【文章內(nèi)容簡介】 ............................................... 21 零件的工藝分析 ..................................................... 22 毛坯的選擇 ......................................................... 22 選擇毛坯時應考慮的因素 ......................................... 22 選擇毛坯 ........................................................... 23 確定毛坯的制造流程，確定毛坯的形狀 ................................... 23 確定毛坯的尺寸公差和機械加工余量 [10] .................................. 24 繪制鍛件毛坯簡圖 .................................................... 25 機械加工工藝規(guī)程的制定 .............................................. 26 定位基準的選擇 ..................................................... 26 粗基準的選擇 ................................................... 27 精基準的選擇 ................................................... 28 零件表面加工方法的選擇 ............................................. 29 加工順序的安排 .................................................... 31 工序安排需遵循的原則 .......................................... 31 加工階段的劃分 ................................................ 31 工序順序的安排 ................................................ 32 確定工藝路線 .................................................. 32 加工余量、工序尺寸的確定 ........................................... 33 加工余量與工序余量 ............................................ 33 加工余量與工序尺寸的確定 ...................................... 34 切削用量的確定、基本時間的計算 ...................................... 35 工序 6 ........................................................ 35 工序 13 ....................................................... 36 機床工藝裝備的確定 ................................................. 38 機床設備的選擇 .................................................... 38 本科機械畢業(yè)設計 論文 CAD 圖紙 401339828 工藝裝備的選擇 ..................................................... 38 夾具的選擇 .................................................... 38 刀具的選擇 .................................................... 39 量具的選擇 .................................................... 39 機床夾具的設計 ..................................................... 40 本零件專用夾具的設計 ................................................ 40 問題的提出 .................................................... 40 鉆小頭孔夾具結(jié)構(gòu)方案的確定 .................................... 40 夾具草圖的繪制 ................................................ 41 設計結(jié)語 ........................................................... 43 參考文獻 .................................................................... 44 致謝 ........................................................................ 45 本科機械畢業(yè)設計 論文 CAD 圖紙 401339828 第 1 章 引 言 在當 代機械制造工業(yè)正以迅猛的步伐邁向 21 世紀，加工方法和制造工藝進一步完 善與開拓，在傳統(tǒng)的切削、磨削技術不斷發(fā)展，上升到新的高度的同時，各種特種方法也在不斷出現(xiàn)，開拓出新的工藝可能性，達到新的技術水平，并在生產(chǎn)中發(fā)揮重要作用；加工技術向高精度發(fā)展，出現(xiàn)了所謂的 “ 精密工程 ” 、 “ 納米技術 ” 。制造技術向自動化方向發(fā)展，正沿著數(shù)控技術、柔性制造系統(tǒng)及計算機集成制造系統(tǒng)的臺階向上攀登 [1]。 隨著經(jīng)濟的發(fā)展，人們生活水平的提高，汽車成為越來越重要的交通工具，尤其是加入世貿(mào)以來，我國的汽車工業(yè)得到了迅速的發(fā)展，汽車工業(yè)已經(jīng)成為國民經(jīng)濟的重要組成部分。發(fā)動機是給汽車提供動力的部件，發(fā)動機對 汽車而言非常重要，然而連桿是汽車發(fā)動機中的主要傳動件之一，連桿的制造對汽車行業(yè)有很重要的作用，因此對連桿制定出一套合理的加工工藝方案以及設計出連桿加工的專用夾具十分有必要。 題目所給定的零件是一個三孔連桿，連桿的作用是將活塞的往復運動轉(zhuǎn)變?yōu)榍S的旋轉(zhuǎn)運動，并把作用在活塞組上的燃氣壓力傳給曲軸。所以，連桿除上下運動外，還左右擺動作復雜的平面運動。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，要求它應有足夠的疲勞強度和結(jié)構(gòu)剛度。同時，由于連桿既是傳力零件，又是運動件，不能單靠加大連桿尺寸來提高其承載 能力 [2]，須綜合材料選用、結(jié)構(gòu)設備。下面就對三孔連桿的加工工藝及工裝設計進行分析。 本科機械畢業(yè)設計 論文 CAD 圖紙 401339828 第 2 章 普通連桿簡介及工藝加工 連桿的主要技術要求 連桿主要參數(shù) [4]為： (1)連桿大頭孔的尺寸公差為 IT6 級，表面粗糙度 Ra值不大于 ，圓柱度公差為 ；連桿小頭孔的尺寸公差為 IT8 級，表面粗糙度 Ra值不大于 ； (2)大小頭孔中心距受到了氣缸壓縮比的要求，因此要求較高，要求為190177。 ； (3)連桿大小頭孔兩端面的要求：大頭孔兩端面的尺寸公差為 IT9 級，表面粗糙度 Ra 值不大于 ，小頭孔兩端面尺寸公差為 IT12 級，表面粗糙度 Ra 值不大于 ； (4)螺栓孔的技術要求 :螺栓孔的公差等級為 IT8 級，表面粗糙度 Ra 值不大于 ，因為連桿在工作中受到劇烈的載荷作用，而這一載荷又傳遞到連桿體和蓋的兩個螺栓及螺母上，因此，螺栓孔的要求也比較高； (5)連桿大小頭孔軸線的平行度公差為 ； (6)連桿大頭兩側(cè)對大頭孔軸線的垂直度公差為 ； (7)連桿體分割面、連桿上蓋分割面對連接連桿螺釘孔的垂直度公差為； (8)連桿體分割面、連桿上蓋分割面對大頭孔軸線位置度公差為 ； (9)連桿體、連桿上蓋螺栓孔對大頭孔軸線的對稱度公差為 。 連桿的毛坯的確定 毛坯的尺寸公差及機械加工余量受到下面因素的影響，首先要確定下面的值。 （ 1）鍛件公差，根據(jù)連桿的功能作用及技術要求，確定公差等級為普通級； （ 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）鍛件形狀復雜系數(shù) S，計算公式為： 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)量分數(shù)為 %，是碳的質(zhì)量分數(shù)小于 %的碳素鋼，因此鍛件的材質(zhì)系數(shù)為 M1 級 [5]。 確定汽車連桿的機械加工余量 ,查得 單邊余量在厚度方向為 ，水平本科機械畢業(yè)設計 論文 CAD 圖紙 401339828 方是 ，鍛件孔的單邊余量 ，由鍛件的中心距公差得到鍛件中心距公差為177。 。再由鍛件長寬高度公差、鍛件厚度公差、鍛件內(nèi)外表面加工余量、鍛件內(nèi)孔直徑單邊加工余量 [6]得到連桿鍛造毛坯尺寸公差及機械加工余量表。 連桿機械加工工藝分析與確定 主要加工面得加工方法 分析連桿的零件圖知道連桿的主要加工表面為大、小頭孔和大小頭孔兩端面，較重要的加工表面為連桿體和蓋的結(jié)合面以及連桿螺栓孔定位面，次要加工表面為軸瓦鎖口槽、 油孔、大頭兩側(cè)面及體和蓋上的螺栓座面，非機械加工的技術要求有稱重、檢驗等工序。 根據(jù)各個表面粗糙度、精度以及形位公差確定各主要表面的工序安排如下： (1)兩端面：粗銑、粗磨、精磨； (2)小頭孔：鉆孔、擴孔、鉸孔、精鏜； (3)大頭孔：粗鏜、半精鏜、精鏜、珩磨； (4)結(jié)合面：粗銑、精銑、磨； (5)大頭兩側(cè)面：銑； (6)螺栓座面：粗銑、精銑。 定位基準的分析 連桿的外形復雜，不容易定位，而且大小頭孔由細長的桿身連接，剛性比較差，容易產(chǎn)生變形，尺寸、形狀和位置公差要求較高，表面粗糙度值小，加 工起來非常困難，定位基準的選擇對加工精度影響非常大。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。連桿的加工，定位基準大多選擇大、小頭端面，因為端面支撐面積大，定位可靠，而且便于裝夾。為了保證大頭孔與端面垂直，加工大小頭孔時，應以同一端面作為定位基準，為了區(qū)分作為定位基準的面，通常在定位基準面一側(cè)做一標記。為了保證兩孔中心距公差要求，采用“互為基準”的原則，加工一個孔時，以另外一個孔作為定位基準。在銑剖分面時，按照“基準重合”原則可以以端面和小頭孔作為定位基準。 夾 緊方案的分析 連桿是一個剛性較差的工件，夾緊時要注意夾緊力的大小以及作用力的方向及作用點的選擇，避免因受夾緊力的作用而產(chǎn)生變形，以影響加工精度。在粗銑兩端面的夾具中，夾緊力的方向與端面平行，在夾緊力的作用方向上，大頭端部與小頭端部的剛性高，變形小，既使有一些變形，也會產(chǎn)生在平行于端面的方向本科機械畢業(yè)設計 論文 CAD 圖紙 401339828 上，很少或不會影響端面的平面度。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柱度。在精鏜大小頭孔時，只以大平面定位，并且只夾緊大頭這一端。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。 連桿加工工藝路線的制定 在安排工藝時，要把各表面的粗精加工分開進行，遵循先粗后精的原則，把粗加工安排在前，精加工安排在后面。因為粗加工的切削余量比精加工大，切削力和夾緊力也較大，加工后更容易產(chǎn)生變形。作為定位基面的加工表面應該先加工，如連桿的大頭兩端面和連桿的側(cè)面的加工就應該安排得靠前。連桿毛坯是整體鍛造的，所以連桿的加工可以分為三個階：一是連桿體和蓋在切開之前的加工，主要有端面的粗銑粗磨等；第二階段主要是連桿體和連桿蓋銑開后的加工， 主要有結(jié)合面的加工，大頭孔的粗加工，螺栓孔的加工等；第三階段是連桿組件的加工，即連桿體和蓋用螺栓連接后的加工，主要有端面的精加工，大頭孔的精加工，連桿小頭油孔的加工等。由連桿的尺寸精度、形狀精度及連桿本身表面粗糙度等特點，可以得到汽車連桿的機械加工工藝路線表。