机械制造技术课程设计-连杆加工工艺及钻20孔夹具设计.docx

机械制造技术基础课程设计说明书

机械制造技术基础课程设计说明书

设计题目：“连杆”零件的机械加工工艺规程及夹具设计

学生姓名：_______学号：_____

专业：机械工程_____班级：_________

指导老师：_____学院：_______

202X年6月23日

目录

TOC\o1-3\h\z\u一、零件分析 3

1.1零件的作用 3

1.2零件的工艺分析 3

1.3确定零件的生产类型 3

二、确定毛坯类型，绘制毛坯简图 3

2.1选择毛坯 3

2.2确定毛坯的尺寸公差和机械加工余量 3

2.3绘制连杆毛坯简图 4

三、工艺规程设计 5

3.1定位基准的选择 5

3.2拟定工艺路线 5

3.3加工设备及工艺装备的选用 7

3.4加工余量、工序尺寸和公差的确定 8

3.5切削用量的计算 9

3.6时间定额的计算 10

四、专用夹具设计 12

4.1定位基准的选择 12

4.2定位元件的选择 12

4.3定位误差分析 12

4.4钻削力与夹紧力的计算 12

4.5钻套、衬套、钻模板及夹具体设计 14

4.6夹紧装置的设计 16

4.7夹具设计及操作的简要说明 17

总结与致谢 18

参考文献 19

一、零件分析

1.1零件的作用

题目所给的连杆是汽车发动机的重要元件。它的作用是将活塞受的力传递给曲轴，并使活塞的王府运动转变为曲轴的旋转运动，是发动机中最重要的配合副之一。

1.2零件的工艺分析

根据任务书可知，“连杆”零件的材料是HT200。该材料具有一定的强度、耐磨性、耐热性及减振性，适用于承受较大应力、要求耐磨的零件。

该零件的主要加工面为：

（1）尺寸直径20和30的左平面；

（2）直径30的右端面；

（3）直径32的圆柱表面；

（4）直径30和20的圆孔；

各表面的相互位置精度要求有:

（1）φ20孔中心线对φ30孔中心线的平行度公差为0.08mm；

（2）左平面对φ20孔中心线的垂直度公差为0.1mm；

（3）右端面对φ30孔中心线的垂直度公差为0.1mm；

（4）下垂头中心线对φ30孔中心线的平行度公差为0.1mm；

（5）零件材质为灰铸铁，需要热处理φ32处27长度上54HRC。

1.3确定零件的生产类型

根据任务书可知，该零件属于大批生产。

二、确定毛坯类型，绘制毛坯简图

2.1选择毛坯

零件材料选用HT200，此材料不光切削加工方面性能较好，而且几乎不产生热量，为了简化工艺和提高劳动利用率，可考虑采用工序集中原则。零件结构比较简单，以便能使零件具有更好的机械性能，采用铸造成型来保证零件工作可靠。从提高生产效率保证加工精度方面来说是有必要的。

2.2确定毛坯的尺寸公差和机械加工余量

1）铸件尺寸公差等级

由表2.8查得铸件尺寸公差等级为CT8-10级,根据铸件作用和结构取CT9。

2）铸件机械加工余量

加工余量由精到粗分为A、B、C、D、E、F、G、H、J和K共10级，对成批和大批生产的铸件加工余量由表2.8查得为G级。

表2.1连杆的机械加工余量及铸造毛坯尺寸公差（mm）

加工表面

零件尺寸

机械加工余量

毛坯公差

毛坯尺寸

连杆φ30孔

30

3.0

1.8

24±0.9（30）

连杆左平面

24

3.0

1.7

30±0.85（24）

连杆右端面

27

3.0

1.8

33±0.9（27）

连杆下垂头连接处

12

3.0

1.6

18±0.8（12）

连杆下垂头端面

32

3.0

1.8

38±0.9（32）

2.3绘制连杆毛坯简图

图3.1连杆零件毛坯简图

三、工艺规程设计

3.1定位基准的选择

定位基准有粗基准和精基准之分，通常先确定精基准，然后确定粗基准。

1）精基准的选择

考虑要保证零件的加工精度和装夹准确方便，依据“基准重合”原则和“基准合一”原则，选择零件左视图中的左平面和φ30孔中心作为精基准。

2）粗基准的选择

对于零件而言，尽量选择比加工表面为粗基准。而对于若干个不加工表面的工件，则应以与加工表面要求相对位置精度较高的不加工表面作粗基准。根据这个基准选择原则，选取零件右表面为粗基准。

3.2拟定工艺路线

1）表面加工方法的确定

根据零件图上各加工表面的尺寸精度和表面粗糙度，查工艺人员手册，可得到表面和孔加工加工方法能达到的经济精度，确定连杆各表面的加工方法如下：

表3.1连杆零件各表面加工方案

加工表面

尺寸及偏差/mm

尺寸精度等级

表面粗糙度Ra/μm

加工方案

左平面

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