汽車及發(fā)動(dòng)機(jī)制造工藝課程設(shè)計(jì)

1、<p><b>　　交通與汽車工程學(xué)院</b></p><p><b>　　課程設(shè)計(jì)說明書</b></p><p>　　課 程 名 稱: 汽車及發(fā)動(dòng)機(jī)制造工藝課程設(shè)計(jì) </p><p>　　課 程 代 碼: </p><p>　　題

2、 目:連桿加工工序流程及磨桿蓋結(jié)合面工序夾具設(shè)計(jì) </p><p>　　年級/專業(yè)/班: 2009級/熱能與動(dòng)力工程 </p><p>　?。ㄆ嚢l(fā)動(dòng)機(jī)）/ 1 班 </p><p>　　學(xué) 生 姓 名: </p><p>　　學(xué)　　 號:

3、 </p><p>　　開 始 時(shí) 間: 2012 年 12 月 17 日</p><p>　　完 成 時(shí) 間: 2012 年 12 月 28 日</p><p><b>　　課程設(shè)計(jì)成績：</b></p><p>　　指導(dǎo)教師簽名：

4、 年 月 日 </p><p><b>　　目 錄 </b></p><p>　　摘要……………………………………………………………………………………2</p><p>　　1引言…………………………………………………………………………………3</p><p>　　1.1問題的

5、提出………………………………………………………………………3</p><p>　　1.2國內(nèi)外研究的現(xiàn)狀………………………………………………………………3</p><p>　　1.3任務(wù)與分析………………………………………………………………………5</p><p>　　2 零件分析……………………………………………………………………………6</p>&

6、lt;p>　　2.1 零件結(jié)構(gòu)分析及作用……………………………………………………………6</p><p>　　2.2工藝分析 ………………………………………………………………………7</p><p>　　2.2.1毛坯選擇………………………………………………………………………8</p><p>　　2. 2. 2基準(zhǔn)選擇…………………………………………………

7、…………………9</p><p>　　3指定工序的夾具設(shè)計(jì)………………………………………………………………18</p><p>　　3.1 定位基準(zhǔn)（元件）的選擇………………………………………………………18</p><p>　　3.2 夾緊力的計(jì)算…………………………………………………………………19</p><p>　　3.3 定位誤差分

8、析…………………………………………………………………19</p><p>　　3.4指定工序的加工余量和工序尺寸的確定……………………………………20</p><p>　　3.5指定工序的基本工時(shí)的確定…………………………………………………20</p><p>　　3.6夾具操作原理…………………………………………………………………20</p><

9、;p>　　4 結(jié)論…………………………………………………………………………………21</p><p>　　5 謝詞…………………………………………………………………………………22</p><p>　　參考文獻(xiàn)………………………………………………………………………………22</p><p><b>　　摘 要 </b></p&g

10、t;<p>　　《汽車及發(fā)動(dòng)機(jī)制造工藝課程設(shè)計(jì)》是我們大學(xué)階段最后一個(gè)綜合的課程設(shè)計(jì)，它是將設(shè)計(jì)和制造知識有機(jī)的結(jié)合，并融合現(xiàn)階段汽車制造業(yè)的實(shí)際生產(chǎn)情況和較先進(jìn)成熟的制造技術(shù)的應(yīng)用，而進(jìn)行的一次理論聯(lián)系實(shí)際的訓(xùn)練，通過本課程的訓(xùn)練，將有助于我們對所學(xué)知識的理解，并為后續(xù)的課程學(xué)習(xí)以及今后的工作打下一定的基礎(chǔ)。</p><p>　　本次課程設(shè)計(jì)的既是通過對發(fā)動(dòng)機(jī)連桿結(jié)構(gòu)的分析研究，設(shè)計(jì)在連桿加工生產(chǎn)

11、工藝過程所必須使用的夾具，并保證其合理性、可靠性。希望能通過本次課程設(shè)計(jì)的學(xué)習(xí)，學(xué)會(huì)將所學(xué)理論知識和工藝課程實(shí)習(xí)所得的實(shí)踐知識結(jié)合起來，并應(yīng)用于解決實(shí)際問題之中，從而鍛煉自己分析問題和解決問題的能力；同時(shí)，又希望能超越目前工廠的實(shí)際生產(chǎn)工藝，而將有利于加工質(zhì)量和勞動(dòng)生產(chǎn)率提高的新技術(shù)和新工藝應(yīng)用到機(jī)器零件的制造中，為改善我國的汽車制造業(yè)相對落后的局面探索可能的途徑。</p><p>　　關(guān)鍵詞： 汽車制造 發(fā)動(dòng)機(jī)

12、 連桿 夾具 生產(chǎn)工藝</p><p>　　1 引 言 </p><p><b>　　1.1 問題的提出</b></p><p>　　隨著連桿的尺寸精度、形狀精度以及位置精度的要求的提高，傳統(tǒng)的夾具已漸漸不能滿足加工的需求。夾具的設(shè)計(jì)制造在整個(gè)制造生產(chǎn)準(zhǔn)備工作中占有很重要的地位，它的設(shè)計(jì)與制造質(zhì)量對保證產(chǎn)品質(zhì)量有決定性的影響，其設(shè)

13、計(jì)與制造的周期在整個(gè)生產(chǎn)準(zhǔn)備中最長，實(shí)際決定著整個(gè)生產(chǎn)準(zhǔn)備周期。通過調(diào)研得知，一般企業(yè)仍習(xí)慣于大量采用傳統(tǒng)的專用夾具，在具有中等生產(chǎn)能力的工廠里，約擁有數(shù)千甚至近萬套專用夾具，傳統(tǒng)專用夾具設(shè)計(jì)依賴設(shè)計(jì)人員的設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)，會(huì)導(dǎo)致產(chǎn)生以下主要問題。</p><p>　　(1) 生產(chǎn)準(zhǔn)備周期長、設(shè)計(jì)效率低、生產(chǎn)成本高;</p><p>　　(2) 很少采用標(biāo)準(zhǔn)件，難以實(shí)現(xiàn)對高精度、相似性特征工件設(shè)計(jì)

14、。</p><p>　　將參數(shù)化、模塊化技術(shù)應(yīng)用到系統(tǒng)當(dāng)中，從機(jī)床專用夾具可重構(gòu)性的角度出發(fā)，建立參數(shù)化夾具定位機(jī)構(gòu)、夾緊機(jī)構(gòu)、對定機(jī)構(gòu)以及對機(jī)床專用夾具的建模和虛擬裝配，基于UG的二次開發(fā)對機(jī)床專用夾具進(jìn)行設(shè)計(jì)，改變傳統(tǒng)夾具設(shè)計(jì)模式，技術(shù)革新，創(chuàng)建夾具三維設(shè)計(jì)的新環(huán)境，可以大大縮短設(shè)計(jì)與制造周期，減少重復(fù)勞動(dòng)，提高工作效率，降低生產(chǎn)成本。此外，利用UG二次開發(fā)三維參數(shù)化技術(shù)應(yīng)用于夾具設(shè)計(jì)，對夾具的標(biāo)準(zhǔn)化、系列化

15、將會(huì)起到積極的推動(dòng)作用，有利于夾具設(shè)計(jì)的科學(xué)性和系統(tǒng)性管理，有利于企業(yè)取得良好的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。</p><p>　　1.2國內(nèi)外研究的現(xiàn)狀</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(shí)，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

16、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(dòng)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(gè)方向發(fā)展。</p><p><b>　?。?）高效化 </b></p><p>　　高效化夾具主要用來減少加工工件的基本時(shí)間和輔助時(shí)間，以提高勞動(dòng)生產(chǎn)率，減輕工人的勞動(dòng)強(qiáng)度。如瑞典3R夾具僅用1分鐘，即可完成線切割機(jī)

17、床夾具的安裝與校正、美國Jergens（杰金斯）公司的球鎖裝夾系統(tǒng)，1分鐘內(nèi)就能將夾具定位和鎖緊在機(jī)床工作臺上。</p><p><b>　　（2）精密化 </b></p><p>　　隨著機(jī)械產(chǎn)品精度的日益提高，勢必相應(yīng)提高了對夾具的精度要求。精密化夾具的結(jié)構(gòu)類型很多，例如用于精密分度的多齒盤，其分度精度可達(dá)±0.1＇；用于精密車削的高精度三爪自定心卡

18、盤，其定心精度為5μm。</p><p><b>　?。?）模塊化 </b></p><p>　　夾具元件模塊化是實(shí)現(xiàn)組合化的基礎(chǔ)。利用模塊化設(shè)計(jì)的系列化、標(biāo)準(zhǔn)化夾具元件，快速組裝成各種夾具，已成為夾具技術(shù)開發(fā)的基點(diǎn)。</p><p><b>　?。?）智能化 </b></p><p>　　智能

19、化夾具最初主要應(yīng)用的是專家系統(tǒng)，利用人工智能技術(shù)將各種技術(shù)綜合應(yīng)用，有助于提高機(jī)床夾具的設(shè)計(jì)效率。</p><p><b>　?。?）柔性化 </b></p><p>　　機(jī)床夾具的柔性化是指機(jī)床夾具通過調(diào)整、組合等方式，以適應(yīng)工藝可變因素的能力。工藝的可變因素主要有：工序特征、生產(chǎn)批量、工件的形狀和尺寸等。具有柔性化特征的新型夾具當(dāng)前夾具發(fā)展的重要方向。</

20、p><p><b>　　（6）集成化 </b></p><p>　　機(jī)床夾具設(shè)計(jì)是生產(chǎn)準(zhǔn)備的重要部分。確定該工序所使用的夾具，給出夾具的裝配圖和零件圖是連接設(shè)計(jì)與加工的紐帶，實(shí)現(xiàn)與CAPP的集成。集成化是夾具設(shè)計(jì)發(fā)展的必然方向，是企業(yè)信息集成的必然要求。</p><p><b>　?。?）標(biāo)準(zhǔn)化 </b></p>

21、;<p>　　標(biāo)準(zhǔn)化是提高機(jī)床夾具設(shè)計(jì)系統(tǒng)適應(yīng)性和促進(jìn)集成的基礎(chǔ)。目前我國已有夾具零件及部件的國家標(biāo)準(zhǔn)：GB/T2148～T2259－91以及各類通用夾具、組合夾具標(biāo)準(zhǔn)等。機(jī)床夾具的標(biāo)準(zhǔn)化，有利于夾具的商品化生產(chǎn)，有利于縮短生產(chǎn)準(zhǔn)備周期，降低生產(chǎn)總成本。</p><p>　　汽車連桿的發(fā)展目前主要在其材料上的發(fā)展, 碳素調(diào)質(zhì)鋼和合金調(diào)質(zhì)鋼是連桿用鋼的傳統(tǒng)鋼種，通常小功率的發(fā)動(dòng)機(jī)采用碳素調(diào)質(zhì)鋼，大功率

22、的發(fā)動(dòng)機(jī)采用合金調(diào)質(zhì)鋼。 碳素鋼調(diào)質(zhì)硬度一般在229~269HBS，合金鋼可達(dá)到300HBS，但最高不超過330HBS。碳素鋼抗拉強(qiáng)度可達(dá)到800MPa以上，沖擊韌度在60J/cm2以上；合金調(diào)質(zhì)鋼抗拉強(qiáng)度可達(dá)到900MPa以上，沖擊韌度在80J/cm2以上。調(diào)質(zhì)鋼連桿用于要求連桿有較高強(qiáng)度和韌性的大功率柴油機(jī)。非調(diào)質(zhì)鋼是在中碳鋼基礎(chǔ)上添加釩、鈦、鈮等微合金元素，通過控制軋制或控制鍛造過程的冷卻速度，使其在基體組織中彌散析出碳、氮的化合

23、物使其得到強(qiáng)化。非調(diào)質(zhì)鋼省略了鍛后的熱處理。按其強(qiáng)韌性可以分4類，其中基本型和高強(qiáng)度型適用于發(fā)動(dòng)機(jī)連桿。</p><p>　　我國研究的非調(diào)質(zhì)鋼主要是釩系、錳釩系、錳釩氮系。每個(gè)系列都開發(fā)了添加易切削元素的鋼種。用于發(fā)動(dòng)機(jī)連桿的鋼種有35MnVS、35MnVN、40MnV、48MnV等，其強(qiáng)度都在900MPa以下。疲勞試驗(yàn)表明，非調(diào)質(zhì)鋼連桿的疲勞強(qiáng)度與相同級別調(diào)質(zhì)鋼相當(dāng)。我國現(xiàn)在用的材料是從德國進(jìn)口的C70SC系

24、列高碳非調(diào)質(zhì)鋼。其成分特點(diǎn)是低硅、低錳、添加微量合金元素釩及易切削元素硫。合金元素的范圍要求窄、材料純凈度要求高。我國已開展該系列鋼種的國產(chǎn)化工作。非調(diào)質(zhì)鋼正逐步取代調(diào)質(zhì)鋼，國外幾乎完全采用非調(diào)質(zhì)鋼生產(chǎn)連桿。 </p><p>　　隨發(fā)動(dòng)機(jī)輕量化的要求，連桿的設(shè)計(jì)應(yīng)力提高，C70S6系列的鋼種的應(yīng)用會(huì)越來越多。德國在該鋼種的基礎(chǔ)上開發(fā)了強(qiáng)度級別更高的鋼種。</p><p><b>

25、;　　1.3任務(wù)與分析 </b></p><p>　　《汽車及發(fā)動(dòng)機(jī)制造工藝課程設(shè)計(jì)》是《汽車制造工藝學(xué)》課程學(xué)習(xí)及《汽車及發(fā)動(dòng)機(jī)制造工藝生產(chǎn)實(shí)習(xí)》結(jié)束后的一次綜合性課程設(shè)計(jì)，是一個(gè)將理論知識與生產(chǎn)實(shí)踐結(jié)合的、重要的教學(xué)環(huán)節(jié)，本設(shè)計(jì)主要的目的是：</p><p>　　培養(yǎng)學(xué)生理論聯(lián)系實(shí)際設(shè)計(jì)思想，能運(yùn)用《汽車制造工藝學(xué)》的基本理論及在生產(chǎn)實(shí)習(xí)中學(xué)到的實(shí)踐知識，正確解決汽車、發(fā)動(dòng)

26、機(jī)零件在加工中的定位、加緊、工藝路線安排、工藝尺寸確定等問題；培養(yǎng)學(xué)生綜合運(yùn)用已學(xué)理論來分析和解決發(fā)動(dòng)機(jī)生產(chǎn)實(shí)踐中問題的能力。</p><p>　　對學(xué)生進(jìn)行工程師基本技能的訓(xùn)練。如計(jì)算，繪圖，運(yùn)用手冊、標(biāo)準(zhǔn)查閱資料等，增長學(xué)生實(shí)踐知識和拓寬眼界，培養(yǎng)學(xué)生獨(dú)立工作能力，為今后的工作打下良好的基礎(chǔ)。</p><p>　　提高結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)能力。經(jīng)過夾具設(shè)計(jì)的訓(xùn)練，能根據(jù)被加工零件的尺寸要求，設(shè)計(jì)出

27、高效、省力、既經(jīng)濟(jì)又能保證零件加工質(zhì)量的夾具的能力。</p><p><b>　　2 零件分析 </b></p><p>　　連桿是汽車發(fā)動(dòng)機(jī)中的重要零件，在發(fā)動(dòng)機(jī)內(nèi)的曲柄連桿機(jī)構(gòu)中，連桿的大頭孔與曲軸連接，小頭孔通過活塞連接，其作用是將活塞的直線往復(fù)運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)變?yōu)榍S的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)并輸出動(dòng)力。連桿承受動(dòng)態(tài)載荷，因此，要求連桿質(zhì)量小，強(qiáng)度高，硬度好。</p>&

28、lt;p><b>　　2.1零件結(jié)構(gòu)分析</b></p><p>　　連桿由大頭、小頭和桿身等部分組成。大頭為分開式結(jié)構(gòu)，連桿體與連桿蓋用螺栓連接。大頭孔和小頭孔內(nèi)分別安裝軸瓦和襯套。為了減輕重量并保證連桿體具有足夠的強(qiáng)度和剛度，連桿的桿身截面多為工字形，其外表不需要機(jī)械加工。連桿的大頭和小頭端面，通常都與桿身對稱。</p><p>　　連桿是汽車發(fā)動(dòng)機(jī)中的主要

29、傳動(dòng)部件之一，它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(dòng)而帶動(dòng)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(dòng)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。在連桿體大頭和連桿蓋之間有一組墊片，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

30、頭孔與活塞銷的磨損，同時(shí)便于在磨損后進(jìn)行修理和更換。</p><p><b>　　圖：連桿結(jié)構(gòu)</b></p><p>　　在發(fā)動(dòng)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。為了保證發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)平衡，同一發(fā)動(dòng)機(jī)中各連桿的質(zhì)量不能相差太大。考慮到裝夾、安放、搬運(yùn)等要求，連桿大、小

31、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，發(fā)動(dòng)機(jī)工作時(shí)，依靠曲軸的高速轉(zhuǎn)動(dòng)，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摩擦運(yùn)動(dòng)副。</p><p>　　2.2工藝分析及工藝流程制定</p><p>　　連桿的結(jié)構(gòu)形式，直接影響到機(jī)械加工工藝的可靠性和經(jīng)濟(jì)性。影響連桿結(jié)構(gòu)工藝性的因素除應(yīng)考慮一般的結(jié)構(gòu)工藝性外，還要考慮以下幾點(diǎn)： ① 連桿蓋和連

32、桿體的連接方式 連桿蓋和連桿體的定位方式，有連桿螺栓、套筒、齒形定位和凸肩定位4種。② 連桿的大小頭的厚度 考慮到加工時(shí)的定位和加工時(shí)的傳輸?shù)?，連桿大、小頭的厚度應(yīng)相等。③ 連桿桿身油孔的大小和深度 由于活塞銷與連桿小頭襯套之間需要進(jìn)行潤滑，為此連桿桿身鉆有油孔。但為了使?jié)櫥蛷倪B桿大頭沿油孔通向小頭襯套，油孔一般為Φ4-Φ8㎜的深孔,加工困難。為了避免深孔加工，汽車發(fā)動(dòng)機(jī)連桿可改為重力潤滑，則只在連桿小頭銑槽或鉆孔就可。連桿的形狀復(fù)雜

33、而不規(guī)則，而孔本身及孔與平面之間的位置精度要求較高：桿身斷面不大，剛度較差，易變形。</p><p>　　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(yùn)動(dòng)變?yōu)榍幕剞D(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，以輸出動(dòng)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(gè)：（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、

34、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>　　在連桿加工中有兩個(gè)主要因素影響加工精度：</p><p>　　（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。</p><p>　?。?）連桿是模鍛件，孔的加工余量大，切削時(shí)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。</p

35、><p>　　因此，在安排工藝進(jìn)程時(shí)，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，半精加工安排在中間，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)生的變形可以在半精加工中修正；半精加工中產(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。</p>

36、;<p>　　各主要表面的工序安排如下：</p><p>　?。?）兩端面：粗銑、精銑、粗磨、精磨</p><p>　?。?）小頭孔：鉆孔、擴(kuò)孔、鉸孔、精鏜、壓入襯套后再精鏜</p><p>　?。?）大頭孔：擴(kuò)孔、粗鏜、半精鏜、精鏜、金剛鏜、珩磨</p><p>　　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

37、。</p><p><b>　　2.2.1毛坯選擇</b></p><p>　　連桿材料一般采用45鋼或40Cr、45Mn2等優(yōu)質(zhì)鋼或合金鋼，近年來也有采用球墨鑄鐵的。其毛坯多用鍛造，可將連桿體和連桿蓋分開鍛造，也可整體鍛造，主要取決與鍛造毛坯的設(shè)備能力。鍛造可用自由鍛或模鍛，但模鍛與自由鍛相比，模鍛的尺寸和精度比較高，機(jī)械加工余量小，材料的利用率高，鍛件內(nèi)部流線分布

38、合理，操作方便，勞動(dòng)強(qiáng)度低，生產(chǎn)率高。</p><p>　　汽車發(fā)動(dòng)機(jī)連桿是承受沖擊反動(dòng)態(tài)應(yīng)力最高的典型動(dòng)力學(xué)定荷零件，連桿的結(jié)構(gòu)形式，直接影響機(jī)械加工的可靠性和經(jīng)濟(jì)性。因此，連桿做成工字形斷面，輕量化可減少發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)行時(shí)的噪聲震動(dòng)，提高連桿的力學(xué)性能。</p><p>　　現(xiàn)已40Cr作為原料并經(jīng)調(diào)質(zhì)處理，以提高其強(qiáng)度及抗沖擊能力。鍛件的強(qiáng)度及可靠性很高，廣泛應(yīng)用于發(fā)動(dòng)機(jī)變速器，轉(zhuǎn)向器及其

39、他零件上。</p><p>　　在大批量生產(chǎn)中采用模鍛。特點(diǎn)是；（1）坯料整體塑性變形，三向受壓：（2）鍛件尺寸精確，加工余量?。?）鍛件形狀可較復(fù)雜：（4）生產(chǎn)效率高（5）鍛模造價(jià)高，制造周期長</p><p>　　連桿的材料參考了德國krebsoge公司為寶馬公司生產(chǎn)的美洲虎發(fā)動(dòng)機(jī)AJ—V8型粉末鍛造連桿，所用預(yù)合金鋼粉的牌號為AIS14200，其化學(xué)成分(W)為：0．25％ ～0．3

40、5％Mn、0．25％ ～0．45％Mo、0．25％ ～0．35％Ni、0 1％ ～0 1％Cr、0 65％C、其余為Fe。由于這種低合金鋼粉的化學(xué)成分均勻，物理性能及工藝性能優(yōu)良，從而使經(jīng)粉末鍛造制成的高強(qiáng)度連桿零件的綜合性能，特別是沖擊韌性及疲勞性能顯著提高。</p><p>　　2. 2. 2基準(zhǔn)選擇</p><p><b>　　粗基準(zhǔn)選擇</b></p&g

41、t;<p>　　粗基準(zhǔn)選擇是否正確，直接關(guān)系到被加工表面的余量分配和加工表面與非加工表面的相互位置要求。一般地，選擇連桿的粗基準(zhǔn)時(shí)，應(yīng)滿足以下幾個(gè)要求：</p><p>　　連桿大小端孔及兩端面應(yīng)有足夠而且均勻的加工余量;</p><p>　　連桿大小端孔圓柱面及兩端面應(yīng)與桿身縱向中心線對稱；</p><p>　　連桿大小端外星應(yīng)分別于大小端孔中心線對

42、稱。</p><p>　　為了滿足上述幾點(diǎn)要求，連桿在機(jī)械加工的第一道工序時(shí)，分別在一、二工位采用了兩種不同的定位方式：一工位為銑其中的一個(gè)端面，用兩個(gè)V型塊夾持連桿大端的兩側(cè)圓弧面，以保持兩側(cè)面的加工余量均勻；二工位銑另一個(gè)端面，這時(shí)便可以用已經(jīng)銑過的端面作為定位基準(zhǔn)。</p><p>　　圖： 連桿鉆小端面孔工裝定位示意圖</p><p><b>　　

43、精基準(zhǔn)選擇</b></p><p>　　選擇精基準(zhǔn)主要是從經(jīng)濟(jì)可靠地保證連桿各加工表面間的相互位置精度出發(fā)。一般應(yīng)考慮如下問題：</p><p>　　因?yàn)檫B桿的大小端孔、大小端兩端面、分開面以及螺栓孔等各加工表面間的相互位置精度要求都很高，既不能一次加工而成，又不能在一次安裝中把這些有相互位置精度要求的各加工面都同時(shí)加工出來，而是經(jīng)過多次安裝，反復(fù)加工后逐漸達(dá)到圖紙的要求，所以

44、，為了保證各加工表面間的相互位置精度，要避免過多地轉(zhuǎn)換定位基準(zhǔn)，應(yīng)盡量選擇一個(gè)使大部分工序都可以用它來作為定位基準(zhǔn)的表面作為精基準(zhǔn)。這就是基準(zhǔn)統(tǒng)一原則。</p><p>　　由于連桿剛性較差，容易產(chǎn)生彎曲變形，而直接影響各加工表面的相互位置精度，所以，要選擇支撐面積大、精度高、定位準(zhǔn)確、同時(shí)又能防止夾緊變形的表面作為精基準(zhǔn)。</p><p>　　盡量選擇零件圖上的設(shè)計(jì)基準(zhǔn)作為精基準(zhǔn)，既要符

45、合基準(zhǔn)重合的原則。這樣，圖紙上的設(shè)計(jì)尺寸是直接保證的，可以避免因?yàn)槎ㄎ换鶞?zhǔn)與設(shè)計(jì)基準(zhǔn)不重合而引起的基準(zhǔn)不重合即基準(zhǔn)轉(zhuǎn)換誤差對該設(shè)計(jì)尺寸的影響。</p><p>　　為了滿足要求，連桿選擇大小端端面a和b、小端孔c、大端一側(cè)面d作為定位精基準(zhǔn)(見下圖），并且在機(jī)械加工生產(chǎn)線的頭幾道工序就把這組定位基準(zhǔn)面加工出來，且達(dá)到一定精度。</p><p>　　圖： 連桿統(tǒng)一精基準(zhǔn)的分析</p&g

46、t;<p><b>　　工藝流程的制定</b></p><p>　　3指定工序的夾具設(shè)計(jì)</p><p>　　3.1 定位基準(zhǔn)（元件）的選擇</p><p>　　連桿機(jī)械加工工藝過程的大部分工序都采用統(tǒng)一的定位基準(zhǔn)-——一個(gè)指定的端面，小頭孔及工藝凸臺。這樣不久有利于保證連桿的加工精度。特別是作為技術(shù)要求的關(guān)鍵項(xiàng)目——連桿大、小頭

47、孔的尺寸精度。幾何形狀精度和相互位置精度，而且端面的面積大，定位比較穩(wěn)定。</p><p>　　根據(jù)本道工序的加工過程，連桿蓋的定位基準(zhǔn)面選擇蓋后平面，連桿蓋正平面以及蓋側(cè)平面；連桿桿身的定位基準(zhǔn)選擇桿后平面，連桿正平面以及連桿側(cè)平面，具體見后夾具圖。</p><p>　　3.2 夾緊力的計(jì)算</p><p><b>　　夾緊力=W*K</b>

48、</p><p>　　式中 ：實(shí)際所需的夾緊力（N）；</p><p>　　W：在一定條件下，由靜力平衡計(jì)算出的理論夾緊力（N）；</p><p><b>　　K：安全系數(shù)。</b></p><p>　　：考慮工件材料及加工余量均勻性的基本安全系數(shù) 取K0=1.2～1.5</p><p>　?。杭?/p>

49、工性質(zhì)，粗加工取 K1=1.2</p><p>　?。旱毒哜g化程度 K2=1.01.9</p><p>　?。呵邢魈攸c(diǎn)，連續(xù)切削取 K3=1.0</p><p>　　：夾緊力的穩(wěn)定性，手動(dòng)夾緊

50、 K4=1.3</p><p>　　： 手動(dòng)夾緊時(shí)的手柄位置，操作方便取 K5=1.0</p><p>　　：僅有力矩使工作回轉(zhuǎn)時(shí)工件與支承面的接觸情況，接觸點(diǎn)確定取K6=1.0</p><p>　　K=******=1.3*1.2*1.0*1.0*1.3*1.0*1.0=2.028</p>

51、<p><b>　　=604.7N</b></p><p>　　3.3 定位誤差分析</p><p>　　因?yàn)楣ば蚧鶞?zhǔn)同時(shí)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(shí)，造成加工表面定位誤差的原因是定位基準(zhǔn)的基準(zhǔn)位置誤差。</p><p>　　3.4指定工序的加工余量和

52、工序尺寸的確定</p><p>　　加工余量的確定采用查表法，主要以工廠生產(chǎn)實(shí)踐和實(shí)驗(yàn)研究積累經(jīng)驗(yàn)所制成的手冊和表格為基礎(chǔ)，并結(jié)合實(shí)際加工情況加工糾正確定加工余量。</p><p>　　查文獻(xiàn)查得各端面的加工表面的工序余量。粗加工工序余量由總余量減去后續(xù)各半精加工和精加工的工序余量之和而求得。</p><p>　　3.5指定工序的基本工時(shí)的確定</p>

53、<p>　　根據(jù)《機(jī)械切削工藝參數(shù)速查手冊》P438表8-35選取數(shù)據(jù)</p><p>　　砂輪直徑D = 40 mm 切削速度v = 20 m/min</p><p>　　切削深度frs = 0.022 mm 軸向進(jìn)給量f = 0.4 mm/雙行程</p><p>　　則主軸轉(zhuǎn)速n = 1000v/D = 159.2 r

54、/min</p><p>　　按機(jī)床選取n =500 r/min</p><p>　　則實(shí)際切削速度V = Dn/（1000×60） = 62.8m/min</p><p>　　Li=4mm, Lo=4mm, L3=0mm，Lw=68mm</p><p>　　基本時(shí)間Tb=LI/ nf=0.38min</p><

55、p><b>　　3.6夾具操作原理</b></p><p><b>　　圖：夾具原理圖 </b></p><p>　　1——夾具體； 2、3、4、5、6——定位元件； 9、10——夾緊機(jī)構(gòu)；</p><p>　　8——連桿蓋 7——連桿桿身</p><p><b>　

56、　4結(jié)論</b></p><p>　　本次設(shè)計(jì)是在我們大學(xué)階段最后一個(gè)綜合性的課程設(shè)計(jì)，在這次設(shè)計(jì)過程中，體現(xiàn)出自己單獨(dú)設(shè)計(jì)的能力，以及綜合運(yùn)用知識的能力，體會(huì)了學(xué)以致用、突出自己勞動(dòng)成果的喜悅心情，從中發(fā)現(xiàn)自己平時(shí)學(xué)習(xí)的不足和薄弱環(huán)節(jié)，從而加以彌補(bǔ)。</p><p>　　通過夾具設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)，我了解了工件裝夾的概念、方法，夾具的組成、定位原理以及常用定位元件，夾緊裝置的組成及

57、其設(shè)計(jì)要求等。但同時(shí)發(fā)現(xiàn)自身工程實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)匱乏，常用夾具了解不多，在以后的學(xué)習(xí)或工作中一定會(huì)注意鍛煉自己，積累工程經(jīng)驗(yàn)。</p><p><b>　　5謝詞</b></p><p>　　在本報(bào)告完成之際，首先感謝辛勤傳授我知識的交通與汽車工程學(xué)院。</p><p>　　在此也感謝我們的xx老師，老師嚴(yán)謹(jǐn)細(xì)致、一絲不茍的作風(fēng)一直是我工作、學(xué)習(xí)中的榜

58、樣；老師循循善誘的教導(dǎo)和不拘一格的思路給予我無盡的啟迪；這次發(fā)動(dòng)機(jī)設(shè)計(jì)的每個(gè)細(xì)節(jié)和每個(gè)數(shù)據(jù)，都離不開老師您的細(xì)心指導(dǎo)。而您開朗的個(gè)性和寬容的態(tài)度，幫助我能夠很順利的完成了這次課程設(shè)計(jì)。</p><p>　　其次，我也十分感謝在整個(gè)課程設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)中給予我?guī)椭耐瑢W(xué)和室友，感謝他們在學(xué)習(xí)中給我的幫助。</p><p>　　最后感謝我的父母，他們的鼓勵(lì)是我完成這次報(bào)告的動(dòng)力，感謝他們無私的奉獻(xiàn)。

59、</p><p><b>　　參考文獻(xiàn) </b></p><p>　?。?］曾東建.汽車發(fā)動(dòng)機(jī)設(shè)計(jì) . 西華大學(xué)，2009.</p><p>　?。?］曾東建.汽車制造工藝學(xué) .機(jī)械工業(yè)出版社，2005.9</p><p>　?。?］李 洪. 機(jī)床夾具設(shè)計(jì) 上海科學(xué)技術(shù)出版社 1991.</p>

60、<p>　?。?］貴州工學(xué)院機(jī)械制造工藝教研室.機(jī)械加工工藝手冊 .北京出版社 1996.1</p><p>　?。?］龔定安,蔡建國.機(jī)床夾具結(jié)構(gòu)圖冊. 貴州人民出版社 1983.6 </p><p>　　[6]彭林中.主編《機(jī)械切削工藝參數(shù)速查手冊》.化學(xué)工業(yè)出版社. 2009.8</p><p>　　[7]吳拓.主編《現(xiàn)代機(jī)床夾具設(shè)計(jì)》

61、.化學(xué)工業(yè)出版社.2005.9</p><p>　　[8] AutoCAD2008使用指導(dǎo)手冊。</p><p>　　[9]周龍保，高宗英，劉巽俊.內(nèi)燃機(jī)學(xué).機(jī)械工業(yè)出版社，2003年</p><p>　　[10]機(jī)械設(shè)計(jì)手冊編委會(huì). 機(jī)械設(shè)計(jì)手冊</p><p>　　[11]秦有方主編.車輛發(fā)動(dòng)機(jī)原理.國防工業(yè)出版社，1982年</