柴油機型連桿的機械加工工藝規(guī)則及工藝裝備

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1、機械制造工藝學(xué)課程設(shè)計任務(wù)書 題目 : 設(shè)計 135 型連桿的機械加工工藝規(guī)則及工藝裝備 ： 1.零件圖 1 張 2. 毛坯圖 1 張 3. 機械加工工藝過程綜合卡片 1 張 4. 工藝附圖 1 份 5. 課程設(shè)計說明書 1 份 135 型連桿設(shè)計說明書 機械工藝課程設(shè)計是一個綜合的設(shè)計項目， 它要求有一定的刀具， 機床， 切削及機械加工機 械制造工藝等多方面的知識。而實際機械加工是講究經(jīng)濟性， 高效性， 以及美觀合理， 作為 學(xué)生的設(shè)計肯定在設(shè)計過程中有很多與實際不合，再所難免，望老師指出并給予指導(dǎo)。 一、 零件的分析 一） 零件的作用 連桿是柴油機的主要零件之一。

2、 它在柴油機中將作用于活塞頂面的膨脹氣體的壓力傳 給曲軸， 又受曲軸的驅(qū)動帶動活塞壓縮汽缸中的氣體。 連桿在工作承受著劇烈變化的 動載荷。連桿由連桿體和連桿蓋組成 。連桿體和連桿蓋的大頭孔用螺釘與曲軸裝配 在一起。 135 型柴油機連桿的大頭裝有薄壁軸瓦。軸瓦有鋼制的底。底的內(nèi)表面澆有 一層耐磨金屬。 在連桿體與連桿用定位孔很定位套來精確定位， 小頭孔內(nèi)壓入青銅襯 套，以減少小頭孔與活塞銷的磨損，同時便于在磨損后進行修理和更換。 （二）零件的技術(shù)條件分析幾加工面的選擇 為了保證大頭孔與軸瓦，曲軸，小頭孔和活塞銷能緊密配合，減少沖擊的不良影 響和便于傳熱，大頭孔與小頭的襯套均為高

3、精度和底的表面粗糙度 Ra1.6 ，小頭孔的 橢圓錐度總和允許誤差為 0.015 。 兩孔軸心線的不平行讀會是活塞在汽缸中傾斜， 而造成汽缸壁磨損不均勻， 同時 使得曲軸的連桿軸頸也產(chǎn)生邊緣磨損， 所以一般規(guī)定的公差比較緊； 而兩孔軸心線的 歪斜度對不均勻磨損的影響較小。 對 135 型柴油機連桿的大小頭孔的軸心線以及小頭 襯套的軸心線規(guī)定：兩螺紋孔對銑開面的不垂直度在 20 毫米長度內(nèi)的允許誤差為 0.03 大小頭孔的中心距影響汽缸的壓縮比，所以規(guī)定比較高為 280 0.03 對于螺紋聯(lián)接連桿在工作時受到劇烈變化的動載荷的作用， 這一動載荷最后傳遞 到螺紋聯(lián)接上，所以螺紋

4、孔的表面粗糙度要求較高為 Ra3.2 ； 在結(jié)合面方面， 在連桿受動載荷時， 結(jié)合面的歪斜使連桿沿著結(jié)合面產(chǎn)生相對錯 為，影響到曲軸的連桿軸頸和軸瓦的，從而產(chǎn)生不均勻磨損。結(jié)合面的不平行度將影 響到連桿體， 135 型柴油機連桿，規(guī)定：兩螺紋孔對銑開面的不垂直度在 20 毫米長 度內(nèi)的允許誤差為 0.03 （三）連桿的機械加工工藝過程 由上述技術(shù)條件的分析可知， 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。但是連桿的剛性比較差，容易產(chǎn)生變形，這就給連桿的機械加工帶來 了很多困難，必須給以充分的重視， 連桿上需要機械加工的表面有：大小頭端面，大頭的結(jié)合面，小頭

5、孔，螺紋孔及 其端面及定位面。大頭孔是半精加工后在切開，再精加工的，小頭孔是壓入襯套后在 精加工的，這樣保證了它們的尺寸精度及相互位置精度。一般，連桿蓋及連桿體不能 互換?，F(xiàn)行的工藝適合中批量生產(chǎn)。 （四）連桿的機械加工工藝過程的分析 1 工藝過程的安排 如前所述， 連桿的精度要求是很高的。 但是連桿本身的剛度比較低， 在外力的作用下 容易變形； 連桿是模鍛件，孔的加工余量大， 切削時將產(chǎn)生較大的殘余內(nèi)應(yīng)力，并引起內(nèi)應(yīng) 力重新分布。 因此在安排工藝是把粗加工安排在前，半精加工安排在中間，精加工安排在后面。 各主要加工表面的工序安排如下： (1) 1） 兩端面：粗銑，半精銑

6、，精磨 (2) 2） 小頭孔：粗鏜，半精鏜，壓入襯套后再金剛鏜 (3) 大頭孔：粗鎮(zhèn)，半精鎮(zhèn)，金剛鎮(zhèn) (4) 螺紋孔：鉆孔，闊孔，攻絲 (5) 定位面G:粗銃 2,定位基面的選擇 在該柴油機廠的連桿機械加工工藝過程中，選用連桿的一個指定的端面作為主要 基面，并用大頭孔上指定的一側(cè)的外圓作為另一基面。這是由于： 端面的面積大，定位 比較穩(wěn)定：用小頭孔定位可以直接控制大小頭孔的中心距。 這樣使得個工序的定位基準 統(tǒng)一起來。減少了定位誤差。 (五)毛坯的尺寸及各工序加工余量的確定 根據(jù)以上的工藝分析確定了毛坯的尺寸，見毛坯圖，有網(wǎng)紋線的是要機加工的面，其他 尺寸靠鍛造保證。

7、各個加工面各步加工工序的機械加工余量如下： 1 , 4 55的孑L 已知其尺寸公差為 0~+0.03 H9 ;表面粗糙度要求為 Ra1.6;加工路線為粗鏈-半 精鎮(zhèn)-金剛鎮(zhèn) 工序名稱 工序間余量 經(jīng)濟精度 表面粗糙度 工序間尺寸 公差 金剛鎮(zhèn) 0.1 IT7 Ra1.6 ())55 0~0.03 半精鎮(zhèn) 1.0 IT10 Ra2.5 （））54.8 0~0.21 粗鎮(zhèn) 2.0 IT12 Ra15 （））52.5 0~0.3 鍛造 （））47.5 士 1 最后確定毛坯上的尺寸為：。 51.9 11 2. ())102 的孑

8、L 已知經(jīng)濟精度要求為 IT6(0~0.022).表面粗糙度為：Ra1.6; 加工工藝路線為：粗鎮(zhèn)-半精鎮(zhèn)-金剛鎮(zhèn) 工序名稱 工序間余量 經(jīng)濟精度 表面粗糙度 工序間尺寸 公差 金剛鎮(zhèn) 0.4 H6 Ra ())102 0-0.022 半精鎮(zhèn) 1 H8 Ra （））101.6 0-0.014 粗鎮(zhèn) 2 H10 Ra （））98.7 0-0.33 鍛造 ())96 士 1 最后根據(jù)［1］ , ［4］確定毛坯尺寸為：。98 1 3.大頭孔端面 已知它的表面粗糙度要求為 Ra3.2。IT9級精度要求。它的加工路線和機械加

9、工余量 如下 工序名稱 工序間余量 經(jīng)濟精度 表面粗糙度 工序間尺寸 公差 0.2 9 3.2 65 -0.174 —0.100 半精磨 0.3 65.2 半精銃 1 11 15 65.5 粗銃 1.5 12 66.5 鍛造 68 士 1 根據(jù)［1］ , ［4］定出毛坯相應(yīng)的尺寸為：681 4.小頭孔端面 參考［2］小頭孔的工藝路線前面三步與大頭端面相同；它比大頭孔端面多出一步為： 再銃一次端面，根據(jù)任務(wù)書，它的尺寸要求為距離大頭端面落差為 6.5 0.2 ,表面粗 糙度要求為Ra12.5因

10、此定出的毛坯相應(yīng)的尺寸為跟大頭端面齊平 (6) 位面G 它的尺寸要求為距離大孔軸心線距離為 75,表面粗糙度要求不高，因此它的工藝路 線為：直接銃一次表面；余量為 2 根據(jù)[1] , [4]定出毛坯相應(yīng)的尺寸為： 771 (7) 開面 它的表面粗糙度要求為 Ra1.6,要求較高，因此工藝規(guī)路線為：精銃，半精銃（用厚 度極小的盤銃刀銃開） 7.螺紋孔 尺寸要求為M18X1.5,工藝路線為：鉆孔-攻絲 工序名稱 工序間余量 經(jīng)濟精度 表面粗糙度 工序間尺寸 公差 鉆 16 12 25 一次加工完 成 8.定位孔 它的直徑為。23,表面粗糙度為 Ra6

11、.3，定位深度為6,精度要求為（0~1.5 ） 工序名稱 工序間余量 經(jīng)濟精度 表面粗糙度 工序間尺寸 公差 鎮(zhèn) 3 8 2.5 4 23 士 0.026 擴 4 9 6.3 4 20 士 0.065 鉆 16 12 25 4 16 0.165 9 .軸瓦凹槽 已知表面粗糙度要求為 2.5 ,因此它的工藝規(guī)程為：粗銃，半精銃 工序名稱 工序間余量 經(jīng)濟精度 表面粗糙度 公差 精銃 1 9 2.5 士 0.02 粗銃 2.5 士 0.05 10.小頭端面油孔及錐孔 它的工藝路線為：鉆。16 一次完成 參考文獻： [1]《機械精度設(shè)計與檢測技術(shù)》陳隆德 趙福令主編機械工業(yè)出版社 [2]《機械制造工藝學(xué)》 西安交大機械制造工藝及設(shè)備校研室 編西安交大出版社 [3]《機械制造技術(shù)基礎(chǔ)及專業(yè)綜合課程設(shè)計指導(dǎo)書》 王建軍黃宜堅編 [4]《機械制造手冊》 化學(xué)工業(yè)出版社. [5]《機械制造技術(shù)》 機械工業(yè)出版社 [6]《機械制造工藝禁忌手冊》沈其文 徐鴻本主編機械工業(yè)出版社