机械制造工艺学课程设计设计“连杆盖”零件的机械加工工艺规程（）

机械制造工艺学课程设计说明书设计“连杆盖”零件的机械加工工艺规程（大批量生产）全套CAD图纸等，联系153893706系 别： 物 理 与 机 电 工 程 专 业： 机械设计制造及其自动化 设 计 者：指导老师： 三 明 学 院2009 年 6 月 12 日2机械制造工艺学课程设计任务书题目：设计“连杆盖”零件的机械加工工艺规程 （大批量生产）内容：1.零件图 1张 2.毛坯图 1张 3.机械加工工艺过程卡片 1张 4.机械加工工序卡片 7张 4.课程设计说明书 1份班 级： 2006级机械设计制造及其自动化设 计 者： 指导教师：三明学院2009 年 6 月 12 日三明学院目录一、序言.2二、计算生产纲领、确定生产类型.2三、零件的分析. .2 四、选择毛坯.3五、工艺规程设计5.1定位基准的选择.35.2零件表面加工方法的选择.3 5.3制定工艺路线.5 5.4确定机械加工余量及毛坯尺寸.5六、确定切削用量及基本工时. .8七、小结.11八、参考文献.11一、序言本次课程设计的目的在于：1.培养学生解决机械加工工艺问题的能力。通过课程设计，熟练运用机械制造技术基础课程中的基本理论以及在生产实习中学到的实践知识，正确地解决一个零件在加工中的定位、夹紧以及工艺路线安排、工艺尺寸的确定等问题，保证零件的加工质量，初步具备设计一个中等复杂程度零件的工艺规程的能力。2.提高结构设计能力。学生通过训练，能根据被加工零件的加工要求，选择高效、省力、经济合理而能保证加工质量的夹具，提高结构设计能力。3.培养学生熟悉并运用有关手册、规范、图表等技术资料的能力。4.进一步培养学生识图、制图、运算和编写技术文件等基本技能。 就我个人而言，我希望能通过这次课程设计对自己未来将从事的工作进行一次锻炼。此次课程设计对给定的零件图分析并进行工艺规程设计，其中考察了定位基准的选择，零件表面加工方法的选择，加工工艺路线的拟订及工序加工余量，工序尺寸，公差等相关知识，历时半个月的设计加深了对所学知识的理解， 有助于今后能够熟练地运用于工作中。设计过程中遇到一些疑问经过老师的悉心指导都得以解决，在此对老师表示忠心地感谢。适应性训练，从中锻炼自己分析问题、解决问题的能力，为今后参加祖国的“四化”建设打下一个良好的基础。 由于能力有限，设计尚有许多不足之处，恳请老师给予指教。二、计算生产纲领、确定生产类型 此零件为连杆盖，由设计任务书要求，此零件为大批量生产。三、零件的分析 此零件为连杆盖合件之二-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81+0.021 0mm以及小头孔要求表面粗糙度Ra1.6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刀具去加工，同样在加工大头孔内表面的沟槽时也要用特殊的R25mm的刀具去加工。此外还应该注意：1.该连杆盖为整体铸造成型，其外形可不在加工。铸件尺寸公差，铸件尺寸公差分为16级，由于是大批量生产，毛坯制造方法采用金属模铸造，由机械加工工艺简明手册查得，铸件尺寸公差等级为13级。2.连杆大头孔对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. 工序（12）采用2mm的锯片铣刀加工，也可以改为线切割加工，该道工序使的连杆大孔为一个不完整的半圆。若采用线切割可减小加工缺陷，但是采用铣刀可以节约加工时间。由于加工为大批量生产所以采用铣刀加工。8.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。四、选择毛坯 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，经查机制工艺手册，毛坯采用铸造成型。因为零件形状并不复杂，虽为大批量生产，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，内部孔铸造出。 毛坯尺寸通过确定加工余量后决定。 五、工艺规程设计 1.定位基准的选择 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81+0.021 0mm孔及一端面为加工精基准。 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。 2.零件表面加工方法的选择 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 毛坯的两端面应该互为基准加工，表面粗糙度为Ra3.2，需粗铣-半精铣。 大头孔81+0.021 0mm：内表面粗糙度为Ra1.6，需进行粗镗-精镗。 小头孔20+0.023 0：内表面粗糙度为Ra1.6，需进行扩-半精铰。大头孔内沟槽：表面粗糙度为Ra6.3，一次成型磨即可。切割面：表面粗糙度为Ra1.6，需精铣。两台阶面；底面为Ra6.3，侧面为Ra1.6，故采用粗铣台阶面后，对则面进行精铣并保证距离尺寸94 0 -0.023mm，以及对称度0.3mm A。两个螺纹孔的加工：钻-铰孔。小头孔的大沟槽采用R67mm的成型铣刀去加工。大头孔内表面的沟槽采用R25的砂轮磨削。小头孔里面的够槽用精细的镗刀加工。在将连杆盖毛坯从大头孔中间切开的时候采用2mm的锯片铣刀。3.制定工艺路线 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。连杆的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，连杆盖加工可按下面工艺路线进行。又因为此零件要求大批量生产，所以工序安排要求较集中。 工序1：铸造毛坯。 工序2：无损探伤，查是否有夹渣，气孔，疏松等缺陷：清理毛刺、飞边，涂漆。 工序3：人工时效处理。 工序4：划杆身中心线，以及大小头孔的中心线。 工序5：按线加工，精铣连杆大小头两平面，互为基准（加工中多翻转几次）至尺寸43-0.20 -0.36mm。 工序6：重划大小头孔中心线，并选择一个面为基面。 工序7：以基面定位，按线找正，粗镗大小头孔，分别为780.05mm, 170.05mm. 工序8：以基面定位，按线找正，精镗大头孔到81+0.021 0mm。并定其轴线为基准A。工序9：以大头孔、基面定位，借助侧面装夹工件，精镗小头孔至20+0.023 0mm。并保证中心距为85+0.1 0mm，以及对基准A的平行度为0.01mm。 工序10：磨大头孔内表面的沟槽 砂轮R25mm，磨削深度2.5mm。车倒角1*45度。 工序11：以基面、侧面和小头孔定位装夹工件，按照大头孔的中心线用锯片铣刀将连杆切开，并对连杆做好标记。工序12：以基面、连杆体侧面和分割面装夹工件，铣削两个台阶面，保证台阶面的距离为94 0 -0.023mm，深度3.5+0.05 0mm，以及对基准A的对称度为0.3mm。 钻两边的底孔10mm，保证中心距为1100.15。工序13：由钳工铰孔2-M12-6H。工序14：以连杆分割面、基面定位装夹，铣削沟槽 宽15+0.15 +0.05mm，R67mm的盘形铣刀。对基准B的对称度为0.01mm。工序15：用微型铣刀铣内沟槽 直径21+0.28 0mm，宽1.1+0.12 0 mm，两沟槽距离37+0.15 0mm。工序16：车倒角0.5*45度。工序17：检查各个部分的尺寸和精度。4.确定机械加工余量，及毛坯尺寸。 1）确定机械加工余量 （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。 (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。 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 20 105大头孔直径 81 705.5零件厚度 43451大头孔两端深度3.501.75铸造圆角R3-R5表：毛坯尺寸和余量5 工序设计 1) 选择加工设备与工艺装备。 (1) 选择机床。 a.工序10、16、是车倒角。该零件外廓尺寸不大，选用CA6140卧式车床即可。 b.工序05、12为粗铣铣、精铣。由于加工的零件轮廓尺寸不大，故宜在普通铣床就可以。选用立式铣床X5020B型铣床。c.工序07、08、09为粗镗、精镗。从加工要求及尺寸大小考虑，选用卧式镗床T611A。 d.工序10是用50mm的砂轮去磨，需要组合夹具，用内圆磨床考虑到孔的大小用M2110内圆磨床。e.工序11因为要将连杆锯断，工件尺寸不是很大，用卧式铣床X6012。f.工序12 钻孔考虑孔的尺寸等技术要求，采用立式钻床Z5125A。g.工序14考虑到加工位置和技术要求需要用卧式铣床X6012。h.工序15加工内沟槽，用微型镗刀加工，由于是回转体 采用车床CA6140。 2) 选择夹具。组合夹具和普通的三抓、四爪卡盘就可以。 (3) 选择刀具。在工序10需用到R25mm的砂轮。工序15需要刃口小于1.1mm的细小镗刀。 (4) 选择量具。本零件属于大批量生产，一般采用通用量具。选择量具的方法有两种：一是按计量器具的精确度选择；二是按计量器具的测量方法极限误差选择。 a.各工序的量具见下表 工序加工面尺寸尺寸公差 量 具05、10、14、15430.16分度值0.02，测量范围0150游标卡尺0778、170.05普通游标卡尺08、09、12810.021分度值0.001，测量范围0150游标卡尺 b.选择加工槽所用量具。均可选用分度值0.02mm，测量范围0150mm游标卡尺进行测量。 2）确定工序尺寸 (1)确定圆柱面的工序尺寸。查表可以得出该零件圆柱表面的工序加工余量、工序尺寸及公差、表面粗糙度见下表加工表面工序双边余量/mm工序尺寸及公差/mm表面粗糙度/粗半精 精 粗半精精粗半精精毛坯两侧面10.543.5+0.02 -0.0243-0.20 -0.366.33.2大头孔2.50.580+0.05 -0.0581+0.021 06.31.6小头孔2.50.519.5+0.05 -0.0520+0.023 06.31.6台阶侧面0.594 0 -0.0231.6台阶底面3.53.5+0.05 06.3 根据生产纲领和零件结构选择毛坯：零件毛坯材料选择为QT450-10, 生产类型为大量生产，采用铸造毛坯。毛坯两侧面的加工余量：铸造件的机械加工余量查表机械加工工艺手册表2.35，其单边余量规定为：1 mm精铣两侧面：参照机械加工工艺手册表2.339，其余量值规定为0.5mm铸造毛坯的基本尺寸为根据机械加工工艺手册表2.3-11,铸件尺寸公差等级选用CT7，再查表2.3-9可得铸件尺寸公差为粗铣外圆根据机械制造工艺学表1-9，选得经济精度为IT12，再查互换性与技术测量表1-8和表1-10查的公差为-300零件基本尺寸为： 43零件粗铣后的尺寸：462=44mm零件精铣后的尺寸：441=43mm精铣后的尺寸与零件图的尺寸相同：mm大头孔的加工余量：铸造件的机械加工余量查表机械加工工艺手册表2.35，其单边余量规定为：2.5mm精车孔：参照机械加工工艺手册表2.343，其余量值规定为0.5mm铸造毛坯的基本尺寸为根据机械加工工艺手册表2.3-11,铸件尺寸公差等级选用CT7，再查表2.3-9可得铸件尺寸公差为粗车端面根据机械制造工艺学表1-9，选得经济精度为IT9，再查互换性与技术测量表1-8和表1-10查的公差为-100零件基本尺寸为： 毛坯的名义尺寸为： 粗车后的尺寸： 精车后的尺寸应与图纸要求尺寸相同： 81mm小头孔的加工余量：铸造件的机械加工余量查表机械加工工艺手册表2.35，其单边余量规定为：2.5mm精车内孔：参照机械加工工艺手册表2.348，其余量值规定为粗车内孔根据机械制造工艺学表1-9，选得经济精度为IT12，再查互换性与技术测量表1-8和表1-10查的公差为250零件基本尺寸为： 毛坯的名义尺寸为： 所以工序尺寸为：粗车后的尺寸： 精车后的尺寸应与图纸要求尺寸相同： 20mm台阶底面铣台端面：参照机械加工工艺手册第1卷表3.2-23。其余量值规定为，现取。表3.2-27粗铣平面时厚度偏差取。精铣台阶面使其加工尺寸为零件基本尺寸：134mm钻孔： 加工孔1/8_12管牙螺纹。毛坯为实心，不冲孔。参照机械加工工艺手册表2.3-71，现确定其余量为：g.确定铣小头沟槽的工序尺寸。精铣可达到要求，则该工序尺寸：槽宽15+0.15 +0.05mm，槽深R67。粗铣时，为半精铣留有加工余量：槽宽双边余量为2mm，槽深余量为2mm。则粗铣的工序尺寸：槽宽为13mm，槽深为R65mm的圆。将以上结果填入机械加工工序卡内。六、确定切削用量及基本工时1.工序5：精铣连杆大小头两平面机床：立式铣床X5020B型刀具：镶齿面铣刀 d=80mm,D=22mm,L=12 10齿铣削余量：Z=1mm.fz=1mm. 主轴转速切削工时：2. 工序7：粗镗大小孔。机床：镗床611 大孔单边余量为Z=4mm, ， d=80mm主轴转速为 切削工时：小孔：Z=3.5mm, ， d=20mm主轴转速为 切削工时：3. 工序8：精镗大头孔到81+0.021 0mm机床：镗床611单边余量为Z=1.5mm, ， d=80mm主轴转速为 切削工时：4. 工序9：精镗小头孔到20+0.023 0mm机床：镗床611单边余量为Z=1.5mm, ， d=20mm主轴转速为 切削工时：5. 工序10：磨削深度2.5mm。车倒角1*45度6. 工序12：铣削两个台阶面,钻两边的底孔铣削两个台阶面: 立式铣床X5020B型铣削余量：Z=3.5mm.fz=0.5mm. 刀具：镶齿面铣刀 d=80mm,D=22mm,L=12 10齿主轴转速切削工时：钻两边的底孔: 立式钻床Z5125A钻头直径,进给量取切削速度为所以钻床转速计算切削工时，所以7. 工序14：铣削沟槽机床：卧式铣床X6012。铣削余量：Z=15mm.fz=0.5mm. 刀具：镶齿面铣刀 d=80mm,D=22mm,L=12 10齿主轴转速切削工时：8. 工序15：铣内沟槽机床：卧式铣床X6012。铣削余量：Z=1.1mm.fz=0.5mm. 刀具：镶齿面铣刀 d=80mm,D=22mm,L=12 10齿主轴转速切削工时：七、 设计小结 此次课程设计对给定的零件图分析并进行工艺规程设计，其中考察了定位基准的选择，零件表面加工方法的选择，加工工艺路线的拟订及工序加工余量，工序尺寸，公差等相关知识，利用近两个星期时间的课程设计，加深了对所学知识的理解，有助于今后工作。本次课程设计使我学会了解决机械加工工艺问题的能力，提高结构设计能力，熟悉并运用有关手册、规范、图表等技术资料的能力，同时还具备了识图、制图、运算和编写技术文件等基本技能。设计过程中遇到一些疑问经指导老师的悉心指导都得以解决，在此对老师表示忠心地感谢。八、 参考资料1主编：庞浩，数控加工工艺，浙江大学出版社，20052机床夹具设计手册上海：上海科学技术出版社，19793主编：成大先，机械设计手册北京：机械工业出版社4主编：苏建修，机械制造基础 北京：机械工业出版社，2001 15