鉆擴(kuò)鉸連桿螺栓孔夾具設(shè)計(jì)說明書

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1、舉南展求大事 課程設(shè)計(jì)說明書 機(jī)床夾具設(shè)計(jì) 鉆、擴(kuò)、較連桿大頭孔與連桿蓋的螺栓孔夾具 指導(dǎo)教師 學(xué)院名稱 工程學(xué)院 專業(yè)及班級 機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng) 化1班 答辯日期 提交日期 【摘要】連桿是發(fā)動(dòng)機(jī)的主要傳動(dòng)件之一，本文主要論述了連桿的加工工藝及其中一個(gè) 加工環(huán)節(jié)的夾具設(shè)計(jì)。通過計(jì)算連桿的尺寸精度、形狀精度以及位置精度，選擇合適的 夾具方案，設(shè)計(jì)出能保證加工精度的專用夾具。 【關(guān)鍵詞】連桿加工工藝夾具設(shè)計(jì) 1序言 1 2零件設(shè)計(jì)具體容 1 2.1 零件的作用 1 2.2 零件的工藝性分析 1 2.2.1 大、小頭孔的尺寸精度、形狀精度 1

2、2.2.2 大、小頭孔軸心線在兩個(gè)方向的平行度 2 2.2.3 大、小頭孔中心距 2 2.2.4 大頭孔兩端面對大頭孔中心線的垂直度 2 2.2.5 大、小頭孔兩端面的技術(shù)要求 2 2.2.6 螺栓孔的技術(shù)要求 2 2.2.7 有關(guān)結(jié)合面的技術(shù)要求 2 2.3 零件工藝路線的制定 3 2.4 確定工序的加工余量、工序尺寸及公差 7 2.4.1 大頭孔端面加工余量 7 2.4.2 大頭孔外圓加工余量 7 2.4.3 小頭孔端面加工余量 8 2.4.4 連桿體結(jié)合面加工余量 8 2.4.5 螺栓座端面加工余量 8 2.4.6 小頭孔加工余量 9 2.4.7 大頭孔加工余

3、量 9 2.4.8 螺栓孔加工余量 9 2.5 確定切削用及基本工時(shí) 10 2.5.1 粗銃大小頭孔兩端面 10 2.5.2 粗磨大頭孔兩端面 10 2.5.3 精磨大頭孔兩端面 11 2.5.4 粗銃大頭孔兩側(cè)面 11 2.5.5 粗車大頭孔外圓表面 11 2.5.6 鉆小頭孔 12 2.5.7 擴(kuò)小頭孔 12 2.5.8 較小頭孔 12 2.5.9 粗鏈大頭孔 13 2.5.10 銃斷桿蓋 13 2.5.11 粗銃連桿體結(jié)合面 13 2.5.12 精銃連桿體結(jié)合面 14 2.5.13 精磨連桿體結(jié)合面 14 2.5.14 粗銃連桿體螺栓座端面 14 2.5

4、.15 半精銃連桿體螺栓座端面 14 2.5.16 鉆螺栓孔孔 15 2.5.17 擴(kuò)螺栓孔 15 2.5.18 較螺栓孔 15 2.5.19 粗銃小頭孔兩端面 16 2.5.20 半精鏈大頭孔 16 2.5.21 精鏈大頭孔 16 2.5.22 粗銃通油槽 16 2.5.23 粗銃軸瓦槽 17 3鉆、擴(kuò)、較螺栓孔夾具設(shè)計(jì) 17 3.1 問題的提出 17 3.2 夾具結(jié)構(gòu)方案的確定 17 3.2.1 定位基準(zhǔn)與定位元件的選擇 17 3.2.2 刀具導(dǎo)向裝置的確定 18 3.2.3 夾緊機(jī)構(gòu)的確定 18 3.2.4 其它裝置和夾具體確定 20 3.3 定位誤差分

5、析計(jì)算 20 3.4 夾具操作介紹 21 3.5 設(shè)計(jì)主要優(yōu)缺點(diǎn) 21 參考文獻(xiàn) 22 1 序言 機(jī)床夾具設(shè)計(jì)是學(xué)習(xí)完機(jī)械制造工藝學(xué)后的實(shí)踐設(shè)計(jì)。這是我們機(jī)制專業(yè)在畢業(yè)設(shè) 計(jì)之前最后一次對所有所學(xué)的課程知識(shí)的綜合性應(yīng)用；也是一次深入的整合性復(fù)習(xí)；同 時(shí)還是一次理論與實(shí)踐聯(lián)系起來的訓(xùn)練。因此，機(jī)床夾具設(shè)計(jì)對于我們機(jī)制專業(yè)是十分 重要的。 連桿是發(fā)動(dòng)機(jī)的主要零件之一，它連接活塞和曲軸。連桿屬于典型的“雜件”類零 件，不但精度要求高，形狀十分復(fù)雜，制造難度大，而且一次生產(chǎn)批量較大，直接影響 發(fā)動(dòng)機(jī)質(zhì)量。本篇論文詳細(xì)介紹了連桿的加工方法的擬定與確立，并對加工中對鉆、擴(kuò)、 鉸連桿大頭孔與

6、連桿蓋的螺栓孔工序所采用的專業(yè)夾具進(jìn)行設(shè)計(jì)。從工藝與專用夾具的 方向進(jìn)行了一定的探討。 希望能通過這次的課程設(shè)計(jì)對自己未來從事的工作進(jìn)行一次適應(yīng)性訓(xùn)練。從中鍛煉 自己分析問題、解決問題的能力，為以后的工作打下良好的基礎(chǔ)。 2 零件設(shè)計(jì)具體容 2.1 零件的作用 連桿是汽車發(fā)動(dòng)機(jī)中的主要傳動(dòng)部件之一，作用是把活塞和曲軸聯(lián)結(jié)起來，使活塞 的往復(fù)直線運(yùn)動(dòng)變位曲柄的回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，以輸出動(dòng)力。它把作用于活塞頂面的膨脹的壓力 傳遞給給曲軸，又受曲軸的驅(qū)動(dòng)而帶動(dòng)活塞壓縮氣缸中的氣體，因此它承受著急劇變化 的動(dòng)載荷。 連桿由連桿體及連桿蓋兩部分組成。連桿體及連桿蓋上的大頭孔用螺栓和螺母與驅(qū) 逐裝在

7、一起。為了減少磨損和便于維修，連桿的大頭孔裝有薄壁金屬軸瓦。連桿蓋和連 桿體大頭之間有一組墊片。連桿小頭用活塞銷與活塞連接。大頭孔壓入青銅襯套，減少 磨損，便于更換和維修。連桿桿身一般采用從大頭到小頭逐步變小的工字型截面形狀。 為了保證發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)均衡，同一發(fā)動(dòng)機(jī)中各連桿的質(zhì)量不能相差太大，因此，在連桿部 件的大、小頭兩端設(shè)置了去不平衡質(zhì)量的凸塊，以便在稱量后切除不平衡。 2.2 零件的工藝性分析 連桿上需進(jìn)行機(jī)械加工的主要表面為：大、小頭孔及其兩端面，連桿體與連桿蓋的 結(jié)合面及連桿螺栓定位孔等。連桿體和連桿蓋切開后加工的是結(jié)合面和螺栓孔，而且螺 栓孔是同時(shí)加工的；而兩端面加工是之前

8、就加工好的。 2.2.1 大、小頭孔的尺寸精度、形狀精度 為了使大頭孔與軸瓦及曲軸、小頭孔與活塞銷能密切配合，減少?zèng)_擊的不良影響和 便于傳熱。大頭孔公差等級為IT7,表面粗糙度Ra應(yīng)為0.8 m；大頭孔的橢圓度和錐度 公差為0.012mm。小頭孔公差等級為IT8,表面粗糙粗Ra應(yīng),0.8 m；小頭孔的橢圓度和 錐度公差為 0.014mm。 2.2.2 大、小頭孔軸心線在兩個(gè)方向的平行度 兩孔軸心線在連桿軸線方向的平行度誤差會(huì)使活塞在氣缸中傾斜，從而造成氣缸壁 磨損不均勻，同時(shí)使曲軸的連桿軸頸產(chǎn)生邊緣磨損，所以兩孔軸心線在連桿軸線方向的 平行度較小； 而兩孔軸心線在垂直于連桿軸

9、線方向的平行度誤差對不均勻磨損影響較小， 因而其公差值較大。兩孔軸心線在連桿的軸線方向的不平行度允差為 0.03:100，在垂直 于連桿軸心線方向的不平行允度為 0.06:100。 2.2.3 大、小頭孔中心距 大小頭孔的中心距影響到氣缸的壓縮比，即影響到發(fā)動(dòng)機(jī)的效率，所以其尺寸為 200 0.03mm。 2.2.4 大頭孔兩端面對大頭孔中心線的垂直度 連桿大頭孔兩端面對大頭孔中心線的垂直度，影響到軸瓦的安裝和磨損，甚至引起 燒傷；所以對它也提出了一定的要求；規(guī)定其不垂直度允差 0.3:100。 2.2.5 大、小頭孔兩端面的技術(shù)要求 大頭兩端面的尺寸公差等級為IT9,表面

10、粗糙度Ra為1.6 m,兩端面對大頭孔中心 線的跳動(dòng)在半徑38上允差0.04mm。小頭兩端面的尺寸公差等級為IT12 ,表面粗糙度Ra 為 12.5 m。 2.2.6 螺栓孔的技術(shù)要求 連桿在工作過程中受到急劇的動(dòng)載荷的作用。這動(dòng)載荷傳遞到連桿體和連桿蓋的兩 個(gè)螺栓和螺母上。因此除了螺母和螺栓的技術(shù)要求要高外，對于安裝著兩個(gè)動(dòng)力螺栓孔 及端面也要有一定的要求。規(guī)定螺栓孔按 IT7級公差等級和表面粗糙度Ra應(yīng)為3.2 m加 工；二螺栓孔對剖分面的不垂直度為 0.15:100 。 2.2.7 有關(guān)結(jié)合面的技術(shù)要求 在連桿受動(dòng)載荷時(shí)，接合面的歪斜會(huì)使連桿蓋及連桿體沿著剖分面產(chǎn)生相對錯(cuò)

11、位， 影響到曲軸的連桿軸頸和軸瓦結(jié)合不良，從而產(chǎn)生不均勻磨損。因此，結(jié)合面的不平度 允差為0.02mm,結(jié)合面對 61孔的偏移允差為0.1mm,接合面對61孔的不平行度以及 對連桿縱向中心線的不垂直度允差為 0.3:100 。 2.3 零件工藝路線的制定 連桿的機(jī)械加工路線是圍繞著主要表面加工來安排的，分為三個(gè)階段；第一階段為 粗基準(zhǔn)的加工。第二階段為連桿體和蓋切開前的加工，第三個(gè)階段為連桿體和蓋合裝后 的加工。 根據(jù)分析，對連桿的工藝擬定了兩條工藝路線進(jìn)行分析比較，以便從中選擇。 2.4 1）工藝路線方案一 : 工序 1 鍛造 工序 2 粗銑大小頭孔端面 工序 3 粗

12、磨，精磨大頭孔端面 工序 4 退磁 工序 5 粗銑大頭側(cè)面 工序 6 鉆、擴(kuò)、鉸小頭孔 工序 7 銑小頭孔倒角 工序 8 粗鏜大頭孔 工序 9 粗銑、半精銑螺栓座端面 工序 10 鉆、擴(kuò)、鉸兩螺栓孔 工序 11 銑兩螺栓孔口的倒角 工序 12 粗銑小頭孔端面 工序 13 半精鏜大頭孔 工序 14 精鏜大頭孔 工序 15 銑大頭孔倒角 工序 16 去小頭孔毛刺 工序 17 粗銑小頭孔通油槽 工序 18 壓入小頭孔襯套 工序 19 精鏜小頭孔襯套孔 工序 20 銑開連桿體與連桿蓋 工序 21 銑連桿體軸瓦槽 工序 22 銑連桿蓋軸瓦槽 工序 23 去全部毛刺

13、 工序 24 清洗 工序 25 檢驗(yàn) 工序 26 探傷 工序 27 入庫 2）工藝路線方案二 : 工序 1 鍛造 工序 2 粗銑大小頭孔端面 工序 3 粗磨，精磨大頭孔端面 工序 4 退磁 工序 5 粗銑大頭側(cè)面 工序 6 鉆、擴(kuò)、鉸小頭孔 工序 7 銑小頭孔倒角 工序 8 粗鏜大頭孔 工序 9 銑開連桿體與連桿蓋 工序 10 粗銑、精銑連桿體結(jié)合面 工序 11 精磨連桿體結(jié)合面 工序 12 粗、半精銑連桿螺栓座端面 工序 13 粗、半精銑連桿蓋螺栓座端面 工序 14 粗銑、精銑連桿蓋結(jié)合面 工序 15 精磨連桿蓋結(jié)合面 工序 16 鉆、擴(kuò)、鉸兩螺栓孔

14、 工序 17 銑兩螺栓孔孔倒角 工序 18 銑連桿體軸瓦槽 工序 19 銑連桿蓋軸瓦槽 工序 20 粗銑小頭孔端面 工序 21 半精鏜、精鏜大頭孔 工序 22 銑大頭孔倒角 工序 23 去小頭孔毛刺 工序 24 粗銑小頭孔通油槽 工序25 壓入小頭孔襯套 工序26 精鏈小頭孔襯套孔 工序27 去全部毛刺 工序28 清洗 工序29 檢驗(yàn) 工序30 探傷 工序31 入庫 上述兩個(gè)工藝方案的特點(diǎn)于：方案一是先加工螺栓孔冉銃開連桿體與連桿孔，方案 二是先銃開連桿體與連桿孔再加工螺栓孔。兩個(gè)方案比較可以看出，方案一能夠很保證 螺栓孔對大頭孔軸心線的垂直度和螺栓孔對連桿軸線

15、的對稱度，而且減少了不少工序。 但是先加工螺栓孔，再銃的時(shí)候，會(huì)受力產(chǎn)生形變，造成螺栓孔的圓度等誤差。而方案 二先銃開連桿體與連桿孔再加工螺栓孔，這樣避免受力形變的影響，還能保證結(jié)合面的 很好的結(jié)合在一起。因此我決定采用方案二，然后加上一些細(xì)工序，最后的加工路線如 工序 工序名稱 工序容 工藝裝備 1 鍛造 輾鍛機(jī)、鍛 壓機(jī) 2 粗銃大小頭孔端面 以連桿大頭外形及連桿身的對稱 面作基準(zhǔn)銃人、小頭兩端面 X52K 3 粗磨，精磨大頭孔端面 先一端面定位，粗磨另一端面， 翻身，以另一端面定位。粗磨完 成后繼續(xù)精磨 M7475 4 退磁 退磁機(jī) 5

16、 粗銃大頭孔側(cè)面 以大頭孔端面定位，銃大頭孔側(cè) 面 X62W 6 粗車大頭孔外圓 以大頭孔端面和側(cè)面定位，車大 頭孔外圓 C620-1 7 鉆、擴(kuò)、較小頭孔 以大頭孔端面定位，鉆、擴(kuò)較小 Z3080  頭孔 8 銃小頭孔倒角 以大頭孔端面和小頭孔定位，銃 倒角，一邊銃兀銃力一邊 Z3080 9 粗鎮(zhèn)大頭孔 以大頭孔端面定位，粗鎮(zhèn)大頭孔， 并保證大小孔中心距 T68 10 銃開連桿體與連桿蓋 銃斷桿蓋，以大頭孔端面和小頭 孔定位 X62W 11 粗銃、精銃連桿體結(jié)合面 銃連桿體結(jié)合面，以大頭孔端面， 小頭孔定位 X62

17、 12 精磨連桿體結(jié)合面 磨連桿體結(jié)合面，以大頭孔端面， 小頭孔定位 M7476 13 粗、半精銃連桿螺栓座端面 銃連桿體螺栓座端面，以大頭孔 端卸和結(jié)合面止位 X62 14 粗、半精銃連桿蓋螺栓座端面 銃連桿蓋螺栓座端面，以大頭孔 端卸和結(jié)合面止位 X62 15 粗銃、精銃連桿蓋結(jié)合面 銃連桿蓋結(jié)合面，以大頭孔端面 定位 X62W 16 精磨連桿蓋結(jié)合面 磨連桿蓋結(jié)合面，以大頭孔端面， 小頭孔定位 M7476 17 鉆、擴(kuò)、較兩螺栓孔 以大頭孔端面和大、小頭孔定位， 鉆、擴(kuò)、較兩螺栓孔 Z3080 18 銃兩螺栓孔孔倒角 以大頭孔端面

18、和小頭孔定位，銃 兩螺栓孔孔倒角 Z3080 19 銃連桿體軸瓦槽 以大頭孔端面定位，銃軸瓦槽 X62 20 銃連桿蓋軸瓦槽 以大頭孔端面定位，銃軸瓦槽 X62 21 粗銃小頭孔端面 以大頭孔端面定位，粗銃小頭孔 端面 X62 22 半精鎮(zhèn)、精鑲大頭孔 以大頭孔端面定位，鎮(zhèn)大頭孔 T68 23 銃大頭孔倒角 以大頭孔端面和大頭孔定位，銃 Z3080  大頭孔倒角 24 去小頭孔毛刺 25 粗銃小頭孔通油槽 以大頭孔端面和小頭孔定位，粗 銃小頭孔通油槽 X62 26 壓入小頭孔襯套 油壓機(jī) 27 精

19、鏈小頭孔襯套孔 以大頭孔端面和小頭孔定位，精 鎮(zhèn)小頭孔襯套孔 T68 28 去全部毛刺 29 清洗 30 檢驗(yàn) 按圖紙要求檢查各部尺寸及精度 31 探傷 探查零件無損傷及檢驗(yàn)硬度 32 入庫 2.4 確定工序的加工余量、工序尺寸及公差 2.4.1 大頭孔端面加工余量 工序名稱 工序間余量 /mm 工序 工仔基本尺 寸/mm 標(biāo)志工序尺 寸公差/mm 經(jīng)濟(jì)精度/mm 表面粗糙度 Ra/ m 精磨 0.1 IT7 1.6 40 4000.025 粗磨 0.5 IT9 3.2 40.2

20、40.200.074 粗銃 2.4 IT12 12.5 41.2 41 .200.25 毛坯（模鍛） 2 46 46 2 2.4.2 大頭孔外圓加工余量 工序名稱 工序間余量 /mm 工序 工仔基本尺 寸/mm 標(biāo)志工序尺 寸公差/mm 經(jīng)濟(jì)精度/mm 表面粗糙度 Ra/ m  粗車 2.05 IT2 12.5 89.9 89 9 0.12 QD.D 0.35 毛坯（粗車） 94 粗車 2 IT12 12.5 94 94 毛坯（模鍛） 2 98 98 2 2.4.3

21、2.2.3 大、小頭孔中心距 工序名稱 工序間余量 /mm 工序 工仔基本尺 寸/mm 標(biāo)志工序尺 寸公差/mm 經(jīng)濟(jì)精度/mm 表面粗糙度 Ra/ m 粗銃 5.1 IT12 12.5 30 3000.21 粗銃 2.9 IT12 12.5 40.2 40.200.25 毛坯（模鍛） 2 46 46 2 2.4.4連桿體結(jié)合面加工余量 工序名稱 工序間余量 /mm 工序 工仔基本尺 寸/mm 標(biāo)志工序尺 寸公差/mm 經(jīng)濟(jì)精度/mm 表面粗糙度 Ra/ m 精磨 0.1 IT6 0.8 200

22、 20000.029 精銃 0.5 IT7 3.2 200.1 200 .100.046 粗銃 3 IT12 12.5 200.5 200 .500.46 2.4.5螺栓座端面加工余量 工序名稱 工序間余量 /mm 工序 工仔基本尺 寸/mm 標(biāo)志工序尺 寸公差/mm 經(jīng)濟(jì)精度/mm 表面粗糙度 Ra/ m 半精銃 0.5 IT9 3.2 31 310 31 0.28 粗銃 2.5 IT12 12.5 31.5 31 50 3 1.5 0.25 毛坯（模鍛） 2 34 34 2 2.4.6小頭孔加

23、工余量 工序名稱 工序間余量 /mm 工序 工仔基本尺 寸/mm 標(biāo)志工序尺 寸公差/mm 經(jīng)濟(jì)精度/mm 表面粗糙度 Ra/ m 錢 0.1 IT7 0.8 37 3700.027 擴(kuò) 3.4 IT9 3.2 36.8 36.800.062 鉆 15 IT12 12.5 20 3000.25 毛坯（模鍛） 0 2.4.7大頭孔加工余量 工序名稱 工序間余量 /mm 工序 工仔基本尺 寸/mm 標(biāo)志工序尺 寸公差/mm 經(jīng)濟(jì)精度/mm 表面粗糙度 Ra/ m 精鋒 0.1 IT7

24、 0.8 61 6100.018 半精鋒 0.4 IT9 3.2 60.8 60.800.074 粗鏈 2 IT12 12.5 60 ” 0.3 600 毛坯（模鍛） 56 2.4.8螺栓孔加工余量 工序名稱 工序間余量 /mm 工序 工仔基本尺 寸/mm 標(biāo)志工序尺 寸公差/mm 經(jīng)濟(jì)精度/mm 表面粗糙度 Ra/ m 錢 0.1 IT7 3.2 12 1200.019 擴(kuò) 0.9 IT9 6.3 11.8 1 1.800.043 鉆 5 IT12 12.5 10 1000.15

25、 毛坯(模鍛) 0 2.5 確定切削用及基本工時(shí) 2.5.1 粗銃大小頭孔兩端面 加工要求：銃連桿大、小頭孔兩平面，粗銃余量單面 2.4mm表面粗糙度12.5 m 選用X52K銃床，ae 60 ,銃刀選擇硬質(zhì)合金端銃刀銃刀直徑 D=100mmB刀齒數(shù)Z=6。 (1)由于粗銃余量單面2.4mm切削量較小，故選銃削深度ap 3mm, 一次走刀 p (2)每齒進(jìn)給量選f 0.2mm/z (3) n 500r/min, V Dn/(1000 60) 2.62m/s, (4)基本時(shí)間：tj l1 l2 l3 0.21min j 6nf 2.5.2粗磨大頭孔兩端面

26、 加工要求：磨連桿大頭孔兩平面，粗磨余量單面 0.5mm表面粗糙度3.2 m 選用M7475磨床，砂輪尺寸350 40 127。 (1)磨削深度ap 0.5mm。 p (2)徑向進(jìn)給量選fr 0.02mm/z軸向進(jìn)給量選fa 20mm/z (3) n 1500r/min , v砂 27.5m/s , vW 10m/min (4)基本時(shí)間：tj 2LbZbK 0.33min (z=0.1 k=1 z=8) j 1000Vfa fr 2.5.3精磨大頭孔兩端面 加工要求：磨連桿大頭孔兩平面，粗磨余量單面 0.1mm表面粗糙度1.6 m 選用M7475磨床，砂輪尺寸350 40 1

27、27。 (1)磨削深度a 0.1mm。 p (2)徑向進(jìn)給量選fr 0.006mm/z 軸向進(jìn)給量選fa 20mm/z (3) n 1500r/min , v砂 27.5m/s, vW 10m/min (4)基本時(shí)間：tj 2LbZbK 1.1min (z=0.1 k=1 z=8) j 1000vfa fr 2.5.4粗銃大頭孔兩側(cè)面 加工要求：銃連桿大頭孔兩側(cè)面，粗磨余量單面 4mm表面粗糙度12.5 m 選用X62Wt床，銃刀齒數(shù)Z=3,銃直刀徑D=20mm (1)銃削深度a 4mm p (2)進(jìn)給量選f 0.1mm/z (3) n 750r/min , V Dn/(

28、1000 60) 0.79m/s, (4)基本時(shí)間：tj l1 l2 l3 0.04min j 3nf 2.5.5粗車大頭孔外圓表面 加工要求：粗車 94和89.9晨外圓表面，精度等級IT12,表面粗糙度12.5 m 選用 C620-1 臥式車床，刀具 16 25mm2, kr 45 , 0 10 , 0 8 , s 0 , r 0.5mm o 1)粗車94外圓 (1)切削深度a 2mm, 一次走刀完成 p (2)進(jìn)給量選f 0.6mm/z (3) n 380r/min , V Dn/(1000 60) 1.95m/s (4)基本時(shí)間：tj l1 l2 l3 0.12mi

29、n nf 2)粗車89.9黑外圓 (1)切削深度a。2.05mm, 一次走刀完成 p (2)進(jìn)給量選f 0.6mm/z (4) n 380r/min , V Dn/(1000 60) 1.95m/s (4)基本時(shí)間：tj l1 l2 l3 0.18min nf 2.5.6鉆小頭孔 加工要求：鉆小頭孔，余量單面17.5mm表面粗糙度12.5 選用Z3080鉆床，鉆頭直徑 D=30mm (1)切削深度a 15mm p (2)進(jìn)給量選f 0.25mm/r (3) n 400r/min , V Dn/(1000 60) 0.63m/s, (4)基本時(shí)間：tj l1 l2 l3

30、0.46min nf 2.5.7擴(kuò)小頭孔 加工要求：擴(kuò)小頭孔，余量單面 0.9mm 選用Z3080鉆床，鉆頭直徑 D=36.8mm (1)切削深度a 3.4mm p (2)進(jìn)給量選f 0.5mm/r (3) n 350r/min , V Dn/(1000 60) 0.67m/s, (4)基本時(shí)間：tj l1 l2 l3 0.26min nf 2.5.8較小頭孔 加工要求：較小頭孔，余量單面 0.1mm 選用Z3080鉆床，鉆頭直徑 D=37mm (1)切削深度ap 0.1mm p (2)進(jìn)給量選f 0.8mm/r (3) n 200r/min , V Dn/(1000

31、 60) 0.39m/s, (4)基本時(shí)間：tj l1 l2 l3 0.29min nf 2.5.9粗鏈大頭孔 加工要求：鏈大頭孔，余量單面 2mm 選用T68鍵床，一次鏈去全部余量 (1)切削深度ap 2mm p (2)進(jìn)給量選f 0.1mm/r (3) v 200m/min (4) n 1044m/min (4)基本時(shí)間：tj l1 l2 l3 0.45min nf 2.5.10銃斷桿蓋 加工要求：銃斷連桿，粗磨余量單面 4mm表面粗糙度12.5 m 選用X62W機(jī)床，銃刀直徑D=63mm銃刀齒數(shù)Z=6。 (1)切削深度ap 2mm 切削寬度ae 3mm 銃刀

32、齒數(shù)Z=24 p (2)進(jìn)給量選 f 0.015mm/z (3) n 750r/min , V Dn/(1000 60) 2.47m/s, (5)基本時(shí)間：tj l1 l2 l3 0.03min 6nf 2.5.11粗銃連桿體結(jié)合面 加工要求：半精銃連桿體結(jié)合面，半精銃余量單面 0.5mm表面粗糙度3.2 m 選用X62W機(jī)床，銃刀直徑D=75mm銃刀齒數(shù)Z=6。 (1)切削深度a 3mm 切削寬度ae 17.5mm p (2)進(jìn)給量選f 1mm/z (3) n 110r/min , V Dn/(1000 60) 0.43m/s, (4)基本時(shí)間：tj l1 l2 l

33、3 0.04min j 6nf 2.5.12精銃連桿體結(jié)合面 加工要求：半精銃連桿體結(jié)合面，半精銃余量單面 0.5mm表面粗糙度3.2 選用X62W機(jī)床，銃刀直徑D=75mm銃刀齒數(shù)Z=6。 (1)切削深度ap 0.5mm 切削寬度ae 17.5mm p (2)進(jìn)給量選f 0.5mm/z (3) n 100r/min , V Dn/(1000 60) 0.39m/s, (4)基本時(shí)間：tj l1 l2 l3 0.08min 6nf 2.5.13精磨連桿體結(jié)合面 加工要求：精連桿體結(jié)合面，精磨余量單面 0.1mm表面粗糙度0.8 m 選用M7476磨床，砂輪尺寸350 4

34、0 127。 (1)磨削深度ap 0.1mm。 p (2)徑向進(jìn)給量選fr 0.006mm/z 軸向進(jìn)給量選fa 20mm/z (3) n 1500r/min , v砂 27.5m/s, vW 10m/min (4)基本時(shí)間：tj 2LbZbK 1min (z=0.1 k=1 z=8 ) j 1000vfafr 2.5.14粗銃連桿體螺栓座端面 加工要求：粗銃連桿體螺栓座端面，粗銃余量單面 2.5mm表面粗糙度3.2 選用X62機(jī)床，銃刀直徑D=19mm銃刀齒數(shù)Z=3。 (1)切削深度ap 3mm 切削寬度ae 19mm p (2)每齒進(jìn)給量選f Q5mmYz (3)

35、n 750r/min , V Dn/(1000 60) 0.79m/s, (4)基本時(shí)間：tj l1 l2 l3 0.04min 3nf 2.5.15半精銃連桿體螺栓座端面 加工要求：半精銃連桿體螺栓座端面，半精銃余量單面 0.5mm表面粗糙度3.2 m 選用X62機(jī)床，銃刀直徑D=20mm銃刀齒數(shù)Z=3。 (1)切削深度a 0.5mm 切削寬度ae 19mm p (2)每齒進(jìn)給量選f 0.12mm/z (3) n 600r/min , V Dn/(1000 60) 0.63m/s, (4)基本時(shí)間：tj l1 l2 l3 0.21min j 3nf 2.5.16鉆螺栓孔

36、孔 加工要求：鉆螺栓孔，余量單面 5mm表面粗糙度12.5 m 選用Z3080鉆床，鉆頭直徑 D=10mm (1)切削深度a 5mm p (2)進(jìn)給量選f 0.3mm/r (3) n 600r/min , V Dn/(1000 60) 0.31m/s, (4)基本時(shí)間：tj l1 l2 l3 0.2min nf 2.5.17 擴(kuò)螺栓孔 加工要求：擴(kuò)螺栓孔，余量單面 0.9mm表面粗糙度3.2 m 選用Z3080鉆床，鉆頭直徑 D=11.8mm (1)切削深度aP 0.9mm p (2)進(jìn)給量選f 0.6mm/r ⑶ n 550r / min , V Dn/(1000

37、 60) 0.34m/s, (4)基本時(shí)間：tj l1 l2 l3 0.11min nf 2.5.18 較螺栓孔 加工要求：錢螺栓孔，余量單面 0.1mm表面粗糙度0.8 m 選用Z3080鉆床，鉆頭直徑 D=12mm (1)切削深度a 0.1mm p (2)進(jìn)給量選f 1mm/r (3) n 250r/min , V Dn/(1000 60) 0.16m/s, (4)基本時(shí)間：tj i1一l-―0.14min nf 2.5.19粗銃小頭孔兩端面 加工要求：銃連桿小頭孔兩平面，粗銃余量單面 5.1mm表面粗糙度12.5 選用X52K銃床，銃刀直徑D=50mm銃刀齒數(shù)Z

38、=4。 (1)故選銃削深度ap 2mm, 3次走刀完成。 (2)每齒進(jìn)給量選f 0.2mm/z (3) n 1000r/min , V Dn/(1000 60) 2.52m/s, (4)基本時(shí)間：tj 3 l1 l2 l3 0.49min 4nf 2.5.20半精鏈大頭孔 加工要求：鏈大頭孔，余量單面 0.4mm 選用T68鍵床，一次鏈去全部余量。 (1)切削深度a 0.4mm p (2)進(jìn)給量選f 0.08mm/r (3) v 100m/min (4) n 522r / min (5)基本時(shí)間：tj l1 l2 l3 1.05min nf (5) .21精鏈大頭孔

39、 加工要求：鏈大頭孔，余量單面 0.1mm 選用T68鍵床，一次鏈去全部余量 (1)切削深度ap 0.1mm p (2)進(jìn)給量選f 0.03mm/r (3) v 100m/min (4) n 522r / min (5)基本時(shí)間：tj l1 l2 l3 2.81min nf 2.5.22粗銃通油槽 加工要求：銃連通油槽，粗銃余量 4.7mm表面粗糙度12.5 選用X62銃床，銃直刀徑D=50mm銃刀齒數(shù)Z=4。 (1)銃削深度a 4.7mm 銃削寬度4mm p (2)每齒進(jìn)給量選f 0.1mm/z (3) n 750r/min , V Dn/(1000 60) 1.9

40、6m/s, (4)基本時(shí)間：tj l1 l2 l3 0.04min 4nf 2.5.23粗銃軸瓦槽 加工要求：銃連桿軸瓦槽，粗銃余量 10mm表面粗糙度12.5 選用X62銃床，銃直刀徑D=50mm銃刀齒數(shù)Z=4。 (1)銃削深度ap 5mm,兩次走刀，銃削寬度6mm p (2)每齒進(jìn)給量選f 0.1mm/z (3) n 750r/min , V Dn/(1000 60) 1.96m/s, (4)基本時(shí)間：tj l1 l2 l3 0.07min 4nf 3鉆、擴(kuò)、較螺栓孔夾具設(shè)計(jì) 3.1 問題的提出 由連桿材料為45鋼，大批量生產(chǎn)。根據(jù)設(shè)計(jì)任務(wù)的要求需設(shè)計(jì)鉆、擴(kuò)、較

41、螺栓孔火 具。刀具為直柄麻花鉆，直柄擴(kuò)孔刀和直柄較刀。 本夾具主要作來鉆、擴(kuò)、銀螺栓孔，二螺栓孔對剖分面的不垂直度為 0.15:100。本 工序是同時(shí)加工連桿體與連桿蓋，夾緊時(shí)要將兩工件夾好，避免出現(xiàn)錯(cuò)位。 3.2 夾具結(jié)構(gòu)方案的確定 3.2.1 定位基準(zhǔn)與定位元件的選擇 由加工工序可知，在加工螺栓孔之前，連桿的大頭孔端面已經(jīng)加工好，且表面粗糙 要求較高。選大頭孔端面，大、小頭孔為基準(zhǔn)。采用一面兩孔組合定位，定位元件相應(yīng) 采用一面兩銷，因其中小頭孔使用菱形銷，大頭孔采用圓柱銷。 取兩銷中心距為200 0.01mm 取圓柱銷直徑為d1 61g6 61 0.029 mm 查表得b

42、4mm 計(jì)算菱形銷與其配合孔的最小間隙為 (Tlk Tlx 1min)b (002 0.08 0.01) 4 D2 37 2min U.UI mm 按h6確定菱形銷的直徑公差，最后得 d2 37 0.010 0.026 mm 3.2.2 刀具導(dǎo)向裝置的確定 在鉆床夾具多都具有刀具導(dǎo)向裝置，習(xí)慣上稱作鉆模。鉆模主要分為兩部分。 (1)鉆套是引導(dǎo)刀具的零件，用以保證被加工孔的位置，并防止加工過程中刀具的 偏斜。在該工序中，因?yàn)樾枰B續(xù)加工鉆，擴(kuò)，較三個(gè)工步，因此選用快速鉆套。 (2)鉆模板用于安裝鉆套，因?yàn)椴捎昧⑹姐@床進(jìn)行加工，因此采用固定式鉆模板， 使精度得到保證

43、。 3.2.3 夾緊機(jī)構(gòu)的確定 夾緊機(jī)構(gòu)選用帶開口墊圈的螺母夾緊裝置，即在圓柱銷和菱形銷上直接作出一端螺 紋，用螺母和開口墊圈鎖緊。 在鉆、擴(kuò)和較孔的加工中，鉆孔所產(chǎn)生的切削力是最大的。因此把鉆孔時(shí)的切削力 求出來，就能估計(jì)出所需要的夾緊力，進(jìn)行夾緊裝置的設(shè)計(jì)。 其中D是鉆頭直徑，f為進(jìn) 給量，Kp為修正系數(shù)，查表得。 F 667 D f0.7 KP 667 10 0.30.7 1,17 3359.67N 因?yàn)橛袃蓚€(gè)夾緊力，大頭孔上的與小頭孔上的夾緊力，圖 1所示，在鉆孔加工的時(shí) 候，在力矩FL的作用卜.由使工件繞 火緊力所構(gòu)成的摩擦力矩。 0局 O點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)的趨勢，與之相平

44、衡的是作用在工件上的總 1 圖1鉆孔時(shí)受力圖 1 FL 2 Fj1（R r） Fj/ 兩個(gè)螺旋夾緊裝置中，為了保證加工時(shí)主要面，大頭孔端面的夾緊力應(yīng)該比小頭孔 端面的火緊力大 小頭孔的夾緊力滿足工件在豎直狀態(tài)下不下滑。 mg Fj2 mg 1.1 9.8 Fj2min - 43.12N 0.25 Fj2 kFj2min 2.5 43.12 107.8N Fjmin 2(FL FjJ) 2 (3359.67 37 0.3 107,8 200) 1 10987.39 N (R r) 0.3

45、 (39 32.5) Fj1 kFj1min 2.5 10987.39 27468.48N 般正常人都能夠舉起20Kg的物體，因此則正常人能提供 200N的力，根據(jù)力矩與 火緊力的回歸方程 Fj kt Ts Fj kt 27468.48 04 68671.2N mm 68671.2 200 343.56mm 若取95%勺置信度，當(dāng)力矩一定時(shí), 火緊力的變化圍在 20%,因此只要保證夾緊時(shí) 所用到的扳手長度大于413mm該夾具便能安全工作 3.2.4 其它裝置和夾具體確定 因?yàn)槭窃诹⑹姐@床上使用，夾具安裝在工作臺(tái)上可直接用鉆套找正并用螺栓固定,

46、 故只需在夾具體上鉆出螺栓孔的位置。 3.3 定位誤差分析計(jì)算 對于二螺栓孔對剖分面的不垂直度允差為 0.15:100的要求，以連桿結(jié)合面為工序基 準(zhǔn)，有基準(zhǔn)不重合誤差，就是大頭孔端面造成的誤差； 前面得出大頭孔端面的最小尺寸為 39.9975mm則大頭孔端面的不垂直度允差為 a1 0.025 100 0.04 62 由圖2可得, 貝U不0.04 圖2 基準(zhǔn)位置誤差: 基準(zhǔn)位置誤差是兩銷中心線與兩孔中心線的不垂直度允差 D1max dimin D2max d2 min 定 100 61.074-60.971 37.027-36.974 100 200

47、0.078 定位誤差: D 定 不 定 0.04 0.078 0.118 可得二螺栓孔對剖分面的不垂直度允差為 0.15:100的這一要求能夠保證。 3.4 夾具操作介紹 a) 清理夾具及工件定位處，分別裝入連桿體、連桿蓋，轉(zhuǎn)動(dòng)壓緊螺母夾緊工件。 b) 用10m向頭鉆孔，鉆完一孔后，使夾具體位移至加工另一螺栓孔位置，鉆另一 孔 10mm c) 換擴(kuò)孔鉆11.8mm及上導(dǎo)向套，按上述操作分別擴(kuò)兩孔至11.8mm d) 同樣，換錢刀，較合。 e) 按規(guī)定的工藝參數(shù)加工并加入充足的切削液。 3.5 設(shè)計(jì)主要優(yōu)缺點(diǎn) 優(yōu)點(diǎn)： (1)因?yàn)椴捎靡幻鎯射N定位，定位簡單，只需把工件裝入

48、夾具中則可。 (2)因?yàn)槭褂昧碎_口墊圈，卸下工件時(shí)不需將螺母完全扭出，只需要扭開部分螺母, 將開口墊圈都取走即可卸下工件。 (3)鉆模使用快換鉆套，能減少更換鉆套的時(shí)間。 (4)鉆模板是固定式鉆模板，直接固定在夾具體上，結(jié)構(gòu)簡單，精度較高。 缺點(diǎn)： (1)使用一面兩銷作為定位基準(zhǔn)，因此會(huì)具有基準(zhǔn)不重合誤差，其定位誤差在允許 的誤差圍，相對其他定位方案大。 參考文獻(xiàn) 王光斗，王春福等 .2000.機(jī)床夾具設(shè)計(jì)手冊 .:科學(xué)技術(shù) .299-453 家齊 .2000.機(jī)械制造工藝學(xué)課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)書 .:機(jī)械工業(yè) .1-43 王先逵 .2013.機(jī)械制造工藝學(xué) .:機(jī)械工業(yè) .1-154