【正文】 es of involved the processing craft in the technological process which the connecting rod processed the processing equipment choice the processing remainder determinationthe semifinished materials determination the engine bed the cutting tool determination the jig design with the connecting rod processing had the close relation the factor By the endtime of the densignlearn the technics weave of medium difficultry partand the holding design of the especially working procedure Key words roughcast craft jig目 錄 緒論 1 1 零件的工藝分析 2 11 連桿的工作情況 2 12 連桿的結(jié)構(gòu)特點(diǎn) 2 13 連桿機(jī)械加工的主要技術(shù)要求 3 2 毛坯的確定 4 21 生產(chǎn)類(lèi)型的確定 4 22 材料的選擇 4 23 毛坯種類(lèi)與方法的確定 4 24 確定毛坯尺寸公差和加工余量 4 25 毛坯主要加工表面的尺寸及公差的確定 6 3 連桿工藝規(guī)程的編制 7 31 定位基準(zhǔn)的選擇 7 32 擬訂工藝路線(xiàn) 7 面加工方法 7 段的劃分 8 序的順序安排 8 工余 量工序尺寸及其公差的確定 11 備與工藝裝備的選擇 22 4 夾具設(shè)計(jì) 26 41 夾具體材料及制造方法 26 42 夾具體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 26 43 定位分析與定位誤差計(jì)算 26 44 導(dǎo)向元件的設(shè)計(jì) 26 45 螺栓墊圈選擇 27 46 夾具的工作原理 27 結(jié)論 28 致謝 29 參考文獻(xiàn) 30 文獻(xiàn)綜述 緒 論 本課題研究的主要內(nèi)容是連桿加工工藝過(guò)程的編制以及在加工中用到的一些典型夾具的設(shè)計(jì)連桿在工作中承受著急劇變化的動(dòng)載荷，所以它的設(shè)計(jì)和加工的合理性將影響發(fā)動(dòng)機(jī)的整體性能目前國(guó)內(nèi)外主要研究的動(dòng) 態(tài)是如何保證連桿的技術(shù)條件機(jī)械加工工藝過(guò)程的分析改善材料的選擇等連桿的技術(shù)條件有大小頭孔精度和大小頭孔軸心線(xiàn)的平行度的保證大小頭孔的中心距和大頭孔兩端面對(duì)大頭孔軸心線(xiàn)的垂直度的分析以及螺栓孔和連桿與蓋頭接合面的要求等由于連桿的尺寸精度幾何形狀精度以及相互位置精度的要求都很高機(jī)械加工工藝過(guò)程的分析起著非常重要的作用而它的分析對(duì)象主要有如何合理的安排加工工藝過(guò)程定位基面的選擇確定合理的夾緊方法連桿兩端面的加工連桿大小頭孔的加工連桿螺栓孔的加工連桿體與連桿蓋的銑開(kāi)加工大頭外圓的加工等材料的選擇也非常重要它直接影響 到連桿的剛度強(qiáng)度硬度耐磨性耐沖擊性等方面的性能這些都是我們需要研究和探討的 本課題可以培養(yǎng)我們應(yīng)用所學(xué)知識(shí)獨(dú)立解決機(jī)械加工工藝規(guī)程編制和工藝裝備設(shè)計(jì)等方面的能力和繪圖能力通過(guò)工藝設(shè)計(jì)培養(yǎng)我們分析和編制機(jī)械加工工藝的能力培養(yǎng)我們學(xué)會(huì)調(diào)查研究收集資料的方法掌握使用手冊(cè)圖表及技術(shù)資料的技能培養(yǎng)我們樹(shù)立正確的設(shè)計(jì)思想和嚴(yán)謹(jǐn)?shù)墓ぷ髯黠L(fēng)并鼓勵(lì)學(xué)生勇于創(chuàng)新大膽采用國(guó)內(nèi)外先進(jìn)技術(shù)和先進(jìn)工藝這次的課題研究是對(duì)我們綜合專(zhuān)業(yè)知訓(xùn)的考核不僅鍛煉了我們的分析問(wèn)題和解決問(wèn)題的能力還可以讓我們系統(tǒng)地回憶和復(fù)習(xí)所學(xué)的知識(shí)同時(shí)也可以讓我們的 理論知識(shí)得到實(shí)踐的結(jié)合所以這樣的課題研究是非常有意義的同時(shí)研究的成果將推動(dòng)我國(guó)機(jī)械制造業(yè)的進(jìn)步 1． 連桿的工藝分析 11 連桿的工作情況 連桿在發(fā)動(dòng)機(jī)的工作行程中將作用于活塞頂部的膨脹氣體的壓力傳給曲軸在進(jìn)氣排氣和壓縮行程時(shí)又受曲軸的驅(qū)動(dòng)而帶動(dòng)活塞氣體的壓力在連桿內(nèi)引起很大的壓縮應(yīng)力和縱向彎曲應(yīng)力活塞和連桿本身的慣性力則在連桿橫斷面上引起拉伸應(yīng)力和橫向彎曲應(yīng)力而且這些受力的情況是急劇地改變的所以連桿工作條件的特征是承受接近于沖擊性質(zhì)的變動(dòng)負(fù)荷 因此連桿不但應(yīng)具有高的疲勞強(qiáng)度 而且本身的重量應(yīng)盡量減輕以降低由于連桿本身重量所產(chǎn)生的慣性力故制造連桿應(yīng)使用優(yōu)質(zhì)鋼材和設(shè)計(jì)合理的結(jié)構(gòu)形式在制造毛坯時(shí)應(yīng)使金屬纖維的方向合適排列 12 連桿的結(jié)構(gòu)特點(diǎn) 連桿一般由連桿蓋和連桿體兩部分組成連桿體上有大頭小頭和桿身為了使連桿有足夠的強(qiáng)度和剛度而重量又要盡可能輕所以桿身采用工字形斷面為了減少活塞銷(xiāo)和連桿小頭孔的磨損及便于在磨損后進(jìn)行修理在連桿的小頭孔中壓入青銅襯套同樣在大頭孔內(nèi)也襯有軸瓦以減輕連桿大頭孔與曲軸軸頸之間的摩擦這種軸瓦是可以互換的 連桿蓋與連桿體的接合面 形式主要有兩種一種是斜剖式的這種連桿的大頭外形尺寸較小裝配時(shí)能從氣缸中通過(guò)裝配較方便另一種是直剖式的即連桿蓋和連桿體的接合面垂直于桿身的軸心線(xiàn)如解放牌汽車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)的連桿為直剖式的連桿蓋和連桿體不能互換因?yàn)槭茄b在一起進(jìn)行最后加工的有些連桿上有工藝凸臺(tái)作為機(jī)械加工時(shí)的輔助基準(zhǔn) 13 連桿機(jī)械加工的主要技術(shù)要求 連桿的主要加工表面有大小頭孔上下平面大頭蓋體結(jié)合面以及連桿螺栓孔等桿身的表面一般不進(jìn)行機(jī)械加工機(jī)械加工的主要技術(shù)要求如下 1 大小頭孔精度 a 大頭孔大頭孔鑲有薄壁部分軸瓦底孔尺寸公差為 IT6 級(jí)粗糙度 Ra08 圓度圓柱度 001mm b 小頭孔小頭襯套底孔尺寸公差為 IT7IT9 級(jí)粗糙度 Ra16 小頭襯套孔為 IT5級(jí)粗糙度 Ra04 為了保證與活塞銷(xiāo)的精密裝配間隙小頭襯套孔在加工后以每組間隔為 00025mm 分組圓度圓柱度 0008mm c大小頭孔軸線(xiàn)位于同一平面其平行度不大于 006mm大小頭孔間距尺寸公差005 mm 大小頭孔對(duì)端面的垂直度允差每 100 mm 長(zhǎng)度上不大于 01 mm 22 毛坯的確定 21 生產(chǎn)類(lèi)型的確定 根據(jù)課題任務(wù)內(nèi)容可知此連桿的生產(chǎn)綱領(lǐng)為 10000 件年每日一班查《機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)教程 》表 1－ 4 可知其生產(chǎn)類(lèi)型屬于大批生產(chǎn) 22 材料的選擇 為了使發(fā)動(dòng)機(jī)結(jié)構(gòu)緊湊連桿的材料大多采用高強(qiáng)度的精選 45 鋼 40Cr鋼等并經(jīng)調(diào)質(zhì)處理以改善切削性能和提高抗沖擊能力硬度要求 45 鋼為 HB217～293 40Cr 鋼為 HB223～ 280 也有采用球墨鑄鐵的近年來(lái)由于粉末冶金技術(shù)的發(fā)展特別是粉末冶金鍛造工藝的出現(xiàn)和應(yīng)用使得機(jī)械加工余量在為減少這樣不公提高了機(jī)械加工的生產(chǎn)率也使原材料利用率增加國(guó)此采用粉末冶金的連桿是很有發(fā)展前途的但在性能能夠保證和成本分析的情況下此連桿的材料采用 45 鋼 23 毛坯種類(lèi) 與方法的確定 機(jī)械加工中毛坯的種類(lèi)很多如鑄件鍛件型材等根據(jù)生產(chǎn)批量連桿的結(jié)構(gòu)連桿的技術(shù)條件等可確定零件承受重載荷沖擊載荷或交變載荷時(shí)其毛坯宜用鍛件鍛造方法有自由鍛模鍛與胎模鍛和精密鍛造等幾種由于模鍛生產(chǎn)率高鍛件精度高表面質(zhì)量好加工余量小可鍛制較復(fù)雜的鍛件所以此零件選用模鍛 24 確定毛坯尺寸公差和加工余量 查參考文獻(xiàn) [1]表 210 表 212 可知要確定毛坯的尺寸公差及機(jī)械加工余量應(yīng)先確定如下各項(xiàng)因素 a 公差等級(jí) 由連桿的功用和技術(shù)要求確定連桿零件的公差等級(jí)為普通級(jí) b 鍛件重量 已知 45鋼的密度為 78g經(jīng) ProE對(duì)連桿零件進(jìn)行三維建模并執(zhí)行質(zhì)量屬性分析可知連桿的質(zhì) 算毛坯的質(zhì)量約為 31Kg c 鍛件形狀復(fù)雜系數(shù) 對(duì)連桿零件圖進(jìn)行分析連桿零件的總長(zhǎng) 334mm 總寬 101mm 總高 53mm 由此可以大致估算鍛件外廓包容體的總長(zhǎng)約為 340mm 總寬約為 107mm 總高約為 64mm 由公式 23 和 25 可計(jì)算出連桿鍛件的形狀復(fù)雜系數(shù) S＝ MtMN＝ 3 lbhρ ＝ 3kg 340mm 107mm 64mm 78 kg ≈ 31816≈ 0165 32 之間所以該連桿的形狀復(fù)雜系數(shù)屬 S3 級(jí) d 鍛件材質(zhì)系數(shù) 由于連桿的材料為 45 鋼是 碳的質(zhì)量分?jǐn)?shù)小于 065 的碳素鋼所以該鍛件的材質(zhì)系數(shù)屬 M1 級(jí) e 鍛件分模線(xiàn)形狀 根據(jù)連桿零件的形位特點(diǎn)選擇零件高度方向的對(duì)稱(chēng)平面為分模面屬平直分模線(xiàn) f 零件表面粗糙度 有零件圖可知連桿的各加工表面的粗糙度 Ra 均大于等于 16μ m 根據(jù)上述因素可查表確定鍛件的尺寸公差和機(jī)械加工余量所的結(jié)果見(jiàn)下表 表 2－ 1 連桿鍛造毛坯尺寸公差及機(jī)械加工余量 查文獻(xiàn) [1] 鍛件重量 kg 包容體重量 kg 形狀復(fù)雜系數(shù) 材質(zhì)系數(shù) 公差等級(jí) 30 1816 S3 M1 普通級(jí) 項(xiàng)目 mm 機(jī)械加工余量 mm 尺 寸 公 差 mm 備注 厚度 53 表 211 17～ 22 通過(guò)后面切削余量的確定以實(shí)際加工為準(zhǔn)每邊各取 515 表 213 小頭孔 孔徑φ 45 表210 20 表 214 大頭孔 孔徑φ 81 表 210 25 表 214 剖分面 表 210 20～ 25 取 25 表213 中心距 260 177。 12 表 212 25 毛坯主要加工表面的尺寸及公差的確定 連桿毛坯的尺寸由 5 個(gè)加工表面來(lái)確定其分別為連桿大頭孔大頭孔平面大頭孔剖分面小頭孔平面和小頭孔 a 小頭孔的加工 經(jīng)過(guò)了 鉆孔粗鏜精鏜 三個(gè)階段 查表可得各個(gè)工序的余量鉆孔 2mm粗鏜 17mm含半粗鏜和粗鏜精鏜 03mm總余量為 4mm 所以毛坯尺寸為 41mm 大頭孔的加工經(jīng)過(guò)了 半粗鏜粗鏜精鏜細(xì)鏜珩磨 五個(gè)階段 查表可得各個(gè)余量半粗鏜半邊鏜 2mm 粗鏜 15mm 精鏜 1 mm 細(xì)鏜為 044mm 珩磨為 006mm 總余量為 5mm 毛坯大頭孔內(nèi)徑為 76mm b 大頭孔的加工經(jīng)過(guò)了 半粗鏜粗鏜精鏜細(xì)鏜珩磨 五個(gè)階段 查表可得各個(gè)余量半粗鏜半邊鏜 2mm 粗鏜 15mm 精鏜 1 mm 細(xì)鏜為 044mm 珩磨為 006m