汽車連桿的機(jī)械加工畢業(yè)論文

1、<p><b>　　摘 要</b></p><p>　　連桿是柴油機(jī)的主要傳動件之一，本文主要論述了連桿的加工工藝及其夾具設(shè)計(jì)。連桿的尺寸精度、形狀精度以及位置精度的要求都很高，而連桿的剛性比較差，容易產(chǎn)生變形，因此在安排工藝過程時，就需要把各主要表面的粗精加工工序分開。逐步減少加工余量、切削力及內(nèi)應(yīng)力的作用，并修正加工后的變形，就能最后達(dá)到零件的技術(shù)要求。</p>

2、;<p>　　機(jī)械加工工藝是企業(yè)上品種、上質(zhì)量、上水平，加速產(chǎn)品更新，提高經(jīng)濟(jì)效益的技術(shù)保障。然而夾具又是制造系統(tǒng)的重要部分，工藝對夾具的要求也會提高，專用夾具、成組夾具、組合夾具和隨行夾具都朝著柔性化、自動化、標(biāo)準(zhǔn)化、通用化和高效化方向發(fā)展以滿足加工要求。所以對機(jī)械的加工工藝及夾具設(shè)計(jì)具有十分重要的意義。</p><p>　　夾具是數(shù)控機(jī)床加工過程中必不可少的部件，隨著CAD技術(shù)的普及應(yīng)用越來越廣

3、和越來越深入，夾具設(shè)計(jì)已經(jīng)從傳統(tǒng)的手工設(shè)計(jì)發(fā)展到利用二維、三維CAD繪圖軟件的集成設(shè)計(jì)。同時，為了達(dá)到現(xiàn)代機(jī)床加工對數(shù)控技術(shù)提出了更高的要求，在數(shù)控技術(shù)向高速、高效、高精度、模塊化、智能化、柔性化和集成化方向發(fā)展的帶動下，現(xiàn)代機(jī)床夾具設(shè)計(jì)技術(shù)正朝著高效化、精密化、模塊化、智能化、柔性化、集成化、標(biāo)準(zhǔn)化等7個方向發(fā)展.</p><p>　　關(guān)鍵詞：連桿 變形 工藝設(shè)計(jì)</p><p>

4、;<b>　　Abstract</b></p><p>　　The connecting rod is one of the main driving medium of diesel engine, this text expounds mainly the machining technology and thedesign of clamping device of the conne

5、cting rod. The precision of size, the precision of profile and the precision of position , ofhe connecting rod is demanded highly , and the rigidity of the connecting rod is not enough, easy to deform, so arranging the c

6、raft course, need to separate the each main and superficial thick finishmachining process. Reduce the function of</p><p>　　Fixture is in process of nc machine tools necessary parts, with the popularization o

7、f CAD technology used more and more widely and more and more in-depth, fixture design has been from the traditional manual design development to use 2 d, 3 d CAD drawing software integration design. At the same time, in

8、order to achieve a modern machine tools on the nc machining technology put forward higher request, in the numerical control technology to high speed, efficient, high precision, modular, intelligen</p><p>　　K

9、eywords: connecting rod, deformination, processing technology,design of clamping device, fixture.</p><p><b>　　目 錄</b></p><p><b>　　摘 要I</b></p><p>　　Ab

10、stractII</p><p><b>　　1加工任務(wù)分析1</b></p><p><b>　　2零件的分析3</b></p><p>　　2.1連桿的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)3</p><p>　　2.2連桿的主要技術(shù)要求3</p><p>　　3確定毛坯及其制造方法5&l

11、t;/p><p><b>　　4工藝設(shè)計(jì)7</b></p><p>　　4.1定位基面的選擇7</p><p>　　4.2連桿的機(jī)械加工工藝過程7</p><p>　　4.3 制定工藝路線9</p><p>　　4.4 選擇加工設(shè)備及工藝裝備10</p><p>　　

12、5 加工工序中各尺寸及切削用量的計(jì)算11</p><p>　　5.1確定加工余量11</p><p>　　5.2確定工序尺寸及其公差11</p><p>　　6 工序時間確定13</p><p>　　6.1計(jì)算加工連桿體的時間13</p><p>　　6.2計(jì)算銑開連桿體和蓋的時間15</p>

13、<p>　　7連桿專用夾具設(shè)計(jì)16</p><p>　　7.1連桿專用夾具設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容16</p><p>　　7.2 銑剖分面夾具的設(shè)計(jì)16</p><p><b>　　結(jié) 論19</b></p><p><b>　　致謝21</b></p><p

14、><b>　　參考文獻(xiàn)22</b></p><p><b>　　1加工任務(wù)分析</b></p><p>　　生產(chǎn)綱領(lǐng)的大小對生產(chǎn)組織和零件加工工藝過程起著重要的作用，它決定了各工序所需專業(yè)化和自動化的程度，以及所選用的工藝方法和工藝裝備。</p><p>　　零件生產(chǎn)綱領(lǐng)可按下式計(jì)算。</p><

15、;p>　　N=Qn（1+a%）（1+b%） </p><p>　　根據(jù)教材中生產(chǎn)綱領(lǐng)與生產(chǎn)類型及產(chǎn)品大小和復(fù)雜程度的關(guān)系，確定其生產(chǎn)類型。</p><p>　　圖1-1，為某產(chǎn)品上的一個連桿零件。該產(chǎn)品年產(chǎn)量為5000臺。設(shè)其備品率為25%，機(jī)械加工廢品率為0.2%，每臺產(chǎn)品中該零件的數(shù)量為1件，現(xiàn)制定該連桿零件的機(jī)械加工工藝規(guī)程。</p>

16、<p>　　圖1-1 連桿零件工件</p><p>　　N=Qn（1+a%）（1+b%）</p><p>　　=5000*1*（1+25%）（1+0.2%）</p><p>　　=6262.5 件/年</p><p>　　連桿零件的年產(chǎn)量為6262.5件，現(xiàn)已知該產(chǎn)品屬于輕型機(jī)械，根據(jù)生產(chǎn)類型與生產(chǎn)綱領(lǐng)的關(guān)系查閱參考文獻(xiàn) ，確

17、定其生產(chǎn)類型為大量生產(chǎn)。</p><p>　　大量生產(chǎn)的工藝特征：</p><p>　　零件的互換性：具有廣泛的互換性，少數(shù)裝配精度較高處，采用分組裝配法和調(diào)整法。</p><p>　　1.毛坯的制造方法和加工余：廣泛采用金屬模機(jī)器造型，鑄或其他商效方法。毛坯精度高，加工余量小。</p><p>　　2.機(jī)床設(shè)備及其布置形式：廣泛采用商效專用

18、機(jī)床及自動機(jī)床，按流水線和自動排列設(shè)備。</p><p>　　3.工藝裝備：廣泛采用高效夾具，復(fù)合刀具，專用量具或自動檢驗(yàn)裝置，靠調(diào)整法</p><p>　　4.對工人的技術(shù)要求：對調(diào)整工的技術(shù)水平要求高，對操作工的技術(shù)水平要求較低。</p><p><b>　　2零件的分析</b></p><p>　　2.1連桿的結(jié)構(gòu)

19、特點(diǎn)</p><p>　　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。連桿由連桿體及連桿蓋兩部分組成。連桿體及連桿蓋上的大頭孔用螺栓和螺母與曲軸裝在一起。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。在連桿體大頭和連桿蓋之間

20、有一組墊片，可以用來補(bǔ)償軸瓦的磨損。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。</p><p>　　在發(fā)動機(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。為了保證發(fā)動機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)均衡，同一發(fā)動機(jī)中各連桿的質(zhì)量

21、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)?？紤]到裝夾、安放、搬運(yùn)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)，發(fā)動機(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(yùn)動副。</p><p>　　連桿的作用是把活塞和曲軸

22、聯(lián)接起來，使活塞的往復(fù)直線運(yùn)動變?yōu)榍幕剞D(zhuǎn)運(yùn)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）連桿大頭螺栓孔與接合面的垂直度。</p><p>　　2.2連桿的主要

23、技術(shù)要求</p><p>　?。?）加工表面的尺寸精度和形狀精度。</p><p>　?。?）主要加工表面之間的相互位置精度。</p><p>　?。?）加工表面的粗糙度及其他方面的表面質(zhì)量要求。</p><p>　?。?）熱處理及其他要求。</p><p>　　連桿零件的圖樣的視圖正確，完整，尺寸，公差及技術(shù)要求齊全

24、。但基準(zhǔn)孔Φ14H8mm要求Ra1.6μm比較高，需要絞孔。本零件的兩大小頭孔的加工并不困難。根據(jù)零件的技術(shù)要求，其大小頭孔的兩中心的平行度要求比較高，達(dá)Φ0.08mm，因此在加工時應(yīng)設(shè)計(jì)一夾具來保證兩孔中心的平行度要求。另外就是該零件的油槽加工，分析該小孔是做油孔之用，位置精度不需要太高，只要鉆至溝槽之內(nèi)，即能使油路暢通就行。再就是銑小頭孔上十字形通槽，需要設(shè)計(jì)一夾具來加工。</p><p>　　3確定毛坯及其

25、制造方法</p><p>　　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。</p><p>

26、;　　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)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

27、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(diǎn)，故用得越來越多，成為連桿毛坯的一種主要形式?？傊?，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。</p><p>　　目前我國有些生產(chǎn)連桿的工廠，采用了連桿輥鍛工藝。圖（1-2）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

28、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(shí)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。</p><p>　　圖（1-2）連桿輥鍛示意圖</p><p>　　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1140～1200C0，先

29、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。為了提高毛坯精度，連桿的毛坯尚需進(jìn)行熱校正。</p><p>　　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。</p><p>&l

30、t;b>　　4工藝設(shè)計(jì)</b></p><p>　　4.1定位基面的選擇</p><p>　　定位基面的選擇是擬定零件的機(jī)械加工路線，確定加工方案中首先要做的重要工作?；孢x擇得正確、合理與否，將直接影響工件的加工質(zhì)量和生產(chǎn)率。</p><p>　　在選擇定位基面時，需要同時考慮以下三個問題：</p><p>　?。?）以哪

31、一個表面作為加工時的精基面或統(tǒng)一基準(zhǔn)，才能保證加工精度，使整個機(jī)械加工工藝過程順利地進(jìn)行。</p><p>　?。?）為加工上述精基面或統(tǒng)一基準(zhǔn)，應(yīng)采用哪一個表面作為粗基面。</p><p>　?。?）是否有個別工序?yàn)榱颂厥獾募庸ひ?，需要采用統(tǒng)一基準(zhǔn)以外的精基面。</p><p>　　精基面的選擇：根據(jù)精基面的選擇原則，選擇精基面時，首先應(yīng)考慮基準(zhǔn)重合的問題，即在

32、可能的情況下，應(yīng)盡量選擇加工表面的設(shè)計(jì)基準(zhǔn)為定位基準(zhǔn)。</p><p>　　4.2連桿的機(jī)械加工工藝過程</p><p>　　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。</p><p>　　連桿機(jī)械加工工藝過程如下表(1—1)所示：</p&

33、gt;<p><b>　　表(1—1)</b></p><p>　　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體和蓋的結(jié)合面及連桿螺栓孔定位面，次要加工表面為軸瓦鎖口槽、油孔、大頭兩側(cè)面及體和蓋上的螺栓座面等。</p><p>　　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

34、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，包括大頭孔的粗加工，為合裝做準(zhǔn)備的螺栓孔和結(jié)合面的粗加工，以及軸瓦鎖口槽的加工等；第三階段則主要是最終保證連桿各項(xiàng)技術(shù)要求的加工，包括連桿合裝后大頭孔的半精加工和端面的精加工及大、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

35、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。</p><p>　　4.3 制定工藝路線</p><p>　　制定工藝路線主要是確定加工方法和劃分加工階段。</p><p>　　(1)選擇加工方法應(yīng)以零件加工表面的技術(shù)條件為依據(jù)，主要是加工面的尺寸精度、形狀精度、表面粗糙度，并綜合考慮各個方面工藝因素的影響。一般是根據(jù)主要表面的技

36、術(shù)條件先確定終加工方法，接著再確定一系列準(zhǔn)備工序的加工方法，然后再確定其他次要表面的加工方法。</p><p>　　(2)在各表面加工方法選定以后，就需進(jìn)一步考慮這些加工方法在工藝路線中的大致順序，以定位基準(zhǔn)面的加工為主線，妥善安排熱處理工序及其他輔助工序。</p><p>　　(3)排加工路線圖表。</p><p>　　當(dāng)生產(chǎn)批量不同時零件的工藝路線也會有較大的差

37、別，先在列出連桿零件大量生產(chǎn)時的工藝路線。</p><p>　　4.4 選擇加工設(shè)備及工藝裝備</p><p>　　(1)根據(jù)零件加工精度、輪廓尺寸和批量等因素，合理確定機(jī)床種類及規(guī)格。</p><p>　　(2)根據(jù)質(zhì)量、效率和經(jīng)濟(jì)性選擇夾具種類和數(shù)量。</p><p>　　(3)根據(jù)工件材料和切削用量以及生產(chǎn)率的要求，選擇刀具，應(yīng)注意盡量

38、選擇標(biāo)準(zhǔn)刀具。</p><p>　　(4)根據(jù)批量及加工精度選擇量具。</p><p>　　由于生產(chǎn)類型為大批生產(chǎn)，故加工設(shè)備宜以通用機(jī)床為主，輻以少量專用機(jī)床的流水生產(chǎn)線。工件在各機(jī)床上的裝卸及各機(jī)床間的傳送均由人工完成。</p><p>　　5 加工工序中各尺寸及切削用量的計(jì)算</p><p>　　5.1確定加工余量 </p>

39、<p>　　用查表法確定機(jī)械加工余量：</p><p>　?。ǜ鶕?jù)《機(jī)械加工工藝手冊》第一卷 表3.2—25 表3.2—26 表3.2—27）</p><p>　?。?）、平面加工的工序余量（mm） </p><p>　　則連桿兩端面總的加工余量為：</p><p><b>　　A總= </b>

40、</p><p>　　=（A粗銑+A精銑+A粗磨+A精磨）2</p><p>　　=（1.5+0.6+0.3+0.1）2</p><p><b>　　=mm</b></p><p>　　、連桿鑄造出來的總的厚度為H=38+=mm</p><p>　　5.2確定工序尺寸及其公差</p>

41、<p>　?。ǜ鶕?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）</p><p>　　1）、大頭孔各工序尺寸及其公差（鑄造出來的大頭孔為55 mm）</p><p>　　2）、小頭孔各工序尺寸及其公差</p><p>　?。ǜ鶕?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）</p><p><b

42、>　　6 工序時間確定</b></p><p>　　6.1計(jì)算加工連桿體的時間</p><p>　　(1) 粗銑連桿體結(jié)合面 選用銑床X62W</p><p>　　根據(jù)《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)手冊》表2.4—74（84）選取數(shù)據(jù)</p><p>　　銑刀直徑D = 75 mm

43、 切削速度V = 0.35 m/s </p><p>　　切削寬度ae = 0.5 mm 銑刀齒數(shù)Z = 8 </p><p>　　切削深度ap=2 mm af = 0.12 mm/r</p><p>　　則主軸轉(zhuǎn)速n = 1000v/D = 89 r/min</p><p>　　根據(jù)表3.1—74

44、 按機(jī)床選取n = 750 r/min</p><p>　　則實(shí)際切削速度V = Dn/（1000×60） = 2.94 m/s </p><p>　　銑削工時為： 按表2.5—10 </p><p>　　L = 38 mm L1 = +1.5 = 7.5 mm L2 =

45、2.5 mm</p><p>　　基本時間tj = L/fnz = (38+7.5+2.5)/(2.96×60×8) = 0.03 min</p><p>　　按表2.5—46 輔助時間ta=0.4×0.45=0.18 min</p><p>　　(2) 精銑連桿體結(jié)合面

46、 選用銑床X62W</p><p>　　根據(jù)《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)手冊》表2.4—84選取數(shù)據(jù)</p><p>　　銑刀直徑D = 75 mm 切削速度V = 0.42 m/s</p><p>　　銑刀齒數(shù)Z = 8 切削深度ap = 2 mm</p><p>　　af

47、=0.7 mm/r 切削寬度ae=0.5 mm</p><p>　　則主軸轉(zhuǎn)速n = 1000v/D =107 r/min</p><p>　　根據(jù)表3.1—74 按機(jī)床選取n = 750 r/min</p><p>　　則實(shí)際切削速度V = Dn/（1000×60）

48、 = 2.94 m/s </p><p>　　銑削工時為：按表2.5—10 </p><p>　　L = 38 mm L1 = +1.5 = 7.5 mm L2 = 2.5 mm</p><p>　　基本時間tj = L/fmz = (38+7.5+2.5)/(2.96×60×8) = 0.03 min</p>

49、<p>　　按表2.5—46 輔助時間ta = 0.4×0.45 = 0.18 min</p><p>　　(3) 粗锪連桿兩螺栓底面 選用鉆床Z3025</p><p>　　根據(jù)《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)手冊》表2.4—67選取數(shù)據(jù)</p><p>　　锪刀直徑D = 28

50、 mm 切削速度V = 0.2 m/s</p><p>　　锪刀齒數(shù)Z = 6 切削深度ap = 3 mm 進(jìn)給量f = 0.10 mm/r</p><p>　　則主軸轉(zhuǎn)速n = 1000v/D = 50.9 r/min</p><p>　　根據(jù)表3.1—30 按機(jī)床選

51、取n = 750 r/min</p><p>　　則實(shí)際切削速度V = Dn/（1000×60） = 2.94 m/s </p><p>　　锪削工時為： 按表2.5—7</p><p>　　L = 28 mm L1 = 1.5 mm </p><p>　

52、　基本時間tj = L/fn = (28+1.5)/(0.10×750×8) = 0.04 min</p><p>　　(4) 銑軸瓦鎖口槽 選用銑床X62W</p><p>　　根據(jù)《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)手冊》表2.4—90選取數(shù)據(jù)</p><p>　　銑刀直徑D = 63 mm

53、 切削速度V = 0.31 m/s</p><p>　　銑刀齒數(shù)Z = 24 切削深度ap = 2 mm </p><p>　　切削寬度ae = 0.5 mm af = 0.02 mm/r </p><p>　　則主軸轉(zhuǎn)速n = 1000v/D = 94 r/min<

54、;/p><p>　　根據(jù)表3.1—74 按機(jī)床選取n=100 r/min</p><p>　　則實(shí)際切削速度V = Dn/（1000×60） = 0.33 m/s </p><p>　　銑削工時為： 按表2.5—10 </p><p>　　L

55、 = 5 mm L1=0.5×63+1.5 = 33 mm L2 = 1.5 mm</p><p>　　基本時間tj=L/fmz=(5+33+1.5)/(100×24)=0.02 min</p><p>　　按表2.5—46 輔助時間ta=0.4×0.45=0.18 min</p>

56、<p>　　(5) 精銑螺栓座面 選用銑床X62W</p><p>　　根據(jù)《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)手冊》表2.4—90選取數(shù)據(jù)</p><p>　　銑刀直徑D = 63 mm 切削速度V = 0.47 m/s</p><p>　　銑刀齒數(shù)Z = 24 切削

57、深度ap = 2 mm </p><p>　　切削寬度ae = 5 mm af=0.015 mm/r </p><p>　　則主軸轉(zhuǎn)速n = 1000v/D = 142 r/min</p><p>　　根據(jù)表3.1—31 按機(jī)床選取n = 150 r/min</p><p>　　則實(shí)際切削速度V = D

58、n/（1000×60） = 0.49 m/s </p><p>　　銑削工時為： 按表2.5—10 </p><p>　　L = 28 mm L1 = +1.5 = 19 mm L2 = 3 mm</p><p>　　基本時間tj=L/fmz = (28+19+3)/(150

59、5;24) = 0.02 min</p><p>　　按表2.5—46 輔助時間ta = 0.4×0.45 = 0.18 min</p><p>　　(7) 精磨結(jié)合面 選用磨床M7130</p><p>　　根據(jù)《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)手冊》表2.4—170選取數(shù)據(jù)</p&g

60、t;<p>　　砂輪直徑D = 40 mm 切削速度V = 0.330 m/s </p><p>　　切削深度ap = 0.1 mm 進(jìn)給量fr0 = 0.006 mm/r</p><p>　　則主軸轉(zhuǎn)速n = 1000v/D = 157 r/min</p><p>　　根據(jù)表3.1—4

61、8 按機(jī)床選取n = 100 r/min</p><p>　　則實(shí)際切削速度V = Dn/（1000×60） = 0.20 m/s </p><p>　　磨削工時為： 按表2.5—11 </p><p>　　基本時間tj= =0.02 min (=0.1 k=1 z=8)</p>

62、<p>　　6.2計(jì)算銑開連桿體和蓋的時間</p><p><b>　　選用銑床X62W</b></p><p>　　根據(jù)《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)手冊》表2.4—79(90)選取數(shù)據(jù)</p><p>　　銑刀直徑D = 63 mm 切削速度V = 0.34 m/s</p><p>

63、;　　切削寬度ae = 3 mm 銑刀齒數(shù)Z = 24 </p><p>　　切削深度ap = 2 mm af = 0.015 mm/r d = 40 mm </p><p>　　則主軸轉(zhuǎn)速n = 1000v/D = 103 r/min</p><p>　　根據(jù)表3.1—74

64、 按機(jī)床選取n=750 r/min</p><p>　　則實(shí)際切削速度V = Dn/（1000×60） = 2.47 m/s </p><p>　　銑削工時為： 按表2.5—10 </p><p>　　L = = 17 mm </p><p>　　L1

65、= - +2 = 6 mm </p><p><b>　　L2 = 2 mm</b></p><p>　　基本時間tj= Li/FM = (17+6+2)/(148) = 0.17 min</p><p>　　按表2.5—46 輔助時間ta=0.4×0.45=0.18 min</

66、p><p><b>　　7連桿專用夾具設(shè)計(jì)</b></p><p>　　7.1連桿專用夾具設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容</p><p>　　連桿專用夾具一般由定位裝置、夾緊裝置、導(dǎo)向或?qū)Φ堆b置、其他裝置裝置和夾具體等基本裝置組成，根據(jù)夾具的基本組成，可以看出夾具設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容包括:</p><p>　　(1) 夾具定位機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì) <

67、;/p><p>　　包括夾具定位元件與機(jī)構(gòu)的選擇、定位方案的確定以及定位誤差的計(jì)算等。定位元件的選擇包括定位元件的結(jié)構(gòu)、形狀、尺寸及布置形式等，主要決定于工件的加工要求、工件定位基準(zhǔn)和外力的作用狀況等因素。定位方案主要指工件以平面定位、工件以外圓柱表面定位和工件以內(nèi)孔定位，然后，根據(jù)不同的定位方式進(jìn)行定位誤差的計(jì)算。</p><p>　　(2) 夾具夾緊裝置的設(shè)計(jì) </p>&

68、lt;p>　　夾具夾緊裝置是由力源裝置、中間傳力機(jī)構(gòu)、夾緊元件與夾緊機(jī)構(gòu)組成，包括夾具夾緊元件與機(jī)構(gòu)的選擇、夾緊方案的確定以及夾緊力與切削力的計(jì)算等。夾緊機(jī)構(gòu)的選擇包括斜楔夾緊機(jī)構(gòu)、螺旋夾緊機(jī)構(gòu)、偏心夾緊機(jī)構(gòu)、杠桿與鉸鏈夾緊機(jī)構(gòu)、聯(lián)動夾緊機(jī)構(gòu)、定心夾緊機(jī)構(gòu)等。然后，根據(jù)切削力計(jì)算夾緊力的大小，確定合理的夾緊方案。</p><p>　　(3) 夾具對定機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì) </p><p>　

69、　夾具對定機(jī)構(gòu)包括對刀裝置與元件、引導(dǎo)裝置與元件、對定元件、分度裝置以及相關(guān)計(jì)算，如定向鍵、對刀塊、對刀塊到定位元件位置的尺寸計(jì)算、分度裝置、分度誤差計(jì)算等。</p><p>　　(4) 夾具總體裝配布局和工藝設(shè)計(jì) </p><p>　　包括生產(chǎn)零件圖、裝配圖、爆炸圖、裝配檢查、制定夾具制造工藝等。</p><p>　　根據(jù)夾具設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容可以得到機(jī)床專用夾具設(shè)

70、計(jì)的一般步驟：</p><p>　　(1) 明確設(shè)計(jì)要求和生產(chǎn)條件、認(rèn)真調(diào)查研究，收集設(shè)計(jì)資料；</p><p>　　(2) 確定夾具的結(jié)構(gòu)方案、繪制夾具總圖；</p><p>　　(3) 夾具精度校核、繪制夾具零件工作圖；</p><p>　　7.2 銑剖分面夾具的設(shè)計(jì)</p><p>　　1) 定位基準(zhǔn)的選擇<

71、;/p><p>　　由零件圖可知，在銑剖分面之前，連桿的兩個端面、小頭孔及大頭孔的兩側(cè)都已加工，且表面粗糙要求較高。為了使定位誤差為零，按基準(zhǔn)重合原則選Φ29.49H8小頭孔與連桿的端面為基準(zhǔn)。連桿上蓋以基面（無標(biāo)記面）、凸臺面及側(cè)面定位，連桿體以基面和小頭孔及側(cè)面定位，均屬于完全定位。</p><p><b>　　2) 夾緊方案</b></p><p

72、>　　由于零件小，所以采用開口墊圈的螺旋夾緊機(jī)構(gòu)，裝卸工件方便、迅速。</p><p><b>　　3) 夾具體設(shè)計(jì)</b></p><p>　　夾具體的作用是將定位、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。夾具體圖如下：</p><p>　　夾具體為鑄造件，安裝穩(wěn)定，剛度好，但制造周期較長。</p&g

73、t;<p>　　4) 切削力及夾緊力的計(jì)算</p><p>　　切削力的計(jì)算：，由《組合機(jī)床》（表7-24）得：</p><p>　　P===1902.538N</p><p>　　夾緊力的計(jì)算：由《機(jī)床夾具設(shè)計(jì)手冊》（表1-2-25）得：</p><p>　　用扳手的六角螺母的夾緊力：M=12mm, P=1.75mm，L=14

74、0mm,作用力：F=70N，夾緊力：W0=5380N</p><p>　　由于夾緊力大于切削力，即本夾具可安全使用。</p><p>　　定位誤差的計(jì)算: 由加工工序知，加工面為連桿的剖分面。剖分面對連接螺栓孔中心線有垂直度要求（垂直度允差0.08）；對連桿體小頭孔有中心距1900.1要求；對剖分面有0.025的平面度要求。所以本工序的工序基準(zhǔn)：連桿上蓋為螺母座面，連桿體為小頭孔中心線，

75、其設(shè)計(jì)計(jì)算如下：</p><p>　　1）確定定位銷中心與大頭孔中心的距離及其公差。此公差取工件相應(yīng)尺寸的平均值，公差取相應(yīng)公差的三分之一（通常取1/5~1/3）。故此尺寸為190.30.010。</p><p>　　2）確定定位銷尺寸及公差</p><p>　　本夾具的主要定位元件為一固定銷，結(jié)構(gòu)簡單，但不便于更換。該定位銷的基本尺寸取工件孔下限尺寸Φ29.49。

76、公差與本零件在工作時與其相配孔的尺寸與公差相同，即為Φ29.49。</p><p><b>　　3）小頭孔的確定</b></p><p>　　考慮到配合間隙對加工要求中心距1900.1影響很大，應(yīng)選較緊的配合。另外小頭孔的定位面較短，定位銷有錐度導(dǎo)向，不致造成裝工件困難。故確定小頭定位孔的孔徑為Φ29.49。</p><p><b>

77、　　5) 定位誤差分析</b></p><p>　?、?對于連桿體剖分面中心距1900.1的要求，以Φ29.49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：</p><p>　　ΔDw=δD+δd+Δmin</p><p>　　=0.033+0.012+0</p&g

78、t;<p><b>　　=0.045 mm</b></p><p>　　ΔDw－－剖分面的定位誤差</p><p>　　δD――工件孔的直徑公差</p><p>　　δd――定位銷的直徑公差</p><p>　　Δmin――孔和銷的最小保證間隙</p><p>　　此項(xiàng)中心距加工允差

79、為0.2mm,因此工件在加工過程中能夠保證加工精度要求。</p><p>　?、?連桿上蓋剖分面的尺寸要求，螺母座面（工藝基準(zhǔn)）為加工面的工序基準(zhǔn)，同時亦為第一定位基準(zhǔn)，對加工剖分面來說，它與工序基準(zhǔn)的距離及相應(yīng)的平行度誤差只取決于基準(zhǔn)在夾具中位置。因?yàn)楣ば蚧鶞?zhǔn)同時為定位基準(zhǔn)，即基準(zhǔn)重合，沒有基準(zhǔn)不重合誤差?；鶞?zhǔn)位置誤差為零。所以對加工剖分面來說，定位誤差為零。即當(dāng)基準(zhǔn)重合時，造成加工表面定位誤差的原因是定位基

80、準(zhǔn)的基準(zhǔn)位置誤差。</p><p><b>　　結(jié) 論</b></p><p>　　通過對汽車連桿的機(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(jì)，使我學(xué)到了許多有關(guān)機(jī)械加工的知識,主要?dú)w納為以下兩個方面：</p><p>　　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)倪x擇機(jī)械加工中的定位基準(zhǔn),是能否保證連

81、桿技術(shù)要求的重要問題之一。在連桿的實(shí)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。</p><p>　　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體和蓋的結(jié)合面及螺栓孔定位面，次要的加

82、工表面為軸瓦鎖口槽、油孔、大頭兩側(cè)面及連桿體和蓋上的螺栓座面等。</p><p>　　連桿機(jī)械加工路線是圍繞主要加工表面來安排的。連桿加工路線按連桿的分合可以分為三個階段：第一個階段為連桿體和蓋切開之前的加工；第二個階段為連桿體和蓋的切開加工；第三個階段為連桿體和蓋合裝后的加工。</p><p>　　第二方面：主要是關(guān)于夾具的設(shè)計(jì)方法及其步驟。</p><p>　　

83、（1）、定位方案的設(shè)計(jì)：主要確定工件的定位基準(zhǔn)及定位基面；工件的六點(diǎn)定位原則；定位元件的選用等。</p><p>　?。?）、導(dǎo)向及對刀裝置的設(shè)計(jì)：由于本設(shè)計(jì)主要設(shè)計(jì)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。</p><p>　?。?）、夾緊裝置的設(shè)計(jì)：針對連桿的加工特點(diǎn)及加工的批量，對連桿的夾緊裝置應(yīng)

84、滿足裝卸工件方便、迅速的特點(diǎn)，所以一般都采用自動夾緊裝置。</p><p>　?。?）、夾具體設(shè)計(jì)：連桿的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)是比較小，設(shè)計(jì)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。</p><p>　?。?）、定位精度和定位誤差的計(jì)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(jì)算，以及

85、設(shè)計(jì)的夾具能否滿足零件加工的各項(xiàng)尺寸要求。</p><p>　?。?）、繪制夾具裝備圖及夾具零件圖。</p><p>　　機(jī)械產(chǎn)品品種繁多，結(jié)構(gòu)及加工工藝復(fù)雜，所需要的機(jī)床專用工藝裝備結(jié)構(gòu)也相應(yīng)復(fù)雜。要提高工裝夾具設(shè)計(jì)的智能化水平不是一件簡單的事情。同時受本人學(xué)術(shù)水平所限，加上時間倉促，本文在研究過程中，還存在一些問題需要進(jìn)一步改進(jìn)和完善，主要工作有：(1) 建立機(jī)床專用夾具庫是一項(xiàng)龐大而

86、復(fù)雜的工作，所以需要不斷的完善夾具零、部件庫。</p><p>　　(2) 進(jìn)一步開展自動裝配技術(shù)的研究，使機(jī)床專用夾具設(shè)計(jì)系統(tǒng)更加完善、易用，智能化。</p><p>　　(3) 隨著網(wǎng)絡(luò)的普及和應(yīng)用，通過網(wǎng)絡(luò)使設(shè)計(jì)人員合作，共同設(shè)計(jì)己成為現(xiàn)實(shí)。因而為了適應(yīng)這一新的發(fā)展，本系統(tǒng)還應(yīng)加入網(wǎng)絡(luò)功能，通過Internet與同事和用戶共享圖形和硬件資源。開發(fā)基于網(wǎng)絡(luò)的機(jī)床專用夾具設(shè)計(jì)可縮短開發(fā)周

87、期，提高質(zhì)量，降低成本。</p><p>　　通過這次畢業(yè)設(shè)計(jì)，使我對大學(xué)三年所學(xué)的知識有了一次全面的綜合運(yùn)用，也學(xué)到了許多上課時沒涉及到的知識，尤其在利用手冊等方面，對今后畢業(yè)出去工作都有很大的幫助。另外，在這次設(shè)計(jì)當(dāng)中，指導(dǎo)老師楊家興老師，在大多數(shù)時間犧牲自己的寶貴休息時間，對我們進(jìn)行細(xì)心的指導(dǎo)，我對他們表示衷心的感謝！老師，您辛苦了！</p><p>　　在這次畢業(yè)設(shè)計(jì)中，我基本完成

88、了畢業(yè)設(shè)計(jì)的任務(wù)，達(dá)到了畢業(yè)設(shè)計(jì)的目的，但是，我知道自己的設(shè)計(jì)還有許多不足甚至錯誤，希望老師們能夠諒解</p><p><b>　　致 謝</b></p><p>　　首先在這里我要感謝四年來每一位給我們上課的任課教師。感謝你們不辭辛苦的給我們傳授知識。</p><p>　　這次畢業(yè)設(shè)計(jì)能夠完成，在這里首先要感謝我的導(dǎo)師，在我做畢業(yè)設(shè)計(jì)的每個

89、階段，從外出實(shí)習(xí)到查閱資料，設(shè)計(jì)草案的確定和修改，中期檢查，后期詳細(xì)設(shè)計(jì)，軸承等整個過程中都給予了我悉心的指導(dǎo)。我的設(shè)計(jì)較為簡單，老師仍然細(xì)心地糾正圖紙中的錯誤。除了老師的專業(yè)水平外，他們的治學(xué)嚴(yán)謹(jǐn)和科學(xué)研究的精神也是我永遠(yuǎn)學(xué)習(xí)的榜樣，并將積極影響我今后的學(xué)習(xí)和工作。還有，就是幫助過我完成設(shè)計(jì)的同學(xué)，謝謝你們！</p><p>　　“師恩難忘，友誼長存!”本論文的順利完成，離不開各位老師、同學(xué)和朋友的關(guān)心和幫助。

90、在此，向曾經(jīng)幫助我的老師和同學(xué)表示衷心的感謝。</p><p>　　在論文即將完成之際，我的心情無法平靜，從開始進(jìn)入課題到論文的順利完成，有多少可敬的師長、同學(xué)、朋友給了我無言的幫助，在這里請接受我誠摯的感謝。</p><p><b>　　參考文獻(xiàn)</b></p><p>　　[1] 顧崇衍.機(jī)械制造工藝學(xué).陜西.科技技術(shù)出版社.1981年&l

91、t;/p><p>　　[2] 倪森壽.機(jī)械制造工藝與裝備.化學(xué)工業(yè)出版社.2001年</p><p>　　[3] 姜敏鳳.工程材料及熱成型工藝.北京.高等教育出版社.2003年</p><p>　　[4] 胡家秀.簡明機(jī)械零件設(shè)計(jì)實(shí)用手冊【M】.北京.機(jī)械工業(yè)出版社.1999年</p><p>　　[5] 劉越.機(jī)械制造技術(shù).化學(xué)工業(yè)出版社.20

92、01年</p><p>　　[6] 趙如福.金屬機(jī)械加工工藝人員手冊【M】.第三版.上海.上?？萍技夹g(shù)出版社.1981年</p><p>　　[7] 陳于萍.周兆元.互換性與測量技術(shù)基礎(chǔ).北京.機(jī)械工業(yè)出版社.2004年</p><p>　　[8] 孫本緒.熊萬武.機(jī)械加工余量手冊【M】.北京.國防工業(yè)出版社.1999年</p><p>