【正文】 ???????? ????????? 18 連桿體的卡瓦槽的計算 ??????????????????? 19 工時定額的計算 ???? ??????????????????? 21 銑連桿大、小頭平面 ??????????????????? 21 粗磨大、小頭平面 ???????????????????? ? 21 加工小頭孔 ?????????????????? ?? ??? 21 銑大頭側(cè)面 ?????????????????????? ? 22 擴大頭孔 ?????????????????? ??????? 23 銑開連桿體和蓋 ?????????????? ???????? 23 加工連桿體 ???????????????? ??????? 24 銑、磨連桿蓋結(jié)合面 ??????????? ???????? 26 銑、鉆、鏜連桿總成體 ?????? ????????????? 28 粗鏜大頭孔 ??????????????? ???????? 29 大頭孔兩端倒角 ????????????? ???????? 30 精磨大、小頭兩平面 ??????????? ???????? 30 半精鏜大頭孔及精鏜小頭孔 ????? ?????????? 30 精鏜大頭孔 ???????????? ??????????? 31 鉆小頭油孔 ??????????????? ???????? 31 小頭孔兩端倒角 ??????? ????????????? 31 鏜小 頭孔襯套 ?????????????? ???????? 32 衍磨大頭孔 ?????????????????? ????? 32 連桿的檢驗 ??????????? ??????????????? 32 觀察外表缺陷及觀察表面粗糙度 ???? ?????????? 32 連桿大頭孔圓柱度的檢驗 ?????? ??????????? 32 連桿體、連桿上蓋對大頭孔中心線的對稱度的檢驗 ? ???? 33 連桿大、小頭孔平行度 的檢驗 ???? ??????????? 33 連桿螺釘孔與結(jié)合面垂直度的檢驗 ????????? ???? 33 本章小結(jié) ??????????????????????????? 33 第 3 章 夾具設(shè)計 ?????????????????????????? 34 銑剖分面夾具的設(shè)計 ???????? ?????????????? 34 問題的提出 ????????? ??????????????? 34 夾具設(shè)計 ????????????? ?? ?????????? 34 擴大頭孔夾具的設(shè)計 ?????????? ???????????? 36 問題的指出 ????????? ??????????????? 36 夾具設(shè)計 ? ???????????? ???????????? 37 本章小結(jié) ??????????????????????????? 39 第 4 章 基于 Pro/E 的零件設(shè)計與制造 ?????????????? 39 CAD/CAM 技術(shù)的形成與發(fā)展 ??????????????????? 40 Pro/E 軟件的特點及主要功能 ????????????????? 40 整體外形設(shè)計 ????????????????????????? 40 本章小結(jié) ? ?? ?????????????????????????? 50 結(jié)論 ?????????????????????????????????? 51 參考文獻 ???????????????????????????????? 52 致謝 ?????????????????????????????????? 53 附錄 ???????????????? ????????????????????? 54 1 第 1 章 緒 論 課題研究現(xiàn)狀、選題目的和意義 汽車工業(yè)是國民經(jīng)濟的支柱產(chǎn)業(yè)，在社會進步和經(jīng)濟發(fā)展中起著舉足輕重的作用。 本文主要論述了連桿的加工工藝及其夾具設(shè)計。 本科學(xué)生畢業(yè)設(shè)計 捷達發(fā)動機連桿加工工藝及其夾具設(shè)計 院系 名稱： 汽車與交通工程學(xué)院 專業(yè)班級： 車輛工程 學(xué)生姓名： 指導(dǎo)教師： 職 稱： 講師 The Graduation Design For Bachelor39。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，并具備足夠的強度、剛度和較好的韌性。 全套圖紙，加 153893706 關(guān)鍵詞 : 連桿 ； 加工余量 ； 精度 ； 變形 ； 加工工藝 ； 夾具設(shè)計 Ⅰ Ⅱ ABSTRACT The connecting rod is one of the main driving medium of diesel engine, its status is obvious in engine. It is the main accessory of movement which can transmit the engine’s power. It can do the plex movement in the plane, the small connecting rod run the up and down with the piston； the big connecting rod is rolling in high speed with crankshaft。汽車工業(yè)在 100 多年的發(fā)展過程中，經(jīng)歷激烈的國際市場競爭與兼并改組世界 能源危機及第三次工業(yè)革命的沖擊，依然發(fā)展勢頭強勁，并呈現(xiàn)出兩種迥然不同的發(fā)展模式。 汽車工業(yè)是當(dāng)代工業(yè)大生產(chǎn)的典型代表。但無論是傳統(tǒng)的制造技術(shù)還是先進制造技術(shù)，其核心均是以工藝 信息內(nèi)容為中心。 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2 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，并具備足夠的強度、剛度和較好的韌性。 從鍛造后材料的組織來看，分開鍛造的連桿蓋金屬纖維是連續(xù)的，因此具有較高的強度，而整體鍛造的連桿，銑切后，連桿蓋的金屬纖維是斷裂的，因而削弱了強度。鍛造師表面冷卻速度快，對內(nèi)產(chǎn)生壓應(yīng)力 ，表面應(yīng)力是平衡的，但銑分開面后應(yīng)力不平衡，易變形，所以要增加校力這一工序 [2]。 首先進行兩端面加工。然后采用雙端面磨床進行磨削，以保證兩端面的平行度和高的生產(chǎn)率。 連桿大小頭孔德加工時連桿加工中的關(guān)鍵工序，尤其大頭孔的加工時連桿各部位加工中要求最高的部位，直接影響連桿成品的質(zhì)量。這一工序主要保證螺紋孔的垂直度，可將垂直度轉(zhuǎn)化為平行度進行檢驗。 連桿本身剛度比較低，易變形，所以在安排工藝時應(yīng)把各主要面粗、精加工工序分開，這樣，粗加工產(chǎn)生的變形在半精加工中得到修正，半精加工產(chǎn)生的變形在精加工中得到修正，最后達到零件的技術(shù)要求 [3]。特別是計算方法和計算機技術(shù)的迅速發(fā)展，大大推進了機械加工工藝的進步，使工藝過程的自動化達到了一個新的階段。因此，他可以顯著縮短輔助時間，提高生產(chǎn)率，改善勞動條件，適應(yīng)控制數(shù)控機床是一種具有“隨機應(yīng)變”功能的機床，他能在加工中，根據(jù)切削條件的變化，自動調(diào)整切削條件，是機床保持最佳狀態(tài)下進行加工，因而有效提高加工效率，擴大品種，更好的保證了加工質(zhì)量，并達到最大的經(jīng)濟效率。目前，基于特征參數(shù)化技術(shù)已在機電產(chǎn)品設(shè)計與制造的各個階段得到廣泛的應(yīng)用，夾具設(shè)計也必須向標準化、系統(tǒng)化、參數(shù)化方向發(fā)展。 5 第 2 章 汽車 連桿加工工藝 連桿的結(jié)構(gòu)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(qū)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(nèi)裝有薄壁金屬軸瓦。小頭孔內(nèi)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(cè)。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。 6 圖 連桿總成圖 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切配合，減少沖擊的不良影響和便于傳熱。兩孔軸心線在連桿的軸線方向的平行度在100 mm 長度上公差為 mm；在垂直與連桿軸心線方向的平行度在 100 mm 長度上公差為 mm。 大、小頭孔兩端面的技術(shù)要求 連桿大、小頭孔兩端面間距離的基本尺寸相同，但從技術(shù)要求是不同的，大頭兩端面的尺寸公差等級為 IT9，表面粗糙度 Ra 不大于 , 小頭兩端面的尺寸公差等級為 IT12，表面粗糙度 Ra 不大于 。這一動載荷又傳遞到連桿體和連桿蓋的兩個螺栓及螺母上。結(jié)合面的平行度將影響到連桿體、連桿蓋和墊片貼合的緊密程度，因而也影響到螺栓的受力情況和曲軸、軸瓦的磨損。近年來也有采用球墨鑄鐵的，粉末冶金零件的尺寸精度高，材料 損 耗少，成本低。根據(jù)生產(chǎn)綱領(lǐng)為大量生產(chǎn)，連桿多用模鍛制造毛坯?？傊?，毛坯的種類和制造方法的選擇應(yīng)使零件總的生產(chǎn)成本降低，性能提高。輥鍛需經(jīng)多次逐漸成形。（下同） M7350 3 鉆 與基面定位，鉆、擴、鉸小頭孔 Z3080 4 銑 以基面及大、小頭孔定位，裝夾工件銑尺寸 ? mm 兩側(cè)面，保證對稱（此平面為工藝用基準面） X62W 組合機床或?qū)Ｓ霉ぱb 5 擴 以基面定位，以小頭孔定位，擴大頭孔為 mm54? Z3080 6 銑 以基面及大、小頭孔定位，裝夾 工件，切開工件，編號桿身及上蓋分別打標記。連桿的加工路線按連桿的分合可分為三個階段：第一階段為連桿體和蓋切開之前的加工；第二階段為連桿體和蓋切開后的加工；第三階段為連桿體和蓋合裝后的加工。 （ 2）連桿是模鍛 件，孔的加工余量大，切削時將產(chǎn)生較大的殘余內(nèi)應(yīng)力，并引起內(nèi)應(yīng)力重 新分布。這樣逐步減少加工余量，切削力及內(nèi)應(yīng)力的作用，逐步修正加工后的變形，就能最后達到零件的技術(shù)條件。這樣就使各工序中的定位基準統(tǒng)一起來，減少了定位誤差。 為了不斷改善基面的精度，基面的加工與主要表面的加工要適當(dāng)配合：即在粗加工大、小頭孔前，粗磨端面，在精鏜大、小頭孔前，精磨端面。因此，第一道工序的定位和夾緊方法的選擇，對于整個工藝過程的加工精度常有深遠的影響。但是由于毛坯面不平整，連桿的剛性差，定位夾緊時工件可能變形，粗銑后，端面似乎平整了，一放松，工件又恢復(fù)變形，影響后續(xù)工序的定位精度。 確定合理的夾緊方法 既然連桿是一個剛性比較差的工件，就應(yīng)該十分注意夾緊 力的大小，作用力的13 方向及著力點的選擇，避免因受夾緊力的作用而產(chǎn)生變形，以影響加工精度。 在加工大小頭孔工序中，主要夾緊力垂直作用于大頭端面上，并由定位元件承受，以保證所加工孔的圓度。 連桿兩端面的加工 采用粗銑、精銑、粗磨、精磨四道工序，并將精磨工序安排在精加工大、小頭孔之前，以便改善基面的平面度，提高孔的加工精度。 連桿大、小頭孔的加工 連桿大、小頭孔的加工是連桿機械加工的 重要工序，它的加工精度對連桿質(zhì)量有較大的影響。由于襯套的內(nèi)孔與外圓存在同軸度誤差，這種定位方法有可能使精鏜后的襯套孔與大頭孔的中心距超差。 連桿螺栓孔的加工 連桿的螺栓孔經(jīng)過鉆、擴、鉸工序。 14 粗銑螺栓孔端面采用工件翻身的方法，這樣銑夾具沒有活動部分，能保證承受較大的銑削力。 連桿體與連桿蓋的銑開工序 剖分面（亦稱結(jié)合面）的尺寸精度和位置精度由夾具本身的制造精度及對刀精度來保證。因此，在剖分面銑開以后再經(jīng)過磨削加工。因此在連桿加工工藝中，各主要表面的粗精加工工序一定要分開。 夾具使用 應(yīng)具備適應(yīng)“一面一孔一凸臺”的統(tǒng)一精基準。長銷定位目的就在于保證 垂直度。因此，選擇粗 加工的切削用量時，要盡可能保證較高的單位時間金屬切削量（金屬切除率）和必要的刀具耐用度，以提高生產(chǎn)效率和降低加工成本。 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(shù)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。在保留半精加工、精加工必要余量的前提下，應(yīng)當(dāng)盡量將粗加工余量一次切除。選擇進給量時應(yīng)考慮到機床進給機構(gòu)的強度、刀桿尺寸、刀片厚度、工件的直徑和長度等。如超過了機床的許用功率，則應(yīng)適當(dāng)降低切削速度。通常希望精加工余量不要留得太大，否則，當(dāng)吃刀深度較大時，切削力增加較顯著，影響加工質(zhì)量。一般選用切削性能高的刀 具材料和合理的 幾何參數(shù)， 盡可能提高切