1、序 言機械制造工藝學課程設計是我們學完了大學的全部基礎課，技術基礎課已經大部分專業課之后進行的，這是我們在進行畢業設計之前對所學各課程的一次深入的綜合性的復習，也是一次理論聯系實際的訓練。它一方面要求學生通過設計能獲得綜合運用過去所學過的全部課程進行工藝及結構設計的基本能力。另外，也為今后作好畢業設計進行一次綜合訓練和準備。學生通過機械制造工藝學課程設計，在下述幾個方面得到鍛煉1. 能通過運用機械制造工藝學課程中的基本理論以及在生產實踐中學到實踐知識，正確的解決一個零件在加工過程中的定位.夾緊以及工藝路線安排.工藝尺寸確定等問題，保證零件的加工質量2. 學會使用圖表資料以及手冊，掌握與本本設計

2、有關的各種資料的名稱，出處，能夠做到熟練運用。因此，它在我們的大學生活中占有重要的地位。就我個人而言，我希望能通過這次課程設計對自己未來從事的工作進行一次適應性訓練，從中鍛煉自己分析問題，解決問題的能力，為今后參加工作打下一個良好的基礎。由于能力有限，設計當中可能會有不足之處，懇請老師給予批評指正。一、 零件的分析(一) 零件的工藝分析分析零件圖可知，該三軸連桿的側面端面及上下端面精度要求并不太高，其粗糙度在Ra6.3以上，故可用銑削加工。25H6的孔、35H6的孔的粗糙度均為Ra1.6，所以采用鉆-擴-粗鉸-精鉸的工藝過程在鉆床上加工。90H6mm的孔的粗糙度為Ra1.6，所以采用粗鏜-半精

3、鏜-精鏜的工藝過程在鉆床上加工。各個內孔對精度要求較高，而端面為平面，可防止鉆頭鉆偏以保證加工精度。該零件除了內孔之外，其他加工表面精度要求均不高，因此以銑床的粗加工就可達到要求。(二) 零件的技術要求分析三軸連桿零件圖紙將該三軸連桿的全部加工表面及技術要求列于表中。三軸連桿加工表面及技術要求表加工表面尺寸及偏差（mm）公差及精度等級表面粗糙度Ra(um)形位公差R18下表面IT76.3R18上表面IT76.3下表面IT76.3上表面IT76.3下表面IT76.3上表面IT76.3孔IT61.6孔IT61.6孔IT61.6(三) 確定三軸連桿的生產類型該三軸連桿的生產為中批生產。二、 工藝規程

4、設計(一) 確定毛坯的制造形式有零件技術要求知，零件材料為45鋼，零件使用鍛件，鍛造拔模斜度不大于7°。零件為中批量生產，且零件輪廓尺寸不大，故可采用模鍛成型。則從提高生產效率、保證加工精度上考慮，也是應該的。(二) 基面的選擇 基面的選擇是工藝規程設計中的重要工作之一。基面選擇的正確與合理，可以使加工質量得到保證，生產率得以提高。否則，加工藝過程中會問題百出，更有甚者，還會造成零件成批報廢，是生產無法正常進行。1. 粗基準的選擇。對于零件而言，盡可能選擇不加工表面為粗基準。而對有若干個不加工表面的工件，則應以與加工表面要求相對位置精度較高的不加工表面作粗基準。根據這個基準選擇原則，

5、選取外圓面為粗基準。2. 精基準的選擇考慮要保證零件的加工精度和裝夾準確方便，依據“基準重合”原則和“基準統一”原則，選擇零件主視圖中的下表面和孔中心線作為精基準。(三) 制定工藝路線制定工藝路線的出發點，應當是使零件的幾何形狀、尺寸精度基位置精度等技術要求能得到合理的保證。在生產綱領已經確定為中批量生產的條件下，可以考慮使用通用機床配合專用夾具，去盡量使工序集中來提高生產率。除此之外，還應當考慮經濟效果，以便使生產成本盡量下降。考慮該三軸連桿個加工表面加工質量，可將加工階段劃分為粗加工精加工兩個階段。在粗加工階段。首先將精基準（下表面和孔）準備好，使后續工序都可以采用精基準定位加工，保證其他

6、加工表面的精度要求；然后粗銑三軸連桿底面以及上表面， 然后粗銑連桿上的槽的內側面和底面；由于三個孔的精度較高，需要按照要求鉆-擴-粗鉸-精鉸孔和孔以及粗鏜-半精鏜-精鏜孔。選用工序集中原則安排三軸連桿的加工工序，以提高生產率；而且運用工序集中原則使工件的裝夾次數少，不但可以縮短輔助時間，而且由于一次裝夾中加工了許多表面，有利于保證各種加工表面之間的相對位置精度要求。1. 遵循“先基準后其他”原則，首先加工基準下端面和孔。2. 遵循“先粗后精”原則，先安排粗加工工序，后安排精加工工序。3. 遵循“先主后次”原則，先加工主要表面，后加工次要表面。4. 遵循“先面后孔”原則，先加工主要表面，后加工孔

7、；先加工上下端面，然后加工三個孔。考慮上述工序安排原則，加工路線安排如下：工序 粗銑112、50、 R18圓盤兩端面；精銑112、50、 R18圓盤兩端面。以外圓面為基準，選用X5032A立式銑床加工。工序 粗鏜、半精鏜、精鏜90孔。選用TPK611C型臥式鏜床加工。工序 鉆、擴、粗鉸、精鉸35孔。選用Z550型立式鉆床。工序 鉆、擴、粗鉸、精鉸25孔。選用Z550型立式鉆床。工序 終檢。以上工藝過程詳見“機械加工工藝過程綜合卡片”。(四) 加工機械余量、工序尺寸及毛坯尺寸的確定1. 機械加工余量要確定毛坯的尺寸公差及機械加工余量，應先確定一下因素1) 公差等級由三軸連桿的技術要求，確定該零件

8、的的公差等級為普通級。2) 加工精度零件無磨削加工工序，取加工精度F1，一般加工精度。3) 鍛件重量已知機械加工后的三軸連桿為45鋼，密度為7.8克每立方厘米，估算體積為，506立方厘米，算得重量約為4Kg，由此可初步估計機械加工前的鍛件的重量為4.5Kg4) 鍛件形狀復雜系數對三軸連桿進行分析計算，可大致確定鍛件的包容體的長度、寬度和高度，即350mm，150mm，50mm（詳見毛坯圖）;由公式計算出鍛件的復雜系數查表有鍛件形狀復雜系數為級5) 鍛件材質系數 由于該材料為45號鋼，是碳的質量分數小于0.65%的碳素鋼，故該鍛件的材質系數屬級。6) 零件表面粗糙度由零件圖可知，該三軸連桿的各加

9、工表面的粗糙度Ra1.6um根據上述因素，查工藝手冊確定該鍛件毛坯的尺寸公差和機械加工余量，所得結果列于下表三軸連桿鍛造毛坯尺寸公差及機械加工余量鍛件重量/Kg包容體重量/Kg形狀復雜系數材質系數公差等級加工精度4.520普通級F1項目/mm機械加工余量/mm尺寸偏差/mm備注厚度202.02.5 取2+1.4-0.4單邊余量厚度352.02.5 取2+1.5-0.5單邊余量厚度502.02.5 取2+1.5-0.5單邊余量孔2.0+0.6-1.8孔2.5+0.7-2.1孔孔徑小于最小沖孔孔徑，所以該孔為實體中心距270中心距952. 工序尺寸及毛坯尺寸根據以上表格，分別確定各面的工序尺寸及毛

10、坯尺寸，各工步加工余量查機械加工余量手冊（以下簡稱工藝手冊）：1) 112圓盤兩端面毛坯：mm粗銑：51.6mm 2Z=2.4mm精銑：50±0.2mm 2Z=1.6mm2) 50圓盤兩端面毛坯：mm粗銑：36.2mm 2Z=2.8mm精銑：35±0.2mm 2Z=1.2mm3) R18圓盤兩端面毛坯：mm粗銑：21.2mm 2Z=2.8mm精銑：20±0.2mm 2Z=1.2mm4) 90孔毛坯：mm粗鏜：88mm 2Z=3mm半精鏜：89.3 2Z=1.3mm精鏜： 2Z=0.7mm5) 35孔毛坯：mm鉆：33mm 2Z=2mm擴：34.7mm 2Z=1.7

11、mm粗鉸：34.93mm 2Z=0.23mm精鉸：mm 2Z=0.07mm6) 25孔鉆：23mm擴：24.8mm 2Z=1.8mm粗鉸：24.94mm 2Z=0.14mm精鉸：mm 2Z=0.06mm(五) 確定切削用量工序 銑三軸連桿各加工表面1. 粗銑112圓盤兩端面查切削用量簡明手冊（以下簡稱切削手冊）取以下切削用量：選用硬質合金端銑刀，使用YT15硬質合金刀片，取=125mm，z=8每齒進給量：=0.1mm/齒切削速度：參考相關資料，取v= 120m/min，則=305（r/min）根據XA5032銑床使用說明書，取=300r/min，故實際切削速度為v=118m/min當=300r

12、/min時工作臺的每分鐘進給量：=查機床說明書，取=235mm/min2. 粗銑50圓盤兩端面選用標準硬質合金端銑刀，使用YT15硬質合金刀片，取，z=8每齒進給量：=0.1mm/齒切削速度：參考相關資料，取v= 120m/min，則=478（r/min）根據XA5032銑床使用說明書，取=475r/min，故實際切削速度為v=119mm/min當=475r/min時工作臺的每分鐘進給量：=查機床說明書，取=375mm/min3. 粗銑R18圓盤兩端面選用標準硬質合金端銑刀，使用YT15硬質合金刀片，取，z=8每齒進給量：=0.1mm/齒切削速度：參考相關資料，取v= 120m/min，則=4

13、78（r/min）根據XA5032銑床使用說明書，取=475r/min，故實際切削速度為v=119mm/min當=475r/min時工作臺的每分鐘進給量：=查機床說明書，取=375mm/min4. 精銑112圓盤兩端面選用標準硬質合金端銑刀，使用YT15硬質合金刀片，取，z=8每齒進給量：=0.1mm/齒切削速度：參考相關資料，取v= 150m/min，則=382（r/min）根據XA5032銑床使用說明書，取=375r/min，故實際切削速度為v=147mm/min當=375r/min時工作臺的每分鐘進給量：=查機床說明書，取=300mm/min5. 精銑50圓盤兩端面選用標準硬質合金端銑刀

14、，使用YT15硬質合金刀片，取，z=8每齒進給量：=0.1mm/齒切削速度：參考相關資料，取v= 150m/min，則=597（r/min）根據XA5032銑床使用說明書，取=600r/min，故實際切削速度為v=151mm/min當=600r/min時工作臺的每分鐘進給量：=查機床說明書，取=475mm/min6. 精銑R18圓盤兩端面選用標準硬質合金端銑刀，使用YT15硬質合金刀片，取，z=8每齒進給量：=0.1mm/齒切削速度：參考相關資料，取v= 150m/min，則=597（r/min）根據XA5032銑床使用說明書，取=600r/min，故實際切削速度為v=151mm/min當=4

15、75r/min時工作臺的每分鐘進給量：=查機床說明書，取=475mm/min工序 鏜90孔1. 粗鏜90孔查相關手冊，取鏜削用量，鏜孔至88mm，單邊余量Z=1.5mm，一次鏜去全部余量，=1.5mm。進給量：1.5mm/r切削速度：查表取v=50m/min，則r/min由于TPK611C是無級變速，故以上轉速可作為加工時所用轉速。2. 半精鏜90孔查相關手冊，取鏜削用量，鏜孔至89.3mm，單邊余量Z=0.65mm，一次鏜去全部余量，=0.65mm。進給量：0.65mm/r切削速度：查表取v=100m/min，則r/min由于TPK611C是無級變速，故以上轉速可作為加工時所用轉速。3. 精

16、鏜90孔查相關手冊，取鏜削用量，鏜孔至，單邊余量Z=0.35mm，一次鏜去全部余量，=0.35mm。進給量：0.35mm/r切削速度：查表取v=120m/min，則r/min由于TPK611C是無級變速，故以上轉速可作為加工時所用轉速。工序 鉆、擴、粗鉸、精鉸35孔1. 鉆孔33mm確定進給量：查切削手冊表2.7，45鋼=600Mpa<800Mpa,時，f=(0.60.7)×0.5mm/r=0.30.35mm/r。根據Z550機床說明書，取f=0.28mm/r。切削速度：根據切削手冊表2.13及表2.14，查的切削速度。所以183（r/min）根據機床說明書，取，故實為際切削速

17、度為=19.1（m/min）2. 擴孔34.7mm采用刀具：34.7專用擴孔鉆。確定進給量：查切削手冊表2.10有f=（0.91.1）×0.7=0.630.77（mm/r）查機床說明書，取f=0.62mm/r。則主軸轉速為n=87.6116r/min，按照機床說明書取=89r/min實際切削速度為=9.7（m/min）3. 粗鉸孔34.93mm查切削手冊取以下切削用量確定進給量：f=0.6mm/r（表2.24），查機床說明書，取f=0.62mm/r切削速度：v=6m/min（表2.24），所以（r/min）根據機床說明書，取=63r/min，故實際切削速度為=6.9（m/min）4.

18、 精鉸孔mm查切削手冊取以下切削用量進給確定量：f=0.6mm/r（表2.24），查機床說明書，取f=0.62mm/r切削速度：v=6m/min（表2.24），所以（r/min）根據機床說明書，取=63r/min，故實際切削速度為=6.9（m/min）工序 鉆、擴、粗鉸、精鉸25孔1. 鉆孔23mm確定進給量：查切削手冊表2.7，45鋼=600Mpa<800Mpa,時，f=(0.390.47)×0.5mm/r=0.1950.235mm/r。根據Z550機床說明書，取f=0.19mm/r。切削速度：根據切削手冊表2.13及表2.14，查的切削速度。所以263（r/min）根據機床

19、說明書，取，故實為際切削速度為=18（m/min）2. 擴孔24.8mm采用刀具：24.8專用擴孔鉆。確定進給量：查切削手冊表2.10有f=（0.70.9）×0.7=0.490.63（mm/r）查機床說明書，取f=0.62mm/r。則主軸轉速為n=115.6154.1r/min，按照機床說明書取=125r/min實際切削速度為=9.7（m/min）3. 粗鉸孔24.94mm查切削手冊取以下切削用量確定進給量：f=0.6mm/r（表2.24），查機床說明書，取f=0.62mm/r切削速度：v=6m/min（表2.24），所以（r/min）根據機床說明書，取=89r/min，故實際切削速度為=7（m/min）4. 精鉸孔:mm查切削手冊取以下切削用量進給確定量：f=0.6mm/r（表2.24），查機床說明書，取f=0.62mm/r切削速度：v=6m/min（表2.24），所以（r/min）根據機床說明書，取=89r/min，故實際切削速度為=7（m/min）(六)機床的夾具設計夾具是一種能夠使工件按一定的技術要求準確定位和牢固夾緊的工藝裝備，它廣泛地運用于機械加工，檢測和裝配等整個工藝過程中。在現代化的機械和儀器的制造業中，提高加工精度和生產率，降低制造成本，一直都是生產廠家所追求的目標。正確地設計并合理的使用夾具，是保證加工質量和提高生產率，從而降低