【正文】 ......... 19 夾具零件及夾具的公差技術(shù)條件 ................................................................................ 19 設(shè)計(jì)小結(jié) ......................................................................................................... 22 致 謝 ............................................................................................................... 23 參考文獻(xiàn) ......................................................................................................... 24 機(jī)電系機(jī)電一體 化專業(yè)畢業(yè)設(shè)計(jì) 1 緒 論 一、 連桿的結(jié)構(gòu)特點(diǎn) 連桿是發(fā)動(dòng)機(jī)的主要零件之一，它連接活塞和曲軸，把作用于活塞頂面的膨脹氣體的壓力傳給曲軸；將活塞的往復(fù)運(yùn)動(dòng)變?yōu)榍男D(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，又受到曲軸的驅(qū)動(dòng)而帶動(dòng)活塞壓縮縮氣缸中的氣體。 連桿屬于典型的“雜件”類零件，不但精度要求高，形狀復(fù)雜，制造難度大，而且批量大，直接影響發(fā)動(dòng)機(jī)質(zhì)量，本篇論文 詳細(xì)介紹了其加工方法的擬訂和確立，并對(duì)加工中某工序所采用專用夾具進(jìn)行設(shè)計(jì)。 數(shù)控機(jī)床的出現(xiàn)，提高了更新頻繁的小批量零件和形狀復(fù)雜的零件加工的生產(chǎn)率及加工精度。加工中心是一種高度自動(dòng)化的多工序機(jī)床，能自動(dòng)完成刀具的更換，工件的轉(zhuǎn)位和定位，主軸和進(jìn)給量的變換等，使工件在機(jī)床上只安裝一次就能完成全部加工。 夾具設(shè)計(jì)與制造是機(jī)電產(chǎn)品設(shè)計(jì)與制造的一項(xiàng)重要步驟，傳統(tǒng)的夾 具設(shè)計(jì)制造時(shí)需大量的工時(shí)消耗和金屬材料的消耗。 二 、本次設(shè)計(jì)的內(nèi)容 本設(shè)計(jì)主要是針對(duì) 連桿工藝及鉆孔夾具 的設(shè)計(jì)。在本次設(shè)計(jì)中采用的是 手動(dòng) 夾緊方式；然后進(jìn)行誤差分析、夾緊力的計(jì)算，對(duì)夾具的主要零件進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。 (3)大小頭兩孔的軸線的平行度由較高的要求，中心距有絕對(duì)的要求，其精度主要由機(jī)加工機(jī)床本身來保證，平行度要求為 ，中心距為 280177。 平面加工 （ 1）兩端面 大頭兩端面間的尺寸公差等 級(jí)為 IT9，表面粗糙度 Ra 不大于 小頭兩端面間的尺寸公差等級(jí)為 IT5，表面粗糙度 Ra 不大于 （ 2）大頭凸塊兩側(cè)面 表面 （ 4）體和蓋的 結(jié)合 面 表面粗糙度 （ 6）軸瓦鎖口槽 銑 保證尺寸 保證尺寸 40 的 Ra 值為 機(jī)電系機(jī)電一體 化專業(yè)畢業(yè)設(shè)計(jì) 4 孔加工 （ 1）大頭孔 擴(kuò)、粗鏜、精鏜達(dá)尺寸 Ф 102 mm， （ 2）小頭孔 鉆、擴(kuò)、粗鏜、精鏜達(dá)尺寸 Ф 55 mm， （ 3）鉆、擴(kuò)、鉸螺栓孔 M18mm, Ra 值為 技術(shù)要 求分析 連桿上需要進(jìn)行機(jī)械加工的主要表面為：大、小頭孔及兩端面，連桿與桿蓋的結(jié)合面及連桿螺栓定位孔等。 ⑶連桿大頭孔兩端面對(duì)大頭孔中心線的垂直度誤差過大，將加劇連桿大頭兩端面與曲軸連桿頸兩端面之間的磨損，甚至引起燒傷，一般規(guī)定其垂直度公差等級(jí)應(yīng)不低于 9 級(jí)。連桿大頭端面間距離尺寸的公差帶正好落在連桿小頭端面間距離尺寸的公差帶中，這給連桿的加工帶來許多方便。正確選擇制坯方式可以使整個(gè)工藝過程經(jīng)濟(jì)合理，故應(yīng)認(rèn)真的選擇并要加以論述。 45 鋼 一般為中碳的優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)剛與合金結(jié)構(gòu)鋼，主要用于制造承受很大變動(dòng)載荷與沖擊載荷或各種復(fù)合應(yīng)力的零件（如機(jī)器中傳遞動(dòng)力的軸、連桿、齒輪等）。 這影響著毛坯的制造費(fèi)用及勞動(dòng)量，與機(jī)械加工費(fèi)用及勞動(dòng)量。相對(duì)于分體鍛機(jī)電系機(jī)電一體 化專業(yè)畢業(yè)設(shè)計(jì) 7 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， 分體鍛造能夠減少一定的工序，加工效率高 。為了提高毛坯的精度，連桿毛坯還需進(jìn)行熱校正。 連桿工件的定位基準(zhǔn)和定位方案分析 連桿外形較復(fù)雜而剛性較差 ，它的技術(shù)要求很高，恰當(dāng)?shù)剡x擇繼續(xù)加工中的定位基準(zhǔn)是能否保證連桿 技術(shù)要求的重要問題之一。選用連桿端面和小頭孔作為定位基準(zhǔn)，不僅便于在加工過程中實(shí)現(xiàn)基準(zhǔn)統(tǒng)一，更重要的是使連桿的重要技術(shù)要求（如大、小頭孔之間的中心距要求，大、小頭孔機(jī)電系機(jī)電一體 化專業(yè)畢業(yè)設(shè)計(jì) 8 中心線在兩個(gè)互相垂直方向上的平行度要求，端面與大頭孔中心線的垂直度要求，兩端面間的距離要求等）在加工過程中實(shí)現(xiàn)基準(zhǔn)重合 ，以減小定位誤差。但由于連桿外形的對(duì)稱性，后續(xù)工序操作者不易分清哪個(gè)端面是第一個(gè)端面，為此連桿體和連桿蓋的零件圖上特意設(shè)計(jì)出一個(gè)加工和裝配用的工藝標(biāo)記，并在連桿工藝規(guī)程中，規(guī)定無工藝標(biāo)記的一側(cè)的端面為主要定位精基準(zhǔn)，在后續(xù)的各加工工序中盡可能地用它來定位。 連桿加工主要加工表面的工序安排 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(jié)合面及連桿螺栓孔定位面，次要加工表面為軸瓦鎖口槽、油孔、大頭兩側(cè)面及體和蓋上的螺栓座面等。第二階段主要是加工除精基準(zhǔn)意外的其它表面，包括大、小頭粗加工、為合裝做準(zhǔn)備的螺栓孔和結(jié)合面的粗精加工以及軸瓦鎖口槽的加工等；第三階段則主要是最終保證連桿各項(xiàng)技術(shù)要求的加工，包括連桿合裝后大頭孔的半精加工和端面的精加工及大、小頭孔的精加工。 （ 2）孔的加工方法的選擇： 孔的加工方法有鉆孔、鉸孔、鏜孔等加工方式，其中鏜孔精度高，在連桿所以需要加工的部位中，大、小頭孔的加工要求是最高的，所以宜用鉆頭鉆、擴(kuò)孔，最后采用鏜、磨的方式保證精度。其它部位也應(yīng)根據(jù)精度要求合理地劃分加工階段。 工藝路線的擬定 （ 1）兩端面的加工 （ 2）身蓋分開面加工 （ 3）小頭孔加工 （ 4）大頭孔加工 其中工藝過程設(shè)計(jì)大致采用： 鍛造→調(diào)制→粗加工→精加工→檢驗(yàn)→入庫(kù) 連桿體零件圖 廠標(biāo)號(hào)及件號(hào)(反面 )機(jī)電系機(jī)電一體 化專業(yè)畢業(yè)設(shè)計(jì) 12 通過對(duì)連桿零件圖以及其技術(shù)要求進(jìn)行認(rèn)真分析后，得到了連桿工藝過程的最后方案： 連桿體的加工 : 工序 1 粗銑兩端面 工序 2 精銑兩端面 工序 3 磨兩端面 工序 4 鉆小頭孔 工序 5 粗鏜小頭孔 工序 6 小頭孔倒角及去毛刺 工序 7 粗銑工藝凸臺(tái)及結(jié)合面 工序 8 精銑工 藝凸臺(tái)及結(jié)合面 工序 9 粗鏜大頭孔，倒角 工序 10 磨結(jié)合面 工序 11 鉆攻螺紋孔 工序 12 鉆定位孔 工序 13 鉸定位孔及去毛刺 連桿蓋的加工 : 工序 1 粗銑兩端面 工序 2 精銑兩端面 工序 3 磨兩端面 工序 4 粗銑結(jié)合面 連桿蓋零件圖 機(jī)電系機(jī)電一體 化專業(yè)畢業(yè)設(shè)計(jì) 13 工序 5 精銑結(jié)合面 工序 6 粗鏜大頭孔及倒角 工序 7 磨結(jié)合面 工序 8 鉆，擴(kuò)沉頭孔 工序 9 鉆鉸定位孔 工序 10 鉸定位孔 工序 11 去毛刺 工序 12 清洗 工序 13 終檢（尺寸分組） 連桿總成的加工 : 工序 1 粗銑螺母座面 工序 2 鉆 、 擴(kuò) 、 鉸螺栓孔 工序 3 擴(kuò)螺栓孔 、 倒角 工序 4 去結(jié)合面毛刺 工序 5 清洗 加工設(shè)備與工藝裝備的選擇 由于生產(chǎn)類型為大批生產(chǎn)，故加工設(shè)備宜以通用機(jī)床為主，輔以少量專用機(jī)床?？紤]到工件的定位夾緊方案及夾具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)等問題，選擇XF924 銑床。 同時(shí)進(jìn)行為保證加工質(zhì)量使用金剛石鏜床 T60，使用的量具是游標(biāo)卡尺。采用立式銑床，查表選用型號(hào)為 X51 的立式銑床，專用夾具，專用銑刀，用游標(biāo)卡尺測(cè)量。采用立式銑床，銑床型號(hào)為 X51，專用夾具，專用銑刀，用游標(biāo)卡尺測(cè)量。粗鏜余量查手冊(cè)表 131得 ,粗鏜完尺寸為 ,公差為 。 專用夾具的設(shè)計(jì)步驟 （ 1）明確設(shè)計(jì)任務(wù)和收集設(shè)計(jì)資料 鉆螺紋孔所要設(shè)計(jì)的夾具其設(shè)計(jì)任務(wù)主要是對(duì)其進(jìn)行定位和夾緊與一些輔助支撐，對(duì)工件進(jìn)行六點(diǎn)支撐，使工件定位可靠，操作安全，設(shè)計(jì)資料的收集主要是機(jī)床夾具設(shè)計(jì)手冊(cè)和機(jī)械加工工藝手冊(cè)等。為了保證他的位置精度和提高生產(chǎn)率，特制了一套專用夾具，孔 232 ?? 的軸線與分合面有垂直度的要求， 孔 ?? 有圓度要求，公差為 。 ：是針對(duì)較 小的零件、切削余量不大，批量不大而采用的夾緊方法，手動(dòng)夾緊經(jīng)濟(jì)性好，操作方便。 確定夾具體的結(jié)構(gòu) 確定夾具的結(jié)構(gòu)，繪制裝配圖如下： 夾具零 件及夾具的公差技術(shù)條件 （ 1）鉆床的技術(shù)條件 在鉆床上加工孔和孔系時(shí)，其尺寸精度和相互位置精度是靠鉆套精度和鉆套的位置精度來決定的。 ⑥外螺紋工作表面的表面粗糙度為 ，螺紋工作表面的粗糙度為 。以前在學(xué)習(xí)過程中只是聽老師講了夾具方面的一些基本知識(shí)，都是皮毛，而通過這次設(shè)計(jì)，我?guī)缀醴榱藞D書館百十種夾具設(shè)計(jì)的書籍，極大地補(bǔ)充了學(xué)習(xí)的不足，讓我懂得了不少這方面的專業(yè)知 第三方面：在這次設(shè)計(jì)過程 中，除了涉及到本專業(yè)的專業(yè)知識(shí)外，大學(xué)三年所學(xué)的其它知識(shí)幾乎全派上了用場(chǎng)，在此過程中涉及到的其它知識(shí)有Word 和 Excel 文檔的編輯、 AutoCAD 鍛造等。 編者 2021 年 12 月 28 機(jī)電系機(jī)電一體 化專業(yè)畢業(yè)設(shè)計(jì) 23 致 謝 三 年的讀書生活在這個(gè)季節(jié)即將劃上一個(gè)句號(hào)，而于我的人生卻只是一個(gè)逗號(hào)，我將面對(duì)又一次征程