【正文】 .......................................................... 18 設(shè)計(jì)毛坯圖 ...................................................................................................... 18 部分重要工序設(shè)計(jì) .......................................................................... 20 選擇部分重要 工序介紹 ................................................................................... 20 確定部分重要工序工序尺寸 ........................................................................... 22 確定切削用量及基本時(shí)間 ............................................................................... 23 第 3 章 夾具設(shè)計(jì) ................................................................................. 34 機(jī)床夾具的分類、基本組成及功能 ............................................... 35 .1 機(jī) 床夾具的分類 .............................................................................................. 35 機(jī)床夾具的基本組成 ....................................................................................... 35 機(jī)床專用夾具的主要功能 ............................................................................... 35 機(jī)床專用夾具設(shè)計(jì)的基本要求 ....................................................................... 36 12V180C 系列柴油機(jī)連桿銑剖分面夾具設(shè)計(jì) ............................. 36 問(wèn)題的指出 ....................................................................................................... 36 夾具設(shè)計(jì) .......................................................................................................... 36 12V180C 系列柴油機(jī)連桿 精鏜 小頭孔夾具設(shè)計(jì) ......................... 37 問(wèn)題的指出 ...................................................................................................... 37 夾具設(shè)計(jì) .......................................................................................................... 37 總結(jié) .......................................................................................................... 40 參考文獻(xiàn) .................................................................................................. 40 成都電子機(jī)械高等專科學(xué)校畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) 3 第 1 章 緒論 相關(guān)技術(shù) 在國(guó)名經(jīng)濟(jì)的各個(gè)領(lǐng)域，各個(gè)行業(yè)中廣泛應(yīng)用著的大量的機(jī)床、機(jī)器、儀器及工具等，這些工藝裝備都是由機(jī)械制造工業(yè)提 供的。 機(jī)械制造工業(yè)的作用和發(fā)展方向 機(jī)械制造業(yè)的興衰直接影響和制約了工業(yè)、農(nóng)業(yè)、交通、航天、信息和國(guó)防各部門(mén)的生產(chǎn)技術(shù)和整體水平，進(jìn)而影響著一個(gè)國(guó)家的綜合生產(chǎn)實(shí)力。 當(dāng)代的機(jī)械制造業(yè)正沿著三個(gè)主要的方向發(fā)展： ○ 1 加工技術(shù)向高度信息化、自動(dòng)化、智能化方向發(fā)展，信息技術(shù)、智能制造技術(shù)、數(shù)控技術(shù)、柔性制造技術(shù)、計(jì)算機(jī)集成制造技術(shù)以及敏捷制造等先進(jìn)制造技術(shù)都在改造傳統(tǒng)制造業(yè)并 迅速向前發(fā)展。 ○ 3 機(jī)械加工的工藝方法進(jìn)一步完善與開(kāi)拓，傳統(tǒng)的切削與磨削技術(shù)仍在不斷發(fā)展，各種特種加工方法也在不斷開(kāi)拓新的工藝可能性與新的技術(shù)，如快速成形、激光加工、電加工和射流加工等。 機(jī)械制造過(guò)程及機(jī)械制造系統(tǒng) （ 1）機(jī)械產(chǎn)品生產(chǎn)過(guò)程與機(jī)械制造過(guò)程 在現(xiàn)代化的制造工業(yè)中，機(jī)械產(chǎn)品的生產(chǎn)過(guò)程是一個(gè)大的系統(tǒng)工程。第二階段是產(chǎn)品的設(shè)計(jì)和研究階段；第三階段是產(chǎn)品的制造階段。這一過(guò)程又可細(xì)分 為三個(gè)部分：運(yùn)輸、保管、準(zhǔn)備、包裝、檢驗(yàn)等，成為輔助過(guò)程 。 （ 2）機(jī)械加工工藝系與機(jī)械制造工藝 機(jī)械加工工作是產(chǎn)品機(jī)械制造過(guò)程中的主要內(nèi)容。隨著加工技術(shù)的發(fā)展，加工材料的方法有很多，比如電火花加工、激光加工、電解加工以及快速成型法等新的特種加工方法，但由于成本以及 條件的限制，目 前主要應(yīng)用的仍然是用金屬切削刀具來(lái)進(jìn)行切削的方法。 綜上所述，無(wú)論是傳統(tǒng)的機(jī)械加工工藝系統(tǒng)，還是 先進(jìn) 的機(jī)械制造系統(tǒng) ，其基本組成都是機(jī)床和刀具，并由作為加工、裝配過(guò)程信息管理基礎(chǔ)的機(jī)械制造工藝聯(lián)系而成，可見(jiàn)，切削原理及刀具。制造所用設(shè)備、材料、信息、人員理念以及制造過(guò)程的組織和管理，不但自身要求適應(yīng)這一變化，而且相互之間形成相互密切關(guān)聯(lián)的整體。 首先 ， 通過(guò)電子計(jì)算機(jī)技術(shù)、自動(dòng)化技術(shù)、信息技術(shù)以及仿真加工技術(shù)、納米加工技術(shù)、特種加工技術(shù)，并借助 CAD/技術(shù)、柔性制造技術(shù)生產(chǎn)大量高度自動(dòng)化、高度柔性化、高效率、高精密度的各種數(shù)控機(jī)床、加工中心、柔性制造系統(tǒng)、自動(dòng)裝配線、工業(yè)機(jī)器人等先進(jìn)的以信息技術(shù)驅(qū)動(dòng)的制造工作母機(jī)。制造系統(tǒng)的三要素：物質(zhì)、能量和信息，其中的物質(zhì)部分即加工設(shè)備、被加工材料。能量驅(qū)動(dòng)型和信息驅(qū)動(dòng)型是傳統(tǒng)制造和現(xiàn)代制造的顯著區(qū)別特征。 現(xiàn)代農(nóng)業(yè)、工業(yè)、服務(wù)業(yè)和國(guó)防等一切部門(mén)所需要的各種高技術(shù)含量 裝備的設(shè)計(jì)、制造和批量生產(chǎn)都要靠先進(jìn)的現(xiàn)代制造業(yè)。 成都電子機(jī)械高等專科學(xué)校畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) 5 12 機(jī)車柴油機(jī)簡(jiǎn)介 柴油機(jī)概述 (1).柴油機(jī)是一種動(dòng)力機(jī)械，它以柴油為燃料，將柴油燃燒而產(chǎn)生的熱能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能。柴油機(jī)的型式很多，一般可按下述幾種方式分類： ① 按工作方式 ——二沖程，四沖程； ② 按汽缸數(shù) ——單缸，多缸； ③ 按汽缸直徑 ——9 10 135(mm)等。從性能上說(shuō)，國(guó)內(nèi)傳統(tǒng)柴油機(jī)一直給人以體積笨重、振動(dòng)噪聲大以及排放污染嚴(yán)重的印象，因此國(guó)產(chǎn)轎車基本都采用汽油發(fā)動(dòng)機(jī)，然而近年來(lái)，國(guó)外知名車商開(kāi)始將 一些最新的柴油機(jī)技術(shù)引入到中國(guó)，大大改善了國(guó)人對(duì)柴油機(jī)的偏見(jiàn)，譬如一汽大眾剛剛推出寶來(lái) TDI 柴油發(fā)動(dòng)機(jī)，其環(huán)保性、動(dòng)力性以及平順性都不遜于汽油機(jī)，同時(shí)又具有柴油機(jī)特有的巨大扭力和超低油耗，市場(chǎng)前景十分看好。 (2)工作原理：柴油機(jī)工作時(shí)，一般分為吸氣、壓縮、爆發(fā)、排氣等步驟。當(dāng)接近上止點(diǎn)時(shí)，氣體溫度已超過(guò)柴油燃點(diǎn)，此時(shí)由噴油嘴將柴油噴入迅速燃燒，高溫高壓燃?xì)馔苿?dòng)活塞下行做功。活塞往復(fù)不停地工作，帶動(dòng)連桿使曲軸轉(zhuǎn)動(dòng)，就從曲軸上把動(dòng)能傳輸出來(lái)。機(jī)車柴油機(jī)具有高功率強(qiáng)化柴油機(jī)的典型特征 ,一般為四沖程V 型機(jī) ,以 12 缸、 16 缸最為普遍 ,也 有直列式 10 缸的?，F(xiàn)代機(jī)車柴油機(jī)不斷提高增壓度（見(jiàn)內(nèi)燃機(jī)增壓），同時(shí)加大氣缸排量。時(shí)）。柴油機(jī)幾乎都采用電起動(dòng)方式 ,只有個(gè)別的采用空氣起動(dòng)。 2）對(duì)機(jī)車柴油機(jī)的性能要求 機(jī)車在鐵路上運(yùn)行時(shí)線路狀況不時(shí)變化，又需要按計(jì)劃時(shí)間運(yùn)行，因而要求機(jī)車柴油機(jī)的轉(zhuǎn)速和功率在相當(dāng)寬的范圍內(nèi)變化。鐵路分布地區(qū)廣泛，列車運(yùn)行時(shí)的自然環(huán)境條件也在改變，這就要求柴油機(jī)具有廣泛的適應(yīng)能力。 2）機(jī)車柴油機(jī)在中國(guó)的發(fā)展歷程 柴油機(jī)發(fā)明后 ,屢經(jīng)研究試圖將柴油機(jī)用于鐵路牽引。但在 1950年以前，鐵路車輛的牽引動(dòng)力主要仍是蒸汽機(jī)車。到 80 年代初 ,世界上內(nèi)燃機(jī)車已占機(jī)車總數(shù)的 2/3。機(jī)車裝有 2 臺(tái) B2300 型柴油機(jī)，總裝車功率為 2300 馬力，最高速度 80km/h。 1969 年、 1970 年和 1977 年，四方廠、戚墅堰廠和資陽(yáng)內(nèi)燃機(jī)車廠（以下簡(jiǎn)稱資陽(yáng)廠）先后制造了 6 臺(tái) 4500 馬力等級(jí)的東方紅 4 型貨運(yùn)液力傳動(dòng)內(nèi)燃機(jī)車。 1970 年 ,四方廠開(kāi)始生產(chǎn)援助坦 贊 鐵路和越南等國(guó)的裝用 12V180ZJ 型柴油機(jī)的 1000 馬力的 DFH 型和 2021 馬力的 DFH2 型液力傳動(dòng)內(nèi)燃機(jī)車，總數(shù)達(dá) 163 臺(tái)。本文所研究就是12V180ZJ 型柴油機(jī)氣缸蓋的加工工藝過(guò)程。媒介動(dòng)力車（機(jī)車）裝用 1 臺(tái) 12V280ZJ 型柴油機(jī)，車組總功率為 23750 馬力，席位 1140 個(gè)，最高速度 180km/h，試驗(yàn)時(shí)達(dá)到 。 內(nèi)燃動(dòng)車組的發(fā)展，不僅提高了鐵路在國(guó)內(nèi)運(yùn)輸市場(chǎng)的競(jìng)爭(zhēng)能力，還提高了在國(guó)際市場(chǎng)上的競(jìng)爭(zhēng)能力，也為 21 世紀(jì)初葉我國(guó)鐵路客運(yùn)提供了新的運(yùn)輸工具。提高經(jīng)濟(jì)性 ,特別是改善部分負(fù)荷、過(guò)渡工況和空轉(zhuǎn)時(shí)的經(jīng)濟(jì)性；應(yīng)用電子技術(shù)實(shí)現(xiàn)運(yùn)行工況優(yōu)化和故障自動(dòng)監(jiān)控；降低噪聲和減少排氣中的有害成分，防止污染；改善機(jī)車用柴油機(jī)增 壓器的跟隨性等。經(jīng)驗(yàn)表明，大功率交流傳動(dòng)內(nèi)燃機(jī)車無(wú)故障運(yùn)行能力要比傳統(tǒng)的直流傳動(dòng)內(nèi)燃機(jī)車大成都電子機(jī)械高等?？茖W(xué)校畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) 8 ４０％左右。提高內(nèi)燃機(jī)車可靠性問(wèn)題不只是通過(guò)對(duì)薄弱零件改進(jìn)來(lái)解決，而且要將可靠性技術(shù)貫穿于內(nèi)燃機(jī)車設(shè)計(jì)、試驗(yàn)、制造、使用維修和管理等各個(gè)環(huán)節(jié)中，形成一個(gè)系統(tǒng)工程。國(guó)產(chǎn)第４代內(nèi)燃機(jī)車，應(yīng)具有可靠性、維修性及模塊化設(shè)計(jì)。 連桿機(jī)械分析 連桿 是內(nèi)燃機(jī)的 重要運(yùn)動(dòng)部件之一，它連接活塞與曲軸，把作用于活塞頂面的膨脹氣體壓力傳給曲軸，使活塞的往復(fù)直線運(yùn)動(dòng)變成曲軸的回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，以輸出功成都電子機(jī)械高等專科學(xué)校畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) 9 率。在做工沖程，燃?xì)鈮毫υ谶B桿軸線上的分力為壓縮應(yīng)力；在進(jìn)氣沖程上止點(diǎn)，活塞組和連桿本身的慣性力在橫斷面內(nèi)造成拉伸應(yīng)力；擺動(dòng)時(shí)的橫向慣性力造成橫向彎曲應(yīng)力。 連桿所售的交變力值在很寬的范圍內(nèi)急劇變化，彎曲應(yīng)力引 起彎曲變形，常見(jiàn)疲勞 破壞如下 : ? 連桿小頭與桿身圓弧過(guò)度處產(chǎn)生裂紋。 ? 連桿螺栓斷裂。連桿由連桿體和連桿蓋兩部分組成。鋼制瓦背內(nèi)表面澆有一層耐磨合金，大頭結(jié)合面為平切口，由凸肩定位。 本設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容 本設(shè)計(jì)中，主要完成的內(nèi)容包括兩大塊：工藝路線的制定、計(jì)算和夾具的 設(shè)計(jì)。 上述工作大概可以分為四個(gè)方面： ? 查閱相關(guān)資料，分析工作的運(yùn)動(dòng)條件，零件加工的要求，如尺寸精度、行位精度、熱處理等，確定零件的材料。 ? 夾具設(shè)計(jì)，確定夾具的組成形式、具體結(jié)構(gòu)，畫(huà)夾具裝配圖、夾具零件圖、工件裝配圖、工件圖、工件毛坯圖，寫(xiě)夾具說(shuō)明書(shū)。 成都電子機(jī)械高等?？茖W(xué)校畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) 10 第 2 章 連桿加工工藝規(guī)程 機(jī)械加工工藝規(guī)程簡(jiǎn)介 機(jī)械加工工藝規(guī)程的作用 1）機(jī)械加工工藝規(guī)程是組織車間生產(chǎn)的主要技術(shù)文件。 2）機(jī)械加工工藝規(guī)程是生產(chǎn)準(zhǔn)備和計(jì)劃調(diào)度的主要依據(jù)。有了機(jī)械加工工藝規(guī)程，就可以制所生產(chǎn)產(chǎn)品的進(jìn)度計(jì)劃和相應(yīng)的調(diào)度計(jì)劃，使生產(chǎn)均衡、順利的進(jìn)行。在新建或擴(kuò)建工廠、車間時(shí)，只有根據(jù)機(jī)械加工工藝規(guī)程和生產(chǎn)綱領(lǐng)，才能準(zhǔn)確確定生產(chǎn)所需機(jī)床的種類和數(shù)量，工廠和車間的面積，機(jī)床的平面布置，生產(chǎn)工人的工種、等級(jí)、數(shù)量，以及個(gè)輔助部門(mén)的安排等。設(shè)計(jì)機(jī)械加工工藝規(guī)程的程序一般為 ： 1）分析加工零件的工藝性。 2）熟悉和確定毛坯 3）擬定加工工藝路線 4）工序設(shè)計(jì) 5)編制工藝文件 成都電子機(jī)械高等專科學(xué)校畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) 11 計(jì)算產(chǎn)品生產(chǎn)綱領(lǐng)，確定生產(chǎn)類型 180C 柴油機(jī)的 連桿 。 N=Qn(1+α%+β%) =150(1+10%+1%) =166 件 /年 連桿的年產(chǎn)量為 166 件，現(xiàn)已知該產(chǎn)品屬于輕型機(jī)械，根據(jù)《機(jī)械 加工工藝手冊(cè) 》表 生產(chǎn)類型 的劃分 ， 166150～ 500， 可確定其生產(chǎn)類型為中批生產(chǎn)。 選擇毛坯 連桿在工作中承受多向交變載荷的作用，要求具有很高的強(qiáng)度。近年來(lái)也有采用球墨鑄鐵的，粉末冶金零件的尺寸精度高，材料損耗少，成本低。因此，