【正文】 型和 2022 馬力的 DFH2型液力傳動(dòng)內(nèi)燃機(jī)車，總數(shù)達(dá) 163 臺(tái)。機(jī)車裝有 2臺(tái) B2300型柴油機(jī)，總裝車功率為 2300 馬力，最高速度 80km/h。但在1950年以前，鐵路車輛的牽引動(dòng)力主要仍是蒸汽機(jī)車。鐵路分布地區(qū)廣泛，列車運(yùn)行時(shí)的自然環(huán)境條件也在改變，這就要求柴油機(jī)具有廣泛的適應(yīng)能力。柴油機(jī)幾乎都采用電起動(dòng)方式 ,只有個(gè)別的采用空氣起動(dòng)?，F(xiàn)代機(jī)車柴油機(jī)不斷提高增壓度（見內(nèi)燃機(jī)增壓），同時(shí)加大氣缸排量。活塞往復(fù)不停地工作，帶動(dòng)連桿使曲軸轉(zhuǎn)動(dòng)，就從曲軸上把動(dòng)能傳輸出來。 (2)工作原理：柴油機(jī)工作時(shí)，一般分為吸氣、壓縮、爆發(fā)、排氣等步驟。柴油機(jī)的型式很多，一般可按下述幾種方式分類： ① 按工作方式 —— 二沖程，四沖程； ② 按汽缸數(shù) —— 單缸，多缸； ③ 按汽缸直徑 —— 9 10 135(mm)等。 現(xiàn)代農(nóng)業(yè)、工業(yè)、服務(wù)業(yè)和國(guó)防等一切部門所需要的各種高技術(shù)含量 裝備的設(shè)計(jì)、制造和批量生產(chǎn)都要靠先進(jìn)的現(xiàn)代制造業(yè)。制造系統(tǒng)的三要素：物質(zhì)、能量和信息，其中的物質(zhì)部分即加工設(shè)備、被加工材料。制造所用設(shè)備、材料、信息、人員理念以及制造過程的組織和管理，不但自身要求適應(yīng)這一變化，而且相互之間形成相互密切關(guān)聯(lián)的整體。隨著加工技術(shù)的發(fā)展，加工材料的方法有很多，比如電火花加工、激光加工、電解加工以及快速成型法等新的特種加工方法，但由于成本以及 條件的限制，目 前主要應(yīng)用的仍然是用金屬切削刀具來進(jìn)行切削的方法。這一過程又可細(xì)分 為三個(gè)部分：運(yùn)輸、保管、準(zhǔn)備、包裝、檢驗(yàn)等，成為輔助過程 。 機(jī)械制造過程及機(jī)械制造系統(tǒng) （ 1）機(jī)械產(chǎn)品生產(chǎn)過程與機(jī)械制造過程 在現(xiàn)代化的制造工業(yè)中，機(jī)械產(chǎn)品的生產(chǎn)過程是一個(gè)大的系統(tǒng)工程。 當(dāng)代的機(jī)械制造業(yè)正沿著三個(gè)主要的方向發(fā)展： ○ 1 加工技術(shù)向高度信息化、自動(dòng)化、智能化方向發(fā)展，信息技術(shù)、智能制造技術(shù)、數(shù)控技術(shù)、柔性制造技術(shù)、計(jì)算機(jī)集成制造技術(shù)以及敏捷制造等先進(jìn)制造技術(shù)都在改造傳統(tǒng)制造業(yè)并 迅速向前發(fā)展。 .............................. 18 設(shè)計(jì)毛坯圖 ................................................. 18 部分重要工序設(shè)計(jì) ..................................... 20 工序介紹 ........................................ 20 .................................... 22 ...................................... 23 第 3 章 夾具設(shè)計(jì) ..................................... 34 、基本組成及功能 ....................... 35 .1機(jī) 床夾具的分類 ............................................. 35 .......................................... 35 ...................................... 35 .................................. 36 12V180C 系列柴油機(jī)連桿銑剖分面夾具設(shè)計(jì) .............. 36 .................................................. 36 夾具設(shè)計(jì) ................................................... 36 12V180C系列柴油機(jī)連桿 精鏜 小頭孔夾具設(shè)計(jì) ............. 37 問題的指出 ................................................. 37 夾具設(shè)計(jì) ................................................... 37 總結(jié) ................................................. 40 參考文獻(xiàn) ............................................. 40 成都電子機(jī)械高等專科學(xué)校畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 3 第 1 章 緒論 相關(guān)技術(shù) 在國(guó)名經(jīng)濟(jì)的各個(gè)領(lǐng)域，各個(gè)行業(yè)中廣泛應(yīng)用著的大量的機(jī)床、機(jī)器、儀器及工具等，這些工藝裝備都是由機(jī)械制造工業(yè)提 供的。機(jī)械工業(yè)的主要任務(wù)就是圍繞各種工程材料的加工要求，研究其加工工藝并設(shè)計(jì)和制造各種工藝裝備，機(jī)械制造 工業(yè)是國(guó)民經(jīng)濟(jì)各部門的裝備部，它不僅為傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)的改造提供現(xiàn)代化的設(shè)備，同時(shí)也是計(jì)算機(jī)、通信等新興產(chǎn)業(yè)的基礎(chǔ)。 ○ 2 加工技術(shù)向高精度發(fā)展，出現(xiàn)超精密工程以及納米材料及加工、納米測(cè)量等納米技術(shù)。該過程根據(jù)內(nèi)容 的 不同可分為三個(gè)階段：第一 階段 是產(chǎn)品的決策階段 。毛坯制造、機(jī)械加工、熱處理、裝配等直接改變毛坯或者零件的形狀尺寸、材料性能的過程，為生產(chǎn)工藝過程或者工藝過程；生產(chǎn)工藝過程中的機(jī)械加工、裝配調(diào)試等，成為機(jī)械制造（工藝）過程。與機(jī)械制造技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)、信息技術(shù)的發(fā)展相適應(yīng)，以及為了能更有效的對(duì)機(jī)械制造過程進(jìn)行控制，大幅度的提高加工質(zhì)量和加工效率，人們?cè)跈C(jī)械加工工藝系統(tǒng)的基礎(chǔ)上又提出了機(jī)械制造系統(tǒng)的概念。這就要求既要在硬件上形成先進(jìn)的輔助的現(xiàn)代制造系統(tǒng)，也要通過信息交流形成制造系統(tǒng)的理論和技術(shù)。物質(zhì)和能量?jī)烧咴趥鹘y(tǒng)制造系統(tǒng)中曾占據(jù)主導(dǎo)地位，受到重視、研究、開發(fā)和利用，隨著社會(huì)生產(chǎn)的發(fā)展，信息這一要素正在迅速上升成 為制造系統(tǒng)中的主導(dǎo)因素。而實(shí)現(xiàn)工、農(nóng)、服務(wù)業(yè)的機(jī)械化、自動(dòng)化、信息化和智能化也是現(xiàn)代制造也面臨的光榮而艱巨的任務(wù)。 柴油的特點(diǎn)是自燃溫度低，所以柴油發(fā)動(dòng)機(jī)無需要火花塞之類的點(diǎn)火裝置，它采用壓縮空氣的辦法提高空氣溫度，使空氣溫度超過柴油的自燃測(cè)試，這時(shí)再噴入柴油、柴油噴霧和空氣混合的同時(shí)自己點(diǎn)火燃燒。開始時(shí)，活塞從上止點(diǎn)下行到下止點(diǎn)，將新鮮空氣吸入氣缸，然后從下止點(diǎn)上行到上止點(diǎn)， 將吸入的氣體壓縮，使其壓力及溫度升高。 成都電子機(jī)械高等?？茖W(xué)校畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 6 1）機(jī)車柴油機(jī)概述 機(jī)車柴油機(jī)（ lootive diesel engine）是指用于內(nèi)燃機(jī)車、內(nèi)燃車組或內(nèi)燃動(dòng)車的柴油機(jī)。大功率柴油機(jī)的單機(jī)功率已達(dá) 5000 千瓦，平均有效壓力為 ～ 兆帕，燃料消耗率為 200～ 225克 /（千瓦 調(diào)速系統(tǒng)大多采用液壓全速調(diào)速器 ,并裝有超速停機(jī)、油壓 保護(hù)和超溫卸載等自動(dòng)安全保護(hù)裝置。 對(duì)機(jī)車柴油機(jī)的性能要求是 :不僅在標(biāo)定工況下 ,而且更重要的是在部分負(fù)荷和空轉(zhuǎn)時(shí)燃油和機(jī)油的消耗量小，經(jīng)濟(jì)性應(yīng)與機(jī)車牽引特性相適應(yīng)；有一個(gè)經(jīng)濟(jì)性最好的最低空載穩(wěn)定 轉(zhuǎn)速；性能指標(biāo)隨環(huán)境條件的變化?。辉肼暤?，排氣煙塵和有害成分少；冷機(jī)或熱機(jī)均能連續(xù)可靠起動(dòng)，一般在 +5℃ 氣溫時(shí)，起動(dòng)時(shí)間不超過 10 秒。 50年代，內(nèi)燃機(jī)車因成都電子機(jī)械高等?？茖W(xué)校畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 7 有較好的能源利用率 ,可以改善列車牽引經(jīng)濟(jì) 性 ,而獲得了廣泛的應(yīng)用 ,并逐步取代了蒸汽機(jī)車。該機(jī)車基本上是按從匈牙利進(jìn)口的 ND1型內(nèi)燃機(jī)車仿造試制的。這是最早走出國(guó)門的國(guó)產(chǎn)內(nèi)燃機(jī)車。其他工廠的內(nèi)燃動(dòng)車，也正 在試制、開發(fā)當(dāng)中。 內(nèi)燃機(jī)車可靠性與可維修性設(shè)計(jì)也是國(guó)外大功率內(nèi)燃機(jī)車的一個(gè)發(fā)展方向。在設(shè)計(jì)中除采用概率統(tǒng)計(jì)方法，把影響應(yīng)力和強(qiáng)度的各因素視為隨機(jī)變量運(yùn)用可靠性理論保證所設(shè)計(jì)的零部件具有規(guī)定的可靠度外，還要進(jìn) 行可靠性規(guī)劃與設(shè)計(jì)，主要包括 “ 建立可靠性模型 ” ；將系統(tǒng)可靠性指標(biāo)分配給各級(jí)組成部分，進(jìn)行 “ 可靠性分配 ” ；根據(jù)設(shè)計(jì)方案進(jìn)行 “ 可靠性預(yù)測(cè) ” ；按照設(shè)計(jì)方案進(jìn)行 “ 故障模式、影響及危害 性分析（ＦＭＥＣＡ） ” 及 “ 故障樹分析（ＦＴＡ） ” 等，找出影響可靠性、安全性的關(guān)鍵部件及薄弱環(huán)節(jié)。工作時(shí)連桿承受大小、方向?yàn)橹芷谛宰兓膭?dòng)載荷。 ? 大頭桿身與螺栓平面直角處產(chǎn)生應(yīng)力集中。桿身為工字型斷面，大頭孔用連桿螺栓和螺母與曲柄頸裝配在一起，孔內(nèi)裝有薄壁軸瓦。而圍繞這兩大塊又有若干工作需要完成，如畫圖、翻譯、填寫卡片，還包括撰寫設(shè)計(jì)說明書等。 ? 填寫工藝過程表、工序表，撰寫設(shè)計(jì)說明書。有了機(jī)械加工工藝規(guī)程，在產(chǎn)品投入生產(chǎn)之前就可以根據(jù)它進(jìn)行一系列的準(zhǔn)備工作，如原材料和毛坯的供應(yīng)，機(jī)床的調(diào)整，專用工藝裝備（如專用夾具、刀具和量具）的設(shè)計(jì)制造，生產(chǎn)作業(yè)計(jì)劃的編排，勞動(dòng)力的組織，以及生產(chǎn)成本 的核算等。 制定機(jī)械加工工藝規(guī)程的原始資料主要是產(chǎn)品圖樣、生產(chǎn)綱領(lǐng)、生產(chǎn)類型、現(xiàn)場(chǎng)加工設(shè)備及生產(chǎn)條件等。該產(chǎn)品年產(chǎn)量為 150 臺(tái)，設(shè)其備品率為 10%，機(jī)械加工廢品率為 1%，現(xiàn)制定該活塞的機(jī)械加工工藝規(guī)程。因此，連桿材料一般采用高強(qiáng)度碳鋼和合金鋼；如 45 鋼、 55 鋼、 40Cr、 40CrMnB 等。 連桿毛坯制造方法的選擇，主要根據(jù)生產(chǎn)類型、材料的工藝性（可塑性，可鍛性）及零件對(duì)材料的組織性能要求，零件的形狀及其外形尺寸，毛坯車間現(xiàn)有生產(chǎn)條件及采用先進(jìn)的毛坯制造方法的可能性來確定毛坯的制造方法。相對(duì)于分體鍛造而言，整體鍛造存在所需鍛造設(shè)備動(dòng)力大和金屬纖維被切斷等問題，但由于整體鍛造的連桿毛坯具有材料損耗少、鍛造工時(shí)少、模具少等優(yōu)點(diǎn)，故用得越來越多，成為連桿毛坯的一種主要形式。因此，工件在加工過程中的定位、測(cè)量等問題需要被重點(diǎn)考慮。 ○ 5 粗基準(zhǔn)在同一尺寸方向上通常只能使用 一次，不應(yīng)重復(fù)使用，以免產(chǎn)生不必要的定位誤差?；鶞?zhǔn)統(tǒng)一或者一次安裝和有關(guān)工序所使用的夾具結(jié)構(gòu)大體上統(tǒng)一，降低了工序設(shè)計(jì)和制造成本。 根據(jù)以上原則，結(jié)合連桿的具體的結(jié)構(gòu)，確定基準(zhǔn)如下： 在連桿機(jī)械加工工藝過程中，大部分工 序選用連桿的一個(gè)指定的端面和小頭孔作為主要基面，并用大頭處指定一側(cè)的外表面作為另一基面。在精鏜小頭孔（及精鏜小頭襯套孔）時(shí)，也用小頭孔（及襯套孔）作為基面，這時(shí)將定位銷做成活動(dòng)的稱 “ 假銷 ” 。在小頭孔作為定位基面前的加工工序是鉆孔、擴(kuò)孔和鉸孔，這些工序?qū)τ阢q后的孔與端面的垂直度不易保證，有時(shí)會(huì)影響到后續(xù)工序的加工精度。因此，粗銑就是關(guān)鍵工序。這種定位方法使工件在夾緊時(shí)的變形較小，同時(shí)可以銑工件的端面，使一部分切削力互相抵消，易于得到平面 度較好的平面。除機(jī)械加工外，還有調(diào)質(zhì)處理、劃螺紋孔線、探傷等。對(duì)于 180C 柴油機(jī)連桿進(jìn)行粗加工時(shí)，以大小頭兩端面作為精基準(zhǔn)，所以先粗加工大小頭端面，然后再加工其他各主要表面。 （二）工序安排 在連桿加工中有兩個(gè)主要因素影響加工精度： （ 1）連桿本身的剛度比較低，在外力（切削力、夾緊力）的作用下容易變形。粗、精加工分開后，粗加工產(chǎn)生的變形可以在半精加工中修正；半精加工中產(chǎn)生的變形可以在精加工中修正。在此先確定工藝路線，再在后面詳細(xì)論述機(jī)床與工藝裝備的選擇、加工余量的確定、工序尺寸的確定、切削用量的確定、時(shí)間定額的確定等內(nèi)容?？椎募庸び嗔坑伞稒C(jī)械制造工藝簡(jiǎn)明手冊(cè)》表。毛坯的同軸度誤差允許值為 ，殘留飛邊為 。精磨在 M7130 型平面磨床上用砂輪的周邊磨削，這種辦法的生產(chǎn)率低一些，但精度較高。 小頭孔在 擴(kuò)、粗鏜、半精鏜之 后，在金剛鏜床上與大頭孔同時(shí)精鏜，達(dá)到IT6級(jí)公差等級(jí)，然后壓入襯套，再以襯套內(nèi)孔定位精鏜大頭孔。這樣，在銑開以后可能產(chǎn)生的變形，可以在最后精鏜工序中得到修正，以保證孔的形狀精度。從而達(dá)到所需要的技術(shù)要求。但剖分面本身的平面度、粗糙度對(duì)連桿蓋、連桿體裝配后的結(jié)合強(qiáng)度有較大的影響。 確定工序尺寸的一般方法是由加工表面的最后工序往前推算，最后工序的工序尺寸按 零件圖樣的要求標(biāo)注。中間工序尺寸的公差按加工方法的經(jīng)濟(jì)加工精度確定。 ea 銑削寬度， mm。 （ 6） 加工連桿體 1)粗銑結(jié)合面 選用銑床 X62W 根據(jù) 《金屬機(jī)械加工工藝人員手冊(cè)》 表 — 74（ 84）選取 銑刀直徑 D = 40mm，材料為高速鋼，齒數(shù) Z=6， pa =3mm 成都電子機(jī)械高等?？茖W(xué)校畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 25 查《金屬機(jī)械加工工藝人員手冊(cè)》表 1469，取 zf =，據(jù)公式（ 21）求 V=zafat dc ezp v 式中 vc 系數(shù)， vc =。 查表 224取 ： 切削深度 ap = 進(jìn)給量 f = mm/r 則主軸轉(zhuǎn)速 n = 1000v/? D = 140 r/min 根據(jù)表 — 31 按機(jī)床選取 n = 200 r/min 則實(shí)際切削速度 V =? Dn/1000 = 驗(yàn)算 功率 查《金屬機(jī)械加工工藝人員手冊(cè)》表 1430 P= M 39。 ???? fddfN =3KW 所選機(jī)床滿足要求 （ 13） 精鏜大頭孔 選用鏜床 T2115 根據(jù) 《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》 表 1451 選擇 ap = ，刀桿伸出長(zhǎng)度為 200mm,得 f=查 《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》表 144，選擇刀具材料為 YT15 查《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》表 1016，選擇鏜通孔類鏜刀，刀具幾何參數(shù)為： rk‘ =450 ， B=