【正文】 最終得到 jT =。 最終代入數(shù)據(jù)得到 jT =。 工件在定位過程中，由于工件的定位基準(zhǔn)與工序基準(zhǔn)不重合，以及工件的定位基準(zhǔn)面與夾具定位元件的表面存在定位誤差，這些都會(huì)引起工件的工序基準(zhǔn)偏離理想位置，而使工序尺寸產(chǎn)生加工誤差，為定位誤差 dw? 。 定位副制造不準(zhǔn)確誤差： 確定定位銷的基本尺寸為孔小頭孔的基本尺寸 ，其配合一般按 g6 或者 f7 選取 [10]，這里選 g6，因?yàn)殇N的尺寸為 ，查得 g6 的基本偏差 [11]為， IT6=，所以下偏差為： ei=es－ IT6 =－ － =－ 則圓柱銷的尺寸為 ??? mm。 本科機(jī)械畢業(yè)設(shè)計(jì)論文 CAD 圖紙 401339828 20 夾具體墊鐵螺母單螺旋夾緊機(jī)構(gòu)可換定位銷對(duì)刀塊螺栓 圖 22 銑連桿體剖分面夾具示意圖 本科機(jī)械畢業(yè)設(shè)計(jì)論文 CAD 圖紙 401339828 21 第 3 章 三孔連桿的設(shè)計(jì) 三孔連桿零件圖介 紹 三孔連桿的零件圖如圖 1 所示。 三孔的精度要求較高，可以分為粗、精兩工序 。 (2)毛坯結(jié)構(gòu)形狀和尺寸，毛坯形狀應(yīng)力求接近零件形狀，以減少機(jī)械加工勞動(dòng)量。因此，連桿在一個(gè)很復(fù)雜的應(yīng)力狀態(tài)下工作，它既承受交變的拉應(yīng)力，又 承受彎曲應(yīng)力，其主要失效形式是疲勞斷裂和過量變形。 Cr、 Ni、 Mn、 Si、 B 等元素均能提高鋼的淬透性。合金調(diào)質(zhì)鋼的合金元素，主要作用是提高剛的滲透性和保證良好的強(qiáng)度和韌性。 (3)毛坯制造精度，毛坯制造精度高，材料利用率高，后續(xù)加工費(fèi)用低，但相應(yīng)設(shè)備投入大。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(qiáng)度、剛度和較好的韌性。 (3)由于連桿三個(gè)孔平面厚度不一致，因此，加工中要注意合理布置輔助支承及 應(yīng)用。 夾緊方案的確定 夾緊裝置要求能夠給保持工件定位時(shí)的正確位置，并且提供的夾緊力要求大小合適，因此根據(jù)連桿的特點(diǎn)選用螺旋夾緊機(jī)構(gòu)，螺旋夾緊機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單 [11]，操作方便。 工序的分析 本科機(jī)械畢業(yè)設(shè)計(jì)論文 CAD 圖紙 401339828 18 本工序主要是銑連桿體和連桿蓋切開后的剖分面，剖分面與小頭孔軸心線有尺寸精度要求：公差為 。 確定機(jī)動(dòng)時(shí)間，珩磨大頭孔機(jī)動(dòng)時(shí)間的計(jì)算公式 [6]： vnlTj 10002? （ 217） 其中的參數(shù)為 12 lblL ??? ， b =15~25， v =28， n =625。 計(jì)算轉(zhuǎn)速，有由公式（ 28）計(jì)算得到轉(zhuǎn)速 n = 788r/min。 計(jì)算鉆削的實(shí)際速度，由公式（ 213）得到實(shí)際速度 v=。 （ 3）確定機(jī)動(dòng)時(shí)間，鏜削機(jī)動(dòng)時(shí)間計(jì)算公式參見公式（ 214）。 最終計(jì)算得到 jT =。鏜刀，直徑 d=30mm，刀具材料為高速鋼，則 pa =。 （ 2）本次設(shè)計(jì)選用鏜削速度 v 及進(jìn)給量 f 分別為： v =30~40m/min，f =~，分別取速度和進(jìn) 給量為 v =40m/min， f =。 精磨大小頭兩平面 本科機(jī)械畢業(yè)設(shè)計(jì)論文 CAD 圖紙 401339828 15 （ 1）根據(jù)臥軸據(jù)臺(tái)平面磨床表，選用磨床型號(hào)為： MG7132，根據(jù)普通磨具的尺寸和形狀表，選用砂輪直徑 d=250mm，寬度 T=32mm，則 pa =。鏜刀，直徑 d =64mm，鏜刀桿直徑 D=50mm，刀具材料為高速鋼，則 pa =1mm。 （ 4）絞 12? mm孔 1）根據(jù)孔的要求以及大小，選用鉆床 Z3040，鉸刀選用莫氏錐柄擴(kuò)機(jī)用鉸刀，材料為高速鋼，鉸刀直徑 d=12mm。 2）確定進(jìn)給量，本次設(shè)計(jì)的進(jìn)給量 f =~，根據(jù)鉆床 Z3040 進(jìn)給量表，取鉆床進(jìn)給量 f =。 2）確定進(jìn)給量，根據(jù)擴(kuò)孔時(shí)的進(jìn)給量表，確定擴(kuò)孔時(shí)的進(jìn)給量 f =~，再根據(jù)鉆床 Z3040 進(jìn)給量表，取鉆床進(jìn)給量 f =。 3）根據(jù)切削速度表取得本次設(shè)計(jì)切削速度 v=。 本科機(jī)械畢業(yè)設(shè)計(jì)論文 CAD 圖紙 401339828 13 實(shí)際速度，根據(jù)公式（ 29）得到 v =。 （ 2）精銑螺栓座面 1）根據(jù)螺栓座面要求，銑床選用臥式銑床 x62w，由于螺栓座面比較小，銑刀選用模式錐柄立銑刀， d=16mm，齒數(shù) Z=6，刀具材料選用硬質(zhì)合金。 轉(zhuǎn)速根據(jù)公式（ 28）計(jì)算，計(jì)算得 n =。 本科機(jī)械畢業(yè)設(shè)計(jì)論文 CAD 圖紙 401339828 12 最后計(jì)算得到機(jī)動(dòng)時(shí)間 jT =。 將數(shù)據(jù)代入公式中得到 v =。 公式中的參數(shù) L=1l +20， 1l =99， b=， h=， k=1， v=16， Bf =12， tf =，Z=1， k=1。 根據(jù) x62w 工作臺(tái)進(jìn)給量表，取工作臺(tái)進(jìn)給量zmf=75 mm/min。高速鋼圓柱平面銑刀加工鋼材，銑刀刀齒后刀面最大磨損量為 ，刀具耐用度 T=100min。 工作臺(tái)每分鐘進(jìn)給量根據(jù)公式（ 210）得到zmf=。 2）確定進(jìn)給 量：由于 X62W 功率為 ，工藝系統(tǒng)剛性為中性，粗齒圓柱銑刀加工鋼材，確定每齒進(jìn)給量 zf =~，這里取 zf =。 根據(jù) x62w 轉(zhuǎn)速表，取 n=75r/min。 最終得到 jT =。 將 數(shù)據(jù)代入公式中得速度 v =。 代入數(shù)據(jù)得 1l =2， 2l =2。 4）確定機(jī)動(dòng)時(shí)間， 擴(kuò)小頭孔機(jī)動(dòng)時(shí)間的 公式為公式 （ 214） 。 代入數(shù)據(jù)得 1l =7， 2l =2。 （ 3）根據(jù)臥軸矩臺(tái)磨床 M7120A，取砂輪轉(zhuǎn)速 n=1500r/min。刀具選用套齒式面銑刀，銑刀直徑 d =80mm，銑刀齒數(shù) Z =10，刀具材料選用硬質(zhì)合金，則確定 ea =48mm， pa =。當(dāng)加工余量較小時(shí)，在保留半精加工、精加工必要余量的前提下，盡量將粗加工余量一次切除，只有當(dāng)加工余量較大，一次切除不了時(shí)才采用多次走刀切除。由平面加工的經(jīng)濟(jì)精度、標(biāo)準(zhǔn)公差值、平面加工余量 [5]得到大端面加工余。在精鏜大小頭孔時(shí)，只以大平面定位，并且只夾緊大頭這一端。連桿在加工過程中可以選擇大小頭兩端面、大小頭孔以及大頭的兩側(cè)面作為定位基準(zhǔn)。 連桿的毛坯的確定 毛坯的尺寸公差及機(jī)械加工余量受到下面因素的影響，首先要確定下面的值。發(fā)動(dòng)機(jī)是給汽車提供動(dòng)力的部件，發(fā)動(dòng)機(jī)對(duì) 汽車而言非常重要，然而連桿是汽車發(fā)動(dòng)機(jī)中的主要傳動(dòng)件之一，連桿的制造對(duì)汽車行業(yè)有很重要的作用，因此對(duì)連桿制定出一套合理的加工工藝方案以及設(shè)計(jì)出連桿加工的專用夾具十分有必要。參閱有關(guān)技術(shù)手冊(cè)計(jì)算確定三孔連桿的機(jī)械加工余量、工序尺寸和毛坯尺寸并繪制出了毛坯圖，計(jì)算其相關(guān)加工工序的切削用量并制作了加工工序卡片。本科機(jī)械畢業(yè)設(shè)計(jì)論文 CAD 圖紙 401339828 I 摘 要 連桿是很多機(jī)械中的主要部件之 一 ，例如在汽車發(fā)動(dòng)機(jī)中有重要的作用。最后，確定加工機(jī)床和工藝裝備，并對(duì)專用夾具進(jìn)行設(shè)計(jì)。 題目所給定的零件是一個(gè)三孔連桿，連桿的作用是將活塞的往復(fù)運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)變?yōu)榍S的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，并把作用在活塞組上的燃?xì)鈮毫鹘o曲軸。 （ 1）鍛件公差，根據(jù)連桿的功能作用及技術(shù)要求，確定公差等級(jí)為普通級(jí)； （ 2）根據(jù)最后加工的要求，估算鍛造出來后的鍛件質(zhì)量為 tm =； （ 3）鍛件形狀復(fù)雜系數(shù) S，計(jì)算公式為： nt mmS /? （ 21） （ 4）鍛件材質(zhì)系數(shù) m 由于該零件選用的材料為 45 鋼 ，碳的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為 %，是碳的質(zhì)量分?jǐn)?shù)小于 %的碳素鋼，因此鍛件的材質(zhì)系數(shù)為 M1 級(jí) [5]。連桿的加工，定位基準(zhǔn)大多選擇大、小頭端面，因?yàn)槎嗣嬷蚊娣e大，定位可靠，而且便于裝夾。小頭一端以短銷定位后，用螺釘在另一側(cè)面 夾緊，小頭那一端不在端面上定位夾緊，可以避免可能產(chǎn)生的變形。 (2)大頭孔要求：尺寸公差 IT6 級(jí)，表面粗糙度 Ra 為 m。 進(jìn)給量的選擇 在粗加工時(shí)，切削力是限制進(jìn)給量提高的主要因素，在確定進(jìn)給量時(shí)應(yīng)根據(jù)工藝系統(tǒng)的剛性和強(qiáng)度來確定。 （ 2）確定進(jìn)給量，因?yàn)?X62W 功率為 ，并且是硬質(zhì)合金刀具加工鋼材，可以確定銑連桿大小頭平面的每齒進(jìn)給量為 zf =~，這里取 zf = mm/z。 （ 4）臥軸矩臺(tái)磨削時(shí)的機(jī)動(dòng)時(shí)間計(jì)算公式為 [6]： zfvfLbhkT tBj 1000? （ 212） 小頭孔的加工 （ 1）鉆小頭孔 1)根據(jù)孔的要求以及大小，選用鉆床型號(hào)為 Z3040，鉆頭選用莫氏錐柄麻花鉆，鉆頭的材料選用高速鋼，鉆頭直徑 d=28mm，則 pa =14mm。 最終得到機(jī)動(dòng)時(shí)間 jT =。 其中的參數(shù)為 l =， 2~1c o t2 11 ??? rddl ?， 2l =1~4。 最終得到 jT =。 根據(jù)公式（ 28）得到轉(zhuǎn)速 n=。 切開連桿體和連桿蓋 （ 1）根據(jù)連桿的要求，選用臥式銑床，型號(hào)為 X62W，因?yàn)槭乔虚_連桿體和蓋，因此選鋸片銑刀，銑刀參數(shù)為 d=80mm， L=2mm，齒數(shù) Z=80，刀具材料選用高速鋼。 則 實(shí)際速度根據(jù)公式（ 213）得到 v=。 3）選擇磨鈍標(biāo)準(zhǔn)及耐用度。 根據(jù) x62w 工作 臺(tái)進(jìn)給量表，取工作臺(tái)進(jìn)給量zmf=95 mm/min。 4）確定切削速度及工作臺(tái)每分鐘進(jìn)給量zmf，銑削速度計(jì)算公式見公式（ 27）。 5）確定機(jī)動(dòng)時(shí)間，機(jī)動(dòng)時(shí)間計(jì)算公式為公式（ 211）。 代入數(shù)據(jù)得到到 jT =。 計(jì)算轉(zhuǎn)速，根據(jù)公式（ 28）得到 n=。 粗銑螺栓座面 （ 1）粗銑螺栓座面 1）根據(jù)螺栓座面要求，銑床選用臥式銑床 X62W，由于螺栓座面比較小，銑刀選用莫氏錐柄立銑刀，直徑 d=16mm，齒數(shù) z=3，刀具材料選用硬質(zhì)合金。 根據(jù) X62W 轉(zhuǎn)速表，取 n=1500r/min。確定ea =6mm， pa =。 工作臺(tái)每分鐘進(jìn)給量由公式（ 210）得到， zmf =450mm/min。 計(jì)算轉(zhuǎn)速，公式為公式（ 28），計(jì)算得到轉(zhuǎn)速 n =。 3）根據(jù)擴(kuò)孔與鉆孔時(shí)速度關(guān)系，得擴(kuò)孔時(shí)切削速度： v =（ 1/3~1/2）鉆v =~，這里取 v =。 3）根據(jù)擴(kuò)孔與鉆孔時(shí)速度關(guān)系，得擴(kuò)孔時(shí)切削速度： v =（ 1/3~1/2）鉆v =~，取 v =。 2）確定進(jìn)給量，本次設(shè)計(jì)鉸孔的進(jìn)給量 f =~， v =5~7m/min，根據(jù)鉆床 Z3040 進(jìn)給量表，取 鉆床進(jìn)給量 f =，取切削速度 v =6 m/min。 （ 2） 根據(jù)鏜床， 確定鏜削速度 v 及進(jìn)給量 f 分別為： v =20~40m/min，f =~， f =。 （ 2）根據(jù)砂輪圓周粗磨平面切削用量表，得到 工件速度為 v=12m/min，工作臺(tái)單行程進(jìn)給量 Bf =8~16mm/行程，取 Bf =12mm/行程，工作臺(tái)磨削深度進(jìn)給量tf = mm/行程。 計(jì)算轉(zhuǎn)速，由公式（ 28）得到轉(zhuǎn)速 n =。 （ 2）鏜小頭孔的鏜削速度 v 及進(jìn)給量 f 分別為： v =20~35m/min，f =~。 精鏜大頭孔 （ 1）根據(jù)大頭孔的尺寸及精度要求，選用銑床型號(hào)為 TK6511/1 數(shù)控臥式銑本科機(jī)械畢業(yè)設(shè)計(jì)論文 CAD 圖紙 401339828 16 床，鏜刀選用錐柄 090 鏜刀，直徑 d=，鏜刀桿直徑 D=50mm，刀具材料為高速鋼。 其公式中參數(shù) l =38， 1l =2~4， 2l =3~5，取 1l =3， 2l =4。 4）確定機(jī)動(dòng)時(shí)間，鉆削機(jī)動(dòng)時(shí)間的計(jì)算公式參見公式（ 214）。 根據(jù) Z3040 轉(zhuǎn)速表，取鉆床轉(zhuǎn)速 n =800r/min。 最終可得 jT =。 定位基準(zhǔn)的選擇 由于銑連桿體結(jié)合面之前，連桿的大小頭兩平面已經(jīng)經(jīng)過粗銑和粗磨等工序，小頭孔已經(jīng)經(jīng)過鉆、擴(kuò)、絞的工序加工，及連桿兩側(cè)面已經(jīng)過銑削加工，這樣，各個(gè)面的精度都比較的高，按照基準(zhǔn)重合原則，選用小頭孔、端面以及一個(gè)側(cè)面定位。 本科機(jī)械畢業(yè)設(shè)計(jì)論文 CAD 圖紙 401339828 19 夾緊力的計(jì)算 查閱相關(guān)資料 [4]得到 ：用扳手的六角螺母的夾緊力為： d=10mm， L=120mm，作用力 F=15N, 夾緊力為 3570N。 (4)連桿平面加工也可以分為粗、精兩序，這樣可更好的保證三個(gè)平面相互位置及尺寸精度。在今天隨著汽車工業(yè)的高速發(fā)展， “ 小體積、大功率、低油耗 ”的高性能發(fā)動(dòng)機(jī)對(duì)連桿提出更新、更高的要求作為高速運(yùn)動(dòng)件重量要輕， 減小慣性力， 降低能耗和噪聲強(qiáng)度、剛度要高， 并具有較高的韌性連桿比要大， 連桿要短。因此，確定毛坯制造精度時(shí)，需要綜合考慮毛坯制造成本和后續(xù)加工成本。鋼經(jīng)調(diào)質(zhì)后的力學(xué)性能與其滲透性有密切關(guān)系。所以滲透性是調(diào)質(zhì)鋼的一個(gè)重要性能。連桿在工作中，除承