连杆盖零件的加工工艺及夹具的设计说明书

热能与动力机械制造工艺学课程设计说明书题目名称：连杆盖2加工工艺及夹具设计班级：热能一班姓名：易焕东20090420122张清凤20090420124张翔鹤20090420125周千露20090420130指导教师：王曙辉朱浩评定成绩：2012年07月10日-2-摘要本次设计内容涉及了机械制造工艺及机床夹具设计、金属切削机床、公差配合与测量等多方面的知识。连杆盖加工工艺规程及其铣15mm槽的夹具设计是包括零件加工的工艺设计、工序设计以及专用夹具的设计三部分。在工艺设计中要首先对零件进行分析，了解零件的工艺再设计出毛坯的结构，并选择好零件的加工基准，设计出零件的工艺路线；接着对零件各个工步的工序进行尺寸计算，关键是决定出各个工序的工艺装备及切削用量；然后进行专用夹具的设计，选择设计出夹具的各个组成部件，如定位元件、夹紧元件、引导元件、夹具体与机床的连接部件以及其它部件；计算出夹具定位时产生的定位误差，分析夹具结构的合理性与不足之处，并在以后设计中注意改进。关键词：工艺、工序、切削用量、夹紧、定位、误差。-3-目录机床夹具设计课程设计任务书....................................................................................1一、零件的分析............................................................................................................21.1零件的作用.....................................................................................................21.2零件的工艺分析.............................................................................................3二、工艺规程的设计....................................................................................................32.1确定毛胚的制造形式......................................................................................32.2基准的选择......................................................................................................42.2.1粗基准的选择.........................................................................................42.2.2精基准的选择.........................................................................................42.3制定工艺路线..................................................................................................42.4机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的确定..............................................52.5确定铣削用量和基本工时................................................错误！未定义书签。三、铣床夹具设计..........................................................................错误！未定义书签。1、设计任务.............................................................................错误！未定义书签。2、夹具方案分析.....................................................................错误！未定义书签。2.1工件的定位方案分析...................................................错误！未定义书签。2.2夹紧方案分析...............................................................错误！未定义书签。2.3夹具体设计...................................................................错误！未定义书签。四、设计小结..............................................................................................................17参考文献..........................................................................................错误！未定义书签。-1-机床夹具设计课程设计任务书一、设计题目：连杆盖的加工工艺及专用夹具设计二、设计任务和要求：1．制定零件在中批生产条件下的机械加工工艺规程，画零件图，毛坯图，写工艺卡片、工序卡片。2.合理选择或设计所有工装，设计一套主要工步的专用工夹具，绘制夹具的装配图，零件图。3．撰写课程设计说明书一份（A4纸不少于15页）。四、设计步骤及要求：第一部分检验、分析1．检验、分极零件图绘制零件图，分析视图是否完整，是否有不合理之处2．零件技术经济分析哪些面是重要表面，哪些面的技术要求较高，哪些面有位置精度要求第二部分制定工艺路线1．毛坯的选择及毛坯余量确定2．基准的选择3．制定工艺路线，填写工艺过程卡第三部分．夹具的设计1．确定加工部位，分析技术要求2．确定定位方案1）．选择定位元件，包括尺寸和公差2）．分析定位的合理性，判断有无欠定位和过定位3．确定夹紧方案，选择夹紧元件和夹紧结构第四部分．夹具结构设计1．夹具体及其它零件设计，确定夹具详细结构。2．定位误差计算第五部分．夹具体绘制总装图绘制，零件图绘制-2-一、零件的分析1.1零件的作用我们设计零件是连杆盖，如下图所示。连杆盖主要和连杆组合成一体，作为组合机体来使用，是汽车上的动力连接装置中的主要零件。连杆由连杆体和连杆盖两部分组成。连杆体及连杆盖上的大头孔用螺栓和螺母与曲轴装在一起，连杆盖是其中一个重要的部分。此外，为了减少摩擦和便于维修，连杆的大头孔内装有轴瓦，连杆盖还起到固定和定位轴瓦的作用。XX（日期）（绘图）审阅设计数量重量比例图号连杆盖湖南大学级热能一班夹具课程设计技术要求铸件经人工时效处理；铸件不允许有夹渣、气孔、疏松等缺陷；未注圆角；材料：其余向-3-1.2零件的工艺分析此零件为连杆的合件之一——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Ø81+0.0210mm以及小头孔要求表面粗糙度Ra1.6µｍ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刀具加工，同样在加工大头孔内表面的沟槽时也要用特殊的R25mm的刀具加工。1.该连杆盖为整体铸造成型，其外形可不再加工，根据GB/T6414-1999的规定，铸件尺寸公差代号为CT公差等级分为16级，由于零件的轮廓尺寸不大，形状不是很复杂，为大批量生产，从减少加工难度来说，经查机械制造工艺手册，毛坯采用铸造成型。2.连杆小头孔对A基准的平行度公差为0.01mm。3.大头孔两端的台阶面对B基准的对称度公差为0.3mm。4.小头孔中间的沟槽，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.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、工艺规格的设计2.1确定毛坯的制造形式在各类机械中，连杆盖为为传动件,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QT450-10，零-4-件的轮廓尺寸不大，形状不是很复杂，为成批量生产模型，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，但为减小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，即外形做成台阶形。由于工艺原因，和质量要求，内部孔小于25mm不铸出。2.2基准的选择2.2.1粗基准的选择由连杆盖有孔、沟槽等都需加工，而孔作为精基准应先加工，因此选外圆及一端面为粗基准。2.2.2精基准的选择该零件是带孔的盘状零件，孔是其设计基准，为避免由于基准不重合而产生误差，应选孔为定位基准，即选Ø81+0.0210mm孔及一端面为加工精基准。2.3制定工艺路线2.3.1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.毛坯的两端面互为基准加工，表面粗糙度为Ra3.2µｍ，需粗铣-半精铣。2.大头孔Ø81+0.0210mm：内表面粗糙度为Ra1.6µｍ，需进行粗镗-精镗。3.小头孔Ø20+0.0230mm：内表面粗糙度为Ra1.6µｍ，需进行钻-扩-半精铰。4.大头孔内沟槽：表面粗糙度为Ra6.3µｍ，一次成型磨即可。5.切割面：表面粗糙度为Ra1.6µｍ，需精铣。6.两台阶面:底面为Ra6.3µｍ，侧面为Ra1.6µｍ，故采用粗铣台阶面后，侧面进行精铣并保证距离尺寸940+0.02mm，以及对称度0.3mmA。-5-7.两个螺纹孔的加工：钻-铰孔。8.小头孔的大沟槽采用R67mm的成型铣刀去加工。9.大头孔内表面的沟槽采用R25的砂轮磨削。10.小头孔里面的沟槽用精细的镗刀加工。2.3.2确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。其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进行。连杆盖加工可按下面工艺路线进行。工序Ⅰ：铸造毛坯。工序Ⅱ：人工时效处理。工序Ⅲ:铣上下两端面工序Ⅳ：铣下面各端面和侧面工序Ⅴ：镗直径为81mm的孔工序Ⅵ：钻2-M12的孔工序Ⅶ：钻Ø20的孔工序Ⅷ：车直径为21，宽1.1mm的沟槽工序Ⅸ：铣宽15mm的槽工序Ⅹ：检查各个部分的尺寸和精度。工序Ⅺ：组装入库。2.4机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的确定1.铸件质量：零件表面无明显的裂纹等缺陷。2.加工精度：零件除孔以外的各表面为一般加工精度。-6-3.机械加工余量。根据铸件质量、形状，以及各个加工部位的要求毛坯尺寸和余量如下：表：毛坯尺寸和余量加工表面基本尺寸mm毛坯尺寸mm单边总加工余量mm小头孔直径Ø20Ø010大头孔直径Ø81Ø705.5零件厚度43461.5大头孔两端深度3.501.75铸造圆角R3-R5其余余量Z=2.52.5确定切削用量及基本工时2.5.1粗铣连杆盖端面和侧面1）选择刀具刀具选取不冲磨损硬质合金套式面铣刀，刀片采用YG82）决定铣削用量因为加工余量不大一次加工完成ap=1.5mmd0=40mmv=125m/minz=4根据X51型铣床说明书，其功率为7.5kw，中等系统刚度。根据表查出fz=0.2mm/齿，则按机床标准选取