【正文】 (2)安裝活塞銷之前，需要將活塞在機(jī)油中加 80℃ 維持 10 分鐘，取出活塞后，再將活塞銷裝入。與連桿與連桿蓋上打有配對(duì)標(biāo)記 (為任意相同的三位 數(shù)字 )，連桿與連桿蓋有兩顆 M14 的連桿螺栓連接。 活塞連桿組的組成與結(jié)構(gòu) ： 活塞連桿組包括活塞組、連桿組 活塞組包括活塞、活塞環(huán)、活塞銷和彈性卡環(huán)等。為了提高生產(chǎn)效率及降低成本，即從經(jīng)濟(jì)性考慮，我們進(jìn)行了專用銑油槽銑夾具的設(shè)計(jì)，闡述了夾具設(shè)計(jì)全過(guò)程：首先是介紹夾具，包括其發(fā)展趨勢(shì)、組成、工作原理、在實(shí)際生產(chǎn)中的具體工作過(guò)程等，然后擬訂夾具結(jié)構(gòu)方案，繪制夾具總圖及其零件圖。至此，整個(gè)安裝過(guò)程完畢。這種位置的不確定性，叫做自由度 ［ 10］ 。 夾具體應(yīng)具有： (1)足夠的強(qiáng)度和剛度； (2)有良好的結(jié)構(gòu) 工藝性和使用性，以便于制造、裝配和使用； (3)應(yīng) 力求結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，裝卸工件方便更要防止無(wú)法制造和難以裝卸的現(xiàn)象發(fā)生；(4)尺寸要穩(wěn)定 (5)排除切削要方便； (6)在機(jī)床上安裝要穩(wěn)定、可靠、安全 ［ 8］ 。圓偏心相當(dāng)于一個(gè)弧形楔繞在基圓上，當(dāng)沿順時(shí)針?lè)较蜣D(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，就相當(dāng)于此弧形楔卡緊在轉(zhuǎn)軸和工件被夾緊表面之間而產(chǎn)生夾緊作用。 圖 定位心軸 Figure Spindle positioning 圖 軸套 Figure Sleeve 胡巍：小型汽油機(jī)連桿的加工工藝分析及倒內(nèi)角夾具設(shè)計(jì) 30 此定位心軸用于連接端面凸輪，與軸套間隙配合，末端螺紋配合墊圈螺母緊固于夾具體。優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼按含碳量不同可分為三類：低碳鋼（ C≤% ）、中碳鋼（ C為 %）和高碳鋼（ C＞ %）。因此在生產(chǎn)上獲得廣泛應(yīng)用。 (5)夾具體 夾具體是機(jī)床夾具的基礎(chǔ)件，通過(guò)它將夾具的所有元件連接成一個(gè)整體。②夾緊機(jī)構(gòu) 用來(lái)接受和傳遞作用力，使之變?yōu)閵A緊力執(zhí)行夾緊任務(wù)。 對(duì)于夾具中的非標(biāo)準(zhǔn)零件，需繪制夾具零件圖，其公差與技術(shù)要求可依據(jù)夾具總圖中已確定的配合與技術(shù)要求并參照同類標(biāo)準(zhǔn)零件決定 ［ 9］ 。在機(jī)械加工工藝過(guò)程中，影響加工精度的其他因素稱為加工方法誤差。 (1)夾具的結(jié)構(gòu)方案 明確設(shè)計(jì)要求和生產(chǎn)條件；擬訂夾具結(jié)構(gòu)方案，繪制夾具草圖。 (3)能降低成本 在批量生產(chǎn)中使用夾具后，由于勞動(dòng)生產(chǎn)率的提高、不需要高技術(shù)等級(jí)的工人以及廢品率下降等原因，明顯地降低了生產(chǎn)成本。 (2)夾緊可靠、適當(dāng)。 將工件在機(jī)床上或夾具中定位、夾緊的過(guò)程，稱為裝夾 ［ 6］ 。按使用的機(jī)床可分為車床夾具、銑床夾具、鉆床夾具和鏜床夾具等。德國(guó) demmeler（戴美樂(lè)）公司的孔系列組合焊接夾具，僅用品種、規(guī)格很少的配套元件，即能組裝成多種多樣的焊接夾具。 (3)模塊 、組合 夾具元件模塊化是實(shí)現(xiàn)組合化的基礎(chǔ)。5μm ；瑞士 EROWA 柔性?shī)A具的重復(fù)定位精度高達(dá) 2～5μm 。用 3mm 厚的細(xì)齒鋸片銑刀，刀具直徑要小于連桿內(nèi)孔直徑φ 22mm。 厚度 16 ?? 內(nèi)徑百分表 塞規(guī) 內(nèi)徑百分表 千分表 千分表 千分表 千分表 三坐標(biāo)檢查儀 卡規(guī) 10 轉(zhuǎn)熱處理滲碳淬火回火 滲碳厚度 — HRC58— 64 11 校直 平行度 鉗臺(tái) 杠桿百分表 12 精磨兩平面 臥式雙面磨床 磨夾具 13 磨削大孔 內(nèi)圓磨床 內(nèi)孔磨夾具 14 磨削大孔 內(nèi)圓磨床 磨夾具 15 磨削小孔 內(nèi)圓磨床 內(nèi)孔磨夾具 16 珩磨大孔 珩磨機(jī) 珩磨內(nèi)孔夾具 17 珩磨小孔 珩磨機(jī) 珩磨內(nèi)孔夾具 18 校正 校正平行度 19 清洗防銹 HRC5864 終檢 檢查項(xiàng)目： 20 大孔Ф 25?? 氣動(dòng)測(cè)量?jī)x 終檢 小孔Ф 18?? 氣動(dòng)測(cè)量?jī)x 厚度 16 ?? 卡規(guī) 中心距 ? 三坐標(biāo)測(cè)量?jī)x 圓度 氣動(dòng)測(cè)量?jī)x 畢業(yè)設(shè)計(jì) 11 圓柱度 氣動(dòng)測(cè)量?jī)x 平行度 千分表 端面跳度 千分表 連桿部分 加工工藝卡片 連桿的大頭由于與曲軸相連，在汽油機(jī)工作時(shí)大頭與曲軸產(chǎn)生強(qiáng)烈的震動(dòng)和摩擦，因此需要在連桿的大頭上開(kāi)油槽保證潤(rùn)滑。某一表面毛坯尺寸與零件設(shè)計(jì)尺寸之差稱為 總余量 ，以 Zo表示。在毛坯制造時(shí)往往在桿身的一側(cè)作出定位標(biāo)記（凸起球面），以大、小頭 端面定位時(shí)就能區(qū)別兩個(gè)端面。連桿加工時(shí)最難達(dá)到的技術(shù)要求是大、小頭孔軸線的平行度和扭曲度。 (4)工步 工步是加工表面、切削刀具和切削用量（僅指主軸轉(zhuǎn)速和進(jìn)給量）都不變的情況下所完成的那一部分工藝過(guò)程。連續(xù)作業(yè)是指在該工序內(nèi)的全部工作要不間斷地接連完成。機(jī)械加工工藝過(guò)程直接決定零件及產(chǎn)品的質(zhì)量和性能，對(duì)產(chǎn)品的成本、生產(chǎn)周 期都有較大的影響，是整個(gè)工藝過(guò)程的重要組成部分。 (3)位置精度 大、小頭孔軸線的平行度誤差會(huì)使活塞在汽缸中傾斜，造成汽缸壁磨損不均勻，并使曲 胡?。盒⌒推蜋C(jī)連桿的加工工藝分析及倒內(nèi)角夾具設(shè)計(jì) 6 圖 Figure the original machining error 柄銷產(chǎn)生邊緣磨損，所以要求平行度的允許公差較嚴(yán)，一般規(guī)定為 。 連桿需加工表面有：大、小頭孔，大、小頭端面。通常零件的形狀誤差約占相應(yīng)尺寸公差的30%50%；位置誤差約為有關(guān)尺寸公差的 65%85%。 由于低碳合金鋼有上述特點(diǎn)，我們此次設(shè)計(jì)的連桿就是用 低碳合金鋼 制造，毛坯整體溶模，滲碳淬火處理，加工中間采用調(diào)質(zhì)處理，提高強(qiáng)度和抗沖擊能力。冶金粉末鍛造工藝在歐美國(guó)家 30 年代就已經(jīng)應(yīng)用于實(shí)際生產(chǎn)，隨之技術(shù)的不斷改進(jìn)，冶金粉末零件成為了一種新興的金屬零件成形工藝。 畢業(yè)設(shè)計(jì) 3 連桿的安裝 為了保證連桿正常工作，必須按如下要求正確安裝： (1)由于連桿大頭內(nèi)孔是配對(duì)裝合加工的，并且為了使汽油機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn)，出廠時(shí)各缸連桿質(zhì)量都限制在一定范圍內(nèi)，為此在二者的同一側(cè)打有配對(duì)標(biāo)記。反之，將曲軸旋轉(zhuǎn)的力和運(yùn)動(dòng)傳遞給活塞。而連桿作為小型汽 油機(jī)中一個(gè)必不可少的基礎(chǔ)部件也在發(fā)揮著相當(dāng)重要的作用。 連桿作為傳遞力的主要部件廣泛應(yīng)用于各類動(dòng)力機(jī)車上，是各類汽油機(jī)的重要部件，連桿在傳遞力的過(guò)程中，承受著很高的周期性沖擊力、慣性力和彎曲力，這就需要連桿有較高的強(qiáng)度、韌性和疲勞性能。 桿身作復(fù)合平面運(yùn)動(dòng)。 (2)由于噴 油孔、斜切口的方向性以及為防止在維修中不慎調(diào)位而破壞大頭與配合件的配合位置，連桿桿身上制有方向（朝前）標(biāo)記，修理后的汽油機(jī)大頭側(cè)面還有缸號(hào)標(biāo)記。常用材料 HS150TM 及HS160TM,粉鍛連桿的力學(xué)性能以及疲勞性能與鍛鋼連桿相似，高強(qiáng) 度的粉鍛連桿抗拉強(qiáng)度可達(dá) 1000MPa 以上 .非調(diào)質(zhì)鋼連桿材料例如 35MnVS,49MnVS3,30SiMnVS6 等等 。 胡?。盒⌒推蜋C(jī)連桿的加工工藝分析及倒內(nèi)角夾具設(shè)計(jì) 4 所謂滲碳是將工件放入滲碳?xì)夥罩?，并?900950℃的溫度下加熱、保溫，使其表面層增碳的一種工藝操作。然而對(duì)于某些配合要求高或有特殊功用的零件，其幾何形狀和相互位置精度，則往往有更高的要求。其它面為非加工表面其處理方法為：過(guò)渡圓角處拋光，桿身進(jìn)行噴丸處理，以提高疲勞強(qiáng)度。 機(jī)械加工中零件的尺寸、形狀和相互位置誤差，主要是由于工件與刀具在切削運(yùn)動(dòng)過(guò)程中相互位置發(fā)生了變動(dòng)而造成的。 機(jī)械加工工藝過(guò)程卡片和機(jī)械加工工序卡片，是兩個(gè)主要的工藝文件，對(duì)于檢驗(yàn)工序還有檢驗(yàn)工序卡片。由零件加工的工序數(shù)就可以知道設(shè)備數(shù)量、工人人數(shù)和工作面積的大小。變化其中一個(gè)就是另一個(gè)工步。 連桿的加工過(guò)程主要分為以下三個(gè)過(guò)程： (1)粗加工 基準(zhǔn)面的加工，包括鉆削連桿小頭孔，粗磨大、小頭端面。粗加工大、小頭端面時(shí)，先選取沒(méi)有凸起標(biāo)記一側(cè)的端面為粗基準(zhǔn)來(lái)加工另一端面，然后以加工過(guò)的端面為精基準(zhǔn)加工沒(méi)有凸起標(biāo)記一側(cè)的端面，在以后的大部分工序都以此端面作為精基準(zhǔn)。該表面加工相鄰兩工序尺寸之差稱為 工序余量 Zi。加工油槽時(shí)選用細(xì)齒鋸片銑刀，主軸轉(zhuǎn)速 157 轉(zhuǎn) /分，切削速度 31 米 /分。內(nèi)角表面粗糙度為 m。機(jī)床夾具的精度已提高到微米級(jí)，世界 知名的夾具制造公司都是精密機(jī)械制造企業(yè)。利用模塊化設(shè)計(jì)的系列化、標(biāo)準(zhǔn)化夾具元件，快速組裝成各種夾具，已成為夾具技術(shù)開(kāi)發(fā)的基點(diǎn)。元件的功能強(qiáng)，使得夾具的通用性好，元件少而精，配套的費(fèi)用低，經(jīng)濟(jì)實(shí)用才有推廣應(yīng)用畢業(yè)設(shè)計(jì) 23 的價(jià)值。其中專用夾具是指專為某一工件的某一工序而設(shè)計(jì)制造的夾具，一般在批量生產(chǎn)中使用。 定位元件的基本要求 (1)足夠的精度 由于工件的定位是通過(guò)定位副的接觸（或配合）實(shí)現(xiàn)的，定位元件上限位基面的精度直接影響工件的定位精度，即直接影響工件的加工精度。夾緊機(jī)構(gòu)要保證工件在加工過(guò)程中不產(chǎn)生松動(dòng)或振動(dòng)。 (4)能擴(kuò)大機(jī)床的使用范圍 比如要鏜削某個(gè)零件上的臺(tái)階孔，如果沒(méi)有臥式銑鏜床和專用設(shè)備，就可以設(shè)計(jì)一夾具改在車床上加工 。 (2)夾具總圖 夾具設(shè)計(jì)的步驟和要求 ① 用雙點(diǎn)劃線將工件的外形輪廓、定位基準(zhǔn)、夾緊表面及加工表面繪制在各個(gè)視圖的合適位置上。因該項(xiàng)誤差影響因素多，又不便于計(jì)算，所以常根據(jù)經(jīng)驗(yàn)為它留出工件公差的三分之一。 夾具的各種元件，分別把機(jī)床、刀具和工件連結(jié)成為一個(gè)整體。 (3)對(duì)刀或?qū)蜓b置 在大批大量生產(chǎn)中用調(diào)整法加工時(shí)，需要快速而準(zhǔn)確地確定、調(diào)整好夾具與刀具的相對(duì)位置，故銑床夾具常有對(duì)刀裝置，其主要由對(duì)刀塊和塞尺構(gòu)成。 (6)其它裝置或元件 它們是指夾具中因特殊需要而設(shè)置的裝置或元件。 另外，碳素工具鋼如制成較大的零件則不易淬硬，而且容易產(chǎn)生變形和裂 紋。 優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼按含錳量不同分為正常含錳量（含錳 %%）和較高含錳量（含錳 %%）兩 種， 后者具有較好的力學(xué)性能和加工性能。結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，便于加工，減少成本。 偏心夾緊機(jī)構(gòu)操作方便，動(dòng)作迅速，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，但自鎖性能差，夾緊力小，夾緊行程不大，結(jié)構(gòu)不耐震，適用于結(jié)構(gòu)平穩(wěn)且切削力不大的場(chǎng)合，常用于手動(dòng)夾緊機(jī)構(gòu)。 本次設(shè)計(jì)的夾具體為鑄造夾具體。當(dāng)連桿被裝夾在夾具體上時(shí)，就產(chǎn)生了六個(gè)自由度。 對(duì)于上文所提到的六個(gè)自由度，都可以通過(guò)各個(gè)主要零件來(lái)進(jìn)行限制：第一個(gè)自由度（ X軸方向的移動(dòng)自由度）是由定位銷來(lái)限制的，剩下的其它五個(gè)自由度均采用定位套來(lái)限制。最后對(duì)本夾具的使用進(jìn)行了詳細(xì)說(shuō)明。 連桿組主要包括連桿 、連桿蓋、連桿襯套、連桿軸瓦和連桿螺栓等。 連桿大小頭中心距為 219 毫米，大頭寬 46毫米，小頭寬 41毫米。但實(shí)際上，活塞銷與銷座有 毫米的間隙，連桿小頭襯套與銷有 毫米間隙，裝配活塞銷時(shí)，大部分可不加熱，直接將活塞銷用于很輕松地推入活塞銷座孔及連桿襯套孔內(nèi)。測(cè)量連桿大頭軸瓦孔和小頭銅套孔尺寸。連桿質(zhì)量共分 9 個(gè)等級(jí)，分別為 C、 D、 E、 F、G、 HJ、 K、 L等 9個(gè)英文字母表示，每個(gè)級(jí)別質(zhì)量相差 29 克，各個(gè)級(jí)別間連桿不能互換。 畢業(yè)設(shè)計(jì) 35 參考文獻(xiàn) [1] 許峰，滿長(zhǎng)忠．內(nèi)燃機(jī)制造工藝 教程．大連理工大學(xué)出版社， 2020年３月． [2] 王紹俊 . 機(jī)械制造設(shè)計(jì)手冊(cè) . 機(jī)械工業(yè)出版社， 1985年 . 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