發(fā)動(dòng)機(jī)連桿加工工藝及造型講解

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1、 精品文檔 畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書 發(fā)動(dòng)機(jī)連桿工藝設(shè)計(jì)及結(jié)構(gòu)造型 學(xué) 號(hào) 12874105 王松 姓名 機(jī)電124級(jí)班 專 業(yè)機(jī)電一體化技術(shù) 機(jī)電技術(shù)學(xué)院部 系 指導(dǎo)老師 張帆 完成時(shí)間2014年9月8日至 2015年4月10日 無(wú)錫商業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院 目 錄 引 言 1 第1章發(fā)動(dòng)機(jī)連桿的分 析 2 1.1 發(fā)動(dòng)機(jī)連桿的介紹 2 第2章發(fā)動(dòng)機(jī)連桿的加工工 藝 4 2.1 發(fā)動(dòng)機(jī)連桿加工工藝規(guī)程 4 2.2 發(fā)動(dòng)機(jī)連桿的技術(shù)要求 4 2.3 發(fā)動(dòng)機(jī)連桿零件圖分析 5 2.4連桿的材料和毛坯 學(xué)資學(xué)習(xí)網(wǎng) 9

2、2.5 確定加工方法 10 2.6 制定工藝路線 11 2.7 確定加工余量 11 2.8 切削用量的選擇 13 2.9 切削深度的選擇 13 2.10 進(jìn)給量的選擇 13 2.11 切削速度的選擇 13 2.12 加工工序表見(jiàn)下表 14 第 3 章 發(fā)動(dòng)機(jī)連桿的三維造 型 15 3.1 發(fā)動(dòng)機(jī)連桿的造型 15 15 3.3發(fā)動(dòng)機(jī)連桿的裝配 24 無(wú)錫商業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院 結(jié)束 語(yǔ) 28 參考文 獻(xiàn) 29 無(wú)錫商業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院 引 言 隨著汽車工業(yè)制造技術(shù)的發(fā)展，對(duì)于汽車發(fā)動(dòng)機(jī)的動(dòng)力性能及可靠性要求

3、越來(lái)越 高，而連桿的強(qiáng)度、剛度對(duì)提高發(fā)動(dòng)機(jī)的動(dòng)力性及可靠性至關(guān)重要，因此，國(guó)內(nèi) 外各大汽車公司對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)連桿的材料及制造技術(shù)的研究都非常重視?！靶◇w積、 大功率、低油耗”的高性能發(fā)動(dòng)機(jī)對(duì)連桿提出更新、更高的要求： (1)作為高速運(yùn)動(dòng)件重量要輕，減小慣性力，降低能耗和噪聲； (2)強(qiáng)度、剛度要高，并且要有較高的韌性； (3)連桿比要大，連桿要短。 這就意味著對(duì)連桿的設(shè)計(jì)和加工有著更高的要求。 其一，桿身有足夠的剛度可以 預(yù)防工作時(shí)發(fā)生彎曲變形；其二，連桿的大端和連桿蓋有足夠的剛度， 以防大端 變形時(shí)連桿螺栓承受附加的彎曲應(yīng)力和大端失圓， 使軸承潤(rùn)滑破壞。同時(shí)，還要 求連桿組。具有足夠的

4、疲勞強(qiáng)度和沖擊韌性1 無(wú)錫商業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院 第1章發(fā)動(dòng)機(jī)連桿的分析 1.1 發(fā)動(dòng)機(jī)連桿的介紹 發(fā)動(dòng)機(jī)連桿是發(fā)動(dòng)機(jī)的最核心傳動(dòng)部件，及連桿鏈接主動(dòng)和從動(dòng)部件傳遞運(yùn)動(dòng)零 件。例如在往復(fù)活塞式傳動(dòng)機(jī)械和壓縮機(jī)中， 用連桿來(lái)連接活塞與曲柄。連桿體 為鋼件，它的主體部分的截面形狀大多為工性和圓形， 大小端有孔，軸孔內(nèi)裝有 軸承來(lái)減小摩擦提高使用壽命。柴油機(jī)連桿是發(fā)動(dòng)機(jī)最重要的部件?；钊颓S 的作用是把往復(fù)直線運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)化成會(huì)回運(yùn)動(dòng)來(lái)輸出功率。 因而在加工設(shè)計(jì)之初，先進(jìn)行 CADF口 UG的繪圖設(shè)計(jì)，確定外形及輪廓尺寸。在 安排加工工藝的過(guò)程中，就需要把各主要表面的粗精加工工序分開(kāi)。 慢慢減少切

5、 削的余量、來(lái)達(dá)到消除或減少切削力及內(nèi)應(yīng)力的作用，并修正加工后的變形，就 一定能達(dá)到加工工藝要求的精度要求。 1.2 發(fā)動(dòng)機(jī)連桿的結(jié)構(gòu)特點(diǎn) 0所以還要承受橫向和徑向的慣性力連桿工作中，除承受燃料燃燒產(chǎn)生的壓力， 柴油的連桿是在復(fù)雜的應(yīng)力狀態(tài)下做工的。因此柴油機(jī)要求的尺寸和位置精度的 很高，而且柴油連桿的結(jié)構(gòu)的剛性較差， 很容易產(chǎn)生沖擊形變。它的運(yùn)動(dòng)中動(dòng)載 荷急劇變化，運(yùn)動(dòng)中產(chǎn)生的慣性力使連桿體高頻振動(dòng)，就會(huì)使剛性部件的連桿體 產(chǎn)生變形，會(huì)影響連桿的工作效率即減少它的傳動(dòng)動(dòng)力， 還會(huì)磨損活塞的密封圈， 讓潤(rùn)滑油外泄和灰塵進(jìn)入影響旋轉(zhuǎn)精度， 可能造成活塞拉瓦、拉缸，使發(fā)動(dòng)機(jī)無(wú) 法正常工作。因此

6、對(duì)連桿抗振性、剛性及強(qiáng)度提出了很高的要求。 學(xué)資學(xué)習(xí)網(wǎng) 無(wú)錫商業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院 圖1.1 發(fā)動(dòng)機(jī)連桿 2 并將活塞的往復(fù)運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)化為曲軸連桿的作用是傳遞活塞與曲軸間的作用力 ，連 桿應(yīng)保證足夠的強(qiáng)度和剛度。的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，發(fā)動(dòng)機(jī)連桿為模鍛件，由連桿小頭、 桿身和連桿大頭三部分組成。連桿大頭 是分開(kāi)的，一半為連桿蓋，另一半與桿 身為一體，通過(guò)連桿螺栓連接起來(lái)。連桿 大頭孔內(nèi)分別裝有軸瓦。由于連桿體 與連桿蓋的結(jié)合面是與大、小頭孔中心連線 傾斜，故稱為斜剖式連桿。連桿小 頭裝有青銅襯套，通過(guò)活塞銷與活塞連接。連 桿大頭是可分開(kāi)式，內(nèi)裝半圓形 軸瓦，大頭與曲軸連桿軸連。 連桿小頭與

7、活塞銷連接呈浮式結(jié)構(gòu)，發(fā)動(dòng)機(jī)工作 時(shí)活塞銷與連（1）連桿小頭 桿小頭可以相對(duì)自由轉(zhuǎn)動(dòng)，因此沿銷的長(zhǎng)度方向和 圓周方向的磨損比較均勻。為 提高摩擦副的耐磨性，連桿小頭內(nèi)孔壓入青銅襯 套。青銅襯套分為兩段，分別從 小頭的兩端壓入。小頭的頂上有一個(gè)集油孔， 當(dāng)曲軸旋轉(zhuǎn)時(shí)，激濺起來(lái)的機(jī)油甩 到活塞內(nèi)腔的頂部，冷卻活塞后，落下一部 分通過(guò)集油孔聚集并流入連桿的小頭 內(nèi)孔潤(rùn)滑活塞銷。發(fā)動(dòng)機(jī)為了在最小質(zhì)量 時(shí)最大的強(qiáng)度和剛度，連桿桿身斷面加工成）桿身（2 “工”字形。 1.2 圖發(fā)動(dòng)機(jī)連桿3 無(wú)錫商業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院 第2章發(fā)動(dòng)機(jī)連桿的加工工藝 2.1 發(fā)動(dòng)機(jī)連桿加工工藝規(guī)程 1）機(jī)械加工

8、工藝規(guī)程是組織車間生產(chǎn)的重要技術(shù)文件。機(jī)械加工工藝規(guī)程是車 問(wèn)中一切從事生產(chǎn)的人員都要認(rèn)真、嚴(yán)格貫徹執(zhí)行的工藝技術(shù)文件，按照它組織 學(xué)資學(xué)習(xí)網(wǎng) 生產(chǎn)，就能做到個(gè)工序科學(xué)的承接，實(shí)現(xiàn)優(yōu)秀、高產(chǎn)量和低消耗。 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) 2.2 發(fā)動(dòng)機(jī)連桿的技術(shù)要求 連桿的作用是把活塞和曲軸聯(lián)接起來(lái)，使活塞的往復(fù)直線運(yùn)動(dòng)變?yōu)榍幕剞D(zhuǎn)運(yùn) 動(dòng)，來(lái)輸出動(dòng)力。因此，柴油機(jī)連桿的加工精度和加工工藝性將直接影響柴油機(jī) 的工作性能，而加工工藝的選擇又是直接影響精度的主要因素

9、。 反映連桿精度的參數(shù)主要有5個(gè)：（1）連桿大端中心面和小端中心面相對(duì)連桿桿 身中心面的對(duì)稱度；（2）連桿大、小頭孔中心距尺寸精度；（3）連桿大、小頭孔 平行度；（4）連桿大、小頭孔尺寸精度、形狀精度；（5）連桿大頭螺栓孔與接合 面的垂直度。 2.2.1 柴油機(jī)連桿部件工藝要求 （1）小孔直徑①55連桿頭處要有足夠的抗振強(qiáng)度和剛度，并使連桿小頭軸承承 受的徑向壓力控制在合理的范圍內(nèi)； （2）桿身應(yīng)具有足夠的疲勞強(qiáng)度，盡可能小的質(zhì)量，良好的鍛造工藝性； （3）大孔直徑 ①102連桿頭處要有足夠的剛度，以減小運(yùn)動(dòng)時(shí)的變形，防止軸 承過(guò)熱熔接。連焊軸承應(yīng)具有足夠的承載面積； （4）連桿螺

10、栓應(yīng)具有足夠的疲勞強(qiáng)度和一定的超轉(zhuǎn)速工作能力。 4 無(wú)錫商業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院 2.3 發(fā)動(dòng)機(jī)連桿零件圖分析 2.3.1 零件的功用及其特點(diǎn) 發(fā)動(dòng)機(jī)連桿是發(fā)動(dòng)機(jī)的最核心傳動(dòng)部件，及連桿鏈接主動(dòng)和從動(dòng)部件傳遞運(yùn)動(dòng)零 件。例如在往復(fù)活塞式傳動(dòng)機(jī)械和壓縮機(jī)中， 用連桿來(lái)連接活塞與曲柄。連桿體 為鋼件，它的主體部分的截面形狀大多為工性和圓形， 大小端有孔，軸孔內(nèi)裝有 軸承來(lái)減小摩擦提高使用壽命。柴油機(jī)連桿是發(fā)動(dòng)機(jī)最重要的部件?；钊颓S 的作用是把往復(fù)直線運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)化成會(huì)回運(yùn)動(dòng)來(lái)輸出功率。 連桿是發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)中的關(guān)鍵零件之一，它將柴油發(fā)動(dòng)機(jī)直線反復(fù)運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換為回轉(zhuǎn)運(yùn) 動(dòng)，它在工作中主要承受拉壓交變應(yīng)力。

11、 它的工作穩(wěn)定性和可靠性對(duì)整臺(tái)柴油機(jī) 至關(guān)重要。這就涉及到發(fā)動(dòng)機(jī)零件的工作部位的加工精度要求，其形狀復(fù)雜而不 規(guī)則，對(duì)孔本身的加工精度以及面之間的位置精度一般要求較高， 桿身斷面不大， 剛度較差，易變行。 2.3.2 連桿零件圖樣和工藝分析 （1）連桿零件圖樣分析 1）圖2.3.2.1 （1）以小102 mm半圓孔為最高精度表面，精度等級(jí)為IT6 ,表面 粗糙度為Ra0.8。 2）零件小頭 帕5 mm的孔的表面精度等級(jí)為IT7 ,表面粗糙度也為Ra0.8。 3）零件結(jié)合面的表面粗糙度為Ra0.8o 4）結(jié)合面上的兩個(gè)定位孔 小23 mm孔深6 mm，孔壁表面粗糙度Ra3.2;兩孔

12、下 還有M18X 1.5的螺紋孔；兩孔相對(duì)基準(zhǔn)面A（結(jié)合面）有垂直度要求100： 0.15。 5）大端的兩面厚度要求65 mm表面粗糙度RRa1.6;小端兩面厚度52 mm表面粗 糙度6.3 。 學(xué)資學(xué)習(xí)網(wǎng) 6）兩大孔中心距為280 0.03,公差為0.06mm 5 無(wú)錫商業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院 發(fā)動(dòng)機(jī)連桿圖2.1圖 Iff A4

13、M H; 1 ■■ H 儂74值 發(fā)動(dòng)機(jī)連桿蓋圖2.2圖 6 無(wú)錫商業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院 （4）零件的工藝分析 1）連桿大、小頭孔連桿的大頭和小頭的孔加工精度分別為： IT6和IT7級(jí)，而 且大端孔的圓孔為（|）102mm勺半圓孔，加工很困難，所以考慮到了大端的孔是半 圓孔可以考慮到等其他的面和孔加工完后和連桿蓋合裝構(gòu)成整個(gè)圓孔再進(jìn)行加工，這樣就可以解決了半圓孔的加工困難又保證了連桿和與其配合的連桿蓋。 兩 孔的用途是用于裝配瓦軸所以要求的表面粗糙度值為 R0.8師的要求，所以精加 工時(shí)要排鏈孔和研磨工藝。 2）定位孔大端孔兩邊2-423H11是連桿與

14、連桿蓋裝配的定位孔，與它們裝配時(shí) 的結(jié)合面有垂直度的要求，要求垂直精度為 100： 0.15。為了保證大端和小端的 孔的中心距以及兩孔軸線的位置精度，應(yīng)在連桿與連桿蓋合裝后在鏈床上鏈兩端 大小孔。 3）該零件材料為45鋼，其工藝性較好，但是由于結(jié)構(gòu)原因剛性較差，加工的時(shí) 候應(yīng)盡量避免切削力過(guò)大，同時(shí)在夾緊時(shí)也要注意夾緊力的作用位置和大小等因 素。 7 無(wú)錫商業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院 2.3.3計(jì)算連桿生產(chǎn)綱領(lǐng)，確定生產(chǎn)類型《機(jī)械制現(xiàn)已知該產(chǎn)品屬于輕型機(jī)械, 根據(jù)該零件生產(chǎn)綱領(lǐng)為10萬(wàn)件/年，可確定其生產(chǎn)類型為大批量生中生產(chǎn)類型 與生產(chǎn)綱領(lǐng)的關(guān)系，造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)》 產(chǎn)。 審查零件圖樣工藝性2

15、.3.4連桿零件圖樣的視圖正確、完整，尺寸、公差及 技術(shù)要求齊 2.3 圖連桿體零件圖 里 I- 密赤了 SM11 圖2.4連桿蓋零件圖 8 無(wú)錫商業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院 2.4 連桿的材料和毛坯 2. 4.1連桿的材料 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。因此，連桿材料 一般采用高強(qiáng)度碳鋼和合金鋼；如 45鋼、55鋼、40Cr、40CrMnB^。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。隨著粉 末冶金鍛造工藝的出現(xiàn)和應(yīng)用，使粉末冶金件的密度和強(qiáng)度大為提高。因此，采

16、用粉末冶金的辦法制造連桿是一個(gè)很有發(fā)展前途的制造方法。 連桿毛坯制造方法的選擇，主要根據(jù)生產(chǎn)類型、材料的工藝性（可塑性，可鍛性） 及零件對(duì)材料的組織性能要求，零件的形狀及其外形尺寸，毛坯車間現(xiàn)有生產(chǎn)條 件及采用先進(jìn)的毛坯制造方法的可能性來(lái)確定毛坯的制造方法。 根據(jù)生產(chǎn)綱領(lǐng)為 大量生產(chǎn)，連桿多用模鍛制造毛坯。連桿模鍛形式有兩種，一種是體和蓋分開(kāi)鍛 造，另一種是將體和蓋鍛成一體。整體鍛造的毛坯，需要在以后的機(jī)械加工過(guò)程 中將其切開(kāi)，為保證切開(kāi)后粗鏈孔余量的均勻，最好將整體連桿大頭孔鍛成橢圓 形。相對(duì)于分體鍛造而言，整體鍛造存在所需鍛造設(shè)備動(dòng)力大和金屬纖維被切斷 等問(wèn)題，但由于整體鍛造的連桿毛坯

17、具有材料損耗少、 鍛造工時(shí)少、模具少等優(yōu) 點(diǎn)，故用得越來(lái)越多，成為連桿毛坯的一種主要形式。總之，毛坯的種類和制造 方法的選擇應(yīng)使零件總的生產(chǎn)成本降低，性能提高。 無(wú)錫商業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院 根據(jù)給定的零件圖，發(fā)動(dòng)機(jī)連桿是一個(gè)結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜的零件，要求材料要容易成 形，切削性能好，故選用45號(hào)鋼，根據(jù)生產(chǎn)批量、零件材料及結(jié)構(gòu)，選用模鍛 的加工方法。這樣更有利于材料內(nèi)部的結(jié)構(gòu)的連續(xù)，可以使零件的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度更好。 9 2.5 確定加工方法 2.5.1 粗基準(zhǔn)的選擇 (1)按基準(zhǔn)先行的原則，應(yīng)首先加工出主要定位基準(zhǔn)面(連桿的上下端面) ，加 工連桿的上下端面時(shí)以大頭孔和它的另一端面定位。

18、2.5.2 精基準(zhǔn)的選擇 2.5.3 定位面，以兩端面為基準(zhǔn)。 2.5.4 定位孔時(shí)，由于該孔與結(jié)合面有垂直度的要求，加工時(shí)要以結(jié)合面作 為精加工基準(zhǔn)。 2.5.5 與連桿蓋合裝后再來(lái)鏈、磨孔，這時(shí)是以基準(zhǔn)面互為基準(zhǔn)加工。合裝 以后精鏈及琦磨大頭孔時(shí)、應(yīng)該以大頭端面、小頭孔以及工藝土臺(tái)作為定位。 2.5.6 加工階段的劃分和加工順序的安排 連桿本身的剛度比較低，在外力作用下容易變形；連桿是模鍛件，孔的加工余量 較大，切削加工時(shí)易產(chǎn)生殘余應(yīng)力。因此，在安排工藝過(guò)程時(shí)，應(yīng)把各主要表面 的粗、精加工工序分開(kāi)。這樣，粗加工產(chǎn)生的變形就可以在半精加工中得到修正； 半精加工中產(chǎn)生的變形可以在精加

19、工中得到修正， 最后達(dá)到零件的技術(shù)要求，同 時(shí)在工序安排上先加工定位基準(zhǔn)。所以連桿的加工工藝工藝過(guò)程可分為以下三個(gè) 階段。 (1)粗加工階段：粗加工階段也是連桿體和蓋合并前的加工階段：主要是基準(zhǔn) 面的加工，包括輔助基準(zhǔn)面加工；裝配連桿體及蓋合并所進(jìn)行的加工， 如兩者對(duì) 口面的銃、磨等。 (2)半精加工階段：半精加工階段也是連桿體和蓋合并后的加工，如精磨兩平 面，半精加工大小頭孔及孔口倒角等。總之，是為精加工大、小頭孔作準(zhǔn)備的階 段。 (3)精加工階段：精加工階段主要是最終保證連桿主要兩結(jié)合面、大、小頭孔 全部達(dá)到圖紙要求的階段，以及去除大孔表面硬化如琦磨大頭孔、精鏈小頭軸承 孔等。

20、 2.5.7 零件表面加工方法的選擇 根據(jù)零件圖紙的加工精度要求和連桿的形狀、材料、剛性、工藝性，以及查《機(jī) 械加工工藝手冊(cè)》，選擇個(gè)表面的加工方法如下。 (1)端面的加工：粗銃一一半精銃一一磨削。 (2)大端頭的孔:粗鏈(合裝)(IT11 )——半精鏈(合裝)(IT9)——精鏈(IT6)---- 功磨(IT6)。 (3)小端頭的孔：鉆(IT12)---擴(kuò)(IT10)---粗較(IT8)---精鏈(IT7)。 10 無(wú)錫商業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院 學(xué)資學(xué)習(xí)網(wǎng) (4)定位孔：鉆(IT12)—— 粗較(IT8)—— 精鏈(IT7)。 (5)結(jié)合面：粗銃----半精銃----磨削。

21、 2.6 制定工藝路線 根據(jù)以上零件的個(gè)表面的加工方法可以確定工藝路線為： 下料----調(diào)質(zhì)----粗銃 端面— 半精銃端面— 磨削端面— 鉆、擴(kuò)、較小端的孔— 粗銃、半精銃結(jié) 合面以及工藝凸臺(tái)----磨削結(jié)合面----鉆、攻螺紋----鉆、較定位孔----精鏈定 位孔—合裝---磨端面—半精鏈—半精鏈大端孔—精鏈大小端孔—鉆 小頭油孔---—-磨大端孔一一—-小端端面一一拆開(kāi)一一銃軸瓦定位槽一一檢驗(yàn) - 涂油 入庫(kù)。 2.7 確定加工余量 由于柴油機(jī)連桿以及連桿蓋的結(jié)合表面、 孔面和兩定位孔的精度要求較高，所以 按排的加工工序也很多要求的精度等級(jí)也很高最高的達(dá)到 IT6級(jí)。因此各個(gè)

22、工序 多，為了勝利可靠地完成各個(gè)加工工序，就得考慮到各個(gè)加工工序的加工余量和 各個(gè)工序尺寸，一步一步的按照各個(gè)工序的加工要求來(lái)加工， 這樣才保證加工得 到最終零件要求的各種技術(shù)要求。所以要先確定各個(gè)工序余量。 2.7.1 確定加工余量的方法種類 (1)經(jīng)驗(yàn)估算法 經(jīng)驗(yàn)估算法是工藝員根據(jù)積累經(jīng)驗(yàn)的生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)來(lái)確定加工余量的方法， 一般情況 下，為防止因余量過(guò)小而產(chǎn)生廢品，經(jīng)驗(yàn)估算法往往偏大。這種方法常用于小批 量生產(chǎn)。 (2)查表修正法 是以生產(chǎn)實(shí)踐和實(shí)驗(yàn)研究積累的有關(guān)加工余量資料數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)， 并按具體生產(chǎn)條 件加以修正來(lái)確定加工余量的方法。 該方法應(yīng)用比較廣泛。加工余量表在各種機(jī)

23、 械加工手冊(cè)中都有，所以比較方便和可靠。 (3)分析計(jì)算法 這是通過(guò)對(duì)影響加工余量的各種因素進(jìn)行分析，然后根據(jù)一定的計(jì)算關(guān)系式來(lái)計(jì) 算加工余量的方法。利用這種方法比較合理，但是所需要的具體數(shù)據(jù)目前尚不完 整，計(jì)算也較復(fù)雜，所以目前少用。 1)各工序尺寸及其公差的確定 在這用余量法確定各工序的加工余量， 同時(shí)也確定工序尺寸及其公差。本零件主 11 無(wú)錫商業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院 要加工工藝路線： 大端孔：粗鏈(兩件合并加工)(IT11)—— 半精鏈(合裝)(IT9)——精鏈 (IT6) 0.022—— 培磨(IT6).最終達(dá)到圖紙要求的(|)102H6((|)102)Ra0.8。劃磨工序

24、只是為了 0降低表面粗糙度而不是為了去除余量，所以加工余量很小經(jīng)過(guò)查資料 知道琦磨一般取0.02mm -- 0.03mm的加工余量。 2)其他的工序根據(jù)《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)》表 2.2 -- 2.5 表確定各個(gè) 工序余量分別為：均磨 0.16mm精鏈為0.5mm半精鏈為2.4mm粗鏈為5mm該 工序力口工總余量=(0.16+0.5+2.4+5 ) =8.06mm. 0.0223)工序尺寸公差確定：最后一次加工劃磨的公差即為設(shè)計(jì)尺寸公差 H6(), 0 0.087其余工序尺寸公差按經(jīng)濟(jì)精度查表確定，并按“如體原則”確定偏差：半精 鏈 H9(), 00.22粗鍵 H11(),毛坯 1

25、.2mm. 04)各工序尺寸的計(jì)算如下： 琦磨的尺寸即為設(shè)計(jì)尺寸 4102mm 精鏈：M102-0.16)mm = M01.84mm 半精鎮(zhèn)：4(101.84-0.5) = 4101.34mm 粗粗:小(101.34-2.4 ) = 498.94mm 毛坯：小(98.94-5 ) = 493.94mm 5)所以最后各個(gè)工序的基本尺寸和公差分別為：琦磨的尺寸即為設(shè)計(jì)尺寸 0.022 0.022 0.087 0.22(|)102mm 精鏈(|)101.84mnf］半精鏈(|)101.34mng 粗鏈(|)98.94mm,毛 0000坯小(93.94 1.2)mm。 6)小端頭的

26、孔：鉆(IT12)—— 擴(kuò)(IT10)—— 粗較(IT8)—— 精鏈(IT7)。 7)各工序的加工余量： 精鏈余量0.5mm粗較余量0.6mm,擴(kuò)孔余量1.7mm加 工總余量=(0.5+0.6+1.7 ) mm =2.8mm. 0.03 0.046 0.12各工序尺寸公差： 精鍵H7() 粗較H8() 擴(kuò)H10() 0008)各工序基本尺寸計(jì)算如下： 精鎮(zhèn)：我5為設(shè)計(jì)尺寸， 粗錢：小(55-0.5 ) =(|)54.5mm 擴(kuò)：小(54.5-0.6)= 帕3.9 mm, 12 無(wú)錫商業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院 鉆(毛坯)：”53.9-1.7)= 小52.2 mm。 a。3 o.。46。

27、.%)各工序尺寸及公差：精鏈 (|)55 mm 粗較(|)54.5mm 擴(kuò) 小53.9 mm； 000 鉆小(52.2 1.2)mm 10)定位孔:鉆(IT12) ----粗較(IT8) ----精鏈(IT7)。查表各個(gè)工序余量， 粗較 0.5mm,精鏈 1.0mm 力口工總余量=(0.5+1.0 ) mm=1.5mm. 2.8 切削用量的選擇 正確地選擇切削用量，對(duì)提高切削效率，勞動(dòng)效率、可以提高產(chǎn)生效率，降低勞 動(dòng)成本和資金都有著密切的聯(lián)系。合理的切削用量還可以提高刀具的耐用度和經(jīng) 濟(jì)性，保證加工質(zhì)量，具有重要的作用。 粗加工時(shí)加工精度與表面粗糙度要求不高，毛坯余量較大粗加工主要

28、是去除大部 分的加工余量。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 金屬切削量和必要的刀具耐用度，以提高生產(chǎn)效率和降低加工成本。 2.9 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。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。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。 2.10 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。 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。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(zhǎng)度等。

29、在工藝系統(tǒng)的剛性和強(qiáng)度好的情況下，可選用大 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。 2.11 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。 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。 如超過(guò)了機(jī)床的許用功率，則應(yīng)適當(dāng)降低切削速度。 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。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。 13 無(wú)錫商業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院 2.12 加工工序表 表2.1加工工序表 工序 選用的機(jī) 床 切削速度v 切削

30、深度 ap 進(jìn)給量f 工具直D 徑 主軸轉(zhuǎn)速 轉(zhuǎn)速的選取 實(shí)際磨削速 度 銃連桿大 小平面 立式X52 銃床 148m/min 2mm af=0.15m m 63mm / / / 磨大小 平面 M7350磨 床 24.78m/min fys=0.1 0.015mm 40mm 158.8r/min 100r/min 12m/min 鉆小孔 鉆床 Z3080 59.4m/min 10mm 0.12mm/r 20mm 945r/min 1000r/min 62.4m/min 擴(kuò)小頭 鉆床 Z3080 19.2m/

31、min 1.5mm 0.8mm/r / 203r/min 250r/min 23.4m/min 絞小孔 鉆床 Z3080 13.2m/min 0.10mm 0.8mm/r 30mm 140r/min 200r/min 19.2m/min 銃大端 銃床X52W 38m/min 4mm af=0.10m m/r 40mm 611r/min 750r/min 48m/min 銃軸瓦 鎖口槽 銃床X62W 18.6m/min 2mm af=0.02m m/r 8mm 94r/min 100r/min 19.8m/min 鎮(zhèn)大頭

32、 孔 T68專堂床 9.6m/min 3.0mm 0.03mm/r 65mm 47r/min 800r/min 16.13m/min 精鎮(zhèn)大 頭孔 專堂床 T2115 12m/min 1mm 0.2mm/r 65mm 47r/min 1000r/min 16.13m/min 精磨結(jié) 合面 磨床 M7130 19.8m/min 0.1mm 0.006mm/ r 40mm 157r/min 100r/min 12m/min 鉆螺栓 孔 鉆床 Z3080 59.4m/min 5mm 0.08mm/r 10mm 1910r/

33、min 910r/min 59.4m/min 較定位 孔 鉆床 Z3080 13.2m/min 0.10mm 0.2mm/r 22mm 140r/min 200r/min 10.3m/min  鉆小頭油 孔 鉆床 Z3025 1.18m/min 2mm 0.05mm/r / 1000r/min 1000r/min 1000m/min 14 無(wú)錫商業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院 第3章 發(fā)動(dòng)機(jī)連桿的三維造型 3.1 發(fā)動(dòng)機(jī)連桿的造型 基于給定的發(fā)動(dòng)機(jī)連桿二維零件圖，使用UG繪圖軟件進(jìn)行發(fā)動(dòng)機(jī)連桿的各部件 三維立體造型，而后進(jìn)行裝配。對(duì)于連桿的設(shè)計(jì)制

34、造有很好的預(yù)見(jiàn)性和設(shè)計(jì)性， 可以對(duì)連桿的輪廓形狀進(jìn)行修改和設(shè)計(jì)，對(duì)提高生產(chǎn)效率和產(chǎn)品的創(chuàng)新有很大的 幫助。 3.2 發(fā)動(dòng)機(jī)連桿造型的步驟 3.2.1 連桿體的繪制 (1)打開(kāi)NX 8.5,創(chuàng)建草圖。 15 無(wú)錫商業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院 (2)在草圖中畫出 ①65mmi桿小頭的球。 學(xué)資學(xué)習(xí)網(wǎng) 財(cái)：且 ?事用= -n 1衽苫史定才 鵬0乩 一 !" 訝*呻？ CEJ 口口■質(zhì)福( □b* ?…? 用wBmH州 :.T 儲(chǔ) U 0 計(jì) 口口口口口口 Mil 基準(zhǔn)創(chuàng)建兩個(gè)平面，然后修剪體。65mM、球的球心距離為27.5mmD3 ()以 -J 1J 1 ■

35、 — 仁 * E與4 叁曲? ?生 」肛F.叱式 團(tuán)皆蠢給在吊m S1呂單任1 L” >1g_ B oi 005^5日1 □-，.小 窗口 ?34* Bl □ j ■■ In It J 口加L " 口*r □ u .： □ 6f. -i ■ ii 口, -I* r* ? ? 「 1 V 1 F v v 16 無(wú)錫商業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院 * E孤3

36、few * iMd 時(shí)—曳一 訴■ Eh 0 的「■里平國(guó)⑴ EJ匚八用mi 然后打通孔，的圓，導(dǎo)斜邊。55m誨制）（4以修剪好的小球的平面創(chuàng)建草圖, ① 3丈 iHa 審 零二口匚.. □ □.□□O g A ?邪 ? 有不 |■了夏 ? ＜迪看缽m ex z 在日向 回田昌于于:5 修玳祖尺寸 A 17 無(wú)錫商業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院 4 | ? 上 + ? ，* (5)在距離發(fā)動(dòng)機(jī)連桿小頭球心 280mmt,創(chuàng)建①165mm勺球，距離大頭球心

37、32.5mm處創(chuàng)建兩個(gè)平面，進(jìn)行修剪打孔。 日二信胃懵F 回電工 0 a!ETTO1_ 0的tl ^KTTtH_ 國(guó)1團(tuán)?孔eoi 團(tuán)■網(wǎng)T HI 目"刑立國(guó)02i 的府,?B U ■ MMih IB|* W ii* 團(tuán)匚?包U5, 01. Bt^i UV>) ar i[/面-it tri； 18 無(wú)錫商業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院 QpIlwM ,皿 5時(shí)腳孰里i3l) 總% HR餐-jE) 初定 H5 0* BM 小 dl ** ：』：- 0[^ B II# HIM! 所 [ T L 附—-.十 可|3i]17可就3「「

38、 (6)創(chuàng)建草圖平面，畫出連桿的桿件，拉伸，邊倒圓，求和 iar； 充?聚e " S- KZSO 口就 幫工理里建力捫 HQ^BB g 電MCT HU斯?孔ci- /T刷川修c=. SL.g看2串加切 困L岫ul 3gl… BV I*孔 W 國(guó)「二三審壬五瓦| 幽"B m "sttios QUI/岫醯| mog也?靜? 0?節(jié)R DCii □與如劇Gl J 廠1面I ?， 19 無(wú)錫商業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院 BQmtie ；r 一二二二■「小一四 ..._ 研Uij用爐- cs 回譚：率tx 的7M懊KJ]I er4,如

39、電同 期"國(guó)? I) @ 科司F| rti IFF FJ 口口Sf.二K y □哈?： ? □x -IP - □l in - 總書 r^|『情，」_ (7)連桿體的表面是肋板結(jié)構(gòu)，對(duì)于加強(qiáng)連桿體的整體結(jié)構(gòu)的剛性有利，還減 少了自身的重量，節(jié)約成本。因?yàn)檫B桿表面不是水平的，所以在離表面 50mm小 創(chuàng)建平面，再進(jìn)行拉伸布爾求差。至于另一面，使用鏡像特征。 * *導(dǎo)覽期 20 無(wú)錫商業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院 力爭(zhēng)劃唱M 史產(chǎn)第 dq； * TTT1 ，wF-FJrlr" 1Ali序圖科坦必 『1二?#』 ee品比 Me電 Hl

40、. H.S-ii / 比史?卜士 酬_ 21 無(wú)錫商業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院 (8)對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)連桿的大頭的設(shè)計(jì)，與連桿大頭的中心線成 40。修剪，并打孔 一笈.?上■，<>「同口9 函上 Utti fcj肝 Hl Mqj IE?J1 Id「一 05： I 0Q 1---< 0L 0

41、T -. ar; 7 -, 0 J 信?!tt 造% .目OU共硝ffig) □ UJ i... ：— 1 i,. .. _ ?j, . . 01J加孔如 錮■ 川曲M .,，? :『第 i*i- ，, 22 無(wú)錫商業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院 3.2.2 發(fā)動(dòng)機(jī)連桿蓋的繪制 新建草圖，畫出①165的圓，然后修剪，打螺栓孔 空排 ― F1注 5等悟 回口型隹二M 1 「0口 HP- n 1■■■- ? a 的口三書二5E ⑦修其體⑴ 5 回-信？:滓0)

42、 圖書卜 ,,.. Ji 口口司隼孔fJLJ 回1fL,小芹?國(guó)U1. 白 ： - -. 口必 " 國(guó)^草臣(⑸"5KFTCT . 07] 4.1-- ?-同骷豆削：1^： -iKEICTi . : 13、二也二石 111n 3 23 無(wú)錫商業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院 一度之■三■ -MH用? 3.3發(fā)動(dòng)機(jī)連桿的裝配 (1)發(fā)動(dòng)機(jī)連桿體與小頭連桿軸瓦的裝配 24 無(wú)錫商業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院

43、 (2)發(fā)動(dòng)機(jī)連桿體與連桿大頭孔軸瓦裝配 25 無(wú)錫商業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院 26 無(wú)錫商業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院 (3)發(fā)動(dòng)機(jī)連桿體與連桿蓋的裝配 27 無(wú)錫商業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院

44、 結(jié)束語(yǔ) 畢業(yè)設(shè)計(jì)是我在學(xué)校的最后一門課程，也是對(duì)三年來(lái)所學(xué)知識(shí)個(gè)一次綜合應(yīng)用。 本畢業(yè)設(shè)計(jì)可以很好的鍛煉自己，為以后的就業(yè)做好準(zhǔn)備。本課題是一個(gè)典型零 件，也是發(fā)動(dòng)機(jī)內(nèi)的重要零件。在設(shè)計(jì)中要求運(yùn)用所學(xué)的知識(shí)，以培養(yǎng)自已獨(dú)立 思考的能力，以及創(chuàng)新精神。在機(jī)械加工中，機(jī)械加工工藝是機(jī)械生產(chǎn)過(guò)程的重 要部分，是直接生產(chǎn)過(guò)程。它是用刀具切削金屬材料或者磨削材料已達(dá)到形狀、 尺寸和表面粗糙度。因此機(jī)械加工工藝對(duì)零件由設(shè)計(jì)到成品是至關(guān)重要的。機(jī)械 制造加工工藝主要是用切削的方法改變毛坯的形狀、尺寸和材料的物理性質(zhì)，成 為具有所需的一定精度、粗

45、糙度的零件。 本設(shè)計(jì)說(shuō)明書是發(fā)動(dòng)機(jī)連桿的加工工藝設(shè)計(jì)及造型， 這個(gè)零件是復(fù)雜零件，對(duì)加 工工藝的要求很高。所以在材料的選擇和加工工藝的設(shè)計(jì)時(shí)，要充分的結(jié)合發(fā)動(dòng) 機(jī)實(shí)際工作的各種影響和因素。該發(fā)動(dòng)機(jī)連桿該零件生產(chǎn)綱領(lǐng)為 10萬(wàn)件/年， 屬于大批量生產(chǎn)。根據(jù)連桿的用途和連桿的設(shè)計(jì)要求，只有把各個(gè)加工工藝的順 序才能完成加工才達(dá)到設(shè)計(jì)的要求。首先要對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)連桿的用途有基本的認(rèn)識(shí)， 以便于對(duì)制造連桿的材料及工藝有直觀的認(rèn)識(shí)。 在畢業(yè)設(shè)計(jì)結(jié)束之際，首先要向我的老師張帆表示感謝，還有幫助過(guò)我的的同學(xué) 們！ 28 無(wú)錫商業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院 參考文獻(xiàn) [1] 王凡.主編《實(shí)用機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)手冊(cè)》.機(jī)械工業(yè)出版社 [2] 徐 激.《機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)》.機(jī)械工業(yè)出版社 [3] 趙慧欣.主編《機(jī)械制造工藝基礎(chǔ)》.電子工業(yè)出版社 [3]夏正權(quán).陳修興.柴油機(jī)連桿的機(jī)械加工.北京：中國(guó)鐵道出版社，1980 [4]李厚生.內(nèi)燃機(jī)制造工藝學(xué).中國(guó)農(nóng)業(yè)機(jī)械出版社.1981 [5]鄭修本.馮冠大.機(jī)械制造工藝學(xué).機(jī)械工業(yè)出版社.1991 [6]第一機(jī)械工業(yè)部機(jī)床研究所.機(jī)械工程手冊(cè)，.第46篇 金屬切削方法. 機(jī)械工業(yè)出版社.1981.1 29 無(wú)錫商業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院 30