三軸連桿課程設(shè)計說明書

1、三軸連桿課程設(shè)計說明書機電及自動化學(xué)院專業(yè)課程綜合設(shè)計設(shè)計題目：三軸連桿工藝流程設(shè)計專 業(yè)：機械電子工程屆 別： 08級學(xué) 號：0811114046姓 名：指導(dǎo)老師：2011年7月一、設(shè)計題目三軸連桿零件的加工工藝流程二、原始資料被加工零件的零件圖 1張 (2)生產(chǎn)類型:大批大量生產(chǎn)設(shè)計內(nèi)容：設(shè)計“三軸連桿”零件的機械加工工藝規(guī)程及工藝裝 備，并繪制出三軸連桿零件圖、三軸連桿毛坯圖、夾具裝配圖，夾具 體零件圖。填寫機械加工工藝過程綜合卡片、機械加工工藝卡片。編 制課程設(shè)計說明書。設(shè)計意義：本課程設(shè)計是重要的實踐教學(xué)環(huán)節(jié)之一。是在完成生 產(chǎn)實習(xí)，學(xué)完機械制造技術(shù)基礎(chǔ)和其它專業(yè)課程之后進行的。通過

2、該 課程設(shè)計，將所學(xué)理論與生產(chǎn)實踐相結(jié)合，鍛煉了自己分析問題、 解決問題的能力，在這個過程中我獨立地分析和解決了零件機械制造 的工藝問題，設(shè)計了機床專用夾具這一典型的工藝裝備，提高了結(jié)構(gòu) 設(shè)計能力,為今后的畢業(yè)設(shè)計及對自己未來將從事的工作進行了 一次 適應(yīng)性訓(xùn)練，從而打下了良好的基礎(chǔ)。關(guān)鍵詞：三軸連桿;課程設(shè)計;工藝規(guī)程；工藝裝備；目錄 TOC o 1-5 h z 1三軸連桿零件工藝性分析51.1零件的工藝分析51. 2零件的技術(shù)要求51. 3審核零件的工藝性51.4確定三軸連桿的生產(chǎn)類型62選擇毛坯，確定毛坯尺寸，設(shè)計毛坯圖62.1選擇毛坯62確定毛坯的尺寸公差和機械加工余量6/公差等級62

3、22鍛件重量7223鍛件形狀復(fù)雜系數(shù)7224鍛件材質(zhì)系數(shù)7225案件表面粗糙度73繪制三軸連桿鍛造毛坯簡圖83擬定零件工藝路線91定位基準(zhǔn)的選擇93J.1精基準(zhǔn)的選擇93/2粗基準(zhǔn)的選擇92表面加工方法的確定93. 3加工階段的劃分93. 4工序的集中與分散103. 5工序順序的安排103. 6確定工藝路線104加工余量、工序尺寸和公差以及切削用量的確定115時間定額的計算157方案綜合評價與分析178體會與展望179參考文獻181三軸連桿零件工藝性分析1.1零件的工藝分析分析零件圖可知，該三軸連桿的側(cè)面端面及 上下端面精度要求并不太高，其粗糙度在Ra6.3 以上，故可用銃削加工。25H6mm

4、的孔的粗糙 度為Rai. 6,所以采用鉆-擴-粗較-精銳的工藝 過程在鉆床上加工。35H6mm的孔的粗糙度為 Rai. 6,所以采用鉆-擴-粗較-精銳的工藝過程在 鉆床上加工。90H6mm的孔的粗糙度為Ral.6, 所以采用粗鏈-半精鏈-精鏈的工藝過程在鉆床 上加工。各個內(nèi)孔對精度要求較高，由于端面為平 面，可防止鉆頭鉆偏以保證加工精度。該零件除 了內(nèi)孔之外，其他加工表面精度要求均不高，因 此以銃床的粗加工就可達到要求。1. 2零件的技術(shù)要求根據(jù)三軸連桿零件圖紙將該三軸連桿的全部技術(shù)要求列于表中。見表1-1。表1-1三軸連桿零件技術(shù)要求表加工表面尺寸及 偏差 (mm)公差 及精 度等 級表面粗

5、糙 度 Ra (um)形位公 差三軸連桿R18下表面20 0.2IT136.3三軸連桿R18上表面20 0.2IT136.3三軸連桿50下表面35 0.2IT136.3三軸連桿50上表面35 0.2IT136.3三軸連桿112下表面500.2IT136.3三軸連桿112上表面500.2IT136.325孔25/”IT61.6如四A 間0則35孔35產(chǎn)6IT61.61M 0.，那|90孔喇)產(chǎn)IT61.6|川0.喇1. 3審核零件的工藝性分析零件圖可知，三軸連桿的上下端面均要 求切削加工，該零件除主要工作表面（三軸連桿 上下端面、25產(chǎn)孔、635產(chǎn)孔、9。產(chǎn)孔）外其余 加工表面加工精度較低，通過

6、銃削粗加工就可以 達到，雖然主要工作表面加工精度相對較高, 但也可以在正常的生產(chǎn)條件下，采用較經(jīng)濟的方 法保質(zhì)保量的加工出來。由此可見，該零件的公 藝性較好。4確定三軸連桿的生產(chǎn)類型該三軸連桿的生產(chǎn)為大批生產(chǎn)。2選擇毛坯，確定毛坯尺寸，設(shè)計毛坯圖2.1選擇毛坯由零件要求可知，不但要有高的抗拉、壓強度和高的疲勞強度，而且要有足夠的剛性和韌 性，選擇材料為45鋼。為增強三軸連桿的強度 和沖擊韌度，獲得纖維組織，毛胚選用鍛件。該零件輪廓尺寸不大，且生產(chǎn)類型數(shù)大批生產(chǎn)，為 提高生產(chǎn)率和鍛件精度，采用模鍛方法制造毛 胚，毛胚拔模斜度為7。2確定毛坯的尺寸公差和機械加工余量要確定毛坯的尺寸公差及機械加工余

7、量，應(yīng)先確定如下的因素2.2.1公差等級由三軸連桿的技術(shù)要求，確定該零件的的公差等級為普通級。2.2.2鍛件重量已知機械加工后的三軸連桿為45鋼，密度為78克每立方厘米，估算體積為，506立方厘 米，算得重量約為4Kg,由此可初步估計機械加 工前的鍛件的重量為4. 5Kg鍛件形狀復(fù)雜系數(shù)對三軸連桿進行分析計算，可大致確定鍛件的包容體的長度、寬度和高度，即350mm, 150mm, 50mmo (詳見毛坯圖)；由公式(2-3)和(2-5) 網(wǎng)核=就,*4.再鍛件機。復(fù)雜系數(shù)/m； /(Ibhp) /350 x 150 x50 x7.8xJQ所以鍛件形狀復(fù)雜系數(shù)為亂級鍛件材質(zhì)系數(shù)由于該材料為45號

8、鋼，是碳的質(zhì)量分?jǐn)?shù)小于0. 65%的碳素鋼，故該鍛件的材質(zhì)系數(shù)屬以級。零件表面粗糙度由零件圖可知，該三軸連桿的各加工表面的粗糙度Ra大于或等于l.6um根據(jù)上述因素，可查表確定該鍛件的尺寸公差和機械加工余量，所得結(jié)果列于下表鍛件重 量/Kg包容體 重量/Kg形狀復(fù) 雜系數(shù)材質(zhì)系 數(shù)公差等 級4.520S3普通級項目/mm機械加工余量/mm尺寸公 差/mm備注厚度202.01；表 2-112. 02. 2 取 2表 2-13厚度352.21；表 2-112. 02. 2 取 2表 2-13厚度502.2：；表 2-112. 02. 2 取 2表 2-13孔徑35 孔2.以表 2-112.0表 2

9、-14孔徑090 孔2.琮表 2-112.5表 2-14孔徑25 孔孔徑小于最小沖孔孔徑，所以該孔為 實體中心距2701.0表 2-12中心距1.0表 2-12表三軸連桿鍛造毛坯尺寸公差及機械加工余量953繪制三軸連桿鍛造毛坯簡圖not i.i(2)3擬定零件工藝路線3.1定位基準(zhǔn)的選擇定位基準(zhǔn)有粗基準(zhǔn)和精基準(zhǔn)之分，通常先確 定精基準(zhǔn)，然后再確定粗基準(zhǔn)。精基準(zhǔn)的選擇考慮要保證零件的加工精度和裝夾準(zhǔn)確方 便，依據(jù)“基準(zhǔn)重合”原則和“基準(zhǔn)統(tǒng)一”原則, 選擇零件主視圖中的U2下表面和9?？字行木€ 作為精基準(zhǔn)。粗基準(zhǔn)的選擇對于零件而言，盡可能選擇不加工表面為粗 基準(zhǔn)。而對有若干個不加工表面的工件，則應(yīng)

10、以 與加工表面要求相對位置精度較高的不加工表 面作粗基準(zhǔn)。根據(jù)這個基準(zhǔn)選擇原則，選取零件 孔9。的外圓面為粗基準(zhǔn)。2表面加工方法的確定連桿零件各表面加工方案加工表面尺寸精 度等級表面粗糙 度 Ra/um加工方案粗銃6 112 圓盤兩端 面IT136.3粗銃粗銃6 50 圓盤兩端 面IT136.3粗銃粗銃R18圓 盤兩端面IT136.3粗銃690孔IT61.6粗傲-半 精善一精 鎮(zhèn)635孔IT61.6鉆-擴-粗 較-精銳625孔IT61.6鉆-擴-粗 校-精較3. 3加工階段的劃分該三軸連桿上下表面加工質(zhì)量要不高，可將對上下表面加工階段劃只分為粗加工一個階段o 該三軸連桿各個內(nèi)孔加工質(zhì)量要較高，

11、需要分為 粗加工，精加工兩個階段在粗加工階段。首先將精基準(zhǔn)（研2下表面和9?？祝?zhǔn)備好，使后續(xù)工序都可以采用精基 準(zhǔn)定位加工，保證其他加工表面的精度要求；然高，需要按照要求鉆-擴-粗較-精錢中25孔和35孔以及粗鎮(zhèn)-半精鎮(zhèn)-精鎮(zhèn)砂?？?后粗銃三軸連桿底面以及上表面，然后粗銃連 桿上的槽的內(nèi)側(cè)面和底面；由于三個孔的精度較4工序的集中與分散選用工序集中原則安排三軸連桿的加工工序。該三軸連桿的生產(chǎn)類型為大批生產(chǎn)，可以采 用萬能型機床配以專用工、夾具，以提高生產(chǎn)率;而且運用工序集中原則使工件的裝夾次數(shù)少，不 但可以縮短輔助時間，而且由于一次裝夾中加工 了許多表面，有利于保證各種加工表面之間的相 對位置

12、精度要求。5工序順序的安排1）遵循“先基準(zhǔn)后其他”原則，首先加工基準(zhǔn)一 一下端面和 90孔。2）遵循“先粗后精”原則，先安排粗加工工序， 后安排精加工工序。3）遵循“先主后次”原則，先加工主要表面，后 加工次要表面。4）遵循“先面后孔”原則，先加工主要表面，后 加工孔；先加工上下端面，然后加工三個孔。3. 6確定工藝路線在綜合考慮上述工序順序安排原則的基礎(chǔ)上，表列出了三軸連桿的工藝路線。工序號工序名稱機床裝 備刀具量具粗銃小112 圓盤兩端面立式銃 床X51高速鋼 套式面 銃刀游標(biāo)卡 尺粗銃650圓 盤兩端面立式銃 床X51高速鋼 套式面 銃刀游標(biāo)卡 尺粗銃R18圓 盤兩端面立式銃 床X51高

13、速鋼 套式面 銃刀游標(biāo)卡 尺粗鎮(zhèn)-半精鎮(zhèn)-精鏈690孔像床T612硬質(zhì)合 金像刀卡尺、塞 規(guī)鉆-擴-粗較-精銳6 35 孔立式鉆 床 Z550麻花鉆、 較刀卡尺、塞 規(guī)三軸連桿工藝路線及設(shè)備、工裝的選用a鉆-擴-粗較立式鉆麻花鉆、卡尺、塞0-精銳4 25床 Z550錢刀規(guī)孔7清洗清洗機8終檢塞規(guī)、百 分表、卡 尺等4加工余量、工序尺寸和公差以及切削用量的確定第5道工序的加工過程: 查表得粗銃余量為2mm4112圓盤兩端面的加工過程為先銃下表面，以下表面為精基準(zhǔn)加工其他表面，4)112 盤毛坯厚度為54mm,選取銃刀直徑為80mm查表可知；背吃刀量為2mmf=0.4查表得切削速度v=15-20m

14、/s. n=1000*18/冗 *80=71. 65r/min,查 表選取n=80r/min,實 際v=n*80*冗 =20. lm/min第6道工序的加工過程: 查表得粗銃余量為2mm50圓盤兩端面的加工過程為先銃上表面,6 5080mm盤毛坯厚度為39mm,選取銃刀直徑為查表可知；背吃刀量為2mmf=0.4查表得切削速度v=15-20m/s. n=1000*18/n *80=71. 65r/min,查 表選取n=80r/min,實際v=n*80*冗 =20. lm/min第7道工序的加工過程: 查表得粗銃余量為2mmR18圓盤兩端面的加工過程為先銃上表面,R18圓盤毛坯厚度為24mm,選取

15、銃刀直徑為80mm查表可知；背吃刀量為2mmf=0.4查表得切削速度v=15-20m/s. n=1000*18/兀 *80=71. 65r/min,查 表選取n=80r/min,實 際v=n*80*冗 =20. lm/min第8道工序的加工過程:查表得，精鎮(zhèn)余量為0. 18mm,半精鎮(zhèn)余!=1為1.75mm,粗鏈余量為2mm,所以毛坯內(nèi)徑為86. 1mm1）粗健工步查表知，背吃刀量為2mmf=0. 41查表得切削速度為v=50-70m/min,取v=60m/min, n=1000*88/60* n=286r/min, 取 n=245r/m,實際 v=n*88* n=66. 9m/min 2）半

16、精鎮(zhèn)工步查表知，背吃刀量為1. 75mm f=0.2查表得切削速度為v=95-135m/min,取 v=100m/min, n=1000*89/100* 兀=283. 4r/min,取 n=245r/m,實際 v=n*89* 冗=68. 5m/min3）精健工步查表知，背吃刀量為0.18mmf=0. 1查表得切削速度為v=100-150m/min, v=125m/min, n=1000*125/90* 冗=442. 3r/min,取 n=370r/m,實際 v=n*90* 冗=104. 6m/min第8道工序的加工過程: 查表2-28,則精銃余量Z精銃=0.07,粗較余量Z粗較=0. 18,擴

17、孔余量Z擴孔二L 75,鉆孔余量Z鉆孔=2。查表1-20可依次確定各工序尺寸的加工精 度為，所以，該工序各工步的工序尺寸及公差分別為粗銃（8丁mm）；精銃（10那mm）,它們之間的 相互關(guān)系如圖1-2所:不。鉆孔為IT12=0. 25mm,擴孔為ITll=0.16nim,粗較為IT11,精較為IT6=0. 016mm。工序尺寸偏差按“如體原則”標(biāo)注，則總結(jié) 為下表635 的加 工過 程鉆孔擴孔 鉆粗較精銳基本 尺寸3334.7534. 9335公差 等級IT12ITUIT11IT6加工 后尺 寸33434.75廿 16中34.93/g 35/36所以，該工序各工步的工序尺寸及公差之間 的相互關(guān)

18、系如下圖所示力口工方向（1）鉆孔工步1）背吃刀量。，=2mm2）進給量由表5.22,選取每轉(zhuǎn)進給量f=030.6mm/r,再根據(jù)立式鉆床Z550的技術(shù)參數(shù)表49 取f=0.4mm/r。3）切削速度 由表522查得，因為工件為45號鋼，v=18-25m/min,取 v=20 m/min,帶入公式lOOOv 1000 x20 = = 加 - 3.14x33= 193%而參照表4-9所列Z550型立式鉆床的主軸轉(zhuǎn)速取n=185r/mmo實際轉(zhuǎn)速加 185x3.14x33 1c=19.1 / / 10001000/mm（2）擴孔工步 1）背吃刀量。，=l.75mm 2）進給量 由表5-23,選取每轉(zhuǎn)進

19、給量f=0.60mm/r,再根據(jù)立式鉆床Z550的技術(shù)參數(shù) 表 4-9,取 f=0.62mm/r。3）切削速度 由表524查得，因為工件為45號v=53.4m/min,取 v=53.4m/min,帶入公式lOOOv 1000 x53.4加 3.14x34.75=489%1n參照表4-9所列Z550型立式鉆床的主軸轉(zhuǎn)速取n=500r/mino實際轉(zhuǎn)速=54.56%皿n7td _ 500 x3.14x34.751000 WOO（3）粗校工步1）背吃刀量。=0.18mm2）進給量 由表5-31,選取每轉(zhuǎn)進給量 f=040.6mm/r,再根據(jù)立式鉆床Z550的技術(shù)參由表5-31v=l2-5m/min,

20、數(shù)表 4-9,取 f=0.4mm/ro 3）切削速度取 v=5m/min , 帶入公式得1000v1000 x5n = 45.59加 3. 14x34.93女n參照表4-9所列Z550型立式鉆床的主軸轉(zhuǎn)速取n=47r/mino實際轉(zhuǎn)速為欣/ v =100047x3.14x34.931000= 5-2%in（4）精校工步1）背吃刀量僅=007mm2)進給量由表5-31,選取每轉(zhuǎn)進給量f=040.6mm/r,再根據(jù)立式鉆床Z550的技術(shù)參 數(shù)表49 取f=0.4mm/r。3）切削速度 由表5-31查得，v=L25m/min,v=5m/min,帶入公式得=粵=釜=4549；4nml 3.14x35

21、/min參照表4-9所列Z550型立式鉆床的主軸轉(zhuǎn)速取n=47r/mmo實際轉(zhuǎn)速為iiTul _ 47x3.14x351000F666= 52% 而5時間定額的計算第5道工序l=200mm, f=0. 4mm/r, n=80tl=l/n*f=375sT 總2=900s第6道工序l=130mm, f=0. 4mm/r, n=80tl=l/n*f=243. 8sT 總=2*tl*l. 2=584. 6s第7道工序1=130mm, f=0, 4mm/r, n=80tl=21/n*f=243.8sT 總2=584. 6s第8道工序1）粗像l=55mm, f=0.41mm, n=245r/mintl=l

22、/n*f=31.3s2）半精鎮(zhèn)l=55nmb f=0.2mm, n=245i7mint2=l/n*f=63. 2s3）精鎮(zhèn)l=55mm, f=0. 1mm, n=370r/mint3=l/n*f=81. IsT= （tl+t2+t3） *l-2=210.8第9道工序1）鉆孔，=35mmf=0.4 mm/r, n=185 r/min帶入 tl=28.4s2)擴孔,/=35 mm, f=0.62 mm/r, n=500 r/min 帶入/廣%?= 7.8s3)粗銳仁35mm,f=0.4 mm/r, n=47 r/min帶入f 廣%? = 126.6s4)精較 /=35 mm,f=0.4 mm/r,

23、 n=47 r/min帶入立=% = 122sT= (tl+t2+t3+t4) =341.8s第10道工序1)鉆孔，=20mmf=0.4 mm/r, n=351 r/min帶入 tl=8.6s2)擴孔 /=20mmf=0.62 mm/r, n=735 r/min帶入 t2=2.7s3)粗較 z=20mmf=0.4 mm/r, n=63 r/min帶入 t3=47.6s4)精銳 z=20mmf=0.4 mm/r, n=63 r/min帶入 t4=47.6sT= (tl+t2+t3+t4)1.2=127.8s7方案綜合評價與分析此套方案，機械加工工藝規(guī)程設(shè)計是在分析零件的功能與工藝性的基礎(chǔ)上展開的。工藝規(guī)程 制定合理、規(guī)范，有很強的實用性?？傊?，這套方案合理、規(guī)范，使用性強。8體會與展望兩周的課程設(shè)計就快結(jié)束，本作品也接近尾聲，回想整個設(shè)計過程感覺收獲滿滿的，我們終 于走出了課本能夠真正的自己動手設(shè)計充分的 實現(xiàn)了理論與現(xiàn)實相結(jié)合，感覺很不容易但還是 成功的完成了任務(wù)。本次設(shè)計要非常感謝老師大 力支持和熱心的幫助，您的幫助我們看在眼里記 在心里，在此對老師說聲您辛苦了。機械制造工藝課程設(shè)計是機械制造工藝課程教學(xué)的一個不可或缺的輔助環(huán)節(jié)。它是我全面 地綜合運用本課程及其有關(guān)先修課程的理論和 實踐知識進行加工工藝設(shè)計的一次重要實