连杆零件机械加工工艺规程及夹具毕业设计论文

三江学院本科生毕业设计（论文）题目连杆零件机械加工工艺规程及夹具设计高职院（系）机械制造及其自动化专业学生姓名宋家锋学号G095152022指导教师陈本德职称高工指导教师工作单位三江学院起讫日期2012.12.17～2013.4.5摘要本课题研究CA6140车床后托架加工工艺规程。机械加工工艺是实现产品设计，保证产品质量，节约能源，降低消耗的重要手段。工艺规程是指用机械加工的方法改变毛坯的形状、尺寸、相对位置和性质使其成为合格零件的全过程，加工工艺是工人进行加工的一个依据。如毛坯制造，机械加工，热处理，装配等都称之为工艺规程。该机床加工范围广，适用于车削内外圆柱面，圆锥面以及旋转面。各种公制英制，模数和径节螺纹等，所以其结构复杂，而且自动化程度低，适用于单间小批量生产。在这个设计过程中,我们还必须考虑工件的安装和夹紧.安装的正确与否直接影响工件加工精度,安装是否方便和迅速,又会影响辅助时间的长短,从而影响生产率。这是整个设计的重点,也是一个难点。在设计这个课题的过程中，根据生产实际，进行调查研究，制定合理的方案，依据方案再具体设计。关键词：机床托架；加工工艺；夹具；设计ABSTRACTThistopicstudiestheCA6140lathethebracketprocessingtechnologicalprocess.Hemachine-finishingcraftrealizestheproductdesign,guaranteedtheproductquality,savestheenergy,reducestheconsumptiontheimportantmethod.Itmeansusingmachiningoperationtochangetheblank’sshape,size,relativeposition,andqualitytomaketheblankbecomethequalifiedproduct.Processingtechnologyisthebasisforworkers.Suchasroughproduction,mechanicaloperations,heat-treatment,assemblingareallcalledprocessingprocedure.Alloftheseprocessarequiteimportantduringthedesigning,suchaslyingdowntechnicalschedule,resolvingofdimension,conformingmachiningallowance,labortimestandardcalculation.Accordingtothesedesigning,welearnmoreaboutworkpieceprocessandconfirmingoffinishsize.Moreover,weknowthattheconfirmingoftechnologicallineandfinishingallowancemustbasedonthemachinetool.Duringthedesigningwestillneedtoconsidertheinstallandfasteningmotionofworkpiece.Becausetherightnessinstallwillaffecttheworkpieces’accuracyandworkinghours.Allinall,itisbothimportantanddifficultpointofthisdesign.Whendesigningthistopic,penetratestheproductionreality,conductstheinvestigationandstudy,formulatesthereasonabledesignproposal,iscarryingontheconcretedesigning.Keywords:latterbracket，processingcraft，jig，design目录第一章零件的分析1.1CA6140车床后托架的用途……………………………………………………11.2计算生产纲领，确定生产类型………………………………………………11.3零件的工艺分析………………………………………………………………1第二章工艺规程的设计2.1确定毛坯的制造形式…………………………………………………………22.2毛坯的结构工艺要求…………………………………………………………22.3毛坯形状、尺寸确定的要求…………………………………………………22.4毛坯的尺寸公差和机械加工余量的确定……………………………………22.5基准的选择……………………………………………………………………32.6工序顺序的安排………………………………………………………………32.7制定工艺路线…………………………………………………………………42.8确定切削用量及基本公式……………………………………………………6第三章夹具设计3.1定位基准的选择………………………………………………………………173.2定位误差分析…………………………………………………………………17结束语………………………………………………………………………………20致谢…………………………………………………………………………………21主要参考文献………………………………………………………………………2281第一章零件的分析1.1CA6140车床后托架的用途后托架在CA6140车床床身的尾部，三个孔分别装丝杠、光杠、转向开关，作用是加强固定；在ø40mm和ø30.2mm之间的孔为毛线孔，其作用为导通油路；旁路的螺纹孔用来连接油盖；正面的四个孔将后托架固定在车床尾部。1.2计算生产纲领，确定生产类型零件图上为CA6140车床上的后托架,生产量为2000件,该产品属于轻型机械,根据表1-3生产类型与生产纲领等的关系,可确定其生产类型为中批生产。1.3零件的工艺分析CA6140车床后托架共有两组表面，他们之间有一定的位置要求。现叙述如下：1.以ø40mm的孔为中心的加工表面：这一组加工表面分别为ø40025.00mm,ø30.22.00mm及ø25.503.00mm的孔，两沉头孔为ø20mm，两装配铰孔ø13mm，深孔为ø6mm，螺纹为M6，两销孔。其中,主要加工表面为ø40025.00mm，ø30.22.00mm及ø25.53.00mm的三个孔。2.以底面120×60mm为中心的加工表面:这一组加工表面包括底面120×60mm和锪平面。这两组加工表面之间的位置要求,主要是:a.ø40025.00mm孔的轴线与底面的平行度为100:0.07b.ø30.22.00mm孔的轴线与底面的平行度为100:0.07c.ø30.22.00mm孔的轴线与底面的平行度为100:0.07d.下底面的平面度误差为0.03;e.毛线孔的中心线与底面的尺寸误差为±0.07;由此分析可得,对于这两组加工表面而言,可先加工其中一组表面,之后借助与专用夹具加工另一组表面，并且保证他们之间的位置精度要求。2第二章工艺规程的设计2.1确定毛坯的制造形式后托架是车床CA6140的后托起部分，该零件材料为HT200，考虑到机床运行时经常使主轴正转与反转，此时转向开关、丝杆、光杆也进行正转与反转的连续或瞬时运动。扭矩最大，强度不高因此使用铸件，由于零件的年产量为2000件，已达到中批量生产水平，并且零件的轮廓尺寸不大，故可以采用砂型铸造，这从提高生产率，保证加工精度上考虑，也是比较合理的。2.2毛坯的结构工艺要求车床托架为铸造件，对毛坯的结构工艺有一定要求：1.铸件的壁厚应和合适，均匀，不得有突然变化。2.铸造圆角要适当，不得有尖角。3.铸件结构要尽量简化，并要有和合理的起模斜度，以减少分型面、芯子、并便于起模。4.加强肋的厚度和分布要合理，以免冷却时铸件变形或产生裂纹。5.铸件的选材要合理，应有较好的可铸性。2.3毛坯形状、尺寸确定的要求设计毛坯形状、尺寸还应考虑到：1.各加工面的几何形状应尽量简单。2.工艺基准以设计基准相一致。3.便于装夹、加工和检查。4.结构要素统一，尽量使用普通设备和标准刀具进行加工。2.4毛坯的尺寸公差和机械加工余量的确定CA6140车床后托架零件材料为HT200，硬度为200HBS，毛坯余量为3.05kg，生产类型为中批生产，采用铸造毛坯。根据上述原始资料及加工工艺，分别确定各加工表面的机械加工余量、工序尺寸和毛坯尺寸如下：1.底面（120×60mm）因为其表面粗糙度比较高，所以要粗、精铣底面，其加工余量Z=2mm。2.其余各铸造孔加工余量如下：零件尺寸单边毛坯ø40025.00mm1.5mmø37mm3.其余各孔由于直径较小，故只能为实心孔，其毛坯不能铸造出孔，参照《机械加工工艺手册》后确定：Ø25.5mm孔----------钻孔到ø23.5mm，扩孔到ø24.7mm；3半精镗到ø24.9mm，精镗到ø25.5mm；Ø30.2mm孔----------钻孔到ø28mm,扩孔到29.3mm；半精镗到ø29.8mm，精镗到ø30.2mm；Ø40mm孔------------扩孔到ø38.7mm；半精镗到ø39.6mm，精镗到ø40mm；2.5基准的选择基准的选择是工艺规程设计的重要工作之一，正确合理地选择基准，能够提高生产率，使得生产质量得到必要的保证。否则在加工工艺过程中会问题百出，出现大量的次品，甚至无法进行正常的生产加工。2.5.1粗基准的选择对于一般的孔类零件，完全可以以孔座位基准，但对于这个零件，孔ø40025.00mm是铸造孔，不适合作为精基准，所以我们可以考虑在顶面加一个可调支撑作为粗基准，以这个基准把底面120×60mm加工出来。因为这个顶面只限制了X、Y、Z的转动和Z的移动四个自由度，所以我们可以选择左端面作为第二个基准面，这两个面可以限制六个自由度，达到完全定位。2.5.2精基准的选择精基准的选择主要应该考虑基准重合问题，在设计基准与工序基准不重合时，应当尽量进行尺寸计算。这在后面会有专门的计算。2.6工序顺序的安排零件的加工过程一般包括机械加工工序、热处理工序、以及辅助工序。在安排加工顺序时需遵守以下原则：工序类别工序安排原则机械加工1、对于形状复杂、尺寸较大的毛坯，先安排划线工序，为精基准加工提供找正基准2、按“先基准后其他”的顺序，首先加工精基准面3、在重要表面加工前应对精基准进行修正4、按“先主后次，先粗后精”的顺序5、对于与主要表面有位置精度的次要表面应安排在主要表面加工后加工热处理退火与正火毛坯预备性热处理，应安排在机械加4工之前进行时效为消除残余应力，对于尺寸大结构复杂的铸件，需在粗加工前、后各安排时效处理；对于一般铸件在铸造后或粗加工后安排时效处理；对于精度高的铸件，在半精加工前、后各安排一次时效处理淬火淬火后工件硬度提高，应安排在精加工阶段的磨削加工前进行渗碳渗碳易产生变形，应安排在精加工前渗氮一般安排在工艺过程的后部、该表面的最终加工之前辅助工序中间检验一般安排在粗加工全部结束之后，精加工之前；花费工时较多和重要工序的前后特种检验荧光检验、磁力探伤主要用于表面质量的检验，通常安排在精加工阶段。荧光如用于检验毛坯的裂纹，则安排在加工前表面处理电镀、涂层、发蓝等表面处理工序一般安排在工序的最后进行2.7制定工艺路线制定工艺路线的出发点，是为了使零件的尺寸及位置精度、几何形状等技要得到合理的保证。在用生产纲领确定为中批量生产的条件下，可以选择使用万能性机床配以专用夹具。期间要注意尽量使工序集中来提高生产率，当然，同时也要保证生产质量。另外，我们也要考虑经济效益，在实际生产过程中还要考虑加工的设备，尽量降低成本。52.7.1工艺方案一工序10：粗、精铣底面，保证尺寸120×60mm；工序20:钻两个ø13mm的孔