【正文】 。 總之，整個(gè)畢業(yè)設(shè)計(jì)的過(guò)程讓我受益匪淺。而且大大提高了動(dòng)手的能力，使我充分體會(huì)到了在創(chuàng)造過(guò)程中探索的艱難和成功時(shí)的喜悅。在設(shè)計(jì)過(guò)程中，我通過(guò)查閱大量有關(guān)資料，與同學(xué)交流經(jīng)驗(yàn)和自學(xué)，并向老師請(qǐng)教等方式，使自己學(xué)到了不少知識(shí)，也經(jīng)歷了不少艱辛 ，但收獲同樣巨大。 此刻，我要感謝機(jī)電工程系的全體老師幾年來(lái)對(duì)我的指導(dǎo)和幫助，他們嚴(yán)謹(jǐn)?shù)闹螌W(xué)態(tài)度使我得到的不僅是知識(shí)，還有他們對(duì)知識(shí)孜孜不倦追求的精神及做人的品質(zhì)。 機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化專(zhuān)業(yè)涵蓋面非常廣，它涉及到機(jī)械設(shè)計(jì)、機(jī)械制造和自動(dòng)化控制三大方面，我這次選擇的的是機(jī)械設(shè)計(jì) 、 制造類(lèi)型的課題 — 典型零件 的 機(jī)械 加工工藝設(shè)計(jì) ，主要是 編制工藝 ，并簡(jiǎn)單的做有限元分析。自己要學(xué)習(xí)的東西還太多，以前老是覺(jué)得自己什么東西都會(huì)，什么東西都懂，有點(diǎn)眼高手低。畢業(yè)設(shè)計(jì)不僅是對(duì)前面所學(xué)知識(shí)的一種檢驗(yàn)，而且也 是對(duì)自己能力的一種提高。 經(jīng)過(guò) 幾個(gè)月 的奮戰(zhàn)我的畢業(yè)設(shè)計(jì) 終于 完成了 。在畢業(yè)設(shè)計(jì)即將完成之際，大學(xué)的學(xué)習(xí)生活也已經(jīng)接近尾聲，在此，我對(duì)幫助過(guò)我的老師和同學(xué)們表達(dá)由衷的謝意，感謝大家四年以來(lái)對(duì)我的幫助與照顧！同時(shí)，我還要感謝我所在的大學(xué) ——西北工業(yè)大學(xué)明德學(xué)院，是她為我提供了舒適的生活條件及良好的學(xué)習(xí)環(huán)境。這一切都使我學(xué)到了很多知識(shí)，培養(yǎng)了我們獨(dú)立做研究的能力。求學(xué)歷程是艱苦的，但是有時(shí)快樂(lè)的。在連桿的工藝制定方面及切削量和尺寸鏈工程余量等方面沒(méi)有的初步的結(jié)論。在連桿小頭孔內(nèi)表面受載荷大頭孔約束條件下的有限元分析，得出了小頭受力最大，及有輕微變形的結(jié)論。 本次論文使我了解了連桿的重要性及研究連桿意義國(guó)內(nèi)外連桿的狀況，明白連桿對(duì)于整個(gè)汽車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)的意義，并且大體了解了連桿的工藝過(guò)程步驟，及連桿所使用的材料好，合理的定位加緊的方法，精粗加工時(shí)切削用量切削時(shí)間的問(wèn)題。工藝設(shè)計(jì)要從零件毛坯的選擇，定位加緊，切削量切削時(shí)間，熱處理，工藝分析，工藝路線(xiàn)制定等多發(fā)面來(lái)考慮問(wèn)題， 明白設(shè)計(jì)方法和思路，為以后進(jìn)一步的工作打下基礎(chǔ)。VOLU39。D:\39。x_t39。prt0139。39。 （ 2）最大應(yīng)力出現(xiàn)在桿與小頭圓孔接觸處，值為 ，是整個(gè)連桿最危險(xiǎn)的部位，應(yīng)采取相應(yīng)的表面處理手段進(jìn)行強(qiáng)化。綜合上述分析，有限元分析結(jié)果是客觀的，較為真實(shí)的反應(yīng)了汽車(chē)連桿的受力情況。 (2)最大變形出現(xiàn)在小軸孔表面，而大孔的變形非常小。從圖中的應(yīng)力和位移等直線(xiàn)可以看出 :(1)整個(gè)連桿結(jié)構(gòu)的最大應(yīng)力出現(xiàn)在小頭孔的承載區(qū)范圍內(nèi)，其他部位受力情況較均勻。實(shí)際工程中，汽車(chē)連桿的大頭孔是與軸承配合的，在 ANSYS 中選取大孔內(nèi)表面級(jí) Y=0 的所有面施加對(duì)稱(chēng)約束，在小頭孔的內(nèi)側(cè)節(jié)點(diǎn)范圍內(nèi)施加 P=l000psi 面壓力。 ，汽車(chē)連桿的大頭孔是與軸承配合的，而小頭孔的內(nèi)側(cè)受面壓力作用。 圖 44 導(dǎo)入 ANSYS 西北工業(yè)大學(xué)明德學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)論文 31 輸入 /FACET,NORM /DIST 變?yōu)閷?shí)體，并且劃分網(wǎng)格 圖 45 劃分網(wǎng)格 45 剛 SOLID45 MPTEMP MPTEMP,1,0 MPDATA,EX,1,彈性模量 MPDATA,PRXY,1,泊松比 。 圖 43 實(shí)體 隨后點(diǎn)擊保存副本，文件類(lèi)型選擇 xt 類(lèi)型。進(jìn)入 PROE 點(diǎn)擊草繪繪制如下圖形： 圖 41 草繪 然后進(jìn)行拉伸命令使草圖變?yōu)閷?shí)體。 ： 半精鏜、精鏜小頭襯套孔小頭套孔 西北工業(yè)大學(xué)明德學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)論文 26 圖 315 鏜小頭套孔 ：以基面和小頭和兩側(cè)面定位，精磨大頭孔和小頭銅套孔，保證尺寸。 圖 312 西北工業(yè)大學(xué)明德學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)論文 25 ：互為基準(zhǔn) 半精鏜大頭孔及精鏜小頭孔，精鏜大頭孔。 圖 310 鉆擴(kuò)孔 西北工業(yè)大學(xué)明德學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)論文 24 ：以基面和小頭孔定位粗鏜大頭孔。 圖 39 銑螺栓座面 擴(kuò)：以基面和小頭孔定位鉆 2— Ф 10mm 螺栓孔。 西北工業(yè)大學(xué)明德學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)論文 22 圖 37銑，磨結(jié)合面 ： 銑斜槽， 以基面及結(jié)合面定位裝夾工件，銑連桿體、蓋 5X8mm 斜槽。 圖 36銑開(kāi)連桿 ：銑結(jié)合面，以基面和一側(cè)面（指 99 177。 圖 34 銑連桿大頭 ： 以基面定位，以小頭孔定位擴(kuò)大頭孔為 60。 圖 32連桿的銑和粗磨 、擴(kuò)、鉸：一基面定位，先鉆小頭孔Ф mm，再擴(kuò)小頭孔Ф ，最后鉸小頭孔Ф 。 ：銑兩端面，銑連桿大小透亮平面 每面留磨量 。 連桿機(jī)械加工工藝路線(xiàn) 西北工業(yè)大學(xué)明德學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)論文 19 ： 正火 將鋼材或鋼件加熱到或（鋼的上臨界點(diǎn)溫度）以上， 30～ 50℃ 保持適當(dāng)時(shí)間后，在靜止的空氣中冷卻的熱處理的工藝。只有當(dāng)切削速度受到工藝條件限制而不能提高時(shí)，才選用低速，以避開(kāi)積屑瘤產(chǎn)生的范圍。 3）切削速度的選擇： 切削速度提高時(shí)，切削變形減小，切 削力有所下降，而且不會(huì)產(chǎn)生積屑瘤和鱗刺。 2）進(jìn)給量的選擇： 精加工時(shí)限制進(jìn)給量提高的主要因素是表面粗糙度。 1）切削深度的選擇： 精加工時(shí)的切削深度應(yīng)根據(jù)粗加工留下的余量確定。 精加工時(shí)加工精度和表面質(zhì)量要求較高，加工余量要小且均勻。切削深度、進(jìn)給量和切削速度三者決定了切削功率，在確定切削速度時(shí)必須考慮到機(jī)床的許用功率。在工藝系統(tǒng)的剛性和強(qiáng)度好的情況下，可選用西北工業(yè)大學(xué)明德學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)論文 18 大一些的進(jìn)給量；在剛性和強(qiáng)度較差的情況下，應(yīng)適當(dāng)減小進(jìn)給量。因此，進(jìn)給量應(yīng)根據(jù)工藝系統(tǒng)的剛性和強(qiáng)度來(lái)確定。只有當(dāng)總加工余量太大，一次切不完時(shí)，才考慮分幾次走刀。 1）切削深度的選擇： 粗加工時(shí)切削深度應(yīng)根據(jù)工件的加工余量和由機(jī)床、夾具、刀具和工件組成的工藝系統(tǒng)的剛性來(lái)確定。 此外，增大 ap 可使走刀次數(shù)減少，增大 f 又有利于斷屑。但是，在這三個(gè)因素中，影響刀具耐用度最大的是切削速度，其次是進(jìn)給量，影響最小的是切削深度。因此，選擇粗加工的切削用量時(shí)，要盡可能保證較高的單位時(shí)間金屬切削量（金屬切除率）和必要的刀具耐用度，以提高生產(chǎn)效率和降低加工成本。但由于重復(fù)定位裝御有困難，因此要求夾具制造精度較高，且采取一定措施，一方面長(zhǎng)圓柱銷(xiāo)削去一邊，另一方面設(shè)計(jì)頂出工件的裝置。為此，精銑端面時(shí)，夾具可考慮重復(fù)定位情況，如采用夾具限制 7 個(gè)自由度（其是長(zhǎng)圓柱銷(xiāo)限制 4 個(gè)，長(zhǎng)菱形銷(xiāo)限制 2個(gè)）。而大小頭定位銷(xiāo)是一次裝夾中鏜出，故須考慮“自為基準(zhǔn)”情況，這時(shí)小頭定位銷(xiāo)應(yīng)做成活動(dòng)的，當(dāng)連桿定位裝夾后，再抽出定位銷(xiāo)進(jìn)行加工。因?yàn)槎嗣娴拿娣e大，定位穩(wěn)定可靠；用小頭孔定位可直接控制大小頭孔的中心距。 定位基準(zhǔn) 精基準(zhǔn)：以桿身對(duì)稱(chēng)面定位，便于保證 對(duì)稱(chēng)度的要求，而且采用雙面銑，可使部分切削力抵消。 連桿加工工藝應(yīng)考慮的問(wèn)題 工序安排 連桿加工工序安排應(yīng)注意兩個(gè)影響精度的因素：（ 1）連桿的剛度比較低，在外力作用下容易變形；（ 2）連桿是模鍛件，孔的加工余量大，切削時(shí)會(huì)產(chǎn)生較大的殘余內(nèi)應(yīng)力。連桿在夾具的工位上銑完一個(gè)螺栓孔的兩端面后，夾具上的定位板帶著工件旋轉(zhuǎn) 1800 ，銑另一個(gè)螺栓孔的兩端面。 粗銑螺栓孔端面采用工件翻身的方法，這樣銑夾具沒(méi)有活動(dòng)部分，能保證承受較大的銑削力。 為了使兩螺栓孔在兩個(gè)互相垂直方向平行度保持在公差范圍內(nèi)，在擴(kuò)和鉸兩個(gè)工步中用上下雙導(dǎo)向套導(dǎo)向。 連桿螺栓孔的加工 連桿的螺栓孔經(jīng)過(guò)鉆、擴(kuò)、鉸工序。表面粗糙度 Ra 為 m，大頭孔的加工方 法是在銑開(kāi)工序后，將連桿與連桿體組合在一起，然后進(jìn)行精鏜大頭孔的工序。由于襯套的內(nèi)孔與外圓存在同軸度誤差，這種定位方法有可能使精鏜后的襯套孔與大頭孔的中心距超差。鉆時(shí)以小頭孔外形定位，這樣可以保證加工后的孔與外圓的同軸度誤差較小。 連桿大小頭孔的加工 連桿大、小頭孔的加工是連桿機(jī)械 加工的重要工序，它的加工精度對(duì)連桿質(zhì)量有較大的影響。這種定位方法使工件在夾緊時(shí)的變形較小，同時(shí)可以銑工件的端面，使一部分切削力互相抵消，易于得到平面度較好的平面。但是由于毛坯面不平整，連桿的剛性差，定位夾緊時(shí)工件可能變形，西北工業(yè)大學(xué)明德學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)論文 15 粗銑后，端面似乎平整了，一放松，工件又恢復(fù)變形，影響后續(xù)工序的定位精度。因此，粗銑就是關(guān)鍵工序。因此，第一道工序的定位和夾緊方法的選擇，對(duì)于整個(gè)工藝過(guò)程的加工精度常有深遠(yuǎn)的影響。在小頭孔作 為定位基面前的加工工序是鉆孔、擴(kuò)孔和鉸孔，這些工序?qū)τ阢q后的孔與端面的垂直度不易保證，有時(shí)會(huì)影響到后續(xù)工序的加工精度。 為了不斷改善基面的精度，基面的加工與主要表面的加工要適當(dāng)配合：即在粗加工大、小頭孔前，粗磨端面，在精鏜大、小頭孔前，精磨端面。在精鏜小頭孔（及精鏜小頭襯套孔）時(shí)，也用小頭孔（及襯套孔）作為基面，這時(shí)將定位銷(xiāo)做成活動(dòng)的稱(chēng)“假銷(xiāo)”。這樣就使各工序中的定位基準(zhǔn)統(tǒng)一起來(lái)，減少了定位誤差。 定位基準(zhǔn)的選擇 在連桿機(jī)械加工工藝過(guò)程中，大部分工序選用連桿的一個(gè)指定的端面和小頭孔作為主要基面，并用大頭處指定一側(cè)的外表面作為另一基面。小頭一端以假銷(xiāo)定位后，用螺釘在另一側(cè)面夾緊。 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，亦產(chǎn)生在平行于端面的方向上，很少或不會(huì)影響端面的平面度。 西北工業(yè)大學(xué)明德學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)論文 13 確定合理 的夾緊方法 既然連桿是一個(gè)剛性比較差的工件，就應(yīng)該十分注意夾緊力的大小，作用力的方向及著力點(diǎn)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。這樣逐步減少加工余量，切削力及內(nèi)應(yīng)力的作用，逐步修正加工后的變形，就能最后達(dá)到零件的技術(shù)條件。這是由于粗加工工序的切削余量大，因此切削力、夾緊力必然大，加工后容易產(chǎn)生變形。 （ 2）連桿是模鍛件，孔的加工余量大，切削時(shí)將產(chǎn)生較大的殘余內(nèi)應(yīng)力，并引起內(nèi)應(yīng)力重新分布。 27 檢 入庫(kù)。 25 檢 檢查各部尺寸及精度。 23 鏜 半精鏜、精鏜小頭銅套孔。 21 鉗 按規(guī)定值去重量。 西北工業(yè)大學(xué)明德學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)論文 12 19 鏜 精鏜大頭孔至尺寸。 17 磨 精磨大小頭兩端面，保證大端面厚度為 38mm。 15 鏜 粗鏜大頭孔。 13 鉸 鉸 2— 螺栓孔。 11 鉆 鉆 2— 10mm 螺栓孔。 9 銑 以基面及結(jié)合面定位裝夾工件，銑連桿體和蓋 mm8mm 斜槽。 7 銑 以基面和一側(cè)面定位裝夾工件，銑連桿體和蓋結(jié)合面，保直徑方向測(cè)量深度為 。 5 擴(kuò) 以基面定位，以小頭孔定位，擴(kuò)大頭孔為Φ 60mm。（下同） 3 鉆 與基面定位，鉆、擴(kuò)、鉸小頭孔。加工過(guò)程如下： 1 銑 銑連桿大、小頭兩平面 ,每面留磨量 。隨后進(jìn)行熱處理正火，消除內(nèi)應(yīng)力，改善機(jī)械加工性。西北工業(yè)大學(xué)明德學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)論文 11 又因?yàn)樵?連桿 屬于輕型零件，且生產(chǎn)類(lèi)型屬大批生產(chǎn)，為提高生產(chǎn)效率和鍛件精度，現(xiàn)采用模鍛方法制造毛坯。 本次設(shè)計(jì) 連桿 采用的是 45 號(hào) 鋼。選擇連桿毛坯時(shí)應(yīng)盡可能考慮現(xiàn)有的生