连杆零件机械加工工艺规程及小端φ15工序夹具设计.zip

产品型号零件图号A4 机械加工工艺过程卡片机械加工工艺过程卡片 产品名称零件名称共页 第页 材 料 牌 号毛 坯 种 类毛坯外形尺寸每毛坯件数每 台 件 数备 注 工 时 工 序 号 工 名 序 称 工 序 内 容 车 间 工 段 设 备工 艺 装 备 准终 单件 00铸造 砂型铸造 10时效 时效处理 20铣铣 60，15 左端面 机加工立式铣床高速钢圆柱端铣刀，卡尺，专用夹具 30铣铣 60 右端面所在的整个面机加工立式铣床高速钢圆柱端铣刀，卡尺，专用夹具 40钻钻，扩 36mm 孔机加工立式钻床高速钢麻花钻，扩孔钻，专用夹具 50镗镗 36mm 孔机加工金刚镗床硬质合金弯头镗刀，专用夹具，卡尺 60拉拉宽 10mm 键槽机加工 卧式拉床 宽 10mm 拉刀，专用夹具，卡尺 70钻钻，扩，铰 15mm 孔机加工立式钻床高速钢麻花钻，扩孔钻，铰刀 80检验 90入库 设 计（日 期） 校 对（日期） 审 核（日期） 标准化（日期） 会 签（日期） 标 记 处 数 更改文件 号 签 字 日 期 标 记 处 数 更改文件 号 签 字 日 期 目目 录录 序言序言1 一一. . 零件分析零件分析 2 1.2 零件的分析 2 二二. . 工艺规程设计工艺规程设计3 2.1 确定毛坯的制造形式 4 2.2 基准的选择传 5 2.3 工艺路线的拟定及工艺方案的分析 5 2.4 机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的确定 6 2.5 各工序的定位夹紧方案及切削用量的选6 三三 夹具设计夹具设计15 专用夹具的设计15 3.1 夹具方案设计15 3.2 定位误差分析16 3.5 引导装置设计17 3.6 夹紧机构设计及夹紧切削力分析计算19 总 结22 参考文献参考文献 23 目目 录录 序言序言1 一一. . 零件分析零件分析 2 1.2 零件的分析 2 二二. . 工艺规程设计工艺规程设计3 2.1 确定毛坯的制造形式 4 2.2 基准的选择传 5 2.3 工艺路线的拟定及工艺方案的分析 5 2.4 机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的确定 6 2.5 各工序的定位夹紧方案及切削用量的选6 三三 夹具设计夹具设计15 专用夹具的设计15 3.1 夹具方案设计15 3.2 定位误差分析16 3.5 引导装置设计17 3.6 夹紧机构设计及夹紧切削力分析计算19 总 结22 参考文献参考文献 23 第 1 页 共 26 页 序序 言言 机械制造业是制造具有一定形状位置和尺寸的零件和产品， 并把它们装备成机械装备的行业。机械制造业的产品既可以直接 供人们使用，也可以为其它行业的生产提供装备，社会上有着各 种各样的机械或机械制造业的产品。我们的生活离不开制造业， 因此制造业是国民经济发展的重要行业，是一个国家或地区发展 的重要基础及有力支柱。从某中意义上讲，机械制造水平的高低 是衡量一个国家国民经济综合实力和科学技术水平的重要指标。 连杆的加工工艺规程及其钻的夹具设计是在学完了机械制图、 机械制造技术基础、机械设计、机械工程材料等进行课程设计之 后的下一个教学环节。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，工艺尺寸确定等问题，并设计出专用夹具， 保证零件的加工质量。本次设计也要培养自己的自学与创新能力。 因此本次设计综合性和实践性强、涉及知识面广。所以在设计中 既要注意基本概念、基本理论，又要注意生产实践的需要，只有 将各种理论与生产实践相结合，才能很好的完成本次设计。 本次设计水平有限，其中难免有缺点错误，敬请老师们批评 指正。 第 2 页 共 26 页 一、一、 零件的分析零件的分析 1.11.1 零件的工艺分析零件的工艺分析 连杆有 2 个加工面他们相互之间没有任何位置度要求。 1：以端面为基准的加工面，这组加工面主要是左右端面和 36 的孔， 2 2：以 36 孔为基准的加工面，这组加工面主要是宽 10mm 键槽 和 15 孔 二二. . 工艺规程设计工艺规程设计 2.12.1 确定毛坯的制造形式确定毛坯的制造形式 零件材料为 HT200，考虑到连杆运行时经常需要摆动，因此 零件在工作过程中经常受到冲击性载荷，采用这种材料零件的强 度也能保证。由于零件成批生产，而且零件的轮廓尺寸不大，选 用砂型铸造，采用机械翻砂造型，铸造精度为 2 级，能保证铸件 的尺寸要求，这从提高生产率和保证加工精度上考虑也是应该的。 2.22.2 基面的选择的选择基面的选择的选择 粗基准选择应当满足以下要求： （1）粗基准的选择应以加工表面为粗基准。目的是为了保证 加工面与不加工面的相互位置关系精度。如果工件上表面上有好 第 3 页 共 26 页 几个不需加工的表面，则应选择其中与加工表面的相互位置精度 要求较高的表面作为粗基准。以求壁厚均匀、外形对称、少装夹 等。 （2） 选择加工余量要求均匀的重要表面作为粗基准。例如： 机床床身导轨面是其余量要求均匀的重要表面。因而在加工时选 择导轨面作为粗基准，加工床身的底面，再以底面作为精基准加 工导轨面。这样就能保证均匀地去掉较少的余量，使表层保留而 细致的组织，以增加耐磨性。 （3） 应选择加工余量最小的表面作为粗基准。这样可以保 证该面有足够的加工余量。 （4） 应尽可能选择平整、光洁、面积足够大的表面作为粗 基准，以保证定位准确夹紧可靠。有浇口、冒口、飞边、毛刺的 表面不宜选作粗基准，必要时需经初加工。 （5） 粗基准应避免重复使用，因为粗基准的表面大多数是 粗糙不规则的。多次使用难以保证表面间的位置精度。 基准的选择是工艺规程设计中的重要工作之一，他对零件的 生产是非常重要的。我们选取不加工的外圆表面作为粗基准。 2.32.3 精基准的选择精基准的选择 精基准的选择应满足以下原则： 第 4 页 共 26 页 （1） “基准重合”原则 应尽量选择加工表面的设计基准为 定位基准，避免基准不重合引起的误差。 （2） “基准统一”原则 尽可能在多数工序中采用同一组精 基准定位，以保证各表面的位置精度，避免因基准变换产生的误 差，简化夹具设计与制造。 （3） “自为基准”原则 某些精加工和光整加工工序要求加 工余量小而均匀，应选择该加工表面本身为精基准，该表面与其 他表面之间的位置精度由先行工序保证。 （4） “互为基准”原则 当两个表面相互位置精度及自身尺 寸、形状精度都要求较高时，可采用“互为基准”方法，反复加 工。 （5）所选的精基准 应能保证定位准确、夹紧可靠、夹具简 单、操作方便。 以已经加工好的 36 孔和一端面为定位精基准，加工其它 表面及孔。主要考虑精基准重合的问题，当设计基准与工 序基准不重合的时候，应该进行尺寸换算，这在以后还要 进行专门的计算，在此不再重复 2.32.3 制定工艺路线制定工艺路线 制订工艺路线的出发点，应当是使零件的几何形状、尺寸精 度及位置精度等技术要求能得到合理的保证。在生产纲领已确定 为成批生产的条件下，可以考虑采用万能型机床配以专用夹具， 并尽量使工序集中在提高生产率。除此以外，还应当考虑经济效 第 5 页 共 26 页 果，以便使生产成本尽量降下来。 制定以下两种工艺方案： 方案一 工序：铸造 工序：时效处理 工序：铣 60，15 左端面 工序：铣整个右端面 工序：钻，扩 35 孔 工序：镗孔至 36 工序：拉宽 10mm 键槽 工序：钻，扩，铰 15 孔 工序：检验 工序 X：入库 方案二 工序：铸造 工序：时效处理 工序：铣 60，15 左端面 工序：铣整个右端面 工序：钻，扩 35 孔 工序 VI：拉宽 10mm 键槽 工序 VII：钻，扩，铰 15 孔 工序 VIII：检验 工序 IX：入库 工艺方案一和方案二的区别在于方案一把在钻，扩 36 孔 后又增加一道镗 36 孔的工序，因为我们所加工的孔的精度要 求比较高，粗糙度为 1.6，尺寸公差为 0.27mm，显然我们钻扩 孔很难达到精度要求，扩孔后的粗糙度才达到 3.2，因此我们有 必要在后面加一个镗孔，以确保加工的精度和粗糙度要求，综合 考虑我们选择方案一 第 6 页 共 26 页 具体的加工路线如下 工序：铸造 工序：时效处理 工序：铣 60，15 左端面 工序：铣整个右端面 工序：钻，扩 35 孔 工序：镗孔至 36 工序：拉宽 10mm 键槽 工序：钻，扩，铰 15 孔 工序：检验 工序 X：入库 2.42.4 机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的确定机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的确定 连杆零件材料为 HT200 生产类型为大批量生产，采用砂型机铸造毛坯。 1、不加工表面毛坯尺寸 不加工表面毛坯按照零件图给定尺寸为自由度公差，由铸造可直 接获得。 2、连杆的底面 由于连杆底面要与其他接触面接触，同时又是 36 孔的中心线 的基准。粗糙度要求为 3.23，查机械制造工艺与机床夹具课程 设计指导一书中 P38 页表 2-11 知余量留 2.5 比较合适。 3、连杆的孔 36 孔，因为尺寸相对来说较大可以铸造出，因此 36 孔毛坯 为空心，铸造出孔。孔的精度要求介于 IT7IT8 之间，参照参 数文献，确定工艺尺寸单边余量为 2.5mm。15mm 孔相对较小， 差资料知不需要铸造出孔。 第 7 页 共 26 页 2.52.5 确定切削用量及基本工时确定切削用量及基本工时 工序：铣 60 左右端面 工步一：铣 60 左端面 1. 选择刀具 刀具选取不重磨损硬质合金套式面铣刀，刀片采用 YG8, ，。mmap5 . 1mmd60 0 min/125mv 4z 2. 决定铣削用量 1）决定铣削深度 因为加工余量不大，一次加工完成 mmap5 . 1 2）决定每次进给量及切削速度 根据 X51 型铣床说明书，其功率为为 7.5kw，中等系统刚度。 根据表查出 ，则齿/2 . 0 mmfz min/48.663 60 12510001000 r d v ns 按机床标准选取750 w nmin/r min/ 3 . 141 1000 75060 1000 m dn v w 当750r/min 时 w n rmmznff wzm /60075042 . 0 按机床标准选取rmmfm/600 3）计算工时 第 8 页 共 26 页 切削工时：，则机动工时为mml50mml9 1 mml3 2 min44 . 0 2 . 0750 3954 21 xfn lll t w m 工步二：铣 25 左端面与之相同， 工序 II：铣整个右端面 1. 选择刀具 刀具选取不重磨损硬质合金套式面铣刀，刀片采用 YG8, ，。mmap5 . 1mmd65 0 min/150mv 4z 2. 决定铣削用量 4）决定铣削深度 因为加工余量不大，故可在一次走刀内铣完，则 mmap1 5）决定每次进给量及切削速度 根据 X51 型铣床说明书，其功率为为 7.5kw，中等系统刚度。 根据表查出 ，则齿/2 . 0 mmfz min/734 65 15010001000 r d v ns 按机床标准选取750 w nmin/r min/3 .153 1000 75065 1000 m dn v w 当750r/min 时 w n rmmznff wzm /60075042 . 0 按机床标准选取rmmfm/600 第 9 页 共 26 页 6）计算工时 切削工时：l=160 ，则机动工时为mml9 1 mml3 2 min146 . 1 2 . 0750 31609 21 xfn lll t w m 工序 III：钻，扩 36 孔 工步一钻孔至 34 确定进给量：根据参考文献表 2-7，当钢的f ，时，。MPa b 800mmd34 0 rmf/47 . 0 39 . 0 由于本零件在加工 31 孔时属于低刚度零件，故进给量 应乘以系数 0.75，则 rmmf/35 . 0 29 . 0 75 . 0 47 . 0 39 . 0 根据 Z525 机床说明书，现取rmmf/25 . 0 切削速度：根据参考文献表 2-13 及表