三孔连杆毕业设计讲解.docx

1、三孔连杆毕业设计讲解常州机电职业技术学院课程设计课 程数控加工工艺课程设计题 目 系 部 班 级 姓 名 闻陈钦 学 号 11220135 指导教师 王秋红 设计时间 2013.07.012013.07.121 绪论 12机械加工工艺过程分析 22.1零件图样分析 22. 2工艺方案拟定 32. 3加工设备选择 43数控加工工序分析 43.1加工顺序 43.2装夹方案和夹具选择 53.3选择刀具 63.4确定工序尺寸 93.5装夹方案和夹具选择 10结论 14致谢 15参考文献 161绪论本次课程设计的题目是三孔连杆及偏心轴数控加工工艺及数控程序设计。在制 定加工工艺方案时，先考虑将工件安全和

2、稳固地安装在工作台上，使工件在加工的 过程中保持平稳，然后通过 AutoCAD绘制平面二维图，用UG绘制立体三维图，然后 根据其工艺规程的编制步骤，分成侧重点各不相同的若干个任务：即，零件图 的结构特点、零件的加工工艺分析、相应的切削加工方式、机床结构及选用、 刀具种类以及机床专用夹具的选择等。最后编写了零件的数控加工程序，在程 序中有相应的加工路线图。将设计图样转化成产品，离不开机械制造工艺与夹具，因而它是机械制造业的基 础，是生产高科技产品的保障。离开了它，就不能开发制造出先进的产品和保证产品 质量，不能提高生产率、降低成本和缩短生产周期。机械制造工艺技术是在人类生产 实践中产生并不断发展

3、的。机械制造工艺的内容极其广泛，它包括零件的毛坯制造、 机械加工及热处理和产品的装配等机械制造工艺课程设计是我们学完了大学的全部基础课、 技术基础课以及大部分专业课之后进行的.这是我们在进行毕业设计之前对所学各课程的一次深入的综合性 的总复习，也是一次理论联系实际的训练，因此，它在我们三年的大学生活中占有重要 的地位。在本次设计中运用了大量的机械工艺及编程知识，翻阅了许多专业书籍，由于 能力有限，设计尚有许多不足之处，恳请各位老师予以指教。2机械加工工艺过程分析加工的零件为三孔连杆以及偏心轴:如图1( 1-1 )所示零件为三孔连杆，结构形状简单，是适合普通铣床加工的零件；3iJp.5X45M.

4、W451-1图1三孔连杆加工简图2.1 零件图样分析1 结构分析零件主要由 112、 50、 36、的圆柱端面面， 90、 35、 25的内孔表面 连杆的端面，连杆的键槽，耳钩的端面所构成。2 精度分析图中所给的尺寸精度高，大部分是IT6级；粗糙度方面表现在孔的端面和内表面、 90内孔表面为 Ra1.6um, 112圆柱的端面 Ra6.3um。 35的孔的 内表面 Ra1.6um, 50圆柱面为 Ra6.3um 25的内孔表面为 Ra1.6um, 36圆柱的端面为 Ra6.3um,耳钩的两端面为Ra6.3um其余为Ra12.5um要求不高；位置要求较严格， 表现在 90孔的内表面的圆柱度为0.

5、0085mm 25内孔圆柱表面对于 90的中心 线的平行度为0.02mm, 35孔内表面圆柱度为0.0085mm并且对于 90的中心线的 平行度为0.02mm热处理方面需要调质处理，到 226271HBS保持均匀。3.毛坯、余量分析毛坯的选择和拟定毛坯图是制定工艺规程的最初阶段工作之一， 也是一个比较重要的阶段，毛坯的形状和特征（硬度，精度，金相组织等）对机械加工的难易，工序 数量的多少有直接影响，因此，合理选择毛坯在生产占相当重要的位置， 同样毛坯的加工余量的确定也是一个非常重要的问题。4.结构工艺性分析根据零件的材料，推荐用铸件或锻件，但从经济方面着想，如用铸件中的铸料， 加工余量太大，这

6、样不仅浪费材料，而且还增加机床，刀具及能源等消耗，而锻件具 有较高的抗拉抗弯和抗扭强度，冲击韧性常用于大载荷或冲击载荷下的工作零件。2.2 工艺方案拟定加工表面 表面粗糙度 公差/精度等级 加工方法 112圆柱端面Ra6.3IT6粗铣-半精铣-精铣 50圆柱端面Ra6.3IT6粗铣-半精铣-精铣 36圆柱端面Ra6.3IT6粗铣-半精铣-精铣 90圆柱孔Ra1.6IT6粗镗孔-精镗 90孔端口的导圆Ra6.3IT6精铣 35圆柱孔Ra1.6IT6钻孔粗镗孔精镗孔 25圆柱孔Ra1.6IT6钻孔粗镗孔精镗孔2.3 加工设备选择在上述分析的基础上选择机床， 根据加工平面分析，该零件为铸件，没有复杂

7、轮廓需要铣削，所以选择普通立式铣床，型号为X52K钻孔用摇臂钻床，型号为Z3050; 粗镗精镗孔用的是普通镗床，型号为 T611。3机械加工工序分析锻模锻热处理正火处理；喷砂喷砂，去毛刺；铣按所划加工线找正，垫平，杆身加辅助支承，压紧工件，铣平面至划线尺寸，并确定大头孔平面为以下各序加工的主基准面做标记；铣以大头孔基准面为基准，小头、耳部及杆身加辅助支承，压紧工件，铣平面，大头厚50 0.2mm 小头厚35 0.2mm;铣以大头孔基准面为基准，按大、小头中心连线找正，压紧大头，铣耳部两侧平面，保证尺寸高52mm厚为20 0.2mm钻以大头孔基准面为基准，小头及耳部端面加辅助支承后，压紧工件，钻

8、小头孔至29mm耳部孔至 19mrp粗镗以大头孔基准面为基准，小头及耳部端面加辅助支承后，压紧工件，粗镗二孔，数控镗其中大头孔尺寸至 88mm小头孔尺寸至33mm耳部尺寸至24mm精镗以大头孔基准面为基准，小头及耳部端面加辅助支承后，重新装夹压 紧工件，数控精镗三个空至图样要求尺寸，大孔 90H6+0.0130mm 小头孔35H6+0.0160mm保证中心距为 270 0.10mm,耳部孔 25H6+0.0130mm保证与大头孔中心距为 95+0.100mm3.1 加工顺序（工步顺序）工序1模锻工序2正火处理；工序3喷砂，去毛刺；工序4 铣90大孔端面（基准）按所划加工线找正，垫平，杆身加辅助

9、支承，压紧工件，铣平面至划线尺寸， 并确定大头孔平面为以下各序加工的主基准面做标记；工序5铣35孔端面以大头孔基准面为基准，小头、耳部及杆身加辅助支承，压紧工件，铣平面， 大头厚50 0.2，小头厚35 0.2;工序6铣耳板以大头孔基准面为基准，按大、小头中心连线找正，压紧大头，铣耳部两侧 平面，保证尺寸高52，厚为20 0.2。工序7 钻孔以大头孔基准面为基准，小头及耳部端面加辅助支承后，压紧工件，钻小 头孔至29，耳部孔至19;工序8 粗镗以大头孔基准面为基准，小头及耳部端面加辅助支承后，压紧工件，粗镗 三孔，其中大头孔尺寸至 88,小头孔尺寸至33,耳部尺寸至24;工序9 精镗以大头孔基

10、准面为基准，小头及耳部端面加辅助支承后，重新装夹压紧 工件，精镗三个空至图样要求尺寸，大孔 90H6+0.0130,小头孔35H6+0.0160,保证中心距为270 0.10，耳部孔25H6+0.0130,保 证与大头孔中心距为 95+0.100;3.2 装夹方案和夹具的选择三孔连杆夹具：该零件不容易在台虎钳装夹，不方便加工，根据它的加工表面及 铣削方式，为了方便加工，有良好的定位基准，采用组合夹具，方便紧固及装夹。3.3 选择刀具由于刀具材料的切削性能直接影响着生产率， 工件的加工精度，已加工表面质量，刀具的磨损和加工成本，所以正确的选择刀具材料是数控加工工艺的一个重要部分， 刀具应具有高刚

11、度，足够的强度和韧度，高耐磨性，良好的导热性，良好的工艺性和 经济性，抗粘接性，化学稳定性。由于零件三孔连杆材料为 45钢，推荐用硬质合金中的YT15类刀具，因为加工该类零件时摩擦严重，切削温度高，而YT类硬质合金具有 较高的硬度和耐磨性，尤其具有高的耐热性，在高速切削钢料时刀具磨损小寿命长,所 以加工45钢这种材料时采用硬质合金的刀具。1铣车外圆柱面：立铣刀，圆弧半径为 10，2半精车，精车外圆柱面：，立铣刀，圆弧半径为3，3钻头：高速钢刀具，直径为 35;刀具号T0303,直径为 35,钻 25的孔T0404 钻头直径为 254镗刀 刀杆长度为分别为 BX H= 45 X 50，BX店17

12、.5 X 35，BX店12.5 X 20综上可做一刀具表如下:加工表面刀具号刀具名称刀具参数铣孔的外圆柱端面T1立铣刀r=10铣的外圆柱端面T2立铣刀r=3钻35的孔T3钻头35钻 25的孔T4钻头 25镗90的孔T5镗刀BX H= 45 X 50镗35的孔T6镗刀BX H= 17.5 X 35镗25的孔T7镗刀BXH=12.5 X20铣连杆两端面、凹槽T1立铣刀r=10铣耳钩的两端平面T2立铣刀r=3表一加工刀具表根据各资料及制定的零件加工工艺路线，采用计算与查表相结合的方法确定各工序加 工余量，中间工序公差按经济精度选定，上下偏差按入体原则标注，确定各加工表面 的机械加工余量，工序尺寸及毛

13、坯尺寸如下：1 ) 112的孔的外圆柱端面工序名称工序余量工序公差工序尺寸表面粗糙度粗铣5 IT1255 0. 1212.5半精铣1.0 IT8510.026.32) 35的孔的外圆柱端面工序名称工序余量工序公差工序尺寸公差表面粗糙度粗铣3.0 IT12380.1212.5半精铣1.0 IT8360.026.33) 1)25的孔的外圆柱端面工序名称工序余量工序公差工序尺寸公差表面粗糙度粗铣3.0 IT12230.12mm12.5半精铣1.0 IT8210.02mm6.3精铣0 IT6200.02m6.34 )耳钩的两端面工序名称工序余量工序公差工序尺寸公差表面粗糙度粗铣3.0 IT12230.

14、12mm12.5半精铣1.0 IT6210.02mm6.35 )连杆的端平面工序名称工序余量工序公差工序尺寸公差表面粗糙度粗铣0 IT12230.5mm12.56 ）连杆的凹槽工序名称工序余量工序公差工序尺寸公差表面粗糙度粗铣 0IT12150.5mm12.57 ） 112的孔的外圆柱端面工序名称工序余量工序公差工序尺寸公差表面粗糙度精铣 0IT6350.02m6.38 ） 35的孔的外圆柱端面工序名称工序余量工序公差工序尺寸公差表面粗糙度精铣 0IT6350.02m6.39 ） 25的孔的外圆柱端面工序名称工序余量工序公差工序尺寸公差表面粗糙度精铣 0IT6200.02m6.310 ）耳钩的

15、两端面工序名称工序余量工序公差工序尺寸公差表面粗糙度精铣 0IT6200.02m6.311 ）精镗 90的孔工序名称工序余量工序公差工序尺寸公差表面粗糙度镗 0 IT6 90H6+ 0.022 1.612 ）钻 35的孔工序名称工序余量工序公差工序尺寸公差表面粗糙度钻 2.0IT12 3312.513 ）钻 25的孔工序名称工序余量工序公差工序尺寸公差表面粗糙度钻 2.0IT12 2312.514 ）精镗 35的孔工序名称工序余量工序公差工序尺寸公差表面粗糙度镗 0IT6 35H6+ 0.0161.615 ）精镗 25的孔工序名称 工序余量 工序公差 工序尺寸公差 表面粗糙度镗 0 IT6 2

16、5H6+ 0.013 1.63.4 确定工序尺寸铣90大孔端面（基准）按所划加工线找正，垫平，杆身加辅助支承，压紧工件，铣平面至划线尺寸， 并确定大头孔平面为以下各序加工的主基准面做标记；铣35孔端面以大头孔基准面为基准，小头、耳部及杆身加辅助支承，压紧工件，铣平面， 大头厚50 0.2mm 小头厚35 0.2mm;铣耳板以大头孔基准面为基准，按大、小头中心连线找正，压紧大头，铣耳部两侧 平面，保证尺寸高52mm厚为20 0.2mm钻孔以大头孔基准面为基准，小头及耳部端面加辅助支承后，压紧工件，钻小 头孔至29mm耳部孔至 19mm粗镗以大头孔基准面为基准，小头及耳部端面加辅助支承后，压紧工件

17、，粗镗 三孔，其中大头孔尺寸至 88mm小头孔尺寸至33mm耳部尺寸至 24mm精镗以大头孔基准面为基准，小头及耳部端面加辅助支承后，重新装夹压紧 工件，精镗三个空至图样要求尺寸，大孔 90H6+0.0130mm小头孔35H6+0.0160mm 保证中心距为 270 0.10mm，耳部孔25H6+0.0130mm保证与大头孔中心距为 95+0.100mm3.5 确定切削用量 112的孔的外圆柱面精铣：查机械加工工艺设计手册表 9-16知：f=0.130.18mm/r取f=0.15 mm/r 再查外圆切削数据表知： Vc1.67m/s取Vc=120 m/min则n=1000Vc/d=1000X

18、120/3.14 x 61.1=625.5 r/min 圆整得 n=630 r/min取 ap=0.55mm 故实际切削速度：Vc=n d/1000=630 x 3.14 x 61.1/1000=120.87m/min 校核功率 Pc=KCX 即X VcX f /60000=2305 X 0.55 X 120.87 X 0.15/60000=0.38Kw 由 于机床说明书查得Pc=7.5 Kw,效率为0.8，机床功率Pnv Pc,所以机床功率足够， 实际取值为 Vc= 120.87m/min , n=630r/min f=0.15mm/r 50的孔的外圆柱面精铣：查机械加工工艺设计手册表 9-

19、16知：f=0.130.18mm/r取f=0.15 mm/r 再查外圆切削数据表知： Vc1.67m/s取Vc=120 m/min则n=1000Vc/d=1000X 120/3.14 X 61.1=625.5 r/min 圆整得 n=630 r/min取 ap=0.55mm 故实际切削速度：Vc=n d/1000=630 X 3.14 X 61.1/1000=120.87m/min 校核功率 Pc=KcX 即X VcX f /60000=2305 X 0.55 X 120.87 X 0.15/60000=0.38Kw 由 于机床说明书查得Pc=7.5 Kw,效率为0.8，机床功率Pnv Pc,

20、所以机床功率足够， 实际取值为 Vc= 120.87m/min , n=630r/min f=0.15mm/r3 36的孔的外圆柱面精铣：查机械加工工艺设计手册表 9-16知：f=0.130.18mm/r取f=0.15 mm/r 再查外圆切削数据表知： Vc1.67m/s取Vc=120 m/min则n=1000Vc/d=1000X 120/3.14 X 61.1=625.5 r/min 圆整得 n=630 r/min取 ap=0.55mm 故实际切削速度：Vc=n d/1000=630 X 3.14 X 61.1/1000=120.87m/min 校核功率 Pc=KcX 即X VcX f /6

21、0000=2305 X 0.55 X 120.87 X 0.15/60000=0.38Kw 由 于机床说明书查得Pc=7.5 Kw,效率为0.8，机床功率Pnv Pc,所以机床功率足够， 实际取值为 Vc= 120.87m/min , n=630r/min f=0.15mm/r4耳钩的两端面精铣：查机械加工工艺设计手册表 9-16知：f=0.130.18mm/r取f=0.15 mm/r 再查外圆切削数据表知： Vc1.67m/s取Vc=120 m/min则n=1000Vc/d=1000X 120/3.14 x61.1=625.5 r/min 圆整得 n=630 r/min取 ap=0.55mm

22、 故实际切削速度：Vc=n d/1000=630 x 3.14 x 61.1/1000=120.87m/min 校核功率 Pc=KCX 即x Vcx f /60000=2305 x 0.55 x 120.87 x 0.15/60000=0.38Kw 由 于机床说明书查得Pc=7.5 Kw,效率为0.8，机床功率Pnv Pc,所以机床功率足够， 实际取值为 Vc= 120.87m/min， n=630r/min f=0.15mm/r5精镗 90的孔精镗孔： 查金属机械加工工艺人员手册 增订组编表10-13 ap=3mm； S=0.300.50mm/r 取 S=0.3mm/r 取 Vc=0.65m

23、/s 贝U n=1000Vc/d=1000x 0.65 x 60/d=155r/min由TK7220说明书取n=160/min故实际切削速度Vc=nd/1000=160x 3.14 x 80/1000=40.2m/min 根据机床说明书查得 Pc=7.5 Kw,效率 为 0.8，功率 Pc=Kcx 即x Vcx S/60000=2305x 3x 40.2 x 0.4/60000=1.85Kw 机床功 率Pnv Pc,所以机床功率足够，实际取值为 Vc= 40.2m/min，n=160r/min f=0.4mm/r6钻 35的孔钻孔：查简明加工工艺手册P294知：ap=d/2=15mm取f=0.

24、35mm/r ; Vc=0.33 m/s 故 n=1000Vc/ d=1000 x 0.33 x 60/3.14 x 30=210.2 r/min 圆整得 n=210r/min 故实际 切削速度： Vc=n d/1000=210 x 3.14 x 30/1000=19.8m/min 校核功率Pc=Kcx 即x Vcx f /60000=2305 x 15x 30.6/60 x 1000=3.99Kw 由于 CK5140C机床说 明书查得Pc=7.5 Kw效率为0.8，机床功率Pnv Pc,所以机床功率足够，实际取值 为 Vc= 19.8m/min , n=210r/min , f=0.35mm

25、/r钻孔：查简明加工工艺手册 P297知f=0.350.40mm/r, Vc=0.8331.666m/s 取 f=0.35 mm/r Vc=0.85m/s；故 n=1000Vc/ d=1000x 0.85 x 60/3.14 x 74=219.5r/min 由CK5140C说明书取n=200r/min 故实际切削速度 Vc=nd/1000=200x 3.14 x 74/1000=46.5m/min 取 即=3mm校核功率 Pc=Kcx 即x Vcx f /60000=2305 x 3x 46.5 x 0.35/60000=1.9Kw 根据机床 说明书查得Pc=7.5 Kw效率为0.8，机床功率

26、PnvPc,所以机床功率足够，实际取 值为 Vc= 46.5m/min , n=200r/min f=0.35mm/r7钻 25的孔钻孔：查机械加工工艺手册P294知：ap=d/2=15mm取 f=0.35mm/r ; Vc=0.33 m/s 故 n=1000Vc/ d=1000 x 0.33 x 60/3.14 x 30=210.2 r/min 圆整得 n=210r/min 故实际切削速度： Vc=n d/1000=210 x 3.14 x 30/1000=19.8m/min 校核功率Pc=KCX 即x Vcx f /60000=2305x 15X 30.6/60 x 1000=3.99Kw

27、 由于 CK5140C机床说 明书查得Pc=7.5 Kw效率为0.8，机床功率Pnv Pc,所以机床功率足够，实际取值 为 Vc= 19.8m/min，n=210r/min，f=0.35mm/r钻孔：查简明加工工艺手册 P297知f=0.350.40mm/r, Vc=0.8331.666m/s 取 f=0.35 mm/r Vc=0.85m/s；故 n=1000Vc/ d=1000x 0.85 x 60/3.14 x 74=219.5r/min 由CK5140（说明书取n=200r/min 故实际切削速度 Vc=nd/1000=200x 3.14 x 74/1000=46.5m/min 取 即=

28、3mm校核功率 Pc=Kcx 即x Vcx f /60000=2305 x 3x 46.5 x 0.35/60000=1.9Kw 根据机床说明书查得Pc=7.5 Kw效率为0.8，机床功率PnvPc,所以机床功率足够，实际取 值为 Vc= 46.5m/min， n=200r/min f=0.35mm/r8精镗 35的孔精镗孔： 查机械加工工艺人员手册增订组编表 10-13 ap=3mm； S=0.300.50mm/r 取 S=0.3mm/r 取 Vc=0.65m/s 贝U n=1000Vc/d=1000x 0.65 x 60/d=155r/min 由TK7220说明书取n=160/min故实际

29、切削速度Vc=nd/1000=160x 3.14 x 80/1000=40.2m/min 根据机床说明书查得 Pc=7.5 Kw,效率 为 0.8，功率 Pc=Kcx apx Vcx S/60000=2305x 3x 40.2 x 0.4/60000=1.85Kw 机床功 率Pnv Pc,所以机床功率足够，实际取值为 Vc= 40.2m/min，n=160r/min f=0.4mm/r9精镗 25的孔精镗孔： 查金属机械加工工艺人员手册 增订组编表10-13 ap=3mm； S=0.300.50mm/r 取 S=0.3mm/r 取 Vc=0.65m/s 贝U n=1000Vc/d=1000x 0.65 x 60/d=155r/min由TK7220说明书取n=160/min故实际切削速度Vc=nd/1000=160x 3.14 x 80/1000=40.2m/min 根据机床说明书查得 Pc