連桿體設(shè)計說明書

1、機械制造課程設(shè)計說明書 課 程 設(shè) 計 連桿體工藝工裝設(shè)計 題 目： 連桿體夾具設(shè)計 專業(yè)班級： 2013數(shù)控（技師） 學(xué)生姓名： 章圣放（05），陳驕奇（06） 指導(dǎo)教師姓名： 鄭瑞芳 課程設(shè)計任務(wù)書課程設(shè)計任務(wù)書題目：設(shè)計下表選定零件的機械加工工藝規(guī)程及銑連桿體的兩端面工序的夾具。內(nèi)容：（1）零件毛坯合圖 一張 （2）機械加工工藝規(guī)程卡片 一套 （3）夾具裝配總圖 一張 （4）夾具零件圖 一張 （5）課程設(shè)計說明書 一份原始資料：該零件圖樣一張。題 目： 連桿體夾具設(shè)計 班級： 2013數(shù)控（技師） 學(xué)生姓名： 章圣放（05） 指導(dǎo)教師姓名： 鄭瑞芳 目 錄序言4PART1 工藝設(shè)計4第1

2、章 零件的分析41.1零件的作用51.2零件的工藝分析5 2.1確定毛坯的制造形式62.1.1選擇毛坯公差等級62.2 各加工表面總余量62.3 根據(jù)加工余量繪毛坯圖7第3章 制定工藝路線73.1定位基準的選擇73.2擬定工藝路線83.3 工藝方案8第4章 機械加工工序設(shè)計94.1加工余量、工序尺寸及公差的確定94.1.1加工余量的確定94.1.2工序尺寸與公差的確定9PART2 夾具設(shè)計112定位基準和定位方案113裝夾方案的選擇11課程設(shè)計總結(jié)12參考文獻13附表1 機械加工工藝過程卡片14附表2 機械加工工序卡片.1524 序言機械制造工藝學(xué)課程設(shè)計是我們學(xué)習(xí)完大學(xué)階段的機械類基礎(chǔ)和技術(shù)

3、基礎(chǔ)課以及專業(yè)課程之后的一個綜合課程，它是將設(shè)計和制造知識有機的結(jié)合，并融合現(xiàn)階段機械制造業(yè)的實際生產(chǎn)情況和較先進成熟的制造技術(shù)的應(yīng)用，而進行的一次理論聯(lián)系實際的訓(xùn)練，通過本課程的訓(xùn)練，將有助于我們對所學(xué)知識的理解；是在學(xué)完了機械 制造工藝學(xué)的理論課程之后，并進行了生產(chǎn)實習(xí)的基礎(chǔ)上進行的又一個實踐性教學(xué)環(huán)節(jié)。這次設(shè)計使我們能夠綜合運用機械制造工藝學(xué)中的基本理論 ，并結(jié)合生產(chǎn)實習(xí)中學(xué)到的實踐知識，獨立地分析和解決了零件制造工藝問題，設(shè)計了機床專用夾具這一典型的工藝裝備，提高了結(jié)構(gòu)設(shè)計能力，為今后的畢業(yè)設(shè)計及未來從事的工作打下了良好的基礎(chǔ)。由于能力有限，經(jīng)驗不足，設(shè)計中還有許多不足之處，希望各位老

4、師多加指教。PART1 工藝設(shè)計第1章 零件的分析1.1零件的作用連桿是柴油機的重要零件之一。連桿體與連桿蓋通過螺栓連接成為一整體，其大頭孔與曲軸相連接，將作用于活塞的氣體膨脹壓力傳給曲軸，又受曲軸而帶動活塞壓縮汽缸中的氣體。連桿的作用是將活塞的往復(fù)運動轉(zhuǎn)變?yōu)榍S的旋轉(zhuǎn)運動,并把作用在活塞組上的燃氣壓力傳給曲軸.所以,連桿除上下運動外,還左右擺動作復(fù)雜的平面運動.連桿工作時,主要承受氣體壓力和往復(fù)慣性力所產(chǎn)生的交變載荷,要求它應(yīng)有足夠的疲勞強度和結(jié)構(gòu)剛度.同時,由于連桿既是傳力零件,又是運動件,不能單靠加大連桿尺寸來提高其承載能力,須綜合材料選用、結(jié)構(gòu)設(shè)計、熱處理及表面強化等因素來確保連桿的可

5、靠性。零件圖如下所示： 圖1-1 零件圖1.2零件的工藝分析連桿體要求加工的平面有結(jié)合面、軸瓦鎖止口、螺栓孔、大頭中心孔、凹槽以及端面。其中，零件的大頭中心孔和凹槽面粗糙度較低且精度要求較高，為主加工面，需要進行較精密的加工過程，其余為次加工面，沒有必要進行精密加工。根據(jù)各面的粗糙度和公差等級確定不同的加工方式。第2章 毛坯的制造2.1確定毛坯的制造形式零件材料為QT450-100。連桿的作用是將活塞的往復(fù)運動轉(zhuǎn)變?yōu)榍S的旋轉(zhuǎn)運動并把作用在活塞組上的燃氣壓力傳給曲軸。所以連桿除上下運動外還左右擺動作復(fù)雜的平面運動連桿工作時主要承受氣體壓力和往復(fù)慣性力所產(chǎn)生的交變載荷,要求它應(yīng)有足夠的疲勞強度和

6、結(jié)構(gòu)剛度同時由于連桿既是傳力零件又是運動件不能單靠加大連桿尺寸來提高其承載能力須綜合材料選用、結(jié)構(gòu)設(shè)計、熱處理及表面強化等因素來確保連桿的可靠性. 由于零件年產(chǎn)量為6660件，已達大批生產(chǎn)的水平，而且零件的輪廓尺寸不大，故可采用鑄造成型。這從提高生產(chǎn)率、保證加工精度上考慮，也是應(yīng)該的。2.1.1選擇毛坯公差等級查文獻2表3.28。這種鑄件的尺寸公差CT為7-9級，加工余量RMA為F級。 2.2 各加工表面總余量加工表面基本尺寸（mm）加工余量等級加工余量數(shù)值（mm）說 明結(jié)合面28F2.5頂面降1級，單側(cè)加工（取上行數(shù)據(jù)）端面43F2.0雙側(cè)加工81mm孔80F2.0孔降1級，雙側(cè)加工表2-1

7、 加工表面總余量由參考文獻1表2.3-9可得鑄件主要尺寸的公差，如表2-2所示。主要面尺寸零件尺寸 總余量毛坯尺寸公差CT結(jié)合面282.530.51.8端面輪廓尺寸432.0+2.0472.0 81mm孔812.0+2.0772.2表2-2 主要毛坯尺寸及公差（mm） 2.3 根據(jù)加工余量繪毛坯圖圖2-2 毛坯圖第3章 制定工藝路線3.1定位基準的選擇 精基準的選擇：連桿的結(jié)合既是裝配基準，又是設(shè)計基準，用它們作精基準，能使加工遵循“基準重合”的原則，實現(xiàn)箱體零件“一面兩孔”的典型定位方式；其余各面和孔的加工也能用它定位，這樣使工藝路線遵循了“基準統(tǒng)一”的原則。此外，結(jié)合面的面積較大，定位比較

8、穩(wěn)定，夾緊方案也比較簡單、可靠，操作方便。粗基準的選擇：按照有關(guān)粗基準的選擇原則，當零件有不同加工表面時，應(yīng)以這些不加工表面作粗基準；若零件有若干個不加工表面時，則應(yīng)以與加工表面要求相對位置精度較高的不加工表面作為粗基準。現(xiàn)選取兩個未鑄造孔12.5孔的下表面，R12外圓的圓弧不加工外輪廓表面作為基準，此外還應(yīng)能保證定位準確、夾緊可靠。最先進行機械加工的表面是精基準面-結(jié)合面。 方案一 用兩支承釘支撐兩個未鑄造孔12.5孔的下表面，限制Z的移動和X的旋轉(zhuǎn)這兩個自由度；用對活動動V型塊夾緊R12的外圓表面，限制Y、X的移動Z、Y的旋轉(zhuǎn)這四個自由度。用粗銑的方式加工連桿體結(jié)合面。以上端面為基準，對1

9、2.5孔的加工是先鉆孔再擴孔，然進行與連桿蓋配對加工其它孔和端面。3.2擬定工藝路線制定工藝路線的出發(fā)點，應(yīng)當是使零件的幾何形狀、尺寸精度及位置精度等技術(shù)要求能得到合理的保證。機械加工順序的安排一般應(yīng)：先粗后精，先面后孔，先主后次，基面先行，熱處理按段穿插，檢驗按需安排。在生產(chǎn)綱領(lǐng)已確定為大批生產(chǎn)的條件下，可以考慮采用萬能性機床配以專用工夾具，并盡量使工序集中來提高生產(chǎn)率。除此以外，還應(yīng)當考慮經(jīng)濟效益，以便使生產(chǎn)成本盡量下降。 3.3 工藝方案工序 調(diào)質(zhì)工序 粗銑連桿體結(jié)合面工序 粗銑凹槽，粗銑連桿體兩端面工序 半精銑、精銑凹槽工序 鉆并擴12.5的兩孔；锪沉頭孔工序 用螺栓將連體與連桿蓋鎖緊

10、工序 用芯軸定位，粗鏜、半精鏜81的孔，并倒角工序 粗銑軸瓦鎖止口工序 半精銑連桿體兩端面工序 粗磨81的大頭孔工序 精磨81的大頭孔工序 檢驗、入庫 以上工藝過程見附說明書后的工藝卡片與圖紙部分。 第4章 機械加工工序設(shè)計4.1加工余量、工序尺寸及公差的確定4.1.1加工余量的確定加工余量的確定采用查表法，主要以工廠生產(chǎn)實踐和實驗研究積累經(jīng)驗所制成的手冊和表格為基礎(chǔ)，并結(jié)合實際加工情況加工糾正確定加工余量。查文獻1表2.3-59 查得各端面的加工表面的工序余量。粗加工工序余量由總余量減去后續(xù)各半精加工和精加工的工序余量之和而求得。4.1.2工序尺寸與公差的確定大頭孔加工工序的分析：精磨后工序

11、基本尺寸為81mm，其他各工序其本尺寸依次為：粗磨 80.9mm-0.3mm=80.6mm半精鏜 80.6mm-1.5mm=79.1mm粗鏜 79.1mm-2.1mm=77mm確定各工序的加工精度和表面粗糙度并匯于下表中：加工表面工序名稱工序間余量/mm工 序工序基本尺寸/mm標注工序尺寸公差/mm經(jīng)濟精度/mm表面粗糙度/m結(jié)合面粗銑2.5h13（0.330）Ra6.32828.30-0.33毛坯- 28+2.5=30.530.5±1.5凹槽面精銑0.1h8（0.0180）Ra1.63.53.50-0.05半精銑0.3h11（0.0750）Ra6.33.5-0.1=3.43.40-

12、0.075粗銑3.1h13（0.180）Ra12.53.4-0.3=3.13.10-0.18毛坯 3.1-3.1=0兩端面半精銑0.6h11（0.160）Ra3.243430-0.16粗銑3.4h13（0.390）Ra12.543+0.6=43.643.60-0.39毛坯 43.6+3.4=4747±1.512.5孔擴1.5h12（0.180）Ra6.312.512.50.180鉆11h13（0.270）Ra12.512.5-1.5=11110.270毛坯 11-11=081大頭孔精磨0.1h6（0.0210）Ra0.881810。0210粗磨0.3h8（0.0540）Ra3.281

13、-0.1=80.980.90.0540半精鏜1.5h11（0.220）Ra6.380.9-0.3=80.680.60.220粗鏜2.1h12（0.300）Ra12.580.6-1.5=79.179.10.300毛坯 79.1-2.1=7777±1.5軸瓦鎖止口粗銑2.5h13（0.140）Ra6.32.52.50.140毛坯2.5-2.5=0表4-1 各工序的加工精度和表面粗糙度PART2 夾具設(shè)計2定位基準和定位方案由零件圖可知，應(yīng)以不加工的圓柱凸臺下表面和外圓表面為粗基準，結(jié)合面為未標注加工公差要求，根據(jù)GB1800-79規(guī)定其公差等，按IT13加工，Ra=6.3um，加工相對寬

14、松。用兩支承板支撐連桿體圓柱凸臺表面，限制Z的移動X的旋轉(zhuǎn)2個自由度；用一壓板壓緊12小孔頂部，限制Y的移動和Z的旋轉(zhuǎn)，再用一塊擋塊控制y旋轉(zhuǎn)，零件在X的移動方向未限制,但不會影響加工過程。3裝夾方案的選擇方案一：用1塊支承板定位R12圓柱體外圓下端面，用一壓板壓緊壓緊12大頭孔頂部，一次裝夾加工一個工件。 方案二：連桿體毛坯件沿大頭孔軸向放置，用兩塊較長支承板定位工件定位大頭孔端面，再用螺旋壓板機構(gòu)壓緊R12圓柱體下端面，一次裝夾加工一個工件。方案比較：方案一與方案二都是螺旋壓板機構(gòu)，方案一的下放工件不方便，y有可能發(fā)生旋轉(zhuǎn)，方案2用兩支承板支撐連桿體圓柱凸臺表面，限制Z的移動X的旋轉(zhuǎn)2個自

15、由度；用一壓板壓緊12小孔頂部，限制Y的移動和Z的旋轉(zhuǎn)，再用一塊擋塊控制y旋轉(zhuǎn)，零件在X的移動方向未限制,但不會影響加工過程。螺旋加緊的自鎖性能及傳力性能是繞在圓柱體上的斜契，然在夾緊機構(gòu)中結(jié)構(gòu)形式中是變化最多的，方案一比方案二好是因為方案一更方便與夾緊與放松。課程設(shè)計總結(jié)通過這次課程設(shè)計使我懂得了理論與實際相結(jié)合是很重要的，只有理論知識是遠遠不夠的，只有把所學(xué)的理論知識與實踐相結(jié)合起來，從理論中得出結(jié)論，才能真正為社會服務(wù)，從而提高自己的實際動手能力和獨立思考的能力。在設(shè)計的過程中遇到問題，可以說得是困難重重，這畢竟第一次做夾具設(shè)計，難免會遇到過各種各樣的問題，同時在設(shè)計的過程中發(fā)現(xiàn)了自己的不足之處，對以前所學(xué)過的知識理解得不夠深刻，掌握得不夠牢固，比通過這次課程設(shè)計之后，一定把以前所學(xué)過的知識重新溫故。這次課程設(shè)計終于順利完成了，在設(shè)計中遇到了很多編程問題，雖然有一些得到了解決，但還有一些問題沒有得到解決，需要在以后的學(xué)習(xí)中加強思考。 在此要感謝我們的指導(dǎo)老師 老師對