【汽車連桿的加工工藝及夾具設(shè)計(jì)6700字（論文）】

[7]。（1）平面加工的工序余量（mm）表（2-2）加工余量數(shù)據(jù)表單面加工方法單面余量經(jīng)濟(jì)精度工序尺寸表面粗糙度毛坯3012.5粗銑1.5IT12(+0.3200)27(+0.3200)12.5精銑0.6IT10(+0.1000)25.8(+0.1000)3.2粗磨0.3IT8(+0.0500)25.2(+0.0500)1.6精磨0.1IT7(+0.0250)25(+0.0250)0.8加工余量：（2-1）（2-2）=（A粗銑+A精銑+A粗磨+A精磨）×2=（1.5+0.6+0.3+0.1）×2=50-0.55（2）連桿經(jīng)鍛造加工出來總的厚度為:連桿小頭：H連桿大頭：H2.7填寫機(jī)械加工工藝過程卡和機(jī)械加工工序卡機(jī)械加工過程卡見附頁1機(jī)械加工工序卡見附頁23夾具設(shè)計(jì)3.1夾具設(shè)計(jì)任務(wù)下圖是汽車連桿零件圖，經(jīng)分析零件圖可知，優(yōu)先選用調(diào)質(zhì)鋼40Cr作為汽車連桿毛坯材料，生產(chǎn)類型為大批量生產(chǎn)，按照機(jī)械加工工藝過程、技術(shù)要求及設(shè)計(jì)說明要求，現(xiàn)要在鉆床上鉆Φ8的螺柱栓通孔，可設(shè)計(jì)一套鉆連桿大頭兩螺栓孔專用鉆床夾具，通過翻閱書籍及查閱夾具設(shè)計(jì)手冊(cè)最終決定采用Z3050鉆床，并采用快換鉆套作為夾具上引刀的元件，鉆模為加固定鉆模板。圖（3-1）零件圖3.2確定總體方案3.2.1確定工件定位方案，設(shè)定定位裝置根據(jù)零件圖可知，在鉆床上鉆Φ8的螺柱栓通孔，Φ50和Φ30大、小頭孔端面的上下為0.402mm，根據(jù)基準(zhǔn)的重合原則，主要定位基準(zhǔn)面可選擇大、小頭孔端所在的平面，其次，另外兩個(gè)定位基準(zhǔn)面可選擇Φ50H6和Φ30H7兩孔的軸線。參考零件圖可選用“一面兩孔”的主要定位基準(zhǔn)，選用“一面兩銷”的定位裝置1、Φ50H6和Φ30H7兩孔端所在的平面與夾具體凸臺(tái)平面相互配合，限定工件X移動(dòng)、α旋轉(zhuǎn)、β旋轉(zhuǎn)；2、兩個(gè)定位銷分別與工件兩個(gè)定位孔Φ50H6和Φ30H7配合，限定工件Y移動(dòng)、γ旋轉(zhuǎn)兩個(gè)自由度；因?yàn)榧庸r(shí)鉆頭的工作路線與定位銷同一線路上，因此可以不用考慮鉆頭與定位銷碰撞問題，另外考慮到工件安裝方便問題，定位銷軸肩為9mm即可。3、在工件大頭孔上斷面將采用一壓板限定Z移動(dòng)一個(gè)自由度；因此，可以通過這三種方法限制工件的六個(gè)自由度，讓工件快速定位。3.2.2定位誤差分析1、基準(zhǔn)不重合誤差：連桿加工有表面尺寸要求，但也存在一定的偏差，上下表面偏差為：（3-1）式中：——定位誤差；——大頭孔表面的最大偏差；——大頭孔表面的最小偏差；由公式3-1得：=0.402mm因?yàn)樵诙ㄎ皇嵌ㄎ槐砻嬷慌c工件的一個(gè)表面接觸，所以最終的定位誤差為：（3-2）由公式3-2得：=0.201mm2、移動(dòng)時(shí)基準(zhǔn)位移誤差（3-3）式中：——定位誤差——定位銷孔的最大偏差——定位銷孔的最小偏差——定位銷與定位銷孔最小配合間隙由公式3-3得：=0.025mm2.1：確定削邊銷基本尺寸及偏差：經(jīng)查表獲得削邊銷寬度及其他結(jié)構(gòu)尺寸：當(dāng)D2=50mm時(shí)，得b1=5mm，得：（3-4）由公式3-4得：B=45mm所以以50mm作為削邊銷的最大直徑，其中h6常常被選為配合偏差。即取：d2=Φ50+0.005-0.004經(jīng)檢驗(yàn)合格。下圖為定位示意圖：圖（3-2）定位示意圖由于Φ50H6和Φ30H7被選為定位尺寸，定位基準(zhǔn)與工序基準(zhǔn)重合，不存在基準(zhǔn)不重合誤差；另外鉆床刀具可以確保證Φ8mm孔徑尺寸。綜上分析，此定位方案合理。3.2.3確定鉆模板及導(dǎo)向裝置設(shè)置導(dǎo)向裝置的目的就是為了更加方便快捷的確定夾具與鉆床鉆具的相對(duì)位置，因此在夾具體的一位置上加上固定鉆模板，其次在鉆模板上再加一快速的引導(dǎo)元件——鉆套，鉆套為快速切換鉆套，可快速切換，此加工工序中有F7/m6規(guī)格的（內(nèi)徑7.0mm/7.5mm/8.1mm;外徑14mm），三種快換鉆套之間在加工過程中可快速切換；其與待加工工件留出一定的排屑空間，根據(jù)加工的材料間隙選為0.5d（3-4mm）。下圖為導(dǎo)向零件圖：圖（3-2）鉆模板及導(dǎo)向裝置示意圖1-螺釘M42-圓柱銷3-鉆套螺釘M44-快換鉆套5-鉆模板6-導(dǎo)向口3.2.4確定夾緊機(jī)構(gòu)一般夾具設(shè)計(jì)完畢，定位方案確定后，在正式對(duì)刀加工之前還要進(jìn)行一步操作——對(duì)即將加工的零件進(jìn)行夾緊工作。常見的夾緊方式有機(jī)械夾緊、液壓夾緊、氣壓夾緊等，并且為了方便裝卸工件，簡(jiǎn)化夾具結(jié)構(gòu)，決定采用螺旋壓板夾緊機(jī)構(gòu)。夾緊機(jī)構(gòu)如下圖所示：圖（3-3）夾緊機(jī)構(gòu)示意圖1-心軸2-夾緊螺母3-墊圈4-夾具體5-定位銷6-工件7-墊圈8-心軸9-夾緊螺母10-螺栓孔夾緊力預(yù)算：一般在加工工件之前，不僅要計(jì)算定位誤差，也應(yīng)計(jì)算鉆削力和鉆削力矩。（1）、鉆削力：（3-5）式中：F——鉆削力N；D——鉆頭直徑（mm）；f——每轉(zhuǎn)進(jìn)給量（mm）；Kp——修正系數(shù)。其中：D=8mm，f=（0.03D）=0.24mm，Kp=1。由公式3-5得：F=2003.3N（2）、鉆削力矩：（3-6）式中：T——鉆削力矩（N·mm）；D——鉆頭直徑（mm）；f——每轉(zhuǎn)進(jìn)給量（mm）；Kp——修正系數(shù)。其中：D=8mm，f=（0.03D）=0.24mm，Kp=1。由公式3-6得：T=7049.6N·mm（3）、夾緊力：鉆頭的鉆削力與夾緊力的方向相同，因此在現(xiàn)實(shí)中進(jìn)行鉆孔時(shí)，夾緊部位的定位銷與連桿小頭部位的定位銷承受主要作用力，所以選用定位銷的剛度和強(qiáng)度適當(dāng)即可。3.2.5確定其他裝置和夾具體夾具體的制造方法采用鑄造，鑄造法不僅可以生產(chǎn)復(fù)雜的零件，生產(chǎn)范圍廣，生產(chǎn)成本較低，而且毛坯在實(shí)際機(jī)械加工過程中切削加工量少。夾具具體圖如下：圖（3-4）夾具體圖3.2.6確定夾具在機(jī)床上的安裝方式及繪制夾具總配圖綜合考慮所設(shè)計(jì)鉆床夾具的強(qiáng)度、剛度及其工藝性要求，采用鑄造夾具體結(jié)構(gòu)，夾具底面設(shè)計(jì)成周邊接觸的形式，用U形槽加螺母墊圈固定在鉆床上。繪制鉆床夾具總裝圖：圖（3-5）汽車連桿鉆床夾具設(shè)計(jì)總裝配圖1-夾具體2-定位銷3-夾緊螺母4-心軸（定位銷）5-螺釘M46-圓柱銷7-鉆套螺釘M58-快換鉆套9-鉆模板10-墊圈結(jié)論本文主要設(shè)計(jì)了汽車連桿的機(jī)械加工工藝規(guī)程及鉆連桿大頭兩螺栓孔鉆床專用夾具，這次工藝過程，由本人獨(dú)立安排，使我不知不覺得將以前所學(xué)的機(jī)械加工工藝學(xué)、金屬工藝學(xué)以及金屬切削原理及刀具等學(xué)科的知識(shí)在我腦海里重新燃燒起來，讓我感受到了知識(shí)的重要性，讓我對(duì)“知識(shí)就是財(cái)富”這句話有了新的認(rèn)識(shí)；在鉆床專用夾具設(shè)計(jì)過程中，讓我真正體會(huì)到了設(shè)計(jì)一樣?xùn)|西是有多么困難，體會(huì)到了設(shè)計(jì)者和科學(xué)家學(xué)們的心酸和苦惱。另外在此次畢業(yè)設(shè)計(jì)過程中，自己也有不少感受，主要有以下幾點(diǎn)：1、在正式安排機(jī)械加工工藝過程之前，必須要認(rèn)真去看汽車連桿零件總圖，了解零件的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和主要技術(shù)要求，并根據(jù)連桿在實(shí)際工作中的表現(xiàn)，合理地選擇零件的毛坯，只有當(dāng)這幾個(gè)步驟做好了，再進(jìn)行合理的機(jī)械加工工藝過程安排。針對(duì)主要需要加工的表面，加工原則是“先基準(zhǔn)后一般”。因此機(jī)械加工工藝其實(shí)是一件非常嚴(yán)謹(jǐn)?shù)氖虑?，必須認(rèn)真對(duì)待；另外一個(gè)非常重要的部分就是鉆床夾具的設(shè)計(jì)。針對(duì)鉆孔工序，為了方便快捷加工，提高加工精度，設(shè)計(jì)了一套鉆連桿大頭端兩螺栓孔專用鉆床夾具，采用“一面兩孔”定位方式和螺旋壓板夾緊方式，簡(jiǎn)單有效，另外為了快速對(duì)刀加工，設(shè)計(jì)了專用鉆模板以及選用了快換鉆套，并用鑄造法加工夾具體，鑄造件安裝在機(jī)床上比較穩(wěn)定、生產(chǎn)成本低、切削加工量較少等優(yōu)點(diǎn)。2、感慨：無論我們?cè)谧鲆患裁礃拥氖虑?，我們都?yīng)該尊敬它，把它當(dāng)成自己的對(duì)手，認(rèn)真去對(duì)待，沒有一顆端正的心，必然會(huì)失敗。比如在設(shè)計(jì)專用夾具的時(shí)候，我失敗了好多次，但是我都沒有放棄，一直到我真正設(shè)計(jì)出正確合理的專用夾具那一刻，我的腦海里從來沒有產(chǎn)生過放棄的念頭，因?yàn)槲沂冀K相信辦法總比困難多。我們只要細(xì)心去做一件事，肯定能行。3、收獲：在這次畢業(yè)設(shè)計(jì)中我感覺最大的收獲就是能夠親自運(yùn)用所學(xué)的知識(shí)設(shè)計(jì)出來一款新的物品；另外一個(gè)收獲就是CAD二維制圖和Creo三維制圖軟件，毫不避諱的說，我剛開始用的時(shí)候基本上啥也不會(huì)，

但是僅僅經(jīng)過不到一個(gè)月的時(shí)間就能熟練的畫各種零件模型了，所以說只要我們認(rèn)真去做一件事情，定會(huì)有收獲。參考文獻(xiàn)薛源順.機(jī)床夾具設(shè)計(jì)[M].北京:機(jī)械工業(yè)出版社,2015(10):168-191.莫明立.GTAW焊修汽車發(fā)動(dòng)機(jī)連桿疲勞裂紋殘余應(yīng)力和變形的有限元預(yù)測(cè)[J].熱加工工藝,2013,42(7):177-179.韓鳳麟.粉末鍛造與C-70鋼鍛造汽車發(fā)動(dòng)機(jī)連桿——

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