机械制造技术课程设计-摇臂连杆加工工艺及铣φ98中心距25端面夹具设计.docx

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1、目录1诸论11.1 目的11.2 选题的依据及意义12零件的工艺分析22.1 零件的作用22.2 零件图样分析23机械加工工艺规程设计43.1 确定生产类型43.2 确定毛坯43.3 基准的选择53.4 主要的加工工序的工艺路线安排53.5 加工设备与工艺设备的选择74确定切削用量85摇臂连杆铳床夹具265.1 选择定位基准265.2 确定夹具的结构以及夹紧机构的方案265.2.1 确定夹具的结构265.2.2 夹紧机构的设计265.3 设计整体夹具装配图265.4 切削力的计算265.5 分析与计算误差275.6 对刀块28致谢30参考文献311诸论1.1目的设计出典型零件摇臂连杆的加工工艺

2、，并设计出铳98中心距25mm端面的铳床夹具。依据参考文献编写工艺过程卡，参考文献设计铳98中心距25mm端面的夹具，壁厚（4835）/2=6.5,采用心轴和B型固定式定位销定位，六角螺母、圆垫圈、心轴、波纹套筒和六角法兰面螺母等组成的螺旋夹紧机构夹紧工件，圆形对刀块、平塞尺等组成的引导装置来引导铳刀铳面。最后编写论文、画工序卡图并填写工艺文件。1.2选题的依据及意义随着社会的不断进步，公众对产品质量的要求越来越高，产品都是由零件组装而成的，机械加工工艺与零件加工质量有很大关系。零件的精度不仅关系到生产企业的生产质量和经济效益，同时关系到使用企业的生产效率与经济效益。合理的加工工艺可以有效提高

3、零件的质量，提高企业的竞争力。夹具的设计与零件的加工效率和加工质量关系密切，一套优秀的夹具既能保证零件的加工精度，又可以有效提高零件的加工质量。本课题要求学生具备完整的机械工程专业知识体系，能够正确地解决一个零件在机械加工中的定位，夹紧以及工艺路线合理安排等问题，保证零件的加工质量，提高其结构设计和创新能力。学生可以通过设计典型零件摇臂连杆的夹具，掌握根据被加工零件的加工要求，设计出既高效、省力、经济合理，又能保证零件加工质量的夹具来。学习使用各种手册及查询图表资料的方法，掌握查找与本设计有关的各种资料的名称出处的能力，能够做到熟练应用。将本科过程学习过的机械专业相关课程知识串联起来应用于生产

4、实践，为其后续工作奠定良好基础。2零件的工艺分析2.1 零件的作用题目所给的零件是摇臂连杆，摇臂连杆的作用是将推杆或凸轮传来的力改变方向，作用到气门杆尾部以推开气门。图2-1摇臂连杆零件图2.2 零件图样分析1 .摇臂连杆下端中98端面为基准A,粗糙度Ra3.2初。2 .摇臂连杆635H7孔mm,粗糙度RaO.84,与基准A的垂直度公差为0.01mm。3 .摇臂连杆上端98端面粗糙度Ra6.34明4 .摇臂连杆中30两端面，粗糙度Ra6.3H.5 .摇臂连杆413mm孔，粗糙度Ra6.3no6 .摇臂连杆422mm沉孔，粗糙度Ra6.377 .摇臂连杆98中心距25mm端面,粗糙度Ra6.3L

5、ffn08 .摇臂连杆48中心距17mm端面，粗糙度Ra6.3。9 .摇臂连杆48mm端面，粗糙度Ra6.3n。10 .摇臂连杆48mm外圆，Ra6.3no11 .摇臂连杆材料：HT200o3机械加工工艺规程设计3.1 确定生产类型依据老师安排，摇臂连杆为大批量生产，由参考文献国表1.1-2知，零件属于轻型零件，年产量为5000-50000之间。3.2 确定毛坯摇臂连杆零件材料为HT200,生产批量为大批量，由参考文献国表131知，摇臂连杆毛坯制造方法为金属模浇注铸造，精度等级CT79,加工余量等级Fo再由参考文献国表2.2-4查得各加工表面加工余量如表3.1所示：表3.1摇臂连杆毛坯余量基本

6、尺寸（mm）毛坯余量（mm）下端中98端面（即基准A）2.0（单边）30端面2.0（单边）上端（D98端面2.0（单边）48端面3.0（单边）48外圆2.0（单边）35H7mm孔3.0（单边）98中心距25mm端面实心铸造48中心距17mm端面实心铸造413孔实心铸造4中22深6沉孔实心铸造210H7孔实心铸造摇臂连杆零件的毛坯图如下图3-2所示图3-2摇臂连杆零件毛坯图3.3 基准的选择为了使摇臂连杆整个机械加工工艺过程顺利进行，拟订其机械加工工艺路线时，首先考虑选择一组或几组精基准来加工零件上各个表面，然后选择把精基准加工出来的粗基准。1 .精基准的选择原则基准重合原则、基准统一原则、互为

7、基准原则、自为基准原则和保证工件定位准确、夹紧可靠、操作方便原则国。故选择摇臂连杆基准A和35H7mm孔作为定位精基准。2 .粗基准的选择原则重要表面余量均匀原则、工件表面间相互位置要求原则、余量足够原则、定位可靠性原则和粗基准不重复使用原则因。故选择摇臂连杆60mm前端面、50mm前端面和50mm外圆作为定位粗基准。3.4主要的加工工序的工艺路线安排表3.2工艺路线一工序号工序内容备注01铸造02执/、时效处理03铳粗铳基准A04车粗车48端面；粗车中98端面；粗车中48外圆；精车48外圆05钻钻中29孔至33；扩33孔至34.75；粗较34.75孔至34.93；精较34.93孔至35H70

8、6钻钻、较210H7孔07铳铳30两端面08钻钻413孔；惚422深6沉孔09铳精铳基准A10铳铳中98中心距25mm端面11铳铳48中心距17mm端面12钳工去毛刺13入库检验至图纸要求并入库表3.3工艺路线二工序号工序内容备注01备料铸造02执/、时效处理03铳粗铳基准A；精铳基准A；铳中30两端面；铳98中心距25mm端面；铳48中心距17mm端面04车粗车中48端面；粗车中98端面；粗车中48外圆；精车48外圆；粗车、精车、精车35H705钻钻、较2IoH7孔；钻413孔；忽422深6沉孔06钳工去毛刺07入库检验至图纸要求并入库摇臂连杆依据表3.2和表3.3两种工艺路线所示分析可知，

9、工艺路线二粗加工、半精加工和精加工放在一起，精度不易保证，由摇臂连杆零件图知，摇臂连杆精度较高，工艺路线二产品合格率低，所以选用方案一。3.5加工设备与工艺设备的选择摇臂连杆的工艺路线如上所述，再依据参考文献表1.4-6、表1.4-7和表1.4-8知，每道工序选择的刀具、量具和加工设备满足零件加工质量。表3.4加工设备及工艺装备的选择工序号工序内容加工设备工艺装备03粗铳基准A立式铳床X52K立铳刀；游标卡尺；铳夹具04粗车48端面；粗车98端面；粗车48外圆；精车中48外圆卧式车床C620-1可转位车刀；游标卡尺；车夹具05钻中29孔至33；扩33孔至34.75；粗锐34.75孔至34.93

10、；精锐34.93孔至35H7立式钻床Z525麻花钻；扩孔钻；较刀；锥柄圆柱塞规；钻夹具06钻、较2IoH7孔摇臂钻床Z3025麻花钻；钱刀；锥柄圆柱塞规；钻夹具07铳30两端面卧式铳床X63三面刃铳刀；游标卡尺；铳夹具钻4中13孔；钩422深6摇臂钻床麻花钻；钩孔钻；锥08沉孔Z3025柄圆柱塞规；钻夹具09精铳基准A立式铳床X52K立铳刀；游标卡尺；铳夹具10铳98中心距25mm端面立式铳床X52K立铳刀；游标卡尺；铳夹具11铳中48中心距17mm端面数控铳床XK7132立铳刀；游标卡尺；铳夹具4确定切削用量工序03：粗铳基准AL选择刀具由参考文献同表103选择中IOomm面铳刀，铳刀齿数Z

11、=I0。2 .决定铳削用量此工步用来粗铳基准A,机床选择立式铳床X52K。决定铳削深度由摇臂连杆毛坯余量确定知，基准A单边余量2.0mm,粗糙度Ra3.2%,由参考文献国表1.4-8知，粗铳一一精铳方可满足摇臂连杆基准A精度要求，粗铳单边余量1.5mm,精铳单边余量0.5mm,此工步为粗铳，故。P=I.5制。决定主轴转速及切削速度依据立式铳床X52K型立式铳床资料，切削速度暂取u=65mminxrr-,J-IX.J.7fc1OOOvIoOoX65,CZAr机床主轴转速n=r/min207rmmd3.14100与207rmin相近的主轴转速n=190/minr,*R-+-,Fxin3.14x10

12、0x190.(八.故实际切削速度U=mmn60mmm100O1000工作台进给量依据立式铳床X52K型立式铳床资料，铳削进给量=0.25mmz工作台进给量iz=f=zn=251019()ImVnin=475mVmin与475mmmin相近的工作台进给量AlZ=475Mn铳削宽度4由摇臂连杆零件图知，基准A加工位置最宽98mm,故4=98mm3 .计算工时由参考文献表6.2-7知，面铳刀铳平面(对称铳)的工时计算公式为T/+/1+.T.=!T1 Zw2当面铳刀主偏角(=90。时，1=0.5(J-J2-)+(l3)=0.5(1-1002-982)+(1-3)0.5x(100-19.9)+(l3)-

13、40+(13)-4143由参考文献表627知，2=l-3其中/=90mm,1=42mm,2=2mm,走刀次数f=1Tj =l+2Zmz90 + 42 + 2475lmin 0.282min工序04：粗车中48端面；粗车中98端面；粗车中48外圆；精车48外圆工步一：粗车48端面1 .机床选择摇臂连杆48端面，粗糙度R63由参考文献也表1.4-7知，粗车即可满足其精度要求,加工设备选择卧式车床C620-k2 .刀具选择由参考文献M表8-30,选择硬质合金车刀。3 .车削深度3由摇臂连杆零件知中48端面，单边加工余量3.0mm,故询=3.()mm4 .切削速度y摇臂连杆材料为HT200,由参考文献团表5.23知，粗车的切削速度u=6075mmin,在此取u=70mmin5 .进给量/二由参考文献S表5.23知，粗车摇臂连杆48端面的进给量=0.7mmrImmr0而由参考文献12表4.2-9知，卧式车床C620-1进给量里在0.7mmr1mm/r之间有0.71mm/r、0.81mm/r、0.91mm/r和0.96mmr,在此取f=0.81mm/r。6 .主轴转速IOOOv- 1000x70d 7rx 48min 464rmin由参考文献口】表4.2-8知，与464rmin相近的转速为460rmin,故主轴转速=460min7 .工时计算由参考文献表6.2-1知粗车摇臂连杆