連桿零件加工畢業(yè)設計

1、<p><b>　　畢業(yè)設計論文</b></p><p>　　論文題目：濰坊LW-7連桿零件加工工藝規(guī)程及專用夾具設計</p><p>　　系 部 機械工程系 </p><p>　　專 業(yè)機械制造及自動化 </p><p>　　班 級 機制097 </

2、p><p>　　學生姓名 </p><p>　　學 號 </p><p>　　指導教師 </p><p>　　2012年5月08日</p><p><b>　　目 錄</b></p><p><b>　　

3、摘要I</b></p><p><b>　　緒言1</b></p><p>　　第1章 連桿的結構特點及技術條件分析2</p><p>　　1.1連桿的結構特點2</p><p>　　1.2 連桿的技術要求2</p><p>　　第2章 連桿的材料和毛坯4</p>

4、;<p>　　2.1連桿的材料選擇4</p><p>　　2.2毛坯加工方法選擇4</p><p>　　第3章 機械加工工藝過程分析6</p><p>　　3.1 工藝過程的安排6</p><p>　　3.2 定為基準的選擇6</p><p>　　3.3 毛坯余量的選擇7</p>

5、<p>　　3.4 初擬加工工藝路線7</p><p>　　第4章 加工設備及刀、夾、量具的選擇10</p><p>　　第5章 工序設計計算</p><p>　　5.1 小頭孔工序尺寸的計算12</p><p>　　5.1.1 工序余量的計算12</p><p>　　5.1.3 時間定額的計算

6、13</p><p>　　5.2 大小頭兩端面的加工15</p><p>　　5.2.1 工序余量的計算15</p><p>　　5.2.2機床功率的校核15</p><p>　　5.3 鉆鉸連桿蓋上螺栓孔并倒角16</p><p>　　5.3.1 工序余量的計算16</p><p>

7、;　　5.3.2床功率的校核16</p><p>　　5.3.3時間定額的計算17</p><p>　　5.4 大頭孔定位誤差分析及工余尺寸計算19</p><p>　　5.4.1 定位誤差分析計算19</p><p>　　5.4.2 工序余量的計算20</p><p>　　5.4.3 校核粗鏜孔時機床功率

8、21</p><p>　　5.5銑對口臺階面22</p><p>　　5.6 銑15mm槽，銑5×8mm槽22</p><p>　　第6章 夾具設計24</p><p>　　6.1 粗銑大小兩端面的設計24</p><p>　　6.2 鉆擴鉸小頭夾具的設計25</p><p>

9、;<b>　　結 論29</b></p><p><b>　　參考文獻30</b></p><p><b>　　致 謝31</b></p><p><b>　　摘要</b></p><p>　　連桿是柴油機的主要傳動件之一，本文主要論述了連桿的加工

10、工藝及其夾具設計。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、切削力及內應力的作用，并修正加工后的變形，就能最后達到零件的技術要求。</p><p>　　關鍵詞：連桿 變形 加工工藝 夾具設計 </p><p><b>　　Abstract</

11、b></p><p>　　The connecting rod is one of the main driving medium of diesel engine, this text expounds mainly the machining technology and the design of clamping device of the connecting rod. The precision

12、 of size, the precision of profile and the precision of position , of the connecting rod is demanded highly , and the rigidity of the connecting rod is not enough, easy to deform, so arranging the craft course, need to s

13、eparate the each main and superficial thick finish machining process. Reduce the functio</p><p>　　Keyword: Connecting rod Demormination Processing technology Design of clamping device</p><p&

14、gt;<b>　　緒言</b></p><p>　　在此之前，我們所學的知識比較零散，在大腦里沒有理順，綜合運用知識的能力比較差，在這次畢業(yè)設計中，通過復習教材和查閱資料，使我們加深了對理論知識的深刻理解和熟練操作的掌握，初步鍛煉了自己獨立解決問題的能力，而且我們在這個過程中也學到了不少知識，特別是在圖書館查閱各種資料的過程中，掌握了許多課堂學不到的知識。</p><p&

15、gt;　　連桿是柴油機主要的零件之一，有連桿蓋，連桿體，螺栓，螺母等零件組成，其小頭徑活塞銷與活塞連接，大頭與曲軸連桿軸徑連接，氣缸燃燒室中受壓縮的油氣混合氣體經點火燃燒后急劇膨脹，以很大的壓力向活塞頂開，連桿則將活塞所受的力傳給曲軸，推動曲軸傳動。</p><p>　　發(fā)動機在工作工程中，連桿體要求膨脹氣體交變的壓力和慣性力作用。連桿除有足夠的強度和剛度外，還應盡量減小連桿自身的重量，以減小慣性力。連桿身的橫截

16、面最好采用工字形，但考慮到連桿所用材料為QT450-10,鑄造成型，固截面為平板形。</p><p>　　作為柴油機重要的機件之一，連桿的尺寸參數(shù)在很大程度上不僅影響著發(fā)動機的整體尺寸和重量，而且也在很大的程度上影響著發(fā)動機的可靠性與壽命。設計連桿時必須正確選擇連桿的尺寸參數(shù)，結構形式，材料與工藝，以求獲得經濟合理的效果。在結構設計和加工工藝正確合理的情況下，主要是材料強度決定著連桿的體積，重量和壽命。重量和壽命

17、。作為連桿的材料，除了具有優(yōu)良的機械性能以外，還要求有高度的耐磨性，耐疲勞性和沖擊韌性。同時也要使連桿的加工容易和造價低廉。</p><p>　　第1章 連桿的結構特點及技術條件分析 </p><p>　　1.1連桿的結構特點</p><p>　　連桿是柴油機主要的零件之一.有連桿蓋,連桿體,螺栓,螺母等零件組成.其小頭經活塞銷與活塞連接，大頭與曲軸連桿軸徑連接，氣

18、缸燃燒室中受壓縮的油氣混和氣體經點火燃燒后急劇膨脹，以很大的壓力向活塞頂開，連桿則將活塞所受的力傳給曲軸，推動曲軸傳動。</p><p>　　發(fā)動機在工作過程中，連桿體要求承受膨脹氣體交變的壓力和慣性力作用。連桿除有足夠的強度和剛度外，還應盡量減小連桿自身的重量，以減小慣性力。連桿身的橫截面最好采用工字形，但考慮到連桿所要求的材料為QT450-10,鑄造成型,故截面為平板形。</p><p&g

19、t;　　1.2 連桿的技術要求</p><p>　　作為柴油機重要的機件之一。連桿的尺寸參數(shù)在很大程度上不僅影響著發(fā)動機的整體尺寸和重量，而且也在很大程度上影響著發(fā)動機的可靠性與壽命。設計連桿時必須正確選擇連桿的尺寸參數(shù)，結構形式、材料與工藝，以求獲得經濟合理的效果。在結構設計和加工工藝正確合理的條件下，主要是材料強度決定著連桿的體積，重量和壽命。作為連桿的材料，除了具有優(yōu)良的機械性能以外，還要求有高度的耐磨性，

20、耐疲勞性和沖擊韌性。同時也要使連桿的加工容易和造價低廉。</p><p>　　為減小磨損和便于維修，在連桿小頭孔中壓入襯套，大頭孔內襯套具有鋼質基體的耐磨巴氏合金軸瓦。 </p><p>　　為了保證發(fā)動機運轉平穩(wěn)均衡，同一發(fā)動機中連桿質量不能相差太大，因此在加工完以后應稱重分組。</p><p>　　連桿大小頭兩端面對稱分布在連桿中截面的兩側，考慮到裝夾、安放、搬

21、運等要求，連桿大小頭端厚度應相等。</p><p>　　連桿小頭開有15mm的槽和1.1mm的溝槽，大頭開有鎖瓦槽，便于油液潤滑。</p><p>　　連桿上需要機械加工的主要表面有大小頭孔、連桿蓋與連桿體接合面、兩端面。連桿總成的技術要求如下：</p><p>　?。?）為了保證連桿大小頭孔運動副之間有良好的配合，大小頭孔表面粗糙度Ra值為1.6兩孔的圓柱度也應該

22、有較高的技術要求。</p><p>　?。?）連桿大頭孔兩端面對大頭孔中心線的垂直度過大，將加劇連桿大頭面與曲軸連桿軸徑磨損，因此應該有一定的要求。</p><p>　?。?）大小頭孔中心距的變化將會使氣缸的壓縮比發(fā)生變化，從而影響發(fā)動機的效率。因此中心距應有較高公差等級要求取IT9級，大小頭孔中心現(xiàn)在兩個相互垂直方向上的平行度誤差會使活塞在氣缸中傾斜，致使氣缸壁磨損不均勻，縮短發(fā)動機壽命

23、，同時也使曲軸的連桿軸徑磨損加劇，因此對其平行度提出了要求，取0.01mm.</p><p>　　（4）連桿大小頭兩端面厚度的基本尺寸要相同，便于定位、安裝、加工，但技術要求不同。大頭兩端面表面粗糙度為3.2，小頭兩端面表面粗糙度為6.3，這是因為連桿大頭兩端面與曲軸連桿軸徑兩軸肩面間有配合要求，而連桿小頭兩端面與活塞銷孔座內擋之間沒有配合要求。</p><p>　?。?）為了保證發(fā)動機運

24、轉平穩(wěn)，對連桿小頭質量差和大頭質量差提出了要求。</p><p>　?。?）為了保證連桿體與于連桿蓋接觸面間有良好配合要求，在連桿體連桿蓋上都開了相互配合的臺階槽，而且接觸面有較高的技術要求，表面粗糙度為1.6，同時連桿體連桿蓋上的螺栓孔也有較高的技術要求，螺栓孔取公差等級IT9級和表面粗糙度Ra<6.3，兩螺栓孔在相互垂直方向上也有平行度要求。</p><p>　　（7）小頭孔長度

25、15的槽在發(fā)動機工作過程中要與活塞接觸，因而要有較高表面粗糙度要求和對稱度要求，Ra<1.6，對稱度要求0.2mm，以減小連桿蓋和活塞銷得磨損。</p><p>　　第2章 連桿的材料和毛坯</p><p>　　2.1連桿的材料選擇</p><p>　　連桿在工作中承受多向交變載荷的作用，因此連桿材料一般都用高強度的碳鋼或合金鋼，如45鋼、65鋼、40Gr、4

26、0MnB，近年來也有采用球墨鑄鐵和粉末壓金材料的，本次設計采用QT450-10。球墨鑄鐵的靜載荷和機械性能及耐磨性、吸振性等優(yōu)于碳鋼，而其動載荷機械性能則接近于鋼，具有良好的綜合機械性能。</p><p>　　2.2毛坯加工方法選擇</p><p>　　連桿10000件/年，采用大批量生產，材料QT450-10，故采用機械砂型鑄造，精度等級IT9。鑄造分型面沿大小孔中心線并垂直端面。<

27、;/p><p>　　鑄造時將連桿體，連干蓋整體鑄造，在以后的機械加工中切開，為了保證切開孔機械加工余量均勻，一般將連桿大頭孔鑄成橢圓形，相對分體鑄造而言，整體鑄造具有材料損耗少，所用工時少，模腔少，對工人技術水平要求低等優(yōu)點。缺點是機械加工中要增加一道切斷工序，增加了一臺設備以及金屬纖維被切斷等問題。</p><p>　　毛坯在鑄造車間鑄出以后要經過人工實效處理，以減少毛坯的內應力。此外，為提

28、高毛坯的精度還需要毛坯外觀缺陷的檢查內部探傷毛坯尺寸檢查等工序。最后獲得合格毛坯。合格毛坯要求沒有裂縫碰傷結巴腐蝕毛孔疏松和氧化皮。在加工表面上允許有修整后的分模面痕跡和深度不大于0.5 mm的局部缺陷。</p><p>　　參考文獻《工藝手冊》表3.1-24,砂型機器造型的尺寸公差等級CT為8~10級.參考文獻《工藝手冊》表3.1-27機器造型金屬模型鑄鐵件機械加工余量選擇為6～8級,但是為了減少鑄件加工的難度

29、及機械加工中的某些工藝的要求,可在某些局部范圍內選用不同等級的加工余量. 毛坯公差等級CT8~10級，取9級。</p><p><b>　　圖2-1</b></p><p>　　如圖為毛坯簡圖，技術要求如下：</p><p>　　1鑄件經人工實效處理。</p><p>　　2鑄件不允許有夾渣、毛刺、氣孔、疏松等缺陷。&l

30、t;/p><p>　　3桿體彎曲部不大于1mm。</p><p>　　4錯差?？v橫向錯差均不大于1mm。</p><p><b>　　5起模斜度7°。</b></p><p>　　6材料QT450-10。</p><p>　　第3章 機械加工工藝過程分析</p><p&g

31、t;　　3.1 工藝過程的安排</p><p>　　連桿加工中兩個主要的因素影響加工精度</p><p>　　連桿本身的剛度比較差，在外力（切削力、夾緊力）作用下容易變形。</p><p>　　連桿是鑄造件，孔的加工余量較大，切削時會產生較大的殘余應力，并引起內應力的重新分布。因此在安排工藝過程中，就需要把各主要加工表面的粗精加工工序分開。這樣，粗加工產生的變形就可

32、以在半精加工中得到修整，半精加工產生的變形可在精加工中得到修整，最后得到零件技術要求。</p><p>　　確定連桿的工藝過程時應注意以下幾點：</p><p>　　（1）應符合基準統(tǒng)一的原則，盡量避免基準的更換，以減小定位誤差。</p><p>　?。?）工件夾緊點應選在工件剛性較好的部位，盡可能減小工件的變形。</p><p>　?。?）

33、要求較高的表面可按粗加工，半精加工，精加工等階段來進行，在粗精加之間安排其他表面的加工，以消除應力。</p><p>　　各主要表面工序安排如下：</p><p>　　兩端面：粗銑－粗磨－半精磨</p><p>　　大頭孔：粗鏜－半精鏜－精鏜</p><p><b>　　小頭孔：鉆擴鉸</b></p>&l

34、t;p>　　螺栓孔：鉆孔－鉸孔－攻絲</p><p>　　臺階面：銑斷－精銑臺階面</p><p>　　一些次要加工表面的加工，可視需要安排工藝過程的中間或后邊。</p><p>　　3.2 定為基準的選擇</p><p>　　定位基準的選擇影響到連桿整個工序加工的精度，在各工序中要盡量做到基準統(tǒng)一，基準重合。在加工過程中大部分工序都采

35、用統(tǒng)一的定位基準：一個端面、小頭孔和大頭孔，這樣容易保證連桿的加工精度，而且端面面積大，定位比較平穩(wěn)。其中端面、小頭孔作為定位基準，也符合基準重合的原則。</p><p>　　連桿大小頭端面對稱分布在桿身的兩側，有時大小頭端面厚度不等，所以大小頭端面不在同一個平面上，用這樣不等高面做定位基準，必然產生定位誤差，因而零件設計時大小頭兩端面厚度相等。端面方向粗基準選擇有兩種方案：一是選中間不加工的毛坯面，可保證對稱，

36、有利于夾緊。二是選要加工的端面，可保證余量均勻。</p><p>　　3.3 毛坯余量的選擇</p><p>　　根據(jù)各表面加工要求和各種加工方法所能得到的經濟精度，確定毛坯的機械加工余量。查《機械加工工藝設計手冊》表3-1鑄件加工余量（HBO－7－67）毛坯公差等級CT8~10，取9級。</p><p>　　毛坯主要尺寸及公差（mm）</p><

37、;p><b>　　表3-1</b></p><p>　　3.4 初擬加工工藝路線</p><p>　　根據(jù)先面后孔的原則，先加工端面，并以其中一個端面作為基準，鉆擴拉孔加工其他表面。</p><p>　　初擬加工工藝路線如下：</p><p>　　第4章 加工設備及刀、夾、量具的選擇</p><

38、;p>　　該產品的生產類型為大批量生產，加工設備以通用機床為主，輔以少量的專用機床。其生產方式為通用機床加專用刀具，輔以少量專用機床的流水生產線。工件在各機床上的裝卸以及不同工序之間工件的傳遞，各工序間應該根據(jù)具體情況而定。</p><p><b>　　粗銑兩端面。</b></p><p>　　考慮到工件的定位夾緊及夾具結構設計等問題，采用X52K立式銑床，（參

39、考文獻《機械加工工藝手冊》表3.1-73），機床功率取=7.5KW，采用專用夾具。選用直徑為150mm的盤類銑刀和A型游標卡尺。</p><p><b>　　半精磨兩端面。</b></p><p>　　考慮到加工生產效率及工件精度和安裝方便，選用M7350A型圓臺平面磨床，磨床功率=8.595KW，粗糙度可達，用磁力吸盤吸緊工件，選直徑為150mm的代號為B的坯形砂輪

40、和A型游標卡尺。</p><p><b>　　精磨兩端面。</b></p><p>　　選用M7350A型圓臺平面磨床，磨床功率=8.595KW，粗糙度可達，用磁力吸盤吸緊工件，選直徑為150mm的代號為B的棕剛玉坯形砂輪，磨料粒度為80，組織號為5。A型游標卡尺。</p><p><b>　?。?）锪2X平面.</b>&

41、lt;/p><p>　　直徑為22mm的,帶可換柱的錐柄平底锪鉆，導柱直徑為13mm。（參考文獻《機械加工工藝手冊》表4.3-38）。</p><p>　　（5）鉆鉸攻2XM12-6H的螺栓孔。</p><p>　　最大鉆孔直徑為10mm，鉸孔直徑為10.2mm，參考《工藝手冊》表3.1-30，采用立式鉆床Z5061，鉆10mm孔時采用錐柄階梯麻花鉆，鉸10.2mm孔采

42、用專用刀具。參考《工藝手冊》表4.6-3，攻絲采用機用絲錐及絲錐夾頭，采用專用夾具。10mm，10.2mm孔徑用游標卡尺來測量，2XM12-6H螺紋用螺紋塞規(guī)來檢驗。</p><p>　?。?）鉆擴鉸小頭孔。</p><p>　　加工的最大鉆孔直徑為18mm，擴鉸孔直徑為 mm，參考《工藝手冊》表3.1-30，采用立式鉆床Z5163，該鉆床的最大進給抗力為30000N，最大扭轉力矩為800

43、N.m, 參考《工藝手冊》表4.6-3,鉆18mm孔時采用錐柄麻花鉆，擴鉸mm孔采用專用刀具。夾具采用專用夾具。選用A型游標卡尺和塞規(guī)來檢驗孔徑。</p><p>　　（7）切斷連桿蓋連桿體。</p><p>　　選用《機械制造工藝簡明手冊》表4.2-36，選用雙面切斷機床X53T，夾具采用專用銑斷夾具，選直齒三面刃銑刀和A型游標卡尺。 </p><p>　?。?）

44、大小頭孔81mm。</p><p>　　根據(jù)大頭孔加工技術要求和精度要求，粗鏜采用臥式雙面組合鏜床T68，參考文獻《工藝手冊》表3.2-44，選擇功率為1.5KW的鏜銷頭，選擇鏜通孔的鏜刀，專用夾具和A型游標卡尺。</p><p>　　半粗鏜時仍采用臥式雙面組合鏜床T68，選擇功率為1.5KW的鏜銷頭1TA20M，選擇半精鏜刀和專用夾具。</p><p>　　精鏜時

45、采用金剛鏜床，參考文獻《簡明手冊》表4.2-28金剛鏜床的主要技術參數(shù)，選T740K型的，主軸頭型號為2號，夾具為專用夾具。通過定位誤差分析，要保證大小兩孔的軸心線平行度要求，小頭孔定位采用可漲心軸定位?？讖綑z驗用A型游標卡尺和塞規(guī)。</p><p>　?。?）銑15mm槽 ,銑槽.</p><p>　　銑15槽，根據(jù)槽的位置及導軌運動方向，槽形位工差要求。參考文獻《工藝手冊》表10-33

46、臥式銑床，選X52，刀具采用定尺寸的三面刃銑刀，槽內兩個端面管于連桿縱向中心線對稱度要求有夾具和刀具共同來保證。A型游標卡尺。</p><p>　　銑鎖瓦槽，選用臥式銑床X62，專用夾具和定尺寸的切口銑刀。</p><p>　?。?0）精磨對口面，銑對口臺階面。</p><p>　　精磨對口面，選用M7350A型圓臺平面磨床，磨床功率=8.595KW，代號為B的坯形

47、砂輪。專用夾具和A型游標卡尺。</p><p>　　銑對口臺階面，參考文獻《工藝手冊》表10-33選X62型臥式銑床。表11-45選齒形槽銑刀，專用夾具和分度值為0.02mm的A型游標卡尺。</p><p>　　第5章 工序設計計算</p><p>　　5.1 小頭孔工序尺寸的計算</p><p>　　5.1.1 工序余量的計算</p&

48、gt;<p>　　零件小頭孔尺寸較小，采用大批量生產時在毛坯上鑄造成實體，在前面工序中加工完成，可作為后面工序的定位基準。</p><p>　　孔直徑方向加工余量參考《金屬機械加工工藝人員手冊》表5-1基孔制7級精度的加工鉸孔余量。 =0.2㎜ Z擴=1.8㎜ Z鉆=20-1.8-0.2=18㎜</p><p>　　各工步余量和工序尺寸如下 表5-1（mm）<

49、;/p><p>　　5.1.2 機床功率的校核</p><p>　　取鉆孔的進給量f=0.04㎜/r</p><p>　　參考文獻《工藝手冊》表10.4-9鉆擴鉸孔時切削速度的計算公式</p><p><b>　　v=min</b></p><p>　　式中=6.1 m=0.2<

50、;/p><p><b>　　m/min</b></p><p>　　由此計算出轉速為N==239.7r/min</p><p>　　按機床實際轉速取n=272 r/min,則實際切削速度為</p><p>　　m/min=15.37 m/min</p><p><b>　　參考文獻得<

51、/b></p><p>　　分別求出鉆孔的 M</p><p><b>　　=9.81</b></p><p><b>　　M=9.81</b></p><p>　　它們均小于機床的最大進給力30000N和機床最大扭轉力矩800N/m，故鉆床強度足夠。</p><p>

52、;　　參考文獻，擴孔的切削速度為 f=0.4㎜ </p><p>　　= m/min=7.685 m/min</p><p><b>　　由此算出轉速 </b></p><p>　　按機床實際轉速取 n=160r/min</p><p>　　參考文獻鉸孔的進給量 f=0.3mm/r&

53、lt;/p><p>　　鉸孔的切削速度為 v=0.3m/s=18m/min</p><p>　　由此求出轉速 </p><p>　　按機床實際轉速取 n=272r/min</p><p><b>　　則實際切削速度為:</b></p><p>　　5.1.3 時間定額的計算&l

54、t;/p><p>　　鉆擴鉸小頭孔時間定額的計算</p><p><b>　?。?）機動時間 </b></p><p>　　參考文獻工藝手冊2.5－7得鉆孔的計算公式鉆盲孔時</p><p><b>　　鉆孔時</b></p><p><b>　　參考文獻擴孔時<

55、;/b></p><p>　　將以前所求數(shù)值及所選f n代入公式得</p><p><b>　　參考文獻鉸孔時</b></p><p>　　總機動時間就是基本時間 =0.505+0.797+0.632=1.934 ㎜</p><p>　?。?）參考鉆螺栓輔助時間取</p><p>

56、;　?。?）作業(yè)時間=+=1.934+2=3.934min</p><p>　　（4）布置工作地時間=3%=0.118 min </p><p>　　休息和生理需要時間== 0.118 min </p><p>　　準備和終結時間 /n=0.00762 min </p><p>　?。?）單件時間=+/n=4.17+0.00762=4.17

57、8 min</p><p>　?。?）但單件計算時間=+++=1.934+0.118+0.118=4.17 min</p><p>　　5.2 大小頭兩端面的加工</p><p>　　5.2.1 工序余量的計算</p><p>　　查《典型零件機械加工生產實例》表4－31銑平面加工余量，根據(jù)零件厚度和平面長度取1.5 ㎜。查表4－32磨平面加

58、工余量，半精磨取0.3㎜。精磨取0.2㎜，此處所指余量都是單邊余量。查表4－33銑及磨平面時厚度偏差取粗銑時-0.25~-0.39，半精磨時-0.16~0，精磨時-0.039~-0.062。很明顯每次加工余量足夠，故不用求解尺寸鏈。</p><p>　　各工序加工余量及公差如 表5-2</p><p>　　5.2.2機床功率的校核</p><p>　　查《工藝手冊》

59、表9－68銑刀的進量取每齒進給量 。</p><p>　　參考文獻取粗銑主軸轉速為150r/min,銑刀直徑150mm,粗加工切削速度為:</p><p><b>　　校核機床功率:</b></p><p>　　參考文獻《工藝手冊》表2.4－96得切削功率為</p><p><b>　　取</b>

60、;</p><p><b>　　代入公式得：</b></p><p>　　機床功率為7.5kw,若取效率為0.85，則故機床效率足夠。</p><p>　　5.3 鉆鉸連桿蓋上螺栓孔并倒角 </p><p>　　5.3.1 工序余量的計算</p><p>　　參考《典型零件機械加工生產實例》表4－

61、21內孔加工余量及偏差，取精鉸孔直徑方向上余量0.4mm,粗鉸直徑方向上余量0.16mm，則鉆孔余量為 mm。</p><p>　　各工步機械加工余量和公差如下 表5-3</p><p>　　5.3.2床功率的校核</p><p>　　參考文獻表10－1臺式鉆床型號及技術參數(shù)，選Z5163A,.取孔的進給量f=0.4mm/r，取鉸孔進給量為f=0.3mm/r.<

62、;/p><p>　　參考文獻《工藝手冊》表10.4-9鉆擴鉸孔時切削速度的計算公式</p><p>　　式中=6.1 m=0.2</p><p><b>　　m/min</b></p><p>　　由此算出轉速為 n=</p><p>　　按機床實際轉速取n=320r/min.&

63、lt;/p><p>　　由n=320r/min，求實際切削速度為:</p><p><b>　　參考文獻得</b></p><p>　　分別求出鉆孔時M 的如下</p><p><b>　　=9.81</b></p><p><b>　　M=9.81</b>

64、</p><p>　　它們均小于機床的最大進給抗力30000N和機床的最大扭轉力800N·m,故鉆床強度足夠。</p><p>　　鉸孔時的切削速度V=0.3m/s=18mm/min,</p><p><b>　　由此求出轉速 </b></p><p>　　按機床實際轉速取n=560r/min，則實際鉆削速

65、度為</p><p>　　5.3.3時間定額的計算</p><p><b>　　鉸孔時間定額的計算</b></p><p><b>　?。?）機動時間 </b></p><p>　　參考文獻工藝手冊2.5－7得鉆孔的計算公式</p><p><b>　　鉆盲孔時&

66、lt;/b></p><p><b>　　鉆2X孔時</b></p><p>　　參考文獻擴鉸孔的計算公式</p><p><b>　　擴盲孔或鉸盲孔時</b></p><p><b>　　鉸孔</b></p><p>　　總機動時間就是基本時間

67、 =0.350+0.350+0.298=0.998 min</p><p><b>　　（2）輔助時間</b></p><p>　　參考文獻《工藝設計手冊》鉆床的輔助時間如下 表5-4</p><p><b>　　參考鉆螺栓輔助時間</b></p><p>　　各工步的輔助時間為：鉆孔0.4

68、35 min，粗鉸孔0.675 min，精鉸孔所用時間0.657 min。</p><p>　　裝卸工件時間參考文獻2.5－42取1.2 min。</p><p>　　所用輔助時間為 =0.435+0.675+0.675+0.015+0.02+0.06=1.88 min</p><p>　?。?）作業(yè)時間 =+=0.998+1.88=2.878 min<

69、/p><p>　?。?）布置工作地時間：參考文獻《工藝手冊》立式鉆床的準備-終結時間，工作地服務時間及自然需要時間，取a=%3.</p><p>　　=%3=2.8780.03=0.086 min</p><p>　?。?）休息和生理需要時間 =%3=2.8780.03=0.086 min</p><p>　?。?）準備和終結時間 參考《工藝設

70、計手冊》表7－35</p><p>　　中等件： 33 min</p><p>　　使用夾具：8 min</p><p>　　試鉸刀： 7 min</p><p>　　旋轉工作臺到一定角度： 2.2 min</p><p>　　安裝多軸頭： 25 min</p><p>　　安裝一個定位器:

71、1.0 min</p><p>　　由題目知生產批量為10000件/年，則 /n（33+7+2.2+25+1）/1000=0.00762 min</p><p>　　單件時間 =+++= 0.998+1.88+0.086+0.086=3.05 min </p><p>　　單件計算時間 =+/n=3.05+0.00762=3.058 min</p&

72、gt;<p>　　5.4 大頭孔定位誤差分析及工余尺寸計算</p><p>　　5.4.1 定位誤差分析計算</p><p>　　大頭孔的加工在裝配連桿體連桿蓋后，以小頭孔來定位加工的。加工時既要保證大頭孔的尺寸精度，還要保證兩孔軸心線平行度及孔軸線與端面的垂直度要求。為此，機床采用雙面臥式金鋼鏜床，它具有下列特點：</p><p>　　A：金鋼鏜床的

73、主偏角角較大，刀尖圓弧半徑比較小，鏜削時的徑向切削力較小，鏜桿徑向變形小，鏜刀前后面經過研磨，能減小鏜孔的表面粗糙度;金鋼鏜床采用高切削速度，小進給量和鏜削深度，切削力及發(fā)熱變形小，從而不但能獲得良好加工精度，而且具有較高的生產率。</p><p>　　B：金鋼鏜床的剛性好，其主電機用防震墊隔震，主傳動采用帶傳動，帶輪及主軸徑經過動平衡，有利于減小主軸的震動，機床主軸采用高強度的徑向推力軸承，并預加載荷以消除間隙

74、，因此機床有較高的回轉精度。</p><p>　　現(xiàn)擬定小頭孔用定位銷，在壓緊兩個斷面來鏜大頭孔，取與小頭孔配合的定位銷直徑</p><p>　　該工序定位基準為小頭孔的軸心線，設計基準也是小頭孔的中心線。定位基準和設計基準重合，基準不重合誤差為</p><p>　　限位基準為銷釘軸心線，定位副誤差造成基準位移誤差。</p><p><

75、b>　　定位誤差</b></p><p><b>　　因為</b></p><p>　　所以該方案對大頭孔尺寸精度足夠。</p><p>　　平行度0.01的定位誤差的分析</p><p>　　同理 </p><p><b>　　則平行度定位誤差<

76、/b></p><p>　　所以平行度誤差不能保證。</p><p>　　該選小頭孔用可漲心軸定位，基準不重合誤差，基準位移誤差。</p><p>　　即可保證尺寸精度要求，又可保證平行度要求。</p><p>　　5.4.2 工序余量的計算</p><p>　　參考文獻《工藝手冊》表9－52鏜刀加工孔的進給量、

77、切削速度及表11.4－3</p><p>　　鑄鐵的精密鏜削余量。粗鏜后孔的直徑，粗鏜直徑方向上余量為79.2-77=2.2 mm。</p><p>　　粗鏜、半精鏜和精鏜工序尺寸及公差如下：表5-5</p><p>　　5.4.3 校核粗鏜孔時機床功率</p><p><b>　　粗鏜孔時余量。</b></p&g

78、t;<p>　　參考文獻《機械加工工藝手冊》表11.4－1取f=0.4mm/r v=20m/min</p><p>　　參考文獻《工藝設計實用手冊》表2.4－21得</p><p><b>　　取 </b></p><p><b>　　則</b></p><p>

79、　　取機床效率為0.85，則，故機床效率足夠。</p><p>　　半精鏜孔時，因雙邊余量為1.6 mm，故.</p><p>　　查表2.4－180，取 V=50m/min, f=0.2mm/r.</p><p>　　金鋼鏜削時，查表2.4－180，取 f=0.04mm/r, v=120m/min.</p><p><

80、;b>　　5.5銑對口臺階面</b></p><p>　　銑連桿蓋臺階面尺寸，在保證的頭孔尺寸前提下，要保證尺寸，直接測量不能保證兩邊尺寸相等，會影響連桿蓋與連桿體結合面的配合，故要換算尺寸鏈，尺寸間接保證，直接測量小凸臺尺寸。</p><p>　　尺寸鏈建立如右圖，尺寸A為封閉環(huán)，尺寸47為增環(huán)，40.5為減環(huán)。</p><p>　　A=47-4

81、0.5=6.5mm </p><p>　　EsA=0mm ei=-0.0115-0.0105=-0.022mm</p><p><b>　　所以mm</b></p><p>　　5.6 銑15mm槽，銑槽</p><p>　　用已經加工過的大頭孔，小頭孔和非標記面定位，盡量做到基準統(tǒng)一，并在標記面上以可轉動的壓板

82、夾緊，槽內兩側面關于連桿縱向中心線的對稱度有夾具和刀具來保證。</p><p>　　銑連桿蓋上鎖瓦槽，用小孔和兩螺栓定位，螺栓孔與接觸面的垂直度要求有夾A具來保證，銑連桿體上鎖瓦槽，用兩個螺栓孔來定位，夾緊兩個斷面來銑。</p><p><b>　　第6章 夾具設計</b></p><p>　　6.1 粗銑大小兩端面的設計</p>

83、<p>　?。?）.確定設計方案</p><p>　　作為連桿加工的第一道工序，粗銑兩斷面的精度對后續(xù)工序的加工有深遠的影響。</p><p>　　方案一：加工時兩個斷面互為基準?？煞譃閮蓚€工位進行。第一工位以沒有標記的一側端面為粗基準，并用V形塊夾緊外圓表面，來加工另一側的大小頭端面。夾緊工件時要先以較小的力夾緊，用銅棒輕壓連桿上斷面，盡量使連桿下斷面與支承板接觸。第二工位，

84、以粗銑過的一側端面定位，來粗銑另一斷面（未標記過的），因此未標記過的一側端面的精度較高，以后的工序都用此端面定位，以保證基準的統(tǒng)一和加工精度。</p><p>　　對工件形狀分析，工件有鑄造成型，，端面與支承板接觸，定位夾緊都比較穩(wěn)定可靠，也容易實現(xiàn)。夾具一夾具體安裝面和定位孔定位銷，用T形螺栓孔連接。</p><p>　　方案二： 同時銑削大小頭兩個端面。這種方案的特點是生產率較高，可

85、在專用的四軸龍門銑床上進行。以大小外形及桿身要腰部的端面定位，這是用夾具來保證兩端面對稱于連桿縱向中心線。為保證連桿毛坯大小頭外形正確，大小頭的四個定位點與大頭中心半徑的距離應有一定的公差要求.由于桿身是不加工表面，用作粗基準是容易保證兩端面對稱于連桿縱向中心線的，但其夾具復雜，而且要用專門的四軸銑床。</p><p>　　比較兩種方案，鑄造毛坯9級精度，大小頭端面和桿身的對稱性，平行性都較好，以兩端面互為基準來

86、加工，其夾具結構簡單，安裝可靠，生產成本可大大減低，故采用第一種方案。</p><p>　?。?）.定位精度的分析</p><p>　　初夾緊工件時，用銅棒把工件壓實，使其定位良好，避免連桿懸空或傾斜。同時因為兩個端面加工采用互為基準加工，故粗加工時可獲得較好的精度和表面平行度要求。</p><p>　　夾緊時采用一個固定V型塊和一個活動V型塊，活動V型塊在導軌內通

87、過偏心機構來壓緊工件，夾具上大小頭孔的支承面應位于同一個平面上。固定V型塊應固定良好，活動V型塊與導軌配合良好，壓緊彈簧應具有較高的剛度。</p><p>　　6.2 鉆擴鉸小頭夾具的設計</p><p>　　本夾具使用于立式鉆床上鉆擴鉸小頭孔。</p><p>　　方案一： 設計是采用大小頭一側端面做為定位基準，在相應的兩個支撐套上定位 。</p>

88、<p>　　方案二： 另選擇工件小頭孔外形兩端圓弧在固定V形塊中定位，并利用可移動壓板將工件夾緊。為防止工件在安裝的時候轉動，在直徑為24的外圓表面設置一個擋銷。安裝工件時將向可移動壓板向右拉，工件以一側端面放在支撐套上，并以小頭孔外端對準固定V形塊，然后移動壓板壓住工件，擰緊壓緊螺釘，從而壓緊工件。</p><p>　　由于直徑20的孔需要鉆擴鉸，故采用快換鉆套。</p><p&g

89、t;　　本夾具結構簡單，操作方便，使用于小型連桿零件的成批生產。</p><p><b>　　定位元件</b></p><p><b>　?、賄形塊</b></p><p>　　圖6—1中 D—V形塊的設計心軸直徑，為工件定位基面的平均尺寸，其軸線是V形塊的限位基準。 </p><p>　?。帷?/p>

90、V形塊兩限位基面間的夾角，有60°，90°，120三種。以90°應用最廣。</p><p><b>　　H—V形塊的高度。</b></p><p>　　T—V形塊的定位高度，即V形塊的限位基準至V形塊底面的距離。</p><p>　　N—V形塊的開口尺寸。</p><p>　　V形塊已經標準

91、化了，H,N等。參數(shù)可從“夾具標準”中查得，但T必須計算。</p><p>　　有圖可知：T = H + OC = H + －( OC – CE )</p><p>　　固：OE =d/2sina/2</p><p>　　CE =N/2tana/2</p><p>　　當a = 90° T =H +0.707d – 0.5N<

92、;/p><p>　　固定V形塊與夾具體的鏈接，一般采用兩個定位銷和2～4個螺釘，定位銷孔在裝配時調整好位置后與夾具體一起鉆鉸，然后打入定位銷。</p><p>　　V形塊即能用于精定位基面；能用于完整的圓柱面，也能用于局部的圓柱面；而且具有對中性（使工件的定位基準總處在V形塊兩限位基面的對稱面內），活動V形塊還可兼做夾緊元件。因此，當工件以外圓柱面定位時，V形塊是用得最多的定位元件。</

93、p><p>　?。?）定位精度的分析</p><p>　　初夾緊工件時，以一側端面為定位基準，在相應的支撐套上定位，以固定V形塊確定小頭孔的位置，加工時可獲得較好的精度和表面平行度要求。</p><p>　　定位時采用一個固定V型塊和兩個支撐平面，以及一個擋銷。夾緊時采用一個移動壓板。夾具上大小頭孔的支承面應位于同一個平面上。固定V型塊應固定良好，可移動壓板壓緊效果良好

94、。</p><p>　?。?）定位誤差的分析</p><p>　　如果工件在夾具中所占據(jù)的位置不準確，加工后各工件的加工尺寸必然大小不一，形成誤差。這種只與工件定位有關的誤差稱為定位誤差。用△D表示。</p><p>　　在工件的加工過程中，產生誤差的原因很多，定位誤差僅是加工誤差的一部分，為了保證加工精度，一般限定定位誤差不超過工件加工公差T的1/5～1/3。即&

95、lt;/p><p>　　△D≦（1/5～1/3）T</p><p>　　式中：△D—定位誤差，mm；</p><p>　　T— 工件的加工誤差，mm;</p><p>　?、宥ㄎ徽`差產生的原因</p><p>　　工件逐個在夾具中定位時，各個工件的位置不一致的原因主要是基準不重合。而基準不重合又分為兩種情況：一是定位基準與

96、限位基準不重合產生的位移誤差；二是定位基準與工序基準不重合產生的基準不重合誤差。</p><p>　?、倩鶞饰灰普`差△Y。不同的定位方式基準位移的計算方式也不同。</p><p>　　Y = amax–amin = 1/2(Dmax-dmin)=1/2(δD+δd)</p><p>　　式中：△Y—基準位移誤差，㎜</p><p>　　Dma

97、x—空的最大直徑，㎜</p><p>　　dmin—軸的最小直徑，㎜</p><p>　　δD—工件孔的最大直徑公差，㎜</p><p>　　δd—圓柱心軸和圓柱定位銷的直徑公差，㎜</p><p>　　基準位移誤差的方向是任意的，減小定位配合間隙，即可減小基準位移誤差△Y值，</p><p><b>　　以

98、提高定位精度。</b></p><p>　?、诨鶞什恢睾险`差△B</p><p><b>　　B =1/2δd </b></p><p>　　式中：△B—基準不重合誤差，㎜</p><p>　　δd—工件的最大外圓面積直徑公差，㎜</p><p>　　因此：△D =△Y+△B =1/2

99、(δD +δd) +1/2δd</p><p><b>　?、娑ㄎ徽`差的計算</b></p><p><b>　　如圖6—2：</b></p><p>　　定位基準為φ40的軸線</p><p>　　工序基準為φ40的軸線</p><p>　　定位基準與工序基準重合</

100、p><p><b>　　B =0</b></p><p><b>　　V形塊定位</b></p><p>　　Y =0.028/2sin45°=0.02</p><p>　　由于工序基準不在定位基面上，固取“+”</p><p>　　D =△B +△Y =0.02<

101、;/p><p>　　允許的加工誤差為T =1.8</p><p>　　固△D≤(1/5～1/3)T</p><p>　　參考文獻，取襯套與夾具體模板的配合為；</p><p>　　鉆套，擴孔套和鉸套與襯套的配合為；</p><p>　　此外，夾具上還應標注下列技術要求：</p><p>　　鉆套軸線

102、與定位面的垂直度ø0.1㎜；</p><p>　　定位面的平面度0.05㎜；定位面與夾具安裝的垂直度0.08㎜。 </p><p><b>　　結 論 </b></p><p>　　通過這次設計，首先鞏固了自己的專業(yè)知識，其次在系統(tǒng)學習各專業(yè)課的基礎知識時，鞏固了自己三年的學習成果。</p><p>　

103、　連桿是一項綜合的多工種的加工過程。通過對連桿的加工過程設計，我需要調動各相關專業(yè)課課程知識，在連桿的加工過程中各個工序需要不同的加工方法，而方法的不同，所需刀具、量具、夾具以及定位方法等各不相同。各個工序是循序而行的，各工種穿插在各工序的加工過程中，所需的專業(yè)知識又各不相同。通過對連桿加工的設計我們熟悉了各個工種的加工方法，各個工序中各門專業(yè)知識怎樣搭配，以及對工序的安排。</p><p>　　總之，通過這次設

104、計，我更加熟悉了我們的專業(yè)知識，熟悉了機械設計方法，培養(yǎng)了自己的思考分析，比較優(yōu)化，查閱資料，相互協(xié)作，邏輯思維等方面的能力。同時也了解到了自己的不足和應該努力的地方。</p><p><b>　　參考文獻</b></p><p>　　[1] 寇世瑤 機械制圖.北京：高等教育出版社，2007。</p><p>　　[2] 馬 霄 互換性與

105、測量技術基礎.北京：北京理工大學出版社。2008</p><p>　　[3] 成大先 實用機械設計手冊.</p><p>　　[4] 孟少農 機械加工工藝手冊.第一、二、三卷。北京：機械工業(yè)出版社，1991</p><p>　　[5] 趙如福 金屬機械加工工藝人員手冊.上海：上?？茖W工業(yè)出版社，1990</p><p>　　[6] 徐圣

106、群 簡明機械加工工藝人員手冊.上海：上?？茖W工業(yè)出版社，1991</p><p>　　[7] 孟憲棟 機床夾具圖冊.北京：機械工業(yè)出版社，1991</p><p>　　[8] 肖繼德 機床夾具設計.北京：機械工業(yè)出版社，1992</p><p>　　[9] 馮冠大 機械制造工藝學.北京：機械工業(yè)出版社，1992</p><p>　　[

107、10] 張龍勛 機械制造工藝學課程設計指導及習題.北京：機械工業(yè)出版社，2009</p><p>　　[11] 李 華 機械制造技術.北京：高等教育出版社，2009</p><p><b>　　致 謝</b></p><p>　　首先感謝母校，是她給我一個難得的學習機會，讓我在即將畢業(yè)之際學到了很多知識，經過這幾個月的緊張的畢業(yè)設計，使我在

108、理論和動手能力上都有了進一步的提高。</p><p>　　我的畢業(yè)設計主要在xx老師指導下,讓我對所學的知識進行系統(tǒng)性的復習,并根據(jù)寫作要求查閱有關資料。在設計過程中受到xx老師無微不至的關心與耐心指導，使我的畢業(yè)設計得以順利的進展。在xx老師幫助下我解決了很多以前解決不了的問題,在此我向您表示衷心的感謝！同時也要感謝各位老師和同學，是你們讓我的學習和生活充滿樂趣，感謝你們！謝謝!</p><

109、p>　　作為一名即將完成學業(yè)，離開學校生活的我，我要感謝母校，是她給我創(chuàng)造了一個學習的機會，創(chuàng)造了美好的學習生活環(huán)境，讓我在這里學到了很多知識；感謝各位老師，是他們傳授給我的知識；感謝各位同學和朋友，是他們讓我的學習和生活充滿樂趣，感謝你們！</p><p>　　經過這次設計，提高了我很多的能力，比如分析問題的能力、合作精神、嚴謹?shù)墓ぷ髯黠L等。在這期間凝結了很多人的心血，在此表示衷心的感謝。沒有他們的幫助，