連桿零件的工藝規(guī)程設(shè)計(jì)說明書.doc

沈陽航空航天大學(xué)北方科技學(xué)院 目 錄第一章：工藝過程設(shè)計(jì)說明書 1.1零件圖工藝分析-1 1.1.1零件的工作狀態(tài)及工作條件-1 1.1.2零件結(jié)構(gòu)分析-1 1.1.3零件技術(shù)條件分析-1 1.1.4零件材料及切削加工性-2 1.1.5零件尺寸、標(biāo)注分析-2 1.1.6為保證熱處理及檢驗(yàn)說明-3 1.1.7理念工藝分析-3 1.2毛坯的設(shè)計(jì)-3 1.2.1毛坯的種類確定-3 1.2.2毛坯工藝確定-4 1.2.3毛坯余量及公差-6 1.3工藝規(guī)程設(shè)計(jì)-6 1.3.1工藝路線制定-6 1.3.2工序尺寸確定-7 1.3.3機(jī)械夾具、刀量、量具的選擇-8第二章：夾具設(shè)計(jì) 2.1設(shè)計(jì)方案-10 2.2總體說明-10 2.3夾具構(gòu)造特點(diǎn)及工作原理-10 2.3.1定位零件-11 2.3.2夾緊結(jié)構(gòu)-12 2.3.3對刀裝置-14 2.4夾具誤差分析-15總結(jié)-17參考文獻(xiàn)-18摘 要這次課程設(shè)計(jì)的題目是連桿零件的工藝規(guī)程設(shè)計(jì)，在這次課設(shè)中本說明書對連桿工藝規(guī)程及夾具規(guī)程進(jìn)行說明。1. 工藝規(guī)程設(shè)計(jì)包括劃分工藝路線和具體工序設(shè)計(jì)（1） 劃分工藝路線從零件進(jìn)行工藝分析開始選擇和設(shè)計(jì)毛坯，分析，加工精度，包括加工方法的選擇，加工路線選擇，定位基準(zhǔn)選擇，熱處理輔助工序等。（2） 具體工序設(shè)計(jì)每一步都包含了夾具和基準(zhǔn)的選擇，各種常用機(jī)床設(shè)備和加工方法及其經(jīng)濟(jì)精度，提高表面質(zhì)量的加工方法，工藝，與實(shí)際形結(jié)合，注意工藝過程的技術(shù)經(jīng)濟(jì)性。2. 家居規(guī)程設(shè)計(jì)中，需要了解各類機(jī)床夾具的特征及專用夾具色設(shè)計(jì)方法，分析夾具的定位方案，夾緊的方法，構(gòu)造特點(diǎn)及工作原理。在設(shè)計(jì)過程中保證加工精度并使加工精度穩(wěn)定，縮短輔助時(shí)間。提高勞動生產(chǎn)率，分析加工誤差的組成。通過此記錄課程設(shè)計(jì)，了解理論和實(shí)際相結(jié)合的重要性，與此同時(shí)，使我們專業(yè)素養(yǎng)得到很大提高。關(guān)鍵詞：連桿，工藝規(guī)程，夾具設(shè)計(jì)18第一章 工藝規(guī)程設(shè)計(jì)說明書1.1零件圖工藝分析1.1.1零件的工作狀態(tài)及工作條件在這次課程設(shè)計(jì)中我們所設(shè)計(jì)的零件為摩托車氣缸內(nèi)連桿,此零件作用于傳遞內(nèi)燃機(jī)所產(chǎn)生動力.工作狀態(tài)為連續(xù)的往復(fù)運(yùn)動,工作狀態(tài)是內(nèi)燃機(jī)內(nèi)部封閉狀態(tài)工作。1.1.2零件結(jié)構(gòu)分析零件的結(jié)構(gòu)可看作是兩端圓柱形，中間為工字梁做連接，總形狀可以看出零件的配合處是兩個(gè)圓柱端，因此要求此件與配合件之間存在一定的配合要求。1.1.3零件的技術(shù)分析（1）零件表面精度從零件圖的要求可知，此零件的工作表面的精度要求較高，上下表面間的尺寸為11.080.05兩孔的直徑分別為和。上下表面的粗糙度為Ra0.8兩孔的內(nèi)側(cè)粗糙度為Ra0.1。（2）表面間的位置精度從零件圖可知，此件的位置精度較高，上下表面的平行度0.03，大孔軸線對上下表面的垂直度為0.01。兩孔軸線平行度0.008。大孔內(nèi)側(cè)對軸線的圓柱度0.003。小孔內(nèi)側(cè)對軸線的圓柱度0.0025，大孔圓柱度為0.003，小孔圓柱度為0.0025。（3）零件的其他技術(shù)要求零件表面要進(jìn)行滲碳，滲碳層深度為0.0951.071。同時(shí)要求滲碳深度表面淬火，要求硬度HRC60。毛坯的要求應(yīng)滿足以下幾點(diǎn)：a. 模鍛件采用錘上模鍛；b. 未注明拔模角；c. 未注明圓角半徑R2；d. 沿分模面允許錯(cuò)移量0.5mm；e. 磁力探傷檢驗(yàn)；f. 非滲碳面允許保留防護(hù)層；g. 連桿重量為512g；h. 表面缺陷層深度不超過加工層的一半；i. 同邊允許參與殘余毛邊0.8mm；j. 本鍛件進(jìn)行C類檢驗(yàn)；檢驗(yàn)要求：毛坯內(nèi)部無砂眼，無殘余應(yīng)力，無塑性變形。1.1.4零件的材料及切削加工性此零件的材料為20CrMnTi，此材料的硬度較低所以加工性較低，所以加工性較好，可用一般的刀具加工，同時(shí)此材料的剛性較好。1.1.5零件尺寸標(biāo)注分析有零件圖的分析可知，此零件的主要表面為兩孔內(nèi)側(cè)表面及兩軸線的尺寸。同時(shí)上下表面也要求較高，所以在進(jìn)行給定工序時(shí)，必須首先考慮重要工作表面的尺寸精度，位置精度與形狀精度。所以我們在加工時(shí)，工件的較高精度首先保證，其他可以接一般的要求進(jìn)行。1.1.6為保證熱處理的檢驗(yàn)說明此零件要求進(jìn)行檢驗(yàn)，在工件加工之后，發(fā)貨之前進(jìn)行C類檢驗(yàn)以保證加工要求，在加工過程中要進(jìn)行中間檢驗(yàn)，以保證后面工序的加工要求。在工作加工后進(jìn)行磁力探傷。以保證加工零件的工作安全。1.1.7零件的工藝分析從加工精度的角度來看，此零件的加工精度要求特別高，這就要求我們加工的設(shè)備，加工刀具以及工人的技術(shù)水平等都要有一定的高度。從零件的設(shè)計(jì)要求來看，主要的要求為工件的上下表面的平行度。兩孔的軸線位置精度和孔軸線的要求，孔的圓柱度與圓度的要求，都是加工的難點(diǎn)。我們必須采用相應(yīng)的措施保證加工要求。為了保證粗糙度的要求，必須選擇適當(dāng)?shù)牡毒吲c加工機(jī)床，為了保證位置精度，必須選擇精度較高的夾具，以保證零件各處要求的位置關(guān)系，同時(shí)選擇技術(shù)高的工人是保證加工精度的另一個(gè)重要因素。1.2毛坯的設(shè)計(jì)1.2.1毛坯的種類確定從零件圖可知，此零件毛坯要求為錘上模鍛，此零件的毛坯外形簡單。只有凸臺、凸肩，以及兩孔，所以適用于模鍛。1.2.2毛坯的工藝要求（1）分模面確定為對稱面，這要確定有利于毛坯的加工，同時(shí)以保證毛坯質(zhì)量。圖1-1從本工件的加工工藝性與加工經(jīng)濟(jì)性來看，所選擇的工藝路線為：a. 加工方法的選擇b. 階段的劃分：根據(jù)加工的過程可以把加工分為四個(gè)階段： 從毛坯的鍛造到工件上下表面的加工。 工件表面的孔的粗加工 工件表面的精加工 工件孔的精加工c. 工序基準(zhǔn)的選擇加工工序基準(zhǔn)的選擇如圖所示，加工A面時(shí)用D面定位，加工D面時(shí)用A面定位。加工孔時(shí)用A、B、C定位。圖1-2d. 熱處理工序的安排根據(jù)零件的硬度要求，此工件的材料20CrMnTi，未能達(dá)到硬度要求HRC,所以工件要進(jìn)行熱處理工序（即滲碳，淬火和回火）熱處理應(yīng)安排在精加工之前，從而使零件達(dá)到硬度要求。e. 工藝路線總體分析從工藝路線的過程看，本工件上下表面是機(jī)械加工中的主要定位基準(zhǔn)，應(yīng)首先加工出兩表面，可以采用銑削和磨削加工。以保證加工表面能達(dá)到預(yù)定的加工要求，加工兩表面之后進(jìn)行孔加工，粗加工可采用擴(kuò)孔和粗鏜，半精加工可采用精鏜，粗精加工可采用珩磨。在中間檢驗(yàn)之后要進(jìn)行孔的滲碳處理以保證加工表面有一定的韌性和硬度，最后進(jìn)行檢驗(yàn)。（2）圓角半徑根據(jù)毛坯的加工要求，此毛坯的圓角度為R2，選擇圓角是為了保證毛坯在加工時(shí)不易破壞（3）拔模斜度此拔模的斜度按要求為（4）技術(shù)要求及說明毛坯的技術(shù)要求同1.1.3（3）1.2.3毛坯的余量和公差由此零件加工上下表面和兩個(gè)孔，所以此毛坯的加工余量在上下表面有計(jì)算分析得加工余量：如圖所示：A=15-11.8=3.2 Esa=1-（-0.05）=1.05 Eia=-1-0.05=-1.05 =圖1-31.3 工藝規(guī)程設(shè)計(jì)1.3.1工藝規(guī)程的制定根據(jù)加工要求可以選擇不同的加工方法。下面可以達(dá)到設(shè)計(jì)精度要求幾種工藝方案，用方框圖，形式如圖1-1所示。1.3.2工序尺寸的確定如表1-1所示工序名稱加工余量工序尺寸工序公差尺寸及公差端 面 加 工精磨0.211.80.111.80.05精銑1.0120.3120.15粗銑2.0131130.5毛坯152151大 孔 加 工珩磨0.0722.050.92金剛鏜0.121.980.033半精鏜0.8321.880.14粗鏜2.0521.050.28毛胚孔192小 孔 加 工衍磨0.07140.012金剛鏜0.113.930.035半精鏜0.8313.830.12擴(kuò)孔2130.12毛胚孔112孔滲碳度計(jì)算：滲碳前工序尺寸 滲碳層深度為0.6-0.9即滲碳后工序尺寸則滲碳層尺寸為B=11.025+0.6-10.94=0.765Esb=0.3+0.006=0.306Eib=0+0-0.07=-0.07則滲碳層深度為0.695-1.0711.3.3機(jī)床夾具、刀具、量具的選擇粗精銑 設(shè)備 立式銑床 夾具 矩形電磁盤 量具 游標(biāo)卡尺 刀具 圓柱銑刀 刀具材料 硬質(zhì)合金 YG8 =2.0mm精磨 設(shè)備 臥軸矩臺平面磨床m7130k 夾具 矩形電磁盤 量具 外徑千分尺 刀具 平行砂輪擴(kuò)孔 設(shè)備 搖臂鉆床23025 夾具 專用夾具 量具 內(nèi)徑千分尺 刀具 硬質(zhì)合金擴(kuò)孔鉆鏜孔 設(shè)備 坐標(biāo)鏜床 T4145 夾具 專用夾具 量具 內(nèi)徑千分尺 刀具 內(nèi)孔鏜刀細(xì)鏜孔 設(shè)備 金剛石鉆床M42513 夾具 專用夾具 量具 內(nèi)徑千分表 刀具 珩磨頭第二章 鉆床夾具設(shè)計(jì)2.1設(shè)計(jì)方案由于該家具應(yīng)用于孔的加工，所以要求該家具除可以保證孔本身的加工精度外，還要保證圓軸線間的中心距的位置精度。2.2總體說明在端面采用平面定位（限制3個(gè)自由度）；孔兩端采用V型坯定位（限制3個(gè)自由度）；該夾具的底部為夾具體；本夾具體結(jié)構(gòu)簡單，操縱方便，適用于成批生產(chǎn)小型桿類零件。2.3夾具構(gòu)造特點(diǎn)及其工作原理移動式鉆模適用于單軸式立式銑床，可先銑后鉆，擴(kuò)削一個(gè)工件中的一個(gè)表面的各個(gè)孔，該家具采用自由式鉆磨，用于加工連桿大，小端上的孔，夾具上的兩個(gè)定位套，活動V型塊及固定V型塊(右側(cè))用于定位工件端面及大小端面弧面,以實(shí)現(xiàn)完全限制工件的六大自由度,裝夾工件時(shí),先用手輪推動V型塊的緊壓工件然后繼續(xù)轉(zhuǎn)動手輪帶動螺釘轉(zhuǎn)動,壓迫鋼球,使兩個(gè)平鍵向外脹開鎖緊.V型塊有斜角,使工件在壓緊分力作用下與定位套緊貼在橫板上安裝兩個(gè)鉆套,鉆套的中心距為定位元件尺寸位置精度與按工序而定的,從而完成正確裝夾。2.3.1定位零件定位零件包括家具中的兩個(gè)定位套.活動V型塊.以及固定V型塊.實(shí)現(xiàn)完全定位(1)固定V型塊形狀如圖2-1所示，尺寸如表2-1所示。圖2-1NDBHII1LAA1d1d2dhbr1815-2028141084012146.612660.5表2-1(2)定位套該鉆床夾具應(yīng)保證定位精度,有利于減小夾緊力所以該夾具夾緊力與鉆削軸向力相同,夾緊力作用點(diǎn)應(yīng)保持工件定位穩(wěn)固,因而不至于引起位移或偏移,并使夾緊彎型盡可能減小.2.3.2夾緊機(jī)構(gòu)(1)活動V型塊 形狀如圖2-2，尺寸如表2-2所示。圖2-2表2-2：NDBHLll1bb1b2b3r相配件d3225-35基本尺寸極限偏差基本尺寸極限偏差551613101324101M1642-0.025-0.05016-0.016-0.059a. 材料:20鋼.按GB099-85或T8A.按YB5-85b. 熱處理:20鋼滲碳層深度 0.8-1.2mm.淬火HRC-62.T8A鋼 淬火 HRC58-62c. 技術(shù)條件按HB457-71(2)緊定螺釘用平板形狀如圖2-3所示，尺寸如表2-3所示。圖2-3表2-3：dLBHAA1A2d1d2hhiM10384515251028915916a. 材料:鋼.按GB700-85b. 熱處理:淬火HRC35-40c. 技術(shù)條件:按HB457-71 (3)半圓鎖緊塊兩個(gè)材料T7 HRC50-552.3.3對刀裝置(1)快鉆套形狀如圖2-4所示，尺寸如表2-4所示。圖2-4表2-4：dDD1D2Hhh1rm基本尺寸極限偏差基本尺寸極限偏差343020125.523.51212-15+0.034+0.01620+0.015+0.006(2)圓形對刀塊形狀尺寸如圖2-5所示。2.4夾具體誤差分析根據(jù)夾具體結(jié)構(gòu)形狀的分析,此鉆床夾具存在以下誤差：(1) 對刀引導(dǎo)誤差(2) 用鉆套引導(dǎo)刀具,刀具位置不可能絕對準(zhǔn)確,刀具相對于定位表面位置在工序尺寸直向上最大變動標(biāo)量為對刀引導(dǎo)誤差。對刀誤差=2*(+2max+x)-鉆磨板底孔中心線距定位表面尺寸公差x-刀具末端的偏斜x=-快換鉆套內(nèi)外圓的徑向跳動誤差2max-刀具與快換套最大配合間隙首先,工件在安裝過程中,由于工件在夾緊過程中使用夾緊力的大小,將引起整個(gè)工件的橫向偏移,但不影響工件的加工。其次,由于支撐底座平行度公差將引起孔與端面的位置精度誤差,在加工過程中,避免對工件施加外力和移動夾具?？?結(jié)通過本次課程設(shè)計(jì),有很多收獲,我認(rèn)為做課程設(shè)計(jì)是最能提高個(gè)人專業(yè)能力的方式,學(xué)到了很多以前忽視的問題,對于以前以懂的問題又有了新的了解和認(rèn)識,對于工藝規(guī)程的分析有了更加深入的更加系統(tǒng)的了解.通過對連桿進(jìn)行了工藝分析，然后運(yùn)用一些夾具方面的知識對連桿進(jìn)行了夾具設(shè)計(jì)，并在夾具上對某個(gè)零部件進(jìn)行了工藝設(shè)計(jì)。在設(shè)計(jì)過程中，從加工工藝分析和繪制總裝圖到零部件的工藝設(shè)計(jì)，都是嚴(yán)格按照國家的標(biāo)準(zhǔn)要求來制定的。運(yùn)用數(shù)控設(shè)備進(jìn)行加工，并對零件進(jìn)行了專用夾具設(shè)計(jì)，不僅能滿足加工要求，而且