机械制造技术课程设计-摇臂连杆加工工艺及钻φ35H7孔夹具设计.docx

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1、目录1诸论11.1目的112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摇臂连杆钻床夹具设计265.1 问题的提出265.2 夹具定位分析265.3 定位误差分析265.4 钻削力和夹紧力计算285.4.1 计算钻削力285.4.2 计算螺旋夹紧力285.5 引导装置29致谢31参考文献321诸论1.1 目的设计出典型零件摇臂连杆的加工工艺，并设计出钻中35H7孔的钻床夹具。依据参考文献编

2、写工艺过程卡，参考文献设计钻中35H7孔的夹具，采用定位块、固定V型块和A型支承钉定位，六角螺母、圆垫圈、螺杆、弹簧、移动压板和六角法兰面螺母等组成的螺旋夹紧机构夹紧工件，再画出快换钻套、衬套和钻模板等来引导麻花钻与中35H7孔中心线重合。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

3、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

4、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Ra3.2s.2 .摇臂连杆35H7孔mm,粗糙度Ra0.8m,与基准A的垂直度公差为0.01mmo3 .摇臂连杆上端中98端面粗糙度Ra6.3o4 .摇臂连杆中30两端面，粗糙度Ra6.3t.5 .摇臂连杆413mm孔，粗糙度Ra6.3mq6 .摇臂连杆422mm沉孔，粗糙度Ra6.3m7 .摇臂连杆中98中心距25m端面，粗糙度Ra6.3j。8 .摇臂连杆中48中心距17mm端面，粗糙度Ra6.3m09 .

5、摇臂连杆48mm端面，粗糙度Ra6.3m10 .摇臂连杆48mm外圆，Ra6.3m0.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，由参考文献同表1.1-2知，零件属于轻型零件，年产量为500050000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1.3-1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F。再由参考文献团表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尺寸（mm）毛坯余量（mm）下端中98端面（即基准A）2.0（单边）中30端

6、面2.0（单边）上端中98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422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3.3 图3-2摇臂连杆零件毛坯图3.4 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、操作方便原则同。故

7、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B1。故选择摇臂连杆60mm前端面、50mm前端面和中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O1备料铸造02执八、时效处理03铳粗铳基准A04车粗车中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孔至中34.75；粗钱中34.75孔至34.93；精较34.93孔至35H706钻钻、较210H7孔07铳中30两端面08钻钻4中1

8、3孔；惚4中22深6沉孔09铳精铳基准A10铳铳中98中心距25n端面11铳铳中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热时效处理03铳粗铳基准A；精铳基准A；铳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、精车中35H705钻钻、较210H7孔；钻4中13孔；惚4中22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，工艺路线二粗加工、半精加工和精加工放在一起，精度不

9、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2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粗车中48端面；粗车中98端面；粗车中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；扩中33孔至34.75；粗钱中34.75孔至34.93；精较34.93孔至35H7立式钻床

10、Z525麻花钻；扩孔钻；较刀；锥柄圆柱塞规；钻夹具06钻、较210H7孔摇臂钻床Z3025麻花钻；较刀；锥柄圆柱塞规；钻夹具07铳中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；惚4中22深6摇臂钻床麻花钻；车忽孔钻；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铳中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A1 .选择刀具由参考文献团表10-3选择IoOmm面铳刀，铳刀齿数Z=I0。2 .决定铳削用

11、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Ra3.2t,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4=1.5mm。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V=65mmin工口上4力山珪、卡1000v100065.CCr,.机床主轴转速n=rmn207rmnd3.14100与207rmin相近的主轴转速n=19Omin工心、士adn3.14100190z.一八.故实际切削速度V=mmn60mmn1

12、0001000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fz=0.25mm/2工作台进给量ZMZ=力Z=0.25义10X190mWmin=475mVmin与475mmmin相近的工作台进给量fMz=475rmin铳削宽度&由摇臂连杆零件图知，基准A加工位置最宽98mm,故Qe=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=11kijmz当面铳刀主偏角(=90。时，I1=0.5-j2-)+(1-3)=0.5QOO-1002-982)+(13)0.5x(100-19.9)+(13)40+(13)4143由参考文献表6.2-7知，1=131

13、+2,90+42+21minJ282rin其中/=9Omm,1=42nm,I2=2mm,走刀次数=1475工序04：粗车中48端面;粗车中98端面；粗车中48外圆；精车中48外圆工步一：粗车中48端面1 .机床选择摇臂连杆中48端面，粗糙度R6.3,由参考文献同表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C620-1o2 .刀具选择由参考文献表8-30,选择硬质合金车刀。3 .车削深度QP由摇臂连杆零件知中48端面，单边加工余量3.0mm,故QP=3.0mm4 .切削速度V摇臂连杆材料为HT200,由参考文献表5.23知，粗车的切削速度v=6075mmin,在此取V=70mmi

14、n5 .进给量/=由参考文献表5.23知，粗车摇臂连杆48端面的进给量=0.7mmr1mmr0而由参考文献月表4.2-9知，卧式车床C620-1进给量里在0.7mmr1mmr之间有0.7Imm/r、0.8Imm/r、0.91mmr和0.96mmr,在此取/=0.81mmro6 .主轴转速几IOOOvn二dIOOOX704Sr/mm464rmin由参考文献2表4.2-8知，与464rmin相近的转速为460rmin,故主轴转速=460/min7 .工时计算由参考文献表6.2-1知粗车摇臂连杆中48端面的机动时间计算公式:工3=3，1fid+4+/2+/3a3O=+(23)=-+(23)=(5.06.0)mmtgkrtg45o4=35,/3为试切附加长度，依据参