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南昌航空大学课程设计说明书 1 目录目录 一 序言 2 二 设计任务书 3 三 计算生产纲领 确定生产类型 4 四 零件的分析 4 五 选择毛坯 4 六 工艺规程设计 6 1 定位基准的选择 5 6 2 零件表面加工方法的选择 5 6 3 制定工艺路线 5 6 4 确定机械加工余量及毛坯尺寸 7 6 5 工序设计 7 七 小结 9 八 参考文献 10 南昌航空大学课程设计说明书 2 一 序言一 序言 机械制造工艺学课程设计是在我们学完了大学的全部基础课 技术基础 课以及大部分专业课之后进行的 这是我们在进行毕业设计之前对所学各课 程的一次深入的综合性的总复习 也是一次理论联系实际的训练 因此 它 在我们四年大学生活中占有重要的地位 本次课程设计旨在培养学生设计机 械加工工艺规程的工程实践能力 通过这次设计我将使我们获得综合运用过 去所学全部课程进行机械制造工艺及结构设计的基本能力 为学生搞好毕业 设计 走上工作岗位打下坚实基础 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 历时一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 南昌航空大学课程设计说明书 3 二 设计任务书二 设计任务书 南昌航空大学南昌航空大学 航空与机械工程学院 2004 级机制工艺课程设计任务书 课程设计名称 机制工艺课程设计 课题名称 连杆盖合件之二 连杆盖工艺规程设计 课程设计使用的原始资料 数据 及设计技术要求 1 绘制连杆盖零件图 2 生产纲领 小批量 3 编制连杆盖机械加工工艺规程 4 撰写设计说明书 航空与机械工程学院 机械设计制造及其自动化 专业 040313 班 学生 签名 张兴 日期 自 2007 年 9 月 24 日 至 2007 年 12 月 7 日 评分 南昌航空大学课程设计说明书 4 三 计算生产纲领 确定生产类型三 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 此零件为小批量生产 根据教材 表 1 5 查得年生产纲领为 100 500 件 四 零件的分析四 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 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 由于是中批量生产 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 由于加工为中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 五 选择毛坯五 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 南昌航空大学课程设计说明书 5 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 为小批量生产 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 随为小批量生产 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 六 工艺规程设计六 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 9494 0 0 0 023mm 0 023mm 以及对称度 0 3mm0 3mm A A 两个螺纹孔的加工 钻 铰孔 南昌航空大学课程设计说明书 6 小头孔的大沟槽采用 R67mmR67mm 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 又因为此零件要求小批量生产 所以工序安 排要求较集中 工序 10 铸造毛坯 工序 20 无损探伤 查是否有夹渣 气孔 疏松等缺陷 工序 30 清理毛刺 飞边 涂漆 工序 40 人工时效处理 工序 50 划杆身中心线 以及大小头孔的中心线 工序 60 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 70 重划大小头孔中心线 并选择一个面为基面 工序 80 以基面定位 按线找正 粗镗大小头孔 分别为 78 0 05mm 17 0 05mm 工序 90 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 100 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 110 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 120 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 130 以基面 连杆体侧面和分割面装夹工件 铣削两个台阶面 保 南昌航空大学课程设计说明书 7 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 110 0 15 工序 140 由钳工铰孔 2 M12 6H 工序 150 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 A 的对称度为 0 01mm 工序 160 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 170 车倒角 0 5 45 度 工序 180 检查各个部分的尺寸和精度 工序 190 组装入库 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 南昌航空大学课程设计说明书 8 a 工序 11 17 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 06 13 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 X52K 型铣床 c 工序 08 09 10 为粗镗 精镗 从加工要求及尺寸大小考虑 选用卧式 镗床 T611 d 工序 11 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 M2120 内圆磨床 e 工序 12 因为要将连杆锯断 工件尺寸不是很大 用卧式铣床 X63W f 工序 13 钻孔考虑孔的尺寸等技术要求 采用立时钻床 Z518 g 工序 15 考虑到加工位置和技术要求需要用卧式铣床 X63W h 工序 16 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 11 需用到 R25mm 的砂轮 工序 16 需要刃口小于 1 1mm 的细小镗刀 4 选择量具 本零件属于小批量生产 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 06 11 15 16 430 16分度值 0 02 测量范围 0 150 游标卡尺 08 78 170 05普通游标卡尺 09 10 13 810 021分度值 0 001 测量范围 0 150 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 0 150mm 游 标卡尺进行测量 南昌航空大学课程设计说明书 9 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 工序双边余量 mm工序尺寸及公差 mm表面粗糙度 加工表面 粗半精 精 粗半精精粗半 精 精 毛坯两侧面1 50 543 5 0 02 0 02 43 0 20 0 36 6 33 2 大头孔2 50 5 80 0 05 0 05 81 0 0 21 0 6 31 6 小头孔2 50 5 19 5 0 0 5 0 05 20 0 0 23 0 6 31 6 台阶侧面0 594 0 0 023 1 6 台阶底面3 53 5 0 05 0 6 3 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 七 七 设计小结设计小结 本次设计是我们学完了大学的全部基础课 技术基础课以及大部分专业课 之后进行的 这是我们在进行毕业设计之前对所学各课程的一次深入的综合性 的总复习 也是一次理论联系实际的训练 它在我们大学四年的大学生活中占 有重要的地位 因此 我对本次课程设计非常重视 我们这次的设计 学习是分阶段进行的 还不能做到全局把握 面面俱到 南昌航空大学课程设计说明书 10 因而不可避免地会出现一些问题和缺点 通过对本次课程设计过程及老师指点 的回顾和总结 可以系统地分析一下整个设计 学习过程中所存在的问题 通 过总结 还可以把平时听课时还没有弄懂 弄透的问题加以学习巩固 以获得 更多的收获 更好的达到课程设计的预期目的和意义 虽然在课程设计中我遇 到了不少困难 比如在加工顺序中我不知应该先加工哪一步 还有加工刀具的 选择不清楚等 但是我不怕麻烦多次向老师求教并作出修改 终于确定了这次 课程设计的工艺