連桿支座設(shè)計說明書

機械制造工藝學課程設(shè)計說明書題目：設(shè)計“連桿支座”零件的機械加工工藝規(guī)程（大批生產(chǎn)）

院、系別

機電學院

班

級

2012級機械電子（2）班

姓

名

李浩

學

號

1211113021

指導老師

謝明紅

三明學院2011年月日目

錄機械制造工藝學課程設(shè)計任務(wù)書……………..…………..….…Ⅰ1零件分析…….………………….....21.1零件的生產(chǎn)類型及生產(chǎn)綱領(lǐng)…….…………………..........…21.2零件的作用…….………..…21.3零件的工藝分析….………………..………..22鑄造工藝方案設(shè)計…….…………………….…...32.1確定毛坯的成形方法…………………...……32.2確定鑄造工藝方案………………...…………32.3確定工藝參數(shù)………...………33機械加工工藝規(guī)程設(shè)計…………63.1基面的選擇………….……………..…………63.2確定機械加工序尺寸及基本工時…….…………..…………94夾具選用……….………….……………….…….295總結(jié)………..…………………..…30參考文獻…………...…………….…31機械制造工藝學課程設(shè)計任務(wù)書設(shè)計題目：設(shè)計“連桿支座”零件的機械加工工藝規(guī)程（大批生產(chǎn)）設(shè)計要求：1、未注明鑄造圓角R32、銳邊倒鈍3、材料：HT150設(shè)計內(nèi)容：1.熟悉零件圖2.繪制零件圖（1張）3.繪制毛坯圖（1張）4.編寫工藝過程綜合卡片(1張)5.工序卡片（17張）6.課程設(shè)計說明書（1份）2015年7月21日1零件分析1.1零件的生產(chǎn)類型及生產(chǎn)綱領(lǐng)生產(chǎn)綱領(lǐng)是企業(yè)在計劃期內(nèi)應(yīng)當生產(chǎn)的產(chǎn)品產(chǎn)量和進度計劃。在本次課程設(shè)計題目中，已知該零件的生產(chǎn)類型為大批生產(chǎn)。由于連桿支座輪廓尺寸小，屬于輕型零件。因此，該零件的年生產(chǎn)綱領(lǐng)大于5000(件/年)。1.2零件的作用題目所給定的零件時連桿支座。它的主要作用是用來連接、支撐、固定作用。要求零件的配合要符合精度和位置要求。1.3零件的工藝分析由老師所給的零件圖可得知，該零件的材料為HT150。根據(jù)所學的《機械工程材料》可知該材料具有良好的鑄造性能，工藝簡單，鑄造應(yīng)力小，不用人工時效處理，減震性優(yōu)良，并有一定的機械強度，適用于承受中等應(yīng)力中工作的零件。為此，以下是連桿支座需要加工的表面以及加工表面之間的位置要求：1、支座孔Φ45與以及與此相通的Φ16的孔、M12螺紋孔2、連桿上的通孔Φ123、連桿支座底面A面、上端面G面、Φ16的孔端面N面、M12螺紋孔端面J面、連桿階梯軸表面C面及端面E面M面，支座中心線與支座底A面的垂直度誤差為0.01mm，連桿階梯軸中心線與支座底A面的平行度誤差為0.01mm。4、其余表面和孔通過鑄造直接獲得。由以上分析可知，可以先粗加工支座下端面A面，然后以此作為基準加工其他需要加工的孔和表面，并且保證位置精度要求。根據(jù)各加工方法的經(jīng)濟精度及機床所能達到的位置精度，并且此連桿支座零件沒有復雜的加工曲面，所以根據(jù)上述技術(shù)要求采用常規(guī)的加工工藝均可保證。2鑄造工藝方案設(shè)計2.1確定毛坯的成形方法根據(jù)機械制造工藝學課程設(shè)計任務(wù)書的要求可知，該連桿支座零件的生產(chǎn)綱領(lǐng)為大量生產(chǎn)。為提高生產(chǎn)效率、保證加工精度，另外灰鑄鐵屬于脆性材料，故不能鍛造和沖壓而應(yīng)該采用澆鑄成型，這同時也符合了零件的技術(shù)要求。查《實用機械加工工藝手冊》第190頁表3-10,選用鑄件為砂型造型尺寸公差等級為CT=10。2.2確定鑄造工藝方案2.2.1鑄造方法和造型的選擇已知，該零件為鑄件，生產(chǎn)綱領(lǐng)為大批量生產(chǎn)，根據(jù)《金屬工藝學》可知該毛坯零件的鑄造方法選用砂型機器造型。由于鑄件從開始鑄造到鑄造出成型零件，該零件存在很多的內(nèi)應(yīng)力，為了保證鑄件的質(zhì)量，在鑄造后需安排人工進行時效處理。在時效處理后，要對鑄件進行涂料，以免鑄件表面被破壞。2.2.2分型面的選擇在零件鑄造過程中要選擇好分型面是非常重要的，如果選擇不好的話，不僅僅是影響鑄件的質(zhì)量，而且還會使制模、造型、造芯、合型或清理等工序復雜化，甚至還可增加機械加工工作量。因此，分型面的選擇應(yīng)能在保證鑄件質(zhì)量的前提下，盡量簡化工藝，節(jié)省人力物力。2.3確定鑄造工藝參數(shù)2.3.1加工余量的確定根據(jù)《實用機械零件工藝性手冊》P190表3-10成批和大批量生產(chǎn)的尺寸公差等級查得該鑄造尺寸公差等級為CT8~10。表2.2-4可以確定各表面的加工余量如下表所示：表2-1毛坯圖的基本尺寸及加工余量加工表面代號基本尺寸加工余量等級加工余量數(shù)值說明端面A面154108mm單側(cè)加工外圓面C面32105mm雙側(cè)加工端面E面94105.5mm單側(cè)加工端面G面80105.5mm單側(cè)加工內(nèi)孔F45105mm孔降一級雙側(cè)加工J面154108mm單側(cè)加工端面M面84105.5mm單側(cè)加工端面N面44105mm單側(cè)加工

圖3-1連桿支座各表面標注2.3.2模斜度的確定零件總體長度小于200mm（包括加工余量值在內(nèi)），采用分模造型后鑄件的厚度很小，靠松動模樣完全可以起模，故可以不考慮拔模斜度。2.3.3收縮率的確定通常，HT150鋼的收縮率為1.3%～2%，在本設(shè)計中鑄件取2%的收縮率2.3.4不鑄孔的確定為簡化鑄件外形，減少型芯數(shù)量，直徑小于Φ25mm的孔均不鑄出，而采用機械加工形成。2.3.5鑄造圓角的確定為防止產(chǎn)生鑄造應(yīng)力集中，鑄件各表面相交處和尖角處，以R=2mm～4mm圓滑過渡。3機械加工工藝規(guī)程設(shè)計3.1基面的選擇基面選擇是工藝規(guī)程設(shè)計中的重要工作之一?；孢x擇得正確與合理，可以使加工質(zhì)量得到保證和提高，同時，生產(chǎn)率也得到提高。否則，加工工藝過程中會出現(xiàn)很多問題，更有甚者，還會造成零件的大批報廢，使生產(chǎn)無法正常進行，并且給企業(yè)帶來巨大損失。3.1.1粗基準的選擇

對于一般的軸類零件而言，以外圓作為粗基準是完全合理的。對于本零件來說，應(yīng)盡可能選擇不加工表面為粗基準。按照有關(guān)粗基準的選擇原則（即當零件有不加工表面時，應(yīng)以這些不加工表面作粗基準，若零件有若干個不加工表面時，則應(yīng)以與加工表面要求相對位置精度較高的不加工表面作粗基準）根據(jù)這個基準選擇原則和在設(shè)計過程中所考慮的要求，選擇零件的重要面或重要孔做基準。在保證各加工面均有加工余量的前提下，使重要孔或面的加工余量盡量均勻，同時，還要保證定位夾緊的可靠性，裝夾的方便性，減少輔助時間，所以Φ60外圓面作為粗基準。3.1.2精基準的選擇主要應(yīng)該考慮基準重合的問題。當設(shè)計基準與工序基準不重合時，應(yīng)該進行尺寸換算。在裝夾連桿支座時，連桿支座的下端面既是定位基準又是設(shè)計基準，用它作為精基準，能使加工遵循基準重合的原則?？椎募庸ぜ白笥覂啥嗣娑疾捎玫酌孀龌鶞剩@使得工藝路線又遵循“基準統(tǒng)一”的原則，下端面的面積比較大，定位比較穩(wěn)定，夾緊方案也比較簡單、可靠、操作方便。3.1.3制訂工藝路線根據(jù)零件的幾何形狀、尺寸精度及位置精度等技術(shù)要求，以及加工方法所能達到的經(jīng)濟精度。除此之外，還應(yīng)當考慮經(jīng)濟效果，以便使生產(chǎn)成本盡量下降。查《機械制造工藝設(shè)計簡明手冊》第20頁表1.4-7、1.4-8、1.4-11，選擇零件的加工方法及工藝路線方案如下：方案一：工序I銑Φ100端面A面；工序II倒角1X45°工序III銑Φ60端面G面；工序IV鏜Φ45孔（不到尺寸）工序V精鏜Φ45孔，倒角1X45°；工序VI粗車Φ32外圓面C面；工序VII半精車Φ32外圓面C面；工序VIII粗磨Φ32外圓面C面；工序IX精磨Φ32外圓面C面；工序X鉆、擴、鉸Φ12孔至圖樣尺寸；工序XI銑Φ32端面M面工序XII銑Φ48端面E面工序XIII倒角1X45°工序XIV銑20X20端面J面工序XV鉆M12螺紋底孔Φ10工序XVI攻螺紋M12工序XVII粗銑Φ28端面N面工序XVIII半精銑Φ28端面N面工序XIX精銑Φ28端面N面工序XX鉆、擴、鉸Φ16孔工序XXI檢查方案二：工序I銑Φ100端面A面工序II鉆、擴、鉸Φ45孔至圖樣尺寸；工序III鉆、擴、鉸Φ16孔工序IV銑Φ60端面G面工序V倒角兩個1X45°工序VI鉆M12螺紋底孔Φ10工序VII攻螺紋M12工序VIII粗銑Φ28端面N面工序IX半精銑Φ28端面N面工序X精銑Φ28端面N面工序XI銑Φ48端面E面工序XII銑Φ32端面M面工序XIII粗車Φ32外圓面C面；工序XIV半精車Φ32外圓面C面；工序XV粗磨Φ32外圓面C面；工序XVI精磨Φ32外圓面C面；工序XVII鉆、擴、鉸Φ12孔至圖樣尺寸；工序XVIII倒角1X45°工序XIX檢查3.1.4工藝方案的比較與分析上述兩個工藝方案的特點在于：方案一是先加工A面，再以A面為精基準加工Φ45內(nèi)孔，以及Φ32外圓面，這樣能同時保證所要求的垂直度及平行度要求；方案二對Φ45的內(nèi)孔采用鉆擴鉸方法，并同時鉆擴鉸Φ12孔，減少裝夾次數(shù)。兩工藝方案大體遵循了工藝路線擬訂的一般原則，大致看來還是合理的。通過仔細考慮零件的技術(shù)要求以及加工手段的優(yōu)化之后