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1 緒 論 制造業(yè)是國家或者地區(qū)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的重要支柱 其發(fā)展水平標(biāo)志著該國家或地區(qū) 經(jīng)濟(jì)勢力 科技水平 生活水平和國防勢力 國際市場的競爭歸根到底是各國制造 生產(chǎn)能力的競爭 機(jī)械制造業(yè)是制造業(yè)的核心 是制造機(jī)械產(chǎn)品的工業(yè)部門 也是 為國民經(jīng)濟(jì)各部門提供裝備的部門 機(jī)械制造也的生產(chǎn)能力和發(fā)展水平標(biāo)志著一個 國家或地區(qū)國民經(jīng)濟(jì)現(xiàn)代化的程度 而機(jī)械制造業(yè)的生產(chǎn)能力主要取決于機(jī)械制造 裝備的先進(jìn)程度 裝備制造業(yè)是國家國家綜合制造能力的集中體現(xiàn) 重大裝備研制 能力是衡量一個國家工業(yè)化水平和綜合國力的重要標(biāo)準(zhǔn) 作為新世紀(jì)的大學(xué)生 有 義務(wù)為自己國家社會建設(shè)盡一份力 為制造業(yè)的發(fā)展貢獻(xiàn)一份力量 我們要以高度 的責(zé)任感和使命感 克服發(fā)展中存在的問題 推動?xùn)|北老工業(yè)基地的振興 畢業(yè)設(shè)計是對我們四年學(xué)習(xí)和知識的融匯 運用和貫通 是迅速提高我們實踐 經(jīng)驗的一條重要途徑 在實踐中教導(dǎo)我們發(fā)現(xiàn)問題 以及怎樣分析問題并最終解決 問題 讓我們的綜合能力有所提高 扎實鞏固專業(yè)基礎(chǔ)知識 畢業(yè)設(shè)計是對學(xué)生進(jìn) 行工程師基本訓(xùn)練的重要環(huán)節(jié) 通過畢業(yè)設(shè)計我們能鞏固 熟悉并綜合運用所學(xué)知 識 培養(yǎng)理論聯(lián)系實際的學(xué)風(fēng) 掌握零件機(jī)械加工工藝規(guī)程編制 專用工藝裝備及 組合機(jī)床的基本技能 學(xué)會查閱 運用各種技術(shù)資料 手冊 初步掌握對專業(yè)范圍 的生產(chǎn)技術(shù)問題進(jìn)行分析綜合研究的能力 使學(xué)生受到比較全面的訓(xùn)練 就個人而言 我希望通過這次畢業(yè)設(shè)計一方面能進(jìn)一步培養(yǎng)我獨立思考的能力 另一方面能提高我與同學(xué)們互助協(xié)作的能力 為以后工作打下良好基礎(chǔ) 為偉大祖 國建設(shè)貢獻(xiàn)我的力量 由于本人能力有限 經(jīng)驗不足 設(shè)計過程中有不足之處 希 望各位老師給予指教 2 1 連桿加工工藝 1 1 連桿的結(jié)構(gòu)特點 連桿是汽車發(fā)動機(jī)中的主要傳動部件之一 它在柴油機(jī)中 把作用于活塞頂面 的膨脹的壓力傳遞給曲軸 又受曲軸的驅(qū)動而帶動活塞壓縮氣缸中的氣體 連桿在 工作中承受著急劇變化的動載荷 為了減少磨損和便于維修 連桿的大頭孔內(nèi)裝有 薄壁金屬軸瓦 軸瓦有鋼質(zhì)的底 底的內(nèi)表面澆有一層耐磨巴氏合金軸瓦金屬 連 桿小頭用活塞銷與活塞連接 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(jìn)行修理和更換 在柴油機(jī)工作過程中 連桿受膨脹氣體交變壓力的作用和慣性力的作用 連桿 除應(yīng)具有足夠的強(qiáng)度和剛度外 還應(yīng)盡量減小連桿自身的質(zhì)量 以減小慣性力的作 用 連桿桿身一般都采用從大頭到小頭逐步變小的工字型截面形狀 為了保證柴油 機(jī)運轉(zhuǎn)均衡 同一柴油機(jī)中各連桿的質(zhì)量不能相差太大 因此 在連桿部件的大 小頭兩端設(shè)置了去不平衡質(zhì)量的凸塊 以便在稱量后切除不平衡質(zhì)量 連桿大 小 頭兩端對稱分布在連桿中截面的兩側(cè) 考慮到裝夾 安放 搬運等要求 連桿大 小頭的厚度相等 基本尺寸相同 在連桿小頭的頂端設(shè)有油孔 或油槽 柴油機(jī)工作 時 依靠曲軸的高速轉(zhuǎn)動 把氣缸體下部的潤滑油飛濺到小頭頂端的油孔內(nèi) 以潤 滑連桿小頭襯套與活塞銷之間的擺動運動副 連桿的作用是把活塞和曲軸聯(lián)接起來 使活塞的往復(fù)直線運動變?yōu)榍幕剞D(zhuǎn) 運動 以輸出動力 因此 連桿的加工精度將直接影響柴油機(jī)的性能 而工藝的選 擇又是直接影響精度的主要因素 反映連桿精度的參數(shù)主要有 5 個 1 連桿大端 中心面和小端中心面相對連桿桿身中心面的對稱度 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 2 15 孔與 2 15 孔端面的垂直度 1 2 連桿的主要技術(shù)要求 連桿上需進(jìn)行機(jī)械加工的主要表面為 大 小頭孔及其兩端面 連桿大頭 2 15 孔和 2 15 孔端面等 連桿零件圖的主要技術(shù)要求 圖 1 2 1 如下 3 圖 1 2 1 連桿零件圖 1 2 1 大 小頭孔的尺寸精度 形狀精度 為了使大頭孔與軸瓦及曲軸 小頭孔與活塞銷能密切配合 減少沖擊的不良影 響和便于傳熱 大頭孔公差等級為 IT7 表面粗糙度 Ra 1 6 m 小頭孔公差等級 為 IT7 表面粗糙度 Ra 3 2 m 1 2 2 大 小頭孔軸心線在兩個互相垂直方向的平行度 兩孔軸心線在連桿軸線方向的平行度誤差會使活塞在汽缸中傾斜 從而造成汽 缸壁磨損不均勻 同時使曲軸的連桿軸頸產(chǎn)生邊緣磨損 所以兩孔軸心線在連桿軸 線方向的平行度公差較小 而兩孔軸心線在垂直于連桿軸線方向的平行度誤差對不 均勻磨損影響較小 因而其公差值較大 兩孔軸心線在連桿的軸線方向的平行度在 100 mm 長度上公差為 0 015 mm 在垂直與連桿軸心線方向的平行度在 100 mm 長 度上公差為 0 06 mm 1 2 3 大 小頭孔中心距 大小頭孔的中心距影響到汽缸的壓縮比 即影響到發(fā)動機(jī)的效率 所以規(guī)定了 比較高的要求 275 1 mm 4 1 2 4 連桿大頭孔兩端面對大頭孔中心線的垂直度 連桿大頭孔兩端面對大頭孔中心線的垂直度 影響到軸瓦的安裝和磨損 甚至 引起燒傷 所以對它也提出了一定的要求 規(guī)定其垂直度公差等級應(yīng)不低于 IT9 大頭孔兩端面對大頭孔的軸心線的垂直度在 100 mm 長度上公差為 0 06 mm 1 2 5 大 小頭孔兩端面的技術(shù)要求 連桿大 小頭孔兩端面間距離的基本尺寸相同 但從技術(shù)要求是不同的 大頭 兩端面的尺寸公差等級為 IT9 表面粗糙度 Ra 3 2 m 小頭兩端面的尺寸公差等級 為 IT10 表面粗糙度 Ra 12 5 m 這是因為連桿大頭兩端面與曲軸連桿軸頸兩軸 肩端面間有配合要求 而連桿小頭兩端面與活塞銷孔座內(nèi)檔之間沒有配合要求 連 桿大頭端面間距離尺寸的公差帶正好落在連桿小頭端面間距離尺寸的公差帶中 這 給連桿的加工帶來許多方便 1 2 6 2 15 螺栓孔的技術(shù)要求 在前面已經(jīng)說過 連桿在工作過程中受到急劇的動載荷的作用 這一動載荷又 傳遞到連桿的兩個螺栓及螺母上 因此除了對螺栓及螺母要提出高的技術(shù)要求外 對于安裝這兩個動力螺栓孔及端面也提出了一定的要求 規(guī)定 螺栓孔按 IT8 級公 差等級和表面粗糙度 Ra 3 2 m 加工 1 2 7 有關(guān) 2 15 螺栓孔兩端面的技術(shù)要求 在連桿受動載荷時 2 15 螺栓孔兩端面的歪斜使連桿沿著端面產(chǎn)生相對錯位 影響到曲軸的連桿軸頸和軸瓦結(jié)合不良 從而產(chǎn)生不均勻磨損 結(jié)合面的平行度將 影響到連桿貼合的緊密程度 因而也影響到螺栓的受力情況和曲軸 軸瓦的磨損 對于本連桿 要求 2 15 螺栓孔兩端面的垂直度的公差為 0 015 mm 1 3 連桿的材料和毛坯 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 因此 連桿材 料一般采用高強(qiáng)度碳鋼和合金鋼 如 Cr12 45 鋼 55 鋼 40CrMnB 等 近年來也 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 采用粉 末冶金的辦法制造連桿是一個很有發(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) 5 條件及采用先進(jìn)的毛坯制造方法的可能性來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 一種是體和蓋分開鍛造 另一種是將體和蓋鍛成 體 整體鍛造的毛坯 需要在以后的機(jī)械加工過程中將其 切開 為保證切開后粗鏜孔余量的均勻 最好將整體連桿大頭孔鍛成橢圓形 相對 于分體鍛造而言 整體鍛造存在所需鍛造設(shè)備動力大和金屬纖維被切斷等問題 但 由于整體鍛造的連桿毛坯具有材料損耗少 鍛造工時少 模具少等優(yōu)點 故用得越 來越多 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 目前我國有些生產(chǎn)連桿的工廠 采用了連桿輥鍛工藝 圖 1 3 1 為連桿輥鍛 示意圖 毛坯加熱后 通過上鍛輥模具 2 和下鍛輥模具 4 的型槽 毛壞產(chǎn)生塑性變 形 從而得到所需要的形狀 用輥鍛法生產(chǎn)的連桿鍛件 在表面質(zhì)量 內(nèi)部金屬組 織 金屬纖維方向以及機(jī)械強(qiáng)度等方面都可達(dá)到模鍛水平 并且設(shè)備簡單 勞動條 件好 生產(chǎn)率較高 便于實現(xiàn)機(jī)械化 自動化 適于在大批大量生產(chǎn)中應(yīng)用 輥鍛 需經(jīng)多次逐漸成形 圖 1 3 圖 1 4 給出了連桿的鍛造工藝過程 將棒料在爐中加熱至 1140 1200C 0 先在輥鍛機(jī)上通過四個型槽進(jìn)行輥鍛制坯見圖 1 3 然后在鍛壓機(jī)上進(jìn)行預(yù)鍛和終 鍛 再在壓床上沖連桿大頭孔并切除飛邊見圖 1 4 鍛好后的連桿毛坯需經(jīng)調(diào)質(zhì)處 理 使之得到細(xì)致均勻的回火索氏體組織 以改善性能 減少毛坯內(nèi)應(yīng)力 為了提 圖 1 3 1 連桿輥鍛示意圖 6 高毛坯精度 連桿的毛坯尚需進(jìn)行熱校正 連桿必須經(jīng)過外觀缺陷 內(nèi)部探傷 毛坯尺寸及質(zhì)量等的全面檢查 方能進(jìn)入 機(jī)械加工生產(chǎn)線 1 4 連桿的機(jī)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 形狀精度以及位置精度的要求 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(jī)械加工帶來了很 多困難 必須充分的重視 連桿機(jī)械加工工藝過程如下表 1 1 所示 表 1 1 連桿機(jī)械加工工藝過程 工序 工序名稱 工序內(nèi)容 工藝裝備 01 備料 鍛造 02 熱處理 調(diào)質(zhì) RC22 28 03 銑 粗銑連桿大小頭上端面 立式銑床 04 銑 粗銑連桿大小頭下端面 立式銑床 05 銑 精銑連桿大頭 70H7 孔兩端面 臥式銑床 06 線割 用線割將連桿體與連桿蓋分開 線切割機(jī) 07 銑 銑連桿體與連桿蓋的結(jié)合面 臥式銑床 7 08 銑 銑寬 60 兩側(cè)面 臥式銑床 09 銑 銑寬 64 兩側(cè)面 立式銑床 10 銑 粗銑 精銑 15 螺栓孔兩端面 臥式銑床 11 鉆 鉆 擴(kuò) 鉸 2 15H8 螺栓孔并倒角 C1 C1 5 立式鉆床 12 锪 锪連桿蓋 15 深 8 孔 立式鉆床 13 锪 锪 鉸連桿體 8H11 深 6 孔 立式鉆床 14 鉆 鉆 2 7 孔 立式鉆床 15 鉆 鉆 2 5 孔 頭部 10 角度 90 搖臂鉆床 16 鉗工 用專用螺釘 將連桿體和連桿蓋裝成連桿組 件 其扭力矩為 100 120N m 17 鏜 粗鏜 半精鏜 70H7 孔 46H7 孔 坐標(biāo)鏜床 18 鏜 精鏜大小頭孔至尺寸并倒角 坐標(biāo)鏜床 19 稱重 稱量不平衡質(zhì)量 彈簧稱 20 鉗工 按規(guī)定值去重量 21 壓銅套 小頭壓入銅套并擠壓銅套孔 22 鏜 半精鏜 精鏜小頭軸套孔 坐標(biāo)鏜床 23 質(zhì)檢 檢驗至圖紙要求 24 探傷 無損探傷及檢驗硬度 25 入庫 入庫 連桿的機(jī)械加工路線是圍繞著主要表面的加工來安排的 連桿的加工路線按連 桿的分合可分為三個階段 第一階段為連桿體和蓋切開之前的加工 第二階段為連 桿體和蓋切開后的加工 第三階段為連桿體和蓋合裝后的加工 第一階段的加工主 要是為其后續(xù)加工準(zhǔn)備精基準(zhǔn) 端面 小頭孔和大頭外側(cè)面 第二階段主要是加工 除精基準(zhǔn)以外的其它表面 包括 為合裝做準(zhǔn)備的螺栓孔和結(jié)合面的加工等 第三 階段則主要是最終保證連桿各項技術(shù)要求的加工 包括連桿合裝后大頭孔的半精加 工和大 小頭孔的精加工 如果按連桿合裝前后來分 合裝之前的工藝路線屬主要 表面的粗加工階段 合裝之后的工藝路線則為主要表面的半精加工 精加工階段 8 1 5 連桿的機(jī)械加工工藝過程分析 1 5 1 工藝過程的安排 在連桿加工中有兩個主要因素影響加工精度 1 連桿本身的剛度比較低 在外力 切削力 夾緊力 的作用下容易變形 2 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 在安排工藝進(jìn)程時 就要把各主要表面的粗 精加工工序分開 即把粗 加工安排在前 精加工安排在后面 這是由于粗加工工序的切削余量大 因此切削 力 夾緊力必然大 加工后容易產(chǎn)生變形 粗 精加工分開后 粗加工產(chǎn)生的變形 可以在精加工中修正 這樣逐步減少加工余量 切削力及內(nèi)應(yīng)力的作用 逐步修正 加工后的變形 就能最后達(dá)到零件的技術(shù)條件 各主要表面的工序安排如下 1 兩端面 粗銑 精銑 2 小頭孔 粗鏜 半精鏜 精鏜 3 大頭孔 粗鏜 半精鏜 精鏜 一些次要表面的加工 則視需要和可能安排在工藝過程的中間或后面 1 5 2 定位基準(zhǔn)的選擇 在連桿機(jī)械加工工藝過程中 大部分工序選用連桿的一個指定的端面和小頭孔 作為主要基面 并用大頭處指定一側(cè)的外表面作為另一基面 這是由于 端面的面 積大 定位比較穩(wěn)定 用小頭孔定位可直接控制大 小頭孔的中心距 這樣就使各 工序中的定位基準(zhǔn)統(tǒng)一起來 減少了定位誤差 具體的辦法是 在安裝工件時 注 意將成套編號標(biāo)記的一面不與夾具的定位元件接觸 在設(shè)計夾具時亦作相應(yīng)的考慮 在精鏜小頭孔時 也用小頭孔作為基面 這時將定位銷做成活動的稱 假銷 當(dāng)連 桿用小頭孔定位夾緊后 再從小頭孔中抽出假銷進(jìn)行加工 為了不斷改善基面的精度 基面的加工與主要表面的加工要適當(dāng)配合 即在粗 加工大 小頭孔前 先加工端面 在精鏜大 小頭孔前 先加工端面 由于用小頭孔和大頭孔外側(cè)面作基面 所以這些表面的加工安排得比較早 在 小頭孔作為定位基面前的加工工序是粗鏜 半精鏜和精鏜 這些工序?qū)τ诰M后的 孔與端面的垂直度不易保證 有時會影響到后續(xù)工序的加工精度 9 在第一道工序中 工件的各個表面都是毛坯表面 定位和夾緊的條件都較差 而加工余量和切削力都較大 如果再遇上工件本身的剛性差 則對加工精度會有很 大影響 因此 第一道工序的定位和夾緊方法的選擇 對于整個工藝過程的加工精 度常有深遠(yuǎn)的影響 連桿的加工就是如此 在連桿加工工藝路線中 在精加工主要 表面開始前 先銑兩個端面 因此 粗銑就是關(guān)鍵工序 在粗銑中工件如何定位呢 一個方法是以毛坯端面定位 在側(cè)面和端部夾緊 銑一個端面后 翻身以銑好的面 定位 銑另一個毛坯面 但是由于毛坯面不平整 連桿的剛性差 定位夾緊時工件 可能變形 銑后 端面似乎平整了 一放松 工件又恢復(fù)變形 影響后續(xù)工序的定 位精度 另一方面是以連桿的大頭外形及連桿身的對稱面定位 這種定位方法使工 件在夾緊時的變形較小 同時可以銑工件的端面 使一部分切削力互相抵消 易于 得到平面度較好的平面 同時 由于是以對稱面定位 毛坯在加工后的外形偏差也 比較小 1 5 3 確定合理的夾緊方法 既然連桿是一個剛性比較差的工件 就應(yīng)該十分注意夾緊力的大小 作用力的 方向及著力點的選擇 避免因受夾緊力的作用而產(chǎn)生變形 以影響加工精度 在加 工連桿的夾具中 可以看出設(shè)計人員注意了夾緊力的作用方向和著力點的選擇 在 銑兩端面的夾具中 夾緊力的方向與端面平行 在夾緊力的作用方向上 大頭端部 與小頭端部的剛性高 變形小 既使有一些變形 亦產(chǎn)生在平行于端面的方向上 很少或不會影響端面的平面度 夾緊力通過工件直接作用在定位元件上 可避免工 件產(chǎn)生彎曲或扭轉(zhuǎn)變形 1 5 4 連桿兩端面的加工 采用粗銑 半精銑 精銑三道工序 并將工序安排在加工大 小頭孔之前 以 便改善基面的平面度 提高孔的加工精度 1 5 5 連桿大 小頭孔的加工 連桿大 小頭孔的加工是連桿機(jī)械加工的重要工序 它的加工精度對連桿質(zhì)量 有較大的影響 小頭孔是定位基面 在用作定位基面之前 它經(jīng)過了粗鏜 半精鏜 精鏜三道 工序 鏜時以小頭孔外形定位 這樣可以保證加工后的孔與外圓的同軸度誤差較小 10 小頭孔在粗鏜 半精鏜 精鏜后 達(dá)到 IT7 級公差等級 然后壓入襯套 再以 襯套內(nèi)孔定位粗鏜 半精鏜 精鏜大頭孔 由于襯套的內(nèi)孔與外圓存在同軸度誤差 這種定位方法有可能使精鏜后的襯套孔與大頭孔的中心距超差 大頭孔經(jīng)過粗鏜 半精鏜 精鏜達(dá)到 IT7 級公差等級 表面粗糙度 Ra 為 1 6 m 1 5 6 連桿 2 15 螺栓孔的加工 連桿的螺栓孔經(jīng)過鉆 擴(kuò) 鉸工序 加工時以大頭端面 小頭孔及大頭一側(cè)面 定位 為了使兩螺栓孔在兩個互相垂直方向平行度保持在公差范圍內(nèi) 在擴(kuò)和鉸兩個 工步中用上下雙導(dǎo)向套導(dǎo)向 從而達(dá)到所需要的技術(shù)要求 粗銑螺栓孔端面采用工件翻身的方法 這樣銑夾具沒有活動部分 能保證承受 較大的銑削力 精銑時 為了保證螺栓孔的兩個端面與連桿大頭端面垂直 使用兩 工位夾具 連桿在夾具的工位上銑完一個螺栓孔的兩端面后 夾具上的定位板帶著 工件旋轉(zhuǎn) 1800 銑另一個螺栓孔的兩端面 這樣 螺栓孔兩端面與大頭孔端面的垂 直度就由夾具保證 1 6 確定各工序的加工余量 計算工序尺寸及公差 用查表法確定機(jī)械加工余量 根據(jù) 機(jī)械制造工藝設(shè)計簡明手冊 表 2 2 25 已知工件重 2 85 0 085 范圍內(nèi) 1 連桿大頭兩端面的加工余量 查 機(jī)械制造工藝設(shè)計簡明手冊 表 2 2 25 得鍛件的單邊加工余量 Z 2 2mm 鍛件尺寸公差為 CT7 級 表面粗糙度 Ra 為 3 2 加工余量為 MA E 級 根據(jù) 機(jī)械 制造工藝設(shè)計簡明手冊 表 1 4 8 兩步銑削即粗銑 精銑方可滿足其精度要求 粗銑 單邊余量 Z 2 0mm 精銑 單邊余量 Z 0 2mm 2 連桿小頭兩端面的加工余量 查 機(jī)械制造工藝設(shè)計簡明手冊 表 2 2 25 得鍛件的單邊加工余量 Z 2 0mm 11 鍛件尺寸公差為 CT9 級 表面粗糙度 Ra 為 12 5 加工余量為 MA E 級 根據(jù) 機(jī)械 制造工藝設(shè)計簡明手冊 表 1 4 8 一步銑削即可滿足其精度要求 3 連桿大頭 70H7 孔的加工余量 查 機(jī)械制造工藝設(shè)計簡明手冊 表 2 2 25 得鍛件的單邊加工余量 Z 2 0mm 鍛件尺寸公差為 CT7 級 表面粗糙度 Ra 為 1 6 加工余量為 MA E 級 根據(jù) 機(jī)械 制造工藝設(shè)計簡明手冊 表 1 4 8 三步鏜削即粗鏜 半精鏜 精鏜方可滿足 其精度要求 4 連桿小頭 46H7 孔的加工余量 查 機(jī)械制造工藝設(shè)計簡明手冊 表 2 2 25 得鍛件的單邊加工余量 Z 2 0mm 鍛件尺寸公差為 CT7 級 表面粗糙度 Ra 為 1 6 加工余量為 MA E 級 根據(jù) 機(jī)械 制造工藝設(shè)計簡明手冊 表 1 4 7 三步鏜削即粗鏜 半精鏜 精鏜方可滿足 其精度要求 粗鏜 單邊余量 Z 1 5mm 半精鏜 單邊余量 Z 0 4mm 精鏜 單邊余量 Z 0 1mm 5 2 15 螺栓孔兩端面的加工余量 查 機(jī)械制造工藝設(shè)計簡明手冊 表 2 2 25 得鍛件的單邊加工余量 Z 2 2mm 鍛件尺寸公差為 CT7 級 表面粗糙度 Ra 為 3 2 加工余量為 MA E 級 根據(jù) 機(jī)械 制造工藝設(shè)計簡明手冊 表 1 4 8 二步銑削即粗銑 精銑方可滿足其精度要求 粗銑 單邊余量 Z 2 0mm 精銑 單邊余量 Z 0 2mm 6 2 15 螺栓孔兩端面的加工余量 因孔的尺寸比較小 故采用實心鍛造 孔的表面粗糙度分別為 Ra6 3 Ra3 2 根據(jù) 機(jī)械制造工藝設(shè)計簡明手冊 表 1 4 7 三步加工即鉆 擴(kuò) 鉸方可滿 足其精度要求 鉆孔 14 擴(kuò)孔 14 8 12 鉸孔 15H8 7 寬 60 兩側(cè)面的加工余量 查 機(jī)械制造工藝設(shè)計簡明手冊 表 2 2 25 得鍛件的單邊加工余量 Z 2 0mm 鍛件尺寸公差為 CT9 級 表面粗糙度 Ra 為 12 5 加工余量為 MA E 級 根據(jù) 機(jī)械 制造工藝設(shè)計簡明手冊 表 1 4 8 一步銑削即可滿足其精度要求 8 寬 64 兩側(cè)面的加工余量 查 機(jī)械制造工藝設(shè)計簡明手冊 表 2 2 25 得鍛件的單邊加工余量 Z 2 0mm 鍛件尺寸公差為 CT9 級 表面粗糙度 Ra 為 12 5 加工余量為 MA E 級 根據(jù) 機(jī)械 制造工藝設(shè)計簡明手冊 表 1 4 8 一步銑削即可滿足其精度要求 9 2 7 孔的加工余量 因孔的尺寸比較小 故采用實心鍛造 孔的表面粗糙度沒有特別要求 一步鉆 削即可滿足其精度要求 10 2 5 孔 頭部 10 角度 90 的加工余量0 因孔的尺寸比較小 故采用實心鍛造 孔的表面粗糙度沒有特別要求 一步鉆 削即可滿足其精度要求 11 其他不加工表面 鍛造即可滿足其精度要求 1 7 工時定額的計算 1 7 1 粗銑連桿大小頭上端面 選用 X52K 立式銑床 根據(jù) 機(jī)械制造工藝設(shè)計手冊 表 2 4 81 選取數(shù)據(jù) 銑刀直徑 D 100 mm 切削速度 Vf 200 m min 切削寬度 a e 85 mm 銑刀齒數(shù) Z 6 切削深度 ap 2 0 mm 則主軸轉(zhuǎn)速 n 1000v D 637 r min 根據(jù)表 3 1 31 按機(jī)床選取 n 600 min 則實際切削速度 V Dn 1000 188 4 m min 銑削工時為 按表 2 5 10 L 1 0 mm L1 1 5 37 2mm L2 3 mm eead 13 基本時間 tj L fm z 1 0 37 2 3 2 600 0 18 6 0 064min 7 68s 按表 2 5 46 輔助時間 ta 0 4 7 68 3 1s 1 7 2 粗銑連桿大小頭下端面 選用 X52K 立式銑床 根據(jù) 機(jī)械制造工藝設(shè)計手冊 表 2 4 81 選取數(shù)據(jù) 銑刀直徑 D 100 mm 切削速度 Vf 200 m min 切削寬度 a e 85mm 銑刀齒數(shù) Z 6 切削深度 ap 2 0 mm 則主軸轉(zhuǎn)速 n 1000v D 637 r min 根據(jù)表 3 1 31 按機(jī)床選取 n 600 min 則實際切削速度 V Dn 1000 188 4 m min 銑削工時為 按表 2 5 10 L 1 0 mm L1 1 5 37 2mm L2 3 mm eead 基本時間 tj L fm z 1 0 37 2 3 2 600 0 18 6 0 064min 7 68s 按表 2 5 46 輔助時間 ta 0 4 7 68 3 10s 1 7 3 精銑連桿大頭 70H7 孔兩端面 選用 X52K 立式銑床 根據(jù) 機(jī)械制造工藝設(shè)計手冊 表 2 4 81 選取數(shù)據(jù) 銑刀直徑 D 100 mm 切削速度 Vf 200 m min 切削寬度 ae 85 mm 銑刀齒數(shù) Z 6 切削深度 ap 0 4 mm 則主軸轉(zhuǎn)速 n 1000v D 637 r min 根據(jù)表 3 1 31 按機(jī)床選取 n 600 min 則實際切削速度 V Dn 1000 188 4 m min 銑削工時為 按表 2 5 10 L 0 2 mm L1 1 5 37 2mm L2 0 mm eead 基本時間 tj L fm z 0 2 37 2 0 600 0 18 6 0 058 min 3 46s 按表 2 5 46 輔助時間 ta 0 4 3 46s 1 39s 1 7 4 銑結(jié)合面 選用銑床 X62W 14 根據(jù) 機(jī)械制造工藝設(shè)計手冊 表 2 4 77 88 選取數(shù)據(jù) 銑刀直徑 D 100 mm 切削速度 V 200m min 銑刀齒數(shù) Z 24 切削深度 ap 2 0 mm af 0 35mm r 則主軸轉(zhuǎn)速 n 1000v D 637 r min 根據(jù)表 3 1 74 按機(jī)床選取 n 600 r min 則實際切削速度 V Dn 1000 18 8m min 銑削工時為 按表 2 5 10 L 112 mm L1 1 5 50 5mm L2 2 0 mm eead 基本時間 tj L fmz 112 50 5 2 0 600 0 35 0 783min 47s 按表 2 5 46 輔助時間 ta 0 4 47s 18 8s 1 7 5 銑連桿蓋寬 60 兩側(cè)面 選用銑床 X62W 根據(jù) 機(jī)械制造工藝設(shè)計手冊 表 2 4 77 88 選取數(shù)據(jù) 銑刀直徑 D 100 mm 切削速度 V 200m min 銑刀齒數(shù) Z 24 切削深度 ap 2 0 mm af 0 35mm r 則主軸轉(zhuǎn)速 n 1000v D 637 r min 根據(jù)表 3 1 74 按機(jī)床選取 n 600 r min 則實際切削速度 V Dn 1000 18 8m min 銑削工時為 按表 2 5 10 L 40 mm L1 1 5 50 5mm L2 2 0 mm eead 基本時間 tj L fmz 40 50 5 2 0 600 0 35 0 440 min 26 43s 按表 2 5 46 輔助時間 ta 0 4 26 43s 10 57s 1 7 6 銑連桿體寬 64 兩側(cè)面 選用銑床 X52K 根據(jù) 機(jī)械制造工藝設(shè)計手冊 表 2 4 77 88 選取數(shù)據(jù) 銑刀直徑 D 20 mm 切削速度 V 50m min 銑刀齒數(shù) Z 4 切削深度 ap 2 0 mm af 0 35mm r 則主軸轉(zhuǎn)速 n 1000v D 796r min 15 根據(jù)表 3 1 74 按機(jī)床選取 n 800 r min 則實際切削速度 V Dn 1000 50 2m min 銑削工時為 按表 2 5 10 L 30 mm L1 1 5 29 8mm L2 2 0 mm eead 基本時間 tj L fmz 30 29 8 2 0 2 800 0 35 0 441 min 26 49s 按表 2 5 46 輔助時間 ta 0 4 26 49s 10 59s 1 7 7 粗銑 精銑 2 15 螺栓孔兩端面 1 粗銑 2 15 螺栓孔兩端面 選用銑床 X62W 根據(jù) 機(jī)械制造工藝設(shè)計手冊 表 2 4 77 88 選取數(shù)據(jù) 銑刀直徑 D 200 mm 切削速度 V 500m min 銑刀齒數(shù) Z 24 切削深度 ap 2 0 mm af 0 35mm r 則主軸轉(zhuǎn)速 n 1000v D 796 r min 根據(jù)表 3 1 74 按機(jī)床選取 n 800 r min 則實際切削速度 V Dn 1000 502 4m min 銑削工時為 按表 2 5 10 L 40 mm L1 1 5 81 5mm L2 2 0 mm eead 基本時間 tj L fmz 40 81 5 2 0 2 800 0 35 0 882 min 52 93s 按表 2 5 46 輔助時間 ta 0 4 52 93s 21 17s 2 精銑 2 15 螺栓孔兩端面 選用銑床 X62W 根據(jù) 機(jī)械制造工藝設(shè)計手冊 表 2 4 77 88 選取數(shù)據(jù) 銑刀直徑 D 200 mm 切削速度 V 500m min 銑刀齒數(shù) Z 24 切削深度 ap 0 2 mm af 0 35mm r 則主軸轉(zhuǎn)速 n 1000v D 796 r min 根據(jù)表 3 1 74 按機(jī)床選取 n 800 r min 則實際切削速度 V Dn 1000 502 4m min 銑削工時為 按表 2 5 10 16 L 40 mm L1 1 5 81 5mm L2 0 2mm eead 基本時間 tj L fmz 40 81 5 0 2 2 800 0 35 0 869 min 52 16s 按表 2 5 46 輔助時間 ta 0 4 52 16s 20 86s 1 7 8 鉆 擴(kuò) 鉸 2 15H8 螺栓孔并倒角 C1 C1 5 1 鉆 2 15H8 螺栓底孔 14 選用立式鉆床 Z525 根據(jù) 機(jī)械制造工藝設(shè)計手冊 表 2 4 38 41 選取數(shù)據(jù) 切削速度 V 35 m min 切削深度 ap 85mm 進(jìn)給量 f 0 25 mm r 鉆頭直徑 D 14 mm 則主軸轉(zhuǎn)速 n 1000v D 796 r min 根據(jù)表 3 1 30 按機(jī)床選取 n 800 r min 則實際切削速度 V Dn 1000 35 2 m min 鉆削工時為 按表 2 5 7 L 85 mm L1 7 mm L2 5 mm 基本時間 tj L fn 85 7 5 2 0 25 800 0 97 min 58 2s 按表 2 5 46 輔助時間 ta 0 4 58 2s 23 28s 2 擴(kuò)螺栓孔 14 至 14 8 選用立式鉆床 Z525 根據(jù) 機(jī)械制造工藝設(shè)計手冊 表 2 4 53 選取數(shù)據(jù) 擴(kuò)刀直徑 D 14 8 mm 切削速度 V 35 m min 切削深度 ap 0 4 mm 進(jìn)給量 f 0 15 mm r 則主軸轉(zhuǎn)速 n 1000v D 753r min 根據(jù)表 3 1 30 按機(jī)床選取 n 800 r min 則實際切削速度 V Dn 1000 37 2m min 擴(kuò)削工時為 按表 2 5 7 L 85 mm L1 0 4 mm L2 5 mm 基本時間 tj L fn 85 0 4 5 2 0 15 800 1 507 min 90 4s 按表 2 5 46 輔助時間 ta 0 4 90 4s 36 16s 17 3 鉸螺栓孔 14 8 至 15H7 根據(jù) 機(jī)械制造工藝設(shè)計手冊 表 2 4 81 選取數(shù)據(jù) 鉸刀直徑 D 15 mm 切削速度 V 35 m min 切削深度 ap 0 10 mm 進(jìn)給量 f 0 15mm r 則主軸轉(zhuǎn)速 n 1000v D 743 r min 根據(jù)表 3 1 31 按機(jī)床選取 n 800 r min 則實際切削速度 V Dn 1000 37 7m min 鉸削工時為 按表 2 5 7 L 85 mm L1 0 1 mm L2 5 mm 基本時間 tj L fn 85 0 1 5 2 0 15 800 1 502min 90 1s 按表 2 5 46 輔助時間 ta 0 4 90 1s 36 04s 4 倒角 C1 5 倒角 C1 5 1 7 9 锪連桿蓋 15 深 8 孔 加工條件 加工材料 45 鋼 鍛件 工藝要求 孔徑 d 15mm 深 8 盲孔 精度 H12 H13 用乳化液冷卻 機(jī)床 選用 Z525 鉆床和專用夾具 選擇鉆頭 選擇高速鋼锪刀 如圖 3 所示 其直徑 d 15mm 選擇切削用量 1 選擇進(jìn)給量 f 按加工要求決定進(jìn)給量 根據(jù) 切削用量手冊 表 2 7 當(dāng)鍛鐵硬度 200H 有 rmf 39 0 2 計算切削速度 根據(jù) 切削用量手冊 表 2 15 當(dāng)鑄鐵硬度 200 220HBS 時 b 0 4 fmr 時 0d 18 incv 18 切削速度的修正系數(shù)為 0 1 TvK 8Mv0 75SvK 0 1tv 故 vck 18 0 75 min 35 inm 0 vnd r 154 3 286 6r mm 根據(jù) Z525 型鉆床技術(shù)資料 見 簡明手冊 表 4 2 12 可選擇 n 275r mm 13 06 mincv 計算基本工時 根據(jù)公式 nf Ltm 式中 l 8mm 入切量及超切量由 切削用量手冊 表 2 29 查出 yl 計算得 6y L 8 6 mm 14mm 故有 t 0 127min 7 64smin4 02751 按表 2 5 46 輔助時間 ta 0 4 7 64s 3 06s 1 7 10 锪 鉸連桿體 8H11 深 6 孔 1 锪連桿體孔 6 8 深 6 加工條件 加工材料 45 鋼 鍛件 工藝要求 孔徑 d 6 8mm 深 6 盲孔 精度 H12 H13 用乳化液冷卻 機(jī)床 選用 Z525 鉆床和專用夾具 選擇鉆頭 選擇高速鋼锪刀 如圖 3 所示 其直徑 d 6 8mm 19 選擇切削用量 1 選擇進(jìn)給量 f 按加工要求決定進(jìn)給量 根據(jù) 切削用量手冊 表 2 7 當(dāng)鍛鐵硬度 200H 有 rmf 39 0 2 計算切削速度 根據(jù) 切削用量手冊 表 2 15 當(dāng)鑄鐵硬度 200 220HBS 時 b 0 4 fmr 時 0d 18 incv 切削速度的修正系數(shù)為 0 1 TvK 8Mv0 75SvK 1tv 故 vck 18 0 75 min 35 inm 0 vnd r 8 61435 632 2r mm 根據(jù) Z525 型鉆床技術(shù)資料 見 簡明手冊 表 4 2 12 可選擇 n 600r mm 13 06 mincv 計算基本工時 根據(jù)公式 nf Ltm 式中 l 6mm 入切量及超切量由 切削用量手冊 表 2 29 查出 yl 計算得 6y L 6 6 mm 12mm 故有 t 0 5min 30smin4 0612 按表 2 5 46 輔助時間 ta 0 4 30s 12s 20 2 鉸連桿體 8H11 深 6 孔 根據(jù) 機(jī)械制造工藝設(shè)計手冊 表 2 4 81 選取數(shù)據(jù) 鉸刀直徑 D 8 mm 切削速度 V 20 m min 切削深度 ap 0 10 mm 進(jìn)給量 f 0 15mm r 則主軸轉(zhuǎn)速 n 1000v D 796 r min 根據(jù)表 3 1 31 按機(jī)床選取 n 800 r min 則實際切削速度 V Dn 1000 20 1m min 鉸削工時為 按表 2 5 7 L 6 mm L1 0 1 mm L2 0 mm 基本時間 tj L fn 6 0 1 0 1 0 15 800 0 051min 3 05s 按表 2 5 46 輔助時間 ta 0 4 3 05s 1 22s 1 7 11 鉆 2 7 孔 選用搖臂鉆床 Z3025 根據(jù) 機(jī)械制造工藝設(shè)計手冊 表 2 4 38 41 選取數(shù)據(jù) 切削速度 V 20 m min 切削深度 ap 15mm 進(jìn)給量 f 0 25 mm r 鉆頭直徑 D 7mm 則主軸轉(zhuǎn)速 n 1000v D 910 r min 根據(jù)表 3 1 30 按機(jī)床選取 n 1000 r min 則實際切削速度 V Dn 1000 22 0 m min 鉆削工時為 按表 2 5 7 L 15 mm L1 3 5 mm L2 3 mm 基本時間 tj L fn 15 3 5 3 2 0 25 1000 0 172min 10 32s 按表 2 5 46 輔助時間 ta 0 4 10 32s 4 13s 1 7 12 鉆 2 5 孔 頭部 10 角度 90 選用搖臂鉆床 Z3025 根據(jù) 機(jī)械制造工藝設(shè)計手冊 表 2 4 38 41 選取數(shù)據(jù) 切削速度 V 15 m min 切削深度 ap 11mm 進(jìn)給量 f 0 25 mm r 鉆頭直徑 D 5mm 21 則主軸轉(zhuǎn)速 n 1000v D 955r min 根據(jù)表 3 1 30 按機(jī)床選取 n 1000 r min 則實際切削速度 V Dn 1000 15 7 m min 鉆削工時為 按表 2 5 7 L 11 mm L1 2 5 mm L2 3 mm 基本時間 tj L fn 11 2 5 3 2 0 25 1000 0 132min 7 92s 按表 2 5 46 輔助時間 ta 0 4 7 92s 3 17s 1 7 13 粗鏜 半精鏜 70H7 孔 46H7 孔 1 粗鏜 66 孔至 69 選用坐標(biāo)鏜床 根據(jù) 機(jī)械制造工藝設(shè)計手冊 表 2 4 66 選取數(shù)據(jù) 鏜刀直徑 D 69mm 切削速度 V 12 m min 進(jìn)給量 f 0 2 mm r 切削深度 ap 1 5 mm 根據(jù)表 3 1 39 按機(jī)床選取 n 1000 r min 鏜削工時為 按表 2 5 3 L 40 mm L1 1 5 mm L2 5 mm 基本時間 tj Li fn 40 1 5 5 0 2 1000 0 233 min 13 95s 按表 2 5 46 輔助時間 ta 0 4 13 95s 5 58s 2 半精鏜 69 孔至 69 8 選用坐標(biāo)鏜床 根據(jù) 機(jī)械制造工藝設(shè)計手冊 表 2 4 66 選取數(shù)據(jù) 鏜刀直徑 D 69 8mm 切削速度 V 12 m min 進(jìn)給量 f 0 2 mm r 切削深度 ap 0 4 mm 根據(jù)表 3 1 39 按機(jī)床選取 n 1000 r min 鏜削工時為 按表 2 5 3 L 40 mm L1 0 4 mm L2 5 mm 基本時間 tj Li fn 40 0 4 5 0 20 1000 0 227 min 13 62s 按表 2 5 46 輔助時間 ta 0 4 13 62s 5 45s 22 3 粗鏜 42 孔至 45 選用坐標(biāo)鏜床 根據(jù) 機(jī)械制造工藝設(shè)計手冊 表 2 4 66 選取數(shù)據(jù) 鏜刀直徑 D 45mm 切削速度 V 12 m min 進(jìn)給量 f 0 2 mm r 切削深度 ap 1 5 mm 根據(jù)表 3 1 39 按機(jī)床選取 n 1000 r min 鏜削工時為 按表 2 5 3 L 40 mm L1 1 5 mm L2 5 mm 基本時間 tj Li fn 40 1 5 5 0 2 1000 0 233 min 13 95s 按表 2 5 46 輔助時間 ta 0 4 13 95s 5 58s 4 半精鏜 45 孔至 45 8 選用坐標(biāo)鏜床 根據(jù) 機(jī)械制造工藝設(shè)計手冊 表 2 4 66 選取數(shù)據(jù) 鏜刀直徑 D 45 8mm 切削速度 V 12 m min 進(jìn)給量 f 0 2 mm r 切削深度 ap 0 4 mm 根據(jù)表 3 1 39 按機(jī)床選取 n 1000 r min 鏜削工時為 按表 2 5 3 L 40 mm L1 0 4 mm L2 5 mm 基本時間 tj Li fn 40 0 4 5 0 20 1000 0 227 min 13 62s 按表 2 5 46 輔助時間 ta 0 4 13 62s 5 45s 1 7 14 精鏜 70H7 孔 46H7 孔 1 精鏜 69 8 孔至 70H7 選用坐標(biāo)鏜床 根據(jù) 機(jī)械制造工藝設(shè)計手冊 表 2 4 66 選取數(shù)據(jù) 鏜刀直徑 D 70mm 切削速度 V 20m min 進(jìn)給量 f 0 1 mm r 切削深度 ap 0 1 mm 根據(jù)表 3 1 39 按機(jī)床選取 n 1000 r min 23 鏜削工時為 按表 2 5 3 L 40 mm L1 0 1 mm L2 5 mm 基本時間 tj Li fn 40 0 1 5 0 10 1000 0 451 min 27 06s 按表 2 5 46 輔助時間 ta 0 4 27 06s 10 82s 2 精鏜 45 8 孔至 46H7 選用坐標(biāo)鏜床 根據(jù) 機(jī)械制造工藝設(shè)計手冊 表 2 4 66 選取數(shù)據(jù) 鏜刀直徑 D 46mm 切削速度 V 20m min 進(jìn)給量 f 0 1 mm r 切削深度 ap 0 1 mm 根據(jù)表 3 1 39 按機(jī)床選取 n 1000 r min 鏜削工時為 按表 2 5 3 L 40 mm L1 0 1 mm L2 5 mm 基本時間 tj Li fn 40 0 1 5 0 10 1000 0 451 min 27 06s 按表 2 5 46 輔助時間 ta 0 4 27 06s 10 82s 3 倒角 C1 1 7 15 半精鏜 精鏜 40H7 銅套孔 1 半精鏜 39 5 孔至 39 8H7 選用坐標(biāo)鏜床 根據(jù) 機(jī)械制造工藝設(shè)計手冊 表 2 4 66 選取數(shù)據(jù) 鏜刀直徑 D 39 8mm 切削速度 V 12m min 進(jìn)給量 f 0 1 mm r 切削深度 ap 0 1 mm 根據(jù)表 3 1 39 按機(jī)床選取 n 1000 r min 鏜削工時為 按表 2 5 3 L 40 mm L1 0 15 mm L2 5 mm 基本時間 tj Li fn 40 0 15 5 0 10 1000 0 452 min 27 09s 按表 2 5 46 輔助時間 ta 0 4 27 09s 10 84s 2 精鏜 39 8 孔至 40H7 選用坐標(biāo)鏜床 24 根據(jù) 機(jī)械制造工藝設(shè)計手冊 表 2 4 66 選取數(shù)據(jù) 鏜刀直徑 D 40mm 切削速度 V 12m min 進(jìn)給量 f 0 1 mm r 切削深度 ap 0 1 mm 根據(jù)表 3 1 39 按機(jī)床選取 n 1000 r min 鏜削工時為 按表 2 5 3 L 40 mm L1 0 1 mm L2 5 mm 基本時間 tj Li fn 40 0 1 5 0 10 1000 0 451 min 27 06s 按表 2 5 46 輔助時間 ta 0 4 27 06s 10 82s 1 8 連桿的檢驗 連桿在機(jī)械加工中要進(jìn)行中間檢驗 加工完畢后要進(jìn)行最終檢驗 檢驗項目按 圖紙上的技術(shù)要求進(jìn)行 1 8 1 觀察外表缺陷及目測表面粗糙度 1 8 2 連桿大頭孔圓柱度的檢驗 用量缸表 在大頭孔內(nèi)分三個斷面測量其內(nèi)徑 每個斷面測量兩個方向 三個 斷面測量的最大值與最小值之差的一半即圓柱度 1 8 3 連桿體 連桿上蓋對大頭孔中心線的對稱度的檢驗 采用圖 1 6 所示專用檢具 用一平尺安裝上百分表 用結(jié)合面為定位基準(zhǔn) 分別測量連桿體 連桿上蓋兩個半圓的半徑值 其差為對稱度誤差 1 8 4 連桿大小頭孔平行度的檢驗 如圖 1 7 所示 將連桿大小頭孔穿入專用心軸 在平臺上用等高 V 形鐵支撐 25 連桿大頭孔心軸 測量小頭孔心軸在最高位置時兩端面的差值 其差值的一半即為 平行度 1 8 5 連桿螺釘孔與其兩端面垂直度的檢驗 制做專用垂直度檢驗心軸 其檢測心軸直徑公差 分三個尺寸段制做 配以不同公 差的螺釘 檢查其接觸面積 一般在 90 以上為合格 或配用塞尺檢測 塞尺厚度 的一半為垂直度公差值 圖 1 7 大小頭孔平行度的檢驗圖 26 2 夾具設(shè)計 由連桿工作圖可知 工件材料為 45 鋼 屬于中大批量生產(chǎn) 根據(jù)設(shè)計任務(wù)的要 求 需設(shè)計一套精銑連桿大頭 70H7 孔兩端面的夾具 刀具為硬質(zhì)合金三面刃銑刀 2 1 問題的指出 本夾具主要作來銑 70H7 孔兩端面的夾具 70H7 孔兩端面的夾具與大頭孔 軸心線有垂直度度要求 在設(shè)計夾具時應(yīng)該考慮在內(nèi) 2 2 定位基準(zhǔn)的選擇 擬定加工路線的第一步是選擇定位基準(zhǔn) 定位基準(zhǔn)的選擇必須合理 否則將直 接影響所制定的零件加工工藝規(guī)程和最終加工出的零件質(zhì)量 基準(zhǔn)選擇不當(dāng)往往會 增加工序或使工藝路線不合理 或是使夾具設(shè)計更加困難甚至達(dá)不到零件的加工精 度 特別是位置精度 要求 因此我們應(yīng)該根據(jù)零件圖的技術(shù)要求 從保證零件的 加工精度要求出發(fā) 合理選擇定位基準(zhǔn) 此零件圖沒有較高的技術(shù)要求 也沒有較 高的平行度和對稱度要求 所以我們應(yīng)考慮如何提高勞動效率 降低勞動強(qiáng)度 提 高加工精度 由零件圖可知 在精銑連桿大頭 70H7 孔兩端面之前 連桿的大小頭 孔及小頭孔的兩側(cè)都已加工 且表面粗糙度要求較高 為了使定位誤差盡量減小 按基準(zhǔn)重合原則選半精加工之后的 46H7 小頭孔與其端面為定位主基準(zhǔn) 螺栓孔端面 為定位輔助基準(zhǔn) 同時為了提高加工效率 縮短輔助時間 決定用采用開口墊圈 螺母 心軸等組成 的螺旋夾緊機(jī)構(gòu) 為了防止工件大頭在裝夾與銑削時偏位 在大頭端采用鉸鏈壓板 輔助夾緊工件 2 3 切削力和夾緊力的計算 1 刀具 采用三面刃銑刀 機(jī)床 x62W 型萬能銑床 由 3 所列公式 得 FV zwqueyXpFndafC0 27 查表 9 4 8 得其中 修正系數(shù) 0 1 vk 30 FC83 FqFX z 24 65 y uPa0 Fw 代入上式 可得 F 889 4N 因在計算切削力時 須把安全系數(shù)考慮在內(nèi) 安全系數(shù) K 4321K 其中 為基本安全系數(shù) 1 5 為加工性質(zhì)系數(shù) 1 12 為刀具鈍化系數(shù) 1 13K 為斷續(xù)切削系數(shù) 1 14 所以 NF7 15 2 夾緊力的計算 選用夾緊螺釘夾緊機(jī) 由 FKf 21 其中 f 為夾緊面上的摩擦系數(shù) 取 25 01 f F G G 為工件自重zP NfFN4 35121 夾緊螺釘 公稱直徑 d 20mm 材料 45 鋼 性能級數(shù)為 6 8 級 MPaB106 MPaBs4801 螺釘疲勞極限 B9263 2 1 極限應(yīng)力幅 akma7 51li 28 許用應(yīng)力幅 MPaSa3 17lim 螺釘?shù)膹?qiáng)度校核 螺釘?shù)脑S用切應(yīng)力為 s s 3 5 4 取 s 4 得 Pa120 滿足要求 8 24cHdF MPaNc153 2 經(jīng)校核 滿足強(qiáng)度要求 夾具安全可靠 2 4 定位誤差分析 定位元件尺寸及公差的確定 本夾具的主要定位元件為一心軸 結(jié)構(gòu)簡單 但不便于更換 該心軸尺寸與公 差規(guī)定為與本零件在工作時與其相配孔的尺寸公差相同 即為 46k5 對于連桿大小頭孔中心距 275 1 的要求 以 46k5 的中心線為定位基準(zhǔn) 雖屬 基準(zhǔn)重合 無基準(zhǔn)不重合誤差 但由于定位面與定位間存在間隙 造成的基 準(zhǔn)位置誤差即為定位誤差 其值為 Dw D d min 0 033 0 012 0 0 045 mm Dw 剖分面的定位誤差 D 工件孔的直徑公差 d 定位銷的直徑公差 min 孔和銷的最小保證間隙 此項中心距加工允差為 0 2mm 因此工件在加工過程中能夠保證加工精度要求 29 2 5 定位鍵與對刀裝置設(shè)計 定位鍵安裝在夾具底面的縱向槽中 一般使用兩個 其距離盡可能布置的遠(yuǎn)些 通過定位鍵與銑床工作臺 T 形槽的配合 使夾具上定位元件的工作表面對于工作臺 的送進(jìn)方向具有正確的位置 根據(jù) GB2207 80 定位鍵結(jié)構(gòu)如圖 2 5 1 所示 o 圖 2 5 1 夾具體槽形與螺釘圖 根據(jù) T 形槽的寬度 a 16mm 定向鍵的結(jié)構(gòu)尺寸如下 表 2 4 1 定向鍵數(shù)據(jù)表 夾具體槽形尺寸 B 2B2h 公稱 尺寸 允差 d 允差 4 L H h D 1 公稱尺寸 允差 D 16 0 011 0 027 25 10 4 12 4 5 16 0 018 5 對刀裝置由對刀塊和塞尺組成 用來確定刀具與夾具的相對位置 由于本道工序是用來加工的為 70H7 孔兩端面 所以選用特制對刀塊 特制對 刀塊的結(jié)構(gòu)和尺寸如圖 3 4 2 所示 30 圖 3 4 2 特制對刀塊 塞尺選用平塞尺 其結(jié)構(gòu)如下 3 4 3 圖所示 標(biāo) 記 四 周 倒 圓 圖 3 4 3 平塞尺圖 塞尺尺寸為 表 2 4 2 平塞尺尺寸表 公稱尺寸 H 允差 d C 31 2 0 006 0 25 2 6 夾具工作原理 所設(shè)計銑 70H7 孔兩端面裝配圖如圖 2 6 1 所示 夾具體如圖 2 6 2 所示 工件以 46H7 孔端面 46H7 孔及 R13 圓弧面為定位基準(zhǔn) 其中 46H7 孔端面為第一 定位基準(zhǔn) 與心軸 17 的 70 端面配合限制三個自由度 46H7 孔為第二定位基準(zhǔn) 與心軸 17 的 46 外圓面配合限制兩個自由度 R13 圓弧面為第三定位基準(zhǔn) 與支 承板 3 配合限制一個自由度 屬于完全定位 特制對刀塊 1 用于引導(dǎo)鍵槽銑刀 開 口墊圈 16 和螺母用于夾緊工件 當(dāng)銑完 70H7 孔兩端面后 松開螺母 取下開口 墊圈 16 盡而取出工件 同理 放好要加工的工件 再放上開口墊圈 16 擰緊螺母 即可夾緊工件 圖 2 6 1 裝配圖 32 圖 2 6 2 夾具體 33 結(jié) 論 通過對連桿的機(jī)械加工工藝及對粗加工大頭孔夾具和銑結(jié)合面夾具的設(shè)計 使 我學(xué)到了許多有關(guān)機(jī)械加工的知識 主要歸納為以下兩個方面 第一方面 連桿件外形較復(fù)雜 而剛性較差 且其技術(shù)要求很高 所以適當(dāng)?shù)?選擇機(jī)械加工中的定位基準(zhǔn) 是能否保證連桿技術(shù)要求的重要問題之一 在連桿的實 際加工過程中 選用連桿的大小頭端面及小頭孔作為主要定位基面 同時選用大頭 孔兩側(cè)面作為一般定位基準(zhǔn) 為保證小頭孔尺寸精度和形狀精度 可采用自為基準(zhǔn) 的加工原則 保證大小頭孔的中心距精度要求 可采用互為基準(zhǔn)原則加工 對于加工主要表面 按照 先基準(zhǔn)后一般 的加工原則 連桿的主要加工表面 為大小頭孔和兩端面 較重要的加工表面為連桿大小頭孔及螺栓孔定位面 次要的 加工表面為軸瓦鎖口槽 油孔 大頭兩側(cè)面及連桿螺栓孔側(cè)面等 第二方面 主要是關(guān)于夾具的設(shè)計方法及其步驟 1 定位方案的設(shè)計 主要確定工件的定位基準(zhǔn)及定位基面 工件的六點定 位原則 定位元件的選用等 2 導(dǎo)向及對刀裝置的設(shè)計 由于本設(shè)計主要設(shè)計的是擴(kuò)大頭孔夾具和銑結(jié) 合面夾具 所以主要考慮的是選用鉆套的類型及排屑問題 以及對刀塊的類型 從 而確定鉆套和對刀塊的位置尺寸及公差 3 夾緊裝置的設(shè)計 針對連桿的加工特點及加工的批量 對連桿的夾緊裝 置應(yīng)滿足裝卸工件方便 迅速的特點 所以一般都采用自動夾緊裝置 4 夾具體設(shè)計 連桿的結(jié)構(gòu)特點是比較小 設(shè)計時應(yīng)注意夾具體結(jié)構(gòu)尺寸 的大小 夾具體的作用是將定位及夾具裝置連接成一體 并能正確安裝在機(jī)床上 加工時能承受一部分切削力 所以夾具體的材料一般采用鑄鐵 5 定位精度和定位誤差的計算 對用于粗加工的夾具 都應(yīng)該進(jìn)行定位誤 差和穩(wěn)定性的計算 以及設(shè)計的夾具能否滿足零件加工的各項尺寸要求 6 繪制夾具裝備圖及夾具零件圖 34 致 謝 這次畢業(yè)設(shè)計使我收益不小 為我今后的學(xué)習(xí)和工作打下了