连杆体的机械加工工艺规程的编制

目录目录1序言2第一章课题简介3第二章设计内容421零件分析4第三章制定加工工艺路线6第四章机械加工余量，工序尺寸及毛坯尺寸的确定9第五章确定切削用量及基本工时1051工序III1052工序IV1353工序V1354工序VI1555工序VII1656工序VIII1757工序X1958工序IX20第六章夹具设计2261问题的提出2262定位误差分析2463夹具设计及操作简要说明25总结27参考文献28序言机械制造工艺及设备毕业设计是我们完成本专业教学计划的最后一个极为重要的实践性教学环节，是使我们综合运用所学过的基本课程，基本知识与基本技能去解决专业范围内的工程技术问题而进行的一次基本训练。我们在完成毕业设计的同时，也培养了我们正确使用技术资料，国家标准，有关手册，图册等工具书，进行设计计算，数据处理，编写技术文件等方面的工作能力，也为我们以后的工作打下坚实的基础，所以我们要认真对待这次综合能力运用的机会第一章课题简介本零件主要用于连接和传递动力的场合，它要求的精度较高。其原始资料如下零件材料45钢技术要求连杆体应经调质处理，硬度为217293HB生产批量大批量生产零件数据见零件图第二章设计内容21零件分析211零件的作用本零件的作用是用来连接和传递运动和动力的，且精度要求较高。212零件的工艺分析由零件图可知，主要加工表面有（1）尺寸55上表面（2）尺寸27左表面（3）38的前后表面（4）70的半圆孔（5）基准面1（6）基准面2（7）基准面3各表面的相互位置精度要求有（1）孔2102对尺寸55上表面的垂直度公差为005；（2）70的同轴度公差为0005；（3）连杆体应该经过调质处理，硬度为217293HB；由上述可知，各加工表面以尺寸55上表面、38前后表面为主，有较高的尺寸精度和较高的相互位置尺寸精度要求，因此，拟订55上表面、38前后表面为主的工艺方案。为了保证各表面的相对位置精度要求，应以基准1、基准2、基准3为定位基准，便于实现基准重合和基准统一。213零件毛坯的选择零件材料为45钢，考虑到零件的经济性和综合性能要求，可选择铸件，可以保证加工精度要求。214零件的定位基准面的选择基准面的选择是工艺规程设计中重要的工作之一，基准面选择的正确与否，可以使加工质量得到保证，使生产力得到提高，否则，不但加工工艺过程中的问题百出，更有甚者，还会造成零件的大批量报废，使生产无法正常进行。（1）粗基准的选择粗基准的选择要保证粗基准定位所加工出的精基准有较高的精度，通过精基准定位使后续各被加工表面具有较高的均匀的加工余量，并与非加工表面保持应有的相对位置精度。在确定粗基准时，要保证相对位置精度要求和加工表面余量合理分配原则，在本零件中，先以基准面2为粗基准，加工18圆，然后加工20的表面，以18的孔和基准面1来加工70的上表面；在加工70的上表面时，要保证其表面的45度要求，在以此基础上，加工70的半圆孔，要注意70的同轴度公差要求，要保证足够的加工余量，然后对R13进行粗加工，在70的表面上钻俩个孔2102，要保证两孔的轴线与70的上表面的垂直度。（2）精基准的选择选择精基准应考虑的主要问题是保证加工精度要求，特别是加工表面的相互位置精度要求，以及实现装夹的方便、可靠、准确，要考虑到基准重合原则，基准统一原则，互为基准原则，自为基准原则，保证工件定位准确，夹紧可靠，操作方便的原则。在本零件中，我选择了基准面2作为精基准，以粗糙度要求为125来加工18的孔，在镗18孔的时候，要保证其加工精度要求，然后以18孔来加工55上表面，55上表面是精度要求较高的表面，其粗糙度值为08UM，为了保证55上表面的精度，用铣刀对55上表面进行铣削加工；尺寸38的前后表面加工要求较高，粗糙度值为08UM，也需要进行铣削加工；在对孔102进行第二次加工时，要保证102的轴线与55上表面的垂直度公差为005UM，同时，也需要注意的是，在加工70的半圆孔时，要注意同轴度公差为005UM，同时也需要对基准面1进行加工，但要求精度不高，在加工尺寸38前后表面时，其宽度在38153825之间，在70的半圆上，有一个小槽，在加工70时，也需要加工这个小槽，这样加工是为了便于实现基准重合和基准统一，从而保证了零件的加工质量，并使夹具的设计和制造简化第三章制定加工工艺路线拟订零件的加工路线是制定工艺规程的总体布局，主要任务是选择各表面的加工方法，及定位基准，确定加工顺序，各工序采用的机床设备和工艺装备等。该零件是大批量生产，可以采用机床配以专用夹具，并适当配置专用机床进行加工，工序以分散为主，某些工序可以适当集中应划分加工阶段，将粗加工和精加工分开；刀具和量具的选择可以专用的与适用的相结合，根据以上分析，初步拟订的工艺路线方案（一）如下工序铸调质热处理铣20的端面钻，精镗18的孔粗铣55上表面铣基准面1钻2102的孔镗2102的孔粗铣38前后表面精铣55上表面和38前后表面镗70的半圆和半圆上的小槽检查该方案符合分散原则，能将零件按照图纸的技术要求加工出来，但经过仔细分析，该方案需要改进，拟订工艺路线方案（二）如下工序铸调质热处理钻18孔扩18孔铣20的平面铣55上表面和38的前后表面磨55上表面和38的前后表面粗铣70的半圆和小槽，倒角精铣70的半圆和小槽，倒角钻2102的孔镗2102的孔检查两种工艺路线的比较上述的两种加工工艺路线特点在于第一种，由于工序分散加工比较繁琐，但是步骤紧凑；第二种，由于在55上表面和38的前后表面的精度用铣刀未必能够达到，在第二种方案中添加了磨这道工序，可以使零件的加工质量得到有效的保证。根据以上两种工艺路线方案的分析比较，可以从两个工艺路线方案中，结合成为一个较为合理的工艺路线方案，其具体工艺路线如下工序铸调质热处理钻扩镗18的孔铣20的平面精铣55上表面和38的前后表面钻21002的孔镗21002的孔磨55上表面和38的前后表面粗铣70的半圆精铣70的半圆检查第四章机械加工余量，工序尺寸及毛坯尺寸的确定连杆体零件的材料是45钢，硬度为217293HB，为大批量生产，所以采用铸造的形式。根据上述原始资料及加工工艺，分别确定各加工表面机械加工余量，工序尺寸及毛坯尺寸如下此处删减NNNNNNNNNNNNNNNN字需要整套设计请联系Q99872184。LLL1L2105MM则机动工时为TMLL1L2/FM105/561875MIN54工序钻21002的孔在钻102时，应保证两孔的中心距和与70的垂直度。确定进给量F根据切削手册表27，当钢的刚度800MPAD0102时F039047MM/R由于本零件在加工702时，孔属于低刚度零件故进给量系数075则F039047075029035MM/R根据双轴钻床说明书取F025MM/R切削速度V18M/MIN所以NS1000V/314DW100018/31425229R/MIN根据机床说明书取NW195R/MIN故实际切削速度为V314DWNW/1000314225195/100013776M/MIN切削工时LLL1L245MMTM1LL1L2/FNW45/195025092MIN55工序镗21002的孔在镗2102孔时，要保证2102孔的粗糙度为63UM。选用机床T740金刚镗床单边余量Z01MM，一次镗去余量01MM进给量F01MM/R根据有关手册，确定镗床的切削速度为V1000M/MIN则NW1000V/314D1000100/3141023122268R/MIN由于T740镗床主轴转速为无级调速，故以上转速可以作为加工时的使用的转速。切削工时当加工一个孔时L115MML25MML25MMT25155/312201014MIN所以加工两个孔时的机动时间为T0142028MIN56工序粗铣70的半圆FZ008MM/齿（参考切削手册表33）切削速度参考有关手册来确定V045M/S27M/MIN采用高速钢镶齿三面刃铣刀DW225MM齿数Z20则NS1000V/314DW100027/31422538R/MIN现采用X63卧式铣床，根据使用说明书取NW375R/MIN故实际切削速度为V314DWNW/1000314225375/1000265M/MIN当NW375R/MIN时，工作台的每分钟进给量FW应为FWFZZNW0082037560MM/MIN查资料刚好有FM60MM/MIN，故选用该值。切削工时由于是粗铣，整个铣刀不要铣过整个工件，利用作图法，可得出铣刀的行程LLL1L2105MM则机动工时为TMLL1L2/FM105/601875MIN57工序磨55上表面和38的前后表面在加工此程序时，要保证38的尺寸。571选择砂轮见工艺手册第三章中磨料的选择表，结果为WA46KV6P35040127其含义为砂轮磨料为白刚玉，粒度为46号，硬度为中软1级，陶瓷结合剂，6号组织，平型砂轮，其尺寸为35040127（DBD）572切削用量的选择砂轮的转速N砂1500R/MIN见机床说明书V砂275M/S轴向进给量FA05B20MM（双行程）工件速度VW10M/MIN径向进给量FR0015MM/双行程573切削工时当加工1个表面时T12L62BK/1000VFAFR见工艺手册表628式中L加工长度96MMB加工宽度38MMZ单面加工余量02MMK系数110V工作台移动速度M/MINFA工作台往返一次砂轮轴向进给量MMFR工作台往返一次砂轮径向进给量MM所以T12963811/100010200015267MIN当加工两个端面时TM2672534MIN58工序精铣70的半圆在精铣70的半圆时，要保证与2102的孔的轴线的垂直度，保证其公差带要求。在所选的铣刀为立铣刀，有34个刀齿组成。根据切削手册表33FZ005M/齿切削速度参考有关资料，确定V056M/S336M/MINDW225MMZ4则NS1000V/314DW1000336/314225475R/MIN现采用X63卧式铣床，根据使用说明书取NW47R/MIN故实际切削速度为V314DWNW/100031422547/1000322M/MIN当NW375R/MIN时，工作台的每分钟进给量FW应为FWFZZNW00544794MM/MIN切削工时TMLL1L2/FM70/94744MIN第六章夹具设计为了提高劳动生产率，保证加工质量，降低劳动强度，需要设计专用夹具。经讨论，决定将设计第道工序钻2102的钻床夹具，本夹具将用于双轴钻床。61问题的提出本夹具主要用于2102孔，70半圆孔对于两个孔2102都有一定的技术要求，但在加工本工序时，两孔尚未加工，而且这两个端面在工序时还要进行加工，因此，在本工序加工时，主要应该考虑如何提高生产率，降低劳动强度，而精度则不是问题。611夹具的设计1定位基准的选择由零件图可知，70对2102有垂直度要求，其设计基准为2102的中心线，为了使定位误差为零，应该选择以两个102的孔为定位的自动定心夹具，但这种自动定心夹具在结构上过于复杂，因此，这这是只选用102两孔为主要定位基面。为了提高加工效率，为了缩短辅助时间，准备用气动夹紧。2切削力及夹紧力的计算刀具采用硬质合金钻头FCFAPXFFZAEUYFZ/D0QFNWF（见切削手册表328）其中CF650AP31MMXF10FZ008MMD0225MMWF0AE40（在加工面上测量近似值）UF086QF086Z20YF072所以F650310084020/2251456N在计算切削力时，必须把安全系数考虑在内。安全系数KK1K2K3K4其中K1基本安全系数15K2加工安全系数11K3刀具钝化系数11K4断续切削系数11所以FKFH1511111114562906904N选用汽缸斜锲加紧机构，锲角A10，其结构形式选用型，则扩力比I342,故由汽缸产生的实际夹紧力为N汽3900I390034213338N此时N汽所需要5813808N的夹紧力，故本来夹具可安全工作。62定位误差分析621定位元件尺寸及公差的确定夹具的主要定位元件为102两孔，该定位102两孔的尺寸与公差规定为本零件在工作时应该有的公差。（1）计算7000019的孔外端面铣加工后与两孔2102的最大垂直度误差。零件两孔与7000019的最大间隙为MAX001900019MM当定位孔的共度取100MM时，则上述间隙引起的最大倾角为0019/100，此即为由于定位而引起的7000019的半圆端对两孔中心线而不起最大垂直度误差。由7000019孔要进行精加工，故上述垂直度误差可以允许。63夹具设计及操作简要说明如前所述，在设计夹具时，应注意提高该产品的生产率，为此，应该先着眼于机动夹紧而不采用手动夹紧。因此这是提高产品生产率的重要途径。本道工序的铣床夹具就选择该夹紧方式。本工序由于是粗加工，切削力较大，为了夹紧工件，势必要增大汽缸直径，而这样使整个夹具庞大。因此，应首先改进降低切削力；目前采取措施有三一是提高毛坯的制造精度，使最大切削深度降低，以降低切削力；二是选择一种比较理想的斜锲机构，尽量增加该机构的扩展力。三是在可能的情况下，适当提高压缩完全的工件压力，以增加汽缸推力，结果本夹具总的感觉还比较紧凑。定位方案的设计是夹具设计的第一步，也是夹具设计中的最关键一步。定位方案的好坏，将直接影响加工精度和加工效率。定位方案一经确定，夹具的其他组成部分也大体随之而定，因此，对于定位方案必须慎重考虑，以满足设计的要求。由于定位元件的精度对加工精度影响很大，所以在设计定位元件时，其材料的选择和技术条件应有较高的要求；定位元件与工件定位基准面或配合的表面，一般不低于IT8，常选IT7甚至IT6制造；定位元件工作表面的粗糙度值一般不大于RA16UM，常选RA08UM和RA04UM；采用调整法和修配法提高装配精度，以保证夹具安装面的平行度或垂直度要求。定位方案的设计，不仅要求符合六点定位要求，而且应有足够的定位精度；不仅要求定位元件的结构