畢業(yè)設(shè)計(jì)柴油機(jī)連桿設(shè)計(jì)(編輯修改稿)
2025-01-06 16:44 本頁(yè)面
【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 件進(jìn)給停止?fàn)顟B(tài)下刀具旋轉(zhuǎn) 510 轉(zhuǎn)所需的時(shí)間 min 輔助時(shí)間 min 包括進(jìn)快時(shí)間快退時(shí)間 工作臺(tái)移動(dòng)或轉(zhuǎn)位時(shí)間 裝卸工件時(shí)間 即 分別為動(dòng)力部件快進(jìn)快退行程長(zhǎng)度 動(dòng)力部件的快速移動(dòng)速度 mmmin 采用機(jī)械動(dòng)力部件取 5～ 6 液壓動(dòng)力部件取3～ 10 直線移動(dòng)或回轉(zhuǎn)工作臺(tái)進(jìn)行一次工位轉(zhuǎn)換的時(shí)間一般可取 005～ 013 裝卸工件時(shí)間 min 一般為 05～ 15min 則 經(jīng)過計(jì)算得 經(jīng)過計(jì)算比較本機(jī)床的設(shè)計(jì)生產(chǎn)率滿足理想生產(chǎn)率要求＞ 3 機(jī)床負(fù)荷率 當(dāng)＞時(shí)計(jì)算二者的比值為負(fù)荷率 根據(jù)下表 1－ 1 進(jìn)行比較所得 表 1－ 1 機(jī)床復(fù)雜程度 主軸數(shù) 負(fù)荷率 單面或雙面 15 0901 16～ 40 090～ 086 41 ～ 80 080～ 075 三面 或四面 15 086 16～ 40 086～ 080 41 ～ 80 080～ 075 本機(jī)床的負(fù)荷率為 087 根據(jù)組合機(jī)床的使用經(jīng)驗(yàn)適宜的機(jī)床負(fù)荷率為 65～ 95 4 生產(chǎn)率計(jì)算卡 它是按一定格式編制反映該零件在機(jī)床上加工過程工作時(shí)間機(jī)床生產(chǎn)率機(jī)床負(fù)荷率的簡(jiǎn)明表格表 1－ 2 為該零件加工雙面鉆組合機(jī)床生產(chǎn)率計(jì)算卡 表 1－ 2 鍛件 HRC55～ 60 輔助時(shí)間 05 005 05 1718 3492 3043 087 機(jī)動(dòng)時(shí)間 015 毛坯種類 毛坯重量 硬度 工序號(hào) 每分鐘進(jìn)給量毫米分 單件總工時(shí) 機(jī) 床 實(shí)際 生產(chǎn) 率 機(jī)床理論生產(chǎn)率 負(fù)荷率 每轉(zhuǎn)進(jìn)給量毫米轉(zhuǎn) 010 每分鐘轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)分 柴油機(jī)連桿攻絲 45 攻螺紋 切削速度毫 米分 120 100 本機(jī)床裝卸工件時(shí)間取 1 分 工作進(jìn)程毫米 43 138 120 加工直徑毫米 被加工零件個(gè) 1 圖號(hào) 名稱 材料 工序名稱 工步名 稱 裝人工件 工件定 快進(jìn) 動(dòng)力部件工進(jìn) 快退 松開 卸下 被加工零件 序 號(hào) 1 2 3 4 5 6 7 備 注 1． 2 影響組合機(jī)床方案制定的主要因素 被加工零件的加工精度和加工工序 被加工零件需要在組合機(jī)床上完成的加工工序及應(yīng)保證的加工精度是制定機(jī)床方案的主要依據(jù) 本次加工的零件是柴油機(jī)連桿其主要加工工序是 1 模鍛 2 調(diào)質(zhì)處理 3 磁性探傷 4 粗精銑兩平面 5 磨兩平面 6 鉆擴(kuò)鉸小頭孔孔口倒角 7 粗精銑工藝凸臺(tái)及結(jié)合面 8 連桿體兩端粗銑大頭孔倒角 9 磨結(jié)合面 10 螺紋孔鉸定位孔 11 精鏜定位孔 本道工序?yàn)榈?10 道工序主要加工連桿大端的 2 M12 1255H↓ 18 的兩個(gè)螺紋孔 被加工零件的特點(diǎn) 這主要指零件的材料硬度加工部位的結(jié)構(gòu)形狀工件剛性定位基準(zhǔn)面的特點(diǎn)等它們對(duì)機(jī)床工藝方案的制定有著重要的影響 本零件為柴油機(jī)連桿連桿的結(jié)構(gòu)形狀復(fù)雜加工要求高剛度差連桿材料為45 鋼調(diào)質(zhì)處理后硬度為 HB255293 由于只需要在連桿大端攻兩個(gè)螺紋孔因而可以利用雙工位機(jī)床加工 零件的生產(chǎn)批量 零件的生產(chǎn)批量是決定采用單工位 多工位或自動(dòng)線還是按中小批量生產(chǎn)特點(diǎn)設(shè)計(jì)組合機(jī)床的重要因素被加工零件生產(chǎn)批量越大工序安排一般趨于分散本道工序只安排攻絲 1． 3 確定切削用量及選擇刀具 刀具的選擇 選擇刀具應(yīng)考慮工件材質(zhì)加工精度表面粗糙度排屑及生產(chǎn)率等要求只要條件允許應(yīng)盡量選用標(biāo)準(zhǔn)刀具為提高工序集中程度或滿足精度要求可以采用復(fù)合刀具孔加工刀具鉆擴(kuò)鉸等的直徑應(yīng)與加工部位尺寸精度相適應(yīng)其長(zhǎng)度應(yīng)保證加工終了時(shí)刀具螺旋槽尾端離導(dǎo)向套外端面 30～ 50mm 以利排屑和刀具磨損后有一定的向前調(diào)整量刀具錐柄插入接桿孔內(nèi)長(zhǎng)度在繪制加工示意圖時(shí)應(yīng)注意從刀具總長(zhǎng)中減去根據(jù)這些要求及被加工零件的特點(diǎn)本機(jī)床選用高速鋼材質(zhì)的通用錐柄絲錐直徑為 12mm 切削用量的選擇 切削用量的選擇必須從實(shí)際出發(fā)根據(jù)加工精度工件條件技術(shù)要求等進(jìn)行分析按照經(jīng)濟(jì)的原則滿足加工要求合理地選擇切削用量一般常用查表法 1 切削扭矩的計(jì)算 11 12 D 加工或鉆頭直徑 單位 mm 單根軸的切削扭矩 單位 N mm PW 工件螺距 單位 mm 總的切削扭矩 單位 N mm 由已知條件得 D 12mmPW 125mm 2 切削力的計(jì)算 13 14 F 單根軸的切削力 單位 N F 總的切削力 單位 N 3 切削功率的計(jì)算 15 16 v 切削速度 單位 mmin P 單根軸的切削功 單位 KW 兩根軸的切削功率 單位 KW 查表得 v 4～ 6mmin 在這里取 v 5mmin 4 主軸直徑的選擇 17 查表取得取 d 25mm 導(dǎo)向結(jié)構(gòu)的選擇 組合機(jī)床加工孔時(shí)除采用剛性主軸加工方案外零件上孔的位置精度主要是靠刀具的導(dǎo)向裝置來保證的因此正確選擇導(dǎo)向結(jié)構(gòu)和確定導(dǎo)向類型 參數(shù)精度是設(shè)計(jì)組合機(jī)床的重要內(nèi)容也是繪制加工示意圖時(shí)必須解決的問題導(dǎo)向裝置的作用是保證刀具相對(duì)于工件的正確位置保證刀具相互間的正確位置提高刀具系統(tǒng)的支撐剛性 導(dǎo)向裝置分為固定式導(dǎo)向和旋轉(zhuǎn)式導(dǎo)向兩大類固定式導(dǎo)向適宜于小孔加工導(dǎo)向表面旋轉(zhuǎn)線速度 V 20mmin 故本次設(shè)計(jì)選用固定式導(dǎo)向結(jié)構(gòu) 接桿浮動(dòng)卡頭 在組合機(jī)床上攻螺紋時(shí)根據(jù)工件加工部位分布情況和工藝要求常有攻螺紋動(dòng)力頭攻螺紋攻螺紋靠模裝置攻螺紋和活動(dòng)攻螺紋模板攻螺紋三種方法 1 攻螺紋動(dòng)力頭利用絲杠進(jìn)給結(jié)構(gòu)復(fù)雜精度低一般低于 7H 2 用活動(dòng)攻螺紋末板攻螺紋 可同時(shí)完成鉆孔等工序 3 攻螺紋靠模裝置用于同一方向純攻螺紋工序加工精度高并能在一個(gè)攻螺紋裝置上方便地攻制不同規(guī)格的螺紋 經(jīng)過以上的比較在結(jié)合連桿攻絲的具體要求選用 T0281 攻螺紋靠模裝置靠模裝置有兩類第Ⅰ類常用于純攻螺紋工序所以選用第一類攻螺紋靠模裝置攻螺紋卡頭和接桿攻螺紋靠模裝置配套使用 圖 1－ 4 T0281 攻絲靠模裝置 14 通用部件的選擇 機(jī)床配置型式 機(jī)床的配置型式在很大程度上取決于被加工零件的大小形狀及加工部位等因素臥式機(jī)床多用于加工孔中心線與定位基準(zhǔn)面平行的情況而立式機(jī)床 則適用于加工定位基面是水平的而加工的孔與基面相垂直的工件 本次設(shè)計(jì)的是連桿攻絲專用機(jī)床其被加工孔中心線與定位基準(zhǔn)面是相互平行的所以采用臥式機(jī)床配置型式采用這種型式的機(jī)床配置大大減少了夾具設(shè)計(jì)的難度工件裝夾也很方便減輕了工人的勞動(dòng)強(qiáng)度 多軸箱的設(shè)計(jì) 多軸箱是組合機(jī)床的重要部件它是根據(jù)加工示意圖所確定的工件加工孔的數(shù)量和位置切削用量和主軸類型設(shè)計(jì)的傳遞各主軸運(yùn)動(dòng)的動(dòng)力部件其動(dòng)力來源于通用的動(dòng)力箱與動(dòng)力箱一起安裝在進(jìn)給滑臺(tái)上可完成加工工序 多軸箱的標(biāo)準(zhǔn)厚度為 180 mm 用于臥式多軸箱的前蓋厚度為 55 mm 基 型后蓋的厚度為 90mm 變形后蓋的厚度為 50 mm100 mm 和 125 mm 三種根據(jù)多軸箱傳動(dòng)系統(tǒng)安排和動(dòng)力部件的連接情況本設(shè)計(jì)選用基型后蓋因此確定多軸箱的尺寸主要就是確定多軸箱的寬度 B 和高度 H 及最低主軸高度 h 根據(jù)資料查得多軸箱寬度 B高度 H的大小主要與連桿要加工的螺紋孔分布有關(guān)可按下式計(jì)算 18 19 式中 b 工件在寬度方向相距最遠(yuǎn)的兩孔距離單 位 mm b1 最邊緣主軸中心至箱體外壁距離 70～ 100 單位 mm h 工件在高度方向相距最遠(yuǎn)的兩孔距離 單位 mm h1 最低主軸高度 85～ 140 單位 mm 由連桿零件圖樣可知 由上述公式可得 根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)取 在選擇攻絲電動(dòng)機(jī)時(shí)除需考慮所需功率大小的因素外還要注意轉(zhuǎn)速和制動(dòng)方面的要求由于攻絲主軸的轉(zhuǎn)速一般都比較低為了便于設(shè)計(jì)及簡(jiǎn)化傳動(dòng)系統(tǒng)通常采用同步轉(zhuǎn)速為 n 1000rmin 的電機(jī) 攻絲主軸箱一般都要采取制動(dòng)以保證絲錐迅速而準(zhǔn)確地停在預(yù)定的位置上多軸箱所需動(dòng)力的計(jì)算 110 式中切削功率 單位 Kw 空轉(zhuǎn)功率 單位 Kw 與負(fù)荷成正比的
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