【正文】 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。因此，連桿在一個很復(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。 (3)毛坯制造精度，毛坯制造精度高，材料利用率高，后續(xù)加工費用低，但相應(yīng)設(shè)備投入大。 (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)械加工勞動量。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。 三孔的精度要求較高，可以分為粗、精兩工序 。 (3)由于連桿三個孔平面厚度不一致，因此，加工中要注意合理布置輔助支承及 應(yīng)用。 本科機(jī)械畢業(yè)設(shè)計論文 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)計論文 CAD 圖紙 401339828 21 第 3 章 三孔連桿的設(shè)計 三孔連桿零件圖介 紹 三孔連桿的零件圖如圖 1 所示。 夾緊方案的確定 夾緊裝置要求能夠給保持工件定位時的正確位置，并且提供的夾緊力要求大小合適，因此根據(jù)連桿的特點選用螺旋夾緊機(jī)構(gòu)，螺旋夾緊機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)簡單 [11]，操作方便。 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，因為銷的尺寸為 ，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。 工序的分析 本科機(jī)械畢業(yè)設(shè)計論文 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 。 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? 。 確定機(jī)動時間，珩磨大頭孔機(jī)動時間的計算公式 [6]： vnlTj 10002? （ 217） 其中的參數(shù)為 12 lblL ??? ， b =15~25， v =28， n =625。 最終代入數(shù)據(jù)得到 jT =。 計算轉(zhuǎn)速，有由公式（ 28）計算得到轉(zhuǎn)速 n = 788r/min。 最終得到 jT =。 計算鉆削的實際速度，由公式（ 213）得到實際速度 v=。 2）確定進(jìn)給量，根據(jù)鉆削進(jìn)給量表，確定鉆削時進(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）確定機(jī)動時間，鏜削機(jī)動時間計算公式參見公式（ 214）。 分別取速度和進(jìn)給量為 v =20m/min， f =。 最終計算得到 jT =。 根據(jù)鏜床 TK6511/1 選用本設(shè)計用的轉(zhuǎn)速 n =220 r/min。鏜刀，直徑 d=30mm，刀具材料為高速鋼，則 pa =。 （ 3）確定機(jī)動時間，鏜削機(jī)動時間計算公式參見公式（ 214）。 （ 2）本次設(shè)計選用鏜削速度 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 =。 公式中的參數(shù) 201??lL ， 1l =99， b =48， h =， k =1， v =12， Bf =12， tf =，z =1， k =1。 精磨大小頭兩平面 本科機(jī)械畢業(yè)設(shè)計論文 CAD 圖紙 401339828 15 （ 1）根據(jù)臥軸據(jù)臺平面磨床表，選用磨床型號為： 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 =。 實際速度，根據(jù)公式（ 29）得到， v =。鏜刀，直徑 d =64mm，鏜刀桿直徑 D=50mm，刀具材料為高速鋼，則 pa =1mm。 鉆削的實際速度，實際速度由公式（ 213）計算，則 v =。 （ 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。 則擴(kuò)孔的實際速度由公式（ 213）計算，則 v=。 2）確定進(jìn)給量，本次設(shè)計的進(jìn)給量 f =~，根據(jù)鉆床 Z3040 進(jìn)給量表，取鉆床進(jìn)給量 f =。 則實際擴(kuò)孔速度根據(jù)公式（ 213）計算得到，則 v=。 2）確定進(jìn)給量，根據(jù)擴(kuò)孔時的進(jìn)給量表，確定擴(kuò)孔時的進(jìn)給量 f =~，再根據(jù)鉆床 Z3040 進(jìn)給量表，取鉆床進(jìn)給量 f =。 4）確定機(jī)動時間 ，鉆削機(jī)動時間的計算公式參見公式（ 214）。 3）根據(jù)切削速度表取得本次設(shè)計切削速度 v=。 公式中的參數(shù) l =， 3~1)(1 ??? ee adal =9， 2l =2~5，取 2l =3。 本科機(jī)械畢業(yè)設(shè)計論文 CAD 圖紙 401339828 13 實際速度，根據(jù)公式（ 29）得到 v =。 4）確定切削速度及工作臺每分鐘進(jìn)給量 zmf ，銑削速度計算公式參見公式（ 27） 公式中參數(shù) ea =6， pa =， zf =， Z=6， d=16， T=50， vc =145， vq =，vx =， vy =， vp =， vu =， m =， vk =。 （ 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。 根據(jù) x62w 工作臺進(jìn)給量表，取工作臺進(jìn)給量zmf=375 mm/min。 轉(zhuǎn)速根據(jù)公式（ 28）計算，計算得 n =。硬質(zhì)合金立銑刀粗加工鋼材，銑刀刀齒后刀面最大磨損量為 ，刀具耐用度 T=60min。 本科機(jī)械畢業(yè)設(shè)計論文 CAD 圖紙 401339828 12 最后計算得到機(jī)動時間 jT =。 計算工作臺每分鐘進(jìn)給量，根據(jù)公式（ 210）得到進(jìn)給量zmf=329mm/min。 將數(shù)據(jù)代入公式中得到 v =。 （ 3）選擇磨鈍標(biāo)準(zhǔn)及耐用度。 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。 （ 3）精磨結(jié)合面 1）根據(jù)臥軸矩臺平面磨床表，選用磨床型號為： M7120A，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 =。 根據(jù) x62w 工作臺進(jìn)給量表，取工作臺進(jìn)給量zmf=75 mm/min。 根據(jù)公式（ 28）得到轉(zhuǎn)速 n=。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。 最終得到 jT =。 工作臺每分鐘進(jìn)給量根據(jù)公式（ 210）得到zmf=。 將數(shù)據(jù)代入公式中得到 v =。 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 =。 本科機(jī)械畢業(yè)設(shè)計論文 CAD 圖紙 401339828 10 （ 25）確定機(jī)動時間，機(jī)動時間計算公式為公式（ 11）。 根據(jù) x62w 轉(zhuǎn)速表，取 n=75r/min。高速鋼鋸片銑刀加工鋼材，銑刀刀齒后刀面最大磨損量 為 ，刀具耐用度 T=60min。 最終得到 jT =。 工作臺每分鐘進(jìn)給量，根據(jù)公式（ 210）得到zmf=720mm/min。 將 數(shù)據(jù)代入公式中得速度 v =。 本科機(jī)械畢業(yè)設(shè)計論文 CAD 圖紙 401339828 9 （ 2）確定進(jìn)給量，硬質(zhì)合金圓柱平面銑刀加工鋼材，查得每齒進(jìn)給量 zf =~，這里取 zf =（ 3）選擇磨鈍標(biāo)準(zhǔn)及耐用度。 代入數(shù)據(jù)得 1l =2， 2l =2。 計算轉(zhuǎn)速，根據(jù)公式（ 28）得到轉(zhuǎn)速 n=。 4）確定機(jī)動時間， 擴(kuò)小頭孔機(jī)動時間的 公式為公式 （ 214） 。 3）根據(jù)切削速度表 [7]，取得切削速度： v=。 代入數(shù)據(jù)得 1l =7， 2l =2。 計算轉(zhuǎn)速，根據(jù)公式 （ 28） 得到轉(zhuǎn)速 n=。 （ 3）根據(jù)臥軸矩臺磨床 M7120A，取砂輪轉(zhuǎn)速 n=1500r/min。 （ 4）確定切削速度及工作臺每分鐘進(jìn)給量 zmf ，銑削速度公式 [5]為： vpueyzxpmqvv kzafaT dcv vvvv? （ 27） 計算轉(zhuǎn)速 ,轉(zhuǎn)速的計算公式為： dvn ?1000? （ 28） 計算實際速度，實際速度的計算公式為 ： 1000dnv ?? （ 29） 本科機(jī)械畢業(yè)設(shè)計論文 CAD 圖紙 401339828 7 計算工作臺每分鐘進(jìn)給量，工作臺每分鐘進(jìn)給量計算公式為： nzff zmz ??? （ 210） 根據(jù) X52K 工作臺進(jìn)給量表，取工作臺進(jìn)給量zmf=950mm/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 =。 切削速度的選擇 粗加工時，切削速度主要受到刀具耐用度和機(jī)床功率的限制。當(dāng)加工余量較小時，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，一次切除不了時才采用多次走刀切除。根據(jù)內(nèi)圓表面加工經(jīng)濟(jì)精度與表面粗糙度以及標(biāo)準(zhǔn)公差值得到小頭孔加工余量。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。作為定位基面的加工表面應(yīng)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(yīng)該安排得靠前。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。在銑剖分面時，按照“基準(zhǔn)重合”原則可以以端面和小頭孔作為定位基準(zhǔn)。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)。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(jī)械加工余量表。 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。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(shè)備。發(fā)動機(jī)是給汽車提供動力的部件，發(fā)動機(jī)對 汽車而言非常重要，然而連桿是汽車發(fā)動機(jī)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(shè)計出連桿加工的專用夾具十分有必要。 jig design 本科機(jī)械畢業(yè)設(shè)計論文 CAD 圖紙 401339828 III 目錄 摘要 ......................................................................... I ABSTRACT .................................................................... II 第 1章 引 言 ................................................................. 1 第 2章 普通連桿簡介及工藝加工 ................................................. 2 連桿的主要技術(shù)要求 ................................................... 2 連桿的毛坯的確定 ..................................................... 2 連桿機(jī)械加工工藝分析與確定 ............................................ 3 ............................................. 3 定位基準(zhǔn)的分析 ................................................... 3 夾 緊方案的分析 ................................................... 3 連桿加工工藝路線的制定 ........................................... 4 .....................