畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）-S195型柴油機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)連桿零件的機(jī)械制造工藝規(guī)程及粗鏜大頭孔夾具設(shè)計(jì).doc

華東交通大學(xué)理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)1摘要本畢業(yè)設(shè)計(jì)課題是制訂S195型柴油機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)連桿零件的機(jī)械制造工藝規(guī)程及粗鏜大頭孔夾具設(shè)計(jì)，目的是希望能在降低產(chǎn)品的生產(chǎn)成本的同時(shí)又可以制造出品質(zhì)優(yōu)良的產(chǎn)品，在最少的工序或加工時(shí)間中制造出滿(mǎn)足形狀、尺寸、精度、表面粗糙度等要求的產(chǎn)品。設(shè)計(jì)應(yīng)在保證加工精度的同時(shí)，又利用工件裝卸的合理夾具結(jié)構(gòu)，并有一定實(shí)用價(jià)值。由于理論知識(shí)與實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)的有限。我將考慮采用普遍性強(qiáng)的加工方法，但該零件的機(jī)械加工工藝規(guī)程可以適當(dāng)采用較為先進(jìn)的制造工藝方法和專(zhuān)用機(jī)床設(shè)備，刀具和量具。本課題的主要內(nèi)容是分析零件的技術(shù)條件畫(huà)出零件圖及毛坯圖。擬定合理的工藝路線(xiàn)，粗鏜大頭孔夾具草圖及夾具圖。本設(shè)計(jì)采用了連桿體與連桿蓋分離鍛造，并制定相對(duì)合理的工藝路線(xiàn)。在夾具設(shè)計(jì)部分，以大小頭孔端面、大頭孔工藝凸臺(tái)及小頭孔為定位基準(zhǔn)，符合定位原理并達(dá)到定位目的，夾緊機(jī)構(gòu)則采用螺旋夾緊機(jī)構(gòu)，亦即達(dá)到夾緊效果。關(guān)鍵詞:連桿；工藝規(guī)程；夾具設(shè)計(jì)；CAD圖AbstractThegraduationdesigntopicisformulatingS195dieselengineconnectingpartsmanufacturingprocedureandboringheadholefixturedesign,wanttoreduceproductioncostinthealsocanproducegoodqualityproductsatleast,theprocessofmanufacturingandprocessingtimemeettheshape,size,accuracyandsurfaceroughnessandrequirementsoftheproduct.Designshouldguaranteethemachiningaccuracyofworkpieceloadingandunloading,anduseofreasonablefixturestructure,andhascertainpracticalvalue.Duetothetheoreticalknowledgeandpracticalexperience.Iwillconsiderusinguniversalstrongerprocessingmethod,butthemachiningprocedurecanappropriateUSESadvancedmanufacturingtechnologyandspecialmachineequipment,toolsandmeasuringtool.Themaincontentofthisprojectistoanalyzethetechnicalconditionsofthepartsandpaintedpartsblank.Theplanwasreasonableprocessroute,bigholeclampsketchesandboringfixture.ThisdesignUSEStheconnectingrodbodyandconnectingseparated,andformulaterelativereasonableforgingprocess.Inpart,thesizeoffixturedesignwithheadbigholehole王林海：連桿加工工藝規(guī)程及粗鏜連桿大頭孔夾具設(shè)計(jì)2surface,smallheadforconvexandlocatingdatum,andachievethegoalorientationpositioningprinciple,clampingmechanismusingspiralclampinginstitutions,i.e.reachedclampingeffect.Keywords:Connectingrod,Procedure,Fixturedesign,CADdrawings華東交通大學(xué)理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)3引言這次設(shè)計(jì)是我們?cè)趯W(xué)校的最后一次設(shè)計(jì)了。它跟以往的課程設(shè)計(jì)有所不同，這次的設(shè)計(jì)規(guī)模大，時(shí)間長(zhǎng)，是我們的畢業(yè)設(shè)計(jì)。這也是我們?cè)诋厴I(yè)后踏入社會(huì)之前對(duì)所學(xué)各課程的一次深入的綜合性的總復(fù)習(xí)，也是一次理論聯(lián)系實(shí)際的訓(xùn)練，因此，它在我們四年的大學(xué)生活有重要的地位。就我一個(gè)而言，我希望能夠通過(guò)這次畢業(yè)設(shè)計(jì)對(duì)自己未來(lái)從事的工作進(jìn)行一次適應(yīng)性訓(xùn)練，從中鍛煉自己分析問(wèn)題，解決問(wèn)題的能力。由于缺乏經(jīng)驗(yàn)，導(dǎo)致設(shè)計(jì)能力有所限制，設(shè)計(jì)水平很難達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)化，所以設(shè)計(jì)當(dāng)中難免會(huì)有許多不足之處，懇請(qǐng)各位老師給予指正。將人們頭腦中思考的物體變成實(shí)際體形，為此而作出的全部信息數(shù)據(jù)的工作就是設(shè)計(jì)。（一）畢業(yè)設(shè)計(jì)的程序畢業(yè)設(shè)計(jì)的一般程序?yàn)椋菏占嚓P(guān)資料及手冊(cè)，規(guī)劃整個(gè)畢業(yè)設(shè)計(jì)的進(jìn)程分析零件的技術(shù)條件及零件的功用，畫(huà)出零件圖翻譯外文資料、畫(huà)毛坯圖編寫(xiě)多種制造工藝路線(xiàn)方案并擬定最終工藝路線(xiàn)填寫(xiě)工序卡、工藝過(guò)程卡、夾具設(shè)計(jì)前期準(zhǔn)備確定零件的定位與夾緊方案，畫(huà)出夾具草圖畫(huà)出夾具圖及拆畫(huà)夾具零件圖編寫(xiě)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)。（二）畢業(yè)設(shè)計(jì)的目的機(jī)械加工工藝規(guī)程及其工藝準(zhǔn)備的設(shè)計(jì)是機(jī)械制造及其自動(dòng)化專(zhuān)業(yè)學(xué)生在完成了機(jī)械制圖、機(jī)械原理、機(jī)械設(shè)計(jì)、機(jī)械制造工藝學(xué)及公差與測(cè)量技術(shù)、金屬工藝學(xué)、金屬切削原理、切削刀具、機(jī)床等專(zhuān)業(yè)課程，并進(jìn)行了生產(chǎn)實(shí)習(xí)、專(zhuān)業(yè)課程設(shè)計(jì)后進(jìn)行的一次大型實(shí)踐設(shè)計(jì)過(guò)程，也是最后一個(gè)教與學(xué)的環(huán)節(jié)，其主要目的是：（1）綜合運(yùn)用所學(xué)專(zhuān)業(yè)基礎(chǔ)課及專(zhuān)業(yè)課程的理論和實(shí)際知識(shí)，使這些知識(shí)進(jìn)一步鞏固、深化發(fā)展，并使理論知識(shí)與生產(chǎn)實(shí)踐結(jié)合起來(lái)。（2）初步樹(shù)立正確的設(shè)計(jì)思想，掌握一般機(jī)械設(shè)計(jì)的基本方法，訓(xùn)練設(shè)計(jì)構(gòu)思和創(chuàng)新意識(shí)。（3）通過(guò)計(jì)算、繪圖、查閱手冊(cè)和設(shè)計(jì)資料，熟悉有關(guān)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)，部頒標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范。王林海：連桿加工工藝規(guī)程及粗鏜連桿大頭孔夾具設(shè)計(jì)4（4）熟練運(yùn)用機(jī)械制圖軟件及制作表格、文件。（三）設(shè)計(jì)內(nèi)容（1）設(shè)計(jì)零件：S195柴油機(jī)連桿（2）生產(chǎn)綱領(lǐng)：大批大量生產(chǎn)（3）完成S195柴油機(jī)連桿的毛坯設(shè)計(jì)，機(jī)械加工工藝規(guī)程設(shè)計(jì)及指定工序的工藝準(zhǔn)備。華東交通大學(xué)理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)51零件分析1.1零件的功用連桿是柴油機(jī)的主要零件之一，其功用是將作用于活塞頂面的膨脹氣體傳給曲軸，從而使得活塞的往復(fù)運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)變?yōu)榍S的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，又受曲軸的驅(qū)動(dòng)而帶動(dòng)活塞壓縮汽缸中的氣體。連桿承受活塞銷(xiāo)傳來(lái)的氣體作用力及其本身擺動(dòng)和活塞組往復(fù)運(yùn)動(dòng)時(shí)間的慣性力。這些力的大小和方向都是周期性變化的。因此，連桿受到的是壓縮、拉伸和彎曲等交變載荷。這就要求連桿在質(zhì)量盡可能小的條件下，有足夠的剛度和溫度。若連桿的剛度不夠，則可能產(chǎn)生的后果是：其大頭孔失圓，導(dǎo)致連桿大頭軸瓦因油膜破壞而燒損，連桿桿身彎曲，造成活塞與汽缸偏差等。1.2零件的技術(shù)分析在發(fā)動(dòng)機(jī)處于工作行程時(shí)，它把作用于活塞頂部膨脹氣體的壓力傳給曲軸，推動(dòng)曲軸旋轉(zhuǎn)；在進(jìn)氣、排氣和壓縮行程時(shí)，又受曲軸的驅(qū)動(dòng)，帶動(dòng)活塞壓縮汽缸中的氣體，整個(gè)過(guò)程連桿受到很大的壓應(yīng)力和縱向彎曲應(yīng)力。而連桿往復(fù)運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生的慣性力，又使連桿承受拉應(yīng)力。因此，連桿在工作中承受著急劇變化的動(dòng)載荷。為了減少慣性力的影響，在保證連桿具有足夠的強(qiáng)度和剛度的前提下，要盡可能減輕其重量，所以連桿采用了從大到小逐步變小的“工”字型截面形狀。1.3零件的工藝分析各類(lèi)連桿主要技術(shù)條件基本類(lèi)似，僅在數(shù)值上有差別。下面具體介紹S195柴油機(jī)連桿的主要技術(shù)條件。1.大、小頭孔精度為了使大頭孔與軸瓦及曲軸，小頭孔與活塞銷(xiāo)能密切配合，減少?zèng)_擊的不良影響和便于傳熱。大頭孔與小頭孔的襯套孔均為IT6公差等級(jí)，大頭孔表面粗糙度0.8，大頭孔的圓度公差為0.005mm，直線(xiàn)平行度為0.01mm。小頭孔表面粗糙度6.3。小頭孔的圓度公差為0.007mm。2.大小頭孔軸線(xiàn)在兩個(gè)互相垂直方向的平行度兩孔軸心線(xiàn)在連桿軸線(xiàn)方向的平行度誤差會(huì)使活塞汽缸中傾斜，從而造成汽王林海：連桿加工工藝規(guī)程及粗鏜連桿大頭孔夾具設(shè)計(jì)6缸壁磨損，所以?xún)煽纵S心線(xiàn)在連桿軸方向的平行度公差較小，而兩孔軸心線(xiàn)在垂直于連桿軸成方向的平行度在100mm長(zhǎng)度上公差為0.03mm；在垂直于連桿軸線(xiàn)方向的平行度在100mm長(zhǎng)度上為0.06mm.3.大小頭孔的中心距大小頭孔的中心距影響到汽缸的壓縮比，即影響到柴油機(jī)的效率，所以規(guī)定了比較高的要求：mm03.02104.大頭孔兩端面對(duì)大頭孔軸心線(xiàn)的垂直度大頭孔兩端面對(duì)大頭孔軸心線(xiàn)的垂直度影響到軸瓦的安裝和磨損；同時(shí)，這個(gè)垂直度在加工過(guò)程中將影響到加工小頭孔兩端時(shí)的定位精度，所以對(duì)它提出了一定的要求：大頭孔兩端面對(duì)大頭孔軸心線(xiàn)的垂直度在100mm長(zhǎng)度上公差為0.1mm。5.有關(guān)螺栓孔的技術(shù)要求對(duì)S195型柴油機(jī)連桿，規(guī)定螺栓孔按8級(jí)公差等級(jí)和2.5表面粗糙度加工，兩螺栓孔在互相垂直的兩個(gè)方向的平行度在100mm長(zhǎng)度為0.15mm。華東交通大學(xué)理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)72工藝規(guī)程的編制及參數(shù)的確定2.1確定毛坯的制造形式連桿材料一般采用45鋼或40Cr鋼，近年來(lái)也有采用球墨鑄鐵。鋼制連桿都用模鍛制造毛坯，連桿毛坯的鍛造工藝有兩種方案：將連桿體和蓋分開(kāi)鍛造或整體鍛造。因?yàn)檫B桿蓋中間有凹坑，這樣就不能采用整體鍛造工藝。因?yàn)檎w鍛造是總以桿身對(duì)稱(chēng)面為分模面，此時(shí)連桿蓋兩端的筋就無(wú)法鍛出，所以必須分開(kāi)鍛造。從鍛造后材料的組織來(lái)看，分開(kāi)鍛造的連桿蓋金屬纖維是連續(xù)的，因此具有較高的強(qiáng)度，而整體鍛造的連桿，經(jīng)切開(kāi)后，連桿蓋的金屬纖維是斷裂的，因而削弱了強(qiáng)度。當(dāng)然整體鍛造要增加切開(kāi)連桿的工序。但是，整體鍛造可以提高材料利用率，減少結(jié)合面的加工余量。機(jī)械加工的裝夾比較方便，而且只需要一套模鍛，一次便可鍛成，毛坯也只有一只，便于組織和管理生產(chǎn)。所以一般只要不受連桿蓋形狀和鍛造設(shè)備的限制，盡可能采用連桿的整體鍛造工藝。2.2基準(zhǔn)面的選擇連桿機(jī)械加工工藝過(guò)程的大部分工序都采用統(tǒng)一的定位基準(zhǔn)-一個(gè)指定的端面，小頭孔及工藝凸臺(tái)。這樣不久有利于保證連桿的加工精度。特別是作為技術(shù)要求的關(guān)鍵項(xiàng)目連桿大；小頭孔的尺寸精度。幾何形狀精度和相互位置精度，而且端面的面積大，定位比較穩(wěn)定。由于連桿的外行不規(guī)則，為了定位需要，在連桿大頭處作出工藝凸臺(tái)（俗稱(chēng)工藝搭子而）作為輔助基面。連桿大，小頭端面對(duì)稱(chēng)分布在桿身的兩側(cè)，由于大，小頭孔厚度不等，所以大頭端與