平切口连杆的工艺工装设计（含CAD图纸和说明书）
收藏
资源目录
压缩包内文档预览：(预览前20页/共44页)
编号：1178230
类型：共享资源
大小：3.18MB
格式：RAR
上传时间：2017-04-28
上传人：机****料
认证信息
个人认证
高**（实名认证）
河南
IP属地：河南
50
积分
- 关 键 词：
-
切口
连杆
工艺
工装
设计
cad
图纸
以及
说明书
仿单
- 资源描述：
-
- 内容简介：
-
可持续夹具及固定装置的高精度安装的方法论 J. 国巴斯大学机械工程学系 摘要 在夹具安装阶段，夹具组件的精确测量能力决定其精确性，尤其是对大尺寸的产品和应用来说。大量定制一些在设计上有多样性的小批量产品和零部件是十分重要的。产品质量应该与迅速转换理念相互协调，对于敏感元器件及组件而言，以牺牲产品质量来提高速度是不明智的，例如在航空航天工业中所看到的那些零部件。提高精确性对于夹具的安装是很有必要的，为了要尽量少用，这可取决于夹具和夹具定位变化的耐受 性预算。在航空航天工业中，灵活和可重构夹具的概念的发展及固定装置是夹具的主要开销成本。吸引他们的是重构夹具的可重用性，可持续使用是由于那些零部件也能够被重新应用到许多种产品和装配中去。一直不佳的准确性和可靠性为这类夹具的缺点，这篇论文主要是研究可持续夹具主要零部件的精确定位，影响夹具性能的因素在安装阶段会得以审查。本文介绍了一种在灵活夹具中为了最大限度地减少定位和夹紧的不确定性的方法。 关键词 :可持续性夹具；夹具安装；校准不确定性；夹具的监测；计量； 可重复使用的夹具 1 引言 质量和可靠性等因素 早已经转换为新零件固有的特征。在他们的产品和服务范围内，近期市场趋势已经迫使制造业走向大规模定制。其次增加新陈品的多样化设计在部件和组件级别上遵循第二次高幅度的变化。有先进制造系统和技术的国家提供了更多的灵活性，能使设计师更加自由的发挥想象。例如在过去几十年发展起来的一种新的大体积测量方法，就能测量及公丈的距离。用来检测大尺寸零件的这些设备通常是由多个组装部件所制造出来的。在重组和装配期间，那些大尺寸产品的制造需要用到专用的夹具和固定装置，以便于他们的零部件能够被定位在设计基准上。对于大批量产品，在计算机辅 助软件上就能估算出其主要的花费需求，否则，在某些情况下或以其他方式生产的产品成本可能会是非常高的。这个问题与客户不断用钱来寻求具有更高价值的市场需求相互矛盾。用一种典型的变化产品可以创建一个更加具有持续性的商业，因为它能够满足相对比较大地市场需求。由支持产品变化的不同形状的产品而形成的灵活和可重构夹具及固定装置则是应对上述挑战关键的解决方案。灵活夹具的概念已经在研究领域存在了几年 1。然而，它们在很大程度上没有充分利用真正的生产设施，尤其是大尺寸产品的制造，如航空航天设备。这是由于关于它们的初始安装、校准 困难和可重复性等挑战往往超出公差要求。这些夹具和高品质关键部件装置的制造以及大量的集成计量系统，都可以减少上述限制。本文包括了有关安装的计量问题和灵活的夹具校准以及检测服务。 2 相关工作 型零件的制造和装配 通常把要精密制造的机械零件移动到机床工作台是必需的，先进行粗加工，然后精对准和夹紧。在这个阶段，一方面是准备用于加工高精度的关键所在，然而，这对于一些大尺寸或重的零部件并不总是可以实现的。大型产品是指那些与一些不经济的可能需要处理或在工厂周围移动的的组件一起来达到制造和装配的目的 2。制造业和 这些部件的装配工艺包括所需机器和系统的运动以及这些部件的位置和方向。这些零部件通常定位在大尺寸夹具及固定装置上该定位的位置。如果这些部件以小批量生产，在航空航天工业、高开销的情况下，每个产品将会出现。在设计和制造夹具上，已经有了许多尝试，以便于能够持有许多种组件的变种。然而，这方法是不可行的，因为敏感或关键的零部件完全是由它们的 高精度要求所决定的。与固定的夹具相比较，可调、可重构夹具会产生更低的重复性。固定夹具有固定的方式，可以通过焊接或铆接的接头固定在一起来实现。这些机械故障，例如夹具和固定装置由于疲劳和 塑料变形就是一个终止其服务的主要原因，发送它们再进行回收。小批量制造的需求是目前常见的淘汰不合格夹具，其使用寿命取决于产品的生命周期。换句话说，在制造变种零件停止不久之后，与之有关联的夹具和固定装置将会变得多余。即使夹具有工作顺序，但它们仍然有报废并送往循环再造。这种方法会带来高负担回收的能耗。在大尺寸零件下的固定夹具和夹具的漂移以及夹具都能影响大尺寸零件组装的精确性 5。对于大尺寸的夹具已经开发出了几种分析夹具刚性的方法，可用来评估振动的影响因素。在任何情况下更加可持续生产要通过选择性方案才能得以实现。 如图 图 型的大型夹具元件 用于制造所延误的时间是固定夹具的又一重大缺点，这些夹具应该在制造前就被订购，在生产计划和产品上市前还可以创建额外的复杂性。不管他们的类型，大型夹具有一些共同的元素，包括一个主框架、内在的框架，有可能有一个或数多个可移动的机制或更小的组件，如钳、套管、皮卡和可调螺丝 表 1。 性夹具 开发的柔性夹具的概念增加了其可持续性、快速转换以及降低了成本。现在可以使用现成的模块来设计和组装夹具。根据规定，只有极少数夹具的专用零件需要设计和制造。以这种概念看，大 多数散装部件、附件关节都应用的很具体。一旦产品设计变异完全制造出来，然后就可以拆卸上述组件和重组成一种新的元 件来与未来的设计变异相匹配。因为组装和组件范围上的设计都相当接近，所以这种方法是最能降低夹具成本的。 根据组件的变化水平和工作类型的需求，每一个不同比例的柔性夹具都需要被重新安排。为了增加使用这种类型夹具的效益，这个问题在设计阶段考虑是十分重要的。例如，在可能的情况下，皮卡车的位置和三维定位夹具上的组件的不同变种，甚至完全不同的部分应该是在靠近增加兼容性和夹具子系统间变性。夹具关键部件的收集在短期内能 保证所需夹具的可用性。另外，这些夹具的存储需要很少空间，因为拆除所有模块是可能的，通常以脚手架的形式并把它们彼此放在一起。目前在一些汽车公司应用到柔性夹具，因为它们的精度等级是足够满足的。大尺寸制造的夹具设施尽管没有许多柔性夹具那样操作灵活，比如航空航天设备。准确性和定位销的不确定性、夹具的可重复性以及夹具结构的漂移都出现这样一个事实，这些夹具在发电和航空航天等工业不能满足公差要求。一旦它们的精度问题得以解决，这些夹具在上述的工业中将会有很高的利用价值。 图 具与汽车行业中的可重构组件 大量的体积 计量系统和技术一直有许多新的发展。依靠计量系统和技术的现代激光技术现在就能够测量一些可接受精度的大尺寸产品甚至到几公丈的产品。在安装和初期安装调试期间，这些系统能够用来精确定位一些夹具的关键部件。 夹具的安装通常开始形成机架或主要框架，然后是那些大的部件和像皮卡和夹具那样逐渐更小的零部件。计量系统能够用于柔性夹具的主要框架和其内部框架的安装，从而来保证每个零部件彼此之间的准确定位。表 1 显示了这些大规模的测量系统数。跟踪系统能够测量基准点，它是实现这一目的的最合适的测量系统。一起跟踪球式反射镜在三维空间内都可 以认准所要记录的位置。球式反射镜可以直接练习目标对象来提供几何位置信息或可以在机械重复的球式反射镜下 应用，从这个角度用激光来跟踪目标或短期目标。像一些其他测量仪器的激光跟踪有时候不确定，在夹具的安装过程中需要做以说明。此外，激光跟踪和目标点之间的光线问题还应该考虑到。如果必要的话，多个跟踪职位都可以使用，在实际测量活动中，其结果必然是伴随着一个不确定的说明。经过测量，这些给定的分散的特征值是合理的，这个问题与一些夹具或夹具的安装及以后的审核都是一样的。这些知识阐明了一个给定的定位夹具的能力和装配任务。换句话 说，它表示在其相关流程中一套夹具是否能够满足公差要求。 具理论比较 为了用于多种生产装置和组装应用，在不同的公司也有大量不同形状和设计的夹具。这些夹具中的某一些的形式都是标准形式，然而另一些是经过专门设计和制造的特殊零部件。后者可以说是建立在产品的复杂性和大规模的基础上的，所以可能会是非常昂贵的 9。 无论成本和目的如何，制造和组装过程都可以完成，要么不使用夹具，要么用固定帧夹具或用可重构或柔性夹具。表 2 对它们的典型应用的这些方法做出了比较。 固定框夹具通常用于重型应用上，它们更适合于应用在能够减 轻花费开销的大量产品上。 对于制造业和大型组装及复杂产品来说，柔性夹具的应用有很多好处。特别是在研究和发展工作中，以及低容量产品的情况下，制造柔性夹具和夹具可能会是非常有益的。除了在时间和金钱上使利益均衡外，柔性夹具还会有一个更加灵活的设计思路。由于在夹具的制造和装配过程中，会直接和经常改变夹具的拓扑成本。与传统夹具相比较，这种类型的柔性夹具的可重用性和可重构性是一个主要的优点。这一点尤为重要，因为它在绿色制造方面符合行业的发展方向，通过回收使用系统的组成部件，为相关项目的工装费用降低了项目成本。 表 于验证夹具大量的例子、便携式测量仪器 仪器 辅助部件 测量类型 接触式 非接触式 图像 激光跟踪仪 赛立信探头 是 T 型探头 是 激光雷达 球形目标 是 摄影 目标 是 光投影 是 关节臂 三坐标测量机 基于激光扫描头 是 接触探头 是 性夹具的安装 本节中描述的夹具在安装过程中需要考虑一些问题。夹具元件安装在合适位置可以说是一种挑战，尤其是当定位公差比较小时，柔性夹具也应当被监测以便于开发和与传统夹具相比较它们的刚性。 给出了一个通用的描述阶段根据初步夹具安装在仿真软件环境和利用一些尺寸为 5m 4m 3m 的大尺寸夹具的实际实验结果来测量指令阶段。这是不论这个夹具是否是第一次安装在夹具中还是对已经存在的夹具只做外形上的更换，其都是为了定位不同的零部件。 根据其复杂性，一种典型的大尺寸夹具具有三至五个结构。通常除了有一个主框架之外，在每一个级别的基本水平， 也可以由一个或多个结构。这些结构用来作为参考以便于作为夹具基准来定位。在一个自动化固定的平台上，机器系统会进行多项任务，比如定位、加工和进行装配。因此机器人的工作基准与夹具的工作框架相联系。仔细考虑夹具的综合数据，会确保后续安装达到预期的公差要求。 试辅助柔性夹具的安装 柔性夹具的安装在第一次进行模拟仿真时有几个安装阶段。使用模拟演习，在这个工程中可以减少一些潜在的错误和返工。测量辅助安装过程是类似的跟踪对象位置的过程，是常见的大尺寸组件用到的。夹具的组件先用这种方法使其大致位置公差在 1，然后当所有的夹具组件被放到所设计的位置时，在 差内，它们可以使用适当的扭矩收紧。典型的计量协助柔性夹具安装阶段如下： 在出厂时设置初试参考结构； 测量初始参照系； 安装基地或其位置的主框架； 安装脱机内结构； 安装控股和定位； 在内框和主框架位置安装钳、套管和皮卡。 底座上安装内框； 重点定位元件的精细调整和紧固； 核查参照系和夹具； 对于夹具关键位置的服务监测。 这些阶段是从无到有夹具的完整安装。更不用说，在设计变化略有变化的情况下，一些下面的操作将被忽略。 表 同夹 具理念之间简明的比较 典型特征 固定框架 柔性夹具 夹具 应用 大批量产品 小批量产品 样机 优点 唯一性 可重复性 可重构性 成本效益 耐用性 非常高 高 低 刚度 非常高 刚性不确定 低 缺点 重量 重 中 低 可移植性 不可移植 难以在每一个安装中定位 难以进行 成本 非常高 中等 低 生产时间 长 中等 短 性夹具的安装 柔性夹具安装过程中采取了以下阶段： 安装夹具的主框架； 移动单元和子系统组装； 夹具内框架在夹具装配中的安装； 皮卡和夹具的装配。 主框 架通常是夹具的骨干。因此，它一般不会改变外形，和内框架及较小的元素如衬套、皮卡和夹具一样具有规律性。慎重考虑制造过程可以减少夹具元件 较大元素的重新排列，也会更进一步节约时间和成本。图 3 显示了三组不同活动小组对于柔性夹具的安装过程。在这个过程中，假定夹具的标准件是从可供选择的现成的部件和组件中选出来的，然后提前在大量的物理安装测试和调试时以降低测量不确定度来进行一次夹具安装。一旦达到可接受水平的不确定性的物理安装才能进行。 图 性夹具的测量辅助安装程序 在夹具安装过程中，它可能需要用到多个测量 系统或用到包括一套完整夹具安装关键点的测量系统。这应该包括在夹具维修期间放在工厂的地板和墙壁上的稳定性及漂移检查的目标参考点。 在夹具上定位的关键点、测量仪器的不确定性应该予以考虑。作为一个经验法则，每个夹具关键位置的定位的准确性应该是在 10 倍，甚至比所需的耐受性更好。换句话说，如果组件公差指定至 夹具定位精度至少应为 柔性夹具安装的最佳做法如下： 一个工厂的墙壁和地板上的初始参考点的位置是首选，以减少测量的不确定性； 应验证该仪器所在位置上经常使用初始参考点的基地； 在每个夹具的 大节上，为更好地具有跟踪和可重复性，可以附加多个球式反射跟踪系统； 夹具大型组件有关于弯曲或扭曲的测量应集中在角梁的中央部分，以减少定位误差； 内框架参考点应选择尽可能远的创建框的坐标系统。这可能会导致在内框坐标系时的较小的不确定性。 由于评估的结果旨在对于所描述物体真正价值范围内的评估定位，则不确定性被定义为胶 8。这里的不确定性来自两方面的审查，首先是与测量过程中有关的，其次是与夹具定位的不确定性有关。测量不确定性的一些因素，如灰尘、重力、温度、气压、湿度、测量仪器和相关软件中的系统误差 、操作人员的技能、接触探针或球式反射跟踪仪。基于胶 8的定义，测量结果应伴随着它的不确定性说明，这些错误详细来源的讨论超出了本文的范围。已经有多项研究来建立真正的不确定性的一些测量仪器 10、 11。 夹具关键点的测量结果应该包括相关的置信水平。除了最初的不确定性上升的测量仪器，夹具的不确定性还有其他方面的影响。夹具框架方面的应用由于产品重量以及制造工艺过程在夹具框架中能创建一些弹性变形。夹具有了集成化、自动化和移动部分，是这个问题变得更加复杂。 仔细考虑夹具设计阶段不确定性的来源可以在一个给定的情况下减 少过度使用公差预算的风险。夹具的精度和夹具的成本之间有着直接的关系。然而，整体的成本也应该被考虑在内。高数额的零部件有更长的使用寿命。换句话说，质量特征接近平均值是，在使用过程中会很少失效。朝六个方向靠近在安装时是很必要的，然后是在高精度夹具和敏感部位上的可重构、柔性夹具及夹具的监测。 柔性夹具适用于组装和在加工部分有不同的设计和几何参数。尤其是当这些部件之间的设计变化小时，这种类型的夹具被证明是具有成本效益和快速的解决方案，这是因为它可能会通过夹具重新配置到一个新的产品或组件的变种上。然而，当所 需的零件盒装配的设计完全不同时，可能需要不同尺寸夹具组件的完整地重排，因此，在设计一个新的零件和重组夹具的拓扑结构时应该考虑到要便于减少夹具的安装和重新配置的时间以及成本，并最大限度的重用现在的组件在当前的装配中。 一个柔性夹具有许多种装配方式，是由于其灵活性。在正确的安装顺序下选择合适的组件，可以最大限度的节约成本和时间。本次选择的过程中应该对未来产品的夹具的潜在的重用予以考虑。在产品不断变化的情况下，计划和设计夹具框架是很重要的。使用定制的夹具、紧固件、轴套和其他夹具元件都是降低成本的关键问题。 仿真软 件和工具的广泛使用，可以减少返工和浪费夹具材料相关的成本。例如测量仪器，其目标点之间的视线检查就会使用这些软件来辅助。图 4 显示了柔 性夹具安装在测量仿真软件中的第一个阶段。由于夹具正在兴建的模拟的效益越 来越明显，因此它可以突出仪器与目标测量点的水平视线的问题和不确定性。 由于关于夹具操作中重量和力使夹具元件的电位漂移和变形，则可以提前在仿真中分析以及在购买夹具元件方面的财政。更重要的是，这种工具允许更好的装配和制造等操作，因为它们能提前分析出夹具的长处和弱点，揭示其物理设置。 选择合适的测量仪器最重要的是要 协助夹具安装的的计量。一个连贯的计量系统，其测量结果的不确定性能够决定夹具的不确定性，也暴露了夹具和是否符合一个给定的公差范围内所需任务的能力。 图 量辅助夹具安装的模拟过程 由于关于夹具操作中重量和力使夹具元件的电位漂移和变形，则可以提前在仿真中分析以及在购买夹具元件方面的财政。更重要的是，这种工具允许更好的装配和制造等操作，因为它们能提前分析出夹具的长处和弱点，揭示其物理设置。 选择合适的测量仪器最重要的是要协助夹具安装的的计量。一个连贯的计量系统，其测量结果的不确定性能够决定夹具的不确定性 ，也暴露了夹具和是否符合一个给定的公差范围内所需任务的能力。 总 结 零件和装配体应该以尽量减少夹具成本的方式来设计，以满足使用标准组件。如果在夹具更新至下一产品时提前思考，则其速度和成本可能会增加。在夹具和固定装置的设计上有强大的总成本、碳足迹及其可持续性。它往往要求生产出只有极少数的典型设计或产品，子系统或组件，以满足产品的变化和客户的需求。对于大型产品的几何尺寸超出几米夹具的可能会造成重大的开销。此外，一旦所需的零部件倍制造出来，这些夹具则会变得多余。常规回收多余夹具是不经济的。因此，找到增加夹具的灵活 性才是所需求的方法。 柔性夹具和夹具的概念已存于二十余年。然而它们的潜能还没有真正发挥，是由于其精度可可重复性的不确定性。高精度计量系统现在能够用来对夹具进行初始安装和服务。然后使用该系统有可能重新设定夹具元素使其精确到一个新的拓扑结构，以便于定位不同几何位置的组件，允许几次使用夹具。 本文提出了一种对于大规模柔性夹具及夹具初始定位和安装的通用的算法。计量辅助夹具安装的新概念被证明对复杂的设置和夹具的安装是有益的。当完全装配好时，夹具的稳定性可以通过慎重考虑和选择夹具几何位置上的关键点来予以保证。这种方法将 应用于大尺寸元件和产品的制造以及装配件，尤其是应用于航空航天和发电工业中。 G. et (, of 149 78 011 . he to of of is in of in be in as is as in It is of to be in to of to in in to of of of as be of a or of of In of of is of a in of as to of to in in of is by a of at of to in of of to be of in to be in be by in or of be In a in a as it of a be in to of is a of in 1. to a in as is to to of as as to of as as 2 of to of it is to to At is of is or to to or in 2. of of to to in If in is to so a of of 3, 4. is or to J. 50 to or of to is a of it is to a as on of In of a s if in to be of in of a 5. 6 to of on In a be by : of ) to is be in of in to of a of or a of or a of as ). he of is as as It is to on a of be to be In of at in a is it is to in a to be a of in to as be of of of in on of in of on a of to be is to be at in to of of D of on of or be in to of of a of of of in a In to of as it is to in of to in of ) as is 51in in as of of of to of in : ) a of in of up to be to of of of or to as be of to of a of of 7. of a of be in be to or be a MR or in a of to be of be if be In be a of of to 8. is of or of a In it if a of a of in of in to be on of 9. of a or be no or or a of a of of in of of In as as be In to of a to to of of of is a . 52 of to is as it is in in of by a to of : of MR 9 9 9 9 9 9 9 3 he to be in in of in be a be in to of by on of an in of a m x 4m is in a is of is in or it is a of an a a on a to of at be or to in to In an as is of of of be in of of of is to to is In of mm at of of 1. in . of . of or in . of 5. of . of in on . of on 8. of 9. of 0. in of on to of to in of 53in of be : A ow in to he 1. of of . of . of on . of on is of is a of it in as as or of as of of of in in of of In it is of in of a of to in a of is of is : . 54 In it be to or a to of on d 毕业设计（论文）任务书 设计（论文）题目： 平切口连杆的工艺工装设计 系： 专业： 班级： 学号： 学生： 指导教师： 接受任务时间 教研室主任 （签名） 系主任 （签名） 1 毕业设计（论文）的主要内容及基本要求 （ 1） 基本设计参数 ： 连杆毛胚图一张。 生产方式：批量生产 （ 2） 主要内容及基本要求 绘制柴油机连杆的装配图和零件图。 确定加工方法、制定加工工艺、编制加工工序卡。 进行连杆部件半精铣两 端面的工装设计 。 编写设计计算说明书。 2指定查阅的主要参考文献及说明 机械制造工艺手册 机械制造技术基础 机械制造装备 夹具设计 3进度安排 设计（论文）各阶段名称 起 止 日 期 1 查阅资料，了解连杆的功能以及加工制造的基本知识 3 月 5 日 3 月 25 日 2 完成 连杆的装配图和零件图的绘制。 3 月 26 日 4 月 10 日 3 确定加工方法、制定加工工艺、完成工装 设计 4 月 11 日 5 月 22 日 4 完成设计计算说明书的编写 5 月 23 日 6 月 2 日 5 设计图纸与说明书的校对 6 月 3 日 6 月 5 日 购买后包含有 纸和说明书 ,咨询 业 设 计（论 文）说 明 书 题 目 平切口连杆的工艺工装设计 学 生 系 别 机电工程系 专 业 班 级 学 号 指 导 教 师 购买后包含有 纸和说明书 ,咨询 摘 要 本文主要研究了连杆的加工工艺及夹具设计。具体内容包括：工艺分析、工艺规程设计，工序卡，工艺过程卡的制作，连杆零件图、毛坯图、装配图和夹具装配图。本论文通过设备选型、刀具选用，并结合工艺学方面的有关知识，对连杆加工工艺进行了详细阐述，并设计了一套半精铣两端面夹具。 关键字 ： 连杆 工艺设计 夹具 购买后包含有 纸和说明书 ,咨询 一章 零件的分析 2 he of a on of a of 买后包含有 纸和说明书 ,咨询 目 录 摘 要 . 1 . 2 目 录 . 3 前 言 . 5 第一章 零件的分析 . 6 1 连杆的工作条件 . 6 2 连杆的结构特点 . 6 3 连杆的材料与毛坯 . 6 4 连杆的工艺性分析 . 7 杆的工艺特点 . 7 准的选择 . 7 杆的加工过程可分为 3 个阶段： . 8 第二章 工序方案的确定 . 方案一 . 方案二 . 分析 . 第三章 毛坯尺寸的确定 . 一、机械加工余量的分析 . 二、工序余量的确定 . 第四章 各工序参数的确定 . 第五章 夹具设计 . 1 问题的提出 . 2 切削力及夹紧力计算 . 购买后包含有 纸和说明书 ,咨询 一章 零件的分析 4 3 定位误差分析 . 4 夹具操作的简要说明 . 结 论 . 40 参考文献 . 41 致 谢 . 42 购买后包含有 纸和说明书 ,咨询 前 言 制造业特别是机械制造业是国民经济的支柱产业，现代制造业正在改变着人们的生产方式、生活方式、经营管理模式乃至社会的组织结构和文化。由于中国潜在的巨大市场和丰富的劳动力资源，世界的制造业正在向中国转移，中国正在成为世界的制造大国。我国在家电等若干产品的产量已居世界第一位。但是在自主知识产权的创新设计、先进制造工艺和装备及现代化管理等方面仍然存在很大差距，所以我们还不是制造强国。 近一个世纪以来，国内外专家和学者对培养制造工艺技术方面的应用型人才持有两种不同的观点：一种是偏重于掌握各种具体的工艺实践知识（典型零件 加工方法），即工艺的个性；另一种是偏重于掌握工艺理论，即工艺的共性。因此，制造工艺教材也有两种与之相应模式。我们认为，这两种观点都有其正确的一面，最佳的方案应该是两者的有机结合。 传统的制造技术发展到了一个崭新的阶段。传统制造不断吸取机械、电子、信息、能源及现代管理等技术成果，并将其综合应用于产品整个生命周期，称为“市场 的大的生产制造系统。在生产制造系统中，各个专业学科间不断交叉、融合，其界限逐渐淡化甚至消失。用人单位根据市场要求需要高技能的数控编程技术人员，要成为一名 合格的机械加工技术人员必须掌握机械制造工艺，能够指定出合格的工艺规程和合格的数控程序，如何制定合理的加工路线和加工的参数直接影响着零件的加工质量和效率及成本。本次设计就在于通过毕业设计培养学生能够根据机械设备和零件的要求编制合理的加工工艺为以后从事机械加工的技术工作打下坚实的基础。 连杆广泛运用于汽车、压缩机中， 其作用是把活塞和曲轴连接起来，使活塞的往复直线运动变为曲轴的回转运动，以输出动力 。在设计连杆械加工工艺过程时要合理选择加工刀具，进给量，切削速度、功率，扭矩提高加工精度，来提连杆加工精度，保证加工质 量。 购买后包含有 纸和说明书 ,咨询 一章 零件的分析 6 第一章 零件的分析 1连杆的工作条件 1 1 运动 连杆是内燃机重要运动部件之一，它把活塞与曲轴连接起来，使活塞的往复运动（小头）边为曲轴的回转运动（大头），杆身作复合平面运动，轨迹为椭圆。 1 2 受力 工作时连杆承受大小、方向为周期性变化的动载荷。在做功过程，燃气压力在连杆轴线上的分力产生压缩应力；燃气压力在水平方向的分力引起纵向弯曲应力；摆动时的横向惯性力造成横向弯曲应力。而且，交变应力值在很宽的范围内急剧变化，弯曲应力引起弯曲变形，导致产生疲劳破坏。 1 3 连杆疲劳破坏发生的位置 （ 1）连 杆小头与杆身圆弧过渡处产生裂纹； （ 2）大头杆身与螺栓平面直角处产生应力集中； （ 3）连杆螺栓断裂。 2连杆的结构特点 连杆由连杆体和连杆盖两部分组成。杆身多为工字形断面，大头孔用连杆螺栓和螺母与曲轴轴颈装配在一起，孔内装有薄壁轴瓦。钢质瓦背内表面浇有一层耐磨合金；打头接合面多为平切口，为便于从汽缸中装卸，大头结合面也有做成斜切口的。定位方式有销钉定位、套筒定位、齿形定位和凸肩定位。小头孔内压入青铜衬套，用以补偿磨损，便于更换。小头、大头与杆身采用圆弧过渡，逐渐变化，以获得足够的强度和刚度。 3连杆的 材料与毛坯 3 1 对连杆材料的要求 （ 1）具有较高的机械强度和刚度； （ 2）具有较高的抗疲劳强度； （ 3）为减小惯性力，尽量减轻杆身重量。 3 2 材料与毛坯 购买后包含有 纸和说明书 ,咨询 （ 1）杆身与端盖 通常采用相同的材料，对中高速柴油机，采用中碳钢、 45 号钢，精选含碳量为 毛坯整体锻模，正火哦处理。对强载内燃机，采用中碳合金钢，403518，毛坯整体锻模，正火处理，加工中间采用调质处理，提高强度和抗冲击能力。近年来，有用球墨铸铁制造连杆的。 （ 2）连杆螺栓 中碳合金钢、 352018材料，锻造表面调质处理，提高强度和韧性，进行探伤、螺纹渡铜防松处理。 （ 3）小头青铜衬套 采用锡青铜、 金、 材料。 （ 4）大头薄壁轴瓦、瓦背 采用 10、 15 低碳钢，瓦背镀锡，内表面浇注锡基白合金 铅基铜铅合金 度为 4连杆的工艺性分析 杆的工艺特点 外形复杂，定位较难；细长杆身，刚度较差，受夹紧力、切削力容易变形；尺寸精度、形状精度，位 置精度及表面粗糙度要求较高，是加工难度较大的杆类零件。 准的选择 最难达到的技术要求是大小头孔轴线的平行度和扭曲度。 （ 1） 应符合“基准统一”原则，尽量避免基准的更换，以减少定位误差。 （ 2） 工艺夹紧点要选择在刚性好的端面处。 （ 3） 设计工艺用定位凸台作为辅助基准。 a. 粗基准的选择 为了保证小头孔的壁厚均匀，在钻小头孔时，选小头孔不加工的外圆面作为粗基准。在毛坯制造时往往在杆身的一侧作出定位标记（凸起球面），以大、小头端面定位时就能区别两个端面。粗加工大、小头两端面时，先取没有凸起标记一侧的端面为粗基准来加工另一 端面，然后以加工过的端面为精基准加工没有凸起标记一侧的端面，在以后的大部分工序都以此端面作为精基准。这样可以保证两端面的厚度和两端面的平行度，并使作为精基准的端面有较好的表面质量。 购买后包含有 纸和说明书 ,咨询 一章 零件的分析 8 b. 精基准的选择 在整个加工过程中，各工序尽量保持基准统一，选用连杆端平面（没有凸起标记的一侧的端面）、经过钻削的小头孔及连杆大端经过加工的侧面作为辅助定位基准。 杆的加工过程可分为 3 个阶段： （ 1）粗加工 基准面的加工，包括钻削连杆小头孔，粗磨大、小头端面，粗铣大头接合面，钻连杆螺栓孔。 （ 2）精加工 包括精镗 小头底孔，精磨分开面，精铰连杆螺栓孔，精磨端平面。 （ 3）装合后加工 小头压入衬套后精镗小头衬套孔，大头端盖与连杆体装合后，精镗大头孔，在这三个阶段中，根据需要穿插一些其他工序。 （ 4） 加工顺序 先基准，后其他；先粗加工，后精加工。 购买后包含有 纸和说明书 ,咨询 第二章 工序方案的确定 方案一 1 铣 粗铣两平面至 （两平面对杆部对称度 2 钻 钻小头孔至 38，小头孔至 50 3 镗 粗镗孔至 65（大头） 4 镗 粗镗大孔至 5 车 车大头孔至 70，到角 6 镗 粗镗小头孔至 7 镗 镗小头孔至 45，中心距至 279 8 镗 镗小头孔至 46 9 磨 磨两平面至 40 ， 对杆部对称度 面度 0 钳 去毛刺，打字 （杆盖打上相同编号） 11 铣 铣破 12 铣 粗铣杆、盖配合面 13 铣 精铣杆、盖配合面 14 铣 铣盖顶面，保持尺寸 68 15 磨 磨杆盖配合面成 16 钻 钻、扩、铰孔 2- 157 磨 磨杆钉孔面成 18 磨 磨盖钉孔面成 19 钻 到角（钉孔）两个 1 45成 20 磨 精磨 40平面成 21 钳 小头孔压装铜套 22 镗 镗小头孔至 46 23 钻 铰孔 12 24 钻 （ 1）大头油孔 2- 7 成，到角 （ 2）小头油孔 2- 5 成，到角 25 钳 称重（ 6 铣 超重铣杆部均匀到要求 第二章 工序方案的确定 27 钳 去毛刺清洗 28 检 检验 方案二 1 铣 粗铣两平面尺寸 40 至 44 2 划 中心十字线，中心距尺寸 275 至 279，大头孔线至 65 3 镗 粗镗孔至 65（大头） 4 钳 去毛刺 5 检 检验 6 热 调质 8（机械性能试样一同进行） 7 检 检验硬度和机械性能试样合格后零件才能继续加工 8 喷 1，喷砂 2，涂底漆 9 检 检验 10 铣 半精铣两平面至 （两平面对杆部对称度 11 磨 磨 两 平面至 两平面对杆部对称度 面度 2 钳 去毛刺，打字（杆盖打上相同编号） 13 划 划中心十字线，大头孔线至 68， 42 中心距 275 至 279 14 镗 粗镗小头孔至 15 镗 粗镗大孔至 ，中心距至 279 镗 16 钳 去毛刺 17 检 检验 18 划 划线（每批划两件） 见工序卡 19 铣 铣钉孔两端面 20 铣 铣破 21 钳 去毛刺 22 铣 铣杆、盖配合面 23 钳 去毛刺 24 铣 铣盖顶面，保持尺寸 68 25 磨 磨杆盖配合面成 购买后包含有 纸和说明书 ,咨询 26 磨 磨杆钉孔面成 27 磨 磨盖钉孔面成 28 钳 去毛刺 29 检 检验 30 钻 钻、扩、铰孔 2- 151 检 检验 32 钻 到角（钉孔）两个 1 45成 33 钳 去毛刺油污对号用螺钉、螺母连接杆盖拧紧力 98127N/M 34 磨 精磨 40平面成（应反复磨两平面） 35 钳 去毛刺、拆下螺钉、螺母 36 镗 镗 46 45 37 镗 镗 46 38 钳 去毛刺油污对号用螺钉、螺母连接杆盖拧紧力 98127N/M 打磨小头尾部氧化皮，能探伤即可 39 镗 镗大头孔至 70，到角 40 检 检验磁力探伤检查退磁 41 钳 小头孔压装铜套 42 钳 拆下螺钉，螺母 43 检 检验 44 钻 （ 1）大头油孔 2- 7 成，到角 （ 2）小头油孔 2- 5 成，到角 45 钳 去非钉孔 端面毛刺 46 钳 称重（ 7 铣 超重铣杆部均匀到要求 48 钳 去毛刺清洗 49 检 检验 防锈入库 分析 方案一在加工大小头孔的时候基本上是直接由粗至精的就加工出来了，虽然第二章 工序方案的确定 小范围的由粗至精了，但是从总体上说并没有。磨两平面时也存在同样的问题，这样加工会出现基准不统一，造成定位误差。方案一较方案二还少了许多必不可少的辅助工序，如划线、检验、热处理等。因此综合多方面的因素，选择方案 二。 购买后包含有 纸和说明书 ,咨询 第三章 毛坯尺寸的确定 一、机械加工余量的分析 总余量：在由毛坯变为成品的过程中，在某加工表面上切除的金属层的总厚度。 工序余量：完成一个工序中某一个表面所需要切除的金属层厚度。 公称余量：前工序的基本尺寸与本工序基本尺寸之差，通常所说的加工余量及查表所得加工余量均是指公称余量。 工序余量公差：本工序最大余量与最小余量之差。 前工序（或毛坯）加工后的表面粗糙度及表面缺陷层 前工序（或毛坯）的尺 寸公差。 前工序（或毛坯）各表面相互位置的空间偏差，如弯曲度、轴心线偏移及平行度、垂直度和同轴度误差等。 本工序的安装误差包括定位误差和夹紧误差。 二、工序余量的确定 应考虑前道工序的加工精度和表面质量，加工精度和表面质量较好 ，应取得较小的余量，反之应取较大的余量。 应考虑前道工序 的加工方法、设备、安装以及加工过程中变形所引起的个表面间相互位置的空间偏差，空间偏差大，应取较大的余量。 应考虑本工序的定位和夹紧所造成的安装误差，尤其是对刚度小的零件，安装误差大，工 件变形大应取得较大的余量。 应考虑热处理工序引起的零件变形。 根据年产量确定锻件形式为：锤上模锻件。根据加工要求查机械加工工艺手册表 毛坯余量为 3 4，高度偏差 。 第四章 各工序参数的确定 第四章 各工序参数的确定 1 铣 粗铣两平面尺寸 40 至 44 根据机械加工工艺手册表 52K 由机械加工工艺手册表 由机械加工工艺手册表 其中 查机械加工工艺手册表 T= s 查机械加工工艺手册表 125D L=40 d=40Z=14 铣削宽度12机械加工工艺手册表 s=确定机床主轴转速： ws 1000 73r/据机械加工工艺手册表 75r/计算转速最接近，为防止速度的损失现选取 375r/ 故实际切削速度 10 00 37 512 510 00 削工时：1 机械加工工艺手册表 买后包含有 纸和说明书 ,咨询 l 为加工长度， 21,刀具切入退出长度 m 3 03 7 51412.0 查机械加工工艺手册表 00mm/ m 0 15153 5 0 2总= 划 中心十字线，中心距尺寸 275 至 279，大头孔线至 64 3 镗 粗镗孔至 65（大头） 机床选 具材料 坯尺寸 55，单边余量 5机械加工工艺手册表 f=r 查机械加工工艺手册表 s=15m/算 60 1510001000 d v=定械加工工艺手册表 5r/计算转速最接近，为防止速度的损失现选取 75r/ 故实际切削速度 1000 75601000 定工时 查机械加工工艺手册表 j 321 第四章 各工序参数的确定 其中 )32(1 532 l 3 m 540 粗镗小头孔至 机床选 具材料 机械加工工艺手册表 本工序加工余量为查机械加工工艺手册表 =15m/ 确定机床主轴转速： m 342 151 0 0 01 0 0 0 rd vn w 根据机械加工工艺手册表 18r/计算转速最接近， 为防止速度的损失现选取 118r/ 故实际切削速度 10 00 11 84210 00 定工时 查机械加工工艺手册表 j 321 其中 )32(1 532 l 3 m 540 纸和说明书 ,咨询 5 钳 去毛刺 6 检 检验 7 热 调质 8（机械性能试样一同进行） 8 检 检验硬度和机械性能试样合格后零件才能继续加工 9 喷 1，喷砂 2，涂底漆 10 检 检验 11 铣 半精铣两平面至 （两平面对杆部对称度 根据机械加工工艺手册表 52K 由机械加工工艺手册表 由机械加工工艺手册表 其中 查机械加工工艺手册表 T= s 查机械加工工艺手册表 125D L=40 d=40Z=14 铣削宽度12机械加工工艺手册表 s=确定机床主轴转速： ws 1000 125 据机械加工工艺手册表 标准转速 475r/计算转速最接近，为防止速度的损失现选取 475r/ 第四章 各工序参数的确定 故实际切削速度 1000 4751251000 削工时：1 机械加工工艺手册表 l 为加工长度， 21,刀具切入退出长度 m i n/ 查机械加工工艺手册00mm/ m 0 15153 5 0 2总=2 磨 磨 两平面至 两平面对杆部对称度 面度 机械加工工艺手册表 7130卧轴矩台平面磨床 查机械加工工艺手册表 r 查机械加工工艺手册表 v =s=12m/ 查机械加工工艺手册表 60r/本工序单边余量轮 D=200B=50T=540s 材料为铬刚玉 定工时： 查机械加工工艺手册表 000工件计算磨削长度 L=350 工件磨削宽度 b=85 查机械加工工艺手册表 k=1 查机 械加工工艺手册表 轴向进给量 程 同时磨削件数 Z=1 购买后包含有 纸和说明书 ,咨询 上为加工单面的时间，此工序要求加工两个面所以加工一件的时间为 13 钳 去毛刺，打字（杆盖打上相同编号） 14 划 划中心十字线，大头孔线至 68， 42 中心距 275 至 279 15 镗 粗镗大头孔至 ，中心距至 279 机床选 具材料 机械加工工艺手册表 本工序加工余量为查机械加工工艺手册表 =15m/ 确定机床主轴转 速： m 068 151 0 0 01 0 0 0 rd vn w 根据机械加工工艺手册表 5r/计算转速最接近，为防止速度的损失现选取 75r/ 故实际切削速度 10 00 756810 00 6m/定工时 查机械加工工艺手册表 j 321 其中 )32(1 532 l 3件小批生产时的试切附加长度 m 540 各工序参数的确定 16 钳 去毛刺 17 检 检验 18 划 划线（每批划两件） 见工序卡 19 铣 铣钉孔两端面 根据机械加工工艺手册表 52K 由机械加工工艺手册表 由机械加工工艺手册表 其中 查机械加工工艺手册表 T= s 查机械加工工艺手册表 80D L=20 d=22Z=10 铣削宽度0机械加工工艺手册表 s=确定机床主轴转速： ws 1000 80 35r/据机械加工工艺手册表 75r/计算转速最接近，为防止速度的损失现选取 475r/ 故实际切削速度 1000 4751251000 定工时 购买后包含有 纸和说明书 ,咨询 查机械加工工艺手册表 1 l 为加工长度， 21,刀具切入退出长度 m 5 04 7 5102.0 查机械加工工艺手册表 50mm/ m 540 铣破 根据机械加工工艺手册表 62K 由机械加工工艺手册表 由机械加工工艺手册表 其中0机械加工工艺手册表 T= 3109 s 查机械加工工艺手册表 速钢细齿锯片铣刀 D=160 L=3.0 d=32Z=148 铣削宽度机械加工工艺手册表 09(s=63m/定机床主轴转速： ws 1000 160631000 125r/据机械加工工艺手册表 18r/计算转速最接第四章 各工序参数的确定 近，为防止速度的损失现选取 118r/ 故实际切削速度 10 00 11 816 010 00 定工时 查机械加工工
- 温馨提示:
1: 本站所有资源如无特殊说明，都需要本地电脑安装OFFICE2007和PDF阅读器。图纸软件为CAD,CAXA,PROE,UG,SolidWorks等.压缩文件请下载最新的WinRAR软件解压。
2: 本站的文档不包含任何第三方提供的附件图纸等，如果需要附件，请联系上传者。文件的所有权益归上传用户所有。
3.本站RAR压缩包中若带图纸，网页内容里面会有图纸预览，若没有图纸预览就没有图纸。
4. 未经权益所有人同意不得将文件中的内容挪作商业或盈利用途。
5. 人人文库网仅提供信息存储空间，仅对用户上传内容的表现方式做保护处理，对用户上传分享的文档内容本身不做任何修改或编辑，并不能对任何下载内容负责。
6. 下载文件中如有侵权或不适当内容，请与我们联系，我们立即纠正。
7. 本站不保证下载资源的准确性、安全性和完整性, 同时也不承担用户因使用这些下载资源对自己和他人造成任何形式的伤害或损失。
人人文库网所有资源均是用户自行上传分享，仅供网友学习交流，未经上传用户书面授权，请勿作他用。
川公网安备: 51019002004831号