弯连杆工艺及工装设计毕业设计论文说明书文档格式.docx
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加工过程工序划分阶段；
工序适当集中，加工设备以通用设备为主，大量采用专用工装。
2.2基准的选择
基面的选择是工艺规程设计中的重要工作之一。
基面选择的正确与合理，可以使加工质量得到保证，生产效率得以提高。
否则，加工工艺过程中会问题百出，更有甚者，还会造成大批报废，使生产无法正常进行。
（1）粗基准的选择：
以零件的大头孔外圆表面为主要的定位粗基准，以大头孔的上端面为为辅助粗基准。
这样就可以达到限制五个自由度，再加上小头孔上的一个辅助支撑在垂直方向上的机械加紧，就可以达到完全定位。
（2）精基准的选择：
考虑要保证零件的加工精度和装夹准确方便，依据“基准重合”原则和“基准统一”原则，以粗加工后的大头孔底面为主要的定位精基准，以大头孔的内圆柱表面为辅助的定位精基准。
当设计基准与工序基准不重合时，应该进行尺寸换算，这在以后还要专门的计算，此处不再重复。
2.3制定工艺路线
制定工艺路线的出发点，应当是使零件的几何形状、尺寸精度及位置精度等技术要求能得到合理的保证。
在生产纲领确定为中批生产的条件下，可以考虑采用万能性机床配以专用的夹具，并尽量使工序集中来提高生产率。
除次之外，还应当考虑经济效果，以便使生产成本尽量下降。
1、工艺路线方案一
工序Ⅰ铣Φ40孔下端面及Φ20孔下端面
工序Ⅱ扩铰孔Φ40，孔下口倒角1.5×
45°
工序Ⅲ铣Φ40孔上端面
工序ⅣΦ40孔上端面倒角1.5×
工序Ⅴ铣Φ20孔上端面
工序Ⅵ钻扩铰Φ20孔，孔上口倒角1×
工序Ⅶ锪E面并钻Φ12孔
工序Ⅷ锪F面
工序Ⅸ插键槽并去毛刺
工序Ⅹ铣槽1
工序ⅰ铣槽2
工序ⅱ钻M12螺纹底孔
工序ⅲ攻2-M12-7H螺纹
工序ⅳ铣Φ20孔下端面使其达到尺寸要求
工序ⅴΦ20孔下端面倒角1×
2、工艺路线方案二
工序Ⅰ车Φ40孔、Φ20孔下端面并镗Φ40孔，孔下口倒角1.5×
工序Ⅱ车Φ40孔上端面并倒角1.5×
工序Ⅲ插键槽并去毛刺
工序Ⅳ铣Φ20孔上端面
工序Ⅴ钻扩铰Φ20孔，孔上口倒角1×
工序Ⅵ锪E面并钻Φ12孔
工序Ⅶ锪F面
工序Ⅷ铣槽1
工序Ⅸ铣槽2
工序Ⅹ钻M12螺纹底孔
工序ⅰ攻2-M12-7H螺纹
工序ⅱ铣Φ20孔下端面使其达到尺寸要求
工序ⅲΦ20孔下端面倒角1×
3、工艺方案的比较与分析
上述两个工艺方案的特点在于：
方案一是先铣Φ40孔下端面及Φ20孔下端面后再扩铰孔Φ40并在孔下口倒角1.5×
。
而方案二是车Φ40孔、Φ20孔下端面并镗Φ40孔，孔下口倒角1.5×
两方案比较方案二的装夹次数比较少，并且方案二插键槽放在第三道工序可以为以后的工序定位来限制旋转自由度。
通过对比方案二比方案一节省工时比较经济，所以最终方案为：
工序Ⅵ锪Φ35的上端面并钻Φ12孔
工序Ⅶ锪Φ35的下端面
以上工艺过程详见“机械加工工艺过程卡片”。
2.4机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸确定
“弯连杆”零件材料为HT200,生产类型为中批生产，采用砂型铸造毛坯。
根据上述原始资料及机加工工艺，分别确定各加工表面的的机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸如下：
1、外圆表面（Φ80mm及Φ45mm外表面）
此表面为非加工表面，其精度为铸造精度CT9即可。
他们是对称的两个零件最后还需铣断。
大头孔尺寸相对较大可以铸造，根据机械制造工艺设计手册表1-13得：
大头孔的铸造毛坯为Φ34，参照《切削加工简明实用手册》表8-95确定Φ40mm工序尺寸及余量：
粗镗：
Φ38mm2Z=4mm
半精镗：
Φ39.8mm2Z=1.8mm
精镗：
Φ40mm2Z=0.2mm
3、小头孔Φ20
毛坯为实心，内孔精度要求为IT8级，参照《切削加工简明实用手册》表8-21确定工序尺寸及余量：
钻孔：
Φ14mm2Z=14mm
扩孔：
Φ19.6mm2Z=5.6mm
铰孔：
Φ20
mm2Z=0.4mm
4、大头孔和小头孔的上下端面
由于端面表面质量要求不高，只需粗加工一道即可，由于小头孔和大头孔是对称的两个零件它们的下端面在铸造时可以铸造成一个平面而在所有工序加工完成后再将多余的尺寸一刀铣去，所以小头孔下端面的余量可由大头孔来确定。
参照《切削加工简明实用手册》确定工序尺寸及余量：
车大头孔下端面：
123mmZ=3mm
车大头孔上端面：
120mmZ=3mm
铣小头孔上端面：
42.5mmZ=3mm
铣小头孔下端面：
35mmZ=4.5mm
5、螺纹孔
参照《机械加工工艺手册》确定钻Φ12螺纹孔及螺纹孔的攻丝。
6、铣槽、插键
2.5确定切削用量及工时
工序Ⅰ车Φ40孔、Φ20孔下端面并镗Φ40孔并倒孔下口角1.5×
加工条件
工件材料：
HT200，硬度190～260HBS，σb=0.16Gpa，铸造。
加工要求：
粗车Φ40孔下端面、粗车Φ20孔下端面，粗镗大头孔至Φ37、半精镗大头孔至Φ39，精镗大头孔至Φ40
保证孔壁粗糙度Ra=1.6μm，孔下口倒角1.5×
机床:
C6132A卧式车床参数
一、车Φ40孔、Φ20孔下端面
1、计算切削用量
1）切削深度因为切削量较小，故可以选择背吃刀量ap=3mm，一次走刀即可完成所需的长度。
2）计算切削速度按《机械加工工艺手册》
计算公式：
V=Cv/TmapXvfYv
查《机械加工工艺手册》表1.1-55得Cv=158Xv=0.15Yv=0.4m=0.2
算得V=81.3m/min由公式n=1000V/πd得n=323r/min
据C6132A卧式车床参数，主轴转速范围45～1980（r/min）级数12，由《机械制造装备设计》公式ψ=
得ψ=1.41
由《机械制造装备设计》表3-6查得n=355r/min实际切削速Vc=355×
3.14×
80/1000=89m/min，实际进给量为fc=0.3mm/r。
3）校验机床功率由《机械加工工艺手册》表1.1-57的计算公式求得：
切削力Fc=1397N车削时消耗的功率P=2.1KW而机床提供的功率为4.125KW大于2.1KW。
故检验合格。
最终确定ap=3mm，nc=355r/min，Vc=89m/min，fc=0.3mm/r。
2、计算基本公时
机动时间T=
=（80+7.5+1）/（0.3×
355）=0.36min
二、粗镗孔Ø
34至Ø
38
1、计算切削用量
1）切削深度因为切削量较小，故可以选择背吃刀量ap=2mm，一次走刀即可完成所需的长度。
2）计算切削速度按《机械加工工艺手册》
算得V=86m/min由公式n=1000V/πd得n=720r/min
据C6132A卧式车床参数，主轴转速范围451～980（r/min）级数12，由《机械制造装备设计》公式ψ=
由《机械制造装备设计》表3-6查得n=710r/min实际切削速Vc=710×
38/1000=85m/min，实际进给量为fc=0.35mm/r。
切削力Fc=1233N车削时消耗的功率P=1.74KW而机床提供的功率为4.125KW大于1.74KW。
最终确定ap=2mm，nc=710r/min，Vc=85m/min，fc=0.35mm/r。
=（120+7.5+1+5）/（0.35×
710）=0.54min。
三、半精镗孔Ø
38至Ø
39.8
1）切削深度因为切削量较小，故可以选择背吃刀量ap=0.9mm，一次走刀即可完成所需的长度。
查《机械加工工艺手册》表1.1-55得Cv=158Xv=0.15Yv=0.4m=0.2
算得V=93m/min由公式n=1000V/πd得n=747r/min
39.8/1000=89m/min，实际进给量为fc=0.45mm/r。
切削力Fc=849.4N车削时消耗的功率P=1.25KW而机床提供的功率为4.125KW大于1.25KW。
最终确定ap=0.9mm，nc=710r/min，Vc=89m/min，fc=0.45mm/r。
=120+7.5+1+5）/（0.45×
710）=0.41min。
四、精镗孔Ø
39.8至Ø
40
1）切削深度因为切削量较小，故可以选择背吃刀量ap=0.1mm，一次走刀即可完成所需的长度。
算得V=129.8m/min由公式n=1000V/πd得n=1033r/min
由《机械制造装备设计》表3-6查得n=1000r/min实际切削速Vc=1000×
40/1000=125m/min，实际进给量为fc=0.45mm/r。
切削力Fc=254.2N车削时消耗的功率P=0.53KW而机床提供的功率为4.125KW大于0.53KW。
最终确定ap=0.1mm，nc=1000r/min，Vc=125m/min，fc=0.45mm/r。
=（120+7.5+1+5）/（0.45×
1000）=0.29min。
1、加工条件
粗车Φ40孔上端面至120mm孔上口倒角1.5×
机床：
C6132A卧式车床参数
1、计算切削用量
1）切削深度因为切削量较小，故可以选择背吃刀量ap=3mm，一次走刀即可完成所需的长度。
=0.36min。
插键槽
B5020插床参数
2、计算插削用量
由《机械加工工艺手册》表4.3-4查得进给量为0.25mm/r。
由《机械加工工艺手册》表4.3-7查得插削速度为9m/min。
由公式n=1000V/πd得n=950r/min。
2、计算基本公时
机动时间T=
=（2.9+1）/（0.25×
950）=0.016min
粗铣Φ20孔上端面、半精铣Φ20孔上端面。
X5020B立式铣床参数
一、粗铣Φ20孔上端面
1）切削深度因为切削量较小，故可以选择背吃刀量ap=2mm，一次走刀即可完成所需的长度。
2）由《机械加工工艺手册》表2.1-71查得粗铣时每齿进给量af=0.3mm/齿
3）查《机械加工工艺手册》表2.1-76得铣刀的刀具寿命T=180min。
4）计算切削速度按《机械加工工艺手册》
V=Cvdqv/TmapXvafyvawuvZPV
查《机械加工工艺手册》表2.1-77得Cv=203Xv=0.15yv=0.35qv=0.2uv=0.2pv=0m=0.32
算得V=53m/min由公式n=1000V/πd得n=374r/min
据X5020B立式铣床参数，主轴转速范围60～1650（r/min）级数6，由《机械制造装备设计》公式ψ=
得ψ=1.60
由《机械制造装备设计》表3-6查得n=375r/min实际切削速Vc=375×
45/1000=53m/min，实际进给量为af=0.3mm/齿。
5）校验机床功率由《机械加工工艺手册》表2.1-78的计算公式求得：
铣削力Fc=373N车削时消耗的功率P=0.35KW而机床提供的功率为3.79KW大于0.35KW。
最终确定ap=2mm，nc=375r/min，Vc=53m/min，af=0.3mm/齿。
2、计算基本工时
=（45+9.3+2）/（0.3×
3×
375）=0.17min。
二、半精铣Φ20孔上端面
1）切削深度因为切削量较小，故可以选择背吃刀量ap=1mm，一次走刀即可完成所需的长度。
2）由《机械加工工艺手册》表2.1-71查得粗铣时每转进给量af=2mm/r
算得V=44.6m/min由公式n=1000V/πd得n=315r/min
由《机械制造装备设计》表3-6查得n=375r/min实际切削速Vc=375×
45/1000=53m/min，实际进给量为fc=1.2mm/r。
铣削力Fc=392N车削时消耗的功率P=0.55KW而机床提供的功率为3.79KW大于0.55KW。
最终确定ap=1mm，nc=375r/min，Vc=53m/min，f=1.2mm/r。
=（45+6.7+2）/（1.2×
375）=0.12min。
加工要求：
钻扩铰Φ20
孔上口倒角1×
立式钻床Z5125A参数
一、钻Φ14孔
1）查《机械加工工艺手册》表3.4-13得f=0.26mm/r而立式钻床Z5125A所给参数进给量范围为（0.056～1.8）mm/r，所选进给量在此范围中所以选择机床钻孔时的进给量为f=0.26mm/r。
2）钻头的磨钝标准及使用寿命查《机械加工工艺手册》表3.4-7得钻头的刀具寿命T=60min。
3）切削速度
V=CvdZv/TmapXvfyv
查《机械加工工艺手册》表3.4-8知Cv=8.1,Zv=0.25,Xv=0,yv=0.55,m=0.125
代入公式得V=19.2m/min由公式n=1000V/πd得n=448r/min
据立式钻床Z5125A参数，主轴转速范围50～2000（r/min）级数9，由《机械制造装备设计》公式ψ=
由《机械制造装备设计》表3-6查得n=500r/min实际切削速Vc=500×
14/1000=22m/min，实际进给量为fc=0.25mm/r。
4）校验机床功率由《机械加工工艺手册》表3.4-10的计算公式求得：
转矩M=17N×
m车削时消耗的功率P=0.73KW而机床提供的功率为2.4KW大于0.73KW。
最终确定ap=7.8mm，nc=500r/min，Vc=22m/min，fc=0.25mm/r。
=（39.5+4.3+1.5）/0.25·
500=0.36min。
二、扩Φ14孔至Φ19.6
1）由《机械加工工艺手册》表3.4-5查得扩孔时的进给量f=0.65mm/r，而立式钻床Z5125A所给参数进给量范围为（0.056～1.8）mm/r，所选进给量在此范围中所以选择机床钻孔时的进给量为f=0.65mm/r。
2）钻头的磨钝标准及使用寿命查《机械加工工艺手册》表3.4-7得钻头的刀具寿命T=30min。
查《机械加工工艺手册》表3.4-8知Cv=18.8Zv=0.2Xv=0.1yv=0.4m=0.125
代入公式得V=24.7m/min由公式n=1000V/πd得n=401r/min
得ψ=1.60.
19.6/1000=30m/min，实际进给量为fc=0.60mm/r。
最终确定ap=2mm，nc=500r/min，Vc=30m/min，fc=0.60mm/r。
=（39.5+6.2+2）/500·
0.6=0.16min。
三、铰Φ19.6孔至Φ20
1）由《机械加工工艺手册》表3.4-6查得铰孔时的进给量f=1.0mm/r，而立式钻床Z5125A所给参数进给量范围为（0.056～1.8）mm/r，所选进给量在此范围中所以选择机床钻孔时的进给量为f=1.0mm/r。
2）钻头的磨钝标准及使用寿命查《机械加工工艺手册》表3.4-7得钻头的刀具寿命T=45min。
查《机械加工工艺手册》表3.4-8知Cv=15.6,Zv=0.2,Xv=0.1,yv=0.5,m=0.3
代入公式得V=10.6m/min由公式n=1000V/πd得n=170r/min
据摇臂钻床Z3035B×
13参数，主轴转速范围50～2000（r/min）级数9，由《机械制造装备设计》公式ψ=
得ψ=1.60。
由《机械制造装备设计》表3-6查得n=200r/min实际切削速Vc=200×
20/1000=12m/min，实际进给量为fc=0.8mm/r。
最终确定ap=0.2mm，nc=200r/min，Vc=12m/min，fc=0.8mm/r。
=（39.5+5.6+2）/200·
0.2=0.43min。
锪E
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