【正文】 雖然這個設(shè)計做的也不太好，但是在設(shè)計過程中所學到的東西是這次畢業(yè)設(shè)計的最大收獲和財富，使我終身受西北工業(yè)大學明德學院本科畢業(yè)設(shè)計論文 49 益。通過這次畢業(yè)設(shè)計，我才明白學習是一個長期積累的過程，在以后的工作、生活中都應(yīng)該不斷的學習，努力提高自己知識和綜合素質(zhì)， 更 得 注重 對 理論的學 習 。同時也很感謝我們設(shè)計小組的成員們，在他們的熱心幫助和鼓勵下使我順利 的完成了這篇論文。完成了連桿的大致工藝路線。,39。 3. 從上述結(jié)果及圖形可得出： （ 1）最大位移出現(xiàn)在連桿小頭圓孔處，最大值為 ，然后逐漸向內(nèi)遞減，到連桿大頭圓孔處為最小 位移。在 ANSYS 中選取大孔內(nèi)表面級 Y=0 的所有面施加對稱約束，在小頭孔的內(nèi)側(cè)節(jié)點范圍內(nèi)施加 P=l000psi 面壓力。 圖 316珩磨 西北工業(yè)大學明德學院本科畢業(yè)設(shè)計論文 27 表 31 機床設(shè)備及工藝裝備 工序號 工序名 加工設(shè)備 刀具 量輔具 1 鍛造 空氣錘 游標卡尺 2 熱處理 特種淬火機 3 銑 立式銑床 合金端銑刀 游標卡尺 4 磨 M7350 砂輪 千分尺 5 鉆擴鉸 Z3080 鉆頭，組刀 游標卡尺 6 銑 X62W 立銑刀 游標卡尺 7 擴 Z3080 滑柱鉆模 游標卡尺 8 銑 X62W 鋸片銑刀 游標卡尺 9 銑 X62W 合金端銑刀 游標卡尺 10 磨 M7350 砂輪 千分尺 11 銑 X62W 專用銑刀 游標卡尺 12 銑 X62W 專用銑刀 游標卡尺 13 鉆擴 Z3025 麻花鉆 游標卡尺 14 鏜 T68 專用鏜桿 游標卡尺 15 磨 M7130 砂輪 千分尺 16 鏜 T2115 YT15 游標卡尺 17 鉆 Z3025 麻 花鉆 游標卡尺 塞規(guī) 18 擠壓 19 鏜 T2115 專用鏜桿 游標卡尺、塞規(guī) 20 珩磨 珩磨機床 內(nèi)徑千分尺 各工序的加工余量 確定大小頭兩平面加工尺寸 用查表法確定機械加工余量： （根據(jù)《機械加工工藝手冊》第一卷 表 — 25 表 — 26 表 — 27） 平面加工的工序余量（ mm） 表 32 單面加工方法 單面余量 經(jīng)濟精度 工序尺寸 表面粗糙度 精磨 IT7( ? ) 38( ?? ) 粗磨 IT8( ? ) ( ? ) 銑 2 IT10(? ) ( ? ) 西北工業(yè)大學明德學院本科畢業(yè)設(shè)計論文 28 確定大頭孔加工尺寸 （根據(jù)《機械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計指導教程》 表 2— 29 表 2— 34）查得大頭孔各工序尺寸及其公差 小頭孔各工序尺寸及其公差 （根據(jù)《機械制造技術(shù)基礎(chǔ) 課程設(shè)計指導教程》 表 2— 29 表 2— 30） 工序名稱 工序基 本余量 工序經(jīng)濟 精度 工序尺寸 最小極限尺寸 表面粗糙度 珩磨 )(6?H ? ? )(6 0?H 精鏜 )(8?H ? ? )(8 0?H 半精鏜 1 )(11?H ? 65 ? 65 )(11 0?H 粗鏜 4 )(12?H ? 64 ? 64 )(12 0?H 工序 名稱 工序基本余量 工序經(jīng)濟 精度 最小極限尺寸 表面 粗糙度 鉸 ?H ?? 擴 5 )(10 ?H ?? 鉆 鉆至 20? ?H ?? 西北工業(yè)大學明德學院本科畢業(yè)設(shè)計論文 29 第三章 連接受載荷情況下的有限元分析 連桿的有限元分析過程和結(jié)果 首先用 PROE 畫出連桿的大體，然后倒入 ANSYS 進行分析。 圖 38 銑斜槽 西北工業(yè)大學明德學院本科畢業(yè)設(shè)計論文 23 ：以基面，結(jié)合面和一側(cè)面定位，銑連桿體和上 蓋的兩螺栓座面。 ： 以一大平面定位，磨另一大平面，保證中心線對稱，無標記面稱為基面。進給量增大時，雖有利于斷屑，但殘留面積高度增大，切削力上升，表面質(zhì)量下降。 3）切削速度的選擇： 粗加工時，切削速度主要受刀具耐用度和機床功率的限制。因此，根據(jù)以上原則選擇粗加工切削用量對提高生產(chǎn)效率，減少刀具消耗，降低加工成本是比較有利的。長 銷定位目的就在于保證垂直度。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。加工時以大頭端面、小頭孔及大頭一側(cè)面定位。 小頭孔是定位基面，在用作定位基面之前，它經(jīng)過了鉆、擴、鉸三道工序。連桿的加工就是如此，在連桿加工工藝路線中，在精加工主要表面開始前，先粗銑兩個端面，其中粗磨端面又是以毛坯端面定位。具體的辦法是，如圖 （ 2— 1）所示：在安裝工件時，注意將成套編號標記的一面不 西北工業(yè)大學明德學院本科畢業(yè)設(shè)計論文 14 圖 21 連桿的定位方向 與夾具的定位元件接觸（在設(shè)計夾具時亦作相應(yīng)的考慮）。夾緊力通過工件直接作用在定位元件上，可避免工件產(chǎn)生彎曲或扭轉(zhuǎn)變形。 因此，在安排工藝進程時，就要把各主要表面的粗、精加工工序分開，即把粗加工安排在前，半精加工安排在中間，精加工安排在后面 。 22 鉆 鉆連桿體小頭油孔 ,10mm。 14 鉗 用專用螺釘，將連桿體和連桿蓋裝成連桿組件，其扭力矩為 100—。 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。 連桿機械加工工藝過程 本次設(shè)計的連桿 的毛坯是鍛造而成，材料選擇為 45 號鋼，為整體鍛件，因為連桿要承受沖擊載荷摩擦，要有良好的機械性能，連桿為小件， 且生產(chǎn)類型屬大批生產(chǎn)，為提高生產(chǎn)效率和鍛件精度，現(xiàn)采用模鍛方法制造 毛坯。 2)生產(chǎn)類型。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。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。大頭孔公差等級為 IT6，表面粗糙度 Ra 應(yīng)不大于 m；大頭孔的圓柱度公差為 mm，小頭孔公差等級為 IT8，表面粗糙度 Ra 應(yīng)不大于 m。連桿體及連桿蓋上的大頭孔用螺栓和螺母與曲軸裝在一起。國內(nèi)雖然近年來技術(shù)有所提升，但還存在一些問題，鍛件成型及空冷技術(shù)的落后，產(chǎn)品性能不穩(wěn)定。 曲柄連桿機構(gòu)由機體組、活塞連桿組、曲軸飛輪組三部分組成。連桿工作時，主要承受氣體壓力和往復慣性力所產(chǎn)生的交變載荷，要求它應(yīng)有足夠的疲勞強度和結(jié)構(gòu)剛度。 本論文通過 CAD， PROE，ANSYS 等對連桿進行了繪制與分析，并且對連桿的加工工藝進行了編制。本次畢設(shè)題目來源于生產(chǎn)實踐，利用CAD 畫出零件圖然后進行工藝路線的編制，隨后用 PROE 建模導入 ANSYS 做有限元分析。它既受交變的拉壓應(yīng)力、又受彎曲應(yīng)力。作為高速運動件，重量要輕，減小慣性力，降低能耗和噪聲，強 度、剛度要高，并具有較高的韌性，連桿比要大，連桿要短。而 曲柄連桿機構(gòu)是 往復式內(nèi)燃機 中的動力傳遞系統(tǒng)。近年來，采取裂解連桿體和連桿蓋分界面的技術(shù)可以大幅減少機械加工工 序，由此開發(fā)了高強度低韌性的高碳非調(diào)制鋼和粉末冶金鍛件以滿足工藝要求。連桿的作用是把活塞和曲軸聯(lián)接起來，使活塞的往復直線運動變?yōu)榍幕剞D(zhuǎn)運動，以輸出動力，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。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。 mm。 西北工業(yè)大學明德學院本科畢業(yè)設(shè)計論文 10 連桿的材料和毛坯選擇 連桿在工作中承受多向交變載 荷的作用，要求具有很高的強度。 選擇毛坯應(yīng)綜合考慮一下幾方面的因素： 1)零件材料及對零件力學性能的要求。 本次設(shè)計 連桿 采用的是 45 號 鋼。（下同） 3 鉆 與基面定位，鉆、擴、鉸小頭孔。 11 鉆 鉆 2— 10mm 螺栓孔。 西北工業(yè)大學明德學院本科畢業(yè)設(shè)計論文 12 19 鏜 精鏜大頭孔至尺寸。 27 檢 入庫。 西北工業(yè)大學明德學院本科畢業(yè)設(shè)計論文 13 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。 定位基準的選擇 在連桿機械加工工藝過程中，大部分工序選用連桿的一個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。在小頭孔作 為定位基面前的加工工序是鉆孔、擴孔和鉸孔，這些工序?qū)τ阢q后的孔與端面的垂直度不易保證，有時會影響到后續(xù)工序的加工精度。這種定位方法使工件在夾緊時的變形較小，同時可以銑工件的端面，使一部分切削力互相抵消，易于得到平面度較好的平面。表面粗糙度 Ra 為 m，大頭孔的加工方 法是在銑開工序后，將連桿與連桿體組合在一起，然后進行精鏜大頭孔的工序。連桿在夾具的工位上銑完一個螺栓孔的兩端面后，夾具上的定位板帶著工件旋轉(zhuǎn) 1800 ，銑另一個螺栓孔的兩端面。而大小頭定位銷是一次裝夾中鏜出，故須考慮“自為基準”情況，這時小頭定位銷應(yīng)做成活動的，當連桿定位裝夾后，再抽出定位銷進行加工。但是，在這三個因素中，影響刀具耐用度最大的是切削速度，其次是進給量，影響最小的是切削深度。因此，進給量應(yīng)根據(jù)工藝系統(tǒng)的剛性和強度來確定。 1）切削深度的選擇： 精加工時的切削深度應(yīng)根據(jù)粗加工留下的余量確定。 連桿機械加工工藝路線 西北工業(yè)大學明德學院本科畢業(yè)設(shè)計論文 19 ： 正火 將鋼材或鋼件加熱到或（鋼的上臨界點溫度）以上， 30～ 50℃ 保持適當時間后，在靜止的空氣中冷卻的熱處理的工藝。 圖 36銑開連桿 ：銑結(jié)合面，以基面和一側(cè)面（指 99 177。 圖 312 西北工業(yè)大學明德學院本科畢業(yè)設(shè)計論文 25 ：互為基準 半精鏜大頭孔及精鏜小頭孔，精鏜大頭孔。 圖 44 導入 ANSYS 西北工業(yè)大學明德學院本科畢業(yè)設(shè)計論文 31 輸入 /FACET,NORM /DIST 變?yōu)閷嶓w，并且劃分網(wǎng)格 圖 45 劃分網(wǎng)格 45 剛 SOLID45 MPTEMP MPTEMP,1,0 MPDATA,EX,1,彈性模量 MPDATA,PRXY,1,泊松比 。 (2)最大變形出現(xiàn)在小軸孔表面，而大孔的變形非常小。prt0139。工藝設(shè)計要從零件毛坯的選擇，定位加緊，切削量切削時間，熱處理，工藝分析，工藝路線制定等多發(fā)面來考慮問題， 明白設(shè)計方法和思路，為以后進一步的工作打下基礎(chǔ)。求學歷程是艱苦的，但是有時快樂的。畢業(yè)設(shè)計不僅是對前面所學知識的一種檢驗，而且也 是對自己能力的一種提高。在設(shè)計過程中，我通過查閱大量有關(guān)資料，與同學交流經(jīng)驗和自學，并向老師請教等方式，使自己學到了不少知識，也經(jīng)歷了不少艱辛 ，但收獲同樣巨大。 。 此刻，我要感謝機電工程系的全體老師幾年來對我的指導和幫助，他們嚴謹?shù)闹螌W態(tài)度使我得到的不僅是知識，還有他們對知識孜孜不倦追求的精神及做人的品質(zhì)。 經(jīng)過 幾個月 的奮戰(zhàn)我的畢業(yè)設(shè)計 終于 完成了 。在連桿的工藝制定方面及切削量和尺寸鏈工程余量等方面沒有的初步的結(jié)論。VOLU39。39。從圖中的應(yīng)力和位移等直線可以看出 :(1)整個連桿結(jié)構(gòu)的最大應(yīng)力出現(xiàn)在小頭孔的承載區(qū)范圍內(nèi)，其他部位受力情況較均勻。 圖 43 實體 隨后點擊保存副本，文件類型選擇 xt 類型。