三轴连杆课程设计说明书

1、三轴连杆课程设计说明书机电及自动化学院专业课程综合设计设计题目：三轴连杆工艺流程设计专 业：机械电子工程届 别： 08级学 号：0811114046姓 名：指导老师：2011年7月一、设计题目三轴连杆零件的加工工艺流程二、原始资料被加工零件的零件图 1张 (2)生产类型:大批大量生产设计内容：设计“三轴连杆”零件的机械加工工艺规程及工艺装 备，并绘制出三轴连杆零件图、三轴连杆毛坯图、夹具装配图，夹具 体零件图。填写机械加工工艺过程综合卡片、机械加工工艺卡片。编 制课程设计说明书。设计意义：本课程设计是重要的实践教学环节之一。是在完成生 产实习，学完机械制造技术基础和其它专业课程之后进行的。通过

2、该 课程设计，将所学理论与生产实践相结合，锻炼了自己分析问题、 解决问题的能力，在这个过程中我独立地分析和解决了零件机械制造 的工艺问题，设计了机床专用夹具这一典型的工艺装备，提高了结构 设计能力,为今后的毕业设计及对自己未来将从事的工作进行了 一次 适应性训练，从而打下了良好的基础。关键词：三轴连杆;课程设计;工艺规程；工艺装备；目录 TOC o 1-5 h z 1三轴连杆零件工艺性分析51.1零件的工艺分析51. 2零件的技术要求51. 3审核零件的工艺性51.4确定三轴连杆的生产类型62选择毛坯，确定毛坯尺寸，设计毛坯图62.1选择毛坯62确定毛坯的尺寸公差和机械加工余量6/公差等级62

3、22锻件重量7223锻件形状复杂系数7224锻件材质系数7225案件表面粗糙度73绘制三轴连杆锻造毛坯简图83拟定零件工艺路线91定位基准的选择93J.1精基准的选择93/2粗基准的选择92表面加工方法的确定93. 3加工阶段的划分93. 4工序的集中与分散103. 5工序顺序的安排103. 6确定工艺路线104加工余量、工序尺寸和公差以及切削用量的确定115时间定额的计算157方案综合评价与分析178体会与展望179参考文献181三轴连杆零件工艺性分析1.1零件的工艺分析分析零件图可知，该三轴连杆的侧面端面及 上下端面精度要求并不太高，其粗糙度在Ra6.3 以上，故可用铳削加工。25H6mm

4、的孔的粗糙 度为Rai. 6,所以采用钻-扩-粗较-精锐的工艺 过程在钻床上加工。35H6mm的孔的粗糙度为 Rai. 6,所以采用钻-扩-粗较-精锐的工艺过程在 钻床上加工。90H6mm的孔的粗糙度为Ral.6, 所以采用粗链-半精链-精链的工艺过程在钻床 上加工。各个内孔对精度要求较高，由于端面为平 面，可防止钻头钻偏以保证加工精度。该零件除 了内孔之外，其他加工表面精度要求均不高，因 此以铳床的粗加工就可达到要求。1. 2零件的技术要求根据三轴连杆零件图纸将该三轴连杆的全部技术要求列于表中。见表1-1。表1-1三轴连杆零件技术要求表加工表面尺寸及 偏差 (mm)公差 及精 度等 级表面粗

5、糙 度 Ra (um)形位公 差三轴连杆R18下表面20 0.2IT136.3三轴连杆R18上表面20 0.2IT136.3三轴连杆50下表面35 0.2IT136.3三轴连杆50上表面35 0.2IT136.3三轴连杆112下表面500.2IT136.3三轴连杆112上表面500.2IT136.325孔25/”IT61.6如四A 间0则35孔35产6IT61.61M 0.，那|90孔喇)产IT61.6|川0.喇1. 3审核零件的工艺性分析零件图可知，三轴连杆的上下端面均要 求切削加工，该零件除主要工作表面（三轴连杆 上下端面、25产孔、635产孔、9。产孔）外其余 加工表面加工精度较低，通过

6、铳削粗加工就可以 达到，虽然主要工作表面加工精度相对较高, 但也可以在正常的生产条件下，采用较经济的方 法保质保量的加工出来。由此可见，该零件的公 艺性较好。4确定三轴连杆的生产类型该三轴连杆的生产为大批生产。2选择毛坯，确定毛坯尺寸，设计毛坯图2.1选择毛坯由零件要求可知，不但要有高的抗拉、压强度和高的疲劳强度，而且要有足够的刚性和韧 性，选择材料为45钢。为增强三轴连杆的强度 和冲击韧度，获得纤维组织，毛胚选用锻件。该零件轮廓尺寸不大，且生产类型数大批生产，为 提高生产率和锻件精度，采用模锻方法制造毛 胚，毛胚拔模斜度为7。2确定毛坯的尺寸公差和机械加工余量要确定毛坯的尺寸公差及机械加工余

7、量，应先确定如下的因素2.2.1公差等级由三轴连杆的技术要求，确定该零件的的公差等级为普通级。2.2.2锻件重量已知机械加工后的三轴连杆为45钢，密度为78克每立方厘米，估算体积为，506立方厘 米，算得重量约为4Kg,由此可初步估计机械加 工前的锻件的重量为4. 5Kg锻件形状复杂系数对三轴连杆进行分析计算，可大致确定锻件的包容体的长度、宽度和高度，即350mm, 150mm, 50mmo (详见毛坯图)；由公式(2-3)和(2-5) 网核=就,*4.再锻件机。复杂系数/m； /(Ibhp) /350 x 150 x50 x7.8xJQ所以锻件形状复杂系数为乱级锻件材质系数由于该材料为45号

8、钢，是碳的质量分数小于0. 65%的碳素钢，故该锻件的材质系数属以级。零件表面粗糙度由零件图可知，该三轴连杆的各加工表面的粗糙度Ra大于或等于l.6um根据上述因素，可查表确定该锻件的尺寸公差和机械加工余量，所得结果列于下表锻件重 量/Kg包容体 重量/Kg形状复 杂系数材质系 数公差等 级4.520S3普通级项目/mm机械加工余量/mm尺寸公 差/mm备注厚度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孔径35 孔2.以表 2-112.0表 2

9、-14孔径090 孔2.琮表 2-112.5表 2-14孔径25 孔孔径小于最小冲孔孔径，所以该孔为 实体中心距2701.0表 2-12中心距1.0表 2-12表三轴连杆锻造毛坯尺寸公差及机械加工余量953绘制三轴连杆锻造毛坯简图not i.i(2)3拟定零件工艺路线3.1定位基准的选择定位基准有粗基准和精基准之分，通常先确 定精基准，然后再确定粗基准。精基准的选择考虑要保证零件的加工精度和装夹准确方 便，依据“基准重合”原则和“基准统一”原则, 选择零件主视图中的U2下表面和9。孔中心线 作为精基准。粗基准的选择对于零件而言，尽可能选择不加工表面为粗 基准。而对有若干个不加工表面的工件，则应

10、以 与加工表面要求相对位置精度较高的不加工表 面作粗基准。根据这个基准选择原则，选取零件 孔9。的外圆面为粗基准。2表面加工方法的确定连杆零件各表面加工方案加工表面尺寸精 度等级表面粗糙 度 Ra/um加工方案粗铳6 112 圆盘两端 面IT136.3粗铳粗铳6 50 圆盘两端 面IT136.3粗铳粗铳R18圆 盘两端面IT136.3粗铳690孔IT61.6粗傲-半 精善一精 镇635孔IT61.6钻-扩-粗 较-精锐625孔IT61.6钻-扩-粗 校-精较3. 3加工阶段的划分该三轴连杆上下表面加工质量要不高，可将对上下表面加工阶段划只分为粗加工一个阶段o 该三轴连杆各个内孔加工质量要较高，

11、需要分为 粗加工，精加工两个阶段在粗加工阶段。首先将精基准（研2下表面和9。孔）准备好，使后续工序都可以采用精基 准定位加工，保证其他加工表面的精度要求；然高，需要按照要求钻-扩-粗较-精钱中25孔和35孔以及粗镇-半精镇-精镇砂。孔;后粗铳三轴连杆底面以及上表面，然后粗铳连 杆上的槽的内侧面和底面；由于三个孔的精度较4工序的集中与分散选用工序集中原则安排三轴连杆的加工工序。该三轴连杆的生产类型为大批生产，可以采 用万能型机床配以专用工、夹具，以提高生产率;而且运用工序集中原则使工件的装夹次数少，不 但可以缩短辅助时间，而且由于一次装夹中加工 了许多表面，有利于保证各种加工表面之间的相 对位置

12、精度要求。5工序顺序的安排1）遵循“先基准后其他”原则，首先加工基准一 一下端面和 90孔。2）遵循“先粗后精”原则，先安排粗加工工序， 后安排精加工工序。3）遵循“先主后次”原则，先加工主要表面，后 加工次要表面。4）遵循“先面后孔”原则，先加工主要表面，后 加工孔；先加工上下端面，然后加工三个孔。3. 6确定工艺路线在综合考虑上述工序顺序安排原则的基础上，表列出了三轴连杆的工艺路线。工序号工序名称机床装 备刀具量具粗铳小112 圆盘两端面立式铳 床X51高速钢 套式面 铳刀游标卡 尺粗铳650圆 盘两端面立式铳 床X51高速钢 套式面 铳刀游标卡 尺粗铳R18圆 盘两端面立式铳 床X51高

13、速钢 套式面 铳刀游标卡 尺粗镇-半精镇-精链690孔像床T612硬质合 金像刀卡尺、塞 规钻-扩-粗较-精锐6 35 孔立式钻 床 Z550麻花钻、 较刀卡尺、塞 规三轴连杆工艺路线及设备、工装的选用a钻-扩-粗较立式钻麻花钻、卡尺、塞0-精锐4 25床 Z550钱刀规孔7清洗清洗机8终检塞规、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确定第5道工序的加工过程: 查表得粗铳余量为2mm4112圆盘两端面的加工过程为先铳下表面，以下表面为精基准加工其他表面，4)112 盘毛坯厚度为54mm,选取铳刀直径为80mm查表可知；背吃刀量为2mmf=0.4查表得切削速度v=15-20m

14、/s. n=1000*18/冗 *80=71. 65r/min,查 表选取n=80r/min,实 际v=n*80*冗 =20. lm/min第6道工序的加工过程: 查表得粗铳余量为2mm50圆盘两端面的加工过程为先铳上表面,6 5080mm盘毛坯厚度为39mm,选取铳刀直径为查表可知；背吃刀量为2mmf=0.4查表得切削速度v=15-20m/s. n=1000*18/n *80=71. 65r/min,查 表选取n=80r/min,实际v=n*80*冗 =20. lm/min第7道工序的加工过程: 查表得粗铳余量为2mmR18圆盘两端面的加工过程为先铳上表面,R18圆盘毛坯厚度为24mm,选取

15、铳刀直径为80mm查表可知；背吃刀量为2mmf=0.4查表得切削速度v=15-20m/s. n=1000*18/兀 *80=71. 65r/min,查 表选取n=80r/min,实 际v=n*80*冗 =20. lm/min第8道工序的加工过程:查表得，精镇余量为0. 18mm,半精镇余!=1为1.75mm,粗链余量为2mm,所以毛坯内径为86. 1mm1）粗健工步查表知，背吃刀量为2mmf=0. 41查表得切削速度为v=50-70m/min,取v=60m/min, n=1000*88/60* n=286r/min, 取 n=245r/m,实际 v=n*88* n=66. 9m/min 2）半

16、精镇工步查表知，背吃刀量为1. 75mm f=0.2查表得切削速度为v=95-135m/min,取 v=100m/min, n=1000*89/100* 兀=283. 4r/min,取 n=245r/m,实际 v=n*89* 冗=68. 5m/min3）精健工步查表知，背吃刀量为0.18mmf=0. 1查表得切削速度为v=100-150m/min, v=125m/min, n=1000*125/90* 冗=442. 3r/min,取 n=370r/m,实际 v=n*90* 冗=104. 6m/min第8道工序的加工过程: 查表2-28,则精铳余量Z精铳=0.07,粗较余量Z粗较=0. 18,扩

17、孔余量Z扩孔二L 75,钻孔余量Z钻孔=2。查表1-20可依次确定各工序尺寸的加工精 度为，所以，该工序各工步的工序尺寸及公差分别为粗铳（8丁mm）；精铳（10那mm）,它们之间的 相互关系如图1-2所:不。钻孔为IT12=0. 25mm,扩孔为ITll=0.16nim,粗较为IT11,精较为IT6=0. 016mm。工序尺寸偏差按“如体原则”标注，则总结 为下表635 的加 工过 程钻孔扩孔 钻粗较精锐基本 尺寸3334.7534. 9335公差 等级IT12ITUIT11IT6加工 后尺 寸33434.75廿 16中34.93/g 35/36所以，该工序各工步的工序尺寸及公差之间 的相互关

18、系如下图所示力口工方向（1）钻孔工步1）背吃刀量。，=2mm2）进给量由表5.22,选取每转进给量f=030.6mm/r,再根据立式钻床Z550的技术参数表49 取f=0.4mm/r。3）切削速度 由表522查得，因为工件为45号钢，v=18-25m/min,取 v=20 m/min,带入公式lOOOv 1000 x20 = = 加 - 3.14x33= 193%而参照表4-9所列Z550型立式钻床的主轴转速取n=185r/mmo实际转速加 185x3.14x33 1c=19.1 / / 10001000/mm（2）扩孔工步 1）背吃刀量。，=l.75mm 2）进给量 由表5-23,选取每转进

19、给量f=0.60mm/r,再根据立式钻床Z550的技术参数 表 4-9,取 f=0.62mm/r。3）切削速度 由表524查得，因为工件为45号v=53.4m/min,取 v=53.4m/min,带入公式lOOOv 1000 x53.4加 3.14x34.75=489%1n参照表4-9所列Z550型立式钻床的主轴转速取n=500r/mino实际转速=54.56%皿n7td _ 500 x3.14x34.751000 WOO（3）粗校工步1）背吃刀量。=0.18mm2）进给量 由表5-31,选取每转进给量 f=040.6mm/r,再根据立式钻床Z550的技术参由表5-31v=l2-5m/min,

20、数表 4-9,取 f=0.4mm/ro 3）切削速度取 v=5m/min , 带入公式得1000v1000 x5n = 45.59加 3. 14x34.93女n参照表4-9所列Z550型立式钻床的主轴转速取n=47r/mino实际转速为欣/ v =100047x3.14x34.931000= 5-2%in（4）精校工步1）背吃刀量仅=007mm2)进给量由表5-31,选取每转进给量f=040.6mm/r,再根据立式钻床Z550的技术参 数表49 取f=0.4mm/r。3）切削速度 由表5-31查得，v=L25m/min,v=5m/min,带入公式得=粤=釜=4549；4nml 3.14x35

21、/min参照表4-9所列Z550型立式钻床的主轴转速取n=47r/mmo实际转速为iiTul _ 47x3.14x351000F666= 52% 而5时间定额的计算第5道工序l=200mm, f=0. 4mm/r, n=80tl=l/n*f=375sT 总2=900s第6道工序l=130mm, f=0. 4mm/r, n=80tl=l/n*f=243. 8sT 总=2*tl*l. 2=584. 6s第7道工序1=130mm, f=0, 4mm/r, n=80tl=21/n*f=243.8sT 总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）半精镇l=55nmb f=0.2mm, n=245i7mint2=l/n*f=63. 2s3）精镇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）钻孔，=35mmf=0.4 mm/r, n=185 r/min带入 tl=28.4s2)扩孔,/=35 mm, f=0.62 mm/r, n=500 r/min 带入/广%?= 7.8s3)粗锐仁35mm,f=0.4 mm/r, n=47 r/min带入f 广%? = 126.6s4)精较 /=35 mm,f=0.4 mm/r,

23、 n=47 r/min带入立=% = 122sT= (tl+t2+t3+t4) =341.8s第10道工序1)钻孔，=20mmf=0.4 mm/r, n=351 r/min带入 tl=8.6s2)扩孔 /=20mmf=0.62 mm/r, n=735 r/min带入 t2=2.7s3)粗较 z=20mmf=0.4 mm/r, n=63 r/min带入 t3=47.6s4)精锐 z=20mmf=0.4 mm/r, n=63 r/min带入 t4=47.6sT= (tl+t2+t3+t4)1.2=127.8s7方案综合评价与分析此套方案，机械加工工艺规程设计是在分析零件的功能与工艺性的基础上展开的。工艺规程 制定合理、规范，有很强的实用性。总之，这套方案合理、规范，使用性强。8体会与展望两周的课程设计就快结束，本作品也接近尾声，回想整个设计过程感觉收获满满的，我们终 于走出了课本能够真正的自己动手设计充分的 实现了理论与现实相结合，感觉很不容易但还是 成功的完成了任务。本次设计要非常感谢老师大 力支持和热心的帮助，您的帮助我们看在眼里记 在心里，在此对老师说声您辛苦了。机械制造工艺课程设计是机械制造工艺课程教学的一个不可或缺的辅助环节。它是我全面 地综合运用本课程及其有关先修课程的理论和 实践知识进行加工工艺设计的一次重要实