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连杆工艺工装设计【钻小头孔+铣螺栓左右面 宽】【9张CAD图纸、工艺卡片和说明书】

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编号:1553682    类型:共享资源    大小:1.48MB    格式:ZIP    上传时间:2017-08-09 上传人:俊****计 IP属地:江苏
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连杆 工艺 工装 设计 小头 螺栓 右面 cad 图纸 卡片 以及 说明书 仿单
资源描述:

 

摘 要
连杆是柴油机的主要传动件之一,本文主要论述了连杆的加工工艺及其夹具设计。连杆的尺寸精度、形状精度以及位置精度的要求都很高,而连杆的刚性比较差,容易产生变形,因此在安排工艺过程时,就需要把各主要表面的粗精加工工序分开。逐步减少加工余量、切削力及内应力的作用,并修正加工后的变形,就能最后达到零件的技术要求。
机械加工工艺是企业上品种、上质量、上水平,加速产品更新,提高经济效益的技术保障。然而夹具又是制造系统的重要部分,工艺对夹具的要求也会提高,专用夹具、成组夹具、组合夹具和随行夹具都朝着柔性化、自动化、标准化、通用化和高效化方向发展以满足加工要求。所以对机械的加工工艺及夹具设计具有十分重要的意义。

关键词: 连杆;加工工艺;夹具设计











Abstract

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 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 separate the each main and superficial thick finish machining process. Reduce the function of processing the surplus , cutting force and internal stress progressively , revise the deformation after processing, can reach the specification requirement for the part finally

Keywords:  connecting rod;deformination;processing technology;design of
clamping device












目录
摘 要 III
Abstract IV
绪论 1
1 零件的造型 2
1.1零件造型软件介绍 2
1.2零件造型过程 2
2 零件的分析 7
2.1 零件的作用 7
2.2 零件的工艺分析 7
2.2.1 零件图样分析 7
2.2.2 工艺分析 7
3 工艺规程设计 9
3.1 确定毛坯的制造形式 9
3.2 定位基准的选择 9
3.2.1 粗基准的选择 9
3.2.2 精基准的选择 10
3.3 拟定工艺路线 10
3.3.1 工艺路线方案一 11
3.3.2 工艺路线方案二 11
3.4 工艺方案的比较与分析 12
3.5 机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的确定 14
3.5.1 大小头两端表面 14
3.5.2 99±0.01mm的两侧面 14
3.5.3 内孔Φ25mm 14
3.5.4 内孔Φ50mm 14
3.5.5 油孔Φ5mm 14
3.5.6 油孔Φ1.5mm 14
3.5.7 油孔Φ4mm 15
3.5.8 油孔Φ8mm 15
3.5.9 螺栓孔Φ12.22mm 15
3.5.10 螺栓孔Φ13mm 15
3.5.11 锪孔Φ20mm 15
3.5.12 镗孔Φ58±0.05mm 15
3.5.13 镗孔Φ26±0.05mm 16
3.5.14 镗孔Φ65.5mm 16
3.5.15 镗孔Φ29.5mm 16
3.5.16 铣连杆上盖5mm×8mm斜槽 16
3.5.17 铣连杆体5mm×8mm斜槽 16
3.6 确定切削用量及工时定额 16
4 专用夹具设计 45
4.1 问题的提出 45
4.2 夹具设计 45
4.2.1 定位基准的选择 45
4.3 切削力及夹紧力计算 45
4.2.2 定位误差分析 46
5 存在的问题与展望 47
5.1 存在的问题 47
5.2 展望 47
 47
毕业设计小结 48
致 谢 49
参考文献 50


绪论
机械的加工工艺及夹具设计是在完成了大学的全部课程之后,进行的一次理论联系实际的综合运用,使我对专业知识、技能有了进一步的提高,为以后从事专业技术的工作打下基础。机械加工工艺是实现产品设计,保证产品质量、节约能源、降低成本的重要手段,是企业进行生产准备,计划调度、加工操作、生产安全、技术检测和健全劳动组织的重要依据,也是企业上品种、上质量、上水平,加速产品更新,提高经济效益的技术保证。然而夹具又是制造系统的重要组成部分,不论是传统制造,还是现代制造系统,夹具都是十分重要的。因此,好的夹具设计可以提高产品劳动生产率,保证和提高加工精度,降低生产成本等,还可以扩大机床的使用范围,从而使产品在保证精度的前提下提高效率、降低成本。当今激烈的市场竞争和企业信息化的要求,企业对夹具的设计及制造提出了更高的要求。所以对机械的加工工艺及夹具设计具有十分重要的意义。
    夹具从产生到现在,大约可以分为三个阶段:第一个阶段主要表现在夹具与人的结合上,这是夹具主要是作为人的单纯的辅助工具,是加工过程加速和趋于完善;第二阶段,夹具成为人与机床之间的桥梁,夹具的机能发生变化,它主要用于工件的定位和夹紧。人们越来越认识到,夹具与操作人员改进工作及机床性能的提高有着密切的关系,所以对夹具引起了重视;第三阶段表现为夹具与机床的结合,夹具作为机床的一部分,成为机械加工中不可缺少的工艺装备。
在夹具设计过程中,对于被加工零件的定位、夹紧等主要问题,设计人员一般都会考虑的比较周全,但是,夹具设计还经常会遇到一些小问题,这些小问题如果处理不好,也会给夹具的使用造成许多不便,甚至会影响到工件的加工精度。我们把多年来在夹具设计中遇到的一些小问题归纳如下:清根问题在设计端面和内孔定位的夹具时,会遇到夹具体定位端面和定位外圆交界处清根问题。端面和定位外圆分为两体时无此问题。夹具要不要清根,应根据工件的结构而定。如果零件定位内孔孔口倒角较小或无倒角,则必须清根,如果零件定位孔孔口倒角较大或孔口是空位,则不需要清根,而且交界处可以倒为圆角R。端面与外圆定位时,与上述相同。让刀问题在设计圆盘类刀具(如铣刀、砂轮等)加工的夹具时,会存在让刀问题。设计这类夹具时,应考虑铣刀或砂轮完成切削或磨削后,铣刀或砂轮的退刀位置,其位置大小应根据所使用的铣刀或砂轮的直径大小,留出超过刀具半径的尺寸位置即可。更换问题在设计加工结构相同或相似,尺寸不同的系列产品零件夹具时,为了降低生产成本,提高夹具的利用率,往往会把夹具设计为只更换某一个或几个零件的通用型夹具。
随着机械工业的迅速发展,对产品的品种和生产率提出了越来越高的要求,使多品种,中小批生产作为机械生产的主流,为了适应机械生产的这种发展趋势,必然对机床夹具提出更高的要求。特别像换挡拨叉类不规则零件的加工还处于落后阶段。在今后的发展过程中,应大力推广使用组合夹具、尤其是成组夹具。在机床技术向高速、高效、精密、复合、智慧、环保方向发展的带动下,夹具技术正朝着高精高效模块组合通用经济方向发展。

1 零件的造型
1.1零件造型软件介绍
    柴油机连杆零件的造型选用AutoCAD2007,CAD三维造型及二维图的绘制,包括三维绘图基础、创建、编辑三维实体的布尔用算,用三维图绘制二维图,有感性的认识,较强的三维结构,方便绘制二维图。也可由二维图经过拉伸、差集、并集等命令完成三维实体造型。在三维造型过程中,应选择不同的视图来进行合理的造型,使造型过程方便、简单,提高效率。
1.2零件造型过程
1选择视图俯视面作为创建草图基面,通过创建草图 并使用拉伸,旋转,差集等命令造连杆小头孔和油槽。如图1.1所示。

内容简介:
表 机械加工工艺卡 (工厂 ) 机械加工工艺卡片 产品型号 零 (部 )件图号 共 页 产品名称 零 (部 )件名称 连杆 第 页 材料牌号 45 毛坯种类 模锻件 毛坯外形 尺寸 266 10544毛坯件数 1 每台件数 1 备注 工 序 装 夹 工步 工序内容 同时加工零件数 切削用量 设备名称及编号 工艺装备名称及编号 技 术 等 级 工时定额 背吃刀量 (切削 速度m/分钟转数 进给量(夹具 刀具 量具 单件 准终 10 模锻毛坯成形、切边 20 正火处理 30 探伤 40 清除毛刺、飞边 50 划线 60 1 1 粗铣连杆大小两平面 上表面 69 80mm/5030A 速刚圆柱形铣刀 游标卡尺 编制 (日期 ) 审核 (日期 ) 会签 (日期 ) 标 记 处数 更改文件号 签字 日期 标记 处数 更改文件号 签字 日期 表 机械加工工艺卡 (工厂 ) 机械加工工艺卡片 产品型号 零 (部 )件图号 共 页 产品名称 零 (部 )件名称 连杆 第 页 材料牌号 45 毛坯种类 模锻件 毛坯外形 尺寸 266 10544毛坯件数 1 每台件数 1 备注 工 序 装 夹 工步 工序内容 同时加工零件数 切削用量 设备名称及编号 工艺装备名称及编号 技 术 等 级 工时定额 背吃刀量 (切削 速度m/分钟转数 进给量(夹具 刀具 量具 单件 准终 2 粗铣连杆大小两平面下表面 69 80mm/5030A 速刚圆柱形铣刀 游标卡尺 70 1 1 磨大平面, 4 1500 7130 轮 卡板 2 2 翻转磨另一个大平面 4 1500 80 重新划大小头孔线 90 1 1 钻孔 2320 3050 23 麻花钻 塞规 2 扩 65 1 编制 (日期 ) 审核 (日期 ) 会签 (日期 ) 标记 处数 更改文件号 签字 日期 标记 处数 更改文件号 签字 日期 表 机械加工工艺卡 (工厂 ) 机械加工工艺卡片 产品型号 零 (部 )件图号 共 页 产品名称 零 (部 )件名称 连杆 第 页 材料牌号 45 毛坯种类 模锻件 毛坯外形 尺寸 266 10544毛坯件数 1 每台件数 1 备注 工 序 装 夹 工步 工序内容 同时加工零件数 切削用量 设备名称及编号 工艺装备名称及编号 技 术 等 级 工时定额 背吃刀量 (切削 速度m/分钟转数 进给量(夹具 刀具 量具 单件 准终 3 铰 25 孔 32 3050 25 麻花钻 塞 规 2 1 钻孔 2520 25 麻花钻 2 钻孔 4870 48 麻花钻 3 扩 32 1 4 铰 50 孔 7 50 麻花钻 100 1 1 镗孔至 000 68 刀 塞规 编制 (日期 ) 审核 (日期 ) 会签 (日期 ) 标记 处数 更改文件号 签字 日期 标记 处数 更改文件号 签字 日期 表 机械加工工艺卡 (工厂 ) 机械加工工艺卡片 产品型号 零 (部 )件图号 共 页 产品名称 零 (部 )件名称 连杆 第 页 材料牌号 45 毛坯种类 模锻件 毛坯外形 尺寸 266 10544毛坯件数 1 每台件数 1 备注 工 序 装 夹 工步 工序内容 同时加工零件数 切削用量 设备名称及编号 工艺装备名称及编号 技 术 等 级 工时定额 背吃刀量 (切削 速度m/分钟转数 进给量(夹具 刀具 量具 单件 准终 2 1 镗 26 00 68 刀 塞规 3 1 镗孔至 542 00 68 刀 游标卡 尺 2 镗孔至 561 00 3 镗孔至 30 4 镗 58 3 110 1 1 铣尺寸 99 侧面 3 69 80mm/6132 盘镶齿铣刀 游标卡 尺 编制 (日期 ) 审核 (日期 ) 会签 (日期 ) 标记 处数 更改文件号 签字 日期 标 记 处数 更改文件号 签字 日期 表 机械加工工艺卡 (工厂 ) 机械加工工艺卡片 产品型号 零 (部 )件图号 共 页 产品名称 零 (部 )件名称 连杆 第 页 材料牌号 45 毛坯种类 模锻件 毛坯外形 尺寸 266 10544毛坯件数 1 每台件数 1 备注 工 序 装 夹 工步 工序内容 同时加工零件数 切削用量 设备名称及编号 工艺装备名称及编号 技 术 等 级 工时定额 背吃刀量 (切削 速度m/分钟转数 进给量(夹具 刀具 量具 单件 准终 120 1 1 按线切开连杆 130 1 1 钻孔 70 3050 塞规 游标卡尺 2 铰 12 孔 65 12 麻花钻 2 1 精铰 孔至 65 3 1 扩 65 1 花钻 塞规 2 铰 13 65 13 麻花钻 编制 (日期 ) 审核 (日期 ) 会签 (日期 ) 标记 处数 更改文件号 签字 日期 标记 处数 更改文件号 签字 日期 表 机械加工工艺卡 (工厂 ) 机械加工工艺卡片 产品型号 零 (部 )件图号 共 页 产品名称 零 (部 )件名称 连杆 第 页 材料牌号 45 毛坯种类 模锻件 毛坯外形 尺寸 266 10544毛坯件数 1 每台件数 1 备注 工 序 装 夹 工步 工序内容 同时加工零件数 切削用量 设备名称及编号 工艺装备名称及编号 技 术 等 级 工时定额 背吃刀量 (切削 速度m/分钟转数 进给量(夹具 刀具 量具 单件 准终 4 1 锪孔 20 20 麻花钻 塞规 140 1 1 钻孔 70 3050 塞规 2 铰 12 孔 65 12 麻花钻 2 1 精铰 孔至 65 游标卡尺 150 1 1 精磨两分割面 4 1500 7130 轮 卡板 160 1 1 用螺栓将连杆体和连杆上盖组装成连杆组件 编制 (日期 ) 审核 (日期 ) 会签 (日期 ) 标记 处数 更改文件号 签字 日期 标记 处数 更改文件号 签字 日期 表 机械加工工艺卡 (工厂 ) 机械加工工艺卡片 产品型号 零 (部 )件图号 共 页 产品名称 零 (部 )件名称 连杆 第 页 材料牌号 45 毛坯种类 模锻件 毛坯外形 尺寸 266 10544毛坯件数 1 每台件数 1 备注 工 序 装 夹 工步 工序内容 同时加工零件数 切削用量 设备 名称及编号 工艺装备名称及编号 技 术 等 级 工时定额 背吃刀量 (切削 速度m/分钟转数 进给量(夹具 刀具 量具 单件 准终 170 1 1 镗孔至 29000 68 刀 塞规 2 精镗 00 2 1 镗孔至 6170 标卡 尺 2 镗孔至 70 3 镗孔至 65 70 4 精细镗 3 编制 (日期 ) 审核 (日期 ) 会签 (日期 ) 标记 处数 更改文件号 签字 日期 标记 处数 更改文件号 签字 日期 表 机械加工工艺卡 (工厂 ) 机械加工 工艺卡片 产品型号 零 (部 )件图号 共 页 产品名称 零 (部 )件名称 连杆 第 页 材料牌号 45 毛坯种类 模锻件 毛坯外形 尺寸 266 10544毛坯件数 1 每台件数 1 备注 工 序 装 夹 工步 工序内容 同时加工零件数 切削用量 设备名称及编号 工艺装备名称及编号 技 术 等 级 工时定额 背吃刀量 (切削 速度m/分钟转数 进给量(夹具 刀具 量具 单件 准终 180 拆除连杆体与上盖 190 1 1 铣连杆上盖 58槽 69 80mm/6132 面刃铣刀 游标卡尺 2 2 铣连杆体 58槽 69 80mm/200 1 1 钻孔 2 1700 3050 塞规、游标卡尺 2 铰 5 孔 30 5 麻花钻 3 钻油孔 700 花钻 编制 (日期 ) 审核 (日期 ) 会签 (日期 ) 标记 处数 更改文件号 签字 日期 标记 处数 更改文件号 签字 日期 表 机械加工工艺卡 (工厂 ) 机械加工工艺卡片 产品型号 零 (部 )件图号 共 页 产品名称 零 (部 )件名称 连杆 第 页 材料牌号 45 毛坯种类 模锻件 毛坯外形 尺寸 266 10544毛坯件数 1 每台件数 1 备注 工 序 装 夹 工步 工序内容 同时加工零件数 切削用量 设备名称及编号 工艺装备名称及编号 技 术 等 级 工时定额 背吃刀量 (切削 速度m/分钟转数 进给量(夹具 刀具 量具 单件 准终 2 1 钻孔 700 3050 塞规、游标卡尺 2 铰 4 70 4 麻花钻 3 钻孔 50 4 铰 835 8 麻花钻 210 去毛刺,按规定去重量 220 刮研螺栓孔端面 编制 (日期 ) 审核 (日期 ) 会签 (日期 ) 标记 处数 更改文件号 签字 日期 标记 处数 更改文件号 签字 日期 表 机械加工工艺卡 (工厂 ) 机械加工工艺卡片 产品型号 零 (部 )件图号 共 页 产品名称 零 (部 )件名称 连杆 第 页 材料牌号 45 毛坯种类 模锻件 毛坯外形 尺寸 266 10544毛坯件数 1 每台件数 1 备注 工 序 装 夹 工步 工序内容 同时加工零件数 切削用量 设备名称及编号 工艺装备名称及编号 技 术 等 级 工时定额 背吃刀量 (切削 速度m/分钟转数 进给量(夹具 刀具 量具 单件 准终 230 检查各部尺寸及精度 240 组装入库 编制 (日期 ) 审核 (日期 ) 会签 (日期 ) 标记 处数 更改文件号 签字 日期 标记 处数 更改文件号 签字 日期 表 机械加工工序卡 (工厂 ) 机械加工工序卡 产品型号 零件图号 产品名称 零件名称 共 1 页 第 1 页 车间 工序号 工序名称 材料牌号 金工 110 铣削 45 毛坯种类 毛坯外形尺寸 每毛坯可制作数 每台件数 锻件 266 105 44 1 设备名称 设备型号 设备编号 同时加工件数 铣床 夹具编号 夹具名称 切削液 夹具 工位夹具编号 工位器具名称 工序工时 准终 单件 工步号 工步名称 工艺装备 主轴转速(r/切削速度(m/进给量(背吃刀量(进给次数 工时 /动 单件 描图 1 铣尺寸 99 侧面 169 0mm/ 1 描校 底图号 装订号 设计 (日期 ) 审核 (日期 ) 标准化 (日期 ) 会签 (日期 ) 标记 处数 更改文件号 签字 日期 标记 处数 更改文件号 签字 日期 表 机械加工工序卡 (工厂 ) 机械加工工序卡 产品型号 零件图号 产品名称 零件名称 共 1 页 第 1 页 车间 工序号 工序名称 材料牌号 金工 170 镗 削 45 毛坯种类 毛坯外形尺寸 每毛坯可制作数 每台件数 锻件 266 105 44 1 设备名称 设备型号 设备编号 同时加工件数 铣床 夹具编号 夹具名称 切削液 夹具 工位夹具编号 工位器具名称 工序工时 准终 单件 工步号 工步名称 工艺装备 主轴转速(r/切削速度(m/进给量(背吃刀量(进给次数 工时 /动 单件 描图 1 镗孔至 29000 2 精镗 00 描校 3 镗孔至 6170 4 镗孔至 70 底图号 5 镗孔至 65 70 6 精细镗 3 装订号 设计 (日期 ) 审核 (日期 ) 标准化 (日期 ) 会签 (日期 ) 标记 处数 更改文件号 签字 日期 标记 处数 更改文件号 签字 日期 表 机械加工工艺过程卡 机械加工工艺过程卡片 产品型号 零件图号 产品名称 零件名称 连杆 共 2 页 第 1 页 材料牌号 45 毛坯种类 模锻件 毛坯外形尺寸 266 105 44毛坯可制作 数 1 每台件数 1 备注 工序号 工序 名称 工序内容 车间 工段 设备 工艺装备 工时 /0 模锻 模锻毛坯成形、切边 锻工 100擦压力机 20 热 处理 正火处理 热处理 30 探伤 探伤 质检 40 质检 清除毛刺、飞边 钳工 50 钳工 划线 钳工 60 铣削 粗铣连杆大小两平面 金工 70 磨削 磨大平面,翻转磨另一个大平面,保证厚度尺寸为 38工 描图 80 钳工 重新划大小头孔线 钳工 90 钻削 钻、扩大小头孔,大头孔尺寸为 50头孔尺寸为 25工 描校 100 镗削 粗镗大、小头孔,大头孔的尺 寸为 58 头孔尺寸为 26 工 110 铣削 铣尺寸 99 侧面,保证对称 金工 底 图号 120 铣 工 按线切开连杆 金工 130 钻削 钻油孔 铣连杆上盖分割面,钻连杆两螺栓孔 12证中心距 82 精镗孔 扩孔 13深 15 2 20 金工 装订号 设计 (日期 ) 审核 (日期 ) 标准化 (日期 ) 会签 (日期 ) 标记 处数 更改文件号 签字 日期 标记 处数 更改文件号 签字 日期 表 机械加工工艺过程卡 机械加工工艺过程卡片 产品型号 零件图号 产品名称 零件名称 连杆 共 2 页 第 2 页 材料牌号 45 毛坯种类 模锻件 毛坯外形尺寸 266 105 44毛坯可制作 数 1 每台件数 1 备注 工序号 工序 名称 工序内容 车间 工段 设备 工艺装备 工时 /40 钻削 铣连杆体分割面,钻连杆两螺栓孔 12证中心距 82 铰 孔 平面 证尺寸24 金工 150 磨削 精磨两分割面 金工 160 钳工 用螺栓将连杆体和连杆上盖组装成连杆组件 钳工 170 镗削 半精镗大、小头孔;精镗大、小头孔至图样尺寸,中心 距为 190 除毛刺、飞边 金工 180 钳工 拆除连杆体与上盖 钳工 190 铣削 铣连杆上盖 58槽,铣连杆体 58槽 金工 200 钻 削 钻连杆体大头油孔 5 头油孔 4 8工 描图 210 钳工 去毛刺,按规定去重量 钳工 220 钳工 刮研螺栓孔端面 钳工 描校 230 质检 检查各部尺寸及精度 质检 240 入库 组装入库 底 图号 装订 号 设计 (日期 ) 审核 (日期 ) 标准化 (日期 ) 会签 (日期 ) 标记 处数 更改文件号 签字 日期 标记 处数 更改文件号 签字 日期 编号 无锡 太湖学院 毕业设计(论文) 相 关 资 料 题目: 连杆工艺工装设计 信机 系 机 械 工 程 及 自 动 化 专业 学 号: 0923826 学生姓名: 祝祥竣 指导教师: 鲍虹苏 (职称: 高工 ) (职称: ) 2013年 5月 25日 目 录 一、毕 业设计(论文)开题报告 二、毕业设计(论文)外文资料翻译及原文 三、学生 “毕业论文(论文)计划、进度、检查及落实表 ” 四、实习鉴定表 无锡 太湖学院 毕业设计(论文) 开 题 报 告 题目: 连杆工艺工装设计 信机 系 机 械 工 程 及 自 动 化 专业 学 号: 0923826 学生姓名: 祝祥竣 指导教师: 鲍 虹 苏 (职称: 高工 ) (职称: ) 2012年 11月 25日 课题来源 连杆作为最普遍的传动机构,在生活工作中的运用越来越多, 连杆在工作中,除承受燃烧室燃气产生的压力外,还要承受纵向和横向的惯性力。因此,连杆在一个复杂的应力状态下工作。它既受交变的拉压应力、又受弯曲应力 。 科学依据 (包括课题的科学意义;国内外研究概况、水平和发展趋势;应用前景等) 连杆的作用是将活塞承受的力传给曲轴,并使 活塞的往复运动转变为曲轴的旋转运动。 连杆由连杆体、连杆盖、连杆螺栓和连杆轴瓦等零件组成,连杆体与连杆盖分为连杆小头、杆身和连杆大头。 连杆小头用来安装活塞销,以连接活塞。杆身通常做成 “ 工 ” 或 “H” 形断面,以求在满足强度和刚度要求的前提下减少质量。 连杆大头与曲轴的连杆轴颈相连。一般做成分开式,与杆身切开的一半称为连杆盖,二者靠连杆螺栓连接为一体。 连杆轴瓦 安装在连杆大头孔座中,与曲轴上的连杆轴颈装和在一起,是发动机中最重要的配合副之一。常用的减磨合金主要有白合金、铜铅合金和铝基合金 。 研究内容 涉及连杆的工艺工装,总体方案的设计、结构形成、结构参数的设计要求如下: 阅读外文资料,翻译与所学专业或课题相关的外文文献 3000 字左右,语句通顺、流畅、准确。 了解立式袋装机装置的工作原理。 根据加工产品的具体结构和要求,拟定分析设备设计方案。 绘制整套的零件图、装配图、各零件的精度配合。 用 行造型。 撰写论文,要求符合本科论文的格式要求、语言简洁、流畅、层次分明。上机的时数不得少于 200 个小时,整个毕业设计过程的技术工作要严谨、灵活、工作要有主动性、计算方法、计算程序 、计算结果、结论要正确。 拟采取的研究方法、技术路线、实验方案及可行性分析 连杆的工艺工装设计首先对各个零件进行设计和造型,最后装配成连杆实体,进而进行工艺分析, 零件的材料及机械性能要求 , 零件的结构形状与外形尺寸,它在很大程度上决定采用毛坯制造方法的经济性 , 充分考虑利用新工艺、新材料、新技术的可能性 ,还有基准面的选择,最后确定工艺路线,确定了两个工艺路线,最后根据生产实际综合确定一工艺路线。另外再进行夹具的设计。 研究计划及预期成果 预期达到的性能指标。 行性分析。 体机构的设计,各部分的参数设计。 析验证,优化设计。 特色或创新之处 本 此的连杆工艺工装设计,综合考虑了各方面因素,在生产运行过程中更 加的平稳,承载能力得到了进一步加强,润滑好,磨损小,加工制造更容易。在改变运动的传递方向,扩大行程,实现增力和远程传动等方面更容易。 已具备的条件和尚需解决的问题 具备的条件:各种资料比较齐全,方便查阅。 尚需解决的问题: 连杆的结构分析。 连杆的 维建模有难度。 各种零件的材料选择尚需解决。 指导教师意见 指导教师签名: 年 月 日 教研室(学科组、研究所)意见 教研室主任签名: 年 月 日 系意见 主管领导签名: 年 月 日 . of a in of 1)、 of 2)、 3)、 4)、 As if by in of of it is to of a In to be in in 2. f as ), of by to in as in As a up of as to as in in It in be to is of of A of in at of In of of is in of as a is by of of on of is at in of as a In to in be in of 0111241by 10 (in of a is a a in 500 of in of is a of in as in An is in of in of is at 300 to be a 00 400 to a of in is to It is to on of on C) by a is to of to to of is by as of of is as on of to a on of In to we of on of in At of ), at it no on of of of is to At of on of to 3. is to to a in be be a in it a of a is to it is it in a in or be to of to to pf to is to be of of of is is so it at is to of is It a is of be to is so is it at It a of 4. is it to of of be of be to to be a of or To be a of at , to to is to of of to to in of of of to of of of of as be to on of or as as 5. to at be at In of a as or or is (b) (c) of (d) e) It be to a of be by of in of in to as 6. is in of of on on of 译文: 一种材料的切削加工性通常从四个方面来定义: (1)、已切削部分的表面光洁度和表面完整性。 (2)、刀具的寿命。 (3)、切削力和切削的功率需求。 (4)、切屑控制。 由上述可知,好的切削加工性指的是好的表面光洁度和完整性,长的刀具寿命,低切削力和功率需求。至于切屑控制,细长而卷曲的切屑,如果没有及时清理,就会在切削区缠绕,严重影响切削工序。 由于切削工序的复杂性,因此很难建立一个定量确定一种材料切削加工性的关系式。在制造厂里,刀具寿命和表面粗糙度通常被认为是切削加工性中最重要的影响因 素。尽管切削性能指数使用的并不多,但基本的切削性能指数在下面的材料中仍然被使用。 因为钢是最重要的工程材料之一(如第 5 章所示),所以它的切削加工性已经被广泛地研究过。通过加入铅和硫磺,可以使钢的切削加工性得到大幅度地提高。从而得到了所谓的高速切削钢。 二次硫化钢和二次 磷化钢 硫在钢中形成硫化锰夹杂物(第二相粒子),这些夹杂物在第一剪切区形成应力集中元。其结果是使切屑容易断开而变小,从而改善了切削加工性。这些夹杂物的大小、形状、分布和集中程度显著的影响切削加工性。化学元素如碲和硒,其化学性质与硫类似,在二次硫化钢中起杂质改性作用。 钢中的磷有两个主要的作用。第一它加强铁素体,增加硬度。越硬的钢,就会对切屑的形成和表面光洁度越有利。需要注意的是软钢是很难加工的,因为软钢加工容易产生积削瘤而且表面光洁度差。第二个作用是硬度增加会引起短切屑的形成而不是连续细长的切屑的形成, 因此提高切削加工性。 铅钢 钢中高含量的铅在硫化锰杂质尖端析出。在非二次硫化钢中,铅呈细小而分散的颗粒。铅在铁、铜、铝和它们的合金中是不能溶解的。由于它的低抗剪强度,铅在切削时充当固体润滑剂,被涂在刀具和切屑的分界处。这一特性已经被证实 刀具横向表面的切屑上有高浓度的铅存在。 当温度足够高时 例如,在高的切削速度和进刀速度下 铅在刀具前直接熔化,并且充当液体润滑剂。除了这个作用外,铅还可以降低第一剪切区中的剪应力,减小切削力和降低功率消耗。铅能用于各种型号的钢,例如 1011241钢由型号中第二和第三数码中的字母 如, 10(需要注意的是在不锈钢中,字母 L 指的是低碳,这是提高不锈钢耐腐蚀性的先决条件)。 然而,因为铅是众所周知的毒素和污染物,因此在钢的使用中存在着严重的环境隐患(在钢产品中每年大约有 4500 吨的铅消耗)。于是,消除铅在钢中使用是一个必然的趋势(无铅钢)。铋和锡现正作为最可能替代钢中铅的物质而被人们所研究。 脱氧钙钢 一个重要的发展是脱氧钙钢,在脱氧钙钢中可以形成硅酸钙的氧化物片。这些片状物,可以减小第二剪切区中的应 力,降低刀具和切屑分界处的摩擦和磨损。温度也相应地降低。于是,这种钢产生更小的月牙洼磨损,特别是在高速切削时更是如此。 不锈钢 通常奥氏体钢很难进行切削加工。振动可能是一个问题,这必需要求机床有足够的刚度。然而,铁素体不锈钢有很好的切削加工性。马氏体钢易磨蚀,易于形成积屑瘤,并且要求刀具材料有高的热硬性和耐月牙洼磨损性。经沉淀硬化的不锈钢强度高、磨蚀性强,因此要求刀具材料硬度高而耐磨。 钢中其它元素对切削加工性能的影响 钢中铝和硅元素的存在总是有害的,因为这些元素结合氧会生成氧化铝和硅酸盐,而氧化铝 和硅酸盐硬度高且具有磨蚀性。这些化合物会加快刀具磨损,降低切削加工性。因此生产和使用净化钢是非常必要的。 根据它们的构成,碳和锰在钢的切削加工性方面有各种不同的影响。低碳钢(少于 碳)容易形成积屑瘤而使毛坯的表面光洁度很低。铸钢的切削加工性和锻钢的大致相同,但铸钢更容易磨蚀。工具钢和模具钢很难用于切削加工,通常是在切削加工之前进行退火处理。大多数钢的切削加工性在冷加工后都有所提高,冷加工能使材料变硬而减少积屑瘤的形成。 其它合金元素,例如镍、铬、钼和钒,能改善钢的特性,而通常会钢减小切削加工性。硼 的影响可以忽视。气态元素比如氢和氮在钢的特性方面有特别有害的影响。氧已经被证明了在硫化锰夹杂物的纵横比方面有很强的影响。含氧量越高,纵横比越低且切削加工性越好。 在选择各种元素以改善切削加工性时,我们应该考虑这些元素对已加工零件在使用中的性能和强度的不利影响。例如,当温度升高时,铅会使钢变脆,尽管其在室温下对机械性能没有影响。 由于硫化铁的构成,硫元素能严重的降低钢的热加工性,除非有足够的锰元素来防止这种结构的形成。在室温下,二次硫化钢的机械性能取决于变形的硫化锰夹杂物的定位(各向异性)。二次磷化钢具有更小 的延展性,被单独生成来提高切削加工性。 3. 其它不同金属的切削加工性 尽管越软的材料更易于生成积屑瘤而导致很差的表面光洁度,但铝通常很容易进行切削加工。这需要高的切削速度,高的前角和后角。铸铝合金和高含量硅的锻铝合金可能具有磨蚀性,它们要求刀具材料硬度更高。在加工铝材料的工件时尺寸公差控制可能会是一个难题,这是因为它具有高热膨胀系数和相对较低的弹性模数。 铍和铸铁相似。由于它更具磨蚀性和毒性,于是它需要在可控环境下进行加工。 灰铸铁通常是可进行切削加工的,但也有磨蚀性。铸件中的游离碳化物降低它们的切削 加工性,容易导致刀具破裂或裂口,因此它需要具有强韧性的刀具。在刀具具有足够硬度的情况下球墨铸铁和可锻铸铁是可加工的。 钴基合金有磨蚀性和高度的加工硬化性。这要求刀具必须锋利而且具有耐蚀性,并且在加工时进给速度要低。 铸铜合金是很容易进行切削加工的,与此相反的是锻铜因为容易产生积屑瘤而很难进行切削加工。黄铜易进行切削加工,特别是在添加了一定量铅的情况下更容易。而青铜比黄铜更难进行切削加工。 镁是很容易加工的,加工后的镁件具有很好的表面光洁性而且使加工零件的刀具寿命更长。然而,因为镁极易氧化而燃烧(这种元素易燃 ),因此我们应该要特别小心的使用它。 钼有很好的延展性和加工硬化性,因此加工后它的表面光洁性很差。所以锋利的刀具是很很有必要的。 镍基合金具有加工硬化性和磨蚀性,且在高温下非常坚硬。它的切削加工性和不锈钢相似。 钽具有非常好的加工硬化性,延展性和柔性。加工后零件的表面光洁性很差且刀具磨损非常大。 钛和钛的合金导热系数很低 (的确,是所有金属中最低的 ),因此在加工时会引起明显的温度升高和还会产生积屑瘤。它们是很难进行切削加工的。 钨易脆,坚硬,且具有磨蚀性,因此尽管它的性能在高温下能大幅提高,但它的切削加工性仍 很低。 锆切削加工性很好。然而,因为有爆炸和起火的危险,锆在加工时要求切削液冷却性能非常好。 4. 各种材料的机加工性 石墨具有磨蚀性。它要求刀具硬度高、锋利和具有一定的耐蚀性。 热塑性塑料通常热导性都很差且弹性模数小、软化温度低。因此,加工热塑性塑料时要求刀具具有正前角(以此降低切削力),较大的后角,较小的切削和进给深度,相对较高的切削速度和适当的工件支承。另外还要求刀具应当足够锋利。 切削区外部的冷却也是很必要的,这可以防止切屑变的有黏性而粘在刀具上。实现冷却通常是利用空气流,汽雾或水溶性油。在切削加 工时,可能会产生残余应力。为了减小这些应力,已加工的部分需要在 的温度范围内进行一段时间的退火,然后缓慢而均一地冷却到室温。 热固性塑料在切削时易脆,并且对热梯度很敏感。它的切削加工性能和热塑性塑料的基本相同。 由于有纤维状切屑的存在,加固塑料具有很强的磨蚀性而且很难进行切削加工。切屑的撕裂、拉长和边界分层是非常严重的几个问题。它能导致组件的承载能力大大下降。而且,这些材料的切削加工需要对加工碎屑进行仔细清理,从而避免接触而吸入纤维。 随着纳米陶瓷的发展和适当的参量处理的选择,例如塑性切削,陶瓷器的切削加工 性能已大大地提高了。 金属基复合材料和陶瓷基复合材料很难进行切削加工,它们依赖于独立部件的特性,也就是包括基质材料在内纤维或金属须的增强。 5. 热辅助加工 有些在室温下很难进行切削加工的金属和其合金在高温下却能更容易地进行加工。在热辅助加工时(高温切削),热源 一个火源,感应线圈,高能束流(例如雷射或电子束),或等离子弧 被集中在切削刀具前的一块区域内。作用是:( a)降低切削力。( b)增加刀具寿命。( c)减少切削刀具材料使用成本。( d)提高材料切除率。( e)减少振动。 也许很难在工件内加热和保持均一 的温度分布。而且高温可能会对工件的最初微观结构产生不利的影响。尽管加工陶瓷(如氮化硅)实验在进行中,但高温切削仍大多数应用在高强度金属及其合金的加工中。 6. 小结 切削加工性通常从以下几个方面来定义:已切削部分的表面粗糙度,刀具的寿命,切削力和切削功率的需求以及切屑的控制。材料的切削加工性能不仅取决于其固有特性和微观结构,也取决于工艺参数的适当选择与控制 周次 起止日期 工作计划、进度 每周主要完成内容 存在问题、改进方法 指导教师意见并签字 备 注1012年 11月 12日 2月 2日 老师下达毕业设计任务,学生初步阅读资料,完成毕业设计开题报告。 按照任务书要求查阅论文相关参考资料,填写毕业设计开题报告书 所学知识有限,只能完成一些零碎的东西,询问指导老师4012年 12月 3日 月 20日 指导专业实训 通过实习了解熟悉部门的工作情况 经验的不足,需要时间的积累和与人的沟通11013年 1月 21日 日 指导毕业实习 和指导老师的交流完成毕业实习报告 对相关课题的了解不深,需查阅相关资料13 2013年 3月 4日 日 连杆工艺工装设计方案确定 分析产品图、分析设计工艺,优选确定设计工艺方案存在问题:缺乏实际操作经验,制定的设计方案不合理。改进方法:多去咨询老师了解实际生产过程,重新确立合理的设计方案。14 2013年 3月 11日 5日 设计方案分析与计算 确定设计结构,计算所需各种尺寸存在问题:结构设计不合理,尺寸计算有误差,对连杆结构组成不是很清楚改进方法:查阅多种参考资料,改进设计结构,提高计算正确率。15 2013年 3月 18日 2日 装配图 初步绘制连杆装配图存在问题:对图速度较慢改进方法:重新确定合理的表达视图,多加运用绘图软件,提高画图速度16 2013年 3月 25日 9日 装配图 完善连杆装配图存在问题:2寸不精确。改进方法:按机械制图要求改正不正确的画法,修改尺寸。17 2013年 4月 1日 日 各相关零件的设计及计算 查阅相关资料,计算选择出链轮、锥齿轮等相关的尺寸 有些细节方面不懂的地方,需向老师请教18 2013年 4月 8日 2日 连杆的设计计算 查阅相关资料 完成连杆的计算 有些细节方面不懂的地方,需向老师请教存档编码:无锡太湖学院 2009 届毕业作业周次进度计划、检查落实表系别:信机系 班级: 机械97 学生姓名: 祝祥竣 课题(设计)名称: 连杆工艺工装设计 开始日期:2012年1 1月 12日周次 起止日期 工作计划、进度 每周主要完成内容 存在问题、改进方法 指导教师意见并签字 备 注19 2013年 4月 15日 9日 用些细节方面不懂的地方,还需向老师请教20 2013年 4月 22日 6日 绘制据最终确定尺寸绘制老师检查图纸,修改细节问题21 2013年 4月 29日 日 说明书、摘要、小结 绘制装置零件图,不少于6个存在问题:零件图的表达方案不合理,尺寸不符合实际需要,技术要求不规范。改进方法:修改零件图的表达方案,完善尺寸标注和技术要求。22 2013年 5月 6日 0日 检查、指导设计说明书、摘要和小结编写 完成设计说明书、摘要和小结存在问题:零件图的表达方案不合理,尺寸不符合实际需要,技术要求不规范。改进方法:修改零件图的表达方案,完善尺寸标注和技术要求。23 2013年 5月 13日 7日 检查、指导设计说明书、摘要和小结编写 完成设计说明书、摘要和小结存在问题:零件图的表达方案不合理,尺寸不符合实际需要,技术要求不规范。改进方法:修改零件图的表达方案,完善尺寸标注和技术要求。24 2013年 5月 20日 5日 修改论文格式 通过老师检查发现格式不正确之处回去修改 按照学校给的样板自习修改格式说明: 1、 “工作计划、进度 ”、 “指导教师意见并签字 ”由指导教师填写, “每周主要完成内容 ”, “存在问题、改进方法 ”由学生填写。2、本表由各系妥善归档,保存备查。 编号 无锡太湖学院 毕业设计(论文) 题目: 连杆工艺工装设计 信机 系 机 械 工 程 及 自 动 化 专业 学 号: 0923826 学生姓名: 祝祥竣 指导教师: 鲍虹 苏 (职称: 高工 ) (职称: ) 2013 年 5 月 25 日 无锡太湖学院本科毕业设计(论文) 诚 信 承 诺 书 本人郑重声明:所呈交的毕业设计(论文) 连杆工艺工装设计 是本人在导师的指导下独立进行研究所取得的成果,其内容除了在毕业设计(论文)中特别加以标注引用,表示致谢的内容外,本毕业设计(论文)不包含任何其他个人、集体已发表或撰写的成果作品。 班 级: 机械 97 学 号: 0923826 作者姓名: 2013 年 5 月 25 日 I 无锡太湖学院 信 机 系 机械工程及自动化 专业 毕 业 设 计论 文 任 务 书 一、题目及专题: 1、题目 连杆工艺工装设计 2、专题 二、课题来源及选题依据 连杆机构的应用十分的广泛,它不仅在众多工农业机械的工程机械中得到广泛的应用,而且诸如人造卫星太阳能板的展开机构,机械手的传动机构,折叠伞的收放机构及人体假肢等也都用有连杆机构,连杆机构的共同特点是原动件的运动都要经过一个不与机架直接相接相连的中间机构才能传动从动件,故称之为连杆机构 。 连杆机构中的运动副一般均为低副。其运动副元素为面接触,压力较小,承载能力较大,润滑好,磨损小,加工制造容易,且连杆机构中的低副一般是几何封闭,对保证工作的可靠性有利。 三、本设计(论 文或其他)应达到的要求: 阅读外文资料,翻译与所学专业或课题相关的外文文献 3000 字左右,语句通顺、流畅、准确; 了解连杆的工作原理; 根据加工产品具体结构和加工要求,拟定分析设备设计方案; 用绘制部分零件图,装配图; 能够熟练使用 用 部分零件进行三维建模; 撰写论文,要求符合本科论文的格式要求,语言简洁、流畅、层次分明。整个毕业设计过程的技术工作要严谨、灵活、工作要有主动性,计算方法、计算的程序、计算结果、结论要正确。 四、接受任务学生: 机械 97 班 姓名 祝祥竣 五、开始及完成日期: 自 2012 年 11 月 7 日 至 2013 年 5 月 25 日 六、设计(论文)指导(或顾问): 指导教 师 签名 签名 签名 教 研 室 主 任 学科组组长研究所所长 签名 系主任 签名 2012 年 11 月 7 日 要 连杆是柴油机的主要传动件之一,本文主要论述了连杆的加工工艺及其夹具设计。连杆的尺寸精度、形状精度以及位置精度的要求都很高,而连杆的刚性比较差,容易产生变形,因此在安排工艺过程时,就需 要把各主要表面的粗精加工工序分开。逐步减少加工余量、切削力及内应力的作用,并修正加工后的变形,就能最后达到零件的技术要求。 机械加工工艺是企业上品种、上质量、上水平,加速产品更新,提高经济效益的技术保障。然而夹具又是制造系统的重要部分,工艺对夹具的要求也会提高,专用夹具、成组夹具、组合夹具和随行夹具都朝着柔性化、自动化、标准化、通用化和高效化方向发展以满足加工要求。所以对机械的加工工艺及夹具设计具有十分重要的意义。 关键词 : 连杆;加工工艺; 夹具设计 he is of of of of of of of of is of is to so to of of 目录 摘 要 . . 论 . 1 1 零件的造型 . 2 件造型软件介绍 . 2 件造型过程 . 2 2 零件的分析 . 7 件的作用 . 7 件的工艺分析 . 7 件图样分析 . 7 艺分析 . 7 3 工艺规程设计 . 9 定毛坯的制造形式 . 9 位基准的选择 . 9 基准的选择 . 9 基准的选择 . 10 定工艺路线 . 10 艺路线方案一 . 11 艺路线方案二 . 11 艺方案的比较与分析 . 12 械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的确定 . 14 小头两端表面 . 14 9两侧面 . 14 孔 25. 14 孔 50. 14 孔 5. 14 孔 . 14 孔 4. 15 孔 8. 15 栓孔 . 15 栓孔 13. 15 孔 20. 15 孔 58. 15 孔 26. 16 孔 . 16 5 镗孔 . 16 连杆上盖 5槽 . 16 连杆体 5槽 . 16 定切削用量及工时定额 . 16 4 专用夹具设计 . 45 题的提出 . 45 具设计 . 45 位基准的选择 . 45 削力及夹紧力计算 . 45 位误差分析 . 46 5 存在的问题与展望 . 47 在的问题 . 47 望 . 47 . 47 毕业设计小结 . 48 致 谢 . 49 参考文献 . 50 连杆工艺工装设 计 1 绪论 机械的加工工艺及夹具设计是在完成了大学的全部课程之后,进行的一次理论联系实际的综合运用,使我对专业知识、技能有了进一步的提高,为以后从事专业技术的工作打下基础。机械加工工艺是实现产品设计,保证产品质量、节约能源、降低成本的重要手段,是企业进行生产准备,计划调度、加工操作、生产安全、技术检 测和健全劳动组织的重要依据,也是企业上品种、上质量、上水平,加速产品更新,提高经济效益的技术保证。然而夹具又是制造系统的重要组成部分,不论是传统制造,还是现代制造系统,夹具都是十分重要的。因此,好的夹具设计可以提高产品劳动生产率,保证和提高加工精度,降低生产成本等,还可以扩大机床的使用范围,从而使产品在保证精度的前提下提高效率、降低成本。当今激烈的市场竞争和企业信息化的要求 ,企业对夹具的设计及制造提出了更高的要求。所以对机械的加工工艺及夹具设计具有十分重要的意义。 夹具从产生到现在,大约可以分为三个 阶段:第一个阶段主要表现在夹具与人的结合上,这是夹具主要是作为人的单纯的辅助工具,是加工过程加速和趋于完善;第二阶段,夹具成为人与机床之间的桥梁,夹具的机能发生变化,它主要用于工件的定位和夹紧。人们越来越认识到,夹具与操作人员改进工作及机床性能的提高有着密切的关系,所以对夹具引起了重视;第三阶段表现为夹具与机床的结合,夹具作为机床的一部分,成为机械加工中不可缺少的工艺装备。 在夹具设计过程中,对于被加工零件的定位、夹紧等主要问题 ,设计人员一般都会考虑的比较周全,但是,夹具设计还经常会遇到一些小问题,这些小问 题如果处理不好,也会给夹具的使用造成许多不便,甚至会影响到工件的加工精度。我们把多年来在夹具设计中遇到的一些小问题归纳如下:清根问题在设计端面和内孔定位的夹具时,会遇到夹具体定位端面和定位外圆交界处清根问题。端面和定位外圆分为两体时无此问题。夹具要不要清根,应根据工件的结构而定。如果零件定位内孔孔口倒角较小或无倒角 ,则必须清根 ,如果零件定位孔孔口倒角较大或孔口是空位,则不需要清根,而且交界处可以倒为圆角 R。端面与外圆定位时,与上述相同。让刀问题在设计圆盘类刀具 (如铣刀、砂轮等 )加工的夹具时,会存在让刀问题。 设计这类夹具时,应考虑铣刀或砂轮完成切削或磨削后,铣刀或砂轮的退刀位置,其位置大小应根据所使用的铣刀或砂轮的直径大小,留出超过刀具半径的尺寸位置即可。更换问题在设计加工结构相同或相似,尺寸不同的系列产品零件夹具时,为了降低生产成本 ,提高夹具的利用率,往往会把夹具设计为只更换某一个或几个零件的通用型夹具。 随着机械工业的迅速发展,对产品的品种和生产率提出了越来越高的要求,使多品种,中小批生产作为机械生产的主流,为了适应机械生产的这种发展趋势,必然对机床夹具提出更高的要求。 特别像 换挡拨叉 类不规则零件的加工还处于 落后阶段。在今后的发展过程中,应大力推广使用组合夹具、尤其是成组夹具。在机床技术向高速、高效、精密、复合、智慧、环保方向发展的带动下,夹具技术正朝着高精高效模块组合通用经济方向发展。 无锡太湖学院学士学位论文 2 1 零件的造型 件造型软件介绍 柴油机连杆零件的造型选用 维造型及二维图的绘制,包括三维绘图基础、创建、编辑三维实体的布尔用算,用三维图绘制二维图,有感性的认识,较强的三维结构,方便绘制二维图。也可由二维图经过拉伸、差集、并集等命令完成三维实体造型。在三维造型过程中,应选择不同的 视图来进行合理的造型,使造型过程方便、简单,提高效率。 件造型过程 1 选择视图俯视面作为创建草图基面,通过创建草图 并使用拉伸,旋转,差集等命令造连杆小头孔和油槽。 如图 示。 图 连杆小头 集造出连杆杆身,如图 示。 图 连杆杆身 图 示。 连杆工艺工装设 计 3 图 连杆小头和杆身 图 示。 图 杆大头孔 ,形成如图 示 图 连杆加工螺栓孔部分 移把连杆大头孔组合起来, 如图 示。 无锡太湖学院学士学位论文 4 图 杆加强耳 用面域拉伸,使用差集把连杆体造出来。使用旋转命令造出螺栓孔,如图 示。 图 杆体 8. 在用面域拉伸,使用差集把连杆上盖造出来。使用旋转命令造出 20 锪孔,如图 示。 连杆工艺工装设 计 5 图 连杆上盖 成面域,使用旋转命令造出螺栓孔,如图 示。 图 连杆上盖螺栓孔 母把连杆体和 连杆上盖组合起来,使用并集把连杆合并在一起,示。 图 连杆 后倒角形成连杆零件,如图 示。 无锡太湖学院学士学位论文 6 图 连杆最终造型 连杆工艺工装设 计 7 2 零件的分析 件的作用 题目所给定的零件是汽车发动机的主要传力构件连杆,连杆一般由连杆盖、连杆体和螺栓等零件组成,形体结构可分为大头、小头和杆身等部分。连杆将活塞与曲轴连接起来,同时将活塞所承受的力穿给曲轴,在发动机做功行程中活塞推动连杆传动曲轴;在吸气、压缩与排气行 程中,由曲轴带动连杆而推动活塞。连杆工作时承受着急剧变化的动载荷,因此,要求连杆的质量轻且有足够的刚度、足够的疲劳强度好冲击韧性。同时,连杆的加工精度将直接影响柴油机的性能,而工艺的选择又是直接影响精度的主要因素。反映连杆精度的参数主要有五个:( 1)连杆大端中心面和小段中心面相对连杆杆身中心面的对称度;( 2)连杆大、小头孔中心距尺寸精度;( 3)连杆大、小头孔平行度;( 4)连杆大、小头孔尺寸精度、形状精度;( 5)连杆大头螺栓孔与结合面的垂直度。 件的工艺分析 件图样分析 1)该连杆为整 体模锻成形,在加工中将连杆切开后,在重新组装后镗削大头孔。其外形可不在加工。 2) 连杆大头孔圆柱度公差为 3)连杆大、小头孔平行度公差为 00 4)连杆大头孔两侧对大头孔中心线的垂直度公差为 00 5)连杆分割面、连杆上盖分割面对连杆螺钉孔的垂直度为 00 6)连杆体分割面、连杆上盖分割面对大头孔轴线位置度公差为 7)连杆体、连杆上盖对大头孔中心线的对称度公差为 8)材料为 45 钢。 艺分 析 连杆的形状复杂,不宜定位加紧;刚度差,易变形;另外它是发动机精密部件之一,尺寸精度、形状精度、位置精度及表面粗糙度要求都很高,加工精度不易保证。 1)毛坯需要经过正火热处理,以消除残余应力。尽量减少毛坯的加工余量,从而降低切削力对工件的变形影响。 2)连杆加工为保证加工精度应使定位基准统一,该零件的主要定位基准有大圆柱面、分割面和侧面( 99侧面)。 3)连杆本身刚性较差,外力作用下易变形,从而影响加工精度。必须正确确定夹紧力的大小、方向及着力点。夹紧力应作用在连杆大小头孔端面上,尽量避免直接作用 于杆身上,如需要夹紧力作用在杆身上时,应使夹紧力作用于刚度好的那个方向上,即连杆水平方向上,并采用双向浮动夹紧。 4)模锻时不留预留孔。 5)孔的尺寸精度检验,使用内径千分尺或内径百分表进行测量。轴内孔之间距离的测量可以通过孔与孔之间壁厚进行间接测量。 无锡太湖学院学士学位论文 8 6)同一轴在线各孔的同轴度,可采用检验心轴进行检验。 7)各轴孔的轴线之间的平行度,以及轴孔的轴线与基准面的平行度,均应通过检验心轴进行测量。 8)探伤和去毛刺技术须合理解决。探伤应贯穿于整个加工过程始末,去毛刺是为了便于装配和维持必要的配合精度。 连杆工艺工装设 计 9 3 工艺规程设计 定毛坯的制造形式 毛坯选择时,应全面考虑以下因素。 1)零件的材料及机械性能要求; 2)零件的结构形状与外形尺寸; 3)零件的抗疲劳要求; 4)生产类型,它在很大程度上决定采用毛坯制造方法的经济性; 5)现有生产条件; 6) 充分考虑利用新工艺、新材料、新技术的可能性。 由于连杆在工作承受多向交变载荷作用,要求具有很高的强度和刚度,因此连杆的材料多采用 45 钢或 4045优质钢或合金钢,并经过热处理和喷丸强化。其毛坯用模锻制造,连杆体和盖 可以分开锻造,也可整体锻造,取决于毛坯尺寸及锻造毛坯的设备能力。该零件选用 45 钢。 位基准的选择 定位基准的选择是工艺规程设计中的重要工作之一。定位基准选择正确、合理,可以保证零件的加工质量,提高生产率。否则,就会使加工工艺过程问题百出,使生产无法进行。 由于以上分析连杆的形状复杂、刚度较差,因此加工过程刀具和工件的相对运动惯关系及位置关系十分重要,因此对于过程中的定位基准的选择就决定着工件最后的加工效果。连杆的加工面主要有大小头及两端面;杆体与大头盖分割面;螺栓定位孔等,分析如下: 基准的选择 对于一般零件而言,以外圆表面作粗基准是比较合理的 。该连杆零件的粗基准一般都用它圆柱表面作粗基准,这样可以较好地保证两孔的位置精度,同时也可合理分配各表面的加工余量。 选择粗基准时,主要要求保证各加工面有足够的余量,使加工面与不加工面间的位置符合图样要求,并特别注意要尽快获得精基面。具体选择时应考虑下列原则: 1)重要表面原则 为保证工件上重要表面的加工余量小而均匀,则应选择该表面为粗基准。 2)不加工表面原则 为了保证加工面与不加工面间的位置要求,一般应选择不加面 为粗基准。 3) 余量最 小原则 如果零件上每个表面都要加工,则应选择 毛坯上 加工余量最小的表 面为粗基准, 这样可 以避免该表面在加工时因余量不足而留下部分毛坯面,造成工件废品。 4) 使用一次原则 因为粗基准本身都是未经机械加工的毛坯面,其表面粗糙且精度 低,若重复使用将产生较大的误差。 5)平整光洁原则 以便工件定位可靠、夹紧方便。粗基准的选择:小批生产时,由于 无锡太湖学院学士学位论文 10 毛坯精度低,一般以主轴孔作为粗基准,采用划线装夹法。 基准的选择 精基准的选择主要应考虑基准重合和基准统一的问题。当设计基准和工序基准不重合时,应进行尺 寸换算。精基准选用原则如下: 1)基准重合原则 应尽量选用被加工表面的设计基准作为竟基准,这样可以避免由于基准不重合而引起的定位误差。在用设计基准不可能或者不方便统一的时候,允许出现基准不重合情况 ; 2) 基准 统一 原则 尽可能选择同一精基准加工工件 上尽可能多的加工表面,以保证各加工表面之间的相对应位置关系。采用统一基准加工工件还可以减少夹具种类,降低夹具的设计费用 ; 3)互为基准原则 当工件上两个加工表面之间的位置精度要求比较高的时候,可以采用两个加工表面互为基准反复加工的方法 ; 4)自为基准原则 一 些表面的精加工工序,要求加工余量小而均匀,常以加工表面自身为精基准 ; 5)所选择的精基准,应能保证定位准确、可靠、夹紧机构简单,操作方便。用作定位的表面除应具有较高的精度和较小的表面粗糙度值外,还具有较大的面积并尽量靠近加工表面。 当具有使用以上原则的时候,可能出现一些矛盾,应根据具体情况灵活运用,既保证主要方面,又要兼顾其次方面,从整体上尽量使定位基准选择更加合理。基准选择一般按以下顺序进行:首先选定最终完成零件主要表面加工和保证只要技术要求所需精基准;接着考虑为了可靠地加工出上述主要精基准,是否需要选择 一些表面作为中间精基准,然后再结合选择粗基准应解决的问题,考虑粗基准的选择。 由于连杆两端的加工为第一道工序,两端面加工完毕即确定了连杆后续机械加工的一个基准。而连杆的第二端面以第一端面为基准进行定位加工的,这样,两个端面的平行度就能得到保证,而连杆上的大部分加工表面都与连杆端面有相对的形状、位置精度要求。因此,选择连杆的端面为统一基准时的一个精基准。 加工好小头孔和连杆定位面以后,分别于连杆的端面、小头孔、定位面为第一、第二、第三基准为以后的工序定位,成为连杆机械加工的统一基准,对各工序进行定位。 定工艺路线 划分加工阶段 1)粗加工阶段 此阶段的主要任务是提高生产率,切除零件被将面上的大部分余量,使毛坯形状和尺寸接近于成品,所能达到的加工精度和表面质量都比较低。 2)半精加工阶段 此阶段要减少主要表面粗加工中留下的误差,使加工面达到一定的精度并留有一定的加工余量,并完成次要表面的加工(钻、攻死、铣槽等),为精加工作号准备。 3)精加工阶段 连杆工艺工装设 计 11 切除少量加工余量,保证各主要表面达到图纸要求,所得精度和表面质量都比较高。所以此阶段主要目的是全面保证加工质量。 4)光整加工阶段 此阶段主要针对要进 一步提高尺寸精度、降低粗糙度( 以上,下)的表面。一般不用于提高形状、位置精度。 拟定工艺路线的出发点:应当使零件的几何形状、尺寸精度及位置精度等技术要求能得到合理的保证。还要考虑经济效果, 在保证各项尺寸及技术指标的同时,把生产成本降到最低 。 艺路线方案一 : 表 3艺路线一 工序号 工序内容 10 模锻毛坯成形、切边 20 正火处理 30 磁力探伤 40 粗铣两端面 50 退磁 60 划线 70 钻、扩大小头孔,大头孔尺寸为 50头孔尺寸为 25 80 粗镋大、小头孔,大头孔尺寸为 58头孔尺寸为 2690 铣尺寸为 99侧面,保证对称 100 按划线切开连杆 110 铣连杆上盖分割面,钻连杆两螺栓孔 12证中心距 82扩孔 13深 15 220 120 铣连杆体分割面,钻连杆两螺栓孔 12 证中心距 82镗 平面 证尺寸 2430 用螺栓将连杆体和连杆上盖组装成连杆组件 140 磨两端面保证尺寸 150 半精镗大、小头孔 160 精镗大、小头孔至图样尺寸,中心距为 19070 拆除连杆体与上盖 180 铣连杆上盖 5槽,铣连杆体 5槽 190 钻连杆体大头油孔 5头油孔 4 810 刮研螺栓孔端面 220 检验 230 入库 艺路线方案二 : 无锡太湖学院学士学位论文 12 表 3艺路线二 工序号 工序内容 10 模锻成形,切边 20 正火处理 30 清除毛刺、飞边、 40 划线 50 粗铣连杆大小两平面 60 磨大平面,翻转磨另一个大平面,保证厚度尺寸为 380 重新划大小头孔线 90 钻、扩大小头孔,大头孔尺寸为 50头孔尺寸 为 2500 粗镗大、小头孔,大头孔的尺寸为 58头孔尺寸为 26 110 铣尺寸 99侧面,保证对称 120 按线切开连杆 130 铣连杆上盖分割面,钻连杆两螺栓孔 122扩孔 13深 15 220 140 铣连杆体分割面,钻连杆两螺栓孔 12证中心距 82平面 证尺寸 2450 用螺栓将连杆体和连杆上盖组装成连杆组件 160 半精镗大、小头孔 170 精镗大、小头孔至图样尺寸,中心距为 19080 拆除连杆体与上盖 190 铣连杆上盖 5槽,铣连杆体 5槽 200 钻连杆体大头油孔 5头油孔 4 810 去毛刺,按规定去重量 22
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本文标题:连杆工艺工装设计【钻小头孔+铣螺栓左右面 宽】【9张CAD图纸、工艺卡片和说明书】
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