拖拉機(jī)LT三孔連桿體數(shù)控加工工藝及編程仿真設(shè)計(jì)含NX三維及2張CAD圖

拖拉機(jī)LT三孔連桿體數(shù)控加工工藝及編程仿真設(shè)計(jì)含NX三維及2張CAD圖,拖拉機(jī),lt,連桿,數(shù)控,加工,工藝,編程,仿真,設(shè)計(jì),nx,三維,cad XXXXXX 開(kāi) 題 報(bào) 告 （20XX 屆） 題 目 拖拉機(jī)LT三孔連桿體數(shù)控工藝及編程設(shè)計(jì) 指導(dǎo)教師 院 系 班 級(jí) 學(xué) 號(hào) 姓 名 年 月 日 一、選題的意義 隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，目前，連桿是發(fā)動(dòng)機(jī)的五大主關(guān)件之一，其在發(fā)動(dòng)機(jī)中的地位是顯而易見(jiàn)。它是發(fā)動(dòng)機(jī)傳遞動(dòng)力的主要運(yùn)動(dòng)件， 在機(jī)體中做復(fù)雜的平面動(dòng)，連桿小頭隨活塞作上下往復(fù)運(yùn)動(dòng)連桿大頭隨曲軸作高速回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)連桿桿身在大、小頭孔運(yùn)動(dòng)的合成下作復(fù)雜的擺動(dòng)。連桿在承受往復(fù)的慣性力之外， 還承受高壓氣體的壓力， 在氣體的壓力和慣性力合成下形成交變載荷， 這就要求連桿具有疲勞、抗沖擊， 并具備足夠的強(qiáng)度、剛度和較好的韌性。在今天隨著汽車(chē)工業(yè)的高發(fā)展，“ 小體積、大功率、低油耗”的高性能發(fā)動(dòng)機(jī)對(duì)連桿提出更新、更高的要作為高速運(yùn)動(dòng)件重量要輕， 減小慣性力， 降低能耗和噪聲強(qiáng)度、剛度要高， 并具較高的韌性連桿比要大， 連桿要短。因此對(duì)連桿制定出一套合理的加工工藝方案以設(shè)計(jì)出連桿加工的專(zhuān)用夾具十分具有重要的意義。 二、研究的主要內(nèi)容，擬解決的主要問(wèn)題（闡述的主要觀點(diǎn)） 合理、正確的設(shè)計(jì)三孔連桿的機(jī)械加工工序及工裝設(shè)計(jì)，同時(shí)，也是很好的對(duì)整個(gè)學(xué)習(xí)期間專(zhuān)業(yè)知識(shí)的總結(jié)，提高對(duì)專(zhuān)業(yè)知識(shí)的綜合利用能力為在實(shí)際的工作崗位上打下堅(jiān)實(shí)的專(zhuān)業(yè)基礎(chǔ)。 1．材料的選擇 2．連桿的毛坯的確定 3.工序的分析 4.定位基準(zhǔn)的選擇 5．定位誤差的分析與計(jì)算 6．加緊方案的確定 7．切削力的計(jì)算 三、研究（工作）步驟、方法及措施（思路） 1. 零件圖的分析和三孔連桿的工藝分析。 2. 選擇加工所用刀具，夾具及量具。 3. 走刀路線(xiàn)的選擇。 4. 編寫(xiě)工藝卡和主要的工序卡。 5. 加工程序的編制。 四、畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）提綱 第一章 緒論 第二章 普通連桿簡(jiǎn)介及工藝加工 第三章 三孔連桿的設(shè)計(jì) 第四章 總結(jié) 五、主要參考文獻(xiàn) [1] 楊柏青.汽車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)構(gòu)造[M].重慶大學(xué)出版，2009.1 [2] 戴枝榮，張遠(yuǎn)明.工程材料[M].北京：高等教育出版社， 2006.3 [3] 張洪濤.機(jī)械制造工藝及工裝 .北京：科學(xué)出版社 ,2008 [4] 陳立德.機(jī)械制造裝備設(shè)計(jì).北京.高等教育出版社,2006 [5] 吳拓.機(jī)械制造工藝與機(jī)床夾具 . 北京:機(jī)械工業(yè)出版社， 2006 [6] 王先逵.機(jī)械制造工藝學(xué).北京.機(jī)械工業(yè)出版社,2006 [7] 張權(quán)民.機(jī)床夾具設(shè)計(jì).北京.科學(xué)出版社,2006 [8] 吳宗澤.機(jī)械設(shè)計(jì)師手冊(cè). 北京:機(jī)械工業(yè)出版社,2002 [9] 孫麗媛.機(jī)械制造工藝及專(zhuān)用夾具設(shè)計(jì)指導(dǎo) . 北京:冶金工業(yè)出版社,2003 [10] 王章忠.機(jī)械工程材料. 北京:機(jī)械工業(yè)出版社,2001 [11] 李益民.機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè) . 北京:機(jī)械工業(yè)出版社,2005 [12] 戴亞春.機(jī)械制造工藝實(shí)習(xí)指導(dǎo)書(shū) . 北京:化學(xué)工業(yè)出版社,2007 [13] 何慶.機(jī)械制造專(zhuān)業(yè)畢業(yè)設(shè)計(jì)指導(dǎo) . 北京:化學(xué)工業(yè)出版社,2008 [14] 黃如林等.金屬加工工藝及工裝設(shè)計(jì) . 北京:化學(xué)工業(yè)出版社,2006 指導(dǎo)教師意見(jiàn)： 簽名： 年 月 日 系畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）工作指導(dǎo)小組意見(jiàn)： 簽名： 年 月 日 二級(jí)學(xué)院(直屬系)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）工作領(lǐng)導(dǎo)小組意見(jiàn)： 簽名： 年 月 日 4 工序號(hào) 工序名稱(chēng) 工序內(nèi)容 工藝裝備 1 鍛 模鍛 2 熱處理 正火處理 3 噴砂 噴砂、去毛刺 4 劃線(xiàn) 劃桿身十字中心線(xiàn)及三孔端面加工線(xiàn) 5 銑 按所劃加工線(xiàn)找正，墊平，桿身加輔助支承，壓緊工件，銑平面至劃線(xiàn)尺寸。并確定大頭孔平面為以下各序加工的主基準(zhǔn)面作標(biāo)記（下稱(chēng)大頭孔基準(zhǔn)面） XD-40A 組合夾具 6 銑 以大頭孔基準(zhǔn)面為基準(zhǔn)。小頭、耳部及桿身加輔助支承，壓緊工件，銑平面，大頭厚為50±0.2mm，小頭厚35±0.2mm XD-40A 組合夾具 7 銑 以大頭孔基準(zhǔn)面為基準(zhǔn)。按大、小頭中心連線(xiàn)找正，壓緊大頭，銑耳部?jī)蓚?cè)平面，保尺寸高為52mm，厚為20±0.2mm X62W 組合夾具 8 粗鏜 以大頭孔基準(zhǔn)面為基準(zhǔn)。小頭及耳部端面加輔助支承后，壓緊工件。粗鏜大頭孔至φ88mm， T612 專(zhuān)用夾具 9 精鏜 以大頭孔基準(zhǔn)面為基準(zhǔn)。小頭及耳部端面加輔助支承后，壓緊工件。精鏜大頭孔至φ90H6mm T612 專(zhuān)用夾具 10 劃線(xiàn) 以大頭毛坯孔為基準(zhǔn)，兼顧連桿外形情況，劃兩孔徑的加工線(xiàn) 11 鉆 以大頭孔基準(zhǔn)面和大頭孔內(nèi)孔面為基準(zhǔn)。小頭及耳部端面加輔助支承后，壓緊工件。鉆小頭孔至φ29mm、側(cè)耳孔至φ19mm Z3050 專(zhuān)用夾具 12 粗鏜 粗鏜小頭孔和側(cè)耳孔，其中小頭孔尺寸至φ33mm耳部孔尺寸至φ24mm T612 專(zhuān)用夾具 13 精鏜 以大頭孔基準(zhǔn)面和大頭孔內(nèi)孔面為基準(zhǔn)。小頭及耳部端面加輔助支承后，重新裝夾壓緊工件。精鏜兩孔至圖樣要求尺寸。其中小頭孔φ35H6 mm，保證中心距為270±0.1mm，耳部孔φ25H6mm，保證與大頭孔中心距為95mm T612 專(zhuān)用夾具 續(xù) 表5 工序號(hào) 工序名稱(chēng) 工序內(nèi)容 工藝裝備 14 倒角 對(duì)大頭孔倒角° 專(zhuān)用夾具 15 鉗 修鈍各處尖棱，去毛刺 16 檢驗(yàn) 檢查各部尺寸及精度 17 檢驗(yàn) 探傷檢查，無(wú)損探傷，檢查零件有無(wú)裂紋，夾渣等 磁力探傷儀 18 入庫(kù) 油封入庫(kù) I 拖拉機(jī) LT 三孔連桿體數(shù)控工藝及編程設(shè)計(jì) 摘 要 連桿是很多機(jī)械中的主要部件之一，例如在汽車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)中有重要的 作用。本設(shè)計(jì)主要介紹了普通連桿的加工工藝及其夾具設(shè)計(jì)。本設(shè)計(jì)主 要內(nèi)容有普通連桿的作用、選材、毛坯的制造方法、連桿的技術(shù)要求、 加工工藝路線(xiàn)的制定、加工設(shè)備的選擇，刀具、量具，切削用量的選擇 計(jì)算等，并設(shè)計(jì)出一套加工連桿的的專(zhuān)用夾具，最終達(dá)到零件的技術(shù)要 求。通過(guò)制定連桿加工工和設(shè)計(jì)夾具為工人加工連桿提供了依據(jù)。而我 要設(shè)計(jì)的三孔連桿工藝規(guī)程的設(shè)計(jì)是從零件圖開(kāi)始對(duì)零件的加工工藝進(jìn) 行了分析，并通過(guò)查表、計(jì)算對(duì)毛坯材料、制造方法等進(jìn)行選擇確定。 然后根據(jù)定位基準(zhǔn)的選擇原則和所要求的加工精度，確定加工基準(zhǔn)和加 工方法。并最終確定加工工藝路線(xiàn)。參閱有關(guān)技術(shù)手冊(cè)計(jì)算確定三孔連 桿的機(jī)械加工余量、工序尺寸和毛坯尺寸并繪制出了毛坯圖，計(jì)算其相 關(guān)加工工序的切削用量并制作了加工工序卡片。最后，確定加工機(jī)床和 工藝裝備，并對(duì)專(zhuān)用夾具進(jìn)行設(shè)計(jì)。 關(guān)鍵詞：三孔連桿；加工工藝；工裝設(shè)計(jì) II Abstract The connecting rod is one of the main parts of car engines, and it plays an important role in the car engines. The text mainly tells us the processing technology and the design of clamping device of vehicle engine connecting rod. The text include the function, selecting the material, the method of manufacturing the rough, the technical requirements, designing the processing route, selecting the equipments, the tools, the measuring instruments, calculating the cutting dosages, and then design the clamping device of vehicle engine connecting rod. At last, it can meet the technical requirements of the connecting rod. It can provide the basis to the workers according to formulating the processing technology and designing clamping device of vehicle engine connecting rod. From the start of the work diagram, the work of the processing was analysed. Through the look-up table and calculation ,blank materials, manufacturing methods was selected.The base was choice. Then according to the principle of datum reference and requirement of design precision,we determined the processing standards and processing method,and ultimately determine processing route. Refer to the related technical manuals,machining allowance, procedure sizes and blank dimension was determined, blank drawing was drawn. Then, calculate cutting dosages of the related processes and make proces sheets. Finally, chose the processing machine and process equipment and design special fixure. Key words: Three holes connecting rod; processing technology; jig design III 目 錄 摘 要 ............................................................I ABSTRACT ............................................................II 第一章 引 言 .......................................................1 第二章 三孔連桿的設(shè)計(jì) ................................................2 2.1 三孔連桿零件圖介紹 .............................................2 2.2 零件的工藝分析 .................................................3 2.3 毛坯的選擇 .....................................................3 2.3.1 選擇毛坯時(shí)應(yīng)考慮的因素 .....................................4 2.4 選擇毛坯 .......................................................4 2.5 確定毛坯的制造流程，確定毛坯的形狀 ..............................5 2.6 確定毛坯的尺寸公差和機(jī)械加工余量 ...............................6 2.7 繪制鍛件毛坯簡(jiǎn)圖 ................................................8 第三章 機(jī)械加工工藝規(guī)程的制定 .......................................8 3.1 定位基準(zhǔn)的選擇 .................................................8 3.1.1 粗基準(zhǔn)的選擇 ...............................................9 3.1.2 精基準(zhǔn)的選擇 ..............................................10 3.2 零件表面加工方法的選擇 ........................................12 3.3 加工順序的安排 ................................................13 3.3.1 工序安排需遵循的原則 ......................................13 3.3.2 加工階段的劃分 ............................................14 3.3.3 工序順序的安排 ............................................14 3.3.4 確定工藝路線(xiàn) ..............................................15 3.4 加工余量、工序尺寸的確定 ......................................16 3.4.1 加工余量與工序余量 ........................................16 3.4.2 加工余量與工序尺寸的確定 ..................................17 3.5 切削用量的確定、基本時(shí)間的計(jì)算 .................................18 3.5.1 工序 6 ....................................................18 IV 3.5.2 工序 13 ...................................................20 3.6 機(jī)床工藝裝備的確定 ............................................21 3.7 機(jī)床設(shè)備的選擇 ................................................21 3.8 工藝裝備的選擇 .................................................22 3.8.1 夾具的選擇 ................................................22 3.8.2 刀具的選擇 ................................................23 3.8.3 量具的選擇 ................................................23 第四章 UG 造型編程及加工 .............................................23 4.1 三維造型 .......................................................23 4.2 數(shù)控加工編程 .................................................28 4.2.1 連桿的凹槽的數(shù)控加工編程 ...................................28 設(shè)計(jì)結(jié)語(yǔ) ............................................................32 致 謝 ...........................................................34 參考文獻(xiàn) ............................................................35 1 第一章 引 言 在當(dāng)代機(jī)械制造工業(yè)正以迅猛的步伐邁向 21 世紀(jì)，加工方法和制造工藝進(jìn) 一步完善與開(kāi)拓，在傳統(tǒng)的切削、磨削技術(shù)不斷發(fā)展，上升到新的高度的同時(shí)， 各種特種方法也在不斷出現(xiàn)，開(kāi)拓出新的工藝可能性，達(dá)到新的技術(shù)水平，并在 生產(chǎn)中發(fā)揮重要作用；加工技術(shù)向高精度發(fā)展，出現(xiàn)了所謂的“精密工程” 、 “納 米技術(shù)” 。制造技術(shù)向自動(dòng)化方向發(fā)展，正沿著數(shù)控技術(shù)、柔性制造系統(tǒng)及計(jì) 算機(jī)集成制造系統(tǒng)的臺(tái)階向上攀登 1。 隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，人們生活水平的提高，汽車(chē)成為越來(lái)越重要的交通工具， 尤其是加入世貿(mào)以來(lái)，我國(guó)的汽車(chē)工業(yè)得到了迅速的發(fā)展，汽車(chē)工業(yè)已經(jīng)成為國(guó) 民經(jīng)濟(jì)的重要組成部分。發(fā)動(dòng)機(jī)是給汽車(chē)提供動(dòng)力的部件，發(fā)動(dòng)機(jī)對(duì)汽車(chē)而言非 常重要，然而連桿是汽車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)中的主要傳動(dòng)件之一，連桿的制造對(duì)汽車(chē)行業(yè)有 很重要的作用，因此對(duì)連桿制定出一套合理的加工工藝方案以及設(shè)計(jì)出連桿加工 的專(zhuān)用夾具十分有必要。 題目所給定的零件是一個(gè)三孔連桿，連桿的作用是將活塞的往復(fù)運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)變?yōu)?曲軸的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，并把作用在活塞組上的燃?xì)鈮毫鹘o曲軸。所以，連桿除上下 運(yùn)動(dòng)外，還左右擺動(dòng)作復(fù)雜的平面運(yùn)動(dòng)。連桿工作時(shí)，主要承受氣體壓力和往復(fù) 慣性力所產(chǎn)生的交變載荷，要求它應(yīng)有足夠的疲勞強(qiáng)度和結(jié)構(gòu)剛度。同時(shí)，由于 連桿既是傳力零件，又是運(yùn)動(dòng)件，不能單靠加大連桿尺寸來(lái)提高其承載能力，須 綜合材料選用、結(jié)構(gòu)設(shè)備。下面就對(duì)三孔連桿的加工工藝及工裝設(shè)計(jì)進(jìn)行分析。 2 第二章 三孔連桿的設(shè)計(jì) 2.1 三孔連桿零件圖介紹 三孔連桿的零件圖如圖 1 所示。經(jīng)檢查之后，視圖足夠并正確，所需要的尺 寸、公差、表面粗糙度、和技術(shù)要求全部齊全、合理，而且零件的表面質(zhì)量、表 面精度和技術(shù)要求在現(xiàn)有的技術(shù)條件和生產(chǎn)條件下能夠達(dá)到。 圖 2-1 三孔連桿零件圖 3 2-2 三維零件圖 2.2 零件的工藝分析 參考機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)中的零件的工藝分析方法，對(duì)三孔連桿的工藝進(jìn)行分 析 (1)銑平面后，立即確定大頭孔平面為以下各序加工的主基準(zhǔn)面，這樣可確保 加工質(zhì)量的穩(wěn)定。 (2)銑平面時(shí)，應(yīng)保證小頭孔及耳部孔平面厚度與大頭孔平面厚度的對(duì)稱(chēng)性。 (3)由于連桿三個(gè)孔平面厚度不一致，因此，加工中要注意合理布置輔助支承 及應(yīng)用。 (4)連桿平面加工也可以分為粗、精兩序，這樣可更好的保證三個(gè)平面相互位 置及尺寸精度。 (5)粗、精鏜三孔也可改用專(zhuān)用工裝或組合夾具裝夾。 (6)當(dāng)加工連桿尺寸較小時(shí)，粗、精加工三孔也可采用鏜削加工方法。三孔的 精度要求較高，可以分為粗、精兩工序。 (7)連桿三孔平行度的檢驗(yàn)；連桿三孔圓柱度的檢驗(yàn)。 2.3 毛坯的選擇 連桿是發(fā)動(dòng)機(jī)的五大主關(guān)件之一，其在發(fā)動(dòng)機(jī)中的地位是顯而易見(jiàn)。它是發(fā) 動(dòng)機(jī)傳遞動(dòng)力的主要運(yùn)動(dòng)件， 在機(jī)體中做復(fù)雜的平面運(yùn)動(dòng)，連桿小頭隨活塞作 4 上下往復(fù)運(yùn)動(dòng)連桿大頭隨曲軸作高速回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)連桿桿身在大、小頭孔運(yùn)動(dòng)的合成 下作復(fù)雜的擺動(dòng)。連桿在承受往復(fù)的慣性力之外， 還要承受高壓氣體的壓力， 在氣體的壓力和慣性力合成下形成交變載荷， 這就要求連桿具有耐疲勞、抗沖 擊， 并具備足夠的強(qiáng)度、剛度和較好的韌性。在今天隨著汽車(chē)工業(yè)的高速發(fā)展， “ 小體積、大功率、低油耗的高性能發(fā)動(dòng)機(jī)對(duì)連桿提出更新、更高的要求作為 高速運(yùn)動(dòng)件重量要輕， 減小慣性力， 降低能耗和噪聲強(qiáng)度、剛度要高， 并具 有較高的韌性連桿比要大， 連桿要短。這也就意味著對(duì)連桿的設(shè)計(jì)和加工有更 高的要求。 2.3.1 選擇毛坯時(shí)應(yīng)考慮的因素 在選擇毛坯的時(shí)候應(yīng)考慮以下因素 4： (1)毛坯的種類(lèi)和特點(diǎn)，設(shè)計(jì)圖紙規(guī)定的材料和機(jī)械性能；零件結(jié)構(gòu)形狀和外 形尺寸；不同的毛坯的制造方法對(duì)結(jié)構(gòu)和尺寸有特定的要求；企業(yè)現(xiàn)有的生產(chǎn)條 件；新工藝，新材料新技術(shù)的應(yīng)用。 (2)毛坯結(jié)構(gòu)形狀和尺寸，毛坯形狀應(yīng)力求接近零件形狀，以減少機(jī)械加工勞 動(dòng)量。毛坯尺寸是在原有零件尺寸基礎(chǔ)上，考慮后續(xù)加工切除余量確定。毛坯形 狀也有幾種特殊情況。如尺寸小而薄的零件，多個(gè)工件連在一起由一個(gè)毛坯制造 出；某些零件如車(chē)床開(kāi)合螺母外殼，兩件合為一個(gè)毛坯，加工至一個(gè)階段后再切 開(kāi)；為加工時(shí)安裝方便，毛坯上留有工藝搭子。 (3)毛坯制造精度，毛坯制造精度高，材料利用率高，后續(xù)加工費(fèi)用低，但相 應(yīng)設(shè)備投入大。因此，確定毛坯制造精度時(shí)，需要綜合考慮毛坯制造成本和后續(xù) 加工成本。 2.4 選擇毛坯 連桿連接活塞和曲軸，其作用是將活塞的往復(fù)運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換成曲軸的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)， 并把作用在活塞上的力傳給曲軸以輸出去功率。連桿在工作中，除承受燃燒室內(nèi) 燃?xì)猱a(chǎn)生的壓力以外，還要承受縱向和橫向的慣性力。因此，連桿在一個(gè)很復(fù)雜 的應(yīng)力狀態(tài)下工作，它既承受交變的拉應(yīng)力，又承受彎曲應(yīng)力，其主要失效形式 是疲勞斷裂和過(guò)量變形。連桿的功能工作條件要求連桿具有較高的工作強(qiáng)度和抗 疲勞性能；有要求具有足夠的剛度和韌性。因此，連桿材料一般采用 45 鋼， 5 40Cr 或 40MnB 等調(diào)制鋼。調(diào)制鋼是指經(jīng)調(diào)制處理后使用的結(jié)構(gòu)鋼 5，經(jīng)過(guò)調(diào)質(zhì) 處理后鋼的組織為回火索氏體，具有良好的綜合力學(xué)性能，即強(qiáng)度高，韌性好。 合金調(diào)質(zhì)鋼的合金元素，主要作用是提高剛的滲透性和保證良好的強(qiáng)度和韌性。 鋼經(jīng)調(diào)質(zhì)后的力學(xué)性能與其滲透性有密切關(guān)系。滲透性差的鋼，由于淬不透，在 整個(gè)截面上得不到均勻一致的力學(xué)性能，沒(méi)有滲透的部位強(qiáng)度低，韌性差。所以 滲透性是調(diào)質(zhì)鋼的一個(gè)重要性能。Cr、Ni、Mn、 Si、B 等元素均能提高鋼的淬透 性。綜合各方面的考慮從本設(shè)計(jì)的三孔連桿采用 45 鋼。 鋼制零件在結(jié)構(gòu)不雜不復(fù)雜及機(jī)械性能要求不太高的情況下，用型材毛坯， 否則可用鍛造毛坯，由于三孔連桿機(jī)械性能要求較高因此可采用鍛造毛坯，鍛造 分為模鍛和自由鍛，自由鍛是將加熱好的金屬坯料放在鍛造設(shè)備的上，下砥鐵之 間，施加沖擊力或壓力，直接使坯料產(chǎn)生塑性變形，從而獲得所需鍛件的一種加 工方法.自由鍛由于鍛件形狀簡(jiǎn)單，操作靈活，適用于單件，小批量及重型鍛件的 生產(chǎn)，但是自由鍛生產(chǎn)效率低，勞動(dòng)強(qiáng)度大，僅用于修配或簡(jiǎn)單，小型，小批鍛 件的生產(chǎn)，模鍛全稱(chēng)為模型鍛造，將加熱后的坯料放置在固定于模鍛設(shè)備上的鍛 模內(nèi)鍛造成形的。與自由鍛相比，模鍛的優(yōu)點(diǎn)是：生產(chǎn)效率高、鍛件尺寸精度高、 表面粗糙度低、材料利用率高，能鍛制形狀較復(fù)雜的鍛件，操作簡(jiǎn)單，易實(shí)現(xiàn)機(jī) 械化等。非常適用于中小型零件的成批大量生產(chǎn)。本設(shè)計(jì)中零件年產(chǎn)已達(dá)到了中 批量生產(chǎn)的水平，而且零件的輪廓尺寸不大，故可采用模鍛成型。這對(duì)于提高生 產(chǎn)率，保證加工質(zhì)量也是有利的 7。 2.5 確定毛坯的制造流程，確定毛坯的形狀 由于三孔連桿的長(zhǎng)度明顯大于其寬度和高度，鍛造過(guò)程中錘擊方向應(yīng)垂直于 鍛件的軸線(xiàn)，終鍛時(shí)金屬沿高度和寬度方向流動(dòng)，而長(zhǎng)度方向流動(dòng)不顯著，因此 常選用拔長(zhǎng)、滾壓、彎曲、預(yù)鍛和終鍛等工步。 模鍛結(jié)束之后，需對(duì)毛坯進(jìn)行休整和后續(xù)處理，處理步驟為： (1)切邊和沖孔，模鍛件一般都帶有飛邊和連皮，需在壓力機(jī)上的切邊模和沖 孔模上將其切去。 (2)校正，在切邊和其他工序中都可能引起鍛件的變形，應(yīng)進(jìn)行校正，大中型 鍛件在熱態(tài)下校正，小鍛件亦可在冷態(tài)下校正，也可在終鍛?；蛘邔?zhuān)門(mén)的校正模 具中進(jìn)行。由于三孔連桿屬小型鍛件，選擇在冷態(tài)下校正。 6 (3)熱處理和時(shí)效處理，對(duì)模鍛之后的毛坯進(jìn)行熱處理，消除毛坯的過(guò)熱組織 和冷變形強(qiáng)化組織，使毛坯具有所需的力學(xué)性能，一般采用正火或退火。然后對(duì) 毛坯進(jìn)行時(shí)效處理，消除其內(nèi)應(yīng)力。 (4)清理，為了提高模鍛件的表面質(zhì)量，改善切削加工性能，需進(jìn)行表面處理， 去除在生產(chǎn)過(guò)程中產(chǎn)生的氧化皮，所站油污及其他表面缺陷等。 通過(guò)以上分析可以最后確定本設(shè)計(jì)中三孔連桿毛坯的選擇方案，可以將毛坯 的選擇列表，如表 3-1 所示。 表 2-1 毛坯的選擇 2.6 確定毛坯的尺寸公差和機(jī)械加工余量 (1)公差等級(jí) 由三孔連桿的功用和技術(shù)要求，確定該零件的公差等級(jí)為普通級(jí) (2)鍛件的質(zhì)量 初步估計(jì)機(jī)械加工后的三孔連桿質(zhì)量為 4kg，機(jī)械加工前的三孔連桿質(zhì)量為 6kg。 (3)鍛件形狀復(fù)雜系數(shù) S = mt/mN 其中： mt鍛件重量 mN鍛件外廓包容體重量 對(duì)于非圓形鍛件 mN =lbh 是鍛件的材料密度，這里取 7.8 kg/mm3610 S = m /m =6kg/ (351mm 164mm 35mm 7.8 )0.38tN 610 生產(chǎn)類(lèi)型 材料 形狀復(fù)雜程度 尺寸大小 后續(xù)處理 制造方法 毛坯 中批生產(chǎn) 45 鋼 較復(fù)雜 小型零件 熱處理、時(shí) 效處理 模鍛 7 由于 0.38 介于 0.32 和 0.63 之間，故該零件形狀復(fù)雜系數(shù)屬于 S 級(jí) 11。2 (4)鍛件的材質(zhì)系數(shù) M 由于鍛件材質(zhì)是 45 鋼，45 鋼屬于含碳的質(zhì)量分?jǐn)?shù)小于 0.65%的碳素鋼；所 以鍛件的材質(zhì)系數(shù)為 M1 級(jí) 11。 (5)零件的表面粗糙度 由零件圖可知，該零件各個(gè)表面加工表面的粗糙度 均大于等于 1.6m。aR 根據(jù)上述諸因素，可查表確定該鍛件的尺寸公差和機(jī)械加工余量，所得結(jié)果 列表，如表 3-2 所示。 表 2-2 三孔連桿鍛造毛坯尺寸公差及加工余量 鍛件重量/kg 包容體重量/kg 形狀復(fù)雜系數(shù) 材質(zhì)系數(shù) 公差等級(jí) 6 15.75 S 2M1普通級(jí) 項(xiàng)目/mm 機(jī)械加工余量 /mm 尺寸公差/mm 厚度 50 2 2.5 .7180 厚度 35 2 2.5 . 厚度 20 2 2.2 .5170 孔徑 90 2.5 2.8 .9 孔徑 35 2.0 2.5 .7180 孔徑 25 2.0 2.2 .57 8 2.7 繪制鍛件毛坯簡(jiǎn)圖 由表所得結(jié)果，繪制毛坯簡(jiǎn)圖，見(jiàn)附圖 2。 第三章 機(jī)械加工工藝規(guī)程的制定 該三孔連桿要求中批生產(chǎn)，另外再根據(jù)三孔連桿的零件圖及其結(jié)構(gòu)尺寸，可 以設(shè)計(jì)出一套三孔連桿的機(jī)械加工工藝路線(xiàn)，方便為今后的加工生產(chǎn)提供依據(jù)。 三孔連桿的加工工藝路線(xiàn)可以大致歸納如下：毛坯鍛造及熱處理-定位基準(zhǔn)的選擇 --三孔端面加工 --三孔加工 -終結(jié)檢驗(yàn)。下面分別就三孔連桿加工工藝中幾方面的 問(wèn)題進(jìn)行分析。 3.1 定位基準(zhǔn)的選擇 所謂基準(zhǔn)，就是零件上用來(lái)確定其他點(diǎn)、線(xiàn)、面的位置的那些點(diǎn)、線(xiàn)、面。 9 根據(jù)基準(zhǔn)功用的不同，又可以分為設(shè)計(jì)基準(zhǔn)和工藝基準(zhǔn)兩大類(lèi) 1、8 。 零件圖樣上所采用的基準(zhǔn)，稱(chēng)為設(shè)計(jì)基準(zhǔn)。這是從零件的工作條件、性能要 求出發(fā)，適當(dāng)考慮加工工藝性而選定的。在零件圖上可以有一個(gè)也可以有多個(gè)設(shè) 計(jì)基準(zhǔn)。在本設(shè)計(jì)中的三孔連桿小孔和耳部孔的設(shè)計(jì)基準(zhǔn)是大孔中心線(xiàn)。 零件在加工工藝過(guò)程中所采用的基準(zhǔn)稱(chēng)為工藝基準(zhǔn)。定位基準(zhǔn)是工藝基準(zhǔn)中 的一種，而定位基準(zhǔn)是獲得尺寸的直接基準(zhǔn)，占有很重要的地位。定位基準(zhǔn)還可 進(jìn)一步分為：粗基準(zhǔn)、精基準(zhǔn)，另外還有附加基準(zhǔn)。合理選擇定位基準(zhǔn)對(duì)保證加 工精度和確定加工順序都有決定性的影響。因此，它是制定工藝規(guī)程時(shí)要解決的 主要問(wèn)題?；鶞?zhǔn)的選擇實(shí)際上就是基面的選擇問(wèn)題，在第一道工序中，只能使用 毛坯的表面來(lái)定位，這種定位基面就是粗基面（或稱(chēng)毛基面） 。在以后的各工序 的加工中，可以采用已經(jīng)切削加工過(guò)的表面作為定位基準(zhǔn)，這種定位基面就稱(chēng)為 精基面（或稱(chēng)光基面） 。在本設(shè)計(jì)機(jī)械加工工藝規(guī)程設(shè)計(jì)先對(duì)定位粗基準(zhǔn)和精基 準(zhǔn)進(jìn)行了確定，下面分別就本設(shè)計(jì)中三孔連桿的粗基準(zhǔn)和精基準(zhǔn)的選擇進(jìn)行討論。 3.1.1 粗基準(zhǔn)的選擇 粗基準(zhǔn)的選擇主要影響加工表面與不加工表面的相互位置精度，以及影響加 工表面的余量分配。粗基準(zhǔn)的選擇有一定的原則，其基本原則如下所述： (1)保證相互位置要求的原則 如果必須保證工件上加工面與不加工面的相互位置要求，則應(yīng)以不加工面作 為粗基準(zhǔn)。 (2)保證加工表面加工余量合理分配的原則 如果必須首先保證工件某重要表面的余量均勻，應(yīng)選擇該表面的毛坯面為粗 基準(zhǔn)。 (3)便于工件裝夾的原則 選擇粗基準(zhǔn)時(shí)，必須考慮定位準(zhǔn)確，夾緊可靠及夾具結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、操作方便等 的問(wèn)題。為保證定位準(zhǔn)確，夾緊可靠，要求選用的粗基準(zhǔn)盡可能平整、光潔和有 足夠大的尺寸，不允許有鍛造飛邊、鑄造澆、冒口或其它缺陷。 (4)粗基準(zhǔn)一般不得重復(fù)使用的原則 如果能使用精基準(zhǔn)定位，則粗基準(zhǔn)一般不應(yīng)被重復(fù)使用。這是因?yàn)槿裘鞯? 10 定位面很粗糙，在兩次裝夾中重復(fù)使用同一基準(zhǔn)，就會(huì)造成相當(dāng)大的定位誤差。 上述選擇粗基準(zhǔn)的四條原則，每一原則都只能說(shuō)明一個(gè)方面的問(wèn)題。在實(shí)際 應(yīng)用中有時(shí)可以兼顧這四條原則，而夾具裝夾則不能同時(shí)兼顧，這就要根據(jù)具體 情況抓住主要矛盾，解決主要問(wèn)題。 在本設(shè)計(jì)的三孔連桿中，綜合考慮以上原則，在端面的加工時(shí)可選擇大頭孔 為粗基準(zhǔn)，在保證垂直度的情況下，通過(guò)劃線(xiàn)找正裝夾的方法，銑削大頭孔端面 （作為后續(xù)工序的精基準(zhǔn)） 、小頭孔端面、側(cè)耳孔端面。在鉆削加工小孔和側(cè)耳 孔時(shí)需要以大頭孔作為粗基準(zhǔn)，來(lái)確定另外兩孔的軸線(xiàn)位置，鉆小頭孔至 29mm、耳部孔至 19mm。 由以上的分析可以將三孔連桿機(jī)械加工中粗基準(zhǔn)的選擇列表，如表 3-3 所示。 表 3-3 粗基準(zhǔn)的選擇 粗基準(zhǔn)定位面 大頭孔端面 大頭孔端面和內(nèi)徑面 粗加工面及加工內(nèi) 容 銑大頭孔端面、小孔和側(cè)耳孔的端 面 鉆小頭孔至 29mm、耳部孔至 19mm 3.1.2 精基準(zhǔn)的選擇 在選擇精基準(zhǔn)時(shí)要考慮的主要問(wèn)題是如何保證技術(shù)設(shè)計(jì)要求的實(shí)現(xiàn)以及裝夾 準(zhǔn)確、可靠、方便。精基準(zhǔn)的選擇也有一定的原則，其基本原則如下所述： （1）基準(zhǔn)重合原則 應(yīng)盡可能選擇被加工表面的設(shè)計(jì)基準(zhǔn)為精基準(zhǔn)。這稱(chēng)之為基準(zhǔn)重合原則。 （2）統(tǒng)一基準(zhǔn)原則 當(dāng)工件以某一精基準(zhǔn)定位，可以比較方便的加工大多數(shù)其他表面，則應(yīng)盡早 地把這個(gè)基準(zhǔn)面加工出來(lái)，并達(dá)到一定精度，以后工序均以它為精基準(zhǔn)加工其他 表面。這稱(chēng)之為統(tǒng)一基準(zhǔn)原則。 （3）互為基準(zhǔn)原則 某些位置度要求很高的表面，常采用互為基準(zhǔn)反復(fù)加工的辦法來(lái)達(dá)到位置度 要求。這稱(chēng)之為互為基準(zhǔn)原則。 旨在減小表面粗糙度，減小加工余量和保證加工余量均勻的工序，常以加工 面本身為基準(zhǔn)進(jìn)行加工，稱(chēng)為自為基準(zhǔn)原則。 11 （5）便于裝夾原則 所選擇的精基準(zhǔn)，應(yīng)保證定位準(zhǔn)確、可靠，夾緊機(jī)構(gòu)簡(jiǎn)單，操作方便，這稱(chēng) 為便于裝夾原則。 另外，選擇精基準(zhǔn)時(shí)也應(yīng)考慮要便于工件加工，并能使夾具結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單。 本設(shè)計(jì)的三孔連桿中，綜合考慮以上原則，并確定大頭孔端平面為以下各序 加工的主基準(zhǔn)面作標(biāo)記（下稱(chēng)大頭孔基準(zhǔn)面） 。 以大頭孔基準(zhǔn)面為基準(zhǔn)，小頭、耳部及桿身加輔助支承，壓緊工件，銑另 一側(cè)端平面，大頭厚為 50mm，小頭厚 35mm。 以大頭孔基準(zhǔn)面為基準(zhǔn)。按大、小頭中心連線(xiàn)找正，壓緊大頭，銑耳部?jī)?側(cè)平面，保尺寸高為 52mm，厚為 20mm。 粗鏜大頭孔時(shí)，以大頭孔基準(zhǔn)面為基準(zhǔn)。小頭及耳部端面加輔助支承后， 壓緊工件。粗鏜大頭孔至 88mm。 精鏜大頭孔時(shí)，以大頭孔基準(zhǔn)面為基準(zhǔn)。小頭及耳部端面加輔助支承后， 壓緊工件。精鏜大頭孔至 90H6mm。 粗鏜小頭孔和側(cè)耳孔時(shí)，以大頭孔基準(zhǔn)面和大頭孔軸線(xiàn)為基準(zhǔn)。小頭及耳 部端面加輔助支承后，壓緊工件。粗鏜小頭孔尺寸至 33mm。耳部孔尺寸至 24mm， 然后以大頭孔基準(zhǔn)面和大頭孔軸線(xiàn)為精基準(zhǔn)，精鏜小頭孔至 330.2mm， 保證中心距為 2700.1mm，鏜耳部孔 25H625H6 mm，保證與大頭孔中心距013. 為 950.1mm。 由以上的分析可以將三孔連桿機(jī)械加工中精基準(zhǔn)的選擇列表，如表 3-4 所示。 表 3-4 精基準(zhǔn)的選擇 精基面 大頭孔端平面 大頭孔基準(zhǔn) 面 大頭孔基準(zhǔn)面 大頭孔基 準(zhǔn)面 大頭孔基準(zhǔn)面和大 頭孔軸線(xiàn) 12 加工面 及加工 內(nèi)容 小頭、耳部及桿 身加輔助支承， 壓緊工件，銑另 一側(cè)端平面，大 頭厚為 50mm，小 頭厚 35mm。 壓緊大頭， 銑耳部?jī)蓚?cè) 平面，保證 尺寸高為 52mm，厚為 20mm。 粗鏜三孔，其中 大頭孔尺寸至 88mm，小頭孔 尺寸至 33mm 耳 部孔尺寸至 24mm， 精鏜大孔 至圖樣要 求尺寸 90H6mm 鏜小頭孔，保證中 心距為 270mm，鏜耳 部孔 25H6mm，保 證與大頭孔中心距 為 950.1mm。 3.2 零件表面加工方法的選擇 工件上的加工表面往往需要通過(guò)粗加工、半精加工、精加工等才能逐步達(dá)到 加工質(zhì)量要求。因此一般在選擇表面加工方法時(shí)，先根據(jù)零件表面的加工精度和 表面粗糙度要求，選定加工方法，然后再確定精加工前的準(zhǔn)備工序的加工方法， 即確定加工方案。由于獲得同一精度和同一粗糙度的方案有好幾種，選擇時(shí)還要 考慮生產(chǎn)率和經(jīng)濟(jì)性，考慮零件的結(jié)構(gòu)形狀、尺寸大小、材料和熱處理要求及工 廠的生產(chǎn)條件等 15。選擇零件表面加工方法時(shí)要考慮以下因素：經(jīng)濟(jì)精度與經(jīng)濟(jì) 粗糙度；零件結(jié)構(gòu)形狀和尺寸大??；零件的材料及熱處理要求；生產(chǎn)率和經(jīng)濟(jì)性。 本設(shè)計(jì)中的三孔連桿零件的加工面有大頭孔端面、小頭孔端面、耳部?jī)蓚?cè)平 面、大頭孔內(nèi)壁、小頭孔內(nèi)壁、側(cè)耳孔內(nèi)壁。材料為 45 鋼，通過(guò)查閱典型表面 加工的經(jīng)濟(jì)精度和表面粗糙度表 16，可以針對(duì)零件的實(shí)際生產(chǎn)加工要求來(lái)分析確 定，現(xiàn)針對(duì)三孔連桿各個(gè)表面的加工方法進(jìn)行如下分析確定： （1）大頭孔端面、小頭孔端面、耳部?jī)蓚?cè)平面：粗銑半精銑 該三孔連桿材料為 45 鋼，大頭孔端面、小頭孔端面、耳部?jī)蓚?cè)平面的粗糙 度要求都是 6.3m，經(jīng)濟(jì)精度為 IT8，只進(jìn)行粗銑加工無(wú)法滿(mǎn)足要求，故需要aR 在粗銑加工后再進(jìn)行精銑加工。 （2）大頭孔內(nèi)壁：粗鏜精鏜 大頭孔已經(jīng)鍛造出，粗糙度要求是 1.6m，經(jīng)濟(jì)精度為 IT8，若只采用粗aR 鏜則難以達(dá)到表面粗糙度要求，若采用粗鏜精鏜浮動(dòng)鏜完全沒(méi)有必要， 只會(huì)增加生產(chǎn)成本。 13 （3）小頭孔內(nèi)壁、側(cè)耳孔內(nèi)壁：鉆粗鏜精鏜 由于大頭孔和側(cè)耳孔早期沒(méi)有鍛造出，因此要額外增加一道鉆削工序，粗糙 度要求是 1.6m，經(jīng)濟(jì)精度為 IT8，因此后續(xù)加工工序的選擇和大頭孔內(nèi)壁相aR 同。 結(jié)合上述分析，零件各表面加工方法的選擇，如表 3-5 所示。 表 3-5 零件各表面加工方法的選擇 加工表面 加工方法 大頭孔端面 粗銑半精銑 小頭孔端面 粗銑半精銑 耳部?jī)蓚?cè)平面 粗銑半精銑 大頭孔內(nèi)壁 粗鏜精鏜 小頭孔內(nèi)壁 鉆粗鏜精鏜 側(cè)耳孔內(nèi)壁 鉆粗鏜精鏜 3.3 加工順序的安排 該零件有多個(gè)表面需要機(jī)械加工，這些表面不僅本身有一定的表面粗糙度和 尺寸精度要求，而且各表面間還有一定的位置要求。而為了滿(mǎn)足以上這些要求， 就需要合理安排各個(gè)表面的加工工序。 3.3.1 工序安排需遵循的原則 加工順序安排總的原則是前面的工序?yàn)楹罄m(xù)工序創(chuàng)造條件，并作好基本準(zhǔn)備。 機(jī)械加工順序的安排有如下原則 13： 先粗厚精，零件的加工一般應(yīng)劃分加工階段，先進(jìn)行粗加工，然后進(jìn)行半 精加工，最后是精加工和光加工，應(yīng)將粗精加工分開(kāi)進(jìn)行。 先主后次，先考慮主要表面的加工，后考慮次要表面的加工。主要表面加 工容易出廢品，應(yīng)放在前階段進(jìn)行，以減少工時(shí)的浪費(fèi)。次要表面一般加工余量 較小，加工比較方便，因此把次要表面加工穿插在各種加工階段中進(jìn)行，使加工 階段更明顯且能順利進(jìn)行，又能增加加工階段的時(shí)間間隔，可以有足夠的時(shí)間讓 殘余應(yīng)力重新分布并使其引起的變形充分表現(xiàn)，以便在后續(xù)工序中修正。 14 先面后孔，先加工平面，后加工孔。應(yīng)為平面一般面積比較大，輪廓平整， 先加工好平面，便于加工孔時(shí)的定位夾裝，利于保證孔與平面的位置精度，同時(shí) 也給孔的加工帶來(lái)方便，另外由于平面已加工好，對(duì)平面上的孔加工時(shí)，使刀具 的初始工作條件得到改善。 先基準(zhǔn)后其他，工藝路線(xiàn)開(kāi)始安排的加工面應(yīng)該是選擇定位基準(zhǔn)的精基準(zhǔn) 面，然后再以精基準(zhǔn)定位，加工其它表面。為保證一定的定位精度，當(dāng)加工面的 精度要求很高時(shí)，精加工前一般應(yīng)先精修一下精基準(zhǔn)。 3.3.2 加工階段的劃分 劃分加工階段可以達(dá)到以下目的 利于保證加工質(zhì)量。 便于合理的使用機(jī)床設(shè)備。 便于熱處理工序安排。 便于及時(shí)發(fā)現(xiàn)毛坯缺陷。 該三孔連桿加工質(zhì)量要求較高，可將加工階段劃分成粗加工、半精加工和精 加工三個(gè)階段。 在粗加工階段，首先將精基準(zhǔn)（大頭孔端平面）準(zhǔn)備好，使后續(xù)工序都可采 用精基準(zhǔn)定位加工，保證其他加工表面的精度要求；然后粗銑大頭孔另一側(cè)端面、 小頭孔兩側(cè)端面、耳部?jī)蓚?cè)平面。鉆小頭孔、側(cè)耳孔；粗鏜大頭孔、小頭孔和側(cè) 耳孔。在半精加工階段，完成粗銑大頭孔另一側(cè)端面、小頭孔兩側(cè)端面、耳部?jī)?側(cè)平面的半精鏜和大頭孔、小頭孔和側(cè)耳孔的半精鏜、精鏜。而在其精加工階段 主要是保證三個(gè)孔的端面和內(nèi)孔面的表面粗糙度及相互位置精度的要求。 3.3.3 工序順序的安排 （1）機(jī)械加工工序 遵循“先基準(zhǔn)后其他 ”的原則，首先加工精基準(zhǔn) 大頭孔端平面和大頭孔 內(nèi)表面 90H6 +0.016 0mm。 遵循“先粗后精 ”的原則，先安排粗加工工序，后安排精加工工序。 遵循“先面后孔 ”的原則，先加工大頭孔和小頭孔的兩側(cè)端面及側(cè)耳孔的兩 側(cè)平面，后加工三個(gè)孔。 15 （2）熱處理工序 模鍛成型后切邊，進(jìn)行正火處理，然后噴砂、去毛刺。 （3）輔助工藝 精加工之后安排去刺、修鈍各處尖棱探傷檢查，無(wú)損探傷，檢查零件有無(wú)裂 紋，夾渣等工序 3.3.4 確定工藝路線(xiàn) 在綜合考慮上述工序安排原則的基礎(chǔ)上，列表確定出工藝路線(xiàn)，如表 6 所示。 表 3-6 三孔連桿機(jī)械加工工藝過(guò)程卡 工序號(hào) 工序名稱(chēng) 工序內(nèi)容 工藝裝備 1 鍛 模鍛 2 熱處理 正火處理 3 噴砂 噴砂、去毛刺 4 劃線(xiàn) 劃桿身十字中心線(xiàn)及三孔端面加工線(xiàn) 5 銑 按所劃加工線(xiàn)找正，墊平，桿身加輔助支承，壓緊工件， 銑平面至劃線(xiàn)尺寸。并確定大頭孔平面為以下各序加工的 主基準(zhǔn)面作標(biāo)記（下稱(chēng)大頭孔基準(zhǔn)面） XD-40A 組合夾具 6 銑 以大頭孔基準(zhǔn)面為基準(zhǔn)。小頭、耳部及桿身加輔助支承， 壓緊工件，銑平面，大頭厚為 500.2mm，小頭厚 350.2mm XD-40A 組合夾具 7 銑 以大頭孔基準(zhǔn)面為基準(zhǔn)。按大、小頭中心連線(xiàn)找正，壓緊 大頭，銑耳部?jī)蓚?cè)平面，保尺寸高為 52mm，厚為 200.2mm X62W 組合夾具 8 粗鏜 以大頭孔基準(zhǔn)面為基準(zhǔn)。小頭及耳部端面加輔助支承后， 壓緊工件。粗鏜大頭孔至 88mm， T612 專(zhuān)用夾具 9 精鏜 以大頭孔基準(zhǔn)面為基準(zhǔn)。小頭及耳部端面加輔助支承后， 壓緊工件。精鏜大頭孔至 90H6 mm 016. T612專(zhuān)用夾具 10 劃線(xiàn) 以大頭毛坯孔為基準(zhǔn)，兼顧連桿外形情況，劃兩孔徑的加 16 工線(xiàn) 11 鉆 以大頭孔基準(zhǔn)面和大頭孔內(nèi)孔面為基準(zhǔn)。小頭及耳部端面 加輔助支承后，壓緊工件。鉆小頭孔至 29mm、側(cè)耳孔 至 19mm Z3050 專(zhuān)用夾具 12 粗鏜 粗鏜小頭孔和側(cè)耳孔，其中小頭孔尺寸至 33mm 耳部孔 尺寸至 24mm T612 專(zhuān)用夾具 13 精鏜 以大頭孔基準(zhǔn)面和大頭孔內(nèi)孔面為基準(zhǔn)。小頭及耳部端面 加輔助支承后，重新裝夾壓緊工件。精鏜兩孔至圖樣要求 尺寸。其中小頭孔 35H6 mm，保證中心距為 013. 2700.1mm，耳部孔 25H6 mm，保證與大頭孔中心 .0 距為 95 mm 10. T612專(zhuān)用夾具 續(xù) 表 5 工序號(hào) 工序名稱(chēng) 工序內(nèi)容 工藝裝備 14 倒角 對(duì)大頭孔倒角 4.0專(zhuān)用夾具 15 鉗 修鈍各處尖棱，去毛刺 16 檢驗(yàn) 檢查各部尺寸及精度 17 檢驗(yàn) 探傷檢查，無(wú)損探傷，檢查零件有無(wú)裂紋，夾渣等 磁力探傷儀 18 入庫(kù) 油封入庫(kù) 3.4 加工余量、工序尺寸的確定 3.4.1 加工余量與工序余量 加工余量是指加工過(guò)程中從被加工表面上切除的金屬層厚度 17。加工余量有 工序余量和和加工總余量（毛坯余量）兩種。工序余量是相鄰兩工序的工序尺寸 之差 。加工總余量是指從毛坯變?yōu)槌善返恼麄€(gè)加工過(guò)程中某表面切除的金屬層 總厚度，即毛坯尺寸與零件圖設(shè)計(jì)尺寸之差。顯然，某個(gè)表面加工總余量為該表 面工序余量之和，即每一工序所切除的金屬層厚度稱(chēng)為工序余量。另外工序余量 還可以定義為相鄰兩工序基本尺寸之差。由于加工表面形狀不同，加工余量又可 分為單邊余量和雙邊余量，零件非對(duì)稱(chēng)結(jié)構(gòu)的非對(duì)稱(chēng)表面，其加工余量一般為單 17 邊余量；零件對(duì)稱(chēng)結(jié)構(gòu)的對(duì)稱(chēng)表面，其加工余量為雙邊余量。在三孔連桿的機(jī)械 加工中，大頭孔端平面、小頭孔端面和耳部?jī)蓚?cè)平面是非對(duì)稱(chēng)結(jié)構(gòu)，故其加工余 量為單邊邊余量。三個(gè)孔是對(duì)稱(chēng)結(jié)構(gòu)，其加工余量是雙邊余量，工序余量主要受 第一道粗加工工序余量與毛坯制造精度的影響。 3.4.2 加工余量與工序尺寸的確定 確定加工余量的方法有計(jì)算法、查表法和經(jīng)驗(yàn)估計(jì)法等三種。三孔連桿 機(jī)械加工中加工余量可以通過(guò)查表法確定，然后可以計(jì)算出各加工工序基本 尺寸，可以通過(guò)查表 12計(jì)算得出三孔連桿機(jī)械加工余量及工序尺寸如表 3- 7。 表 3-7 三孔連桿的機(jī)械加工余量及工序尺寸 工序 工序內(nèi)容 單邊余量( ) 工序尺寸() 表面粗糙度(m) 粗銑大頭孔端面 1.5 112 12.5 5 粗銑小頭孔端面 1.5 50 12.5 半精銑大頭孔端面 0.5 112 6.3 6 半精銑小頭孔端面 0.5 50 6.3 續(xù) 表 6 工序 工序內(nèi)容 單邊余量( ) 工序尺寸() 表面粗糙度(m) 粗銑耳部?jī)蓚?cè)平面 1.25 52 5012.5 7 半精銑耳部?jī)蓚?cè)平面 0.75 52 50 6.3 粗鏜大頭孔 1.5 50 6.3 8 精鏜大頭孔 1.0 50 1.6 9 鉆小頭孔 14.5 35 6.3 10 鉆側(cè)耳孔 9.5 20 6.3 11 粗鏜小頭孔 2 35 6.3 18 粗鏜側(cè)耳孔 2.5 20 6.3 精鏜小頭孔 1.0 35 1.6 12 精鏜側(cè)耳孔 0.5 20 1.6 13 倒角 45.01.5 45.012.5 3.5 切削用量的確定、基本時(shí)間的計(jì)算 作為示例，只介紹 6、11 三道工序切削用量和時(shí)間定額的計(jì)算 3.5.1 工序 6 工序 6 是半精銑大頭孔端面和小頭孔端面，由于半精銑大頭孔端面和小頭孔 端面時(shí)，是在同一臺(tái)機(jī)床上經(jīng)過(guò)一次裝夾后完成的，因此他們的切削速度 和進(jìn)cv 給量 是一樣的，只有背吃刀量不同。查表 5-10319，選取銑刀為鑲齒套式面銑f 刀，材料為高速鋼， =125mm，L=40mm，z=10。機(jī)床選用 XD-40A 型銑床。0d （1）背吃刀量的確定 精銑大頭孔端面時(shí)背吃刀量 等于毛坯端面總余量減去粗加工工序的余量，1p 所以， =0.5。同理，精銑大頭孔端面時(shí)背吃刀量 =0.5。1p 2p （2）進(jìn)給量的確定 按機(jī)床功率為 5-10kW，工件 夾具系統(tǒng)剛度條件為中等剛度選取，查 5- 919可得每轉(zhuǎn)進(jìn)給量 =0.10mm/z，因此，每齒進(jìn)給量f zf = =0.01mm/zzf10. （3）銑削速度的計(jì)算和工作臺(tái)每分鐘進(jìn)給量 的確定fzM 根據(jù)表 217中的公式 19 (3-1)vpueyzxpm vvkafTqdC0cv 并且， =180， =715， =0.21， =0.1， =0.12， =0.3， =0，m=0.35TvCvqvvvv 計(jì)算得 =1.2m/sc 確定機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速 n: min/208i/1701rrdvnwc 根據(jù) XD-40A 型銑床主軸轉(zhuǎn)速表 5-7219，選擇 n=235r/min 所以，實(shí)際切削速度為 =81.2m/mincv 根據(jù) XD-40A 型銑床工作臺(tái)進(jìn)給量表 5-7319選擇 =75mm/minzfM （4）基本時(shí)間的計(jì)算 由銑削機(jī)動(dòng)時(shí)間計(jì)算公式 12查得端面銑刀銑平面的基本時(shí)間計(jì)算公式為： (3-2)Mzjf ll21T 其中： =1l )3((.500Cd ）（ .3.C0 52l 計(jì)算得到: =20sjT 通過(guò)以上對(duì)該加工工序切削用量及基本時(shí)間的分析計(jì)算，可將各工步的計(jì)算 結(jié)果列成表，工序 6 的切削用量及基本時(shí)間，如表 3-8 所示。 表 3-8 工序 7 的切削用量及基本時(shí)間 20 工步 ap/mm f/mmr-1 v/ms-1 n/rmin-1 Tj/min 半精銑大頭孔 端面 0.5 0.10 1.2 235 0.33 半精銑小頭孔 端面 0.5 0.10 1.2 235 0.33 3.5.2 工序 13 工序 13 是精鏜小頭孔和側(cè)耳孔，查表 11-1520，選取鏜刀為機(jī)卡單刃鏜刀， 材料為高速鋼，L=125mm ，d=10mm ，最小鏜孔直徑 D=13。鏜床選用 T612 型鏜 床。 背吃刀量的確定 精鏜小頭孔時(shí)背吃刀量 =1.0，精鏜側(cè)耳孔時(shí)背吃刀量 =0.5。1p2p 進(jìn)給量的確定，查 5-2912可得每轉(zhuǎn)進(jìn)給量 =0.50mm/zf 確定切削速度 ，查 5-2912可得初步確定切削速度 cv min/0vc 由此 選擇主軸轉(zhuǎn)速為 205min/.0182in/3520101 rrdnwc i/r 計(jì)算得到切削速度 i/.1vc 選擇主軸轉(zhuǎn)速為 320in/.025in/25002 rrdnw min/r 計(jì)算得到切削速度 mi/1.vc 基本時(shí)間 的計(jì)算，鏜削小頭孔 ，鏜刀選用主偏角 =90，查表jTl35rk 5-3912和 5-4012得： (3-3))2(tan1rpl 取 ； mm，取 ； ，取 。ml21532l 42lml53l43 21 mllL4523521 in.1i.0741 infTj 鏜削側(cè)耳孔 ，ml35 ，取 ； mm，取 ；)2(tan1rpll21532l 42l ，取 。l53l43mllL30420321 in8.i15.72 infTj 通過(guò)以上對(duì)該加工工序切削用量及基本時(shí)間的分析計(jì)算，可將各工步的計(jì)算 結(jié)果列成表，工序 11 的切削用量及基本時(shí)間，如表 3-9 所示。 表 3-9 工序 7 的切削用量及基本時(shí)間 工步 ap/mm f/mmr-1 v/mmm-1 n/rmin-1 Tj/min 精鏜小頭孔 1.0 0.50 22.5 205 1.2 精鏜側(cè)耳孔 0.5 0.50 25.1 320 0.8 3.6 機(jī)床工藝裝備的確定 在加工工序的設(shè)計(jì)過(guò)程中，需要正確的選擇機(jī)床和工藝裝備，并填入工藝過(guò) 程卡片中。合理選擇機(jī)床工藝裝備是保證零件的加工質(zhì)量、提高生產(chǎn)率和經(jīng)濟(jì)效 益的重要措施. 3.7 機(jī)床設(shè)備的選擇 機(jī)床是加工工件的主要生產(chǎn)工具，選擇時(shí)應(yīng)考慮以下幾個(gè)問(wèn)題： (1) 所選擇的機(jī)床應(yīng)與加工零件相適應(yīng)。即機(jī)床的精度應(yīng)與加工零件的技術(shù) 22 要求相適應(yīng)；機(jī)床的主要規(guī)格尺寸應(yīng)與加工零件的外輪廓尺寸相適應(yīng)；機(jī)床的生 產(chǎn)率應(yīng)與零件的生產(chǎn)綱領(lǐng)相適應(yīng)。 (2) 考慮生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)際情況。 (3) 考慮生產(chǎn)工藝技術(shù)的發(fā)展。綜合考慮上述因素，在選擇時(shí)應(yīng)充分利用現(xiàn) 有設(shè)備，并盡量采用國(guó)產(chǎn)機(jī)床。為現(xiàn)有設(shè)備的規(guī)格尺寸和實(shí)際精度不能滿(mǎn)足零件 的設(shè)計(jì)要求時(shí)，應(yīng)優(yōu)先考慮新技術(shù)、新工藝進(jìn)行設(shè)備改造，實(shí)施“以小干大” 、 “以粗干精”等行之有效的辦法。 在本設(shè)計(jì)中，銑削大頭孔和小頭孔端面是選用立式銑床 XD-40A 加工，這是 由于銑削大頭孔和小頭孔端面時(shí)，只需豎直方向進(jìn)給，而銑削側(cè)耳孔兩端面是選 用臥式銑床 X62 加工，水平方向需要進(jìn)給。 3.8 工藝裝備的選擇 3.8.1 夾具的選擇 各種機(jī)床上加工零件時(shí)所使用的裝夾工件的工藝裝備，稱(chēng)為機(jī)床夾具 22，如 車(chē)床上使用的三爪自定心卡盤(pán)、銑床上使用的虎口鉗等。其主要功能是實(shí)現(xiàn)工件 的定位和夾緊，使工件加工時(shí)相對(duì)于機(jī)床、刀具有正確的位置，以保證工件的加 工質(zhì)量和生產(chǎn)率能達(dá)到設(shè)計(jì)要求。夾具設(shè)計(jì)一般是在零件的機(jī)械加工工藝過(guò)程制 定之后按照某一工序的具體要求進(jìn)行的。制定工藝過(guò)程，應(yīng)充分考慮夾具實(shí)現(xiàn)的 可能性，而設(shè)計(jì)夾具時(shí)，如確有必要也可以對(duì)工藝過(guò)程提出修改意見(jiàn) （1） 機(jī)床夾具的工作原理 通過(guò)工件各定位面與夾具相應(yīng)定位元件的定位工作面接觸、配合或?qū)?zhǔn)來(lái)使 工件在夾具中占有正確的位置。夾具對(duì)機(jī)床應(yīng)先保證有準(zhǔn)確的相對(duì)位置，而夾具 結(jié)構(gòu)有保證定位元件的定位工作面對(duì)夾具與機(jī)床相連接表面之間的相對(duì)準(zhǔn)確位置， 這就保證了夾具定位工作面相對(duì)機(jī)床切削運(yùn)動(dòng)形成表面的準(zhǔn)確幾何位置，也就達(dá) 到了工件加工表面對(duì)定位基準(zhǔn)的相互位置精度要求。同時(shí)，夾具使刀具相對(duì)有關(guān) 的定位元件的定位工作面調(diào)整到準(zhǔn)確位置，這就保證了刀具在工件上加工出的表 面對(duì)工件定位基準(zhǔn)的位置尺寸。 （2） 機(jī)床夾具的組成 23 機(jī)床夾具的種類(lèi)和結(jié)構(gòu)雖然繁多，但它們的組成均可概括為下面幾個(gè)部分。 定位裝置，定位裝置的作用是使工件在夾具中占據(jù)正確的位置。夾緊裝置， 夾緊裝置的作用是將工件壓緊夾牢，保證工件在加工過(guò)程中受到外力（切削力等） 作用時(shí)不離開(kāi)已經(jīng)占據(jù)的正確位置。對(duì)刀或?qū)蜓b置，對(duì)刀或?qū)蜓b置用于確 定刀具相對(duì)于定位元件的正確位置。連接元件，連接元件是確定夾具在機(jī)床上 正確位置的元件。夾具體，夾具體是機(jī)床夾具的基礎(chǔ)件。其它裝置或元件， 它們是指夾具中因特殊需要而設(shè)置的裝置或元件。 3.8.2 刀具的選擇 刀具的選擇主要取決于加工工序所采用的加工方法、加工表面的尺寸、工件 材料、所要求的精度和表面粗糙度、生產(chǎn)率及經(jīng)濟(jì)性等，選擇刀具時(shí)應(yīng)盡可能采 用高生產(chǎn)率的復(fù)合刀具和其他專(zhuān)用刀具。 3.8.3 量具的選擇 量具的選擇主要是根據(jù)要求檢驗(yàn)的精度和生產(chǎn)類(lèi)型，量具的精度必須與加工 精度相適應(yīng)。在中、小批生產(chǎn)中，應(yīng)盡量采用通過(guò)用量具、量?jī)x，而在大批大量 生產(chǎn)中，則應(yīng)采用各種量規(guī)、高生產(chǎn)率的檢驗(yàn)儀器、檢驗(yàn)夾具等。本設(shè)計(jì)中盡量 選取通用量具。在加工大頭孔、小頭孔和側(cè)耳孔的端面時(shí)，查表 5-5612，計(jì)量器 具不確定值允許的值為 U、=0.029，查表 5-5712和 5-5912，選擇讀數(shù)值為 0.02 的普通游標(biāo)卡尺不確定值為 u=0.020。U

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