連桿的機(jī)械加工工藝分析

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1、河北機(jī)電職業(yè)技術(shù)學(xué)院 機(jī)械制造技術(shù) 課程設(shè)計(jì)說明書 設(shè)計(jì)題目設(shè)計(jì)杠桿零件的機(jī)械加工工藝工藝程 班 級(jí) 學(xué) 號(hào) 設(shè)計(jì)者 指導(dǎo)老師— 目 錄 一， 分析零件的作用———————————————— 二， 零件的工藝分析———————————————— 三， 確定生產(chǎn)類型————————————————— 四， 確定毛坯及毛坯圖——————————————— 五， 機(jī)械加工工藝過程設(shè)計(jì)————————————— 一） 選擇定位路線———————————————— 二） 制定工藝路線———————————————— 六， 機(jī)械加工余量工序尺寸及毛坯尺寸確定—————— 七， 工時(shí)計(jì)

2、算——————————————————— 八， 機(jī)械加工工藝過程卡片————————————— 九， 機(jī)械加工工序卡———————————————— 十， 參考文獻(xiàn)——————————————————— 課程設(shè)計(jì)任務(wù)書 機(jī)械制造技術(shù)工藝設(shè)計(jì)任務(wù)書 設(shè)計(jì)題目 ：杠桿的機(jī)械加工工藝規(guī)程 設(shè)計(jì)內(nèi)容 ：1，產(chǎn)品零件圖 1 張 2 ，產(chǎn)品毛坯圖 1 張 3 ，機(jī)械加工工藝過程卡 1 份 4 ，機(jī)械加工工序卡 1 套 5 ，說明書 1 份 6 ，設(shè)計(jì)心得體會(huì) 1 份 機(jī)械加工與制造課程設(shè)計(jì)時(shí)我們讀完大學(xué)的全部基礎(chǔ)課， 技 術(shù)基礎(chǔ)課以及大部分專業(yè)

3、課之后進(jìn)行的， 這是我們?cè)谶M(jìn)行畢業(yè)設(shè) 計(jì)之前對(duì)所學(xué)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(shí)際的實(shí)訓(xùn)。 因此， 它在我們的大學(xué)學(xué)習(xí)生活中占重要的位 置。就我個(gè)人而言， 我希望通過這次課程設(shè)計(jì)對(duì)自己將從事的工 作進(jìn)行一次適應(yīng)性的訓(xùn)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(shè)計(jì)中必然會(huì)存在許多不足和錯(cuò)誤之處， 懇 請(qǐng)各位老師給予批評(píng)和指正 ! 、零件的分析 (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(fù)運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)變成曲軸的回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。 (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

4、置要 求?，F(xiàn)分析如下： 1, ①12孔為中心的加工要素。 這一組加工要素包括一個(gè) ①12H9的孔及其倒角，尺寸為 ①22且與 ①12H9的孔相垂直的兩個(gè)平面。其中，主要加工要素 為①12H9的孔。 2, ①8H9孔為中心的加工要素。 這一組加工要素包括一個(gè) ①8H9的孔及其倒角，和尺寸為 ①10且與 ①8H9的孔相垂直的兩個(gè)平面。其中，主要加工要素 為①8H9的孔。 這兩組加工要素的有一定的技術(shù)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(gè)孔的公差等級(jí)均為 H9. （3） 兩個(gè)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

5、知， 對(duì)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(zhǔn)， 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， 最后在以第一組基準(zhǔn)鉆和鉸 兩個(gè)孔，分別是 ①12H9和 ①8H9。 二、工藝規(guī)程設(shè)計(jì) （一） 確定毛坯的制造形式 零件的材料為 HT200 （切削性能好，價(jià)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(zhǔn)面的選擇 1 、粗基準(zhǔn)的選擇 對(duì)于一般的桿類零件而言，以下表面作為粗基準(zhǔn)是完全 合理的。先將下表面進(jìn)行粗銑，然后以下表面為基準(zhǔn)用于用 夾具進(jìn)行裝夾，達(dá)到完全定位。 2、精基準(zhǔn)

6、的選擇 精基準(zhǔn)的選擇主要考慮的是基準(zhǔn)重合的問題。當(dāng)設(shè)計(jì)基 準(zhǔn)與工序基準(zhǔn)不重合時(shí)，應(yīng)該進(jìn)行尺寸換算。 （三） 制定工藝路線 制定工藝路線的出發(fā)點(diǎn)，應(yīng)當(dāng)是使零件的幾何形狀、 尺寸精度及位置精度等技術(shù)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） 工序 3：檢驗(yàn)（檢驗(yàn)鑄件是否有殘缺） 工序 4：熱處理（時(shí)效） 工序 5：同時(shí)銑削大小一端面 工序 6：同時(shí)銑削大小另一端面 工序7:鉆鉸 ①12H9孔并倒角（Z525立式鉆床及專用 鉆模） 工序8:鉆鉸①8H9孔并倒角（Z525立式鉆床及專用鉆 模） 工序9:鉆①7孔

7、和①5螺紋底孔 工序10 :銑2mmf槽 工序 11 :攻螺紋 M6 工序 12:最終熱處理 工序 13:檢驗(yàn) 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(yàn)（檢驗(yàn)鑄件是否有殘缺） 工序 4：熱處理（時(shí)效） 工序5:鉆鉸 ①12H9孔并倒角（CA6140車床及專用夾 具） 工序6:鉆鉸 ①8H9孔并倒角 （CA6140車床及專用夾 具） 工序 7:同時(shí)銑削大小一端面 工序 8:同時(shí)銑削大小另一端面 工序9:鉆①7孔和①5螺紋底孔 工序10 :銑2mmf槽 工序 11 :攻螺紋 M6 工序

8、 12:最終熱處理 工序 13:檢驗(yàn) 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前， 而鉆削時(shí)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(shí)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(xì)考慮零件的技術(shù)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(shí)，工件不動(dòng)，鉆頭旋轉(zhuǎn)（主運(yùn)動(dòng)），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(shí)，鉆頭不動(dòng)，工件旋轉(zhuǎn)（主運(yùn)動(dòng)），鉆 頭的引偏僅僅引起孔徑的變化，

9、 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(zhuǎn)軸線一致。 而該零件對(duì)孔的尺 寸精度要求不高， 而且鉆削前為防止鉆頭鉆偏， 應(yīng)先銑削一個(gè)工 藝平臺(tái)。所以鉆削加工前應(yīng)先進(jìn)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(jī)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(jī)械加工 余量，工序尺寸及毛坯尺寸如下： 1、 孑L ①12H9 毛坯為實(shí)心不沖孔?？椎木纫蠼橛?IT7 —IT8 之間，參 照工藝手冊(cè)表 2.3—9及表 2.3 — 1 2確定工序尺寸及余量。 鉆孔 ①11.8mm 鉸削 ①12 鉸削 ①1

10、2 2、 孔①8H9 毛坯為實(shí)心不沖孔?？椎木纫蠼橛?IT7 —IT8 之間，參 照工藝手冊(cè)表 2.3—9及表 2 .3 — 1 2確定工序尺寸及余量。 鉆孑L ①7.8mm 3、 上下表面（①22mm與①14的端面） 粗銑：下表面 2mm 精銑：以下表面為基準(zhǔn)銑上表面 2mm 精銑：上下表面均銑削 0.5mm 4、 攻M6的螺紋 （1） 鉆削①5的孔 （2） 手動(dòng)攻M6的螺紋 （五）確定切削用量及基本工時(shí) 1 、加工條件 工件材料：HT200,鑄造。 加工要求：粗銑 ①22和①14端面，表面粗糙度值為 Ra6.3um 攻螺紋 M6. 機(jī) 床： X6132.

11、2、計(jì)算切削用量 工序5與工序6:粗銑 ①22和 ①14的端面，保證尺寸 22 f z=o.o8mn）/齒（參考《切削手冊(cè)》表 3 — 3） 切削速度 : 參考有關(guān)手冊(cè)，確定 V=27m／min。 采用高速鋼鑲齒三面刃銑刀，d =225mm齒數(shù)z=20.貝U n s=1000v/ =1000X27/225n r /min=38r/min 現(xiàn)選用X63臥式銑床，根據(jù)機(jī)床說明書，取ns=37.5r /min, 故實(shí)際切削速度為 V=n dw>/ 1000=225X 37.5 n/ 1000 m/min=26.5 r /min 當(dāng)nw=37.5r /min時(shí)，工作臺(tái)的每分鐘進(jìn)給量 fm

12、應(yīng)為 fm = f zznw=0.08x20x37.5 mm/min=60 mm/min 查說明書，剛好有 f m=60 mm/ min ，故直接選用該值。 切削工時(shí)： 由于是粗銑， 故整個(gè)刀具刀盤銑削整個(gè)平面， 經(jīng)簡(jiǎn)單 幾何計(jì)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①12mm的孔 f=0.14 mm /r (見《切削手冊(cè)》表 2.7) v=12.25m/ min (見《切削手冊(cè)》表 2.13及表2.14，按5類加 工性考慮) ns=1000x12.25 /25 n r / min=155r /min 按機(jī)

13、床選取nw=136 r /min (按《工藝手冊(cè)》表 4.2 — 2) 所以實(shí)際切削速度 v= n dwnw/ 1000=136x25 n / 1000m/ min=10.68m/ min 切削工時(shí): t=22 /136x0.41min=0.4min 工序8鉆①8的孔。根據(jù)相關(guān)資料介紹，利用鉆頭進(jìn)行擴(kuò)鉆 時(shí)，其進(jìn)給量和切削速度與鉆同樣尺寸的實(shí)心孔的進(jìn)給量和切削 速度的關(guān)系為 f= ( 1.2~1.8 ) f 鉆 v=(1/2~1/3) v 鉆 式中f鉆,v鉆 加工中心孔時(shí)的切削用量 現(xiàn)已知f鉆=0.56mm/r （見《切削手冊(cè)》表 2.7 ） V鉆=19.25mm/r （見《切

14、削手冊(cè)》表 2.13 ） 令 f=1.35f 鉆=0.76 mm／r V=0.4 v 鉆=7.7 mm／r Ns=1000v/41 n r /min=59 r / min 按機(jī)床選取 nw=58 m／min 所以實(shí)際切削速度為 V=58x41 n/ 1000 m/ min=7.47 m /min 切削工時(shí)： t=10／59x0.76 min=1.6 min 工序9: M6的螺紋 手動(dòng)攻螺紋（工時(shí)計(jì)算從略） 工序10:銑寬度為2mm的溝槽 機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速為 150 m/min 手動(dòng)切削，進(jìn)給量為 0.5~1mm （工時(shí)計(jì)算從略） 。 最后，將以上各切削用量， 工時(shí)定額的計(jì)算結(jié)果， 連

15、同其他 加工數(shù)據(jù)，一并填入機(jī)械加工工藝過程卡片和機(jī)械加工工序卡片 中。 三、課程設(shè)計(jì)心得體會(huì) 緊張而又辛苦的一周課程設(shè)計(jì)結(jié)束了。 當(dāng)我快要完成老師下 達(dá)給我的任務(wù)的時(shí)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(shè)計(jì)是我們專業(yè)課程知識(shí)的綜合應(yīng)用的實(shí)踐， 這是我們 邁向社會(huì)、從事職業(yè)工作前一個(gè)必不可少訓(xùn)練的過程。 “千里之 行始于足下”，通過這次課程設(shè)計(jì)，我深深體會(huì)到這句千古名言 的真正含義。我今天認(rèn)真地進(jìn)行課程設(shè)計(jì)，學(xué)會(huì)腳踏實(shí)地地邁開 這一步，就是為明天能穩(wěn)健地在社會(huì)大潮中奔跑打下堅(jiān)實(shí)的基 礎(chǔ)。 說實(shí)話，課程設(shè)計(jì)真的很難。然而，當(dāng)我一著手清理自己的

16、設(shè)計(jì)成果，仔細(xì)回味這一周的心路歷程， 一種少有的成功喜悅即 刻使我倦意頓消。雖然這是我剛學(xué)會(huì)走完的第一步， 是我人生的 一點(diǎn)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(shè)計(jì)，使我深深體會(huì)到，做任何事都必須耐心、 細(xì) 致。課程設(shè)計(jì)過程中，許多計(jì)算有時(shí)不免使人感到心煩意亂， 但 一想起平時(shí)老師對(duì)我們的耐心教導(dǎo)， 想到今后自己應(yīng)當(dāng)承擔(dān)的社 會(huì)責(zé)任，想到世界上因?yàn)槟承┘?xì)小的失誤而出現(xiàn)的令人無比震驚 的事故，我不禁時(shí)刻提醒自己，一定要養(yǎng)成一種高度負(fù)責(zé)任， 一 絲不茍的良好習(xí)慣。這次課程設(shè)計(jì)使我在工作作風(fēng)得到了一次難 得的磨練。 短短一周的課程設(shè)計(jì)，使我

17、發(fā)現(xiàn)了自己所掌握的知識(shí)是如此 的貧乏，自己綜合應(yīng)用所學(xué)專業(yè)知識(shí)的能力是你如此的不足， 幾 年學(xué)習(xí)了那么多的課程，今天才知道自己并不會(huì)用。 我真的有點(diǎn) 心急了。老師卻說這說明課程設(shè)計(jì)確實(shí)使我有收獲了。 老師的話 像春雨一樣細(xì)細(xì)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(yán)厲批評(píng)喚醒了我， 使 您的敬業(yè)精神感動(dòng)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(jiān)硬的翅膀！ 主編趙如福 主編李云 主編吳拓 主編馬麗霞 主編李益民 參考文獻(xiàn) 《金屬機(jī)械加工工藝手冊(cè)》 《機(jī)械制造工藝設(shè)備設(shè)計(jì)指導(dǎo)手冊(cè)》 《機(jī)械制造工藝與機(jī)床夾具課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)》 《公差配合與測(cè)量技術(shù)》 《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)》