【正文】
考慮如何提高勞動生產率,降低勞動強度。2) 夾緊方案由于所加工的零件比較小,夾具的夾緊力與加工零件時的軸向力方向相同,為了裝卸工件方便,采用手動式滑柱鉆模。使用時,轉動手柄,經過齒輪齒條的傳動和左右滑柱的導向,便能順利的帶動鉆模板升降,將工件夾緊或松開。擴大頭孔夾具體圖如下: 夾具體為鑄造件,安裝穩(wěn)定,剛度好,但制造周期較長。5) 定位誤差分析① 定位元件尺寸及公差的確定:本夾具的主要定位元件為一固定定位銷,結構簡單,但不便于更換。即基準位置誤差為零,定位誤差為零。為保證小頭孔尺寸精度和形狀精度,可采用自為基準的加工原則;保證大小頭孔的中心距精度要求,可采用互為基準原則加工。連桿加工路線按連桿的分合可以分為三個階段:第一個階段為連桿體和蓋切開之前的加工;第二個階段為連桿體和蓋的切開加工;第三個階段為連桿體和蓋合裝后的加工。(3)、夾緊裝置的設計:針對連桿的加工特點及加工的批量,對連桿的夾緊裝置應滿足裝卸工件方便、迅速的特點,所以一般都采用自動夾緊裝置。(5)、定位精度和定位誤差的計算:對用于粗加工的夾具,都應該進行定位誤差和穩(wěn)定性的計算,以及設計的夾具能否滿足零件加工的各項尺寸要求。我的論文是在你們悉心指導和嚴格要求下完成的,我的每一點進步和提高都得益于兩位老師的指導、鼓勵、影響和支持;同時也使我在思維方法、工作作風以及學習態(tài)度方面得到進步。參考文獻:[1] 陳宏鈞,方向明,馬素敏 等編典型零件機械加工生產實例 機械工業(yè)出版社 [2] 王季琨,沈中偉,劉錫珍 主編機械制造工藝學 天津大學出版社 [3] 哈爾濱工業(yè)大學,上海工業(yè)大學 主編機床夾具設計 上??茖W技術出版社 [4] 李 洪 主編機械加工工藝手冊 北京出版社 [5] 貴州工學院機械制造工藝教研室編機床夾具結構圖冊 貴州人民出版社 [6] 龔定安,蔡建國 編著陜西科學技術出版社 [7] 孟少農 主編機械加工工藝手冊 機械工業(yè)出版社 [8] 《金屬機械加工工藝人員手冊》 修訂組金屬機械加工工藝人員手冊 [9] 孫麗嬡 主編機械制造工藝及專用夾具 冶金工業(yè)出版社 [10] 楊叔子 主編機械加工工藝師手冊 機械工業(yè)出版社 [11] 王紹俊 主編機械制造工藝設計手冊 哈爾濱工業(yè)大學 [12] 劉文劍 曹天河 趙維緩 編夾具工程師手冊 黑龍江科學技術出版社 [13] 上海市金屬切削技術協(xié)會 編金屬切削手冊 上海科學技術出版社 [14] 邱仲潘 主編計算機英語 科學出版社 [15] 于駿一 主編典型零件制造工藝 機械工業(yè)出版社 致謝首先衷心感謝陳廣凌和張彥博兩位教授,論文的選題、研究的方向和設計內容都得到兩位教授的精心指導與熱情的幫助。夾具體的作用是將定位及夾具裝置連接成一體,并能正確安裝在機床上,加工時能承受一部分切削力。(1)、定位方案的設計:主要確定工件的定位基準及定位基面;工件的六點定位原則;定位元件的選用等。連桿的主要加工表面為大小頭孔和兩端面,較重要的加工表面為連桿體和蓋的結合面及螺栓孔定位面,次要的加工表面為軸瓦鎖口槽、油孔、大頭兩側面及連桿體和蓋上的螺栓座面等。且其技術要求很高,所以適當的選擇機械加工中的定位基準,是能否保證連桿技術要求的重要問題之一。③ 大頭孔兩側面對中心距的要求:擴大頭孔時,限制Z軸的轉動是一擋板(工序基準),同時亦為第一定位基準,對加工大頭孔來說,它與工序基準的距離49及相應的平行度誤差只取決于工序基準在夾具中的位置。擴孔時的切削力計算:根據(《機械加工工藝手冊》 李洪 主編 ) 擴孔時的切削力為: 夾緊力的計算:根據(《機床夾具設計手冊》 第三版 王光斗 王春福 主編)表1311 =90526 N在計算切削力時,必須考慮安全系數。自鎖機構的種類很多,但用得最廣泛的是圓錐鎖緊機構。故應按完全定位設計夾具。為了使定位誤差為零,定位銷限制2個自由度,基面限制工件3個自由度,大頭孔的外側面限制工件1個自由度,屬完全定位。為了提高勞動生產率,保證加工質量,降低勞動強度,需要設計專用夾具。所以對加工剖分面來說,定位誤差為零。5) 定位誤差分析① ,雖屬“基準重合”,無基準不重合誤差,但由于定位面與定位間存在間隙,造成的基準位置誤差即為定位誤差,其值為:ΔDw=δD+δd+Δmin=++0= mmΔDw--剖分面的定位誤差δD――工件孔的直徑公差δd――定位銷的直徑公差Δmin――孔和銷的最小保證間隙,因此工件在加工過程中能夠保證加工精度要求。2)確定定位銷尺寸及公差本夾具的主要定位元件為一固定銷,結構簡單,但不便于更換。定位誤差的計算: 由加工工序知,加工面為連桿的剖分面。2) 夾緊方案由于零件小,所以采用開口墊圈的螺旋夾緊機構,裝卸工件方便、迅速。由于本工序是粗加工,主要應考慮如何提高勞動生產率,降低勞動強度。圖(1—7)大小頭孔平行度的檢驗圖 連桿螺釘孔與結合面垂直度的檢驗制做專用垂直度檢驗心軸,其檢測心軸直徑公差,分三個尺寸段制做,配以不同公差的螺釘,檢查其接觸面積,一般在90%以上為合格,或配用塞尺檢測,塞尺厚度的一半為垂直度公差值。 觀察外表缺陷及目測表面粗糙度 連桿大頭孔圓柱度的檢驗用量缸表,在大頭孔內分三個斷面測量其內徑,每個斷面測量兩個方向,三個斷面測量的最大值與最小值之差的一半即圓柱度。一般選用切削性能高的刀具材料和合理的幾何參數,盡可能提高切削速度。通常希望精加工余量不要留得太大,否則,當吃刀深度較大時,切削力增加較顯著,影響加工質量。如超過了機床的許用功率,則應適當降低切削速度。選擇進給量時應考慮到機床進給機構的強度、刀桿尺寸、刀片厚度、工件的直徑和長度等。在保留半精加工、精加工必要余量的前提下,應當盡量將粗加工余量一次切除。所以粗加工切削用量的選擇原則是:首先考慮選擇一個盡可能大的吃刀深度ap,其次選擇一個較大的進給量度f,最后確定一個合適的切削速度V.選用較大的ap和f以后,刀具耐用度t 顯然也會下降,但要比V對t的影響小得多,只要稍微降低一下V便可以使t回升到規(guī)定的合理數值,因此,能使V、f、ap的乘積較大,從而保證較高的金屬切除率。 粗加工時切削用量的選擇原則粗加工時加工精度與表面粗糙度要求不高,毛坯余量較大。為此,精銑端面時,夾具可考慮重復定位情況,如采用夾具限制7個自由度(其是長圓柱銷限制4個,長菱形銷限制2個)。因為端面的面積大,定位穩(wěn)定可靠;用小頭孔定位可直接控制大小頭孔的中心距。 連桿加工工藝設計應考慮的問題 工序安排連桿加工工序安排應注意兩個影響精度的因素:(1)連桿的剛度比較低,在外力作用下容易變形;(2)連桿是模鍛件,孔的加工余量大,切削時會產生較大的殘余內應力。但剖分面本身的平面度、粗糙度對連桿蓋、連桿體裝配后的結合強度有較大的影響。這樣,螺栓孔兩端面與大頭孔端面的垂直度就由夾具保證。從而達到所需要的技術要求。這樣,在銑開以后可能產生的變形,可以在最后精鏜工序中得到修正,以保證孔的形狀精度。小頭孔在鉆、擴、鉸后,在金剛鏜床上與大頭孔同時精鏜,達到IT6級公差等級,然后壓入襯套,再以襯套內孔定位精鏜大頭孔。精磨在M7130型平面磨床上用砂輪的周邊磨削,這種辦法的生產率低一些,但精度較高。小頭一端不在端面上定位夾緊,避免可能產生的變形。夾緊力通過工件直接作用在定位元件上,可避免工件產生彎曲或扭轉變形。同時,由于是以對稱面定位,毛坯在加工后的外形偏差也比較小。在粗銑中工件如何定位呢?一個方法是以毛坯端面定位,在側面和端部夾緊,粗銑一個端面后,翻身以銑好的面定位,銑另一個毛坯面。在第一道工序中,工件的各個表面都是毛坯表面,定位和夾緊的條件都較差,而加工余量和切削力都較大,如果再遇上工件本身的剛性差,則對加工精度會有很大影響。當連桿用小頭孔(及襯套孔)定位夾緊后,再從小頭孔中抽出假銷進行加工。這是由于:端面的面積大,定位比較穩(wěn)定,用小頭孔定位可直接控制大、小頭孔的中心距。粗、精加工分開后,粗加工產生的變形可以在半精加工中修正;半精加工中產生的變形可以在精加工中修正。 連桿的機械加工工藝過程分析 工藝過程的安排在連桿加工中有兩個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。連桿的機械加工路線是圍繞著主要表面的加工來安排的。 連桿的機械加工工藝過程由上述技術條件的分析可知,連桿的尺寸精度、形狀精度以及位置精度的要求都很高,但是連桿的剛性比較差,容易產生變形,這就給連桿的機械加工帶來了很多困難,必須充分的重視。圖(12)連桿輥鍛示意圖圖(13)、圖(14)給出了連桿的鍛造工藝過程,將棒料在爐中加熱至1140~1200C0,先在輥鍛機上通過四個型槽進行輥鍛制坯見圖(13),然后在鍛壓機上進行預鍛和終鍛,再在壓床上沖連桿大頭孔并切除飛邊見圖(14)。目前我國有些生產連桿的工廠,采用了連桿輥鍛工藝。連桿模鍛形式有兩種,一種是體和蓋分開鍛造,另一種是將體和蓋鍛成—體。隨著粉末冶金鍛造工藝的出現和應用,使粉末冶金件的密度和強度大為提高。對于本連桿, mm。因此除了對螺栓及螺母要提出高的技術要求外,對于安裝這兩個動力螺栓孔及端面也提出了一定的要求。這是因為連桿大頭兩端面與曲軸連桿軸頸兩軸肩端面間有配合要求,而連桿小頭兩端面與活塞銷孔座內檔之間沒有配合要求。 大、小頭孔中心距大小頭孔的中心距影響到汽缸的壓縮比,即影響到發(fā)動機的效率,所以規(guī)定了比較高的要求:190177。大頭孔公差等級為IT6,; mm,小頭孔公差等級為IT8。反映連桿精度的參數主要有5個:(1)連桿大端中心面和小端中心面相對連桿桿身中心面的對稱度;(2)連桿大、小頭孔中心距尺寸精度;(3)連桿大、小頭孔平行度;(4)連桿大、小頭孔尺寸精度、形狀精度;(5)連桿大頭螺栓孔與接合面的垂直度。考慮到裝夾、安放、搬運等要求,連桿大、小頭的厚度相等(基本尺寸相同)。在發(fā)動機工作過程中,連桿受膨脹氣體交變壓力的作用和慣性力的作用,連桿除應具有足夠的強度和剛度外,還應盡量減小連桿自身的質量,以減小慣性力的作用。軸瓦有鋼質的底,底的內表面澆有一層耐磨巴氏合金軸瓦金屬。連桿在工作中承受著急劇變化的動載荷。重慶工業(yè)職業(yè)技術學院目 錄 摘 要連桿是柴油機的主要傳動件之一,本文主要論述了連桿的加工工藝及其夾具設計。關鍵詞: 連桿 變形 加工工藝 夾具設計The connecting rod is one of the main driving medium of diesel engine, this text expounds mainly the machining technology and the design of clamping device of the connecting rod. The precision of size, the precision of profile and the precision of position , of the connecting rod is demanded highly , and the rigidity of the connecting rod is not enough, easy to deform, so arranging the craft course, need to separate the each main and superficial thick finish machining process. Reduce the function of processing the surplus , cutting force and internal stress progressively , revise the deformation after processing, can reach the specification requirement for the part finally . Keyword: Connecting rod Deformination Processing technology Design of clamping device第一章 汽車連桿加工工藝 連桿的結構特點連桿是汽車發(fā)動機中的主要傳動部件之一,它在柴油機中,把作用于活塞頂面的膨脹的壓力傳遞給曲軸,又受曲軸的驅動而帶動活塞壓縮氣缸中的氣體。為了減少磨損和便于維修,連桿的大頭孔內裝有薄壁金屬軸瓦。小頭孔內壓入青銅襯套,以減少小頭孔與活塞銷的磨損,同時便于在磨損后進行修理和更換。連桿大、小頭兩端對稱分布在連桿中截面的兩側。因此,連桿的加工精度將直接影響柴油機的性能,而工藝的選擇又是直接影響精度的主要因素。連桿總成圖(1—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