【正文】 刀直徑 D 654 mm 切削速度 V 020 ms 進(jìn)給量 f 02 mmr 切削深度 ap 1 mm 根據(jù)表 3139 按機(jī)床選取 n 1000 rmin 鏜削工時(shí)為 按表 253 L 38 mm L1 35 mm L2 5 mm 基本時(shí)間 tj Lifn 38355 020 1000 023 min 鉆小頭油孔 選用鉆床 Z3025 根據(jù)《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)手冊(cè)》表 243841 選取數(shù)據(jù) 切削速度 V 118 ms 切削深度 ap 3 mm 進(jìn)給量 f 005 mmr 根據(jù)表 3130 按機(jī)床選取 n 1000 rmin 鉆削工時(shí)為 按表 257 L 6 mm L1 3 mm 基本時(shí)間 tj Lfn 61 1000 005 014 min 小頭孔兩端倒角 選用機(jī)床 X62W 根據(jù)《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)手冊(cè)》表 2467 選取數(shù)據(jù) 切削速度 V 02 ms 切削深度 ap 3 mm 進(jìn)給量 f 010 mmr Z 8 根據(jù)表 3130 按機(jī)床選取 n 750 rmin 切削工時(shí)為 按表 257 基本時(shí)間 tj Lfn 0515750 010 003 min 鏜小頭孔襯套 選用鏜床 T2115 根據(jù)《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)手冊(cè)》表 2466 選取數(shù)據(jù) 鏜刀直徑 D 30 mm 切削速度 V 025 ms 進(jìn)給量 f 02 mmr 切削深度 ap 02 mm 根據(jù) 表 3139 按機(jī)床選取 n 1000 rmin 鏜削工時(shí)為 按表 253 L 38 mm L1 35 mm L2 5 mm 基本時(shí)間 tj Lifn 38355 020 1000 023 min 珩磨大頭孔 根據(jù)《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)手冊(cè)》表 2466 選取數(shù)據(jù) 切削速度 V 032 ms 進(jìn)給量 f 005 mmr 切削深度 ap 005 mm 根據(jù)表 3139 按機(jī)床選取 n 1000 rmin 鏜削工時(shí)為 按表 253 基本時(shí)間 tj 2Lnd 1000 60v 2382 1000032 047 min 111 連桿的檢驗(yàn) 連桿在機(jī)械加工中要進(jìn)行中間檢驗(yàn)加工完畢后要進(jìn)行最終檢驗(yàn)檢驗(yàn)項(xiàng)目按圖紙上的技術(shù)要求進(jìn)行 觀察外表缺陷及目測(cè)表面粗 糙度 連桿大頭孔圓柱度的檢驗(yàn) 用量缸表在大頭孔內(nèi)分三個(gè)斷面測(cè)量其內(nèi)徑每個(gè)斷面測(cè)量?jī)蓚€(gè)方向三個(gè)斷面測(cè)量的最大值與最小值之差的一半即圓柱度 連桿上蓋對(duì)大頭孔中心線的對(duì)稱度的檢驗(yàn) 圖 16 連桿體對(duì)大頭 孔中心線對(duì)稱度的檢驗(yàn) 采用圖 1－ 6 所示專用檢具用一平尺安裝上百分表 用結(jié)合面為定位基準(zhǔn)分別測(cè)量連桿體連桿上蓋兩個(gè)半圓的半徑值其差為對(duì)稱度誤差 連桿大小頭孔平行度的檢驗(yàn) 如圖 17所示將連桿大小頭孔穿入專用心軸在平臺(tái)上用等高 V 形鐵支撐連桿大頭孔心軸測(cè)量小頭孔心軸在最高位置時(shí)兩端面的差值 其差值的一半即為平行度 圖 17 大小頭孔平行度的檢驗(yàn)圖 連桿螺釘孔與結(jié)合面垂直度的檢驗(yàn) 制做專用垂直度檢驗(yàn)心軸其檢測(cè)心軸直徑公差分三個(gè)尺寸段制做配以不同公差的螺釘檢查其接觸面積一般在 90 以上為合格或配用塞尺檢測(cè)塞尺厚度的一半為垂直度公差值 第二章 夾具設(shè)計(jì) 21 銑剖分面夾具設(shè)計(jì) 由連桿工作圖可知工件材料為 45 鋼年產(chǎn)量 20 萬(wàn)件根據(jù)設(shè)計(jì)任務(wù)的要求需設(shè)計(jì)一套銑剖分面夾具刀具為硬質(zhì)合金端銑刀 問(wèn)題的指出 本夾具主要作來(lái)銑剖分面剖分面與小頭孔軸心線有尺寸精度要求剖分面與螺栓 孔有垂直度要求和剖分面的平面度要求由于本工序是粗加工主要應(yīng)考慮如何提高勞動(dòng)生產(chǎn)率降低勞動(dòng)強(qiáng)度 夾具設(shè)計(jì) 1 定位基準(zhǔn)的選擇 由零件圖可知在銑剖分面之前連桿的兩個(gè)端面小頭孔及大頭孔的兩側(cè)都已加工且表面粗糙要求較高為了使定位誤差為零按基準(zhǔn)重合原則選Φ 2949H8 小頭孔與連桿的端面為基準(zhǔn)連桿上蓋以基面無(wú)標(biāo)記面 凸臺(tái)面及側(cè)面定位連桿體以基面和小頭孔及側(cè)面定位均屬于完全定位 2 夾緊方案 由于零件小所以采用開口墊圈的螺旋夾緊機(jī)構(gòu)裝卸工件方便迅速 3 夾具體設(shè)計(jì) 夾具體的作用是將定位夾具裝 置連接成一體并能正確安裝在機(jī)床上加工時(shí)能承受一部分切削力夾具體圖如下 銑剖分面夾具體圖 夾具體為鑄造件安裝穩(wěn)定剛度好但制造周期較長(zhǎng) 4 切削力及夾緊力的計(jì)算 切削力的計(jì)算 由《組合機(jī)床》 表 724 得 夾緊力的計(jì)算由《機(jī)床夾具設(shè)計(jì)手冊(cè)》 表 1225 得 用扳手的六角螺母的夾緊力 M 12mm P 175mmL 140mm 作用力 F 70N 夾緊力 W0 5380N 由于夾緊力大于切削力即本夾具可安全使用 定位誤差的計(jì)算 由加工工序知加工面為連桿的剖分面剖分面對(duì)連接螺栓孔中心線有垂直度要求垂 直度允差 008 對(duì)連桿體小頭孔有中心距 190 177。 0010 確定定位銷尺寸及公差 本夾具的主要定位元件為一固定銷結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單但不便于更換該定位銷的基本尺寸取工件孔下限尺寸Φ 2949 公差與本零件在工作時(shí)與其相配孔的尺寸與公差相同 0 即為Φ 2949 0 012 小頭孔的確定 考慮到配合間隙對(duì)加工要求中心距 190 177。 005 mm 連桿大頭孔兩端面對(duì)大頭孔中心線的垂直度 連桿大頭孔兩端面對(duì)大頭孔中心線的垂直度影響到軸瓦的安裝和磨損甚至引起燒傷所以對(duì)它也提出了一定的要求規(guī)定其垂直度公差等級(jí)應(yīng)不低于 IT9 大頭孔兩端面對(duì)大頭孔的軸心線的垂直度在 100 mm 長(zhǎng)度上公差為 008 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(jí)為 IT9 表面粗糙度 Ra 不大于 08μ m 小頭兩端面的尺寸公差等級(jí)為 IT12 表面粗糙度 Ra 不大 于 63μ m 這是因?yàn)檫B桿大頭兩端面與曲軸連桿軸頸兩軸肩端面間有配合要求而連桿小頭兩端面與活塞銷孔座內(nèi)檔之間沒(méi)有配合要求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(lái)許多方便 螺栓孔的技術(shù)要求 在前面已經(jīng)說(shuō)過(guò)連桿在工作過(guò)程中受到急劇的動(dòng)載荷的作用這一動(dòng)載荷又傳遞到連桿體和連桿蓋的兩個(gè)螺栓及螺母上因此除了對(duì)螺栓及螺母要提出高的技術(shù)要求外對(duì)于安裝這兩個(gè)動(dòng)力螺栓孔及端面也提出了一定的要求規(guī)定螺栓孔按 IT8 級(jí)公差等級(jí)和表面粗糙度 Ra 應(yīng)不大于 63μ m 加 工兩螺栓孔在大頭孔剖分面的對(duì)稱度公差為 025 mm 有關(guān)結(jié)合面的技術(shù)要求 在連桿受動(dòng)載荷時(shí)接合面的歪斜使連桿蓋及連桿體沿著剖分面產(chǎn)生相對(duì)錯(cuò)位影響到曲軸的連桿軸頸和軸瓦結(jié)合不良從而產(chǎn)生不均勻磨損結(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對(duì)于本連桿要求結(jié)合面的平面度的公差為 0025 mm 13 連桿的材料和毛坯 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(qiáng)度因此連桿材料一般采用高強(qiáng)度碳鋼和合金鋼如 45 鋼 55 鋼 40Cr40CrMnB12 為連桿輥鍛示意圖．毛坯加熱后通過(guò)上鍛輥模具 2 和下鍛輥模具 4 的型槽毛壞產(chǎn)生塑性變形從而得到所需要的形狀用輥鍛法生產(chǎn)的連桿鍛件在表面質(zhì)量?jī)?nèi)部金 屬組織金屬纖維方向以及機(jī)械強(qiáng)度等方面都可達(dá)到模鍛水平并且設(shè)備簡(jiǎn)單勞動(dòng)條件好生產(chǎn)率較高便于實(shí)現(xiàn)機(jī)械化自動(dòng)化適于在大批大量生產(chǎn)中應(yīng)用輥鍛需經(jīng)多次逐漸成形 圖 12 連桿輥鍛示意圖 圖 13 圖 14 給出了連桿的鍛造工藝過(guò)程 將棒料在爐中加熱至 1140～1200C0 先在輥鍛機(jī)上通過(guò)四個(gè)型槽進(jìn)行輥鍛制坯見(jiàn)圖 13 然后在鍛壓機(jī)上進(jìn)行預(yù)鍛和終鍛再在壓床上沖連桿大頭孔并切除飛邊見(jiàn)圖 14 鍛好后 的連桿毛坯需經(jīng)調(diào)質(zhì)處理使之得到細(xì)致均勻的回火索氏體組織以改善性能減少毛坯內(nèi)應(yīng)力為了提高毛坯精度連桿的毛坯尚需進(jìn)行 熱校正 連桿必須經(jīng)過(guò)外觀缺陷內(nèi)部探傷毛坯尺寸及質(zhì)量等的全面檢查方能進(jìn)入機(jī)械加工生產(chǎn)線 圖 13連桿輥鍛制坯示意圖 圖 14連桿預(yù)鍛終鍛沖孔示意圖 a 預(yù)鍛 b 終鍛 c 沖孔 14 連桿的機(jī)械加工工藝過(guò)程 由上述技術(shù)條件的分析可知連桿的尺寸精度形狀精度以及位置精度 的要求都很高但是連桿的剛性比較差容易產(chǎn)生變形這就給連桿的機(jī)械 加工帶來(lái)了很多困難必須充分的重視 連桿機(jī)械加工工藝過(guò)程如下表 11 所示 工序 工序名稱 工序內(nèi)容 工藝裝備 1 銑 銑連桿大小頭兩平面 每面留磨量 05mm X52K 2 粗磨 以一大平面定位磨另一大平面保證 中心線對(duì)稱無(wú)標(biāo)記面稱基面 下同 M7350 3 鉆 與基面定位鉆擴(kuò)鉸小頭孔 Z3080 4 銑 銑以基面及大小頭孔定位裝夾工件銑尺 寸 01 0 99 177。 052 及相應(yīng)的平行度誤差只取決于基準(zhǔn)在夾具中位置 因?yàn)楣ば蚧鶞?zhǔn)同時(shí)為定位基準(zhǔn)即基準(zhǔn)重合沒(méi)有基準(zhǔn)不重合誤差基準(zhǔn)位置誤差為零所以對(duì)加工剖分面來(lái)說(shuō)定位誤差為零即當(dāng)基 準(zhǔn)重合時(shí)造成加工表面定位誤差的原因是定位基準(zhǔn)的基準(zhǔn)位置誤差 22 擴(kuò)大頭孔夾具 由連桿工作圖可知連桿材料為 45 鋼年產(chǎn)量 20 萬(wàn)件根據(jù)指導(dǎo)老師的要求需設(shè)計(jì)一套擴(kuò)大頭孔夾具為了提高勞動(dòng)生產(chǎn)率保證加工質(zhì)量降低勞動(dòng)強(qiáng)度需要設(shè)計(jì)專用夾具 問(wèn)題的指出 本夾具主要用來(lái)擴(kuò)Φ 655 的大頭孔大頭孔的軸心線相對(duì)于小頭孔軸心線有一定的尺寸精度要求由于本工序是粗加工在加工本道工序時(shí)主要應(yīng)考慮如何提高勞動(dòng)生產(chǎn)率降低勞動(dòng)強(qiáng)度 夾具設(shè)計(jì) 1 定位基準(zhǔn)的選擇 由零件圖可知在粗加工大頭孔之前連桿 的兩個(gè)端面小頭孔及大頭孔的兩側(cè)面都已加工且表面粗糙度要求較高為了使定位誤差為零按基準(zhǔn)重合原則選Φ2929h7 定位銷與基面為定位基準(zhǔn)定位銷限制 2 個(gè)自由度基面限制工件 3 個(gè)自由度大頭孔的外側(cè)面限制工件 1 個(gè)自由度屬完全定位由于生產(chǎn)批量大為了提高加工效率縮短輔助時(shí)間準(zhǔn)備采用手動(dòng)式滑柱鉆模采用了常用的圓錐自鎖裝置裝卸工件方便迅速 2 夾緊方案 由于所加工的零件比較小夾具的夾緊力與加工零件時(shí)的軸向力方向相同為了裝卸工件方便采用手動(dòng)式滑柱鉆模加工的大頭孔為通孔沿 Z 方向的位移自由度可不予限制但實(shí)際上以工件的 端面定位時(shí)必須限制該方向上的自由度故應(yīng)按完全定位設(shè)計(jì)夾具 滑柱式是一種帶有升降鉆模板的通用可調(diào)