连杆课程设计

1、航空制造工程学院机械制造装备实训 课程名称：机械制造装备实训设计课题：连杆工艺夹具及数控加工班 级 080314 姓 名 付倩君 学 号 23 指导老师 袁坤 2011年12月19号机械制造装备实训任务书姓名付倩君 班级学号 08031423一、题目： 连杆工艺夹具及数控加工二、原始资料：零件图纸三、工作内容及计划(完成时间2011年12月21日：1设计并绘制零件图 1天2编制简单工艺 1天3绘制某一工序夹具 1天4编制零件某一简单工序的数控加工程序 1天5数控加工 0.5天6写出实训报告 0.5天序 言机械制造装备工艺学课程设计是在学完了机械制造工艺学和大部分专业课，并进行了生产实习的基础上

2、进行的一个教学环节。这次设计使我们能够综合运用机械制造工艺学中的基本理论，并结合生产实习中学到的实践知识，独立分析和解决工艺问题，初步具备了设计一个中等复杂程度零件的工艺规程的能力和运用夹具设计手册与图表等技术资料及编写技术文件等基本技能的一次时间机会，为今后的毕业设计及外来从事的工作打下良好的基础。由于能力所限，经验不足，设计中还有许多不足之处，希望各位老师多加指导。目 录第一章 零件分析 11.1绘制的零件图.11.2零件的工艺性分析和零件图的审查 .1第2章 选择毛坯 12.1 确定毛坯的成形方法 1第3章 工艺规程设计 23.1定位基准的选择 23.2制订工艺路线 23.3选择加工设备

3、及刀、夹、量具 63.4 加工工序设计 83.5 数控编程.9第4章 专用夹具的设计.94.1 机床夹具设计要求.94.2机床夹具设计的内容及步骤 .9总结.12参考文献. 第一章 零件分析1.1 设计的零件图：1.2零件的工艺性分析和零件图的审查分析零件图可知，该零件除主要工作表面和基准面精度要求比较高，其余表面加工精度均要求较低，不需要高精度机床加工，通过铣削的半精加工就可以达到加工要求；而主要工作表面虽然加工精度相对较高，但也可以在正常的生产条件下，采用较为经济的方法保证质量地加工出来。对支架的加工工艺有以下几个方面要求： 1.21 铣底面保证表面粗糙度6.3；铣顶端圆柱两端面保证大圆柱

4、面高度70、粗糙度为6.3，小圆柱面高度26、粗糙度为3.2。1.21 钻内孔保证36、15的孔，并保证粗糙度3.2。1.22 键槽的表面粗糙度为12.5第二章 选择毛胚2.1 确定毛坯的成形方法该零件材料为HT200，批量生产，考虑到连杆工作过程中受力不大，轮廓尺寸也不大，各处壁厚相差较小，从结构形式看，几何形体不是很复杂，采用铸造生产比较合适，故可采用砂型铸造成形。第三章 工艺规程设计3.1定位基准的选择本零件是有精度中等要求的孔的方状零件，平面和孔是设计的基准，也是装配和测量的基准，在加工时，应尽量以大平面为基准。先铣出下表面，以下表面为基准，分别加工出直径为60、25的上表面，以下表面

5、和上端面共同为基准分别钻出直径为36、15的孔。3.2制订工艺路线一、加工面的要求本设计任务给的零件需要加工的表面有：下底面，两端面，内孔，孔槽，其加工方法如下：（1）下表面（大面积表面）：是定位基准面，表面粗糙度Ra6.3。用铣车进行端铣平面，先粗铣，再进行精铣。（2）大小孔的端面：表面粗糙度分别为Ra6.3、Ra3.2，进行粗铣，后要精铣。（3）36、15孔的内表面：是重要的表面，表面粗糙度Ra3.2,可进行钻和精铰。（4）孔键槽：键槽表面粗糙度Ra12.5，没很大精度的要求，直接插到标准的尺寸要求即可。二、工序顺序的安排（1）机械加工工序的安排如下：遵循“先粗后其他”原则，首先加工精基准

6、-连杆下端面；遵循“先粗后精”原则，先安排粗加工工序，后安排精加工工序；遵循“先主后次”原则，先加工主要表面-连杆的下端面和孔的上端面，后插键槽；遵循“先面后孔”原则，先加工连杆下上端面，再加工36和15的孔。（2）辅助工序的安排如下；粗加工下表面和热处理后，安排校直工序；半精加工后，安排去毛刺和中间检查工序；精加工后，安排去毛刺，清洗和终检。综上所述工序安排如下：工序号工序内容01铸造02退火03半精铣下端面04半精铣两孔上端面05钻、扩并铰内孔36，钻并铰内孔1506插键槽07去毛刺08清洗09终检10入库在劳动量和经济的方面考虑，该方案工时少，换机床得次数少，装夹少减少装夹误差，节省材料

7、，故选择此方案进行加工。三、工序的合理组合1、定加工方法以后，就按生产类型，零件的结构特点、技术要求和机床设备等具体生产条件确定工艺过程的工序数。确定工序数的基本原则：（1）工序分散原则工序内容简单，有利选择最合理的切削用量。便于采用通用设备、简单的机床工艺装备。生产准备工作量少，产品更换容易。对工人的技术要求水平不高。但需要设备和工人数量多，生产面积大，工艺路线长，生产管理复杂。（2）工序集中原则数目少，工件装夹次数少，缩短了工艺路线，相应减少了操作工人数和生产面积，也简化了生产管理，在一次装夹中同时的加工数个表面易于保证这些表面间的相互精度，使用设备少，大量生产可采用高效率的专业机床，以提

8、高生产效率。但采用复杂的专业设备和工艺装备，使成本提高，调整维修费时，生产准备工作量大。2、在国内目前的情况下，大批量生产中，没有要求工人要很高的技术，大多不采用专业设备，工序集中程序受到限制。所以采用工序分散原则，结构简单的通用机床和专业工夹具组织流水线生产。3、工序完成以后，将工件清洗干净，清洗是在80-90的含0.4%-1.1%苏打及0.25%-0.5%亚硝酸钠溶液中进行的。清洗后用压缩空气吹干净保证零件内部基本无杂质、铁屑、毛刺、砂粒等残留物。4、工艺路线时，应考虑工序的数目，采用工序集中或工序分散是两个不同的原则。工序集中和工序分散各有特点，必须根据生产类型。加工要求和工厂的具体情况

9、进行综合分析决定采用哪一种原则。四、加工阶段的划分零件的加工质量要求不高，常把整个加工过程划分为几个阶段：（1）粗加工阶段粗加工的目的是切去绝大部分多余的金属，为以后的半精加工创造较好的条件，并为半精加工，精加工提供定位基准，粗加工是能及早发现毛胚的缺陷，予以报废或修补，以免浪费工时。（2）半精加工阶段半精加工阶段是完成一些次要面的加工并为主要表面的精加工做好准备，保证合适的加工余量。半精加工的表面精度等级一般为IT9-IT10。半精加工阶段切除的少量加工余量，主要目地是保证零件的形状位置及精度，尺寸精度及表面粗糙度，使各主要表面达到图纸要求，另外精加工工序安排在最后，可防止或减少工件精加工表

10、面损伤。五、技术要求加工表面粗糙度Ra精度要求允许值下端面6.3无无60上端面6.3无无25上段面3.2无无36孔3.2无IT815孔3.2无IT8键槽12.5无IT83.3选择加工设备及刀、夹、量具3.31 选择加工设备(1工序10用的是铣床，分别进行粗铣，半精铣。用普通的立铣床X5042型万能卧铣床即可。(2工序15是钻孔工序，分别是钻和精铰。使用普通的钻床Z525即可。3.32 选择刀具(1在工序10铣平面时，铣刀可以选择直齿或错齿的端铣刀和周铣刀，工序中有粗铣和半精铣，在粗铣后，要留有一定的加工余量，供精铣工序加工。(2钻孔需要钻36、15的孔，有钻，精铰，粗加工可用钻头公注36、15

11、,半精加工和精加工可用铰刀公注36、15。3.33选择量具  本零件是单件中批量生产，故采用的是通用量具。选择量具的方法有两种：一是按计量器具的不确定度选择；二是按计量器具的测量方法的极限误差来选择。在这里选的是第一种方法。由零件图上看，各平面的相互位置要求不是非常严格，其最小不确定度为0.1mm，选用分度值为0.05mm，测量范围为0-150mm的游标卡尺就行了，因为其不确度为0.1mm，显然满足要求。此零件对孔36、15的精度要求较高，故可选用分度值为0.001mm，测量范围为0-50mm的内径千分尺，其圆柱度为0.027、0.019，满足测量精度的要求。对键槽精度要求高，所以也

12、选择测量范围为0-50mm的内径千分尺。3.34加工量计算表工序加工位置毛坯(mm粗加工(mm精加工(mm总加工余量(mm下端面8075.5755孔60上端面7570.5705孔25上端面3126.5265孔366035.5360.5孔152514.5150.5键槽123.53.60.13.4、数控加工3.41 数控模拟加工过程截图3.42数控加工程序：$ -$ 产生在 2011年12月18日 14:52:38$ CATIA APT VERSION 1.0$ -$ 制造程序.1$ 加工设定.1$*CATIA0$ 制造程序.1$ 1.00000 0.00000 0.00000 0.00000$

13、0.00000 1.00000 0.00000 0.00000$ 0.00000 0.00000 1.00000 0.00000PARTNO PART TO BE MACHINEDCOOLNT/ONCUTCOM/OFF$ OPERATION NAME : 换刀.2$ 开始产生 : 换刀.2TLAXIS/ 0.000000, 0.000000, 1.000000$ TOOLCHANGEBEGINNINGCUTTER/ 50.000000, 5.000000, 20.000000, 5.000000, 0.000000,$0.000000, 5.000000TOOLNO/1, 50.000000T

14、PRINT/T1 面铣刀 D 50LOADTL/1$ TOOLCHANGEEND$ 结束产生 : 换刀.2$ OPERATION NAME : 面铣.2$ 开始产生 : 面铣.2LOADTL/1,1FEDRAT/ 1000.0000,MMPMSPINDL/ 70.0000,RPM,CLWGOTO / 0.00000, -30.00000, 70.00000GOTO / -4.81234, -29.61151, 70.00000GOTO / -9.50004, -28.45609, 70.00000GOTO / -13.94170, -26.56368, 70.00000GOTO / -18.0

15、2227, -23.98328, 70.00000GOTO / -21.63607, -20.78173, 70.00000GOTO / -24.68952, -17.04194, 70.00000GOTO / -27.10351, -12.86078, 70.00000GOTO / -28.81554, -8.34652, 70.00000GOTO / -29.78127, -3.61610, 70.00000GOTO / -29.97567, 1.20798, 70.00000GOTO / -29.39372, 6.00077, 70.00000GOTO / -28.05049, 10.6

16、3815, 70.00000GOTO / -25.98076, 15.00000, 70.00000GOTO / -23.23815, 18.97336, 70.00000GOTO / -19.89368, 22.45532, 70.00000GOTO / -16.03397, 25.35570, 70.00000GOTO / -11.75900, 27.59938, 70.00000GOTO / -7.17947, 29.12825, 70.00000GOTO / -2.41400, 29.90272, 70.00000GOTO / 2.41400, 29.90272, 70.00000GO

17、TO / 7.17947, 29.12825, 70.00000GOTO / 11.75900, 27.59938, 70.00000GOTO / 16.03397, 25.35570, 70.00000GOTO / 19.89368, 22.45532, 70.00000GOTO / 23.23815, 18.97336, 70.00000GOTO / 25.98076, 15.00000, 70.00000GOTO / 28.05049, 10.63815, 70.00000GOTO / 29.39372, 6.00077, 70.00000GOTO / 29.97567, 1.20798

18、, 70.00000GOTO / 29.78127, -3.61610, 70.00000GOTO / 28.81554, -8.34652, 70.00000GOTO / 27.10351, -12.86078, 70.00000GOTO / 24.68952, -17.04194, 70.00000GOTO / 21.63607, -20.78173, 70.00000GOTO / 18.02227, -23.98328, 70.00000GOTO / 13.94170, -26.56368, 70.00000GOTO / 9.50004, -28.45609, 70.00000GOTO

19、/ 4.81234, -29.61151, 70.00000GOTO / 0.00000, -30.00000, 70.00000GOTO / 0.00000, -30.00000, 70.00000GOTO / 0.00000, -17.50000, 70.00000GOTO / 0.00000, -5.00000, 70.00000GOTO / -1.91342, -4.61940, 70.00000GOTO / -3.53553, -3.53553, 70.00000GOTO / -4.61940, -1.91342, 70.00000GOTO / -5.00000, 0.00000,

20、70.00000GOTO / -4.61940, 1.91342, 70.00000GOTO / -3.53553, 3.53553, 70.00000GOTO / -1.91342, 4.61940, 70.00000GOTO / 0.00000, 5.00000, 70.00000GOTO / 1.91342, 4.61940, 70.00000GOTO / 3.53553, 3.53553, 70.00000GOTO / 4.61940, 1.91342, 70.00000GOTO / 5.00000, 0.00000, 70.00000GOTO / 4.61940, -1.91342,

21、 70.00000GOTO / 3.53553, -3.53553, 70.00000GOTO / 1.91342, -4.61940, 70.00000GOTO / 0.00000, -5.00000, 70.00000$ 结束产生 : 面铣.2$ OPERATION NAME : 面铣.3$ 开始产生 : 面铣.3FEDRAT/ 1000.0000,MMPMSPINDL/ 70.0000,RPM,CLWGOTO / 0.00000, 87.50000, 26.00000GOTO / -3.10862, 87.89271, 26.00000GOTO / -6.02192, 89.04617,

22、 26.00000GOTO / -8.55684, 90.88789, 26.00000GOTO / -10.55410, 93.30217, 26.00000GOTO / -11.88821, 96.13729, 26.00000GOTO / -12.47533, 99.21512, 26.00000GOTO / -12.27859, 102.34227, 26.00000GOTO / -11.31034, 105.32224, 26.00000GOTO / -9.63142, 107.96780, 26.00000GOTO / -7.34732, 110.11271, 26.00000GO

23、TO / -4.60156, 111.62221, 26.00000GOTO / -1.56667, 112.40143, 26.00000GOTO / 1.56667, 112.40143, 26.00000GOTO / 4.60156, 111.62221, 26.00000GOTO / 7.34732, 110.11271, 26.00000GOTO / 9.63142, 107.96780, 26.00000GOTO / 11.31034, 105.32224, 26.00000GOTO / 12.27859, 102.34227, 26.00000GOTO / 12.47533, 9

24、9.21512, 26.00000GOTO / 11.88821, 96.13729, 26.00000GOTO / 10.55410, 93.30217, 26.00000GOTO / 8.55684, 90.88789, 26.00000GOTO / 6.02192, 89.04617, 26.00000GOTO / 3.10862, 87.89271, 26.00000GOTO / 0.00000, 87.50000, 26.00000$ 结束产生 : 面铣.3SPINDL/OFFREWIND/0END第四章 专用夹具的设计4.1、机床夹具设计要求要求正确确定定位方案、夹紧方案，正确确定

25、刀具的导向方式，合理制定夹具的技术要求，必要时要进行误差分析与计算。为提高生产效率，应尽量采用多件夹紧、联动夹紧等高效夹具，但结构应尽量简单，造价要低廉。尽量选用标准夹具元件和标准件，这样可以缩短夹具的设计制造周期，提高夹具设计质量和降低夹具制造成本。为便于操作，操作手柄一般应放在右边或前面；为便于夹紧工件，操纵夹紧件的手柄或扳手在操作范围内应有足够的活动空间；为减轻工人劳动强度，在条件允许的情况下，应尽量采用气动、液压等机械化夹紧装置。所设计的夹具应便于制造、检验、装配、调整和维修。4.2、机床夹具设计的内容及步骤在接到夹具设计任务书后，首先要仔细阅读加工件的零件图和与之有关的部件装配图，了

26、解零件的作用、结构特点和技术要求；其次，要认真研究加工件的工艺规程，充分了解本工序的加工内容和加工要求，了解本工序使用的机床和刀具，研究分析夹具设计任务书上所选用的定位基准和工序尺寸。1）确定定位方案，选择定位元件，计算定位误差。2）确定对刀或导向方式，选择对刀块或导向元件。3）确定夹紧方案，选择夹紧机构。4）确定夹具其他组成部分的结构形式，例如分度装置、夹具和机床的连接方式等。5）确定夹具体的形式和夹具的总体结构。在确定夹具结构方案的过程中，应提出几种不同的方案进行比较分析，选取其中最为合理的结构方案。夹具总图绘制比例除特殊情况外，一般均应按1：1绘制，以使所设计夹具有良好的直观性。总图上的主视图，应尽量选取与操作者正对的位置。绘制夹具装配图可按如下顺序进行：用双点划线画出工件的外形轮廓和定位面、加工面；画出定位元件和导向元件；按夹紧状态画出夹紧装置；画出其他元件或机构；最后画出夹具体，把上述各组成部分联结成一体，形成完整的夹具。在夹具装配图中，被加工件视为透明体。1）夹具总装配图上应标注的尺寸 工件与定位元件间的联系尺寸，例如，工件基准孔与夹具定位销的配合尺寸。 夹具与刀具的联系尺寸，例如