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機(jī)械-連桿工藝設(shè)計(jì)及有限元分析-在線瀏覽

2025-02-09 08:48本頁面
  

【正文】 等級(jí)。這樣,在銑開以后可能產(chǎn)生的變形,可以在最后精鏜工序中得到修正,以保證孔的形狀精度。加工時(shí)以大頭端面、小頭孔及大頭一側(cè)面定位。從而達(dá)到所需要的技術(shù)要求。精銑時(shí),為了保證螺栓孔的兩個(gè)端面與連桿大頭端 面垂直,使西北工業(yè)大學(xué)明德學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)論文 16 用兩工位夾具。這樣,螺栓孔兩端面與大頭孔端面的垂直度就由夾具保證。因此在連桿加工工藝中,各主要表面的粗精加工工序一定要分開。 統(tǒng)一精基準(zhǔn):以大小頭端面,小頭孔、大頭孔一側(cè)面定位。 夾具使用 應(yīng)具備適應(yīng)“一面一孔一凸臺(tái)”的統(tǒng)一精基準(zhǔn)。 保證螺栓孔與螺栓端面的垂直度。長 銷定位目的就在于保證垂直度。 西北工業(yè)大學(xué)明德學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)論文 17 粗 精 加工時(shí)切削用量的選擇原則 粗加工時(shí)加工精度與表面粗糙度要求不高 ,毛坯余量較大。 金屬切除率可以用下式計(jì)算: Zw ≈ 式中: Zw單位時(shí)間內(nèi)的金屬切除量( mm3/s) V切削速度( m/s) f 進(jìn)給量( mm/r) ap 切削深度( mm) 提高切削速度、增大進(jìn)給量和切削深度,都能提高金屬切除率。所以粗加工切削用量的選擇原則是:首先考慮選擇一個(gè)盡可能大的吃刀深度 ap,其次選擇一個(gè)較大的進(jìn)給量度 f,最后確定一個(gè)合適的切削速度 V. 選用較大的 ap 和 f 以后,刀具耐用度 t 顯然也會(huì)下降,但要比 V對(duì) t 的影響小得多,只要稍微降低一下 V便可以使 t 回升到規(guī)定的合理數(shù)值,因此,能使 V、f、 ap 的乘積較大,從而保證較高的金屬切除率。因此,根據(jù)以上原則選擇粗加工切削用量對(duì)提高生產(chǎn)效率,減少刀具消耗,降低加工成本是比較有利的。在保留半精加工、精加工必要余量的前提下,應(yīng)當(dāng)盡量將粗加工余量一次切除。 2)進(jìn)給量的選擇: 粗加工時(shí)限制進(jìn)給量提高的因素主要是切削力。選擇進(jìn)給量時(shí)應(yīng)考慮到 機(jī)床進(jìn)給機(jī)構(gòu)的強(qiáng)度、刀桿尺寸、刀片厚度、工件的直徑和長度等。 3)切削速度的選擇: 粗加工時(shí),切削速度主要受刀具耐用度和機(jī)床功率的限制。如超過了機(jī)床的許用功率,則應(yīng)適當(dāng)降低切削速度。因此,選擇精加工的切削用量時(shí)應(yīng)先考慮如何保證加工質(zhì)量,并在此基礎(chǔ)上盡量提高生產(chǎn)效率 。通常希望精加工余量不要留得太大,否則,當(dāng)吃刀深度較大時(shí),切削力增加較顯著,影響加工質(zhì)量。進(jìn)給量增大時(shí),雖有利于斷屑,但殘留面積高度增大,切削力上升,表面質(zhì)量下降。一般選用切削性能高的刀具材料和合理的幾何參數(shù),盡可能提高切削速度。 由此可見,精加工時(shí)選用較小的吃刀深度 ap 和進(jìn)給量 f,并在保證合理刀具耐用度的前提下,選取盡可能高的切削速度 V,以保證加工精度和表面質(zhì)量,同時(shí)滿足生產(chǎn)率的要求。正 火的目的:主要是提高材料 的力學(xué)性能,改善切削加工性,細(xì)化晶粒,消除組織缺陷,為后道熱處理作好組織準(zhǔn)備等。 : 以一大平面定位,磨另一大平面,保證中心線對(duì)稱,無標(biāo)記面稱為基面。 西北工業(yè)大學(xué)明德學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)論文 20 圖 33連桿鉆孔 : 銑大頭兩側(cè), 銑兩側(cè)面,保證對(duì)稱(此平面為工藝用基準(zhǔn)面)保證 99177。 西北工業(yè)大學(xué)明德學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)論文 21 圖 35 擴(kuò)孔 :以基面定位和小頭孔定位,切開工件,編號(hào)連桿體及上蓋。 )定位裝夾工件,銑連桿體結(jié)合面,保直徑方向測量深度 :以基面和一側(cè)面定位裝夾工件,磨連桿體和上蓋結(jié)合面。 圖 38 銑斜槽 西北工業(yè)大學(xué)明德學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)論文 23 :以基面,結(jié)合面和一側(cè)面定位,銑連桿體和上 蓋的兩螺栓座面。以基面和小頭孔定位,先擴(kuò) 2— Ф ,再擴(kuò) 2— Ф 13mm 深 10mm 螺栓孔。 圖 311 鏜大頭孔 :以基面定位 精磨兩端面, 精磨大 小頭兩端面,保證尺寸精度 38mm。 圖 313精鏜大小頭孔 : 鉆連桿小頭油孔 ? 圖 314 鉆油孔 :及基面和兩側(cè)面定位,壓小頭銅套孔。 圖 316珩磨 西北工業(yè)大學(xué)明德學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)論文 27 表 31 機(jī)床設(shè)備及工藝裝備 工序號(hào) 工序名 加工設(shè)備 刀具 量輔具 1 鍛造 空氣錘 游標(biāo)卡尺 2 熱處理 特種淬火機(jī) 3 銑 立式銑床 合金端銑刀 游標(biāo)卡尺 4 磨 M7350 砂輪 千分尺 5 鉆擴(kuò)鉸 Z3080 鉆頭,組刀 游標(biāo)卡尺 6 銑 X62W 立銑刀 游標(biāo)卡尺 7 擴(kuò) Z3080 滑柱鉆模 游標(biāo)卡尺 8 銑 X62W 鋸片銑刀 游標(biāo)卡尺 9 銑 X62W 合金端銑刀 游標(biāo)卡尺 10 磨 M7350 砂輪 千分尺 11 銑 X62W 專用銑刀 游標(biāo)卡尺 12 銑 X62W 專用銑刀 游標(biāo)卡尺 13 鉆擴(kuò) Z3025 麻花鉆 游標(biāo)卡尺 14 鏜 T68 專用鏜桿 游標(biāo)卡尺 15 磨 M7130 砂輪 千分尺 16 鏜 T2115 YT15 游標(biāo)卡尺 17 鉆 Z3025 麻 花鉆 游標(biāo)卡尺 塞規(guī) 18 擠壓 19 鏜 T2115 專用鏜桿 游標(biāo)卡尺、塞規(guī) 20 珩磨 珩磨機(jī)床 內(nèi)徑千分尺 各工序的加工余量 確定大小頭兩平面加工尺寸 用查表法確定機(jī)械加工余量: (根據(jù)《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》第一卷 表 — 25 表 — 26 表 — 27) 平面加工的工序余量( mm) 表 32 單面加工方法 單面余量 經(jīng)濟(jì)精度 工序尺寸 表面粗糙度 精磨 IT7( ? ) 38( ?? ) 粗磨 IT8( ? ) ( ? ) 銑 2 IT10(? ) ( ? ) 西北工業(yè)大學(xué)明德學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)論文 28 確定大頭孔加工尺寸 (根據(jù)《機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)教程》 表 2— 29 表 2— 34)查得大頭孔各工序尺寸及其公差 小頭孔各工序尺寸及其公差 (根據(jù)《機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ) 課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)教程》 表 2— 29 表 2— 30) 工序名稱 工序基 本余量 工序經(jīng)濟(jì) 精度 工序尺寸 最小極限尺寸 表面粗糙度 珩磨 )(6?H ? ? )(6 0?H 精鏜 )(8?H ? ? )(8 0?H 半精鏜 1 )(11?H ? 65 ? 65 )(11 0?H 粗鏜 4 )(12?H ? 64 ? 64 )(12 0?H 工序 名稱 工序基本余量 工序經(jīng)濟(jì) 精度 最小極限尺寸 表面 粗糙度 鉸 ?H ?? 擴(kuò) 5 )(10 ?H ?? 鉆 鉆至 20? ?H ?? 西北工業(yè)大學(xué)明德學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)論文 29 第三章 連接受載荷情況下的有限元分析 連桿的有限元分析過程和結(jié)果 首先用 PROE 畫出連桿的大體,然后倒入 ANSYS 進(jìn)行分析。 圖 42 拉伸 西北工業(yè)大學(xué)明德學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)論文 30 然后在實(shí)體面上進(jìn)行草繪和拉伸做出雙向的凹槽。打開 ANSYS 打開文件。建立靜態(tài)時(shí)間分析步,選取非線性 on。在 ANSYS 中選取大孔內(nèi)表面級(jí) Y=0 的所有面施加對(duì)稱約束,在小頭孔的內(nèi)側(cè)節(jié)點(diǎn)范圍內(nèi)施加 P=l000psi 面壓力。 西北工業(yè)大學(xué)明德學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)論文 32 圖 施加載荷 圖 應(yīng)力圖 西北工業(yè)大學(xué)明德學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)論文 33 圖 位移 結(jié)果顯示,最大合位移出現(xiàn)在小孔內(nèi)外表面;最大等效應(yīng)力出現(xiàn)在 小頭孔表面上,其值為 。這與實(shí)際情況是相吻合的。在實(shí)際情況中,由于小孔是承載區(qū),它的變形相對(duì)較大,大孔遠(yuǎn)離承載區(qū),受影響較弱。 3. 從上述結(jié)果及圖形可得出: ( 1)最大位移出現(xiàn)在連桿小頭圓孔處,最大值為 ,然后逐漸向內(nèi)遞減,到連桿大頭圓孔處為最小 位移。 ANSYS 程序: 西北工業(yè)大學(xué)明德學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)論文 34 /BATCH /COM,ANSYS RELEASE UP20210415 19:47:25 05/30/2021 /input,menust,tmp,39。,1 /GRA,POWER /GST,ON /PLO,INFO,3 /GRO,CURL,ON /CPLANE,1 /REPLOT,RESIZE WPSTYLE,0 /REPLOT,RESIZE ~PARAIN,39。,39。,39。,SOLIDS,0,0 /NOPR /GO /FACET,NORM /DIST,1,1 /REP,FAST ET,1,SOLID45 MPTEMP, MPTEMP,1,0 MPDATA,EX,1, MPDATA,PRXY,1, ESIZE,0, /USER, 1 /VIEW, 1, , , /ANG, 1, /REPLO MSHKEY,0 MSHAPE,1,3d 西北工業(yè)大學(xué)明德學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)論文 35 MSHKEY,0 MSHAPE,1,3d MSHKEY,0 MSHAPE,1,3d CM,_Y,VOLU VSEL, , , , 1 CM,_Y1,VOLU CHKMSH,39。 CMSEL,S,_Y VMESH,_Y1 CMDELE,_Y CMDELE,_Y1 CMDELE,_Y2 FINISH /SOL /VIEW, 1, , , /ANG, 1, /REPLO /DIST,1,1 /REP,FAST /DIST,1,1 /REP,FAST /DIST,1,1 /REP,FAST /DIST,1,1 /REP,FAST /DIST,1,1 /REP,FAST /DIST,1,1 西北工業(yè)大學(xué)明德學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)論文 36 /REP,FAST /DIST,1,1 /REP,FAST /DIST,1,1 /REP,FAST FLST,2,2,5,ORDE,2 FITEM,2,21 FITEM,2,22 DA,P51X,ALL, /VIEW, 1, , , /ANG, 1, /REPLO /DIST,1,1 /REP,FAST /DIST,1,1 /REP,FAST /DIST,1,1 /REP,FAST /DIST,1,1 /REP,FAST /DIST,1,1 /REP,FAST /DIST,1,1 /REP,FAST /DIST,1,1
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