻螺纹M12工序VIII 粗铣28端面N面工序IX 半精铣28端面N面工序X 精铣28端面N面工序XI 铣48端面E面工序XII 铣32端面M面工序XIII 粗车32外圆面C面；工序XIV 半精车32外圆面C面；工序XV 粗磨32外圆面C面；工序XVI 精磨32外圆面C面；工序XV
12、II 钻、扩、铰12孔至图样尺寸；工序XVIII 倒角1X45工序XIX 检查3.1.4 工艺方案的比较与分析上述两个工艺方案的特点在于：方案一是先加工A面，再以A面为精基准加工45内孔，以及32外圆面，这样能同时保证所要求的垂直度及平行度要求；方案二对45的内孔采用钻扩铰方法，并同时钻扩铰12孔，减少装夹次数。两工艺方案大体遵循了工艺路线拟订的一般原则，大致看来还是合理的。通过仔细考虑零件的技术要求以及加工手段的优化之后，仍有某些工序存在一些问题，还值得进一步讨论。图样规定：45要与底面A面垂直，垂直度公差为0.01mm，32外圆面与底面平行度要求，公差为0.01mm，因此加工45孔与32外圆面应该以A面为基准，这样能保证设计基准与加工基准的重合。另外45粗糙度要求较高，可以通过钻扩铰完成也可以用粗镗-半粗镗-精镗来完成，为了减少工艺路线和装夹次数，可以使用钻扩铰来加工更好。综合以上几点，以及方案一方案二，整理修改后的工艺路线如下：
