09某柴油發(fā)動(dòng)機(jī)連桿工藝與工裝設(shè)計(jì)

09某柴油發(fā)動(dòng)機(jī)連桿工藝與工裝設(shè)計(jì),09,柴油發(fā)動(dòng)機(jī),連桿,工藝,工裝,設(shè)計(jì) 目錄第一章 連桿的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)及技術(shù)條件分析11.1連桿的結(jié)構(gòu)特點(diǎn) 1 1.2連桿的技術(shù)要求 1第二章 連桿的材料和毛坯22.1毛坯材料選擇 32.2毛坯加工方法選擇3第三章 機(jī)械加工工藝過(guò)程分析53.1工藝過(guò)程的安排53.2定為基準(zhǔn)的選擇 53.3毛坯余量的選擇 63.4 初擬加工工藝路線 6第四章 加工設(shè)備及刀、夾、量具的選擇 8第五章 工序設(shè)計(jì)計(jì)算 105.1 小頭孔工序尺寸的計(jì)算 105.2 大小頭兩端面的加工 125.3 鉆鉸連桿蓋上螺栓孔并倒角 135.4 大頭孔定位誤差分析及工余尺寸計(jì)算165.5 銑對(duì)口臺(tái)階面 185.6 銑槽19第六章 夾具設(shè)計(jì) 206.1 粗銑大小兩端面的設(shè)計(jì) 206.2 鉆擴(kuò)鉸小頭孔夾具設(shè)計(jì) 20結(jié)論22致謝23參考文獻(xiàn)24 摘 要連桿是柴油發(fā)動(dòng)機(jī)主要傳力部件之一.不同發(fā)動(dòng)機(jī)連桿基本一樣，主要是尺寸和局部是不同的。本次設(shè)計(jì)的題目是某柴油發(fā)動(dòng)機(jī)連桿工藝及工裝設(shè)計(jì)，在這次設(shè)計(jì)中主要設(shè)計(jì)了連桿的工藝規(guī)程、工序卡、每道工序的工裝選擇、粗銑連桿連桿兩端面和鉆擴(kuò)鉸小頭孔的夾具。設(shè)計(jì)時(shí)綜合運(yùn)用了機(jī)械制造工藝中學(xué)的知識(shí)，是對(duì)我們?nèi)陙?lái)所學(xué)知識(shí)的綜合考驗(yàn)，通過(guò)設(shè)計(jì)既讓我們復(fù)習(xí)了所學(xué)知識(shí)，又讓我們對(duì)連桿有了深入的認(rèn)識(shí)，更重要的是培養(yǎng)了我們查閱資料、綜合分析、比較優(yōu)化、邏輯思維團(tuán)結(jié)協(xié)作等能力。關(guān)鍵詞： 發(fā)動(dòng)機(jī) 連桿 工藝規(guī)程 工序卡 工裝 夾具前 言畢業(yè)設(shè)計(jì)是我們每個(gè)畢業(yè)生離開高校之前的一個(gè)必修課題，它對(duì)我們既是一個(gè)挑戰(zhàn)也是一個(gè)機(jī)遇，是立足于三年所學(xué)知識(shí)的基礎(chǔ)上對(duì)其進(jìn)行的綜合運(yùn)用，是對(duì)畢業(yè)大學(xué)生能力的一種綜合體現(xiàn)，也是一個(gè)極重要的實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)。也是工科院校機(jī)械類專業(yè)學(xué)生的一次比較全面的機(jī)械設(shè)計(jì)訓(xùn)練。它要求我們對(duì)三年來(lái)所學(xué)的知識(shí)進(jìn)行有機(jī)的結(jié)合，設(shè)計(jì)的過(guò)程是理論和相結(jié)合的具體表現(xiàn)。通過(guò)實(shí)際訓(xùn)練使所學(xué)理論知識(shí)得以鞏固和提高，培養(yǎng)獨(dú)立設(shè)計(jì)能力。在此之前，我們所學(xué)的知識(shí)比較零散，在大腦里沒有理順，綜合運(yùn)用知識(shí)的能力比較差，在這次畢業(yè)設(shè)計(jì)中，通過(guò)教材的復(fù)習(xí)和資料的查閱，使我們加深了對(duì)理論知識(shí)的深刻理解和熟練操作的掌握，初步鍛煉了自己獨(dú)立解決問題的能力，而且我們?cè)谶@個(gè)過(guò)程中也學(xué)到了不少的知識(shí)，特別是在圖書館查閱各種資料的過(guò)程中，掌握了許多課堂學(xué)不了的知識(shí)。連桿是柴油機(jī)主要的零件之一.有連桿蓋,連桿體,螺栓,螺母等零件組成.其小頭徑活塞銷與活塞連接，大頭與曲軸連桿軸徑連接，氣缸燃燒室中受壓縮的油氣混和氣體經(jīng)點(diǎn)火燃燒后急劇膨脹，以很大的壓力向活塞頂開，連桿則將活塞所受的力傳給曲軸，推動(dòng)曲軸傳動(dòng)。發(fā)動(dòng)機(jī)在工作過(guò)程中，連桿體要求承受膨脹氣體交變的壓力和慣性力作用。連桿除有足夠的強(qiáng)度和剛度外，還應(yīng)盡量減小連桿自身的重量，以減小慣性力。連桿身的橫截面最好采用工字形，但考慮到連桿所要求的材料為QT450-10,鑄造成型,故截面為平板形。作為柴油機(jī)重要的機(jī)件之一。連桿的尺寸參數(shù)在很大程度上不僅影響著發(fā)動(dòng)機(jī)的整體尺寸和重量，而且也在很大程度上影響著發(fā)動(dòng)機(jī)的可靠性與壽命。設(shè)計(jì)連桿時(shí)必須正確選擇連桿的尺寸參數(shù)，結(jié)構(gòu)型式、材料與工藝，以求獲得經(jīng)濟(jì)合理的效果。在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和加工工藝正確合理的條件下，主要是材料強(qiáng)度決定著連桿的體積，重量和壽命。作為連桿的材料，除了具有優(yōu)良的機(jī)械性能以外，還要求有高度的耐磨性，耐疲勞性和沖擊韌性。同時(shí)也要使連桿的加工容易和造價(jià)低廉。最后我們十分感謝在設(shè)計(jì)中給予我們大力指導(dǎo)的陳老師和圖書館老師的熱忱幫助，由于我們的經(jīng)驗(yàn)不足在設(shè)計(jì)中難免有一定的不足和失誤之處。望老師給予指正，以便以后進(jìn)一步提高。由于水平有限和時(shí)間倉(cāng)促，設(shè)計(jì)有誤漏及不妥之處敬請(qǐng)老師批評(píng)指正。 第一章 連桿的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)及技術(shù)條件分析1.1連桿的結(jié)構(gòu)特點(diǎn) 連桿是柴油機(jī)主要的零件之一.有連桿蓋,連桿體,螺栓,螺母等零件組成.其小頭徑活塞銷與活塞連接，大頭與曲軸連桿軸徑連接，氣缸燃燒室中受壓縮的油氣混和氣體經(jīng)點(diǎn)火燃燒后急劇膨脹，以很大的壓力向活塞頂開，連桿則將活塞所受的力傳給曲軸，推動(dòng)曲軸傳動(dòng)。發(fā)動(dòng)機(jī)在工作過(guò)程中，連桿體要求承受膨脹氣體交變的壓力和慣性力作用。連桿除有足夠的強(qiáng)度和剛度外，還應(yīng)盡量減小連桿自身的重量，以減小慣性力。連桿身的橫截面最好采用工字形，但考慮到連桿所要求的材料為QT450-10,鑄造成型,故截面為平板形。1.2 連桿的技術(shù)要求作為柴油機(jī)重要的機(jī)件之一。連桿的尺寸參數(shù)在很大程度上不僅影響著發(fā)動(dòng)機(jī)的整體尺寸和重量，而且也在很大程度上影響著發(fā)動(dòng)機(jī)的可靠性與壽命。設(shè)計(jì)連桿時(shí)必須正確選擇連桿的尺寸參數(shù)，結(jié)構(gòu)型式、材料與工藝，以求獲得經(jīng)濟(jì)合理的效果。在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和加工工藝正確合理的條件下，主要是材料強(qiáng)度決定著連桿的體積，重量和壽命。作為連桿的材料，除了具有優(yōu)良的機(jī)械性能以外，還要求有高度的耐磨性，耐疲勞性和沖擊韌性。同時(shí)也要使連桿的加工容易和造價(jià)低廉。為減小磨損和便于維修，在連桿小頭孔中壓入襯套，大頭孔內(nèi)襯套具有鋼質(zhì)基體的耐磨巴氏合金軸瓦。 為了保證發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn)均衡，同一發(fā)動(dòng)機(jī)中連桿質(zhì)量不能相差太大，因此在加工完以后應(yīng)稱重分組。連桿大小頭兩端面對(duì)稱分布在連桿中截面的兩側(cè)，考慮到裝夾、安放、搬運(yùn)等要求，連桿大小頭端厚度應(yīng)相等。連桿小頭開有15mm的槽和1.1mm的溝槽，大頭開有鎖瓦槽，便于油液潤(rùn)滑。連桿上需要機(jī)械加工的主要表面有大小頭孔、連桿蓋與連桿體接合面、兩端面。連桿總成的技術(shù)要求如下：（1）為了保證連桿大小頭孔運(yùn)動(dòng)副之間有良好的配合，大小頭孔表面粗糙度Ra值為1.6兩孔的圓柱度也應(yīng)該有較高的技術(shù)要求。（2）連桿大頭孔兩端面對(duì)大頭孔中心線的垂直度過(guò)大，將加劇連桿大頭面與曲軸連桿軸徑磨損，因此應(yīng)該有一定的要求。（3）大小頭孔中心距的變化將會(huì)使氣缸的壓縮比發(fā)生變化，從而影響發(fā)動(dòng)機(jī)的效率。因此中心距應(yīng)有較高公差等級(jí)要求取IT9級(jí)，大小頭孔中心現(xiàn)在兩個(gè)相互垂直方向上的平行度誤差會(huì)使活塞在氣缸中傾斜，致使氣缸壁磨損不均勻，縮短發(fā)動(dòng)機(jī)壽命，同時(shí)也使曲軸的連桿軸徑磨損加劇，因此對(duì)其平行度提出了要求，取0.01mm.（4）連桿大小頭兩端面厚度的基本尺寸要相同，便于定位、安裝、加工，但技術(shù)要求不同。大頭兩端面表面粗糙度為3.2，小頭兩端面表面粗糙度為1.6，這是因?yàn)檫B桿大頭兩端面與曲軸連桿軸徑兩軸肩面間有配合要求，而連桿小頭兩端面與活塞銷孔座內(nèi)擋之間沒有配合要求。（5）為了保證發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn)，對(duì)連桿小頭質(zhì)量差和大頭質(zhì)量差提出了要求。（6）為了保證連桿體與于連桿蓋接觸面間有良好配合要求，在連桿體連桿蓋上都開了相互配合的臺(tái)階槽，而且接觸面有較高的技術(shù)要求，表面粗糙度為1.6，同時(shí)連桿體連桿蓋上的螺栓孔也有較高的技術(shù)要求，螺栓孔取公差等級(jí)IT9級(jí)和表面粗糙度Ra6.3，兩螺栓孔在相互垂直方向上也有平行度要求。（7）小頭孔長(zhǎng)度15的槽在發(fā)動(dòng)機(jī)工作過(guò)程中要與活塞接觸，因而要有較高表面粗糙度要求和對(duì)稱度要求，Ra1.6，對(duì)稱度要求0.2mm，以減小連桿蓋和活塞銷得磨損。第二章 連桿的材料和毛坯2.1連桿的材料選擇連桿在工作中承受多向交變載荷的作用，因此連桿材料一般都用高強(qiáng)度的碳鋼或合金鋼，如45鋼、65鋼、40Gr、40MnB，近年來(lái)也有采用球墨鑄鐵和粉末壓金材料的，本次設(shè)計(jì)采用QT450-10。球墨鑄鐵的靜載荷和機(jī)械性能及耐磨性、吸振性等優(yōu)于碳鋼，而其動(dòng)載荷機(jī)械性能則接近于鋼，具有良好的綜合機(jī)械性能。2.2毛坯加工方法選擇連桿10000件/年，采用大批量生產(chǎn)，材料QT450-10，故采用機(jī)械砂型鑄造，精度等級(jí)IT9。鑄造分型面沿大小孔中心線并垂直端面。鑄造時(shí)將連桿體，連干蓋整體鑄造，在以后的機(jī)械加工中切開，為了保證切開孔機(jī)械加工余量均勻，一般將連桿大頭孔鑄成橢圓形，相對(duì)分體鑄造而言，整體鑄造具有材料損耗少，所用工時(shí)少，模腔少，對(duì)工人技術(shù)水平要求低等優(yōu)點(diǎn)。缺點(diǎn)是機(jī)械加工中要增加一到切斷工序，增加了一臺(tái)設(shè)備以及金屬纖維被切斷等問題。毛坯在鑄造車間鑄出以后要經(jīng)過(guò)人工實(shí)效處理，以減少毛坯的內(nèi)應(yīng)力。此外，為提高毛皮的精度還需要毛坯外觀缺陷的檢查內(nèi)部探傷毛坯尺寸檢查等工序。最后獲得合格毛坯。合格毛坯要求沒有裂縫碰傷結(jié)巴腐蝕毛孔疏松和氧化皮。在加工表面上允許有修整后的分模面痕跡和深度不大于0.5 mm的局部缺陷。參考文獻(xiàn)工藝手冊(cè)表3.1-24,砂型機(jī)器造型的尺寸公差等級(jí)CT為8-10級(jí).參考文獻(xiàn)工藝手冊(cè)表3.1-27機(jī)器造型金屬模型鑄鐵件機(jī)械加工余量選擇為68級(jí),但是為了減少鑄件加工的難度及機(jī)械加工中的某些工藝的要求,可在某些局部范圍內(nèi)選用不同登等級(jí)的加工余量. 毛坯公差等級(jí)810，取9級(jí)。如圖為毛坯簡(jiǎn)圖，技術(shù)要求如下：1鑄件經(jīng)人工實(shí)效處理。2鑄件不允許有夾渣、毛刺、氣孔、疏松等缺陷。3桿體彎曲部不大于1mm。4錯(cuò)差。縱橫向錯(cuò)差均不大于1mm。5起模斜度7。6材料QT450-10。第三章 機(jī)械加工工藝過(guò)程分析3.1 工藝過(guò)程的安排：連桿加工中兩個(gè)主要的因素影響加工精度（1） 連桿本身的鋼度比較差，在外力（切削力、夾緊力）作用下容易變形。（2） 連桿是鑄造件，孔的加工余量較大，切削時(shí)會(huì)產(chǎn)生較大的殘余應(yīng)力，并引起內(nèi)應(yīng)力的重新分布。因此在安排工藝過(guò)程中，就需要把各主要加工表面的粗精加工工序分開。這樣，粗加工產(chǎn)生的變形就可以在半精加工中得到修整，半精加工產(chǎn)生的變形可在精加工中得到修整，最后得到零件技術(shù)要求。確定連桿的工藝過(guò)程時(shí)應(yīng)注意以下幾點(diǎn)：（1）應(yīng)符合基準(zhǔn)統(tǒng)一的原則，盡量避免基準(zhǔn)的更換，以減小定位誤差。（2）工件夾緊點(diǎn)應(yīng)選在工件剛性較好的部位，盡可能減小工件的變形。（3）要求較高的表面可按粗加工，半精加工，精加工等階段來(lái)進(jìn)行，在粗精加之間安排其他表面的加工，以消除應(yīng)力。各主要表面工序安排如下：（1） 兩端面：粗銑粗磨半精磨（2） 大頭孔：粗鏜半精鏜精鏜（3） 小頭孔：鉆擴(kuò)鉸（4） 螺栓孔：鉆孔鉸孔攻絲（5） 臺(tái)階面：銑斷精銑臺(tái)階面一些次要加工表面的加工，可視需要安排工藝過(guò)程的中間或后邊。3.2 定為基準(zhǔn)的選擇定位基準(zhǔn)的選擇影響到連桿個(gè)工序加工的精度，在各工序中要盡量做到基準(zhǔn)統(tǒng)一，基準(zhǔn)重合。在加工過(guò)程中大部分工序都采用統(tǒng)一的定位基準(zhǔn)：一個(gè)端面、小頭孔及工藝凸臺(tái)，這樣容易保證連桿的加工精度，而且端面面積大，定位比較平穩(wěn)。其中端面、小頭孔作為定位基準(zhǔn)，也符合基準(zhǔn)重合的原則。本次零件設(shè)計(jì)沒有小凸臺(tái)。連桿大小頭端面對(duì)稱分布在桿身的兩側(cè)，有時(shí)大小頭端面厚度不等，所以大小頭端面補(bǔ)在同一個(gè)平面上，用這樣不等高面做定位基準(zhǔn)，必然產(chǎn)生定位誤差，因而零件設(shè)計(jì)時(shí)大小頭兩端面厚度相等。端面方向粗基準(zhǔn)選擇有兩種方案：一是選中間不加工的毛面，可保證對(duì)稱，有利于夾緊。二是選要加工的端面，可保證余量均勻。3.3 毛坯余量的選擇根據(jù)各表面加工要求和各種加工方法所能得到的經(jīng)濟(jì)精度，確定毛坯的機(jī)械加工余量。查機(jī)械加工工藝設(shè)計(jì)手冊(cè)表270鑄件加工余量（HBO767）毛坯公差等級(jí)810，取9級(jí)。毛坯主要尺寸及公差（mm）主要表面零件尺寸加工余量毛坯尺寸公差CT厚度434344729長(zhǎng)度145.5145.56.51522.59孔81814772.29孔202020161.89 3.4 初擬加工工藝路線 根據(jù)先面后孔的原則，先加工端面，并以其中一個(gè)端面作為基準(zhǔn)，鉆擴(kuò)拉孔加工其他表面。初擬加工工藝路線如下：工序號(hào)名稱工序內(nèi)容鑄造鑄造成形經(jīng)時(shí)效處理。05粗銑專用夾具粗銑大小頭兩端面，銑完一面銑另一面。10半精磨磁力吸盤上磨完一面后，翻身磨另一面保證尺寸43.4 mm15鉆擴(kuò)鉸小頭孔以非標(biāo)記面定位，專用夾具鉆擴(kuò)鉸小頭孔保證尺寸 mm20兩端孔口倒角在專用夾具上， mm兩端孔口倒0.5倒角。25锪2-平面以小頭孔以和一個(gè)端面定位，專用夾具上锪2-平面。30鉆鉸2-M12螺紋底孔以小頭孔以和一個(gè)端面定位，在專用鉆床夾具上鉆鉸2-M12螺紋底孔。35打成套標(biāo)號(hào)避免連桿后續(xù)工序中連桿體連桿蓋誤配。40銑斷銑斷連桿保證連桿體上尺寸28.5 mm，連桿蓋上尺寸24.5 mm。45磨剖分面保證連桿體上尺寸28 mm，連桿蓋上尺寸24 mm。50精銑連桿體臺(tái)階面以2-平面為定位面，夾緊兩個(gè)端面精銑。保證尺 mm。55精銑連桿蓋臺(tái)階面以小頭孔和非標(biāo)記面定位，夾緊另一端面和螺孔外圓。保證尺寸mm。60去毛刺去臺(tái)階面毛刺。65攻2-M12螺紋在專用鉆床上攻2-M12螺紋。70擴(kuò)2-以2-平面為定位面，夾緊兩個(gè)端面用專用夾具擴(kuò)孔。75清洗裝配煤油清洗。用螺釘裝配。80精磨兩端面磁力吸盤上磨完一面后，翻身磨另一面保證尺寸43 mm85粗鏜大頭孔專用鏜夾具粗鏜大孔保證尺寸 mm。90兩端孔口倒角專用夾具上兩端孔口倒角。95半精鏜大頭孔專用鏜夾具半精鏜大孔保證尺寸 mm。100金鋼鏜大頭孔專用鏜夾具精鏜大孔保證尺寸 mm。105銑15槽以一面兩孔定位銑槽保證尺寸15 mm。110拆開連桿體連桿蓋用螺母扳手機(jī)拆開連桿體連桿蓋。115車槽（2處）車小頭孔內(nèi)槽保證尺寸 mm。120銑鎖瓦槽專用銑夾具銑鎖瓦槽保證尺寸要求。125終檢1.檢查各加工部位形位公差要求。2.外觀檢驗(yàn)。130清洗稱重入庫(kù)1用煤油清洗。2用壓縮空氣吹凈。3稱重并分組。第四章 加工設(shè)備及刀、夾、量具的選擇該產(chǎn)品的生產(chǎn)類型為大批量生產(chǎn)，加工設(shè)備以通用機(jī)床為主，輔以少量的專用機(jī)床。其生產(chǎn)方式為通用機(jī)床加專用刀具，輔以少量專用機(jī)床的流水生產(chǎn)線。工件在各機(jī)床上的裝卸以及不同工序之間工件的傳遞，各工序間應(yīng)該根據(jù)具體情況而定。（1）粗銑兩端面?？紤]到工件的定位夾緊及夾具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)等問題，采用X52K立式銑床，（參考文獻(xiàn)機(jī)械加工工藝手冊(cè)表3.1-73），機(jī)床功率取=7.5KW，采用專用夾具。選用直徑為150mm的盤類銑刀和A型游標(biāo)卡尺。（2）半精磨兩端面?？紤]到加工生產(chǎn)效率及工件精度和安裝方便，選用M7350A型圓臺(tái)平面磨床，磨床功率=8.595KW，粗糙度可達(dá)，用磁力吸盤吸緊工件，選直徑為150mm的代號(hào)為B的坯形砂輪和A型游標(biāo)卡尺。（3）精磨兩端面。選用M7350A型圓臺(tái)平面磨床，磨床功率=8.595KW，粗糙度可達(dá)，用磁力吸盤吸緊工件，選直徑為150mm的代號(hào)為B的棕剛玉坯形砂輪，磨料粒度為80，組織號(hào)為5。A型游標(biāo)卡尺。（4）锪2-平面.直徑為22mm的,帶可換柱的錐柄平底锪鉆，導(dǎo)柱直徑為13mm。（參考文獻(xiàn)機(jī)械加工工藝手冊(cè)表4.3-38）。（5）鉆鉸攻2-M12-6H的螺栓孔。最大鉆孔直徑為10mm，鉸孔直徑為10.2mm，參考工藝手冊(cè)表3.1-30，采用立式鉆床Z5061，鉆10mm孔時(shí)采用錐柄階梯麻花鉆，鉸10.2mm孔采用專用刀具。參考工藝手冊(cè)表4.6-3，攻絲采用機(jī)用絲錐及絲錐夾頭，采用專用夾具。10mm，10.2mm孔徑用游標(biāo)卡尺來(lái)測(cè)量，2-M12-6H螺紋用螺紋塞規(guī)來(lái)檢驗(yàn)。（6）鉆擴(kuò)鉸小頭孔。加工的最大鉆孔直徑為18mm，擴(kuò)鉸孔直徑為 mm，參考工藝手冊(cè)表3.1-30，采用立式鉆床Z5163，該鉆床的最大進(jìn)給抗力為30000N，最大扭轉(zhuǎn)力矩為800N.m, 參考工藝手冊(cè)表4.6-3,鉆18mm孔時(shí)采用錐柄麻花鉆，擴(kuò)鉸mm孔采用專用刀具。夾具采用專用夾具。選用A型游標(biāo)卡尺和塞規(guī)來(lái)檢驗(yàn)孔徑。（7）切斷連桿蓋連桿體。選用機(jī)械制造工藝簡(jiǎn)明手冊(cè)表4.2-36，選用雙面切斷機(jī)床X53T，夾具采用專用銑斷夾具，選直齒三面刃銑刀和A型游標(biāo)卡尺。 （8）大小頭孔81mm。根據(jù)大頭孔加工技術(shù)要求和精度要求，粗鏜采用臥式雙面組合鏜床T68，參考文獻(xiàn)工藝手冊(cè)表3.2-44，選擇功率為1.5KW的鏜銷頭，選擇鏜通孔的鏜刀，專用夾具和A型游標(biāo)卡尺。半粗鏜時(shí)仍采用臥式雙面組合鏜床T68，選擇功率為1.5KW的鏜銷頭1TA20M，選擇半精鏜刀和專用夾具。精鏜時(shí)采用金剛鏜床，參考文獻(xiàn)簡(jiǎn)明手冊(cè)表4.2-28金剛鏜床的主要技術(shù)參數(shù)，選T740K型的，主軸頭型號(hào)為2號(hào)，夾具為專用夾具。通過(guò)定位誤差分析，要保證大小兩孔的軸心線平行度要求，小頭孔定位采用可漲心軸定位?？讖綑z驗(yàn)用A型游標(biāo)卡尺和塞規(guī)。（9）銑15mm槽 ,銑槽.銑15槽，根據(jù)槽的位置及導(dǎo)軌運(yùn)動(dòng)方向，槽形位工差要求。參考文獻(xiàn)工藝手冊(cè)表10-33臥式銑床，選X52，刀具采用定尺寸的三面刃銑刀，槽內(nèi)兩個(gè)端面管于連桿縱向中心線對(duì)稱度要求有夾具和刀具共同來(lái)保證。A型游標(biāo)卡尺。銑鎖瓦槽，選用臥式銑床X62，專用夾具和定尺寸的切口銑刀。（10）精磨對(duì)口面，銑對(duì)口臺(tái)階面。精磨對(duì)口面，選用M7350A型圓臺(tái)平面磨床，磨床功率=8.595KW，代號(hào)為B的坯形砂輪。專用夾具和A型游標(biāo)卡尺。銑對(duì)口臺(tái)階面，參考文獻(xiàn)工藝手冊(cè)表10-33選X62型臥式銑床。表11-45選齒形槽銑刀，專用夾具和分度值為0.02mm的A型游標(biāo)卡尺。第五章 工序設(shè)計(jì)計(jì)算51 小頭孔工序尺寸的計(jì)算5.1.1 工序余量的計(jì)算零件小頭孔尺寸較小，采用大批量生產(chǎn)時(shí)在毛坯上鑄造成實(shí)體，在前面工序中加工完成，可作為后面工序的定位基準(zhǔn)。孔直徑方向加工余量參考金屬機(jī)械加工工藝人員手冊(cè)表816基孔制7級(jí)精度的加工鉸孔余量。 =0.2 Z擴(kuò)=1.8 Z鉆=20-1.8-0.2=18各工步余量和工序尺寸如下：（）加工表面加工方法公差等級(jí)CT工序尺寸余量（雙邊）鉸H70.2擴(kuò)H101.8鉆1818 5.1.2 機(jī)床功率的校核取鉆孔的進(jìn)給量f=0.04/r參考文獻(xiàn)工藝手冊(cè)表10.4-9鉆擴(kuò)鉸孔時(shí)切削速度的計(jì)算公式v=min式中=6.1 m=0.2m/min由此計(jì)算出轉(zhuǎn)速為N=239.7r/min按機(jī)床實(shí)際轉(zhuǎn)速取n=272 r/min,則實(shí)際切削速度為 m/min=15.37 m/min參考文獻(xiàn)得分別求出鉆孔的 M=9.81M=9.81它們均小于機(jī)床的最大進(jìn)給力30000N和機(jī)床最大扭轉(zhuǎn)力矩800N/m，故鉆床強(qiáng)度足夠。參考文獻(xiàn)，擴(kuò)孔的切削速度為 f=0.4 = m/min=7.685 m/min由此算出轉(zhuǎn)速 按機(jī)床實(shí)際轉(zhuǎn)速取 n=160r/min參考文獻(xiàn)鉸孔的進(jìn)給量 f=0.3mm/r鉸孔的切削速度為 v=0.3m/s=18m/min由此求出轉(zhuǎn)速 按機(jī)床實(shí)際轉(zhuǎn)速取 n=272r/min則實(shí)際切削速度為:5.1.3 時(shí)間定額的計(jì)算鉆擴(kuò)鉸小頭孔時(shí)間定額的計(jì)算（1）機(jī)動(dòng)時(shí)間 參考文獻(xiàn)工藝手冊(cè)2.57得鉆孔的計(jì)算公式鉆盲孔時(shí)鉆孔時(shí)參考文獻(xiàn)擴(kuò)孔時(shí)將以前所求數(shù)值及所選f n代入公式得參考文獻(xiàn)鉸孔時(shí)總機(jī)動(dòng)時(shí)間就是基本時(shí)間 =0.505+0.797+0.632=1.934 （2）參考鉆螺栓輔助時(shí)間?。?）作業(yè)時(shí)間=+=1.934+2=3.934min（4）布置工作地時(shí)間=3%=0.118 min 休息和生理需要時(shí)間= 0.118 min 準(zhǔn)備和終結(jié)時(shí)間 /n=0.00762 min （5）單件時(shí)間=+/n=4.17+0.00762=4.178 min（6）但單件計(jì)算時(shí)間=+=1.934+0.118+0.118=4.17 min52 大小頭兩端面的加工5.2.1 工序余量的計(jì)算查典型零件機(jī)械加工生產(chǎn)實(shí)例表431銑平面加工余量，根據(jù)零件厚度和平面長(zhǎng)度取1.5 。查表432磨平面加工余量，半精磨取0.3。精磨取0.2，此處所指余量都是單邊余量。查表433銑及磨平面時(shí)厚度偏差取粗銑時(shí)-0.25-0.39，半精磨時(shí)-0.160，精磨時(shí)-0.039-0.062。很明顯每次加工余量足夠，故不用求解尺寸鏈。各工序加工余量及公差如表：加工方法加工余量等級(jí)偏差粗銑1.512- 0.25-0.39半精磨0.311-0.160精磨0.29-0.039-0.0625.2.2機(jī)床功率的校核查工藝手冊(cè)表968銑刀的進(jìn)量取每齒進(jìn)給量 。參考文獻(xiàn)取粗銑主軸轉(zhuǎn)速為150r/min,銑刀直徑150mm,粗加工切削速度為:校核機(jī)床功率:參考文獻(xiàn)工藝手冊(cè)表2.496得切削功率為取代入公式得：機(jī)床功率為7.5kw,若取效率為0.85，則故機(jī)床效率足夠。53 鉆鉸連桿蓋上螺栓孔并倒角 5.3.1 工序余量的計(jì)算參考典型零件機(jī)械加工生產(chǎn)實(shí)例表421內(nèi)孔加工余量及偏差，取精鉸孔直徑方向上余量0.4mm,粗鉸直徑方向上余量0.16mm，則鉆孔余量為 mm. 各工步機(jī)械加工余量和公差如下加工表面加工方法余量（雙邊）公差等級(jí)工序尺寸鉆1010粗鉸0.1610.16精鉸0.04H610.2 5.3.2 機(jī)床功率的校核參考文獻(xiàn)表101臺(tái)式鉆床型號(hào)及技術(shù)參數(shù)，選Z5163A,.取孔的進(jìn)給量f=0.4mm/r，取鉸孔進(jìn)給量為f=0.3mm/r.參考文獻(xiàn)工藝手冊(cè)表10.4-9鉆擴(kuò)鉸孔時(shí)切削速度的計(jì)算公式式中=6.1 m=0.2m/min由此算出轉(zhuǎn)速為 n=按機(jī)床實(shí)際轉(zhuǎn)速取n=320r/min.由n=320r/min，求實(shí)際切削速度為:參考文獻(xiàn)得分別求出鉆孔時(shí)M 的如下=9.81M=9.81它們均小于機(jī)床的最大進(jìn)給抗力30000N和機(jī)床的最大扭轉(zhuǎn)力800Nm,故鉆床強(qiáng)度足夠。鉸孔時(shí)的切削速度V=0.3m/s=18mm/min,由此求出轉(zhuǎn)速 按機(jī)床實(shí)際轉(zhuǎn)速取n=560r/min，則實(shí)際鉆削速度為5.3.1時(shí)間定額的計(jì)算鉸孔時(shí)間定額的計(jì)算（1）機(jī)動(dòng)時(shí)間 參考文獻(xiàn)工藝手冊(cè)2.57得鉆孔的計(jì)算公式鉆盲孔時(shí)鉆2-孔時(shí)參考文獻(xiàn)擴(kuò)鉸孔的計(jì)算公式 擴(kuò)盲孔或鉸盲孔時(shí)鉸孔 總機(jī)動(dòng)時(shí)間就是基本時(shí)間 =0.350+0.350+0.298=0.998 min（2）輔助時(shí)間參考文獻(xiàn)工藝設(shè)計(jì)手冊(cè)鉆床的輔助時(shí)間操作內(nèi)容每次需用時(shí)間鉆粗鉸精鉸操作次數(shù)時(shí)間操作次數(shù)時(shí)間操作次數(shù)時(shí)間主軸變換0.0210.0210.0210.02變換進(jìn)給量0.02510.0251 裝卸刀具0.0610.0620.1220.12裝卸鉆模板0.0610.061開關(guān)冷卻液0.0210.0220.0210.02塞規(guī)測(cè)量0.25120.520.5開停車0.015主軸運(yùn)轉(zhuǎn)0.02清除鐵屑0.06（3） 參考鉆螺栓輔助時(shí)間各工步的輔助時(shí)間為：鉆孔0.435 min，粗鉸孔0.675 min，精鉸孔所用時(shí)間0.657 min。裝卸工件時(shí)間參考文獻(xiàn)2.542取1.2 min。所用輔助時(shí)間為 =0.435+0.675+0.675+0.015+0.02+0.06=1.88 min（4）作業(yè)時(shí)間 =+=0.998+1.88=2.878 min（5）布置工作地時(shí)間：參考文獻(xiàn)工藝手冊(cè)立式鉆床的準(zhǔn)備-終結(jié)時(shí)間，工作地服務(wù)時(shí)間及自然需要時(shí)間，取a=%3.=%3=2.8780.03=0.086 min（6）休息和生理需要時(shí)間 =%3=2.8780.03=0.086 min（7）準(zhǔn)備和終結(jié)時(shí)間 參考工藝設(shè)計(jì)手冊(cè)表735中等件： 33 min使用夾具：8 min試鉸刀： 7 min旋轉(zhuǎn)工作臺(tái)到一定角度： 2.2 min安裝多軸頭： 25 min安裝一個(gè)定位器: 1.0 min由題目知生產(chǎn)批量為10000件/年，則 /n（33+7+2.2+25+1）/1000=0.00762 min單件時(shí)間 =+= 0.998+1.88+0.086+0.086=3.05 min 單件計(jì)算時(shí)間 =+/n=3.05+0.00762=3.058 min54 大頭孔定位誤差分析及工余尺寸計(jì)算5.4.1 定位誤差分析計(jì)算大頭孔的加工在裝配連桿體連桿蓋后，以小頭孔來(lái)定位加工的。加工時(shí)既要保證大頭孔的尺寸精度，還要保證兩孔軸心線平行度及孔軸線與端面的垂直度要求。為此，機(jī)床采用雙面臥式金鋼鏜床，它具有下列特點(diǎn)：A：金鋼鏜床的主偏角角較大，刀尖圓弧半徑比較小，鏜削時(shí)的徑向切削力較小，鏜桿徑向變形小，鏜刀前后面經(jīng)過(guò)研磨，能減小鏜孔的表面粗糙度;金鋼鏜床采用高切削速度，小進(jìn)給量和鏜削深度，切削力及發(fā)熱變形小，從而不但能獲得良好加工精度，而且具有較高的生產(chǎn)率。B：金鋼鏜床的剛性好，其主電機(jī)用防震墊隔震，主傳動(dòng)采用帶傳動(dòng)，帶輪及主軸徑經(jīng)過(guò)動(dòng)平衡，有利于減小主軸的震動(dòng)，機(jī)床主軸采用高強(qiáng)度的徑向推力軸承，并預(yù)加載荷以消除間隙，因此機(jī)床有較高的回轉(zhuǎn)精度?，F(xiàn)擬定小頭孔用定位銷，在壓緊兩個(gè)斷面來(lái)鏜大頭孔，取與小頭孔配合的定位銷直徑該工序定位基準(zhǔn)為小頭孔的軸心線，設(shè)計(jì)基準(zhǔn)也是小頭孔的中心線。定位基準(zhǔn)和設(shè)計(jì)基準(zhǔn)重合，基準(zhǔn)不重合誤差為限位基準(zhǔn)為銷釘軸心線，定位副誤差造成基準(zhǔn)位移誤差。定位誤差因?yàn)樗栽摲桨笇?duì)大頭孔尺寸精度足夠。平行度0.01的定位誤差的分析同理 則平行度定位誤差所以平行度誤差不能保證。該選小頭孔用可漲心軸定位，基準(zhǔn)不重合誤差，基準(zhǔn)位移誤差。即可保證尺寸精度要求，又可保證平行度要求。5.4.2 工序余量的計(jì)算參考文獻(xiàn)工藝手冊(cè)表952鏜刀加工孔的進(jìn)給量、切削速度及表11.43鑄鐵的精密鏜削余量。粗鏜后孔的直徑，粗鏜直徑方向上余量為79.2-77=2.2 mm粗鏜、半精鏜和精鏜工序尺寸及公差如下：加工表面加工方法余量（雙邊）精度等級(jí)工序尺寸及公差金鋼鏜0.2H7半精鏜1.6H8粗鏜2.2H105.4.3 校核粗鏜孔時(shí)機(jī)床功率粗鏜孔時(shí)余量。參考文獻(xiàn)機(jī)械加工工藝手冊(cè)表11.41取f=0.4mm/r v=20m/min參考文獻(xiàn)工藝設(shè)計(jì)實(shí)用手冊(cè)表2.421得取 則取機(jī)床效率為0.85，則，故機(jī)床效率足夠。半精鏜孔時(shí)，因雙邊余量為1.6 mm，故.查表2.4180，取 V=50m/min, f=0.2mm/r.金鋼鏜削時(shí)，查表2.4180，取 f=0.04mm/r, v=120m/min.55 銑對(duì)口臺(tái)階面銑連桿蓋臺(tái)階面尺寸，在保證的頭孔尺寸前提下，要保證尺寸，直接測(cè)量不能保證兩邊尺寸相等，會(huì)影響連桿蓋與連桿體結(jié)合面的配合，故要換算尺寸鏈，尺寸間接保證，直接測(cè)量小凸臺(tái)尺寸。尺寸鏈建立如右圖，尺寸A為封閉環(huán)，尺寸47為增環(huán)，40.5為減環(huán)。A=47-40.5=6.5mm EsA=0mm ei=-0.0115-0.0105=-0.022mm所以mm56 銑15mm槽，銑槽用已經(jīng)加工過(guò)的大頭孔，小頭孔和非標(biāo)記面定位，盡量做到基準(zhǔn)統(tǒng)一，并在標(biāo)記面上以可轉(zhuǎn)動(dòng)的壓板夾緊，槽內(nèi)兩側(cè)面關(guān)于連桿縱向中心線的對(duì)稱度有夾具和刀具來(lái)保證。銑連桿蓋上鎖瓦槽，用小孔和兩螺栓定位，螺栓孔與接觸面的垂直度要求有夾A具來(lái)保證，銑連桿體上鎖瓦槽，用兩個(gè)螺栓孔來(lái)定位，夾緊兩個(gè)斷面來(lái)銑。六.夾具設(shè)計(jì)6.1.粗銑大小兩端面的設(shè)計(jì)（1）.確定設(shè)計(jì)方案作為連桿加工的第一道工序，粗銑兩斷面的精度對(duì)后續(xù)工序的加工有深遠(yuǎn)的影響。方案一：加工時(shí)兩個(gè)斷面互為基準(zhǔn)。可分為兩個(gè)工位進(jìn)行。第一工位以沒有標(biāo)記的一側(cè)端面為粗基準(zhǔn)，并用V形塊夾緊外圓表面，來(lái)加工另一側(cè)的大小頭端面。夾緊工件時(shí)要先以較小的力夾緊，用銅棒輕壓連桿上斷面，盡量使連桿下斷面與支承板接觸。第二工位，以粗銑過(guò)的一側(cè)端面定位，來(lái)粗銑另一斷面（未標(biāo)記過(guò)的），因此未標(biāo)記過(guò)的一側(cè)端面的精度較高，以后的工序都用此端面定位，以保證基準(zhǔn)的統(tǒng)一和加工精度。對(duì)工件形狀分析，工件有鑄造成型，端面與支承板接觸，定位夾緊都比較穩(wěn)定可靠，也容易實(shí)現(xiàn)。夾具一夾具體安裝面和定位孔定位銷，用T形螺栓孔連接。方案二： 同時(shí)銑削大小頭兩個(gè)端面。這種方案的特點(diǎn)是生產(chǎn)率較高，可在專用的四軸龍門銑床上進(jìn)行。以大小外形及桿身要腰部的端面定位，這是用夾具來(lái)保證兩端面對(duì)稱于連桿縱向中心線。為保證連桿毛坯大小頭外形正確，大小頭的四個(gè)定位點(diǎn)與大頭中心半徑的距離應(yīng)有一定的公差要求.由于桿身是不加工表面，用作粗基準(zhǔn)是容易保證兩端面對(duì)稱于連桿縱向中心線的，但其夾具復(fù)雜，而且要用專門的四軸銑床。比較兩種方案，鑄造毛坯9級(jí)精度，大小頭端面和桿身的對(duì)稱性，平行性都較好，以兩端面互為基準(zhǔn)來(lái)加工，其夾具結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，安裝可靠，生產(chǎn)成本可大大減低，故采用第一種方案。（2）.定位精度的分析初夾緊工件時(shí)，用銅棒把工件壓實(shí)，使其定位良好，避免連桿懸空或傾斜。同時(shí)因?yàn)閮蓚€(gè)端面加工采用互為基準(zhǔn)加工，故粗加工時(shí)可獲得較好的精度和表面平行度要求。夾緊時(shí)采用一個(gè)固定V型塊和一個(gè)活動(dòng)V型塊，活動(dòng)V型塊在導(dǎo)軌內(nèi)通過(guò)偏心機(jī)構(gòu)來(lái)壓緊工件，夾具上大小頭孔的支承面應(yīng)位于同一個(gè)平面上。固定V型塊應(yīng)固定良好，活動(dòng)V型塊與導(dǎo)軌配合良好，壓緊彈簧應(yīng)具有較高的剛度。6.2 鉆擴(kuò)鉸小頭夾具的設(shè)計(jì)本夾具使用于立式鉆床上鉆擴(kuò)鉸小頭孔。設(shè)計(jì)是采用大小頭一側(cè)端面做為定位基準(zhǔn)，在相應(yīng)的兩個(gè)支撐套上定位，另選擇工件小頭孔外形兩端圓弧在固定V形塊中定位，并利用可移動(dòng)壓板不工件夾緊。為防止工件在安裝的時(shí)候轉(zhuǎn)動(dòng)，在直徑為24的外圓表面設(shè)置一個(gè)擋銷。安裝工件時(shí)將向可移動(dòng)壓板向右拉，工件以一側(cè)端面放在支撐套上，并以小頭孔外端對(duì)準(zhǔn)固定V形塊，然后移動(dòng)壓板壓住工件，擰緊壓緊螺釘，從而壓緊工件。由于直徑20的孔需要鉆擴(kuò)鉸，故采用快換鉆套。本夾具結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，操作方便，使用于小型連桿零件的成批生產(chǎn)。定位精度的分析初夾緊工件時(shí)，以一側(cè)端面為定位基準(zhǔn)，在相應(yīng)的支撐套上定位，以固定V形塊確定小頭孔的位置，加工時(shí)可獲得較好的精度和表面平行度要求。定位時(shí)采用一個(gè)固定V型塊和兩個(gè)支撐平面，以及一個(gè)擋銷。夾緊時(shí)采用一個(gè)移動(dòng)壓板。夾具上大小頭孔的支承面應(yīng)位于同一個(gè)平面上。固定V型塊應(yīng)固定良好，可移動(dòng)壓板壓緊效果良好。參考文獻(xiàn)，取襯套與夾具體模板的配合為;鉆套，擴(kuò)孔套和鉸套與襯套的配合為;此外，夾具上還應(yīng)標(biāo)注下列技術(shù)要求：鉆套軸線與定位面的垂直度0.1；定位面的平面度0.05；定位面與夾具安裝的垂直度0.08。 參考文獻(xiàn)1.寇世瑤主編 機(jī)械制圖北京：航空工業(yè)出版社，2001。2.薛彥成主編 公差配合和技術(shù)測(cè)量北京：機(jī)械工業(yè)出版社。3.成大先主編 實(shí)用機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)4.孟少農(nóng)主編 機(jī)械加工工藝手冊(cè)第一、二、三卷。北京：機(jī)械工業(yè)出版社，19915.趙如福主編 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