连杆的机械加工工艺分析

河北机电职业技术学院机械制造技术课程设计说明书设计题目设计杠杆零件的机械加工工艺工艺程班级机制0702班学号设计者指导老师娄海汇设计日期09年6月22日至6月29日目录一，分析零件的作用————————————————二，零件的工艺分析————————————————三，确定生产类型—————————————————四，确定毛坯及毛坯图———————————————五，机械加工工艺过程设计—————————————（一）选择定位路线————————————————-（二）制定工艺路线————————————————六，机械加工余量工序尺寸及毛坯尺寸确定——————七，工时计算———————————————————八，机械加工工艺过程卡片—————————————九，机械加工工序卡————————————————十，参考文献———————————————————课程设计任务书———机械制造技术工艺设计任务书设计题目：杠杆的机械加工工艺规程设计内容：1，产品零件图1张2，产品毛坯图1张3，机械加工工艺过程卡1份4，机械加工工序卡1套5，说明书1份6，设计心得体会1份序言机械加工与制造课程设计时我们读完大学的全部基础课，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链接，也是一次理论联系实际的实训。因此，它在我们的大学学习生活中占重要的位置。就我个人而言，我希望通过这次课程设计对自己将从事的工作进行一次适应性的训练，从中锻炼自己分析问题，解决问题的能力。由于能力有限，设计中必然会存在许多不足和错误之处，恳请各位老师给予批评和指正!一、零件的分析（一）零件的作用题目所给定的零件是连杆，它是连接活塞和曲轴的中间部件，主要作用是将活塞的直线往复运动转变成曲轴的回转运动。（二）零件的工艺分析杠杆的加工共有两组，它们相互间有一定的尺寸和位置要求。现分析如下：1，Ф12孔为中心的加工要素。这一组加工要素包括一个Ф12H9的孔及其倒角，尺寸为Ф22且与Ф12H9的孔相垂直的两个平面。其中，主要加工要素为Ф12H9的孔。2，Ф8H9孔为中心的加工要素。这一组加工要素包括一个Ф8H9的孔及其倒角，和尺寸为Ф10且与Ф8H9的孔相垂直的两个平面。其中，主要加工要素为Ф8H9的孔。这两组加工要素的有一定的技术要求，主要如下：(1)这两组加工表面的粗糙度值是Ra6.3.(2)两个孔的公差等级均为H9.(3)两个孔轴线尺寸精度要保持一定的公差为±0.2范围。由以上分析可知，对于这两组表面而言，可以先加工其中一组表面，然后该组表面为基准，借助于专用夹具加工另一组表面，并且保证他们之间的位置精度要求，最后在以第一组基准钻和铰两个孔，分别是Ф12H9和Ф8H9。二、工艺规程设计（一）确定毛坯的制造形式零件的材料为HT200（切削性能好，价格低廉且减震性和耐磨性也比较好，有较低的缺口敏感性），该零件由于受较小载荷，因此选用铸件。（二）基准面的选择1、粗基准的选择对于一般的杆类零件而言，以下表面作为粗基准是完全合理的。先将下表面进行粗铣，然后以下表面为基准用于用夹具进行装夹，达到完全定位。2、精基准的选择精基准的选择主要考虑的是基准重合的问题。当设计基准与工序基准不重合时，应该进行尺寸换算。（三）制定工艺路线制定工艺路线的出发点，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。1.工艺路线方案一：工序1：铸造（HT200）工序2：清砂（去冒口）工序3：检验（检验铸件是否有残缺）工序4：热处理（时效）工序5：同时铣削大小一端面工序6：同时铣削大小另一端面工序7：钻铰Ф12H9孔并倒角（Z525立式钻床及专用钻模）工序8：钻铰Ф8H9孔并倒角（Z525立式钻床及专用钻模）工序9：钻Ф7孔和Ф5螺纹底孔工序10：铣2mm槽工序11：攻螺纹M6工序12：最终热处理工序13：检验工序14：入库2、工艺路线方案二：工序1：铸造（HT200）工序2：清砂（去冒口）工序3：检验（检验铸件是否有残缺）工序4：热处理（时效）工序5：钻铰Ф12H9孔并倒角（CA6140车床及专用夹具）工序6：钻铰Ф8H9孔并倒角（CA6140车床及专用夹具）工序7：同时铣削大小一端面工序8：同时铣削大小另一端面工序9：钻Ф7孔和Ф5螺纹底孔工序10：铣2mm槽工序11：攻螺纹M6工序12：最终热处理工序13：检验工序14：入库3、工艺方案的比较与分析上述两套方案的区别在于：方案一是将铣削加工放在钻削前，而钻削时选择在CA6140车床上加工。方案二是将铣削加工放在钻削后，而钻削时选择在Z525立式钻床上加工。以上两种方案看似一致，但通过仔细考虑零件的技术要求以及可能采取的加工手段之后，发现仍有问题，具体表现在：方案一中在Z525上钻孔时，工件不动，钻头旋转（主运动），钻头容易引，偏使得被加工孔的轴线发生歪斜，而孔径无显著变化。方案二中在CA6140上钻孔时，钻头不动，工件旋转（主运动），钻头的引偏仅仅引起孔径的变化，发生锥度和腰鼓等缺陷，而被加工轴线是直的，并且与工件的回转轴线一致。而该零件对孔的尺寸精度要求不高，而且钻削前为防止钻头钻偏，应先铣削一个工艺平台。所以钻削加工前应先进行铣削加工。综上所述，方案一优于方案二，故选择方案一。（四）机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的确定根据上述资料及加工工艺分别确定各加工表面的机械加工余量，工序尺寸及毛坯尺寸如下：1、孔Ф12H9毛坯为实心不冲孔。孔的精度要求介于IT7—IT8之间，参照工艺手册表2.3—9及表2.3—12确定工序尺寸及余量。钻孔Ф11.8mm铰削Ф12铰削Ф122、孔Ф8H9毛坯为实心不冲孔。孔的精度要求介于IT7—IT8之间，参照工艺手册表2.3—9及表2.3—12确定工序尺寸及余量。钻孔Ф7.8mm铰削Ф8铰削Ф83、上下表面（Ф22mm与Ф14的端面）粗铣：下表面2mm精铣：以下表面为基准铣上表面2mm精铣：上下表面均铣削0.5mm4、攻M6的螺纹（1）钻削Ф5的孔（2）手动攻M6的螺纹（五）确定切削用量及基本工时1、加工条件工件材料：HT200,铸造。加工要求：粗铣Ф22和Ф14端面，表面粗糙度值为Ra6.3um、攻螺纹M6.机床：X6132.2、计算切削用量工序5与工序6：粗铣Ф22和Ф14的端面，保证尺寸22fz=o.o8mm／齿（参考《切削手册》表3—3）切削速度:参考有关手册，确定V=27m／min。采用高速钢镶齿三面刃铣刀，d=225mm，齿数z=20.则ns=1000v／=1000×27／225πr／min=38r／min现选用X63卧式铣床，根据机床说明书，取ns=37.5r／min，故实际切削速度为V=πdwnw／1000=225×37.5π／1000m／min=26.5r／min当nw=37.5r／min时，工作台的每分钟进给量fm应为fm=fzznw=0.08x20x37.5mm／min=60mm／min查说明书，刚好有fm=60mm／min，故直接选用该值。切削工时：由于是粗铣，故整个刀具刀盘铣削整个平面，经简单几何计算，可得出铣刀的行程(22+14)x2mm=72mmTm=72／60min=1.2min工序7：钻削Ф12mm的孔f=0.14mm／r（见《切削手册》表2.7）v=12.25m／min（见《切削手册》表2.13及表2.14，按5类加工性考虑）ns=1000x12.25／25πr／min=155r／min按机床选取nw=136r／min（按《工艺手册》表4.2—2）所以实际切削速度v=πdwnw／1000=136x25π／1000m／min=10.68m／min切削工时：t=22／136x0.41min=0.4min工序8：钻Ф8的孔。根据相关资料介绍，利用钻头进行扩钻时，其进给量和切削速度与钻同样尺寸的实心孔的进给量和切削速度的关系为f=（1.2~1.8）f钻v=（1／2~1／3）v钻式中f钻,v钻——加工中心孔时的切削用量现已知f钻=0.56mm／r（见《切削手册》表2.7）v钻=19.25mm／r（见《切削手册》表2.13）令f=1.35f钻=0.76mm／rV=0.4v钻=7.7mm／rNs=1000v／41πr／min=59r／min按机床选取nw=58m／min所以实际切削速度为V=58x41π／1000m／min=7.47m／min切削工时：t=10／59x0.76min=1.6min工序9：M6的螺纹手动攻螺纹（工时计算从略）工序10：铣宽度为2mm的沟槽机床主轴转速为150m／min手动切削，进给量为0.5~1mm（工时计算从略）。最后，将以上各切削用量，工时定额的计算结果，连同其他加工数据，一并填入机械加工工艺过程卡片和机械加工工序卡片中。三、课程设计心得体会紧张而又辛苦的一周课程设计结束了。当我快要完成老师下达给我的任务的时候，我仿佛一次翻山越岭，登上了高山之巅，顿感心旷神怡，眼前豁然开朗。课程设计是我们专业课程知识的综合应用的实践，这是我们迈向社会、从事职业工作前一个必不可少训练的过程。“千里之行始于足下”，通过这次课程设计，我深深体会到这句千古名言的真正含义。我今天认真地进行课程设计，学会脚踏实地地迈开这一步，就是为明天能稳健地在社会大潮中奔跑打下坚实的基础。说实话，课程设计真的很难。然而，当我一着手清理自己的设计成果，仔细回味这一周的心路历程，一种少有的成功喜悦即刻使我倦意顿消。虽然这是我刚学会走完的第一步，是我人生的一点小小的胜利，然而它使我感到自己成熟了许多，使我有了一种“春眠方觉醒”的感悟。通过课程设计，使我深深体会到，做任何事都必须耐心、细致。课程设计过程中，许多计算有时不免使人感到心烦意乱，但一想起平时老师对我们的耐心教导，想到今后自己应当承担的社会责任，想到世界上因为某些细小的失误而出现的令人无比震惊的事故，我不禁时刻提醒自己，一定要养成一种高度负责任，一丝不苟的良好习惯。这次课程设计使我在工作作风得到了一次难得的磨练。短短一周的课程设计，使我发现了自己所掌握的知识是如此的贫乏，自己综合应用所学专业知识的能力是你如此的不足，几年学习了那么多的课程，今天才知道自己并不会用。我真的有点心急了。老师却说这说明课程设计确实使我有收获了。老师的话像春雨一样细细滋润我们焦急的心田，使我更加自信了。最后，我要衷心的感谢老师。是您的严厉批评唤醒了我，使您的敬业精神感动了我，是您的谆谆教启发了我，是您的殷切期望鼓舞了我。我感谢老师您今天为我增添了一副坚硬的翅膀！参考文献《金属机械加工工艺手册》主编赵如福《机械制造工艺设备设计指导手册》主编李云《机械制造工艺与机床夹具课程设计指导》主编吴拓《公差配合与测量技术》主编马丽霞《机械制造工艺设计简明手册》主编李益民