机械制造技术课程设计-连杆螺钉机械加工工艺规程及铣φ45外圆削边夹具设计.docx

说明书题目：“连杆螺钉零件”机械加工工艺规程及专用夹具设计学号：班级：姓名：指导教师：1.前言(3)2 .工件结构与加工要求分析(3)3 .工艺过程设计(4)1 .1确定毛坯的制造形式(4)3 .2基准的选择(4)3.3工艺路线的拟定及工艺方案的分析(4)3.4机械加工余量、工序尺寸的确定(6)3.5定位夹紧方案的选择(8)3.6切削用量的选择(8)4.专用夹具的设计(12)4.1夹具方案设计(13)4.2定位分析与定位误差计算(15)4.3对刀及导引装置设计(17)(17)4.4央紧机构设计与夹紧力计算5总结(19)参考文献(19)“连杆螺钉零件”机械加工工艺规程及专用夹具设计.rw本设评是基于连杆螺钉零件的加工工艺规程及一些工序的专用夹具设计。连杆螺钉零件的主要加工表面是外圆及孔系。一般来说，保证平面的加工精度要比保证孔系的加工精度容易。因此，本设计遵循先面后孔的原则。并将孔与平面的加工明确划分成粗加工和精加工阶段以保证孔系加工精度。主要加工工序安排是先以支承孔系定位加工出顶平面，在后续工序中除个别工序外均用顶平面和工艺孔定位加工其他孔系与平面。夹具选用专用夹具，夹紧方式多选用手动夹紧，夹紧可靠，机构可以不必自锁。因此生产效率较高。适用于大批量、流水线上加工。能够满足设计要求。2.工件结构与加工要求分析技术裳求1.28-32HRC,3.J4g.m11nMBH>0.00n*n=2,磁曲探仿,JCWtt.夹酒等*帑.4.WM40Cr.连接螺钉共有3组加工表面，它们之间有一定的位置要求，具体分述如下：1 .以45和34为中心的加工表面。这一组加工表面包括：所有外圆及倒角、退刀槽、两端面。2 .以045为中心的加工表面。主要包括：45上的削边。3 .V30X2-6g加工表面。主要包括：2-6孔。这3组加工表面之间有着一定的位置要求，具体如下：45外圆侧面与34有垂直度要求跳动0.015mm,V30X2-6g螺纹与34跳动公差为0O-Irnm;34圆度与圆柱度公差为008mm由以上分析可知，对于这3组加工表面而言，可以先加工其中一组表面,然后再加工其他两组表面，并保证它们之间的位置精度要求。3.工艺过程设计1 .确定毛坯的制造形式根据零件的工作情况，零件的材料为40Cr,要承受较大的循环载荷、冲击载荷等，所以毛坏形式采用锻件，其晶粒细小，较均匀、致密，可以保证零件的工作可嵬，由于零件为中批生产，为了提高生产率，保证加工质量，故采用模锻成型。2 .基准的选择粗基准的选择。由于该零件为普通的轴类零件，故选外圆为粗基准。精基准的选择，选轴前端的圆锥孔和后端孔倒角作为精基准。3 .工艺路线的拟定及工艺方案的分析制定工艺路线的出发点，应使零件的几何形状精度、尺寸精度、位置精度等技术要求得到保证。在生产纲领成批生产的条件下，可以考虑采用通用机床和专用夹具尽量使工序集中而提高生产率，除此还应考虑,经济效果使成本最低。1 .工艺路线方案一：工序一：下科工序二：锻造工序三：热处理（正火）工序四：车端面，钻中心孔工序五：半精车45'中30、34外圆及其倒角工序六：铳前端42的平台达到图纸要求工序七：钻2-6孔工序八：精车34外圆工序九：粗磨外圆34工序十：车螺纹M30工序十一：精磨外圆34至图纸要求工序十二：钳工工序十三：检验2 .工艺方案路线二工序一：下料工序二：锻造工序三：热处理（正火）工序四：车平面，车两端中心孔工序五：粗车两端外圆工序六：热处理（调质）工序七：车两端工艺凸台及半其外圆工序八：半精车各外圆工序九：车螺纹M30工序十：精磨力34外圆工序十一：铳45端尺寸42的平台达到图纸要求工序十二：钻2-<D6孔工序十三：铳去两端工艺凸台工序十四：钳工，去除锐边毛剌工序十五：检验经分析比较，方案一比方案二多增加了一道工序热处理，并且增加了工艺零件两端的凸台，方案二更容易保证零件图的尺寸要求，故采用方案二4.机械加工余量，工序尺寸及毛坯尺寸的确定该零件的材料为40Cr,硬度为HB220250,生产类型为中批生产,采用在锻锤上合模模锻生成毛坏。根据上述原始资料及加工工艺，用查表法分别确定各加工表面的机械加工余量、工序尺寸及毛坏尺寸。为简化模锻毛坯的外形，取宜径为30的各段的毛坯尺寸与34相同。1.毛坯直径的确定，查机械制造工艺手册以下简称工艺手册表1-27名义宜径(三)表面加工方法45粗车半精车精车34粗车半精车精车粗磨精磨毛坏直径的确定：工件宜径中45,公差为0.015,机械加工总余量为：2X(2.6+0.5+0.3)=2X3.4.毛坯尺寸为51.8mm。工件直径34,公差0.013,机械加工总余量：2×(2.2+0.45+0.3+0.1+0.06)=2×3.11.毛环尺寸为40.22mm取毛坯宜径为52mm,41mmo2.毛坯长度1.的确定:查工艺手册表毛-52)可知宜径余量（mm）2.60.50.32.20.450.30.10.0645的长度方向的加工余量为2.CBnm34及以后的外圆长度方向的加工余量为3.2unA1.2=178.2.总长1.=1÷178.25三=195.25Bmm,根据工艺需要两端增加7mm的加工艺凸台，因此毛坯总长度为210In模锻斜度为7。查（工艺手册表1-51）3 .毛坯过渡圆角的确定查（工艺手册表1-51）取1“段过渡到1.段的毛坯圆角半径R=5mm，毛坯的内圆角半径取R=5三,外圆角半径取2mmo5 .定位夹紧方案的选择根据工件的加工要求，该工件必须限制工件的六个自由度，现根据加工要求来分析其必须限制的H由度数目及基准选择的合理性。（1）为了保证42必须限制Z向的移动及X向的转动。（2）为了保证对称度必须保证Z向的转动，X向的移动，Y向的转动。（3）为了保证轴肩与右端的长度必须限制Y向的移动。6 .切削用量的选择进给量由：根据X62W铳床说明书（表24）,其功率为7Kw。属中等系统刚度。根据表3,af=0.08-0.15mmz,现取ar=0.15mmz<>切削速度和每秒进给量V,:根据表9,当d=100mm,Z=削,at=12-40mm,a1.=4m11,aVO.18mmz时，v,=0.35ms>nt=1.13rs,vft=1.4011unr各修正系数为KW=Km=K*=0.69,Ks.=Ks=Ks,r=O.8.Kft=K211=O.9,KTf=2.7所以V=V1Kv=O.35×0.69×0.8×0.9=0.17msn=ntKn=I.13×0.69×0.8×0.9=0.56rsVFvoKvf=1.40×0.69×0.8×2.7=2.087mmr根据机床取儿=0.625rs,vrc=2.511uns,因此实际切削速度和每齿进给量为：v=11dn1.=/1000=3.14×100×0.625/1000=0.196msVfC=VfCncz=2.5/0.625X18=0.22mmz切削工时：T=1.vf,式中1.=1.+y+A,1=45,根据表19,y+=23mmT=45+230.5=0.746min(91s)切槽3X21.选用刀具：町8Cr4V,几彳可形状：h=20,h=25,H=18,B=3r°=7°,。=5°°军刀耐用度T=3600s(表10)2.切削用量:切削深度：ap=1.5mm进给量：查工艺手册表3T6,f=0.1-0.14mmr主轴转速：为了缩短辅助时间，取主轴转速n=460rmin,所以实际切削速度v=nd11/1000=3.14×45×4601000=65m11in(1.1.ms)切削工时:工艺手册表7TT=1.n×f,式中1.=d-d2+h,1.=4,>=45-42/2+4=5.5T=5.5460×0.12=0.IOmin(6s)倒角：采用450车刀，为了缩短辅助时间，取倒角时的主轴转速n=460rmin,手动进给。车螺纹：切削速度：当公称直径D=30m11,螺距P=2,查工艺手册表3-57及切削手册表21,粗车螺纹的速度v=0.6ms,并规定粗车螺纹时a,=0.17,走刀次数i=4：精车螺纹的速度V=1.O66的s,精车时=0.08,走刀次数i=2.确定主轴转速：粗车螺纹时：n1=i000v11d=1000×0.6/3.14×30=4.25rs(255rmin)按机床取n=230rmin,实际切削速度：V=11dn1000=3.14×30×230/1000=32.50mmin精车螺纹时：r=1000v/11d=1000×1.066/3.14×30=7.54rs(452.4rmin)按机床取n=460rmin,实际切削速度：v=11dn/1000=3.14X30×460/1000=65mmin(1.08ms)切削工时：取切入长度1.=3m11,粗车螺纹的工时：t1=(1.+1.nf)i=(40+3230×1.5)×4=0.41min(24.6s)精车螺纹的工时：t1=(1.+1.nf)i=(32+3450×1.5)X2=0.IOmin(6s)粗精磨外圆中34(本工序未特别注明，数据均出自工艺手册)：1.粗磨外圆34:选择砂轮：见表3-9197,表4-10,其结果为GB50ZRA6P600X63X305。切削用量：表4T1nW=I1.1.OrAnin,ve=3.14×600×1110/1000=2091.24mmin(34.854ms)轴向进给量f=0.7B=0.7×63=44.Inrn(双行程)(P175)工件速度V产0.45ms(表3-101)在向进给量R=O025mm双行程切削工时:t=21Zbk/nff«,式中1=64,Z,=0.1,k=1.1t=2×64×0.1×1.1.1110×44.1.×0.025=0.012min(0.72s)精磨34:选择砂轮：参照有关资料及工艺手册表3-9197。其结果为GB70R3P20×32×6切削用量：nw=11000rmin,v»=3.14X20×11000/1000=690.8mmin(11.5ms)轴向进给量fu=(0.250.7)B=(0.25-0.7)X32=822.4mm,取fa=20mm工件速度v,=50mmin(表3707)径向进给量G=0.006mm双行程切削工时:t=21Zbk/nfBf«,式中1=20,Z,.=0.06,k=1.1t=2×20×0.06×1.1/11000×20×0.006=0.002min(0.12s)铳直径45mm端尺寸为42nn的平面：加工条件：工件材料：HT200,铸造。机床：X62w铳床。查参考文献7表3034刀具：硬质合金三面刃圆盘铳刀(面铳刀)，材料："5,D=Io0