連桿的機械加工工藝分析

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1、 河北機電職業(yè)技術學院 機械制造技術 課程設計說明書 設計題目 設計杠桿零件的機械加工工藝工藝程 班 級 機制 0702 班 學 號 設 計 者 指導老師 婁海匯 設計日期 09 年 6月22日至 6月29日 1

2、 目 錄 一， 分析零件的作用———————————————— 二， 零件的工藝分析———————————————— 三， 確定生產類型————————————————— 四， 確定毛坯及毛坯圖——————————————— 五， 機械加工工藝過程設計————————————— （一） 選擇定位路線———————————————— - （二） 制定工藝路線———————————————— 六， 機械加工余量工序尺寸及毛坯尺寸確

3、定—————— 七， 工時計算——————————————————— 八， 機械加工工藝過程卡片————————————— 九， 機械加工工序卡———————————————— 十， 參考文獻——————————————————— 2 課程設計任務書 ———機械制造技術工藝設計任務書 設計題

4、目 ：杠桿的機械加工工藝規(guī)程 設計內容 ： 1，產品零件圖 1 張 2 ，產品毛坯圖 1 張 3 ，機械加工工藝過程卡 1 份 4 ，機械加工工序卡 1 套 5 ，說明書 1 份 6 ，設計心得體會 1 份 3 序 言 機械加工與制造課程設計時我們讀完大學的全部基礎課， 技術基礎課以及大部分專業(yè)課之后進行的，

5、 這是我們在進行畢業(yè)設計之前對所學各課程的一次深入的綜合性的鏈接， 也是一次理論聯(lián)系實際的實訓。 因此，它在我們的大學學習生活中占重要的位置。就我個人而言， 我希望通過這次課程設計對自己將從事的工作進行一次適應性的訓練， 從中鍛煉自己分析問題， 解決問題的能力。 由于能力有限， 設計中必然會存在許多不足和錯誤之處， 懇請各位老師給予批評和指正 ! 一、零件的分析 4

6、 （一） 零件的作用 題目所給定的零件是連桿，它是連接活塞和曲軸的中間部 件，主要作用是將活塞的直線往復運動轉變成曲軸的回轉運動。 （二） 零件的工藝分析 杠桿的加工共有兩組，它們相互間有一定的尺寸和位置要 求。現(xiàn)分析如下： 1， Ф12 孔為中心的加工要素。 這一組加工要素包括一個 Ф12H9 的孔及其倒角，尺寸為 Ф22 且與 Ф12H9 的孔相垂直的兩個平面。其中，主要加工要素 為 Ф12H9的孔。 2， Ф8H9 孔為中心的加工要素。

7、 這一組加工要素包括一個 Ф8H9 的孔及其倒角，和尺寸為 Ф10 且與 Ф8H9 的孔相垂直的兩個平面。 其中，主要加工要素為 Ф8H9 的孔。 這兩組加工要素的有一定的技術要求，主要如下： (1) 這兩組加工表面的粗糙度值是 Ra6.3. (2) 兩個孔的公差等級均為 H9. (3) 兩個孔軸線尺寸精度要保持一定的公差為±0.2 范圍。 由以上分析可知， 對于這兩組表面而言， 可以先加工其中一 組表面，然后該組表面為基準， 借助于專用夾具加工另一組表面， 并且保證他們之間的位置精度要求， 最

8、后在以第一組基準鉆和鉸 5 兩個孔，分別是 Ф12H9和 Ф8H9。 二、工藝規(guī)程設計 （一） 確定毛坯的制造形式 零件的材料為 HT200 （切削性能好，價格低廉且減震性和耐磨性也比較好， 有較低的缺口敏感性） ，該零件由于受較小載荷，因此選用鑄件 。 （二） 基準面的選擇 1、粗基準的選擇 對于一般的桿類零件而言，以下表面作為粗基準是完全合理的。先將下表面進行粗銑，然后以下表面為基準用于用夾具進行裝夾，達到完全定位。 2、精基準的選擇

9、 精基準的選擇主要考慮的是基準重合的問題。當設計基準與工序基準不重合時，應該進行尺寸換算。 （三） 制定工藝路線 制定工藝路線的出發(fā)點，應當是使零件的幾何形狀、尺寸精度及位置精度等技術要求能得到合理的保證。 1. 工藝路線方案一： 工序 1：鑄造（ HT200） 工序 2：清砂（去冒口） 6 工序 3：檢驗（檢驗鑄件是否有殘缺） 工序 4：熱處理（時效） 工序 5：同時銑削大小一端面 工序 6：同時銑削大小另一端面 工序 7：鉆鉸 Ф12H

10、9 孔并倒角（ Z525 立式鉆床及專用 鉆模） 工序 8：鉆鉸 Ф8H9孔并倒角（ Z525 立式鉆床及專用鉆模） 工序 9：鉆 Ф7 孔和 Ф5 螺紋底孔 工序 10：銑 2mm槽 工序 11：攻螺紋 M6 工序 12：最終熱處理 工序 13：檢驗 工序 14：入庫 2、工藝路線方案二： 工序 1：鑄造（ HT200） 工序 2：清砂（去冒口） 工序 3：檢驗（檢驗鑄件是否有殘缺） 工序 4：熱處理（時效） 工序 5：鉆鉸 Ф12H9 孔并倒角（ C

11、A6140 車床及專用夾 具） 工序 6：鉆鉸 Ф8H9 孔并倒角 （CA6140 車床及專用夾 7 具） 工序 7：同時銑削大小一端面 工序 8：同時銑削大小另一端面 工序 9：鉆 Ф7 孔和 Ф5 螺紋底孔 工序 10：銑 2mm槽 工序 11：攻螺紋 M6 工序 12：最終熱處理 工序 13：檢驗 工序 14：入庫 3、工藝方案的比較與分析 上述兩套方案的區(qū)別在于： 方案一是將銑削加工放在鉆削

12、前，而鉆削時選擇在 CA6140車床上加工。方案二是將銑削加工放在鉆削后，而鉆削時選擇在 Z525 立式鉆床上加工。 以上兩種方案看似一致， 但通過仔細考慮零件的技術要求以及可能采取的加工手段之后， 發(fā)現(xiàn)仍有問題， 具體表現(xiàn)在： 方案一中在 Z525 上鉆孔時，工件不動，鉆頭旋轉（主運動） ，鉆頭容易引，偏使得被加工孔的軸線發(fā)生歪斜， 而孔徑無顯著變化。 方案二中在 CA6140上鉆孔時，鉆頭不動，工件旋轉（主運動） ，鉆頭的引偏僅僅引起孔徑的變化， 發(fā)生錐度和腰鼓等缺陷， 而被加工軸線是直的， 并且與工件的回轉軸線一致。 而該零件對孔的尺寸精度要求不高， 而且鉆削前為防止鉆頭鉆偏，

13、 應先銑削一個工 8 藝平臺。所以鉆削加工前應先進行銑削加工。 綜上所述，方案一優(yōu)于方案二，故選擇方案一。 （四）機械加工余量、 工序尺寸及毛坯尺寸的確定 根據(jù)上述資料及加工工藝分別確定各加工表面的機械加工 余量，工序尺寸及毛坯尺寸如下： 1、 孔 Ф12H9 毛坯為實心不沖孔?？椎木纫蠼橛?IT7 — IT8 之間，參照工藝手冊表 2.3 —9 及表 2.3 — 12 確定工序尺寸及余量。 鉆孔 Ф11.8mm 鉸削 Ф1

14、2 鉸削 Ф12 2、 孔 Ф8H9 毛坯為實心不沖孔?？椎木纫蠼橛?IT7 — IT8 之間，參照工藝手冊表 2.3 —9 及表 2.3 — 12 確定工序尺寸及余量。 鉆孔 Ф7.8mm 鉸削 Ф8 鉸削 Ф8 3、 上下表面（ Ф22mm與 Ф14 的端面） 粗銑：下表面 2mm 精銑：以下表面為基準銑上表面 2mm 9 精銑：上下表面均銑削 0.5mm 4、 攻 M6的螺紋 （ 1） 鉆削 Ф5 的孔 （ 2

15、） 手動攻 M6的螺紋 （五）確定切削用量及基本工時 1、加工條件 工件材料： HT200,鑄造。 加工要求：粗銑 Ф22 和 Ф14 端面，表面粗糙度值為 Ra6.3um、 攻螺紋 M6. 機 床： X6132. 2、計算切削用量 工序 5 與工序 6：粗銑 Ф22 和 Ф14 的端面，保證尺寸 22 f z=o.o8 mm／齒（參考《切削手冊》表 3— 3） 切削速度 : 參考有關手冊，確定 V=27m／min。 采用高速鋼鑲齒三面刃銑刀， d =225m

16、m，齒數(shù) z=20. 則 n s=1000v ／=1000 ×27 ／225 πr ／min=38r ／min 現(xiàn)選用 X63 臥式銑床， 根據(jù)機床說明書， 取 ns=37.5r ／min， 故實際切削速度為 w w ／1000=225×37.5 π／1000 m ／min=26.5 r ／min V=πd n 當 nw =37.5r ／ min 時，工作臺的每分鐘進給量 f m 應為 f m = f zznw／min=60 mm／min 10 查說明書，剛好有 f m=60

17、mm／ min ，故直接選用該值。 切削工時： 由于是粗銑， 故整個刀具刀盤銑削整個平面， 經(jīng)簡單 幾何計算，可得出銑刀的行程 (22+14)x2mm =72mm Tm=72／ 60 min=1.2 min 工序 7：鉆削 Ф12mm的孔 f=0.14 mm ／r （見《切削手冊》表 2.7 ） v=12.25m／ min（見《切削手冊》表 2.13 及表 2.14 ，按 5 類加 工性考慮） ns=1000x12.25 ／25πr ／ min=155r ／min 按機床選取 nw=136 r ／min（

18、按《工藝手冊》表 4.2 — 2） 所 以 實 際 切 削 速 度 v=πdwnw ／ 1000=136x25 π／ 1000m／ min=10.68m／ min 切削工時： t=22 ／ 136x0.41min=0.4min 工序 8：鉆 Ф8 的孔。根據(jù)相關資料介紹， 利用鉆頭進行擴鉆時， 其進給量和切削速度與鉆同樣尺寸的實心孔的進給量和切削速 度的關系為 f= （1.2 ~1.8 ）f v=（1／2~1／3）v 式中 f , v ——加工中心孔時的切削用量 現(xiàn)已知 f =0.56mm／r

19、（見《切削手冊》表 2.7 ） v =19.25mm／r （見《切削手冊》表 2.13 ） 令 f=1.35f =0.76 mm／ r 11 V=0.4 v =7.7 mm／r Ns=1000v／ 41πr ／min=59 r ／ min 按機床選取 nw=58 m／min 所以實際切削速度為 V=58x41 π／1000 m／min=7.47 m ／min 切削工時： t=10 ／59x0.76 min=1.6 min 工序 9：M6的螺紋 手動攻螺

20、紋（工時計算從略） 工序 10：銑寬度為 2mm的溝槽 機床主軸轉速為 150 m／min 手動切削，進給量為 0.5~1mm （工時計算從略） 。 最后，將以上各切削用量， 工時定額的計算結果， 連同其他 加工數(shù)據(jù)，一并填入機械加工工藝過程卡片和機械加工工序卡片 中。 三、課程設計心得體會 12 緊張而又辛苦的一

21、周課程設計結束了。 當我快要完成老師下 達給我的任務的時候，我仿佛一次翻山越嶺，登上了高山之巔， 頓感心曠神怡，眼前豁然開朗。 課程設計是我們專業(yè)課程知識的綜合應用的實踐， 這是我們 邁向社會、從事職業(yè)工作前一個必不可少訓練的過程。 “千里之 行始于足下”，通過這次課程設計，我深深體會到這句千古名言 的真正含義。 我今天認真地進行課程設計， 學會腳踏實地地邁開 這一步，就是為明天能穩(wěn)健地在社會大潮中奔跑打下堅實的基 礎。 說實話，課程設計真的很難。 然而，當我一著手清理自己的設計成果， 仔細回味這一周的心

22、路歷程， 一種少有的成功喜悅即刻使我倦意頓消。 雖然這是我剛學會走完的第一步， 是我人生的一點小小的勝利， 然而它使我感到自己成熟了許多， 使我有了一種“春眠方覺醒”的感悟。 通過課程設計， 使我深深體會到， 做任何事都必須耐心、 細致。課程設計過程中， 許多計算有時不免使人感到心煩意亂， 但一想起平時老師對我們的耐心教導， 想到今后自己應當承擔的社會責任，想到世界上因為某些細小的失誤而出現(xiàn)的令人無比震驚 的事故， 我不禁時刻提醒自己， 一定要養(yǎng)成一種高度負責任， 一絲不茍的良好習慣。 這次課程設計使我在工作作風得到了一次難得的磨練。 13

23、 短短一周的課程設計， 使我發(fā)現(xiàn)了自己所掌握的知識是如此 的貧乏，自己綜合應用所學專業(yè)知識的能力是你如此的不足， 幾年學習了那么多的課程， 今天才知道自己并不會用。 我真的有點心急了。老師卻說這說明課程設計確實使我有收獲了。 老師的話像春雨一樣細細滋潤我們焦急的心田，使我更加自信了。 最后，我要衷心的感謝老師。 是您的嚴厲批評喚醒了我， 使您的敬業(yè)精神感動了我， 是您的諄諄教啟發(fā)了我， 是您的殷切期望鼓舞了我。我感謝老師您今天為我增添了一副堅硬的翅膀！

24、 參考文獻 14 《金屬機械加工工藝手冊》 主編 趙如福 《機械制造工藝設備設計指導手冊》 主編 李 云 《機械制造工藝與機床夾具課程設計指導》 主編 吳 拓 《公差配合與測量技術》 主編 馬麗霞 《機械制造工藝設計簡明手冊》 主編 李益民 15