《连杆大头端的外圆弧面的加工说明书》由会员分享，可在线阅读，更多相关《连杆大头端的外圆弧面的加工说明书（23页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、序言机械制造工艺学课程设计是在我们学习完了大学的全部基础课、技术基础课以及大部分专业课之后进行的一门课程设计。目的是让我们更好地巩固和学习以往学过的和没学过的知识，并达到可以及早的应用好它们。本设计说明书将就连杆的加工工艺以及连杆大头端的外圆弧面的加工，为该部分的加工设计出专用的加工夹具。在节省时间，节省成本的基础上，设计出相对最为合理的专用夹具。由于能力和知识面的局限，设计还有许多不足，敬请指教。目 录1零件的分析31.1零件的作用31.2零件的工艺分析31.2.1连杆大小端孔的尺寸精度、形状精度41.2.2连杆大小端孔的中心线在两个互相垂直方向的平行度41.2.3连杆大小端孔的中心距41.
2、2.4连杆大端两端面对大头孔中心线的垂直度41.2.5连杆大小端两端面的技术要求41.2.6螺栓孔的技术要求51.2.7结合面的技术要求52工艺规程设计52.1确定毛坯的制造形式52.2基面的选择52.2.1粗基准的选择62.2.2精基准的选择62.3制定工艺路线62.4机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的确定92 .4.1 粗车外圆表面92.4.1粗车外圆表面112.5确定车连杆大头外侧圆弧面切削用量及基本工时122.5.1加工条件122.5.2计算切削用量及基本工时133夹具设计163.1问题的提出163.2定位基准的选择163.3切削力及夹紧力计算173.3.1粗车外圆弧面时的切削力及夹紧
3、力计算173.3.2粗车外圆弧面时的切削力及夹紧力计算183.4对刀块203.5定位误差分析203.5夹具结构及操作介绍203.5.1夹具的结构203.5.2夹具的操作介绍203.6本设计的优缺点20附件23 正文1零件的分析连杆的零件图见附图一“连杆”和“连杆盖（柴油机）”。1.1零件的作用连杆是汽车发动机中的主要传动部件之一，是连杆机构中两端分别与主动和从动构件铰接以传递运动和力的杆件。连杆机构中两端分别与主动和从动构件铰接以传递运动和力的杆件。例如在往复活塞式动力机械和压缩机中，用连杆来连接活塞与曲柄。连杆多为钢件，其主体部分的截面多为圆形或工字形，两端有孔，孔内装有青铜衬套或滚针轴承，
4、供装入轴销而构成铰接。 连杆是汽车发动机中的重要零件，它连接着活塞和曲轴，其作用是将活塞的往复运动转变为曲轴的旋转运动，并把作用在活塞上的力传给曲轴以输出功率。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。连杆的主要损坏形式是疲劳断裂和过量变形。通常疲劳断裂的部位是在连杆上的三个高应力区域。连杆的工作条件要求连杆具有较高的强度和抗疲劳性能;又要求具有足够的钢性和韧性。连杆的作用是把活塞和曲轴联接起来，使活塞的往复直线运动变为曲柄的回转运动，以输出动力，同时又压缩汽缸内气体。1.2零件的工艺分析连
5、杆上需进行机械加工的主要表面为：大、小头孔及其两端面，连杆体与连杆盖的结合面及连杆螺栓定位孔。连杆零件为杆类零件，其结构特点：（1）大小头端面对称分布在连杆中截面的两侧;（2）精度要求高；（3）加工部位多；（4）其加工面主要是两端面面和大小头孔。反映连杆精度的参数主要有5个：（1）连杆大端中心面和小端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）连杆大头螺栓孔与接合面的垂直度。1.2.1连杆大小端孔的尺寸精度、形状精度为了使大头孔与轴瓦及曲轴、小头孔与活塞销能密切配合，减少冲击的不良影响和便于传热
6、。大头孔公差等级为IT7，表面粗糙度Ra应不大于；大头孔的圆柱度和锥度公差为0.012 mm，小头孔公差等级为IT8，表面粗糙度Ra应不大于；大头孔的圆柱度和锥度公差为0.014 mm。 1.2.2连杆大小端孔的中心线在两个互相垂直方向的平行度两孔轴心线在连杆轴线方向的平行度误差会使活塞在汽缸中倾斜，从而造成汽缸壁磨损不均匀，同时使曲轴的连杆轴颈产生边缘磨损，所以两孔轴心线在连杆轴线方向的平行度公差较小；而两孔轴心线在垂直于连杆轴线方向的平行度误差对不均匀磨损影响较小，因而其公差值较大。因此，（1）、连杆大小端孔的中心线的不平行度允许误差为0.03：100；（2）、连杆大小端的中心线应在同一平
7、面上；其平面度允许误差为0.06：100。1.2.3连杆大小端孔的中心距连杆大小端孔的中心距大小会影响到汽缸的压缩比，即影响到发动机的效率，所以规定了比较高的要求，即连杆大小端孔的中心距为2000.03 mm。1.2.4连杆大端两端面对大头孔中心线的垂直度连杆大端两端面对大头孔中心线的垂直度，影响到轴瓦的安装和磨损，甚至引起烧伤，所以此处也有一定的垂直度要求；规定连杆大端剖分面对大端孔中心线的不平行度以及对连杆纵向中心线的不垂直度允差0.3:100。1.2.5连杆大小端两端面的技术要求连杆大小端两端面间距离的基本尺寸相同，但从技术要求是不同的，由于连杆大头端两端面与曲轴连杆轴颈两轴肩端面间有配
8、合要求，而连杆小头两端面与活塞销孔座内档之间没有配合要求。所以大头两端面的尺寸公差等级为IT9，表面粗糙度Ra不大于， 小头两端面的表面粗糙度Ra不大于。1.2.6螺栓孔的技术要求 连杆在工作过程中受到急剧的动载荷的作用。这一动载荷又传递到连杆体和连杆盖的两个螺栓及螺母上。因此除了对螺栓及螺母要提出高的技术要求外，对于安装这两个动力螺栓孔及端面也提出了一定的要求。规定：螺栓孔按IT7级公差等级加工，表面粗糙度Ra应不大于；两螺栓孔在大头孔剖分面的对称度公差为0.15 mm。1.2.7结合面的技术要求在连杆受动载荷时，对口面的歪斜使连杆盖及连杆体沿着剖分面产生相对错位，影响到曲轴的连杆轴颈和轴瓦
9、结合不良，从而产生不均匀磨损。结合面的平行度将影响到连杆体、连杆盖和垫片贴合的紧密程度，因而也影响到螺栓的受力情况和曲轴、轴瓦的磨损。对于本连杆，要求结合面的平面度的公差为0.02 mm。2工艺规程设计2.1确定毛坯的制造形式 零件材料为45钢。考虑到汽车在运行过程中要经常加速及正、反向行驶，零件在工作过程中则经常承受交变载荷及冲击载荷，因此应该选用锻件，以使金属纤维尽量不被切断，保证零件工作可靠。由于零件为大批生产，而且零件的轮廓尺寸不大，故可采用模锻成型。这是从提高生产率、保证加工精度等因素上考虑的。2.2基面的选择 基面选择是工艺规程设计中的重要工作之一。基面选择的正确与合理，可以使加工
10、质量得到保证，生产率得以提高。否则，加工工艺过程中会问题百出，更有甚者，还会造成零件大批报废，使生产无法正常进行。2.2.1粗基准的选择第一道工序为粗铣连杆两端面。由于零件大小头端面距离尺寸不等，因而毛坯大小头端面距离尺寸也不相等。所以，粗铣连杆大头端面时，以连杆大头一端面作基准，加工大头另一端面；同理，粗铣连杆小头端面时，以连杆小头一端面作基准，加工小头另一端面。连杆的其他位置的加工是依照这两个端面为基准依次加工而出的。2.2.2精基准的选择主要应该考虑基准重合的问题。当设计基准与工序基准不重合时，应该进行尺寸换算，这在以后还要专门计算，此次不再重复。本设计说明书是车连杆大头外侧圆弧面夹具设
11、计说明书，专门介绍车连杆大头外侧圆弧面的，所以此处的精基准的选择是指加工连杆大头外侧圆弧面的精基准的选择。这里选择连杆的中心线为精基准。2.3制定工艺路线 制定工艺路线的出发点，应当是使零件的几何形状、尺寸精度及位置精度等技术要求能得到合理的保证。在生成纲领已确定为大批生产的条件下，可以考虑采用万能性机床配以专用夹具，并尽量使工序集中来提高生产率。除此之外，还应当考虑经济效益，以便使生产成本尽量下降。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两螺栓孔定位面，次要加工表面为轴瓦锁口槽、油槽、大头两侧面及体和盖上的螺栓座面等。连杆的机械加工路线是围绕着主要表面的
12、加工来安排的。连杆的加工路线按连杆的分合可分为三个加工阶段。（1）连杆体和盖切开之前的加工。这个阶段主要是为以后的加工准备精基准（端面、小头孔和大头外侧圆弧面)；并把一些加工表面切去大部分的余量，以便使毛坯制造和粗加工中产生的内应力有较长的稳定时间，减少由内应力引起的变形所产生的误差。（2）连杆体和盖切开后的加工。这个阶段主要是粗加工大头孔，粗精加工螺栓孔和结合面，加工轴瓦锁口槽等，为连杆体和盖合装后的加工创造条件。（3）连杆体和盖合装后的加工。这个阶段则主要是最终保证连杆各项技术要求的加工，包括重新修整基准面（如大、小头端面）、主要表面（如大、小头孔）的半精加工和精加工。如果按连杆合装前后来
13、分，合装之前的工艺路线属主要表面的粗加工阶段，合装之后的工艺路线则为主要表面的半精加工、精加工阶段。连杆的加工路线确定如下：1. 工艺路线方案一工序1粗铣、半精铣、精铣连杆两端面工序2粗镗大头孔，钻小头孔工序3铣孔倒角工序4热处理（调质处理HB240293）工序5表面抛（喷）丸工序6磁力探伤并退磁工序7精铣两端面工序8粗磨两端面工序9铣两倒角工序10粗镗大小头孔工序11车连杆大头外圆（94和89.8两外圆）工序12刻字，铣开连杆体和连杆盖工序13钻、扩、铰螺栓孔工序14精磨连杆体和连杆盖接合面（同时加工）工序15镗连杆盖内圆面工序16去毛刺，安装连杆体和连杆盖，上工艺螺丝工序17车大头倒角工序
14、18精磨内侧平面工序19半精镗大小头孔工序20精镗大小头孔工序21小头压入铜套工序22铣油坑（槽）工序23精镗铜套工序24珩磨大头孔工序25拆工艺螺栓、螺母工序26铣定位坑（槽）工序27车小头工序28去毛刺，锐边及螺栓孔倒角工序29总检工序30涂油入库2. 工艺路线方案二工序1粗铣、半精铣、精铣连杆两端面工序2粗镗大头孔，钻小头孔工序3铣孔倒角工序4热处理（调质处理HB240293）工序5表面抛（喷）丸工序6磁力探伤并退磁工序7精铣两端面工序8粗磨两端面工序9铣两倒角工序10粗镗大小头孔工序11车连杆大头外圆（94和89.8两外圆）工序12刻字，铣开连杆体和连杆盖工序13精磨连杆体和连杆盖接合
15、面（同时加工）工序14去毛刺工序15 钻、扩、铰螺栓孔工序16镗连杆盖内圆面工序17去毛刺，安装连杆体和连杆盖，上工艺螺丝工序18车大头倒角工序19精磨内侧平面工序20半精镗大小头孔工序21精镗大小头孔工序22小头压入铜套工序23铣油坑（槽）工序24精镗铜套工序25珩磨大头孔工序26拆工艺螺栓、螺母工序27铣定位坑（槽）工序28车小头工序29去毛刺，锐边及螺栓孔倒角工序30总检工序31涂油入库3. 工艺方案的比较与分析上述两个工艺方案的区别在于连杆体和盖切开后是先加工螺栓孔，还是先模结合面。其中工艺方案一则方便于保证结合面同时与连杆中心线与连杆大头端孔的中心线垂直；工艺方案二则方便于保证连杆体和连杆盖的螺栓孔的中心线重合。由于连杆在工作是会受交变应力的影响，在连杆体和连杆盖的连接处容易受损，而保证结合面同时与连杆中心线与连杆大头端孔的中心线垂直可以降低连杆体和连杆盖的连接处受交变应力的影响，所以选择工艺方案一。详见附件二“机械加工工艺过程卡”。2.4机械加工余量
