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連桿螺釘課程設(shè)計(jì) 一、 零件圖的分析 （一）、零件的作用 連桿螺釘是柴油機(jī)中的重要零件之一。其主要用來緊固連桿大頭和連桿蓋，在柴油機(jī)工作時(shí)，連桿螺釘承受著活塞組的往復(fù)慣性力和連桿組的旋轉(zhuǎn)慣性力，這樣的功能決定了它既是傳力構(gòu)件，又是運(yùn)動(dòng)件，這就要求它應(yīng)有足夠的疲勞強(qiáng)度和結(jié)構(gòu)剛度。因此，不能單靠加大連桿尺寸來提高其承載能力，須綜合材料選用、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、熱處理及表面強(qiáng)化等因素來確保連桿的可靠性。 （二）、零件圖樣分析 1）連桿螺釘定位部分φ34mm的表面粗糙度值為Ra0.8μm，圓度公差為0.008mm，圓柱度公差為0.008mm。 2）螺紋M302的精度為6g，表面粗糙度值為Ra3.2μm。 3）螺紋頭部支撐面，即靠近φ30mm桿徑一端，對φ34mm軸心線垂直度公差為0.015mm。 4）連桿螺釘螺紋部分與定位基準(zhǔn)φ34mm軸心線的同軸度公差為 φ0.04mm。 5）連桿螺釘體承受交變載荷作用，不允許材料有裂紋，夾渣等影響螺紋及整體強(qiáng)度的缺陷存在，因此，對每一根螺釘都要進(jìn)行梯粉探傷檢驗(yàn)。 6）調(diào)質(zhì)處理28~32HRC。 二、工藝規(guī)程設(shè)計(jì) （一）、工藝分析 1）連桿螺釘在整個(gè)連桿組件中是非常重要的零件，其承受交變載荷作用，易產(chǎn)生疲勞斷裂，所以本身要有較高的強(qiáng)度，在結(jié)構(gòu)上，各變徑的地方均以圓角過渡，以減少應(yīng)力集中。在定位尺寸φ34mm兩邊均為φ30mm尺寸，主要是為了裝配方便。在φ45mm圓柱頭部分銑一平面（尺寸42mm），是為了防止在擰緊螺釘時(shí)轉(zhuǎn)動(dòng)。 2）毛坯材料為40Cr鍛件，根據(jù)加工數(shù)量的不同，可以采用自由鍛或模鍛，鍛造后要進(jìn)行正火。鍛造的目的是為了改善材料的性能。下料尺寸為φ60mm125mm，是為了保證有一定的鍛造比，以防止金屬燒損，并保證有足夠的毛坯用料量。 3）圖樣要求的調(diào)質(zhì)處理應(yīng)安排在粗加工后進(jìn)行，為了保證調(diào)質(zhì)變形后的加工余量，粗加工時(shí)就留有3mm的加工余量。 4）連桿螺釘上不允許留有中心孔，在鍛造時(shí)就留下工藝留量，兩邊留有φ25mm7.5mm工藝凸臺(tái)，中心孔鉆在凸臺(tái)上，中心孔為A2.5。 5）M302-6g螺紋的加工，不宜采用板牙套螺紋的方法（因?yàn)檫@種方法達(dá)不到精度要求）。應(yīng)采用螺紋車刀，車削螺紋。 6）熱處理時(shí)，要注意連桿螺釘?shù)拇a放、不允許交叉放置，以減小連桿螺釘?shù)淖冃巍? 7）為保證連桿螺釘頭部支撐面（即靠近φ30mm桿徑一端）對連桿螺釘軸心線的垂直度要求，在磨削φ34mm外圓時(shí)，一定要用砂輪靠端面的方法，加工出支撐面來，磨削前應(yīng)先修整砂輪，保證砂輪的圓角及垂直度。 8)對連桿螺釘頭部支撐面 (即靠近φ30mm桿徑一端)對中心線垂直度的檢驗(yàn)，可采用專用檢具配合涂色法檢查圖2-5。專用檢具與連桿螺釘φ34mm相配的孔徑應(yīng)按工作實(shí)際公差分段配作。檢驗(yàn)時(shí)將連桿螺釘支撐面涂色后與專用工具端面進(jìn)行對研，當(dāng)連桿螺釘頭部支撐面與檢具端面的接觸面在90%以上時(shí)為合格。 圖2-5 連桿螺釘垂直度檢具 技術(shù)要求 1、 φ34mm尺寸分為三個(gè)尺寸段， φ34mm、φ34mm、φ34mm 2、熱處理56~62HRC。 3、材料GCr15。 9）連桿螺釘M302-6g螺紋部分對φ34mm定位直徑的同軸度的檢驗(yàn)，可采用專用檢具圖2-6和標(biāo)準(zhǔn)V形塊配合進(jìn)行。 技術(shù)要求 1、 調(diào)質(zhì)處理28~32HRC。 2、材料40Cr。 專用檢具特點(diǎn)是采用1:100的錐度螺紋套。要求螺紋套的外徑與內(nèi)螺紋中心線的同軸度公差在零件同軸度誤差1/2范圍內(nèi)，以消除中徑加工的誤差。 檢查方法是先將連桿螺釘與錐度螺紋套旋合在一起，以連桿螺釘φ34mm為定位基準(zhǔn)，放在V形塊上 (V形塊放在標(biāo)準(zhǔn)平板上)，然后轉(zhuǎn)動(dòng)連桿螺釘，同時(shí)用百分表檢測錐度螺紋套外徑的跳動(dòng)量，其百分表讀數(shù)為誤差值 (圖2-7)。 圖2-7 連桿螺釘同軸度檢驗(yàn)方法 （2） 、制定工藝路線 連桿螺釘?shù)募庸すに嚶肪€一般是先進(jìn)行外形的加工，再進(jìn)行孔、槽等加工。連桿的加工包括各側(cè)面和端面的加工。按照先加工基準(zhǔn)面及先粗后精的原則，其加工可按下面工藝路線進(jìn)行。又因?yàn)榇肆慵笈可a(chǎn)，所以工序安排要求較集中以提高生產(chǎn)率。除此之外，還應(yīng)該考慮經(jīng)濟(jì)成果，以便使生產(chǎn)成本盡量下降。 1、工藝路線方案一： 工序一：下料，棒料尺寸為φ60mm125mm 工序二：鍛造，自由鍛造成形，鍛件尺寸：連桿螺釘頭部為φ52mm27mm部為 φ41m183mm，零件總長為210mm（留有工藝余量） 工序三：正火處理 工序四：調(diào)質(zhì)處理28~32HRC 工序五：劃毛壞兩端中心孔線，照顧各部分加工余量 工序六：鉆兩端中心孔A2.5，也可以在車床上加工 工序七：粗車，夾φ37mm外圓，車另一端毛坯外圓φ52mm至φ48mm 工序八：粗車，以φ52mm27mm定位夾緊（毛坯尺寸），頂尖頂緊另一端中心孔，以 毛坯外圓找正，將毛坯外圓φ41mm車至φ37mm，長度185mm 工序九：精車，修研兩中心孔。夾緊φ48mm（工藝過程尺寸），頂緊別一端中心孔， 車工藝凸臺(tái)（中心孔處）外圓尺寸至φ25mm，長7.5mm，車φ37mm外圓至 φ35mm，長178.5mm 工序十：精車，夾φ35 mm(墊上銅皮)，車工藝凸臺(tái)（中心孔部分）φ25mm7.5mm， 尺寸φ48mm車至圖樣尺寸φ45mm，倒角145 工序十一：精車，以兩中心孔定位，卡環(huán)夾緊φ45mm外圓，按圖樣車連桿螺釘各部尺寸至圖樣要求，其中φ34mm處留磨量0.5mm，保證連桿螺釘頭部φ45mm長15.1mm總長190mm，螺紋一端長出部分車至φ25mm，車螺紋部分至φ30mm 工序十二：以兩中心孔定位裝夾，磨φ34.5mm尺寸至圖樣要求φ34mm，同時(shí)磨削φ45mm右端面，保證尺寸15mm 工序十三：夾緊φ34mm外圓（墊上銅皮），并以外圓找正，車螺紋M30-6g，倒角145 工序十四：用V形塊或組合夾具裝夾工作，銑φ45mm處42mm尺寸為（420.1mm） 工序十五：用專用鉆?；蚪M合夾具裝夾工件，鉆2φ6mm孔（以（420.1）mm尺寸定位） 工序十六：用V形塊或組合夾具裝夾工作，銑螺紋一端中心孔工藝凸臺(tái)，與螺紋端面平齊即可。注意不可碰傷螺紋部分 工序十七：用V形塊或組合夾具裝夾工作，銑另一端工藝凸臺(tái)，與φ45mm端面平齊即可。注意不可碰傷倒角部分 工序十八：按圖樣要求檢驗(yàn)各部，并進(jìn)行磁粉探傷檢查 工序十九：涂防銹油、包裝入庫 2、工藝路線方案二： 工序一：下料，棒料尺寸為φ60mm125mm 工序二：鍛造，自由鍛造成形，鍛件尺寸：連桿螺釘頭部為φ52mm27mm，桿 部分為φ41m183mm，零件總長為210mm（留有工藝余量） 工序三：正火處理 工序四：劃毛壞兩端中心孔線，照顧各部分加工余量 工序五：鉆兩端中心孔A2.5，也可以在車床上加工 工序六：粗車，以φ52mm27mm定位夾緊（毛坯尺寸），頂尖頂緊另一端中心孔，以 毛坯外圓找正，將毛坯外圓φ41mm車至φ37mm，長度185mm 工序七：粗車，夾φ37mm外圓，車另一端毛坯外圓φ52mm至φ48mm 工序八：調(diào)質(zhì)處理28~32HRC 工序九：精車，修研兩中心孔。夾緊φ48mm（工藝過程尺寸），頂緊別一端中心孔，車工藝凸臺(tái)（中心孔處）外圓尺寸至φ25mm，長7.5mm，車φ37mm外圓至φ35mm，長178.5mm 工序十：精車，夾φ35 mm(墊上銅皮)，車工藝凸臺(tái)（中心孔部分）φ25mm7.5m，尺寸φ48mm車至圖樣尺寸φ45mm，倒角145 工序十一：精車，以兩中心孔定位，卡環(huán)夾緊φ45mm外圓，按圖樣車連桿螺釘各部尺寸至圖樣要求，其中φ34mm處留磨量0.5mm，保證連桿螺釘頭部φ45mm長15.1mm總長190mm，螺紋一端長出部分車至φ25mm，車螺紋部分至φ30mm 工序十二：精車，夾緊φ34.5mm外圓（墊上銅皮），并以外圓找正，車螺紋M30-6g，倒角145 工序十三：以兩中心孔定位裝夾，磨φ34.5mm尺寸至圖樣要求φ34mm，同時(shí)磨削φ45mm右端面，保證尺寸15mm 工序十四：用V形塊或組合夾具裝夾工作，銑螺紋一端中心孔工藝凸臺(tái)，與螺紋端面平齊即可。注意不可碰傷螺紋部分 工序十五：用V形塊或組合夾具裝夾工作，銑另一端工藝凸臺(tái)，與φ45mm端面平齊即可。注意不可碰傷倒角部分 工序十六：用V形塊或組合夾具裝夾工作，銑φ45mm處42mm尺寸為（420.1mm）（為以下工序中用） 工序十七：用專用鉆?；蚪M合夾具裝夾工件，鉆2φ6mm孔（以（420.1）mm尺寸定位） 工序十八：按圖樣要求檢驗(yàn)各部，并進(jìn)行磁粉探傷檢查 工序十九：涂防銹油、包裝入庫 3、工藝方案的比較與分析： 方案一是先進(jìn)行調(diào)質(zhì)處理再進(jìn)行毛坯尺寸加工，加工過程中先進(jìn)行粗車，再根據(jù)尺寸要求將定位尺寸進(jìn)行磨削。接著進(jìn)行其它尺寸的處理，最后加工時(shí)先進(jìn)行銑φ45mm處的42mm尺寸（420.1mm）以及鉆2φ6mm孔，之后再銑兩端的工藝凸臺(tái)，最后檢驗(yàn)，入庫。這種做法，本想先進(jìn)行定位尺寸的加工，以使之后的尺寸加工更加準(zhǔn)確，但這樣會(huì)導(dǎo)致之后的加工使磨削變得毫無意義，粗糙度更無法保證。而且，在進(jìn)行凸臺(tái)處理與平面銑削和鉆孔加工時(shí)，其順序有些不太合理。 方案二則與方案一有所區(qū)別，是先進(jìn)行毛坯尺寸加工再進(jìn)行調(diào)質(zhì)處理，其次在粗精車時(shí)，先車出工藝凸臺(tái)，通過中心孔的定位，按圖樣車連桿螺釘各部尺寸至圖樣要求（其中φ34 mm處留磨量0.5mm），接著夾緊φ34.5mm外圓，車圖示螺紋及倒角，之后再進(jìn)行φ34.5mm外圓和φ45mm右端面的磨削。最后加工時(shí)先銑削兩端的工藝凸臺(tái)，之后再進(jìn)行銑φ45mm處的42mm尺寸（420.1mm）以及2φ6mm鉆孔，最后檢驗(yàn)，入庫。 從以上兩種工藝加工路線分析中可知：工藝路線方案二比較好。因?yàn)樗逦唧w地說明了該工件的加工所需步驟路線，它的加工路線更為精確，加工順序更為精細(xì)合理，能夠更好地達(dá)到所要求的加工標(biāo)準(zhǔn)。 因此，最后確定的加工路線為方案二，即如下表2—3的加工工藝過程卡： 表2-3連桿螺釘機(jī)械加工工藝過程卡 工序號(hào) 工序名稱 工序內(nèi)容 工藝裝備 1 下料 棒料φ60mm125mm 鋸床 2 鍛造 自由鍛造成形，鍛件尺寸：連桿螺釘頭部為φ52mm27mm，桿部為φ41mm183mm，零件總長為210mm（留有工藝余量） 鍛 3 熱處理 正火處理 熱 4 劃線 劃毛壞兩端中心孔線，照顧各部分加工余量 5 鉆 鉆兩端中心孔A2.5，也可以在車床上加工 C620 6 粗車 以φ52mm27mm定位夾緊（毛坯尺寸），頂尖頂緊另一端中心孔，以毛坯外圓找正，將毛坯外圓φ41mm車至φ37mm，長度185mm C620 7 粗車 夾φ37mm外圓，車另一端毛坯外圓φ52mm至φ48mm C620 8 熱處理 調(diào)質(zhì)處理28~32HRC 熱 9 精車 修研兩中心孔。夾緊φ48mm（工藝過程尺寸），頂緊別一端中心孔，車工藝凸臺(tái)（中心孔處）外圓尺寸至φ25mm，長7.5mm，車φ37mm外圓至φ35mm，長178.5mm C620 10 精車 夾φ35 mm(墊上銅皮)，車工藝凸臺(tái)（中心孔部分）φ25mm7.5mm，尺寸φ48mm車至圖樣尺寸φ45mm，倒角145。 C620 11 精車 以兩中心孔定位，卡環(huán)夾緊φ45mm外圓，按圖樣車連桿螺釘各部尺寸至圖樣要求，其中φ34mm處留磨量0.5mm，保證連桿螺釘頭部φ45mm長15.1mm總長190mm，螺紋一端長出部分車至φ25mm，車螺紋部分至φ30mm C620 12 精車 夾緊φ34.5mm外圓（墊上銅皮），并以外圓找正，車螺紋M30-6g，倒角145。 C620、環(huán)規(guī) 13 磨 以兩中心孔定位裝夾，磨φ34.5mm尺寸至圖樣要求φ34mm，同時(shí)磨削φ45mm右端面，保證尺寸15mm 磨床 M1420 14 銑 用V形塊或組合夾具裝夾工作，銑螺紋一端中心孔工藝凸臺(tái)，與螺紋端面平齊即可。注意不可碰傷螺紋部分 X62W、專用工裝或組合夾具 15 銑 用V形塊或組合夾具裝夾工作，銑另一端工藝凸臺(tái)，與φ45mm端面平齊即可。注意不可碰傷倒角部分 X62W、專用工裝或組合夾具 16 銑 用V形塊或組合夾具裝夾工作，銑φ45mm處42mm尺寸為（420.1mm）（為以下工序中用） X62W、專用工裝或組合夾具 17 鉆 用專用鉆?；蚪M合夾具裝夾工件，鉆2φ6mm孔（以（420.1）mm尺寸定位） Z512 18 檢驗(yàn) 按圖樣要求檢驗(yàn)各部，并進(jìn)行磁粉探傷檢查 專用檢查、探傷機(jī) 19 入庫 涂防銹油、包裝入庫 （三）、機(jī)械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的確定： “連桿螺釘”零件材料為40Cr，硬度為28～32HRC，，生產(chǎn)類型為批量生產(chǎn)，采用在鍛錘上自由鍛造成型。 根據(jù)上述原始資料及加工工藝，分別確定各加工表面的機(jī)械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸如下： （1）、螺紋外圓表面（M302—6g） 考慮其加工長度為40mm(含退刀槽)，與其聯(lián)結(jié)的非加工外圓表面直徑為φ41mm，為簡化鍛件毛坯的外形，考慮其加工工序以及外表有螺紋配合精度要求，因此，其工序尺寸和加工余量為： 粗車：φ41mm ， 2Z=4 ， 加工至φ37mm 精車：φ37mm ， 2Z=2 ， 加工至φ35mm 精車：φ35mm ， 2Z=5 ， 加工至φ30mm 切退刀槽：φ30mm，退刀槽尺寸為5mm4mm 車螺紋：M302—6g ， 倒角145 （2）、φ34mm外圓表面 考慮其加工長度為60mm，與其聯(lián)結(jié)的非加工外圓表面直徑為φ41mm，為簡化鍛件毛坯的外形，考慮其作為定位基準(zhǔn)尺寸，有圓度以及圓柱度精度要求，因此，其工序尺寸和加工余量為： 粗車：φ41mm ， 2Z=4 ， 加工至φ37mm 精車：φ37mm ， 2Z=2 ， 加工至φ35mm 精車：φ35mm ， 2Z=0.5 ， 加工至φ34.5mm 倒角：兩側(cè)倒角C1 磨削：φ34.5mm ， 2Z=0.5 ， 加工至φ34mm，使之滿足φ34mm （3）、φ30mm外圓表面 表面粗糙度Ra要求為3.2μm，因此，其工序尺寸和加工余量為： 粗車：φ41mm ， 2Z=4 ， 加工至φ37mm 精車：φ37mm ， 2Z=2 ， 加工至φ35mm 精車：φ35mm ， 2Z=5 ， 加工至φ30mm （4）、φ42mm外圓表面及端面 粗車：φ52mm ， 2Z=4 ， 加工至φ48mm 精車：φ48mm ， 2Z=3 ， 加工至φ45mm，倒角1x45 銑削：φ45mm15.1mm ，銑φ45mm處42mm尺寸為（420.1mm） 磨削：φ45mm右端面，即φ45mm15.1mm，使之保證尺寸為15mm，表面粗糙度Ra要求為3.2μm （5）、內(nèi)孔2φ6mm 根據(jù)工序安排，以（420.1）mm尺寸定位，依照圖示： 鉆孔：2φ6mm 命選60min)： （四）、確定切削用量及基本工時(shí)： 工序一：車尺寸為φ48mm部分至圖樣尺寸φ45mm，倒角145，同時(shí)應(yīng)校驗(yàn)機(jī)床功率和進(jìn)給結(jié)構(gòu)強(qiáng)度。單邊余量Z=1.5mm，可一次切除。 Ⅰ、（1）、切削深度 單邊余量Z=1.5mm。 （2）、進(jìn)給量 根據(jù)《切削手冊》表1.4，選用f=0.4mm/r。 （3）、計(jì)算切削速度 見《切削手冊》表1.27，切削速度的計(jì)算公式為(壽命選60min)： （其中，=242，=0.15，=0.35，m=0.20。修正系數(shù)見《切削手冊》表1.28，即 =1.55，=0.8，=0.81，=0.97， 所以 ==135(m/min) （4）、確定機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速 =895（r/min） 按機(jī)床選取n=960r/min 所以實(shí)際切削速度 =145 (m/min) （5）、檢驗(yàn)機(jī)床功率 主切削力按按《切削手冊》表1.29所示公式計(jì)算 其中： =2795，，，， =1.36 所以 =27951.51.360.89 =1210（N） 切削時(shí)消耗功率為 =2.9（kw） 由《切削手冊》表1.30中C 620-1機(jī)床說明書可知，C 620-1主電動(dòng)機(jī)功率為7.8kw,當(dāng)主軸轉(zhuǎn)速為960r/min時(shí)，主軸傳遞的最大功率為5.2kw,所以機(jī)床功率足夠，可以正常加工。 6）校驗(yàn)機(jī)床進(jìn)給系統(tǒng)強(qiáng)度 已知主切削力，徑向切削力按《切削手冊》表1.29所示公式計(jì)算 其中： ，，，， 所以 =315（N） 而軸向切削力 其中：，，，， 軸向切削力 取機(jī)床導(dǎo)軌與床鞍之間的摩擦系數(shù)μ=0.1，則切削力在縱向進(jìn)給方向?qū)M(jìn)給結(jié)構(gòu)的作用力為 =655+0.1（1210+315）=807.5（N） 而機(jī)床縱向進(jìn)給機(jī)構(gòu)可承受的最大縱向力為3530N（見《切削手冊》表1.30），故機(jī)床進(jìn)給系統(tǒng)可正常工作。 工序二：卡環(huán)夾緊φ45mm外圓，按圖樣車連桿螺釘各部尺寸至圖樣要求，其中φ34 mm處留磨量0.5mm，保證連桿螺釘頭部φ45mm長15.1mm總長190mm，螺紋一端長出部分車至φ25mm，車螺紋部分至φ30 mm 1、加工條件 工件材料：40Cr，δb=980MPa，自由鍛。 機(jī)床：C620 刀具：刀片材料為YT15，刀桿尺寸為1625mm2， =90， =15， =12， =0.5mm。 2、計(jì)算切削用量 ㈠、將φ35 mm車至φ34 .5mm，即φ34 mm處留磨量0.5mm，同時(shí)應(yīng)校驗(yàn)機(jī)床功率和進(jìn)給結(jié)構(gòu)強(qiáng)度。單邊余量Z=025mm，可一次切除。 （1）、切削深度 單邊余量Z=0.25mm。 （2）、進(jìn)給量 根據(jù)《切削手冊》表1.4，選用f=0.4mm/r。 （3）、計(jì)算切削速度 見《切削手冊》表1.27，切削速度的計(jì)算公式為(壽命選60min)： （其中，=242，=0.15，=0.35，m=0.20。修正系數(shù)見《切削手冊》表1.28，即 =1.55，=0.8，=0.81，=0.97， 所以 ==176(m/min) （4）、確定機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速 =1600（r/min） 按機(jī)床選取n=1200r/min 所以實(shí)際切削速度 =132 (m/min) （5）、檢驗(yàn)機(jī)床功率 主切削力按按《切削手冊》表1.29所示公式計(jì)算 其中： =2795，，，， =1.36 所以 =27950.251.360.89 =204（N） 切削時(shí)消耗功率為 =0.5（kw） 由《切削手冊》表1.30中C 620-1機(jī)床說明書可知，C 620-1主電動(dòng)機(jī)功率為7.8kw,當(dāng)主軸轉(zhuǎn)速為1200r/min時(shí)，主軸傳遞的最大功率為4.9kw,所以機(jī)床功率足夠，可以正常加工。 6）校驗(yàn)機(jī)床進(jìn)給系統(tǒng)強(qiáng)度 已知主切削力，徑向切削力按《切削手冊》表1.29所示公式計(jì)算 其中： ，，，， 所以 =65（N） 而軸向切削力 其中：，，，， 軸向切削力 取機(jī)床導(dǎo)軌與床鞍之間的摩擦系數(shù)μ=0.1，則切削力在縱向進(jìn)給方向?qū)M(jìn)給結(jié)構(gòu)的作用力為 =113+0.1（204+65）=140（N） 而機(jī)床縱向進(jìn)給機(jī)構(gòu)可承受的最大縱向力為3530N（見《切削手冊》表1.30），故機(jī)床進(jìn)給系統(tǒng)可正常工作。 ㈡、按圖樣車連桿螺釘各部尺寸至圖樣要求，將圖示非φ34 mm部分從φ34.5 mm車至φ30 mm，并保證連桿螺釘頭部φ45mm長15.1mm，長度多余部分留在螺紋一端，同時(shí)應(yīng)校驗(yàn)機(jī)床功率和進(jìn)給結(jié)構(gòu)強(qiáng)度。 （1）、切削深度 單邊余量Z=2.25mm，可一次切除。 （2）、進(jìn)給量 根據(jù)《切削手冊》表1.4，選用f=0.4mm/r。 （3）、計(jì)算切削速度 見《切削手冊》表1.27，切削速度的計(jì)算公式為(壽命選60min)： （其中，=242，=0.15，=0.35，m=0.20。修正系數(shù)見《切削手冊》表1.28，即 =1.55，=0.8，=0.81，=0.97， 所以 = =127(m/min) （4）、確定機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速 =1171（r/min） 按機(jī)床選取n=1200r/min 所以實(shí)際切削速度 =130(m/min) （5）、檢驗(yàn)機(jī)床功率 主切削力按按《切削手冊》表1.29所示公式計(jì)算 其中： =2795，，，， =1.36 所以 =27952.251.360.89 =1845（N） 切削時(shí)消耗功率為 =4.0（kw） 由《切削手冊》表1.30中C 620-1機(jī)床說明書可知，C 620-1主電動(dòng)機(jī)功率為7.8kw,當(dāng)主軸轉(zhuǎn)速為1200r/min時(shí)，主軸傳遞的最大功率為4.9kw,所以機(jī)床可以正常加工。 6）校驗(yàn)機(jī)床進(jìn)給系統(tǒng)強(qiáng)度 已知主切削力，徑向切削力按《切削手冊》表1.29所示公式計(jì)算 其中： ，，，， 所以 =469（N） 而軸向切削力 其中：，，，， 軸向切削力 取機(jī)床導(dǎo)軌與床鞍之間的摩擦系數(shù)μ=0.1，則切削力在縱向進(jìn)給方向?qū)M(jìn)給結(jié)構(gòu)的作用力為 =1026+0.1（1845+469）=1257.4（N） 而機(jī)床縱向進(jìn)給機(jī)構(gòu)可承受的最大縱向力為3530N（見《切削手冊》表1.30），故機(jī)床進(jìn)給系統(tǒng)可正常工作。 ㈢、按圖樣車連桿螺釘各部尺寸至圖樣要求，保證總長190mm，將螺紋一端長出部分車至φ25mm，同時(shí)應(yīng)校驗(yàn)機(jī)床功率和進(jìn)給結(jié)構(gòu)強(qiáng)度。單邊余量Z=2.5mm，可一次切除。 （1）、切削深度 單邊余量Z=2.5mm。 （2）、進(jìn)給量 根據(jù)《切削手冊》表1.4，選用f=0.4mm/r。 （3）、計(jì)算切削速度 見《切削手冊》表1.27，切削速度的計(jì)算公式為(壽命選60min)： （其中，=242，=0.15，=0.35，m=0.20。修正系數(shù)見《切削手冊》表1.28，即 =1.55，=0.8，=0.81，=0.97， 所以 = =125(m/min) （4）、確定機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速 =1326（r/min） 按機(jī)床選取n=1200r/min 所以實(shí)際切削速度 =113(m/min) （5）、檢驗(yàn)機(jī)床功率 主切削力按按《切削手冊》表1.29所示公式計(jì)算 其中： =2795，，，， =1.36 所以 =27952.51.360.89 =2093（N） 切削時(shí)消耗功率為 =3.9（kw） 由《切削手冊》表1.30中C 620-1機(jī)床說明書可知，C 620-1主電動(dòng)機(jī)功率為7.8kw,當(dāng)主軸轉(zhuǎn)速為1200r/min時(shí)，主軸傳遞的最大功率為4.9kw,所以機(jī)床可以正常加工。 6）校驗(yàn)機(jī)床進(jìn)給系統(tǒng)強(qiáng)度 已知主切削力，徑向切削力按《切削手冊》表1.29所示公式計(jì)算 其中： ，，，， 所以 =538（N） 而軸向切削力 其中：，，，， 軸向切削力 取機(jī)床導(dǎo)軌與床鞍之間的摩擦系數(shù)μ=0.1，則切削力在縱向進(jìn)給方向?qū)M(jìn)給結(jié)構(gòu)的作用力為 =1206+0.1（2093+538）=1409（N） 而機(jī)床縱向進(jìn)給機(jī)構(gòu)可承受的最大縱向力為3530N（見《切削手冊》表1.30），故機(jī)床進(jìn)給系統(tǒng)可正常工作。 工序三：精車，夾緊φ34.5mm外圓（墊上銅皮），并以外圓找正，車螺紋M302-6g，倒角145 （1）、切削速度的計(jì)算 查《切削手冊》可知，刀具壽命為T=60min，采用高速鋼螺紋車刀，規(guī)定粗車螺紋時(shí)=0.17，走到次數(shù)i=4；精車螺紋時(shí)=0.08，走刀次數(shù)為i=2。 （m/min） 其中：=11.8，m=0.11，=0.70，=0.3，螺距=2 ， =0.75 所以粗車螺紋時(shí)： =17.5（m/min） 精車螺紋時(shí)： =29.9（m/min） （2）、確定主軸轉(zhuǎn)速 粗車螺紋時(shí) =185.7(r/min) 按機(jī)床說明書取 n=184 r/min 實(shí)際切削速度 =17.3 m/min 精挑螺紋時(shí) =317.2 (r/min) 按機(jī)床說明書取 n=330 r/min 實(shí)際切削速度 =31.1 m/min 工序四：以兩中心孔定位裝夾，磨φ34.5mm尺寸至圖樣要求φ34 mm，同時(shí)磨削φ45mm右端面，保證尺寸15mm （一）、磨φ34.5mm尺寸至圖樣要求φ34 mm，保證尺寸φmm。 （1）、選擇砂輪。見《工藝手冊》第三章中磨具選擇各表，結(jié)果為 WA60KV6P35040127 其含義為：砂輪磨料為白剛玉，粒度為60#，硬度為中軟1級(jí)，陶瓷結(jié)合劑，6號(hào)組織，平型砂輪，其尺寸為35040127（DBd）。 （2）、切削用量的選擇。砂輪主軸轉(zhuǎn)速=1755r/min（見機(jī)床說明書），=30.7m/s。 軸向進(jìn)給量=0.5B=20mm(雙行程) 工件速度=10m/min 徑向進(jìn)給量=0.015mm/雙行程 （二）、磨φ45mm右端面至圖樣要求φ34 m，保證尺寸φ15mm。 （1）、選擇砂輪。見《工藝手冊》第三章中磨具選擇各表，結(jié)果為 WA46KV11P35040127 其含義為：砂輪磨料為白剛玉，粒度為46#，硬度為中軟1級(jí)，陶瓷結(jié)合劑，11號(hào)組織，平型砂輪，其尺寸為35040127（DBd）。 （2）、切削用量的選擇。砂輪轉(zhuǎn)速=1220r/min（見機(jī)床說明書），=21.4m/s。 軸向進(jìn)給量=0.5B=20mm(雙行程) 工件速度=10m/min 徑向進(jìn)給量=0.015mm/雙行程 工序五：銑螺紋一端中心孔工藝凸臺(tái)，與螺紋端面平齊即可。注意不可碰傷螺紋部分。 =0.08mm/齒 （參考《切削手冊》表3-3） 切削速度：參考有關(guān)手冊，確定v=0.45m/s即27m/min。 采用高速鋼鑲齒三面刃銑刀，=225mm，齒數(shù)z=20。則 =26.5(m/min) 當(dāng)=37.5r/min時(shí)，工作臺(tái)的每分鐘進(jìn)給量應(yīng)為 =0.082037.5=60(mm/min) 查機(jī)床說明書，選取其進(jìn)給量為60mm/min。 工序六：銑另一端工藝凸臺(tái)，與φ45mm端面平齊即可。注意不可碰傷倒角部分。 =0.08mm/齒 （參考《切削手冊》表3-3） 切削速度：參考有關(guān)手冊，確定v=0.45m/s即27m/min。 采用高速鋼鑲齒三面刃銑刀，=225mm，齒數(shù)z=20。則 =26.5(m/min) 當(dāng)=37.5r/min時(shí)，工作臺(tái)的每分鐘進(jìn)給量應(yīng)為 =0.082037.5=60(mm/min) 查機(jī)床說明書，選取其進(jìn)給量為60mm/min。 工序七：銑φ45mm處42mm尺寸為（420.1mm）。 =0.08mm/齒 （參考《切削手冊》表3-3） 切削速度：參考有關(guān)手冊，確定v=0.45m/s即27m/min。 采用高速鋼鑲齒三面刃銑刀，=225mm，齒數(shù)z=20。則 =26.5(m/min) 當(dāng)=37.5r/min時(shí)，工作臺(tái)的每分鐘進(jìn)給量應(yīng)為 =0.082037.5=60(mm/min) 查機(jī)床說明書，選取其進(jìn)給量為60mm/min。 工序八：鉆2φ6mm孔（以（420.1）mm尺寸定位）。 確定進(jìn)給量f：根據(jù)《切削手冊》表2.7，當(dāng)鋼的為800～1000MPa，=Φ6mm時(shí)，f=0.10～0.12mm/r。由于本零件在加工Φ6mm孔時(shí)屬于低剛度零件，故進(jìn)給量應(yīng)乘以系數(shù)0.75，則 f=(0.10～0.12) 0.75=0.075～0.09(mm/r) 根據(jù)Z512機(jī)床說明書，現(xiàn)取f=0.09mm/r。 切削速度：根據(jù)《切削手冊》表2.13及表2.14，查得切削速度v=17m/min。所以 =902(r/min) 按機(jī)床選取=850r/min，故v=16.0m/min。 最后，將以上各工序切削用量的計(jì)算結(jié)果，連同其它加工數(shù)據(jù)，一并填入機(jī)械加工工序卡及機(jī)械加工工藝過程卡。 機(jī)械加工工序卡片 產(chǎn)品型號(hào) 零件圖號(hào) 產(chǎn)品名稱 連桿螺釘 零件名稱 連桿螺釘 共 頁 第 頁 車間 工序號(hào) 工序名稱 材 料 牌 號(hào) 45Gr 毛 坯 種 類 毛坯外形尺寸 每毛坯可制件數(shù) 每 臺(tái) 件 數(shù) 45Gr mm 1 設(shè)備名稱 設(shè)備型號(hào) 設(shè)備編號(hào) 同時(shí)加工件數(shù) 1 夾具編號(hào) 夾具名稱 切削液 工位器具編號(hào) 工位器具名稱 工序工時(shí) (分) 準(zhǔn)終 單件 工步號(hào) 工 步 內(nèi) 容 工 藝 裝 備 主軸轉(zhuǎn)速 切削速度 進(jìn)給量 切削深度 進(jìn)給次數(shù) 工步工時(shí) r/min m/min mm/r mm 機(jī)動(dòng) 輔助 1 車尺寸為φ48mm部分至圖樣尺寸φ45mm，倒角145 車床 960r/min 145 (m/min) f=0.4mm/r 單邊余量Z=1.5mm 1 2 卡環(huán)夾緊φ45mm外圓φ34 mm處留磨量0.5mm，保證連桿螺釘頭部φ45mm長15.1mm總長190mm，螺紋一端長出部分車至φ25mm，車螺紋部分至φ30 mm 機(jī)床：C620自由鍛 刀片材料為YT15 1200r/min 176(m/min) f=0.4mm/r 單邊余量Z=0.25mm 1 非φ34 mm部分從φ34.5 mm車至φ30 mm，并保證連桿螺釘頭部φ45mm長15.1mm 機(jī)床：C620自由鍛 刀片材料為YT15 1200r/min 176(m/min) f=0.4mm/r 單邊余量Z=0.25mm 1 3 精車，夾緊φ34.5mm外圓（墊上銅皮），并以外圓找正，車螺紋M302-6g，倒角145 車床 n=184 r/min 31.1 m/min f=0.4mm/r 單邊余量Z=0.25mm 2 4 磨φ34.5mm尺寸至圖樣要求φ34 mm，保證尺寸φmm。磨φ45mm右端面至圖樣要求φ34 m，保證尺寸φ15mm。 砂輪磨料 1755r/min 30.7m/s 20mm 0.015mm/雙行程 2 5 銑螺紋一端中心孔工藝凸臺(tái)，與螺紋端面平齊 銑床 37.5r/min 27m/min 60mm/min 單邊余量Z=0.25mm 1 6 銑另一端工藝凸臺(tái)，與φ45mm端面平齊 銑床 37.5r/min 27m/min 60mm/min 單邊余量Z=0.25mm 1 7 銑φ45mm處42mm尺寸為（420.1mm） 銑床 37.5r/min 37.5r/min 60mm/min 單邊余量Z=0.25mm 1 8 鉆2φ6mm孔（以（420.1）mm尺寸定位） 鉆床 850r/min 17m/min 0.09mm/r 單邊余量Z=0.25mm 1 設(shè) 計(jì)（日 期） 校 對（日期） 審 核（日期） 標(biāo)準(zhǔn)化（日期） 會(huì) 簽（日期） 標(biāo)記 處數(shù) 更改文件號(hào) 簽 字 日 期 標(biāo)記 處數(shù) 更改文件號(hào) 簽 字 日 期 基礎(chǔ)課程中的基本理論以及在生產(chǎn)實(shí)習(xí)中學(xué)到的實(shí)踐知識(shí)，正確地解決一個(gè)零件在加工中的定位、夾緊以及工藝路線安排、工藝尺寸的確定等問題，保證零件的加工質(zhì)量，初步具備設(shè)計(jì)一個(gè)中等復(fù)雜程度零件的工藝規(guī)程的能力。其次，本次課程設(shè)計(jì)使我提高了自身的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)能力。能夠根據(jù)被加工零件的加工要求，選擇高效、省力、經(jīng)濟(jì)合理而能保證加工質(zhì)量的加工工藝方案。同時(shí)，提高了自己熟悉并運(yùn)用有關(guān)手冊、規(guī)范、圖表等技術(shù)資料的能力。此外，進(jìn)一步培養(yǎng)了我識(shí)圖、制圖、運(yùn)算和編寫技術(shù)文件等基本技能。 就我個(gè)人而言，我希望能通過這次課程設(shè)計(jì)對自己未來將從事的工作進(jìn)行一次鍛煉。此次課程設(shè)計(jì)對給定的零件圖分析并進(jìn)行工藝規(guī)程設(shè)計(jì)，其中考察了定位基準(zhǔn)的選擇，零件表面加工方法的選擇，加工工藝路線的擬訂及工序加工。 設(shè)計(jì)總結(jié) 通過課程設(shè)計(jì)，使我能夠熟練運(yùn)用機(jī)械制造技術(shù)余量，工序尺寸，公差等相關(guān)知識(shí)，歷時(shí)幾個(gè)星期的設(shè)計(jì)加深了對所學(xué)知識(shí)的理解， 有助于今后能夠熟練地運(yùn)用于工作中。設(shè)計(jì)過程中遇到一些疑問經(jīng)過老師的悉心指導(dǎo)和同學(xué)們的熱心幫助都得以解決，在此對老師表示忠心地感謝。適應(yīng)性訓(xùn)練，從中鍛煉自己分析問題、解決問題的能力，為今后工作打下一個(gè)良好的基礎(chǔ)。 參 考 資 料 1.《機(jī)械制圖》 教材 2.《機(jī)械設(shè)計(jì)》 教材 3.《金屬切削原理》 教材 4.<<機(jī)械工程材料>> 教材 5.<<金屬工藝學(xué)>> 教材 6.<<機(jī)械制造工藝學(xué)>> 教材 7.<<機(jī)床夾具設(shè)計(jì)>> 教材 8.<<機(jī)床夾具設(shè)計(jì)手冊>> 機(jī)械工業(yè)出版社 9.<<機(jī)械制造工藝學(xué)課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)書>> 哈工大出版社 10.<<切削用量手冊 >> 機(jī)械工業(yè)出版社 11.<<機(jī)械制造工藝及專用夾具設(shè)計(jì)指導(dǎo)>> 冶金工業(yè)出版社 12.<<典型零件機(jī)械加工工藝>> 機(jī)械工業(yè)出版社 致 謝 一個(gè)學(xué)期的課程設(shè)計(jì)業(yè)課程已經(jīng)結(jié)束。在這次設(shè)計(jì)過程中，雖然充滿了困難與曲折，但我感到受益匪淺。本設(shè)計(jì)是對我所學(xué)知識(shí)的一次大檢驗(yàn)。通過這次課程設(shè)計(jì)我熟悉了解了機(jī)械產(chǎn)品加工的設(shè)計(jì)制造和應(yīng)用，掌握了一些生產(chǎn)設(shè)備的設(shè)計(jì)、選型和計(jì)算。從收集資料到分析解決問題，提出觀點(diǎn)，每一步都認(rèn)真對待同時(shí)使我能夠?qū)⒗碚撆c實(shí)踐更加融會(huì)貫通，加深了我對理論知識(shí)的理解，強(qiáng)化了實(shí)際生產(chǎn)中的感性認(rèn)識(shí)。 通過這次課程設(shè)計(jì)，我基本上掌握了了解了零件的生產(chǎn)流程，對機(jī)加工的工作原理以及其工作特性有和全面了解，使我們知道怎樣將生產(chǎn)的問題，在設(shè)計(jì)時(shí)進(jìn)行解決，以及讓我了解到在設(shè)計(jì)時(shí)要注意許多問題等，另外還更加熟悉運(yùn)用查閱各種相關(guān)手冊，選擇使用工藝裝備等。 回顧整個(gè)課程設(shè)計(jì)過程，使我在基本理論的綜合運(yùn)用以及正確解決實(shí)際問題等方面實(shí)現(xiàn)了一次質(zhì)的飛躍，提高了我獨(dú)立思考問題、解決問題以及創(chuàng)新設(shè)計(jì)的能力，為我以后從事實(shí)際工程技術(shù)工作打下了一個(gè)堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。 此次畢業(yè)設(shè)計(jì)中，劉平成老師對我進(jìn)行了認(rèn)真的指導(dǎo)。劉平成老師經(jīng)常為我解答一系列的疑難問題，以及指導(dǎo)我們設(shè)計(jì)的思想，引導(dǎo)我的設(shè)計(jì)思路。在設(shè)計(jì)過程中，一直熱心的輔導(dǎo)。還有其他老師在我們課程設(shè)計(jì)期間也很關(guān)心我們，感謝多位老師的熱情關(guān)心，也感謝我的同學(xué)在我困難的時(shí)候幫助我，使我順利完成了設(shè)計(jì)。 當(dāng)然由于個(gè)人能力有限，在設(shè)計(jì)中難免有許多不足之處，懇請各位老師給予批評指正。