【機(jī)械畢業(yè)設(shè)計(jì)】連桿蓋工藝及夾具設(shè)計(jì)【含全套CAD圖紙和WORD說明書】.pdf

Generated by Unregistered Batch DOC TO PDF Converter 2012 4 816 1629 please register 目錄 一 序 言 2 二 計(jì)算生產(chǎn)綱領(lǐng) 確定生產(chǎn)類型 2 三 零 件 的 分 析 2 四 選擇毛坯 3 五 工藝規(guī)程設(shè)計(jì) 5 1 定位基準(zhǔn)的選擇 3 5 2 零件表面加工方法的選擇 3 5 3 制定工藝路線 5 5 4 確定機(jī)械加工余量及毛坯尺寸 5 六 確定切削用量及基本工時 8 七 小 結(jié) 11 八 參考文獻(xiàn) 11 三明學(xué)院 2 一 序言 本次課程設(shè)計(jì)的目的在于 1 培養(yǎng)學(xué)生解決機(jī)械加工工藝問題的能力 通過課程設(shè)計(jì) 熟練運(yùn)用機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程中的基本理論以及在生產(chǎn)實(shí)習(xí)中學(xué)到的實(shí)踐知識 正確 地解決一個零件在加工中的定位 夾緊以及工藝路線安排 工藝尺寸的確定等問題 保 證零件的加工質(zhì)量 初步具備設(shè)計(jì)一個中等復(fù)雜程度零件的工藝規(guī)程的能力 2 提高結(jié) 構(gòu)設(shè)計(jì)能力 學(xué)生通過訓(xùn)練 能根據(jù)被加工零件的加工要求 選擇高效 省力 經(jīng)濟(jì)合 理而能保證加工質(zhì)量的夾具 提高結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)能力 3 培養(yǎng)學(xué)生熟悉并運(yùn)用有關(guān)手冊 規(guī) 范 圖表等技術(shù)資料的能力 4 進(jìn)一步培養(yǎng)學(xué)生識圖 制圖 運(yùn)算和編寫技術(shù)文件等基 本技能 就我個人而言 我希望能通過這次課程設(shè)計(jì)對自己未來將從事的工作進(jìn)行一次鍛 煉 此次課程設(shè)計(jì)對給定的零件圖分析并進(jìn)行工藝規(guī)程設(shè)計(jì) 其中考察了定位基準(zhǔn)的選 擇 零件表面加工方法的選擇 加工工藝路線的擬訂及工序加工余量 工序尺寸 公差 等相關(guān)知識 歷時半個月的設(shè)計(jì)加深了對所學(xué)知識的理解 有助于今后能夠熟練地運(yùn) 用于工作中 設(shè)計(jì)過程中遇到一些疑問經(jīng)過老師的悉心指導(dǎo)都得以解決 在此對老師表 示忠心地感謝 適應(yīng)性訓(xùn)練 從中鍛煉自己分析問題 解決問題的能力 為今后參加祖 國的 四化 建設(shè)打下一個良好的基礎(chǔ) 由于能力有限 設(shè)計(jì)尚有許多不足之處 懇請老師給予指教 二 計(jì)算生產(chǎn)綱領(lǐng) 確定生產(chǎn)類型 此零件為連桿蓋 由設(shè)計(jì)任務(wù)書要求 此零件為大批量生產(chǎn) 三 零件的分析 此零件為連桿蓋合件之二 連桿蓋 連桿蓋的視圖完整 尺寸 公差及技術(shù)要求齊全 此零件形狀結(jié)構(gòu)較為簡單 零件各表面的加工并不困難 但是基準(zhǔn)孔 81 0 021 0 mm 以及 小頭孔要求表面粗糙度 Ra1 6 偏高 基本思路為先加工大頭孔再以其為基準(zhǔn)來加工小 頭孔 在小頭孔中間的大的溝槽需要用 R 6 7 m m 刀具去加工 同樣在加工大頭孔內(nèi)表面的 溝槽時也要用特殊的 R 2 5 m m 的刀具去加工 此外還應(yīng)該注意 1 該連桿蓋為整體鑄造成型 其外形可不在加工 鑄件尺寸公差 鑄件尺寸公差分為 1 6級 由于是大批量生產(chǎn) 毛坯制造方法采用金屬模鑄造 由機(jī)械加工工藝簡明手冊 三明學(xué)院 3 查得 鑄件尺寸公差等級為 1 3 級 2 連桿大頭孔對 A 基準(zhǔn)的平行度公差為 0 0 1 m m 3 大頭孔兩端的臺階面對 B 基準(zhǔn)的對稱度公差為 0 3 m m 4 小頭孔中間的溝槽 對基準(zhǔn) B 的對稱度為 0 2 m m 5 鑄件毛坯需要經(jīng)過人工時效處理 6 材料 Q T 4 5 0 1 0 7 工序 1 2 采用 2 m m 的鋸片銑刀加工 也可以改為線切割加工 該道工序使的連桿大孔 為一個不完整的半圓 若采用線切割可減小加工缺陷 但是采用銑刀可以節(jié)約加工時間 由 于加工為大批量生產(chǎn)所以采用銑刀加工 8 連桿大小頭孔平行度的檢驗(yàn) 可采用穿入專用心軸 在平臺上用等高的 V 型塊支撐連桿 大頭孔心軸 測量大頭孔心軸在最高位置時兩端的差值 其差值一半即為平行度誤差 四 選擇毛坯 在各類機(jī)械中 連桿蓋為為傳動件 由于其在工作時處于運(yùn)動中 經(jīng)常受沖擊和高壓載荷 要求具有一定的強(qiáng)度和韌性 該零件的材料選擇 QT450 10 零件的輪廓尺寸不大 形狀不 是很復(fù)雜 為大批量生產(chǎn) 從減少加工難度來說 經(jīng)查機(jī)制工藝手冊 毛坯采用鑄造成型 因?yàn)榱慵螤畈⒉粡?fù)雜 雖為大批量生產(chǎn) 但為減小加工時的切削用量和提高生產(chǎn)效 率 節(jié)約毛坯材料 毛坯形狀可以與零件形狀接近 即外形做成臺階形 內(nèi)部孔鑄造出 毛坯尺寸通過確定加工余量后決定 五 工藝規(guī)程設(shè)計(jì) 1 定位基準(zhǔn)的選擇 該零件是帶孔的盤狀零件 孔是其設(shè)計(jì)基準(zhǔn) 為避免由于基準(zhǔn)不重合而產(chǎn)生誤差 應(yīng) 選孔為定位基準(zhǔn) 即選 81 0 021 0 mm 孔及一端面為加工精基準(zhǔn) 由連桿蓋有孔 溝槽等都需加工 而孔作為精基準(zhǔn)應(yīng)先加工 因此選外圓及一端面為粗 基準(zhǔn) 2 零件表面加工方法的選擇 該零件的加工面有內(nèi)孔 端面 小孔及槽等 材料為 QT450 10 參考有關(guān)資料 其加 三明學(xué)院 4 工方法的選擇如下 毛坯的兩端面應(yīng)該互為基準(zhǔn)加工 表面粗糙度為 Ra3 2 需粗銑 半精銑 大頭孔 81 0 021 0 mm 內(nèi)表面粗糙度為 Ra1 6 需進(jìn)行粗鏜 精鏜 小頭孔 20 0 023 0 內(nèi)表面粗糙度為 Ra1 6 需進(jìn)行擴(kuò) 半精鉸 大頭孔內(nèi)溝槽 表面粗糙度為 Ra6 3 一次成型磨即可 切割面 表面粗糙度為 Ra1 6 需精銑 兩臺階面 底面為 Ra6 3 側(cè)面為 Ra1 6 故采用粗銑臺階面后 對則面進(jìn)行精 銑并保證距離尺寸 9 4 0 0 0 2 3m m 以及對稱度 0 3 m m A 兩個螺紋孔的加工 鉆 鉸孔 小頭孔的大溝槽采用 R 6 7 m m 的成型銑刀去加工 大頭孔內(nèi)表面的溝槽采用 R25 的砂輪磨削 小頭孔里面的夠槽用精細(xì)的鏜刀加工 在將連桿蓋毛坯從大頭孔中間切開的時候采用 2mm 的鋸片銑刀 3 制定工藝路線 連桿的加工工藝路線一般是先進(jìn)行外形的加工 再進(jìn)行孔 槽等加工 連桿的加工包括 各側(cè)面和端面的加工 按照先加工基準(zhǔn)面及先粗后精的原則 連桿蓋加工可按下面工藝路線 進(jìn)行 又因?yàn)榇肆慵蟠笈可a(chǎn) 所以工序安排要求較集中 工序 1 鑄造毛坯 工序 2 無損探傷 查是否有夾渣 氣孔 疏松等缺陷 清理毛刺 飛邊 涂漆 工序 3 人工時效處理 工序 4 劃桿身中心線 以及大小頭孔的中心線 工序 5 按線加工 精銑連桿大小頭兩平面 互為基準(zhǔn) 加工中多翻轉(zhuǎn)幾次 至尺寸 43 0 20 0 36mm 工序 6 重劃大小頭孔中心線 并選擇一個面為基面 工序 7 以基面定位 按線找正 粗鏜大小頭孔 分別為 78 0 0 5 m m 17 0 0 5 m m 工序 8 以基面定位 按線找正 精鏜大頭孔到 81 0 021 0 mm 并定其軸線為基準(zhǔn) A 工序 9 以大頭孔 基面定位 借助側(cè)面裝夾工件 精鏜小頭孔至 20 0 023 0 mm 并保證中心距為 85 0 1 0mm 以及對基準(zhǔn) A 的平行度為 0 01mm 工序 10 磨大頭孔內(nèi)表面的溝槽 砂輪 R25mm 磨削深度 2 5mm 車倒角 1 45 度 三明學(xué)院 5 工序 11 以基面 側(cè)面和小頭孔定位裝夾工件 按照大頭孔的中心線用鋸片銑刀將連 桿切開 并對連桿做好標(biāo)記 工序 12 以基面 連桿體側(cè)面和分割面裝夾工件 銑削兩個臺階面 保證臺階面的距 離為 94 0 0 023mm 深度 3 5 0 05 0 mm 以及對基準(zhǔn) A 的對稱度為 0 3mm 鉆兩邊的底孔 10mm 保證中心距為 110 0 1 5 工序 13 由鉗工鉸孔 2 M12 6H 工序 14 以連桿分割面 基面定位裝夾 銑削溝槽 寬 15 0 15 0 05mm R67mm 的盤形銑刀 對基準(zhǔn) B的對稱度為 0 01mm 工序 15 用微型銑刀銑內(nèi)溝槽 直徑 21 0 28 0 mm 寬 1 1 0 12 0 mm 兩溝槽距離 37 0 15 0 mm 工序 16 車倒角 0 5 45 度 工序 17 檢查各個部分的尺寸和精度 4 確定機(jī)械加工余量 及毛坯尺寸 1 確定機(jī)械加工余量 1 鑄件質(zhì)量 零件表面無明顯的裂紋等缺陷 2 加工精度 零件除孔以外的各表面為一般加工精度 3 機(jī)械加工余量 根據(jù)鑄件質(zhì)量 形狀 以及各個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 單邊總加工余量 mm 小頭孔直徑 20 10 5 大頭孔直徑 81 70 5 5 零件厚度 43 45 1 大頭孔兩端深度 3 5 0 1 75 鑄造圓角 R3 R5 表 毛坯尺寸和余量 5 工序設(shè)計(jì) 1 選擇加工設(shè)備與工藝裝備 1 選擇機(jī)床 三明學(xué)院 6 a 工序 10 16 是車倒角 該零件外廓尺寸不大 選用 CA6140 臥式車床即可 b 工序 05 12 為粗銑銑 精銑 由于加工的零件輪廓尺寸不大 故宜在普通銑床就可 以 選用立式銑床 X5020B 型銑床 c 工序 07 08 09 為粗鏜 精鏜 從加工要求及尺寸大小考慮 選用臥式鏜床 T611A d 工序 10 是用 50mm 的砂輪去磨 需要組合夾具 用內(nèi)圓磨床考慮到孔的大小用 M2110 內(nèi)圓磨床 e 工序 11 因?yàn)橐獙⑦B桿鋸斷 工件尺寸不是很大 用臥式銑床 X6012 f 工序 12 鉆孔考慮孔的尺寸等技術(shù)要求 采用立式鉆床 Z5125A g 工序 14 考慮到加工位置和技術(shù)要求需要用臥式銑床 X6012 h 工序 15 加工內(nèi)溝槽 用微型鏜刀加工 由于是回轉(zhuǎn)體 采用車床 CA6140 2 選擇夾具 組合夾具和普通的三抓 四爪卡盤就可以 3 選擇刀具 在工序 10 需用到 R25mm 的砂輪 工序 15 需要刃口小于 1 1mm 的細(xì)小 鏜刀 4 選擇量具 本零件屬于大批量生產(chǎn) 一般采用通用量具 選擇量具的方法有兩種 一是按計(jì)量器具的精確度選擇 二是按計(jì)量器具的測量方法極限誤差選擇 a 各工序的量具見下表 工序 加工面尺寸 尺寸公差 量 具 05 10 14 15 43 0 16 分度值 0 02 測量范圍 0 150 游標(biāo)卡尺 07 78 17 0 05 普通游標(biāo)卡尺 08 09 12 81 0 021 分度值 0 001 測量范圍 0 150 游標(biāo)卡尺 b 選擇加工槽所用量具 均可選用分度值 0 02mm 測量范圍 0 150mm 游標(biāo)卡尺進(jìn)行測 量 2 確定工序尺寸 1 確定圓柱面的工序尺寸 查表可以得出該零件圓柱表面的工序加工余量 工序尺寸 及公差 表面粗糙度見下表 工序雙邊余量 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 三明學(xué)院 7 毛坯兩側(cè)面 1 0 5 43 5 0 02 0 02 43 0 20 0 36 6 3 3 2 大頭孔 2 5 0 5 80 0 05 0 05 81 0 021 0 6 3 1 6 小頭孔 2 5 0 5 19 5 0 05 0 05 20 0 023 0 6 3 1 6 臺階側(cè)面 0 5 94 0 0 023 1 6 臺階底面 3 5 3 5 0 05 0 6 3 根據(jù)生產(chǎn)綱領(lǐng)和零件結(jié)構(gòu)選擇毛坯 零件毛坯材料選擇為 QT450 10 生產(chǎn)類型為大量生產(chǎn) 采用鑄造毛坯 毛坯兩側(cè)面的加工余量 鑄造件的機(jī)械加工余量查表 機(jī)械加工工藝手冊 表 2 3 5 其單邊余量規(guī)定為 1 mm 精銑兩側(cè)面 參照 機(jī)械加工工藝手冊 表 2 3 39 其余量值規(guī)定為 0 5mm 鑄造毛坯的基本尺寸為 mm461243 根據(jù) 機(jī)械加工工藝手冊 表 2 3 11 鑄件 尺寸公差等級選用 CT7 再查表 2 3 9 可得鑄件尺寸公差為 mm0 1 粗銑外圓根據(jù) 機(jī)械制造工藝學(xué) 表 1 9 選得經(jīng)濟(jì)精度為 IT12 再查 互換性與技術(shù) 測量 表 1 8 和表 1 10 查的公差為 300m 零件基本尺寸為 43 零件粗銑后的尺寸 46 2 44mm 零件精銑后的尺寸 44 1 43mm 精銑后的尺寸與零件圖的尺寸相同 43 mm 大頭孔的加工余量 鑄造件的機(jī)械加工余量查表 機(jī)械加工工藝手冊 表 2 3 5 其單邊余量規(guī)定為 2 5mm 精車孔 參照 機(jī)械加工工藝手冊 表 2 3 43 其余量值規(guī)定為 0 5mm 鑄造毛坯的基本尺寸為mm7012581 根據(jù) 機(jī)械加工工藝手冊 表 2 3 11 鑄件 尺寸公差等級選用 CT7 再查表 2 3 9 可得鑄件尺寸公差為 mm9 0 粗車端面根據(jù) 機(jī)械制造工藝學(xué) 表 1 9 選得經(jīng)濟(jì)精度為 IT9 再查 互換性與技術(shù) 測量 表 1 8 和表 1 10 查的公差為 100m 零件基本尺寸為 81mm 毛坯的名義尺寸為 mm7011081 粗車后的尺寸 mm080107 精車后的尺寸應(yīng)與圖紙要求尺寸相同 81mm 小頭孔的加工余量 三明學(xué)院 8 鑄造件的機(jī)械加工余量查表 機(jī)械加工工藝手冊 表 2 3 5 其單邊余量規(guī)定為 2 5mm 精車內(nèi)孔 參照 機(jī)械加工工藝手冊 表 2 3 48 其余量值規(guī)定為mm5 0 粗車內(nèi)孔根據(jù) 機(jī)械制造工藝學(xué) 表 1 9 選得經(jīng)濟(jì)精度為 IT12 再查 互換性與技術(shù) 測量 表 1 8 和表 1 10 查的公差為 250m 零件基本尺寸為 20mm 毛坯的名義尺寸為 mm101920 所以工序尺寸為 粗車后的尺寸 mm19901 精車后的尺寸應(yīng)與圖紙要求尺寸相同 20mm 臺階底面 銑臺端面 參照 機(jī)械加工工藝手冊第 1 卷 表 3 2 23 其余量值規(guī)定為mm0 4 7 2 現(xiàn)取mm5 3 表 3 2 27 粗銑平面時厚度偏差取mm28 0 精銑臺階面使其加工尺寸為 mm 0 023 0 94 零件基本尺寸 134mm 鉆孔 mm10 加工孔 1 8 12 管牙螺紋 毛坯為實(shí)心 不沖孔 參照 機(jī)械加工工藝手冊 表 2 3 71 現(xiàn)確定其余量為 g 確定銑小頭溝槽的工序尺寸 精銑可達(dá)到要求 則該工序尺寸 槽寬 15 0 15 0 05mm 槽深 R67 粗銑時 為半精銑留有加工余量 槽寬雙邊余量為 2mm 槽深余量為 2mm 則粗銑的工序尺寸 槽寬為 13mm 槽深為 R65mm 的圓 將以上結(jié)果填入機(jī)械加工工序卡內(nèi) 六 確定切削用量及基本工時 1 工序 5 精銑連桿大小頭兩平面 機(jī)床 立式銑床 X5020B 型 刀具 鑲齒面銑刀 d 80mm D 22mm L 12 10 齒 銑削余量 Z 1 m m fz 1 m m 60min vr 三明學(xué)院 9 主軸轉(zhuǎn)速 10001000 60 239 min 80 s v nr d 切削工時 12 10 10 50 5Lmm Lmm Lmm 12 10 1050 5 0 29min 239 m LLL t nf 2 工序 7 粗鏜大小孔 機(jī)床 鏜床 611 大孔 單邊余量為 Z 4 m m min 35mv rmmf 5 0 4 p amm d 80mm 主軸轉(zhuǎn)速為 1000 35 139 min 80 s nr 切削工時 12 10 10 44Lmm Lmm Lmm 12 10 1044 0 92min 139 0 5 m LLL t nf 小孔 Z 3 5 m m min 35mv rmmf 5 0 3 5 p amm d 20mm 主軸轉(zhuǎn)速為 1000 35 559 min 20 s nr 切削工時 12 10 10 44Lmm Lmm Lmm 12 10 1044 0 22min 559 0 5 m LLL t nf 3 工序 8 精鏜大頭孔到 81 0 021 0 mm 機(jī)床 鏜床 611 單邊余量為 Z 1 5 m m min 20mmv rmmf 5 0 1 5 p amm d 80mm 主軸轉(zhuǎn)速為 100020 80 min 80 s nr 切削工時 12 10 10 44Lmm Lmm Lmm 12 101044 1 6min 80 0 5 m LLL t nf 4 工序 9 精鏜小頭孔到 20 0 023 0 mm 機(jī)床 鏜床 611 單邊余量為 Z 1 5 m m min 20mmv rmmf 5 0 1 5 p amm d 20mm 三明學(xué)院 10 主軸轉(zhuǎn)速為 100020 318 min 20 s nr 切削工時 12 10 10 44Lmm Lmm Lmm 12 10 1044 0 4min 318 0 5 m LLL t nf 5 工序 10 磨削深度 2 5mm 車倒角 1 45 度 6 工序 12 銑削兩個臺階面 鉆兩邊的底孔 銑削兩個臺階面 立式銑床 X5020B 型 銑削余量 Z 3 5 m m fz 0 5 m m 3 5 p amm 40min vr 刀具 鑲齒面銑刀 d 80mm D 22mm L 12 10 齒 主軸轉(zhuǎn)速 10001000 40 159 min 80 s v nr d 切削工時 12 10 10 44Lmm Lmm Lmm 12 10 1044 0 8min 1590 5 m LLL t nf 鉆兩邊的底孔 立式鉆床 Z5125A 鉆頭直徑mmD10 進(jìn)給量取rmmf 2 0 切削速度為min 20 mv 所以鉆床 轉(zhuǎn)速min 637 10 201000 rnw 計(jì)算切削工時 mml5 20 3 1 mml mml2 2 所以 min 2 0 2 063