连杆体的机械加工工艺规程的编制

连杆体的机械加工工艺规程的编制
第一章课题简介
本零件主要用于连接和传递动力的场合，它要求的精度较高。

其原始资料如下：
零件材料： 45钢
技术要求：连杆体应经调质处理，硬度为217—293HB
生产批量：大批量生产
零件数据：见零件图
第二章设计内容
2.1零件分析
2.1.1零件的作用
本零件的作用是用来连接和传递运动和动力的，且精度要求较高。

2.1.2零件的工艺分析
由零件图可知，主要加工表面有：
（1）.尺寸55上表面
（2）.尺寸27左表面
（3）.38的前后表面
（4）.∮70的半圆孔
（5）.基准面1
（6）.基准面2
（7）.基准面3
各表面的相互位置精度要求有：
（1）.孔2—∮10.2对尺寸55上表面的垂直度公差为∮0.05；
（2）.∮70的同轴度公差为0.005㎜；
（3）.连杆体应该经过调质处理，硬度为217~293HB；
由上述可知，各加工表面以尺寸55上表面、38前后表面为主，有较高的尺寸精度和较高的相互位置尺寸精度要求，因此，拟订55上表面、38前后表面为主的工艺方案。

为了保证各表面的相对位置精度要求，应以基准1、基准2、基准3为定位基准，便于实现基准重合和基准统一。

2.1.3零件毛坯的选择
零件材料为45钢，考虑到零件的经济性和综合性能要求，可选择铸件，可以保证加工精度要求。

2.1.4零件的定位基准面的选择
基准面的选择是工艺规程设计中重要的工作之一，基准面选择的正确与否，可以使加工质量得到保证，使生产力得到提高，否则，不但加工工艺过程中的问题百出，更有甚者，还会造成零件的大批量报废，使生产无法正常进行。

（1）.粗基准的选择
粗基准的选择要保证粗基准定位所加工出的精基准有较高的精度，通过精基准定位使后续各被加工表面具有较高的均匀的加工余量，并与非加工表面保持应有的相对位置精度。

在确定粗基准时，要保证相对位置精度要求和加工表面余量合理分配原则，在本零件中，先以基准面2为粗基准，加工∮18圆，然后加工20的表面，以∮18的孔和基准面1来加工∮70的上表面；在加工∮70的上表面时，要保证其表面的45度要求，在以此基础上，加工∮70的半圆孔，要注意∮70的同轴度公差要求，要保证足够的加工余量，然后对R13进行粗加工，在∮70的表面上钻俩个孔——2-∮10.2，要保证两孔的轴线与∮70的上表面的垂直度。

（2）.精基准的选择
选择精基准应考虑的主要问题是保证加工精度要求，特别是加工表面的相互位置精度要求，以及实现装夹的方便、可靠、准确，要考虑到基准重合原则，基准统一原则，互为基准原则，自为基准原则，保证工件定位准确，夹紧可靠，操作方便的原则。

在本零件中，我选择了基准面 2作为精基准，以粗糙度要求为12.5来加工∮18的孔，在镗∮18孔的时候，要保证其加工精度要求，然后以∮18孔来加工55上表面，55上表面是精度要求较高的表面，其粗糙度值为0.8um，为了保证55上表面的精度，用铣刀对55上表面进行铣削加工；尺寸38的前后表面加工要求较高，粗糙度值为0.8um，也需要进行铣削加工；在对孔∮10.2进行第二次加工时，要保证∮10.2的轴线与55上表面的垂直度公差为∮0.05um，同时，也需要注意的是，在加工∮70的半圆孔时，要注意同轴度公差为0.05um，同时也需要对基准面1进行加工，但要求精度不高，在加工尺寸38前后表面时，其宽度在38.15~38.25之间，在∮70的半圆上，有一个小槽，在加工∮70时，也需要加工这个小槽，这样加工是为了便于实现基准重合和基准统一，从而保证了零件的加工质量，并使夹具的设计和制造简化！
第三章制定加工工艺路线
拟订零件的加工路线是制定工艺规程的总体布局，主要任务是选择各表面的加工方法，及定位基准，确定加工顺序，各工序采用的机床设备和工艺装备等。

该零件是大批量生产，可以采用机床配以专用夹具，并适当配置专用机床进行加工，工序以分散为主，某些工序可以适当集中应划分加工阶段，将粗加工和精加工分开；刀具和量具的选择可以专用的与适用的相结合，根据以上分析，初步拟订的工艺路线方案（一）如下：
工序Ⅰ铸
Ⅱ调质热处理
Ⅲ铣20的端面
Ⅳ钻，精镗∮18的孔
Ⅴ粗铣55上表面
Ⅵ铣基准面1
Ⅶ钻2-∮10.2的孔
Ⅷ镗2-∮10.2的孔
Ⅸ粗铣38前后表面
Ⅹ精铣55上表面和38前后表面
Ⅺ镗∮70的半圆和半圆上的小槽
Ⅻ检查
该方案符合分散原则，能将零件按照图纸的技术要求加工出来，但经过仔细分析，该方案需要改进，拟订工艺路线方案（二）如下：
工序Ⅰ铸
Ⅱ调质热处理
Ⅲ钻∮18孔
Ⅳ扩∮18孔
Ⅴ铣20的平面
Ⅵ铣55上表面和38的前后表面
Ⅶ磨55上表面和38的前后表面
Ⅷ粗铣∮70的半圆和小槽，倒角
Ⅸ精铣∮70的半圆和小槽，倒角
Ⅹ钻2-∮10.2的孔
Ⅺ镗2-∮10.2的孔
Ⅻ检查
两种工艺路线的比较：
上述的两种加工工艺路线特点在于：第一种，由于工序分散加工比较繁琐，但是步骤紧凑；第二种，由于在55上表面和38的前后表面的精度用铣刀未必能够达到，在第二种方案中添加了磨这道工序，可以使零件的加工质量得到有效的保证。

根据以上两种工艺路线方案的分析比较，可以从两个工艺路线方案中，结合成为一个较为合理的工艺路线方案，其具体工艺路线如下：
工序Ⅰ铸
Ⅱ调质热处理
Ⅲ钻.扩.镗∮18的孔
Ⅳ铣20的平面
Ⅴ精铣55上表面和38的前后表面
Ⅵ钻2-∮10.02 的孔
Ⅶ镗2-∮10.02 的孔
Ⅹ磨55上表面和38的前后表面
Ⅷ粗铣∮70的半圆
Ⅸ精铣∮70的半圆
Ⅹ检查
第四章机械加工余量，工序尺寸及毛坯尺寸的确定
连杆体零件的材料是45钢，硬度为217~293HB，为大批量生产，所以采用铸造的形式。

根据上述原始资料及加工工艺，分别确定各加工表面机械加工余量，工序尺寸及毛坯尺寸如下：
1内孔∮18的加工
钻孔∮17
扩孔∮17.85
镗孔∮18
2Z=1.5mm
2尺寸55上表面和38的前后表面的加工
(1).按照<<工艺手册>>,取加工精度后,铸件复杂系数S3,则三个表面的单边余
量为2.0~3.0mm，取Z=2.0mm，铸件的公差按《工艺手册》，材质系数取M1，
复杂系数为Sn1，则铸件的上偏差为+1.3mm，下偏差为-0.7。

(2).磨削余量：单边0.2mm，磨削的公差既零件的公差，为-0.1mm
(3).铣削余量：铣削的公称余量（单边）为
Z=2.0-0.2
=1.8mm
铣削公差: 现规定本工序的加工精度为IT11级,因此,可知本工序的公差
为-0.2mm。

由于毛坯及以后各道工序的加工都有加工公差，因此，所规定的加工余量其实是其名义上的加工余量，实际上，加工余量有最大加工余量及最小加工余量之分。

3.2—∮10.2的加工
毛坯为实心，不冲出孔，参照《工艺手册》，来确定加工余量的分配：
（1） .钻孔∮9.8
（2） .镗孔∮10.2
第五章确定切削用量及基本工时
5.1 工序Ⅲ钻.扩.镗∮18的孔
5.1.1 钻∮18的孔
根据有关资料介绍，利用钻头进行扩孔时，其进给量与切削速度，与钻同样尺寸的实心孔时的进给量，与切削速度之间的关系为：
f=(1.2-1.8)f钻
V=(1\2-1\3)V钻
式中:
f钻 V钻——加工实心孔时的切削用量
现已知，
f钻=0.56mm/r（《切削手册》）
v钻=19.25mm/min（《切削手册》）
并
f=1.35 f钻
=1.35*0.56
=0.76 mm/r
按机床选取
f=0.76 mm/r
v=0.4 v钻
=0.4*19.25 mm/r
=7.7 mm/min
ns=1000v/3.14D
=1000*7.7/3.14*41
=59r/min。