連桿蓋工藝加工和銑底面夾具設(shè)計(jì)[版本2]【課程資料 含全套cad圖紙】

1、<p><b>　　目錄</b></p><p>　　第一章 柴油機(jī)連桿的加工工藝2</p><p>　　1.1 柴油機(jī)連桿的用途及其特點(diǎn)2</p><p>　　1.2　連桿的的材料及毛坯制造2</p><p>　　1.3　連桿的加工工藝過程3</p><p>　　1.4 連

2、桿的加工工藝過程分析4</p><p>　　1.4.1 定位基準(zhǔn)的選擇4</p><p>　　1.4.2 加工階段的劃分和加工順序的安排5</p><p>　　1.4.3 確定合理的夾緊方法5</p><p>　　1.4.4 連桿主要面的加工方法6</p><p>　　1.4.5 連桿主要孔的加工方法6&l

3、t;/p><p>　　1.4.6 連桿體與連桿蓋的銑開工序7</p><p><b>　　1.5夾具使用7</b></p><p>　　1.6 確定各工序的加工余量、計(jì)算工序尺寸及公差7</p><p>　　1.6.1 確定加工余量7</p><p>　　1.6.2確定工序尺寸及其公差8&l

4、t;/p><p>　　1.7 各項(xiàng)加工數(shù)據(jù)的計(jì)算8</p><p>　　1.8 連桿的檢驗(yàn)16</p><p>　　1.8.1 觀察外表缺陷及目測表面粗糙度13</p><p>　　1.8.2 檢查主要表面的尺寸精度13</p><p>　　1.8.3檢驗(yàn)主要表面的位置精度13</p><p&

5、gt;　　1.8.4 連桿螺釘孔與結(jié)合面垂直度的檢驗(yàn)13</p><p>　　第二章 工裝設(shè)計(jì)14</p><p>　　2.1 銑削分面夾具設(shè)計(jì)14</p><p>　　2.1.1夾具的問題注意14</p><p>　　2.1.2 夾具設(shè)計(jì)14</p><p>　　2.2 擴(kuò)大頭孔夾具16</p&g

6、t;<p>　　2.2.1 夾具的注意問題16</p><p>　　2.2.2 夾具設(shè)計(jì)１６</p><p><b>　　參考文獻(xiàn):２０</b></p><p><b>　　致 謝21</b></p><p>　　第一章 柴油機(jī)連桿的加工工藝</p><

7、p>　　1.1 柴油機(jī)連桿的用途及其特點(diǎn)</p><p>　　連桿是發(fā)動(dòng)機(jī)中的主要傳動(dòng)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(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

8、合金軸瓦金屬。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>　　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。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)

9、動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)均衡，同一發(fā)動(dòng)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(duì)稱分布在連桿中截面的兩側(cè)。考慮到裝夾、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(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擺動(dòng)運(yùn)動(dòng)副。</p><

10、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(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。</p>

11、<p>　　1.2　連桿的的材料及毛坯制造</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(gè)很有發(fā)展前途的制造方

12、法。</p><p>　　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

13、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題，但由于整體鍛造的連桿毛坯具有材料損耗少、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>　　1.3　連桿的加工工藝過程</p><p>　　由上述技術(shù)條件的分析可知，連桿的尺

14、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)械加工工藝過程見加工工藝卡片)</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>

15、;<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(gè)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

16、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>　　1.4 連桿的加工工藝過程分析</p><p>　　1.4.1 定位基準(zhǔn)的選擇</p><p>　　在連桿機(jī)械加工工藝過程中，大部分

17、工序選用連桿的一個(gè)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，如圖1所示：在安裝工件時(shí)，注意將成套編號(hào)標(biāo)記的一面不</p><p><b>　　圖1連桿的定位方向</b></p><p>　　與夾

18、具的定位元件接觸（在設(shè)計(jì)夾具時(shí)亦作相應(yīng)的考慮）。在精鏜小頭孔（及精鏜小頭襯套孔）時(shí)，也用小頭孔（及襯套孔）作為基面，這時(shí)將定位銷做成活動(dòng)的稱“假銷”。當(dāng)連桿用小頭孔（及襯套孔）定位夾緊后，再從小頭孔中抽出假銷進(jìn)行加工。</p><p>　　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，粗磨端面，在精鏜大、小頭孔前，精磨端面。</p><p>　　由于

19、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鉆孔、擴(kuò)孔和鉸孔，這些工序?qū)τ阢q后的孔與端面的垂直度不易保證，有時(shí)會(huì)影響到后續(xù)工序的加工精度。</p><p>　　在第一道工序中，工件的各個(gè)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(duì)加</p><p>　　工精度會(huì)有很大影響。因此，第一

20、道工序的定位和夾緊方法的選擇，對(duì)于整個(gè)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，先粗銑兩個(gè)端面，其中粗磨端面又是以毛坯端面定位。因此，粗銑就是關(guān)鍵工序。在粗銑中工件如何定位呢？一個(gè)方法是以毛坯端面定位，在側(cè)面和端部夾緊，粗銑一個(gè)端面后，翻身以銑好的面定位，銑另一個(gè)毛坯面。但是由于毛坯面不平整，連桿的剛性差，定位夾緊時(shí)工件可能變形，粗銑后，端面似乎平整了，一放松，工件又恢復(fù)變形，影

21、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(duì)稱面定位。這種定位方法使工件在夾緊時(shí)的變形較小，同時(shí)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(shí)，由于是以對(duì)稱面定位，毛坯在加工后的外形偏差也比較小。</p><p>　　1.4.2 加工階段的劃分和加工順序的安排</p><p>　　由于連桿本身的剛性差，切學(xué)加工時(shí)產(chǎn)生的殘余應(yīng)力，易產(chǎn)生變形。因此，在

22、安排工藝過程時(shí)，應(yīng)把各主要表面的的粗，精加工工序分開。這樣，粗加工產(chǎn)生的變形就可以在半精加工中得到修；半精加工中產(chǎn)生的形變可以在精加工中得到修正，最終達(dá)到零件的技術(shù)要求。</p><p>　　再工序安排上先加工定位基準(zhǔn)，如端面加工的銑、磨工序防在加工過程的前面，然后再加工孔，符合符合先面后孔的加工工序安裝原則。</p><p>　　連桿工藝加工過程可分為以下幾個(gè)方面：</p>

23、<p><b>　　1）粗加工階段</b></p><p>　　粗加工階段也是連桿體和連桿蓋合之前的加工階段：基準(zhǔn)面的加工，包括輔助基準(zhǔn)面加工：準(zhǔn)備連桿體及連桿蓋合并所進(jìn)行的加工，如兩者對(duì)口面的銑、磨等</p><p><b>　　2）半精加工階段</b></p><p>　　半精加工階段也是連桿體和連桿蓋合并

24、之后的加工，如精磨兩平面，半精鏜大頭孔及孔口倒角等。總之是為精加工大、小頭孔做準(zhǔn)備的階段。</p><p><b>　　3）精加工階段</b></p><p>　　精加工階段主要是最終保證連桿主要表面——大、小頭孔全部達(dá)到圖樣要求的階段，如珩磨大頭孔，精鏜小頭活塞銷軸承孔。</p><p>　　1.4.3 確定合理的夾緊方法</p>

25、<p>　　既然連桿是一個(gè)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(diǎn)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(jì)人員注意了夾緊力的作用方向和著力點(diǎn)的選擇。在粗銑兩端面的夾具中，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(huì)影響端面的平面度。夾緊力通過工件直接作用在定位

26、元件上，可避免工件產(chǎn)生彎曲或扭轉(zhuǎn)變形。</p><p>　　在加工大小頭孔工序中，主要夾緊力垂直作用于大頭端面上，并由定位元件承受，以保證所加工孔的圓度。在精鏜大小頭孔時(shí)，只以大平面（基面）定位，并且只夾緊大頭這一端。小頭一端以假銷定位后，用螺釘在另一側(cè)面夾緊。小頭一端不在端面上定位夾緊，避免可能產(chǎn)生的變形。</p><p>　　1.4.4 連桿主要面的加工方法</p>&l

27、t;p>　　采用粗銑、精銑工序，并將精磨工序安排在精加工大、小頭孔之前，以便改善基面的平面度，提高孔的加工精度，這種方法的生產(chǎn)率較高。以基面及小頭孔定位，它用一個(gè)圓銷（小頭孔）。裝夾工件銑兩側(cè)面至尺寸，保證對(duì)稱（此對(duì)稱平面為工藝用基準(zhǔn)面）。</p><p>　　1.4.5 連桿主要孔的加工方法</p><p>　　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(duì)連桿質(zhì)量有

28、較大的影響。</p><p>　　小頭孔是定位基面，在用作定位基面之前，它經(jīng)過了鉆、鉸兩道工序。鉆時(shí)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。</p><p>　　小頭孔在鉆、鉸后，在金剛鏜床上與大頭孔同時(shí)精鏜，達(dá)到IT6級(jí)公差等級(jí)，然后壓入襯套，再以襯套內(nèi)孔定位精鏜大頭孔。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。&

29、lt;/p><p>　　大頭孔經(jīng)過擴(kuò)、粗鏜、精鏜、金剛鏜和珩磨達(dá)到IT6級(jí)公差等級(jí)。表面粗糙度Ra 為1.6μm，大頭孔的加工方法是在銑開工序后，將連桿與連桿體組合在一起，然后進(jìn)行精鏜大頭孔的工序。這樣，在銑開以后可能產(chǎn)生的變形，可以在最后精鏜工序中得到修正，以保證孔的形狀精度。</p><p>　　連桿的螺栓孔經(jīng)過鉆、鉸工序。加工時(shí)以大頭端面、小頭孔及大頭一側(cè)面定位。</p>

30、<p>　　為了使兩螺栓孔在兩個(gè)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(gè)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。</p><p>　　1.4.6 連桿體與連桿蓋的銑開工序</p><p>　　剖分面（亦稱結(jié)合面）的尺寸精度和位置精度由夾具本身的制造精度及對(duì)刀精度來保證。為了保證銑開后的剖分面的平面度不超過規(guī)定的公差0.03mm ，并且剖分面與大頭孔端面保證一定

31、的垂直度，除夾具本身要保證精度外，鋸片的安裝精度的影響也很大。如果鋸片的端面圓跳動(dòng)不超過0.02 mm,則銑開的剖分面能達(dá)到圖紙的要求，否則可能超差。但剖分面本身的平面度、粗糙度對(duì)連桿蓋、連桿體裝配后的結(jié)合強(qiáng)度有較大的影響。因此，在剖分面銑開以后再經(jīng)過磨削加工。</p><p><b>　　1.5夾具使用</b></p><p>　　應(yīng)具備適應(yīng)“一面一孔一凸臺(tái)”的統(tǒng)一

32、精基準(zhǔn)。而大小頭定位銷是一次裝夾中鏜出，故須考慮“自為基準(zhǔn)”情況，這時(shí)小頭定位銷應(yīng)做成活動(dòng)的，當(dāng)連桿定位裝夾后，再抽出定位銷進(jìn)行加工。</p><p>　　保證螺栓孔與螺栓端面的垂直度。為此，精銑端面時(shí)，夾具可考慮重復(fù)定位情況，如采用夾具限制7個(gè)自由度（其是長圓柱銷限制4個(gè)，長菱形銷限制2個(gè)）。長銷定位目的就在于保證垂直度。但由于重復(fù)定位裝御有困難，因此要求夾具制造精度較高，且采取一定措施，一方面長圓柱銷削去一邊

33、，另一方面設(shè)計(jì)頂出工件的裝置。</p><p>　　1.6 確定各工序的加工余量、計(jì)算工序尺寸及公差</p><p>　　1.6.1 確定加工余量 </p><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(cè)》第一卷 表3.2—25 表3.2—26 表3.2—27）</p><p>

34、　?。?）、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></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&

35、gt;　　=mm</b></p><p>　?。?）、連桿鑄造出來的總的厚度為H=43+=mm </p><p>　　1.6.2確定工序尺寸及其公差</p><p>　　（根據(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（鍛造出來的大頭孔為81 mm）</

36、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>　　1.7 各項(xiàng)加工數(shù)據(jù)的計(jì)算</p><p><b>　　1、 加工小頭孔</b></p><p>　　(1) 鉆小頭孔

37、 選用鉆床Z3080 </p><p>　　根據(jù)《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)手冊(cè)》表2.4—38(41)選取數(shù)據(jù)</p><p>　　鉆頭直徑D = 19.6 mm 切削速度V = 0.99 mm</p><p>　　切削深度ap = 10 mm 進(jìn)給量f = 0.12 mm/r<

38、;/p><p>　　則主軸轉(zhuǎn)速n = 1000v/D = 945 r/min</p><p>　　根據(jù)表3.1—30 按機(jī)床選取n = 1000 r/min</p><p>　　則實(shí)際鉆削速度V = Dn/（1000×60） = 1.04 m/s </p><p>　　(2) 鉸小頭孔

39、 選用鉆床Z3080</p><p>　　根據(jù)《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)手冊(cè)》表2.4—81選取數(shù)據(jù)</p><p>　　鉸刀直徑D = 30 mm 切削速度V = 0.22 m/s</p><p>　　切削深度ap = 0.10 mm

40、 進(jìn)給量f = 0.8 mm/r</p><p>　　則主軸轉(zhuǎn)速n = 1000v/D = 140 r/min</p><p>　　根據(jù)表3.1—31 按機(jī)床選取n = 200 r/min</p><p>　　則實(shí)際切削速度V = Dn/（1000×60） = 0.32 m/s </p><p&g

41、t;<b>　　2 、銑大頭兩側(cè)面</b></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(cè)》表2.4—77(88)選取數(shù)據(jù)</p><p>　　銑刀直徑D = 20 mm 切削速度V = 0.64 m/s</p>&l

42、t;p>　　銑刀齒數(shù)Z = 3 切削深度ap = 2.5 mm af = 0.10 mm/r</p><p>　　則主軸轉(zhuǎn)速n = 1000v/D = 611 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/（1

43、000×60） = 0.78 m/s </p><p>　　3 、銑開連桿體和蓋 </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(cè)》表2.4—79(90)選取數(shù)據(jù)</p><p>　　銑刀直徑D = 63 mm

44、 切削速度V = 0.34 m/s</p><p>　　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

45、/D = 103 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） = 2.47 m/s </p><p>　　4 粗锪連桿兩螺栓底面 選用鉆床Z3025</p>

46、<p>　　根據(jù)《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)手冊(cè)》表2.4—67選取數(shù)據(jù)</p><p>　　锪刀直徑D = 28 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 =

47、 50.9 r/min</p><p>　　根據(jù)表3.1—30 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>　　5 銑15槽 選用銑床X62W</p>&l

48、t;p>　　根據(jù)《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)手冊(cè)》表2.4—90選取數(shù)據(jù)</p><p>　　銑刀直徑D = 63 mm 切削速度V = 0.31 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

49、 af = 0.02 mm/r </p><p>　　則主軸轉(zhuǎn)速n = 1000v/D = 94 r/min</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 <

50、;/p><p>　　6 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(cè)》表2.4—170選取數(shù)據(jù)</p><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

51、 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—48 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>　　7

52、 、磨連桿蓋結(jié)合面 選用磨床M7350</p><p>　　根據(jù)《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)手冊(cè)》表2.4—170選取數(shù)據(jù)</p><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>　　

53、則主軸轉(zhuǎn)速n = 1000v/D = 157 r/min</p><p>　　根據(jù)表3.1—48 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>　　8 鉆鉸螺栓孔

54、 選用鉆床Z3025</p><p><b>　　a)鉆鉸螺栓孔</b></p><p>　　根據(jù)《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)手冊(cè)》表2.4—38（41）選取數(shù)據(jù)</p><p>　　切削速度V = 0.99 m/s 切削深度ap = 5 mm</p><p>　　進(jìn)給量f =

55、 0.08 mm/r 鉆頭直徑D = 11.8 mm</p><p>　　則主軸轉(zhuǎn)速n = 1000v/D = 1910 r/min</p><p>　　根據(jù)表3.1—30 按機(jī)床選取n = 910 r/min</p><p>　　則實(shí)際切削速度V = Dn/（1000&#

56、215;60） = 0.99 m/s</p><p><b>　　b）鉸螺栓孔 </b></p><p>　　根據(jù)《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)手冊(cè)》表2.4—81選取數(shù)據(jù)</p><p>　　鉸刀直徑D = 12 mm 切削速度V = 0.22 m/s</p><p>　　切削深度ap =

57、0.10 mm 進(jìn)給量f = 0.2 mm/r</p><p>　　則主軸轉(zhuǎn)速n = 1000v/D = 140 r/min</p><p>　　根據(jù)表3.1—31 按機(jī)床選取n = 200 r/min</p><p>　　則實(shí)際切削速度V =Dn/（1000×60） =

58、0.127 m/s </p><p>　　(3) 從連桿蓋上方給螺栓孔口倒角</p><p>　　根據(jù)《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)手冊(cè)》表2.4—67選取數(shù)據(jù)</p><p>　　切削速度V = 0.2 m/s 切削深度ap = 3 mm </p><p>　　進(jìn)給量f = 0.10 mm/r

59、 Z = 8 </p><p>　　根據(jù)表3.1—30 按機(jī)床選取n = 750 r/min</p><p>　　9 、粗鏜大頭孔 </p><p><b>　　選用鏜床T618</b></p><p>　　根據(jù)《機(jī)械制造工藝

60、設(shè)計(jì)手冊(cè)》表2.4—66選取數(shù)據(jù)</p><p>　　鏜刀直徑D = 80.6 mm 切削速度V = 0.16 m/s</p><p>　　進(jìn)給量f = 0.30 mm/r 切削深度ap = 3.0 mm </p><p>　　則主軸轉(zhuǎn)速n = 000v/D = 47 r/min<

61、/p><p>　　根據(jù)表3.1—41 按機(jī)床選取n = 800 r/min</p><p>　　則實(shí)際切削速度V = Dn/（1000×60） = 2.72 m/s </p><p>　　10 、大頭孔兩端倒角 </p><p><b>　　選用機(jī)床X62

62、W</b></p><p>　　根據(jù)《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)手冊(cè)》表2.4—67選取數(shù)據(jù)</p><p>　　切削速度V = 0.2 m/s 切削深度ap = 3 mm</p><p>　　進(jìn)給量f = 0.10 mm/r Z = 8 </p><p&g

63、t;　　根據(jù)表3.1—30 按機(jī)床選取n = 750 r/min</p><p>　　11、精磨大頭兩平面（先標(biāo)記朝上） </p><p><b>　　選用磨床M7130</b></p><p>　　根據(jù)《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)手冊(cè)》表2.4—170選取數(shù)據(jù)</p><p>　　切削

64、速度V = 0.413 m/s 切削深度ap = 0.10 mm </p><p>　　進(jìn)給量f = 0.006 mm/r </p><p>　　12 、精鏜小頭孔 </p><p><b>　　選用鏜床T2115</b></p><p>　?。?）根據(jù)《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)

65、手冊(cè)》表2.4—66選取數(shù)據(jù)</p><p>　　鏜刀直徑D = 16 mm 切削速度V = 3.18 m/s</p><p>　　進(jìn)給量f = 0.10 mm/r 切削深度ap = 1.0 mm</p><p>　　根據(jù)表3.1—39 按機(jī)床選取n = 20

66、00 r/min</p><p>　　13 、精鏜大頭孔 </p><p><b>　　選用鏜床T2115</b></p><p>　　根據(jù)《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)手冊(cè)》表2.4—66選取數(shù)據(jù)</p><p>　　鏜刀直徑D = 65.4 mm 切削速度V =

67、0.20 m/s</p><p>　　進(jìn)給量f = 0.2 mm/r 切削深度ap = 1 mm</p><p>　　根據(jù)表3.1—39 按機(jī)床選取n = 1000 r/min</p><p>　　14 、小頭孔兩端倒角 </p><p><b>　

68、　選用機(jī)床X62W</b></p><p>　　根據(jù)《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)手冊(cè)》表2.4—67選取數(shù)據(jù)</p><p>　　切削速度V = 0.2 m/s 切削深度ap = 3 mm </p><p>　　進(jìn)給量f = 0.10 mm/r Z = 8 </p>

69、<p>　　根據(jù)表3.1—30 按機(jī)床選取n = 750 r/min</p><p><b>　　1.8 連桿的檢驗(yàn)</b></p><p>　　連桿在機(jī)械加工中要進(jìn)行中間檢驗(yàn)，加工完畢后要進(jìn)行最終檢驗(yàn)，檢驗(yàn)項(xiàng)目按圖紙上的技術(shù)要求進(jìn)行。</p><p>　　1.8.1 觀察外表缺陷

70、及目測表面粗糙度</p><p>　　1.8.2 檢查主要表面的尺寸精度</p><p>　　用量缸表，在大頭孔內(nèi)分三個(gè)斷面測量其內(nèi)徑，每個(gè)斷面測量兩個(gè)方向，三個(gè)斷面測量的最大值與最小值之差的一半即圓柱度。</p><p>　　1.8.3檢驗(yàn)主要表面的位置精度 </p><p>　　其中大，小頭孔軸心線在兩個(gè)互相平行垂直的方向的平行度用專用量

71、具進(jìn)行檢測。</p><p>　　1.8.4 連桿螺釘孔與結(jié)合面垂直度的檢驗(yàn)</p><p>　　制做專用垂直度檢驗(yàn)心軸，其檢測心軸直徑公差，分三個(gè)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。</p><p><b>　　第二章 工裝設(shè)計(jì)</b></p>

72、<p>　　2.1 銑削分面夾具設(shè)計(jì)</p><p>　　由連桿工作圖可知，工件材料為T450-10，年產(chǎn)量20萬件。根據(jù)設(shè)計(jì)任務(wù)的要求，需設(shè)計(jì)一套銑剖分面夾具，刀具為硬質(zhì)合金端銑刀。</p><p>　　2.1.1夾具的問題注意</p><p>　　本夾具主要作來銑剖分面，剖分面與小頭孔軸心線有尺寸精度要求，剖分面與螺栓孔有垂直度要求和剖分面的平面度要求

73、。由于本工序是粗加工，主要應(yīng)考慮如何提高勞動(dòng)生產(chǎn)率，降低勞動(dòng)強(qiáng)度。</p><p>　　2.1.2 夾具設(shè)計(jì)</p><p>　　1) 定位基準(zhǔn)的選擇</p><p>　　由零件圖可知，在銑剖分面之前，連桿的兩個(gè)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Φ19.8H8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

74、）、凸臺(tái)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>　　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

75、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(shí)，能承受一部分切削力。夾具體圖如圖：</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><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&g

76、t;<p>　　夾緊力的計(jì)算：由《機(jī)床夾具設(shè)計(jì)手冊(cè)》（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=140mm,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

77、面。剖分面對(duì)連接螺栓孔中心線有垂直度要求（垂直度允差0.08）；對(duì)連桿體小頭孔有中心距1900.1要求；對(duì)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，其設(shè)計(jì)計(jì)算如下：</p><p>　?。?）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&g

78、t;<p>　?。?）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Φ19.8。公差與本零件在工作時(shí)與其相配孔的尺寸與公差相同，即為Φ19.8。</p><p><b>　?。?）小頭孔的確定</b></p><p>　　考慮到配合間隙對(duì)加工要求

79、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Φ19.8。</p><p><b>　　5) 定位誤差分析</b></p><p>　?、?對(duì)于連桿體剖分面中心距1900.1的要求，以Φ19.8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

80、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><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

81、><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(shí)亦為第一定位基準(zhǔn)，對(duì)加工剖分面來說，它與工序基準(zhǔn)的距離及相應(yīng)的

82、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(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(duì)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>　　2.2 擴(kuò)大頭孔夾具</p><p>　　由連桿工作圖可知，連桿材料為T450-10，年產(chǎn)量20萬件。根據(jù)指導(dǎo)老師的要求，需設(shè)計(jì)一套擴(kuò)大頭孔夾具。為了提

83、高勞動(dòng)生產(chǎn)率，保證加工質(zhì)量，降低勞動(dòng)強(qiáng)度，需要設(shè)計(jì)專用夾具。</p><p>　　2.2.1 夾具的注意問題</p><p>　　本夾具主要用來擴(kuò)Φ78.6的大頭孔，大頭孔的軸心線相對(duì)于小頭孔軸心線有一定的尺寸精度要求。由于本工序是粗加工，在加工本道工序時(shí)，主要應(yīng)考慮如何提高勞動(dòng)生產(chǎn)率，降低勞動(dòng)強(qiáng)度。</p><p>　　2.2.2 夾具設(shè)計(jì)</p>

84、<p>　　1) 定位基準(zhǔn)的選擇 </p><p>　　由零件圖可知，在粗加工大頭孔之前，連桿的兩個(gè)端面，小頭孔及大頭孔的兩側(cè)面都已加工，且表面粗糙度要求較高。為了使定位誤差為零，按基準(zhǔn)重合原則選Φ19.8h7定位銷與基面為定位基準(zhǔn)，定位銷限制2個(gè)自由度，基面限制工件3個(gè)自由度，大頭孔的外側(cè)面限制工件1個(gè)自由度，屬完全定位。由于生產(chǎn)批量大，為了提高加工效率，縮短輔助時(shí)間，準(zhǔn)備采用手動(dòng)式滑柱鉆模，采用了常

85、用的圓錐自鎖裝置，裝卸工件方便、迅速。</p><p><b>　　2) 夾緊方案</b></p><p>　　由于所加工的零件比較小，夾具的夾緊力與加工零件時(shí)的軸向力方向相同，為了裝卸工件方便，采用手動(dòng)式滑柱鉆模。加工的大頭孔為通孔，沿Z方向的位移自由度可不予限制，但實(shí)際上以工件的端面定位時(shí)，必須限制該方向上的自由度。故應(yīng)按完全定位設(shè)計(jì)夾具。</p>

86、<p>　　滑柱式是一種帶有升降鉆模板的通用可調(diào)夾具，它由鉆模板、三根滑柱、夾具體和傳動(dòng)、鎖緊機(jī)構(gòu)所組成。使用時(shí)，轉(zhuǎn)動(dòng)手柄，經(jīng)過齒輪齒條的傳動(dòng)和左右滑柱的導(dǎo)向，便能順利的帶動(dòng)鉆模板升降，將工件夾緊或松開。鉆模板在夾緊工件或升降至一定高度后，必須自鎖。自鎖機(jī)構(gòu)的種類很多，但用得最廣泛的是圓錐鎖緊機(jī)構(gòu)。</p><p><b>　　3) 夾具體設(shè)計(jì)</b></p><

87、;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(shí)，能承受一部分切削力。擴(kuò)大頭孔夾具體圖如下：</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><p>　　4) 切削力及夾緊力的計(jì)算</p><p>　　由于本工序主要是粗加工大頭孔，所以只對(duì)夾具的定位穩(wěn)定性進(jìn)行計(jì)算，及夾緊力和鉆削力的計(jì)算。<

88、/p><p>　　擴(kuò)孔時(shí)的切削力計(jì)算：</p><p>　　根據(jù)（《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》 李洪 主編 ）表2.4-69</p><p>　　擴(kuò)孔時(shí)的切削力為： </p><p><b>　　N.m</b></p><p><b>　　夾緊力的計(jì)算：</b></p>&

89、lt;p>　　根據(jù)（《機(jī)床夾具設(shè)計(jì)手冊(cè)》 第三版 王光斗 王春福 主編）表1-3-11</p><p><b>　　=90526 N</b></p><p>　　在計(jì)算切削力時(shí)，必須考慮安全系數(shù)。</p><p><b>　　安全系數(shù) </b></p><p>　　式中：—基本安全系數(shù)；

90、取1.5</p><p>　　—加工性質(zhì)系數(shù)；取1.1</p><p>　　—刀具鈍化系數(shù)；取1.1</p><p>　　—斷續(xù)切削系數(shù)；取1.1</p><p><b>　　則</b></p><p><b>　　N</b></p><p>　　鉆削

91、力小于夾緊力 ，所以該夾緊裝置可靠。</p><p><b>　　5) 定位誤差分析</b></p><p>　?、?定位元件尺寸及公差的確定：</p><p>　　本夾具的主要定位元件為一固定定位銷，結(jié)構(gòu)簡單，但不便于更換。該定位銷尺寸與公差規(guī)定為與本零件在工作時(shí)與其相配孔的尺寸公差相同，即為 Φ19.8h7.</p><

92、;p>　?、?對(duì)于連桿體剖分面中心距850.1的要求，以Φ19.8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><p><b>　　=0.045 mm</

93、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)中心距加工允差為0.2mm,因此工件在加工過程中能夠保證加工精度要求。</p>

94、<p>　?、?大頭孔兩側(cè)面對(duì)中心距的要求：擴(kuò)大頭孔時(shí)，限制Z軸的轉(zhuǎn)動(dòng)是一擋板（工序基準(zhǔn)），同時(shí)亦為第一定位基準(zhǔn)，對(duì)加工大頭孔來說，它與工序基準(zhǔn)的距離及相應(yīng)的平行度誤差只取決于工序基準(zhǔn)在夾具中的位置。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。即基準(zhǔn)位置誤差為零，定位誤差為零。</p><p><b>　　參考文獻(xiàn):</b></p><p&

95、gt;　　[1] 機(jī)械制造工藝學(xué). 鄭本修主編 機(jī)械工業(yè)出版社，</p><p>　　[2] 先進(jìn)制造技術(shù) 王隆太主編 機(jī)械工業(yè)出版社</p><p>　　[3] 機(jī)械制造工程專業(yè)英語 章躍主編 機(jī)械工業(yè)出版社</p><p>　　[4] 機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡明手冊(cè) 李益民主編 機(jī)械工業(yè)出版社</p><

96、p>　　[5] 機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ) 揚(yáng)可楨 程光蘊(yùn)主編 高等教育出版社``</p><p>　　[6] 機(jī)床夾具設(shè)計(jì) 肖繼德 陳寧平主編 機(jī)械工業(yè)出版社</p><p><b>　　致 謝</b></p><p>　　首先衷心感謝張麗萍老師，論文的選題、研究的方向和設(shè)計(jì)內(nèi)容都得到張老師的精心指導(dǎo)與熱情的幫助。張老師嚴(yán)謹(jǐn)細(xì)致的作風(fēng)