连杆体的机械加工工艺规程的编制

毕业设计说明书1目录目录……………………………………………………………………1序言……………………………………………………………………2第一章课题简介…………………………………………………………3第二章设计内容…………………………………………………………42.1零件分析………………………………………………………………4第三章制定加工工艺路线………………………………………………6第四章机械加工余量，工序尺寸及毛坯尺寸的确定…………………9.第五章确定切削用量及基本工时……………………………………10.5.1工序III………………………………………………………………105.2工序IV…………………………………………………………………135.3工序V……………………………………………………………………135.4工序VI…………………………………………………………………155.5工序VII………………………………………………………………165.6工序VIII……………………………………………………………175.7工序X…………………………………………………………………195.8工序IX………………………………………………………………20第六章夹具设计………………………………………………………226.1问题的提出……………………………………………………………226.2定位误差分析…………………………………………………………246.3夹具设计及操作简要说明……………………………………………25总结…………………………………………………………………………27参考文献……………………………………………………………………28序言2序言机械制造工艺及设备毕业设计是我们完成本专业教学计划的最后一个极为重要的实践性教学环节，是使我们综合运用所学过的基本课程，基本知识与基本技能去解决专业范围内的工程技术问题而进行的一次基本训练。我们在完成毕业设计的同时，也培养了我们正确使用技术资料，国家标准，有关手册，图册等工具书，进行设计计算，数据处理，编写技术文件等方面的工作能力，也为我们以后的工作打下坚实的基础，所以我们要认真对待这次综合能力运用的机会！毕业设计说明书3第一章课题简介本零件主要用于连接和传递动力的场合，它要求的精度较高。其原始资料如下：零件材料：45钢技术要求：连杆体应经调质处理，硬度为217—293HB生产批量：大批量生产零件数据：见零件图第二章设计内容4第二章设计内容2.1零件分析2.1.1零件的作用本零件的作用是用来连接和传递运动和动力的，且精度要求较高。2.1.2零件的工艺分析由零件图可知，主要加工表面有：（1）.尺寸55上表面（2）.尺寸27左表面（3）.38的前后表面（4）.∮70的半圆孔（5）.基准面1（6）.基准面2（7）.基准面3各表面的相互位置精度要求有：（1）.孔2—∮10.2对尺寸55上表面的垂直度公差为∮0.05；（2）.∮70的同轴度公差为0.005㎜；（3）.连杆体应该经过调质处理，硬度为217~293HB；由上述可知，各加工表面以尺寸55上表面、38前后表面为主，有较高的尺寸精度和较高的相互位置尺寸精度要求，因此，拟订55上表面、38前后表面为主的工艺方案。为了保证各表面的相对位置精度要求，应以基准1、基准2、基准3为定位基准，便于实现基准重合和基准统一。2.1.3零件毛坯的选择零件材料为45钢，考虑到零件的经济性和综合性能要求，可选择铸件，可以保证加工精度要求。毕业设计说明书52.1.4零件的定位基准面的选择基准面的选择是工艺规程设计中重要的工作之一，基准面选择的正确与否，可以使加工质量得到保证，使生产力得到提高，否则，不但加工工艺过程中的问题百出，更有甚者，还会造成零件的大批量报废，使生产无法正常进行。（1）.粗基准的选择粗基准的选择要保证粗基准定位所加工出的精基准有较高的精度，通过精基准定位使后续各被加工表面具有较高的均匀的加工余量，并与非加工表面保持应有的相对位置精度。在确定粗基准时，要保证相对位置精度要求和加工表面余量合理分配原则，在本零件中，先以基准面2为粗基准，加工∮18圆，然后加工20的表面，以∮18的孔和基准面1来加工∮70的上表面；在加工∮70的上表面时，要保证其表面的45度要求，在以此基础上，加工∮70的半圆孔，要注意∮70的同轴度公差要求，要保证足够的加工余量，然后对R13进行粗加工，在∮70的表面上钻俩个孔——2-∮10.2，要保证两孔的轴线与∮70的上表面的垂直度。（2）.精基准的选择选择精基准应考虑的主要问题是保证加工精度要求，特别是加工表面的相互位置精度要求，以及实现装夹的方便、可靠、准确，要考虑到基准重合原则，基准统一原则，互为基准原则，自为基准原则，保证工件定位准确，夹紧可靠，操作方便的原则。在本零件中，我选择了基准面2作为精基准，以粗糙度要求为12.5来加工∮18的孔，在镗∮18孔的时候，要保证其加工精度要求，然后以∮18孔来加工55上表面，55上表面是精度要求较高的表面，其粗糙度值为0.8um，为了保证55上表面的精度，用铣刀对55上表面进行铣削加工；尺寸38的前后表面加工要求较高，粗糙度值为0.8um，也需要进行铣削加工；在对孔∮10.2进行第二次加工时，要保证∮10.2的轴线与55上表面的垂直度公差为∮0.05um，同时，也需要注意的是，在加工∮70的半圆孔时，要注意同轴度公差为0.05um，同时也需要对基准面1进行加工，但要求精度不高，在加工尺寸38前后表面时，其宽度在38.15~38.25之间，在∮70的半圆上，有一个小槽，在加工∮70时，也需要加工这个小槽，这样加工是为了便于实现基准重合和基准统一，从而保证了零件的加工质量，并使夹具的设计和制造简化！第三章制定加工工艺路线6第三章制定加工工艺路线拟订零件的加工路线是制定工艺规程的总体布局，主要任务是选择各表面的加工方法，及定位基准，确定加工顺序，各工序采用的机床设备和工艺装备等。该零件是大批量生产，可以采用机床配以专用夹具，并适当配置专用机床进行加工，工序以分散为主，某些工序可以适当集中应划分加工阶段，将粗加工和精加工分开；刀具和量具的选择可以专用的与适用的相结合，根据以上分析，初步拟订的工艺路线方案（一）如下：工序Ⅰ铸Ⅱ调质热处理Ⅲ铣20的端面Ⅳ钻，精镗∮18的孔Ⅴ粗铣55上表面Ⅵ铣基准面1Ⅶ钻2-∮10.2的孔Ⅷ镗2-∮10.2的孔Ⅸ粗铣38前后表面Ⅹ精铣55上表面和38前后表面Ⅺ镗∮70的半圆和半圆上的小槽毕业设计说明书7Ⅻ检查该方案符合分散原则，能将零件按照图纸的技术要求加工出来，但经过仔细分析，该方案需要改进，拟订工艺路线方案（二）如下：工序Ⅰ铸Ⅱ调质热处理Ⅲ钻∮18孔Ⅳ扩∮18孔Ⅴ铣20的平面Ⅵ铣55上表面和38的前后表面Ⅶ磨55上表面和38的前后表面Ⅷ粗铣∮70的半圆和小槽，倒角Ⅸ精铣∮70的半圆和小槽，倒角Ⅹ钻2-∮10.2的孔Ⅺ镗2-∮10.2的孔Ⅻ检查两种工艺路线的比较：第三章制定加工工艺路线8上述的两种加工工艺路线特点在于：第一种，由于工序分散加工比较繁琐，但是步骤紧凑；第二种，由于在55上表面和38的前后表面的精度用铣刀未必能够达到，在第二种方案中添加了磨这道工序，可以使零件的加工质量得到有效的保证。根据以上两种工艺路线方案的分析比较，可以从两个工艺路线方案中，结合成为一个较为合理的工艺路线方案，其具体工艺路线如下：工序Ⅰ铸Ⅱ调质热处理Ⅲ钻.扩.镗∮18的孔Ⅳ铣20的平面Ⅴ精铣55上表面和38的前后表面Ⅵ钻2-∮10.02的孔Ⅶ镗2-∮10.02的孔Ⅹ磨55上表面和38的前后表面Ⅷ粗铣∮70的半圆Ⅸ精铣∮70的半圆Ⅹ检查毕业设计说明书9第四章机械加工余量，工序尺寸及毛坯尺寸的确定连杆体零件的材料是45钢，硬度为217~293HB，为大批量生产，所以采用铸造的形式。根据上述原始资料及加工工艺，分别确定各加工表面机械加工余量，工序尺寸及毛坯尺寸如下：1内孔∮18的加工钻孔∮17扩孔∮17.85镗孔∮182Z=1.5mm2尺寸55上表面和38的前后表面的加工(1).按照工艺手册,取加工精度后,铸件复杂系数S3,则三个表面的单边余量为2.0~3.0mm，取Z=2.0mm，铸件的公差按《工艺手册》，材质系数取M1，复杂系数为Sn1，则铸件的上偏差为+1.3mm，下偏差为-0.7。(2).磨削余量：单边0.2mm，磨削的公差既零件的公差，为-0.1mm(3).铣削余量：铣削的公称余量（单边）为Z=2.0-0.2=1.8mm铣削公差:现规定本工序的加工精度为IT11级,因此,可知本工序的公差为-0.2mm。由于毛坯及以后各道工序的加工都有加工公差，因此，所规定的加工余量其实是其名义上的加工余量，实际上，加工余量有最大加工余量及最小加工余量之分。3.2—∮10.2的加工毛坯为实心，不冲出孔，参照《工艺手册》，来确定加工余量的分配：（1）.钻孔∮9.8（2）.镗孔∮10.2第五章确定切削用量及基本工时10第五章确定切削用量及基本工时5.1工序Ⅲ钻.扩.镗∮18的孔5.1.1钻∮18的孔根据有关资料介绍，利用钻头进行扩孔时，其进给量与切削速度，与钻同样尺寸的实心孔时的进给量，与切削速度之间的关系为：f=(1.2-1.8)f钻V=(1\2-1\3)V钻式中:f钻V钻——加工实心孔时的切削用量现已知，f钻=0.56mm/r（《切削手册》）v钻=19.25mm/min（《切削手册》）并f=1.35f钻=1.35*0.56=0.76mm/r按机床选取f=0.76mm/rv=0.4v钻=0.4*19.25mm/r=7.7mm/minns=1000v/3.14D=1000*7.7/3.14*41=59r/min毕业设计说明书11按机床选取nw=58r/min所以实际切削速度为：V=3.14*41*58/1000=7.47m/min切削工时：l1=7mml2=2mml=150mmt=150+7+2/0.76*59=3.55min5.1.2扩∮18孔根据切削手册,查得扩孔扩∮18孔时的进给量,并根据机床规格选f=1.24mm/r扩孔时的切削速度，根据其他有关资料，确定为：V=0.4v钻其中v钻为用钻头钻同样的尺寸实心孔时的切削速度故V=0.4*19.25=7.7r/minn=1000*7.7/3.14*43第五章确定切削用量及基本工时12=57r/min按机床选取：nw=58r/min切削工时：l1=3mml2=1.5mmt=150+3+1.5/58*1.24=2.14min5.1.3镗∮18的孔机床：CA6140夹具：专用夹具刀具：镗刀量具：塞规切削用量：ap=18-17.5/2=0.25mmf=0.2mm/rVs=15m/minns=1000*15/3.14*18=265r/min根据机床选取：n=270r/minv=3.14*18*450/1000=25.4m/min切削工时：L=l+l1+l2=55mm毕业设计说明书13T1=55/0.2*450=0.6min5.2工序Ⅳ铣20的平面fz=0.08mm/齿切削速度：参考有关手册，确定：V=0.45m/s=27m/min采用高速刚镶齿三面刃铣刀dw=225mm齿数Z=20则ns=1000V/3.14dw=1000*27/3.14*225=38r/min现采用X63卧式铣床，根据使用说明书取nw=37.5r/min故实际切削速度为：V=3.14dwnw/1000=3.14*225*37.5/1000=26.5m/min当nw=37.5r/min时，工作台的每分钟进给量fw应为：fw=fzz/nw=0.08*20*37.5=60mm/min5.3工序Ⅴ精铣55上表面和38的前后表面第五章确定切削用量及基本工时14在精铣55上表面和38的前后表面时，需要保证尺寸38。所以选fz=0.05mm/齿(参考〈〈切削手册〉〉)切削速度：V=0.65m/s=39m/min(参考〈〈切削手册〉〉)采用高速钢镶齿三面刃铣刀dw=225mm齿数Z=20则ns=1