三孔连杆零件机械加工工艺规程设计【毕业论文+CAD图纸全套】

买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 1 第一章 机械加工工艺规程设计 三孔连杆的零件图如 图 1 所示。经检查之后，视图足够并正确，所需要的 尺 寸、公差、表面粗糙度、和技术要求全部齐全、合理，而且零件的表面质量、表 面精度和技术要求在现有的技术条件和生产条件下能够达到。 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 2 参考机械制造工艺设计中的零 件的工艺分析方法，对三孔连杆的工艺进行分析 (1)铣平面后，立即确定大头孔平面为以下各序加工的主基准面，这样可确保 加工质量的稳定。 (2)铣平面时，应保证小头孔及耳部孔平面厚度与大头孔平面厚度的对称性。 (3)由于连杆三个孔平面厚度不一致，因此，加工中要注意合理布置辅助支 承及应用。 (4)连杆平面加工也可以分为粗、精两序，这样可更好的保证三个平面相互 位 置及尺寸精度。 (5)镗三孔也可改用专用工装或组合夹具装夹。 (6)当加工连杆尺寸较小时，粗、 精 加工三孔也可采 用 镗削加工方法 。 (7)连杆三孔平行度的检验； 连杆三孔圆柱度的检验。 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 3 连杆是发动机的五大主关件之一，其在发动机中的地位是显而易见。它是发 动机传递动力的主要运动件， 在机体中做复杂的平面运动 ， 连杆小头随活塞作上 下往复运动连杆大头随曲轴作高速回转运动连杆杆身在大、小头孔运动的合成 下作复杂的摆动 。 连杆在承受往复的惯性力之外，还要承受高压气体的压力， 在气体的压力和惯性力合成下形成交变载荷，这就要求连杆具有耐疲劳、抗冲击， 并具备足够的强度 、 刚度和较好的韧性。在今天随着汽车工业的高速发展，“小体积 、 大功率、低油耗 ” 的高性能发 动机对连杆提出更新、更高的要求作为高速运动件重量要轻，减小惯性力，降低能耗和噪声强度 、 刚度要高，并具有较高的 韧性连杆比要大，连杆要短。这也就意味着对连杆的设计和加工有更高的要求。 在选择毛坯的时候应考虑以下因素： (1)毛坯的种类和特点，设计图纸规定的材料和机械性能；零件结构形状和外 形尺寸；不同的毛坯的制造方法对结构和尺寸有特定的要求；企业现有的生产 条 件；新工艺，新材料新技术的应用。 (2)毛坯结构形状和尺寸，毛坯形状应力求接近零件形状，以减少机械加工劳 动量。毛坯尺 寸是在原有零件尺寸基础上，考虑后续加工切除余量确定。毛坯 形 状也有几种特殊情况。如尺寸小而薄的零件，多个工件连在一起由一个毛坯制 造 出；某些零件如车床开合螺母外壳，两件合为一个毛坯，加工至一个阶段后再 切 开；为加工时安装方便，毛坯上留有工艺搭子。 (3)毛坯制造精度，毛坯制造精度高，材料利用率高，后续加工费用低，但相 应设备投入大。因此，确定毛坯制造精度时，需要综合考虑毛坯制造成本和后 续 加工成本。 择毛坯 连杆连接活塞和曲轴，其作用是将活塞的往复运动转换成曲轴的旋转运动， 并把作用在活塞上的力传 给曲轴以输出去功率。连杆在工作中，除承受燃烧室买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 4 内 燃气产生的压力以外，还要承受纵向和横向的惯性力。因此，连杆在一个很复 杂 的应力状态下工作，它既承受交变的拉应力，又承受弯曲应力，其主要失效形 式 是疲劳断裂和过量变形。连杆的功能工作条件要求连杆具有较高的工作强度和 抗 疲劳性能 ； 有要求具有足够的刚度和韧性 。 因此 ， 连杆材料一般采用 45 钢 ， 400调制钢。调制钢是指经调制处理后使用的结构钢 ，经过调质处理后 钢的组织为回火索氏体，具有良好的综合力学性能，即强度高，韧性好。合金 调 质钢的合金元素，主要 作用是提高刚的渗透性和保证良好的强度和韧性。钢经 调 质后的力学性能与其渗透性有密切关系。渗透性差的钢，由于淬不透，在整个 截 面上得不到均匀一致的力学性能，没有渗透的部位强度低，韧性差。所以渗透 性 是调质钢的一个重要性能 。 B 等元素均能提高钢的淬透性。 综 合各方面的考虑从本设计的三孔连杆采用 45 钢。 钢制零件在结构不杂不复杂及机械性能要求不太高的情况下，用型材毛坯 ， 否则可用锻造毛坯，由于三孔连杆机械性能要求较高因此可采用锻造毛坯，锻造 分为模锻和自由锻，自由锻是将加热好的金属坯料 放在锻造设备的上，下砥铁 之 间，施加冲击力或压力，直接使坯料产生塑性变形，从而获得所需锻件的一种 加 工 方法 锻由于锻件形状简单，操作灵活，适用于单件，小批量及重型锻件的 生产，但是自由锻生产效率低，劳动强度大，仅用于修配或简单，小型，小批 锻 件的生产，模锻全称为模型锻造，将加热后的坯料放置在固定于模锻设备上的 锻模内锻造成形的 。 与自由锻相比 ， 模锻的优点是 ： 生产效率高 、 锻件尺寸精度高 、 表面粗糙度低、材料利用率高，能锻制形状较复杂的锻件，操作简单，易实现 机 械化等。非常适用于中小型零件的成批大量生产。本设计中零件 年产已达到了 中 批量生产的水平，而且零件的轮廓尺寸不大，故可采用模锻成型。这对于提高 生 产率，保证加工质量也是有利的。 定毛坯的形状 由于三孔连杆的长度明显大于其宽度和高度，锻造过程中锤击方向应垂直于 锻件的轴线，终锻时金属沿高度和宽度方向流动，而长度方向流动不显著，因 此常选用拔长、滚压、弯曲、预锻和终锻等工步。 模锻结束之后，需对毛坯进行休整和后续处理，处理步骤为： (1)切边和冲 孔 ，模锻件一般都带有飞边和连皮，需在压力机上的切边模和买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 5 冲 孔模上将其切去。 (2)校正， 在切边和其他工序中都可能引起锻件的变形，应进行校正，大中型 锻件在热态下校正，小锻件亦可在冷态下校正，也可在终锻模或者专门的校正 模 具中进行。由于三孔连杆属小型锻件，选择在冷态下校正。 (3)热处理和时效处 理 ，对模锻之后的毛坯进行热处理，消除毛坯的过热组织 和冷变形强化组织，使毛坯具有所需的力学性能，一般采用正火或退火。然后 对 毛坯进行时效处理，消除其内应力。 (4)清理 ， 为了提高模锻件的表面质量 ， 改善切削加工性能 ， 需进行表面处理 ， 去除在生产过程中产生的氧化皮，所站油污及其他表面缺陷等。 通过以上分析可以 最后确定本设计 中 三孔连 杆 毛坯的选择方案，可以将毛坯的选择列表，如表 3示。 生产类型 材料 形状复杂程度 尺寸大小 后续处理 制造方法 毛胚 小批 45钢 较复杂 小型零件 热处理 模锻 表 3 坯 的 选择 定毛坯的尺寸公差和机械加工余 量 (1)公差等级 由三孔连杆的功用和技术要求，确定该零件的公差等级为普通级 (2)锻件的质量 初步估计机械加工后的三孔连杆质量 为 4械加工前的三孔连杆 量 为 6 (3)锻件形状复杂系数 S = mt/中： 锻件重量 锻件外廓包容体重量 对于非圆形锻件 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 6 是锻件的材料密度，这里取 10 6 kg/ = m t /m N =6(351 164 35 10 6 ) 于 于 间，故该零件形状复杂系数属于 S 2 级。 (4)锻件的材质系数 M 由于锻件材质是 45 钢 ， 45 钢属于含碳的质量分数小于 碳素钢 ； 所以 锻件的材质系数为 。 (5)零件的表面 粗糙度 由零件图可知，该零件各个表面加工表面的粗糙度 m。 制锻件毛坯简图 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 7 械加工工艺规程的制定 该三孔连杆要求中批生产，另外再根据三孔连杆的零件图及其结构尺寸，可 以设计出一套三孔连杆的机械加工工艺路线，方便为今后的加工生产提供依 据。三孔连杆的加工工艺路线可以大致归纳如下：毛坯锻造及热处理 选择 终结检验 。 下面分别就三孔连杆加工工艺中几方面 的问题进行分析。 所谓基准，就是零件上用来确定其他点、线、面的位置的那些点、线、面。 根据基准功用的不同，又可以分为设计基准和工艺基准两大类。 零件图样上所采用的基准，称为设计基准。这是从零件的工作条件、性能要求出发，适当考虑加工工艺性而选定的。在零件图上可以有一个也可以有多个设 计基准。在本设计中的三孔连杆小孔和耳部孔的设计基准是大孔中心线。 零件在加工工艺过程中所采用的基准称为工艺基准。定位基准是工艺基准中 的一种，而定位基准是获得尺寸的直接基准，占有很重要的地位。定位基准还可 进一步分为：粗基准、精基准，另外还有附加 基准。合理选择定位基准对保证加 工精度和确定加工顺序都有决定性的影响。因此，它是制定工艺规程时要解决的 主要问题。基准的选择实际上就是基面的选择问题，在第一道工序中，只能使用 毛坯的表面来定位 ，这种定位基面就是粗基 面 （或称毛基面 ） 。在以后的各工序的加工中，可以采用已经切削加工过的表面作为定位基准，这种定位基面就称为精基 面 （或称光基面 ）。 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 8 在本设计机械加工工艺规程设计先对定位粗基准和精基准进行了确定，下面分别就本设计中三孔连杆的粗基准和精基准的选择进行讨论。 粗基准的选择主要 影响加工表面与不加工表面的相互位置精度，以及影响加 工表面的余量分配。粗基准的选择有一定的原则，其基本原则如下所述： (1)保证相互位置要求的原则 如果必须保证工件上加工面与不加工面的相互位置要求，则应以不加工面作为粗基准。 (2)保证加工表面加工余量合理分配的原则 如果必须首先保证工件某重要表面的余量均匀，应选择该表面的毛坯面为粗基准。 (3)便于工件装夹的原则 选择粗基准时，必须考虑定位准确，夹紧可靠及夹具结构简单、操作方便等的问题。为保证定位准确，夹紧可靠，要求选用的粗基准尽可能平整、光洁和有 足够大的 尺寸，不允许有锻造飞边、铸造浇、冒口或其它缺陷。 (4)粗基准一般不得重复使用的原则 如果能使用精基准定位，则粗基准一般不应被重复使用。这是因为若毛坯的定位面很粗糙，在两次装夹中重复使用同一基准，就会造成相当大的定位误差。 上述选择粗基准的四条原则，每一原则都只能说明一个方面的问题。在实际 应用中有时可以兼顾这四条原则，而夹具装夹则不能同时兼顾，这就要根据具体 情况抓住主要矛盾，解决主要问题。 在本设计的三孔连杆中，综合考虑以上原则，在端面的加工时可选择大头孔 为粗基准，在保证垂直度的情况下，通过划线找正装夹 的方法，铣削大头孔端面 （作为后续工序的精基准 ）、小头孔端面 、 侧耳孔端面 。 在钻削加工小孔和侧耳孔 时需要以大头孔作为粗基准，来确定另外两孔的轴线位置，钻小头孔至 29 耳部孔至 19 由以上的分析可以将三孔连杆机械加工中粗基准的选择列表 ，如表 3示。 表 3 基 准 的 选 择 粗基准定位 大头孔端面 大头孔端面和内面 粗加工面及加工内容 铣大头孔端面，小孔和侧耳孔的端面 钻小头孔至 29部孔至 19文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 9 在选择精基准时要考虑的主要问题是如何保证技术 设计要求的实现以及装夹 准确、可靠、方便。精基准的选择也有一定的原则，其基本原则如下所述： （ 1）基准重合原则 应尽可能选择被加工表面的设计基准为精基准。这称之为基准重合原则。 （ 2）统一基准原则 当工件以某一精基准定位，可以比较方便的加工大多数其他表面，则应尽早 地把这个基准面加工出来，并达到一定精度，以后工序均以它为精基准加工其他 表面。这称之为统一基准原则。 （ 3）互为基准原则 某些位置度要求很高的表面，常采用互为基准反复加工的办法来达到位置度 要求。这称之为互为基准原则。 旨在减小表面粗糙度，减小加工 余量和保证加工余量均匀的工序，常以加工 面本身为基准进行加工，称为自为基准原则。 （ 5）便于装夹原则 所选择的精基准，应保证定位准确、可靠，夹紧机构简单，操作方便，这称 为便于装夹原则。 另外，选择精基准时也应考虑要便于工件加工，并能使夹具结构简单。 本设计的三孔连杆中，综合考虑以上原则，并确定大头孔端平面为以下各序 加工的主基准面作标记（下称大头孔基准面 ）。 以大头孔基准面为基准，小头、耳部及杆身加辅助支承，压紧工件，铣另 一侧端平面，大头厚为 50头厚 35 以大头孔基准面为基准。按大 、小头中心连线找正，压紧大头，铣耳部两 侧平面，保尺寸高为 52为 20 粗镗大头孔时，以大头孔基准面为基准。小头及耳部端面加辅助支承后， 压紧工件。粗镗大头孔至 88 精镗大头孔时，以大头孔基准面为基准。小头及耳部端面加辅助支承后， 压紧工件。精镗大头孔至 90 粗镗小头孔和侧耳孔时，以大头孔基准面和大头孔轴线为基准。小头及耳 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 10 部端面加辅助支承后 ，压紧工件粗镗小头孔尺寸至 33部孔尺寸至 24 然后以大头孔基准面和大头孔轴线为精基准，精镗小头孔至 33 证中心距为 270 耳部孔 255证与大头孔中心距为 95 由以上的分析可以将三孔连杆机械加工中精基准的选择列表，如表 3示。 表 3 准 的 选 择 精 基面 大 头 孔 端 平面 大 头 孔 基准 面 大 头 孔 基 准面 大 头 孔 基 准 面 大 头 孔 基 准面 和 大 头 孔 轴 线 加 工面 及 加工 内 容 小 头 、耳 部 及杆身 加 辅 助 支承 ，压 紧 工 件 ，铣另 一 侧端 平面 ， 大 头 厚为 50小头厚 35 压 紧 大 头 ， 铣 耳 部 两 侧平 面 ， 保 证 尺 寸 高 为 52 为 20 粗 镗 三 孔 ，其中大 头 孔 尺 寸至 88 头孔 尺 寸 至 33 部 孔 尺 寸 至 24 精 镗 大 孔 至 图 样 要 求尺 90 小 头 孔 ， 保证 中 心 距 为 270 耳 部 孔 25保证与 大 头 孔中 心 距为 95 工件上的加工表面往往需要通过粗加工、半精加工、精加工等才能逐步达到 加工质量要求。因此一般在选择表面加工方法时，先根据零件表面的加工精度和 表面粗糙度要求，选定加工方法，然后再确定精加工前的准备工序的 加工方法， 即确定加工方案。由于获得同一精度和同一粗糙度的方案有好几种，选择时还要 考虑生产率和经济性，考虑零件的结构形状、尺寸大小、材料和热处理要求及工 厂的生产条件等。选择零件表面加工方法时要考虑以下因素：经济精度与经济 粗糙度 ； 零件结构形状和尺寸大小 ； 零件的材料及热处理要求 ； 生产率和经济性。 本设计中的三孔连杆零件的加工面有大头孔端面、小头孔端面、耳部两侧平 面 、 大头孔内壁 、 小头孔内壁 、 侧耳孔内壁 。 材料为 45 钢 ， 通过查阅典型表面加工的经济精度和表面粗糙度表 ， 可以针对零件的实际生产加工要求来分析确定 ， 现针对三孔连杆各个表面的加工方法进行如下分析确定： （ 1） 大头孔端面、小头孔端面、耳部两侧平面：铣 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 11 该三孔连杆材料为 45 钢 ， 大头孔端面 、 小头孔端面 、 耳部两侧平面的粗糙度 要求都是 m。 （ 2）大头孔内壁：粗镗 精镗 大头孔已经锻造出 ， 粗糙度要求是 m， 经济精度为 若只采用粗镗 则难以达到表面粗糙度要求，若采用粗镗 精镗 浮动镗完全没有必要，只 会增加生产成本。 （ 3）小头孔内壁、侧耳孔内壁：钻 粗镗 精镗 由于大头孔和侧耳孔早期没有锻造出，因此要额外增加一道钻 削工序，粗糙 度要求是 m， 经济精度为 因此后续加工工序的选择和大头孔内壁相同。 结合上述分析，零件各表面加工方法的选择，如表 3示。 表 3 各 表 面 加 工 方 法 的 选 择 加 工 表 面 加 工 方 法 大 头 孔 端面 铣 小 头 孔 端面 铣 耳 部 两 侧 平 面 铣 大 头 孔 内壁 粗 镗 精 镗 小 头 孔 内壁 钻 粗 镗 精 镗 侧 耳 孔 内壁 钻 粗 镗 精 镗 该零件有多个表面需要机械加工，这些表面不仅本身有一定的表面粗糙度和 尺寸精度要求，而且各表面间还 有一定的位置要求。而为了满足以上这些要求， 就需要合理安排各个表面的加工工序。 加工顺序安排总的原则是前面的工序为后续工序创造条件 ， 并作好基本准备 。 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 12 机械加工顺序的安排有如下原则： 先粗厚精，零件的加工一般应划分加工阶段，先进行粗加工，然后进行半 精加工，最后是精加工和光加工，应将粗精加工分开进行。 先主后次，先考虑主要表面的加工，后考虑次要表面的加工。主要表面加 工容易出废品，应放在前阶段进行，以减少工时的浪费。次要表面一般加工余量 较小，加工比较方便，因此把次要表面加工穿插在各种加工阶段中进行，使加 工 阶段更明显且能顺利进行，又能增加加工阶段的时间间隔，可以有足够的时间让 残余应力重新分布并使其引起的变形充分表现，以便在后续工序中修正。 先面后孔 ， 先加工平面 ， 后加工孔 。 应为平面一般面积比较大 ， 轮廓平整 ， 先加工好平面，便于加工孔时的定位夹装，利于保证孔与平面的位置精度，同时 也给孔的加工带来方便，另外由于平面已加工好，对平面上的孔加工时，使刀具 的初始工作条件得到改善。 先基准后其他，工艺路线开始安排的加工面应该是选择定位基准的精基准 面，然后再以精基准定位，加工其它表面。为保证一定的定位精度，当 加工面的 精度要求很高时，精加工前一般应先精修一下精基准。 划分加工阶段可以达到以下目的 : 利于保证加工质量。 便于合理的使用机床设备。 便于热处理工序安排。 便于及时发现毛坯缺陷。 该三孔连杆加工质量要求较高，可将加工阶段划分成粗加工、半精加工和精加工三个阶段。 在粗加工阶段，首先将精基准（大头孔端平面）准备好，使后续工序都可采用精基准定位加工 ， 保证其他加工表面的精度要求 ； 然后粗铣大头孔另一侧端面 、 小头孔两侧端面、耳部两侧平面。钻小头孔、侧耳孔；粗镗大头孔、小头孔和侧 耳孔。在半精加工阶段，完成粗铣大头孔另一侧端面、小头孔两侧端面、耳部两 侧平面的半精镗和大头孔、小头孔和侧耳孔的半精镗、精镗。而在其精加工阶段 主要是保证三个孔的端面和内孔面的买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 13 表面粗糙度及相互位置精度的要求。 （ 1）机械加工工序 遵循 “ 先基准后其他 ” 的原 则 ，首先加工精基准 大头孔端平面和大头孔内 表面 90H6 遵循 “ 先粗后精 ” 的原则，先安排粗加工工序，后安排精加工工序。 遵循 “ 先面后孔 ” 的原则 ，先 加工大头孔和小头孔的两侧端面及侧耳孔的两侧 平面，后加工三个孔。 （ 2）热处理工序 模锻成型后切边，进行正火处理，然后喷砂、去毛刺。 （ 3）辅助工艺 精加工之后安排去刺、修钝各处尖棱探伤检查，无损探伤，检查零件有无裂 纹，夹渣等工序 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：锻造 工序：退火处理 工序：铣工件上表面 工序：铣工 件 下 表 面 工序： 镗 90 工序：钻，扩，铰 35 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 14 工序：钻，扩，铰 25 工序 验 方案二 工序：锻造 工序：退火处理 工序：铣工件上表面 工序： 铣 工 件 下 表 面 工序：钻，扩，铰 35 工序：钻，扩，铰 25 工序：镗 90 工序 验 工艺方案一和方案二的区别在于方案一把镗 孔 孔放在了 前面，因为镗孔的精度较高 ，且尺寸要求较为严格，这样我们做钻 孔的时间就可以利用镗好的孔做为定位基准，这样能能更好地保证工件钻孔时的位置度要求 具体的加工路线如下 工序：锻造 工序：退火处理 工序：铣工件上表面 工序： 铣 工 件 下 表 面 工序： 镗 90 工序：钻，扩，铰 35 工序：钻，扩，铰 25 工序 验 加工余量是指加工过程中从被加工表面上切除的金属层厚度。加工余量有 工序余量和和加工总余量（毛坯余量）两种。工序余量 是相邻两工序的工序尺寸之买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 15 差 。 加工总余量是指从毛坯变为成品的整个加工过程中某表面切除的金属层总厚度，即毛坯尺寸与零件图设计尺寸之差。显然，某个表面加工总余量为该表面 工序余量之和，即每一工序所切除的金属层厚度称为工序余量。另外工序余量还 可以定义为相邻两工序基本尺寸之差。由于加工表面形状不同，加工余量又可分为单边余量和双边余量，零件非对称结构的非对称表面，其加工余量一般为单边余量；零件对称结构的对称表面，其加工余量为双边余量。在三孔连杆的机械加工中，大头孔端平面、小头孔端面和耳部两侧平面是非对称结构，故其加工余量 为单边边余量。三个孔是对称结构，其加工余量是双边余量，工序余量主要受第一道粗加工工序余量与毛坯制造精度的影响。 三孔连杆零件材料为 45钢 重量为 4产类型为小批量生产，采用锻造毛坯。 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，由锻造可直 接获得。 2、三孔连杆的底面 由于三孔连杆底面要与其他接触面接触 ， 同时又是 90 孔的中心 线的基准。粗糙度要求 为 相关资料知余量 留 较 合适。 3、三孔连杆的孔 毛坯为空心，锻造出孔。 孔的精度要 求 照参数文献， 确定工艺尺寸余量为 4 切削用量的选择及基本工时的确定 工序 铣 工 件 上 表 面 工步一：铣工 件 上 表 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 a p = d 0 = 120 v = 125m/ z = 4 。 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 a p = ）决定每次进给量及切削速度 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 16 根据 铣床说明书，其功率为为 中等系统刚度。 根据表查出 = 齿 ，则 n = 机床标准选取 750 r/ v = 750r/ f m = f 4 750 = 600r 按机床标准选取 f m = 600r 3）计算工时 切削工时： l = 54 = 9 l 2 = 3机动工时为 t= 序：钻，扩，铰 35 步一：钻孔 至 33 确 定 进 给 量 f ： 根 据 参 考 文 献 表 2 当 钢 的 b 800 d 0 = 33， f = r。 由 于本零件在加 工 33 孔时属于低刚度零件，故进给量 应 乘以系数 f = ( r 根据 床说明书，现取 f = r 切削速度：根据参考文 献 表 2 表 2 得 切削速度 v = 18m/ 以 152r/ 据机床说明书，取 175r/ 故实际切削速度为 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 17 v =削工时 ： l = 50= 9l 2 = 3则机动工时为 t= 步二：扩 孔 用钻头 将 33 根据有关手册 规定，扩钻的切削用量可根据钻孔的切削用量选取 f = ( 1.8)f 钻 = ( r 根据机床说明书，选取 f = r v =6 4m/ 主轴转速 为 n = 34r/ 并按车床说明 书 取 = 68r/ 实际切削速度为 v =削工时： l = 50 = 6 l 2 = 3则机动工时为 t= 步 3： 铰 35根 据 参 考 文 献 表 2 f = r ， v = 8 12m/ 得 = 参考文献表 机床实际进给量和实际转速 取 f = r ， 198r/ ， 实 际 切 削 速 度 v = 切削工时 ： l = 50 = 9 l 2 = 3机 动 工时为 t= 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 18 在加工工序的设计过程中，需要正确的选择机床和工艺装备，并填入工艺过 程卡片中。合理选择机床工艺装备是保证零件的加工质量 、提高生产率和经济效 益的重要措施 . 机床设备的选择 机床是加工工件的主要生产工具 ， 选择时应考虑以下几个问 题 ： (1) 所选择的 机床应与加工零件相适应。即机床的精度应与加工零件的技术要求相适应；机床 的主要规格尺寸应与加工零件的外轮廓尺寸相适应；机床的生产率应与零件的 生 产纲领相适应 。 (2) 考虑生产现场的实际情况 。 (3) 考虑生产工艺技术的发展。综 合考虑上述因素，在选择时应充分利用现有设备，并尽量采用国产机床。为现 有 设备的规格尺寸和实际精度不能满足零件的设计要求时，应优先考虑新技术、 新 工 艺进行设备改造，实施“以小干大”、“以粗干精”等行之有效的办法。 在 本设计中，铣削大头孔和小头孔端面是选用立式铣床 工，这是由于 铣削大头孔和小头孔端面时，只需竖直方向进给，而铣削侧耳孔两端面是选用 卧 式 铣床 工，水平方向需要进给。钻削小头孔和侧耳孔时，根据最大钻孔直 径、最大工作行程和生产条件，选 择 号的立式钻床。镗削三个孔时， 根 据三个孔的直径和镗床的最大加工直径选用 镗床。 第二章 专用钻床夹具设计 各种机床上加工零件时所使用的装夹工件的工 艺装备，称为机床夹 具 22，如 车床上使用的三爪自定心卡盘、铣床上使用的虎口钳等。其主要功能是实现工 件 的定位和夹紧，使工件加工时相对于机床、刀具有正确的位置，以保证工件的 加 工质量和生产率能达到设计要求。夹具设计一般是在零件的机械加工工艺过程 制 定之后按照某一工序的具体要求进行的。制定工艺过程，应充分考虑夹具实现 的 可能性，而设计夹具时，如确有必要也可以对工艺过程提出修改意见 机床夹具的工作原理 通过工件各定位面与夹具相应定位元件的定位工作面接触、配合或对准来买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 19 使 工件在夹具中占有正确的位置 。夹具对机床应先保证有准确的相对位置，而夹 具 结构有保证定位元件的定位工作面对夹具与机床相连接表面之间的相对准确 位 置，这就保证了夹具定位工作面相对机床切削运动形成表面的准确几何位置， 也 就达到了工件加工表面对定位基准的相互位置精度要求。同时，夹具使刀具相 对 有关的定位元件的定位工作面调整到准确位置，这就保证了刀具在工件上加工 出 的表面对工件定位基准的位置尺寸。 机床夹具的组成 机床夹具的种类和结构虽然繁多，但它们的组成均可概括为下面几个部分 。 定位装 置 ，定位装置的作用是使工件在夹具中占据正 确的位置 。 夹紧装 置 ， 夹紧装置的作用是将工件压紧夹牢 ， 保证工件在加工过程中受到外 力 （切削力等 ） 作用时不离开已经占据的正确位置 。 对刀或导向装 置 ，对刀或导向装置用于确 定刀具相对于定位元件的正确位置 。 连接元 件， 连接元件是确定夹具在机床 上 正确位置的元件 。 夹具 体 ，夹具体是机床夹具的基础件 。 其它装置或元 件 ， 它们是指夹具中因特殊需要而设置的装置或元件。 具量具的选择 刀具的选择主要取决于加工工序所采用的加工方法、加工表面的尺寸、工件 材料、所要求的精度和表面粗糙度、生产率及经济性等 ，选择刀具时应尽可能 采 用高生产率的复合刀具和其他专用刀具。 量具的选择主要是根据要求检验的精度和生产类型，量具的精度必须与加工 精度相适应。在中、小批生产中，应尽量采用通过用量具、量仪，而在大批大 量 生产中，则应采用各种量规、高生产率的检验仪器、检验夹具等。本设计中尽 量 选取通用量具。在加工大头孔、小头孔和侧耳孔的端面时，查 表 5量 器 具不确定值允许的值 为 U、 = 表 52和 5择读数值 为 普通游标卡尺不确定值为 u=Uu 量具合格 。 在加工大头孔 、 小头孔和侧耳孔时 ， 查表 5计量器具不确定值允许的值为 U、 = 选择两点内径千分尺，不确定值为 u=Uu 量具合格。 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 20 在三孔连杆的机械加工工艺规程中，粗加工和精加工三孔端面时由于只有竖 直方向有尺寸要求，可以定位时可采用不完全定位，可以选择使用组合夹具，这 样可以降低生产成本，在一定程度上提高了生产率，不对其进行夹具设计。而三 个孔的精度要求较高，相互之间有较高的位置要求，为了提高劳动生产率，保证 加工质量，降低劳动成本，需要对孔加 工工序进行专用夹具设计。下面就以钻小 头孔为例，设计所需夹具。 题的提出 (1) 精度与批量分析 本工序是钻小头孔，小头孔和大头孔之间有一定位置精度要求，并且生产类 型属于批量生产，使用专用夹具加工是适当的，但考虑到生产批量不是很大，属 于中批生产，因而夹具结构应尽可能的简单，以减小夹具制造成本。 (2) 加工要求 工件材料为 45 钢 ， 毛坯为模锻 件 ， 中批生产规模 ， 所用机床为 臂钻床。 小头孔夹具结构方案的确定 （ 1）定位基准的选择 由附图三孔连杆的零件图可以看出 ， 35H6 小头孔与大头孔之间有 较高的位置要求，本工序加工要求保证的位置精度主要是中心距尺寸 270 根 据“ 基准重合 ” 原则，应该选择大头孔内孔面作主要定位基准。 （ 2）定位方案的确定和定位误差的计算 由已经确定出的定位基准，设计夹具，因大头孔内孔面作主要定位基准，可 选用长定位销架加小端面来定位，限制零件的五个自由度。 小头部分可采用活动 V 形块定位，限制第六个自由度。 侧耳孔部分应加上辅助支撑，以免在加工过程中零件出现变形。 （ 3）定位误差的计算 定位销与定位基准孔之间的配合选一般精度 要求，查表 7位销与定 位基准孔选择 35 文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 21 对于工序尺寸 270 言： 定位基准和工序基准重合， 所以基准不重合误差为零 计算基准位移误差， 由公式 D+ d+ 得 =方案的定位误差小于该工序尺寸制造公差 1/3，上述定位方案可行 （ 4）确定导向装置 本工序只有一个工步，后续有镗孔等精加工工序，故可采用可换钻套。查表 5取钻套，钻套的基