机械制造工艺学与机床夹具设计课 程 设 计设计题目： 连杆体铣槽保证设 计 者： 马士龙 10130021所在班级： 10机制一班 指导教师： 尹成龙 方梁菲 提交日期： 2013年11月27日安徽农业大学工学院目录机制工艺课程设计任务书 4页第1章 零件分析5页 1.1 零件的作用5页1.2 零件的工艺分析5页1.3 确定零件的生产类型5页第2章 确定毛坯、绘制毛坯简图5页2.1 选择毛坯5页2.2 确定毛坯的尺寸公差和机械加工余量5页2.3 绘制连杆体铸造毛坯简图6页第3章 工艺规程设计6页3.1 定位基准的选择6页3.2 各表面加工方法及拟订工艺路线6页3.3选择加工设备与工艺设备 9页 3.3.1选择机床根据不同的工序选择机床9页 3.3.2 选择刀具9页第4章 机械加工工序设计9页4.1 加工余量、工序尺寸及公差的确定9页 4.1.1 加工余量9页 4.1.2 工序尺寸及公差的确定 10页4.2 切削用量的计算11页4.3 时间定额的计算11页第5章 专用铣床夹具设计12页5.1 .1夹具设计任务12页5.1.2 定位基准、夹紧方案和定位方案13页5.1.3 切削力的计算13页5.1 .4夹紧力的计算13页5.1.5定位误差分析14页课程设计总结14页参考文献14页机制工艺课程设计任务书一、课程设计任务书课程编号课程名称机制工艺与夹具课程设计周数3论文（设计）进度安排指导教师布置课程设计任务。明确设计任务，阅读设计任务书和指导书，收集、借阅有关资料、手册。对零件进行工艺分析，画出零件图；确定毛坯的制造方式，绘制毛坯简图。制定机械加工工艺路线，选择定位基准。选择机床及工、夹、量、刃具，确定加工余量及工序间尺寸与公差，确定切削用量。画出毛坯图，填写工艺过程卡及工序卡。针对指定的一道工序，确定该工序夹具设计方案，选择定位元件，计算所需夹紧力，选择夹紧方案。绘制夹具装配图。绘制夹具零件图。整理设计说明书。答辩、评定成绩。具体设计方法、步骤见机械制造工艺学与机床夹具设计课程设计指导书和机械制造工艺学教材。另外主要参考书目：1实用金属切削手册册2公差与测量技术3简明机械加工工艺手册4机械制造工艺学5机床夹具设计手册论文（设计）内容一、设计题目与要求连杆体的机械加工工艺规程及夹具设计。年产量为8000件（大批生产）。二、设计内容1对零件进行工艺分析，画零件图；2确定毛坯的制造方式，绘制毛坯简图；3制定零件的机械加工工艺路线，填写机械加工工艺过程卡；4对指定工序，选择机床及工、夹、量、刃具，确定加工余量及工序间尺寸与公差，确定切削用量，填写机械加工工序卡；5对指定工序进行机床夹具设计计算和机构设计，画夹具装配图；6对夹具的一个零件设计零件图；7编写设计计算说明书。要求设计工作要求提交：1零件图 1张（A4）2毛坯图 1张（A4）3机械加工工艺过程卡 4机械加工工序卡 5夹具结构设计装配图 1张（根据实际情况选择A3或者A2图纸绘制）6夹具结构设计零件图 1张（根据实际情况选择A4或者A3图纸绘制）7课程设计说明书 1份 所有资料最终用档案袋装好上交。二、设计题目与要求如零件图所示，连杆体零件，材料为QT450-10，毛坯为铸件，试编制零件的机械加工工艺规程及设计的铣床夹具，连杆体铣槽保证940.0350 第1章 零件分析1.1 零件的作用连杆是柴油机的重要零件之一。连杆体与连杆盖通过螺栓连接成为一整体，其大头孔与曲轴相连接，将作用于活塞的气体膨胀压力传给曲轴，又受曲轴而带动活塞压缩汽缸中的气体。连杆的作用是将活塞的往复运动转变为曲轴的旋转运动,并把作用在活塞组上的燃气压力传给曲轴.所以,连杆除上下运动外,还左右摆动作复杂的平面运动.连杆工作时,主要承受气体压力和往复惯性力所产生的交变载荷,要求它应有足够的疲劳强度和结构刚度.同时,由于连杆既是传力零件,又是运动件,不能单靠加大连杆尺寸来提高其承载能力,须综合材料选用、结构设计、热处理及表面强化等因素来确保连杆的可靠性。1.2 零件的工艺分析连杆体要求加工的平面有结合面、轴瓦锁止口、螺栓孔、大头中心孔、凹槽以及端面。其中，零件的大头中心孔和凹槽面粗糙度较低且精度要求较高，为主加工面，需要进行较精密的加工过程，其余为次加工面，没有必要进行精密加工。根据各面的粗糙度和公差等级确定不同的加工方式。 1.3 确定零件的生产类型依据设计题目知：年生产量为6000件；结合生产实际，备品率和废品率分别取10%和1%，代入N=Q(1+%+%)，得年生产纲领N=6000（1+10%+1%）=6660件/年其属轻型零件，生产类型为大量生产第2章 确定毛坯、绘制毛坯简图 2.1 选择毛坯零件材料为QT700-2。连杆的作用是将活塞的往复运动转变为曲轴的旋转运动并把作用在活塞组上的燃气压力传给曲轴。所以连杆除上下运动外还左右摆动作复杂的平面运动连杆工作时主要承受气体压力和往复惯性力所产生的交变载荷,要求它应有足够的疲劳强度和结构刚度同时由于连杆既是传力零件又是运动件不能单靠加大连杆尺寸来提高其承载能力须综合材料选用、结构设计、热处理及表面强化等因素来确保连杆的可靠性. 由于零件年产量为6660件，已达大批生产的水平，而且零件的轮廓尺寸不大，故可采用铸造成型。这从提高生产率、保证加工精度上考虑，也是应该的。2.2 确定毛坯的尺寸公差和机械加工余量1公差等级 由连杆体的功用和技术要求，确定该零件的尺寸公差CT7-9，加工余量MA为F级。2. 零件表面粗糙度 由零件图可知，该连杆体各加工表面的粗糙度Ra均大于等于1.6m。根据上述诸因素，可查机械制造工艺学与机床夹具设计课程设计指导书相关表格确定该铸件的尺寸公差和机械加工余量，所得结果列于表2.1中。表2-1加工表面总余量及主要毛坯尺寸公差加工表面基本尺寸（mm）加工余量等级加工余量数值（mm）说 明结合面28F2.5顶面降1级，单侧加工（取上行数据）端面43F2.0双侧加工81mm孔80F2.0孔降1级，双侧加工主要面尺寸零件尺寸 总余量毛坯尺寸公差CT结合面282.530.51.8端面轮廓尺寸432.0+2.0472.0 81mm孔812.0+2.0772.22.3 绘制连杆体铸造毛坯简图由表2.1所得结果，绘制毛坯简图见毛坯尺寸图（档案袋内）。 第3章 工艺规程设计3.1 定位基准的选择定位基准有粗基准和精基准之分，通常先确定精基准，然后再确定粗基准。1精基准的选择精基准的选择：连杆的结合既是装配基准，又是设计基准，用它们作精基准，能使加工遵循“基准重合”的原则，实现箱体零件“一面两孔”的典型定位方式；其余各面和孔的加工也能用它定位，这样使工艺路线遵循了“基准统一”的原则。此外，结合面的面积较大，定位比较稳定，夹紧方案也比较简单、可靠，操作方便。粗基准的选择：按照有关粗基准的选择原则，当零件有不同加工表面时，应以这些不加工表面作粗基准；若零件有若干个不加工表面时，则应以与加工表面要求相对位置精度较高的不加工表面作为粗基准。现选取两个未铸造孔12.5孔的下表面，R12外圆的圆弧不加工外轮廓表面作为基准，此外还应能保证定位准确、夹紧可靠。最先进行机械加工的表面是精基准面-结合面 3.2 各表面加工方法拟订工艺路线工艺路线的拟订是制订工艺规程的总体布局，包括：确定加工方法，划分加工阶段，决定工序的集中与分散，加工顺序的安排，以及安排热处理、检验及其他辅助工序(去毛刺、倒角等)。它不但影响加工的质量和效率，而且影响到工人的劳动强度、设备投资、车间面积、生产成本等。因此，拟订工艺路线是制订工艺规程的关键性一步，必须在充分调查研究的基础上，提出工艺方案，并加以分析比较，最终确定一个最经济合理的方案。1 表面加工方法的确定（参考机械制造工艺学与机床夹具设计表6-7、6-8、6-9）（1）结合面未选定公差等级，按IT13加工，表面粗糙度为Ra=6.3m , 故用粗铣或粗刨，即可达到要求。但因刨加工时是单行程加工，返回时不加工，只适合工件较长而窄的情况，而铣加工是连续切削，铣比刨效率高，故选用铣加工。（2）凹槽面公差等级为IT10，表面粗糙度为Ra=1.6 m,应采用粗铣，半精铣、精铣或者粗刨、半精刨、精刨，才可达到要求。但因刨加工时是单行程加工，返回时不加工，只适合工件较长而窄的情况，而铣加工是连续切削，铣比刨效率高，故选用铣加工。（3）螺栓孔未选定公差等级，按IT13加工，表面粗糙度为Ra=6.3m ,采用钻、扩即可满足要求。（4）锪孔未选定公差等级，按IT12加工，表面粗糙度为Ra=12.5m ,采用钻即可满足要求。（5）轴瓦锁止口曲面未注公差等级，根据GB1800-79规定其公差等级，按IT13加工，表面粗糙度为Ra=6.3m；两侧平面公差等级为IT11，未注明表面粗糙度，采用粗铣或者粗刨即可。但因刨加工时是单行程加工，返回时不加工，只适合工件较长而窄的情况，而铣加工是连续切削，铣比刨效率高，故选用铣加工。（6）端面公差等级为IT12，表面粗糙度为Ra=3.2 m, 采用粗铣、半精铣或者粗刨、半精刨可达到要求。但因刨加工时是单行程加工，返回时不加工，只适合工件较长而窄的情况，而铣加工是连续切削，铣比刨效率高，故选用铣加工。（7）大头中心孔公差等级为IT6，表面粗糙度为Ra=1.6 m,采用精镗后，公差等级为IT7-