机械制造技术课程设计-柴油机连杆加工工艺及车大头孔外圆夹具设计

机械制造技术课程设说明书题目柴油机连杆零件机械加工工艺规程及车大头孔外圆工序专用夹具设计专业机械设计制造及其自动化班级学生指导教师2020.11.16--2020.12.06目录TOC\o"1-2"\h\u5969摘要 ②定位误差连杆大头孔尺寸Φ53+0.6180，小头孔尺寸Φ33+0.0270，圆柱销跟小头孔配合段尺寸Φ33h6(0-0.016),菱形销跟大头孔配合段直径最大处尺寸Φ53h6(0-0.016)，两孔间距平均值L=180所以，X1max=0.043mm,X2max=0.634mm,因X1max<X2max，直线位移误差∆Y1受X1max控制当工件在外力作用下单向位移时∆Y1=X1max=/2=0.0215mm当工件可在任意方向位移时∆Y1=X1max=0.043mm当工件在外力作用下单向移动时，工件的定位基准O1O2’会出现∆β的转角tan∆β=(X2max-X1max)/2L=0.00164当工件可在任意方向转动时，定位基准的最大转角为±∆αtan∆α=(X2max+X1max)/2L=0.00188以上误差均来自于垂直两孔连线方向的平面内，平行于两孔连线方向误差不影响大头孔处外圆加工3.3夹紧方案确定与夹紧力计算夹紧方案同上。车削力计算车削力计算通常使用如下经验公式： 其中,Fc、Fp、Ff为车削力,N;ap为背吃刀量;f为进给量;vc为切削速度;各系

数CF值由实验加工条件确定;各指数xF、yF、nF值表明各参数对切削力的影响程度;修正值KF是不同加工条件下各切削力分力的修正系数值。各系数、指数、修正系数值可由切削原理和切削手册查得。

式(4-1)中的系数和指数见表4-1,其中对硬质合金刀具κr=45°,γo=10°,λs=0°。当刀具的几何参数及其它条件与上述不符时,各个因素都可用相应的修正系数进行修正,对于Fc、Fp和Ff,所有相应修正系数的乘积就是KFc、KFp和KFf。各个修正系数值或计算公式也可由切削用量手册查得。粗车时车削力：Fc=1433×2.21.0×0.400.75×140-0.15×1433×1.0×0.75×(-0.15)=－121813NFp=572×2.20.9×0.400.6×140-0.31×572×0.9×0.6×(-0.31)=－13889NFf=561×2.21.0×0.400.5×140-0.4×561×1.0×0.5×(-0.4)=－12133N夹紧力计算选用夹紧螺钉夹紧机由N其中f为夹紧面上的摩擦系数，取fF=Pz∴N夹紧螺钉：公称直径d=12mm，材料45钢性能级数为6.8级σB=6×100MPa螺钉疲劳极限：σ−极限应力幅：σ许用应力幅：σa螺钉的强度校核：螺钉的许用切应力为τ=[s]=3.5~4取[s]=4得τ=120MPa4×F1.3×4×N经校核：满足强度要求，夹具安全可靠3.4夹具详细设计及操作简要说明夹具设计如图所示，需要平面支撑连杆，同时对其进行定位；需要圆盘部分跟车床主轴进行对接。零件通过一面两销进行定位，其中圆柱销安装在小头孔，圆柱销与夹具体的连接是过盈连接；菱形销安装在大头孔处，直径最大方向垂直于连杆大小头孔连线方向安装，通过螺纹连接安装于夹具体上。压板通过对称的等长双头螺柱安装，根据实际情况对螺母位置进行调整。整个夹具安装完成需要进行动平衡测试，配重块根据实际需要进行加装，通过螺柱连接，保证专用夹具旋转平稳。

总结汽车连杆的机械加工工艺及对粗加工大头孔夹具和铣结合面夹具的设计，使我学到了许多有关机械加工的知识,主要归纳为以下两个方面：第一方面：连杆件外形较复杂，而刚性较差。且其技术要求很高，所以适当的选择机械加工中的定位基准,是能否保证连杆技术要求的重要问题之一。在连杆的实际加工过程中，选用连杆的大小头端面及小头孔作为主要定位基面，同时选用大头孔两侧面作为一般定位基准。为保证小头孔尺寸精度和形状精度，可采用自为基准的加工原则；保证大小头孔的中心距精度要求，可采用互为基准原则加工。对于加工主要表面，按照“先基准后一般”的加工原则。连杆的主要加工表面为大小头孔和两端面，较重要的加工表面为连杆体和盖的结合面及螺栓孔定位面，次要的加工表面为轴瓦锁口槽、油孔、大头两侧面及连杆体和盖上的螺栓座面等。连杆机械加工路线是围绕主要加工表面来安排的。连杆加工路线按连杆的分合可以分为三个阶段：第一个阶段为连杆体和盖切开之前的加工；第二个阶段为连杆体和盖的切开加工；第三个阶段为连杆体和盖合装后的加工。第二方面：主要是关于夹具的设计方法及其步骤。（1）定位方案的设计：主要确定工件的定位基准及定位基面；工件的六点定位原则；定位元件的选用等。（2）夹紧装置的设计：针对连杆的加工特点及加工的批量，对连杆的夹紧装置应满足装卸工件方便、迅速的特点，所以一般都采用自动夹紧装置。（3）夹具体设计：连杆的结构特点是比较小，设计时应注意夹具体结构尺寸的大小。夹具体的作用是将定位及夹具装置连接成一体，并能正确安装在机床上，加工时能承受一部分切削力。所以夹具体的材料一般采用铸铁。（4）定位精度和定位误差的计算：对用于粗加工的夹具，都应该进行定位误差和稳定性的计算，以及设计的夹具能否满足零件加工的各项尺寸要求。（5）绘制夹具装备图及夹具零件图。由于本人水平有限，设计中难免会有不少的错误，恳请各位老师和同学指正。

参考文献[1]李言.机械制造技术基础[M].北京：电子工业出版社，2011.5[2]肖继明，郑建明.机械制造技术基础课程设计指导[M].北京：化学工业出版社，2014.7[3]甘永