【正文】 2021 屆畢業(yè)設(shè)計連桿的加工工藝及夾具設(shè)計 20 參考文獻 [1] 蘭建設(shè)主編 《機械制造工藝與機床夾具》 .機械工業(yè)出版社， 2021； [2] 王先奎主編 《機械制造工藝學(xué)》 .北京 :機械工業(yè)出版社 ,； [3] 華健主編 《現(xiàn)代汽車制造工藝學(xué)》 .交通大學(xué)出版社， ； [4] 李益民編 《機械制造工藝設(shè)計簡明手冊》 哈爾濱工業(yè)大學(xué) 機械工業(yè)出版社 [5] 浦林祥 《金屬切 削機床夾具設(shè)計手冊》 機械工業(yè)出版社 1995 。 感謝大學(xué)三年的所有任課教師的認真教學(xué)，讓我們掌握了理論知識。 畢業(yè)設(shè)計中存在不足之處，希望老師指出。在設(shè)計過程中，充分應(yīng)用了計算機的 Word，又在畫圖中練習(xí)了 CAD 軟件，選擇零件 的毛坯、尺寸、加工中又加深了對機械制造重要理論知識的理解。時 T= ； 式 中 H—— V形塊高度； D—— 工件定位基準直徑； 2021 屆畢業(yè)設(shè)計連桿的加工工藝及夾具設(shè)計 17 N—— V形塊定位部分寬度，該尺寸可供劃線和粗加工時使用。時 T= H+； 當 α =90186。因為當 V形塊加工完畢后需將心軸放在 V形塊上，安尺寸 T 綜合檢驗 V形塊的加工精度。角。和 120186。 V 形塊工作面間夾角 α常取 60186。另外在該夾具體的兩頭設(shè)有耳座，可通過螺栓將夾具牢固地緊固在機床的工作臺上。為此通過兩個定位鍵與銑床工作臺的 T 形槽相配合來確定夾具在機床上的方位。在工件加工過程結(jié)束后 ,氣壓降低，壓板在彈簧的拉力下后退，然后就可以取下工件，在裝夾下個零件。導(dǎo)向板的定位采用圓柱銷。為了保證夾緊后良好的對中性，故在夾具體上沿著 V 形塊的兩側(cè)安裝了兩塊移動導(dǎo)向板。所有的支承板與夾具體都采用普通螺絲釘進行聯(lián)接，一旦支承板受磨損，可拆換。 ),固定V 形塊、活動 V 形塊和圓形平面對刀塊。 銑床夾具的結(jié)構(gòu)分析 2021 屆畢業(yè)設(shè)計連桿的加工工藝及夾具設(shè)計 16 根據(jù)工件 ,定位元件 ,夾緊裝置和對刀塊在總體上的配置來確定夾具體的外形尺寸。銑床夾具的對刀裝置主要由對刀塊和塞尺構(gòu)成。 為了適合大批生產(chǎn)的要求，所以本設(shè)計采用了氣動夾緊機構(gòu)，而且采用兩個一起加工，既滿足了大批量生產(chǎn)的要求，而且操作方便，又節(jié)省了時間提高了生產(chǎn)率 。 根據(jù)夾緊力的作用方向應(yīng)有利于工件準確定位的原則 ,在銑削側(cè)面時 ,為保證端面與大頭孔中心線的垂直度要求 ,故將夾緊力作用方向定在與定位銷中心線相垂直的方向 上。因此在夾具設(shè)計過程中 ,必須保證定位時獲得的正確位置 ,并使夾緊可靠 ,適當 ,操作方便安全。具體請見圖 4。 （ 2）其次在第二定位面 ,為消除兩個 自由度 ,故采用固定 V 形塊和活動 V 形塊進行定位。支承板用螺釘安裝在夾具底板上 ,然后再加工支承板面，保證與機床的平行度要求。另外 ,采用互為基準反復(fù)加工的辦法 ,對連桿的兩個端面進行加工。這個面定位共消除了 3 個自由度。其中 ,選用連桿的大小頭孔端面作為主要定位基準 ,使零件的支承面積大 ,定位穩(wěn)定 ,裝夾方便。故在加工中使大小頭端面處在同一平面上 ,簡化了后續(xù)工序的夾具結(jié)構(gòu) ,減少了機床的調(diào)整工作。由零件圖可知 ,連桿大小頭端面厚度的基本尺寸是相同的 ,但其精度要求不同。 最后確定毛坯尺寸如圖 3 2021 屆畢業(yè)設(shè)計連桿的加工工藝及夾具設(shè)計 13 圖 3 毛坯尺寸圖 選擇機床設(shè)備及工藝設(shè)備 機床的選擇 機床的選擇工件的對加工質(zhì)量，生產(chǎn)率和經(jīng)濟性有很大的影響，為使所選的機床能滿足工序的要求，必須綜合考慮機床的工作精度、加工精度、功率、機床工作區(qū)的尺寸等因素。 本零件的鍛件重量為 ，形狀復(fù)雜系數(shù)是 S3，材料為 40Cr。又由于加工時要把大頭孔切斷，所以留有切斷的厚 度最后確定毛坯的尺寸。 兩孔的單向的余量為： 確定毛坯的尺寸 上面所查得的加工量適用于機加表面 Ra≥ m； Ra≤ m 的表面，余量要適當?shù)姆糯蟆? （ 1） 鍛件質(zhì)量 根據(jù)零件成品重量 ,鍛件估算為 （ 2） 加工精度 各表面為一般加工精度 F1 （ 3） 鍛件的形狀復(fù)雜系數(shù) S： S=m 鍛件 /m外廓包容體 假設(shè)鍛件的最大包容體為長 220mm,寬 90mm,高 40mm. m外廓包容體 =220 90 40 = m鍛件 = S=查表可知，鍛件的形狀復(fù)雜系數(shù)為 S3，屬于較復(fù)雜級別。對表面只需粗加工的，取所查數(shù)據(jù)的小值；表面需經(jīng)粗加工和半精加工時，可取較大值 。在這方面兩個加工方案各都有優(yōu)劣。 方案 A的螺栓孔是在切斷之前加工的，這樣和在一起加工，可以 使連桿體和連桿蓋的螺栓有位置精度的一致性。方案 B先把孔加工出來，整體上也可以符合加工要求，但一般原則是按“先加工基準面 ,再加工其它表面” , “先加工平面 ,后加工孔”，兩端面的接觸面大，便于做粗基準，加工也方便，所以在粗基準的選擇上還是 A方案比較合適 方案 B 的鏜削大頭孔在同一道工序中完成 ,這使得零件不能充分變形。 以下針對兩方案進行比較分析： 2021 屆畢業(yè)設(shè)計連桿的加工工藝及夾具設(shè)計 10 方案 A中考慮到了精基準選擇時應(yīng)遵循統(tǒng)一基準原則。 對連桿體及連扦蓋這兩個零件的分離面分別進行精加 工，以滿足設(shè)計的尺寸、表面粗糙度、平面度和垂直度的要求 這是一種帶切屑的切削加工方法， 一般可稱為切斷法 (CUT OFF) 根據(jù)前面的加工工序分析，這里對連桿的工藝 ,擬定了兩條工藝路線進行分析比較 ,2021 屆畢業(yè)設(shè)計連桿的加工工藝及夾具設(shè)計 9 以便從中選擇。 用切削的方法 (銑削或鋸削 )將整體連桿切斷．分成連桿體和連桿蓋兩個零件 。 連桿加工工藝方案的選擇 選擇工藝為傳統(tǒng)的生產(chǎn)工藝，即連桿分離面的加工“切斷法”。第三分階段則主要是最終保證連桿各項技術(shù)要求的加工 , 包括連桿合裝后大頭孔的半精加工和端面的精加工以及大頭孔 ,小頭孔的 精加工。第一階段的加工主要是為其后續(xù)加工準備精基準 (兩端面的加工 )。第一個階段為粗基準的加工。 連桿的機械加工路線是圍繞著主要表面的加工來安排的。 加工工藝路線的擬定 連桿主要表面的加工工序安排。但是熱處理會引起零件較大的變形，需通過后續(xù)的加工工序來消除。 在加工中，先加工出大、小頭孔兩端面，可以為后續(xù)的精加工做好準備，既滿足加工要求，方便加工，又符合統(tǒng)一基準選擇的要求，提高了加工精度。顯然 ,第一個端面的精度 (如平面度 )要比第二個端面高 ,在以后的加工中 ,當然用第一個端面做精基準為好。 在制造連桿毛坯時 ,在桿身一側(cè)作出定位標記 , 在對大小頭端面進行粗加工時 ,選取沒有凸起標記的一側(cè)為粗基準來加工。 選用連桿的端面和小頭孔作為定位基準 ,不僅便于在加工中實現(xiàn)基準統(tǒng)一 ,更重要的是使連桿的重要技術(shù)要求中加工過程中實現(xiàn)基準