K217-連桿工藝規(guī)程及其鉆、鉸2-Φ15螺栓孔的工裝夾具設計帶圖紙

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遼寧工程技術大學課程設計　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　10 遼寧工程技術大學 課 程 設 計 題 目：連桿的機械加工工藝規(guī)程及鉆2-φ12.22孔加工的工藝裝備設計 班　　級： 姓　　名：　 指導教師：　 完成日期：　 課程設計任務書 一、設計題目 連桿的機械加工工藝規(guī)程及鉆、鉸2-φ12.22孔加工的工藝裝備設計 二、原始資料 (1) 被加工零件的零件草圖 1張 (2) 生產類型: 中批量生產 三、上交材料 (1) 被加工工件的零件圖 1張 (2) 工件的毛坯圖 1張 (3) 機械加工工藝過程卡片　　　　　 1張 (4) 與所設計夾具對應那道工序的工序卡片 1張 (5) 夾具裝配圖 1張 (6) 課程設計說明書(5000～8000字) 1份 說明書主要包括以下內容（章節(jié)） ①目錄 ②摘要（中外文對照的，各占一頁） ③零件工藝性分析 ④機械加工工藝規(guī)程設計 ⑤指定工序的專用機床夾具設計 ⑥方案綜合評價與結論 ⑦體會與展望 ⑧參考文獻 列出參考文獻(包括書、期刊、報告等，10條以上) 課程設計說明書一律用A4紙、縱向打印. 四、進度安排(參考) (1) 熟悉零件,畫零件圖 2天 (2) 選擇工藝方案,確定工藝路線,填寫工藝過程綜合卡片 5天 (3) 工藝裝備設計(畫夾具裝配圖及夾具體圖) 9天 (4) 編寫說明書 3天 (5) 準備及答辯 2天 五、指導教師評語 成 績： 指導教師　　　　　　　 日　　期　　　　　　　 成績評定 采用五級分制，即優(yōu)秀、良好、中等、及格和不及格。 優(yōu)秀：設計方案合理并新穎，設計說明書及設計圖紙規(guī)范、內容豐富。在設計過程中勤奮好學、有創(chuàng)新思想； 良好：設計方案合理，設計說明書及設計圖紙比較規(guī)范、內容比較豐富。在設計過程中勤奮好學、有創(chuàng)新思想； 中等：設計方案一般，設計說明書及設計圖紙欠規(guī)范、內容一般。在設計過程中比較勤奮、創(chuàng)新思想不明顯； 及格：設計方案不完善，存在一些小錯誤，說明書及設計圖紙欠規(guī)范、內容一般。在設計過程中勤奮精神不夠： 不及格：設計方案有嚴重錯誤，設計說明書及設計圖紙不規(guī)范、內容淺薄。在設計過程中勤奮好學精神不夠。 摘　要 連桿是柴油機的主要傳動件之一，本文主要論述了桿的加工工藝及其夾具設計。連桿的尺寸精度、形狀精度以及位置精度的要求都很高，而連桿的剛性比較差，容易產生變形，因此在安排工藝過程時，就需要把各主要表面的粗精加工工序分開。逐步減少加工余量、切削力及內應力的作用，并修正加工后的變形，就能最后達到零件的技術要求。 就我個人而言，我希望能通過這次課程設計，了解并認識一般機器零件的生產工藝過程，鞏固和加深已學過的技術基礎課和專業(yè)課的知識，理論聯(lián)系實際，從中鍛煉自己分析問題、解決問題的能力，為今后的畢業(yè)設計以及工作打下一個良好的基礎。 Abstract The connecting rod is one of the main driving medium of diesel engine, this text expounds mainly the machining technology and the design of clamping device of the connecting rod. The precision of size, the precision of profile and the precision of position , of the connecting rod is demanded highly , and the rigidity of the connecting rod is not enough, easy to deform, so arranging the craft course, need to separate the each main and superficial thick finish machining process. Reduce the function of processing the surplus , cutting force and internal stress progressively , revise the deformation after processing, can reach the specification requirement for the part finally . To my own opinion, I hoped that can through this curriculum project, understand and know the common machine part the technique of production process, consolidated and the deepening has studied the technical basic course and the professional course knowledge, the apply theory to reality, exercises itself to analyze the question, to solve the question ability, as well as will work for present's graduation project builds a good foundation. . 目 錄 1零件的工藝分析及生產類型的確定-----------------1 1.1汽車連桿的用途-------------------------------1 1.2汽車連桿的技術要求---------------------------1 1.3汽車連桿的生產類----------------------------2 2 確定毛坯、繪制毛坯簡圖------------------------2 2.1選擇毛坯------------------------------------2 2.2確定機械加工余量-----------------------------2 2.3確定毛坯尺寸叉工藝路線-----------------------2 2.4設計毛坯------------------------------2 3選擇加工方法，確定工藝路線----------------------3 3.1定位基準的選擇-------------------------------3 3.2零件表面加工方法的選擇-----------------------3 3.3制定工藝路線------------------------------4 4工序設計--------------------------------5 4.1選擇加工設備與工藝裝備-----------------------5 4.2確定工序尺寸---------------------------------5 5確定切削用量及基本時間-------------------------5 5.1基本時間tm的計算-------------------------5 6夾具設計---------------------------------7 6.1定位方案-------------------------7 6.2夾緊機構---------------------------------7 6.3導向裝置-------------------------7 6.4夾具與機床連接機構-------------------------7 6.5夾具體----------------------------7 7設計體會---------------------------------8 參考文獻-------------------------9 1 零件的工藝分析及生產類型的確定 1.1 汽車連桿的用途 汽車連桿的功用是連接活塞與曲軸。連桿小頭通過活塞銷與活塞相連，連桿大頭與曲軸的連桿軸頸相連。并把活塞承受的氣體壓力傳給曲軸，使活塞的往復運動轉變成曲軸的旋轉運動。 連桿工作時，承受活塞頂部氣體壓力和慣性力的作用，而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。這就要求連桿強度高，剛度大，重量輕。連桿一般都采用中碳鋼或合金鋼經模鍛或輥鍛而成，然后經機加工和熱處理，連桿分為三個部分：即連桿小頭，連桿桿身和連桿大頭(包括連桿蓋)。連桿小頭與活塞銷相連。 1.2 汽車連桿的技術要求 按表形式將該連桿的全部技術要求列表中 連桿技術要求表 加工表面 尺寸及偏差/mm 公差及精度等級 表面粗糙度Ra/μm 形位公差/mm 連桿大端上下端面 38-0.170 -0.233 IT7 0.8 連桿小端上下端面 38-0.05 -0.30 IT10 6.3 連桿小端孔 ?28+0.007 -0.003 IT8 0.5 ⊥ 0.00125 ∥ 100:0.04 A ∥ 100:0.06 A 連桿大端孔 ?65.5+0.019 0 IT8 0.5 （1）兩端面：大頭兩端面的尺寸公差等級為IT7，表面粗糙度Ra不大于0.8μm 需精銑。小頭兩端面的尺寸公差等級為IT10，表面粗糙度Ra不大于6.3μm。 （2）小頭孔：公差等級為IT8，表面粗糙度Ra應不大于0.5μm。 。 （3）Φ12.2H8螺栓孔:公差等級為IT12，表面粗糙度為Ra6.3，。 （4）大頭孔Φ65.5:公差等級為IT5，表面粗糙度Ra 為0.5μm。 1.3 確定連桿的生產類型 依設計題目知：N=4000件/年，該連桿的生產類型為中批量生產。 2 確定毛坯、繪制毛坯簡圖 2.1 選擇毛坯 該零件材料為55號鋼，零件結構比較簡單，生產類型為中批生產，為使零件有較好的力學性能，保證零件工作可靠，故采用模鍛成形。這從提高生產效率保證加工精度上考慮也是應該的。 2.2 確定機械加工余量 根據鍛件質量、零件表面粗糙度、形狀復雜系數(shù)查表得，單邊余量在厚度方向為1.5-2.0mm，水平方向亦為1.5-2.0mm。鍛件孔的單面余量查表得2.0mm. 2.3 確定毛坯尺寸 毛坯尺寸只需將零件的尺寸加上所查得的余量值即可。 2.4 設計毛坯 （1）確定圓角半徑 查表得： 外圓角半徑 r=2.5mm 內圓角半徑 R=8mm （2）確定模鍛斜度 查表得： 模鍛斜度為：5°～10°。 （3）確定分模位置 選擇在主視圖中連桿上端面為分模面，分模線為直線，屬平直分模線。 （4）確定毛坯的熱處理方式 鋼質毛坯經鍛造后應安排正火，以消除殘余的鍛造應力，并使不均勻的金相組織通過重新結晶而得到細化、均勻的組織，從而改善加工性。 3 選擇加工方法，制定工藝路線 3.1 定位基準的選擇 粗基準的選擇：按有關基準的選擇原則，即當零件有不加工表面時，應以這些不加工表面作粗基準；若零件有若干不加工表面時，則應以與加工表面要求相對位置精度高的不加工表面作粗基準?，F(xiàn)以零件的端面為主要的定位粗基準。 精基準的選擇：考慮要保證零件的加工精度和裝夾準確方便，依據“基準重合”原則和“基準統(tǒng)一”原則，選擇以圓柱體的Φ28小孔和端面為精基準。 3.2 零件表面加工方法的選擇 根據連桿零件圖上各個加工表面的尺寸精度和表面粗糙度，確定加工件表面的加工方法，如下表所示。 連桿各表面加工方案 加工表面 尺寸精度等級 表面粗糙度Ra/μm 加工方案 備注 連桿大端上下端面 IT7 0.8 粗銑—半精銑—精銑 表1-8 連桿小端上下斷面 IT10 6.3 粗銑—半精銑 表1-8 連桿小端?28孔 IT8 0.5 鉆—擴—鉸 表1-7 連桿大端?65.5孔 IT8 0.5 粗鏜—半精鏜—精鏜 表1-7 3.3 制定工藝路線 連桿工藝路線及設備、工藝的選用 工序號 工序名稱 機床設備 刀具 量具 1 鉆、擴、鉸?28孔 四面組合鉆床 四面組合鉆床 卡尺、塞規(guī) 2 粗銑連桿大端上下面 立式銑床 X5 立式銑床 游標卡尺 3 半精銑連桿大端上下面 立式銑床 X5 立式銑床 游標卡尺 4 精銑連桿大端上下面 立式銑床 X5 立式銑床 游標卡尺 5 粗、精磨連桿大端側定位面 平面磨床 游標卡尺 6 粗銑連桿小端上下面 立式銑床 X5 立式銑床 游標卡尺 7 半精銑連小大端上下面 立式銑床 X5 立式銑床 游標卡尺 8 粗鏜、半精鏜、精鏜、精磨連桿大端Ф65.5mm孔 鏜床 9 鉆、鉸連桿螺栓孔 四面組合鉆床 卡尺、塞規(guī) 10 銑切連桿蓋、體 切斷銑床 11 精磨連桿接合面 平面磨床 12 鉆小端孔旁通孔 四面組合鉆床 13 去毛刺 鉗工臺 鉗工臺 14 中檢 塞規(guī)、百分表、卡尺等 15 熱處理 淬火機等 16 清洗 清洗機 17 終檢 塞規(guī)、百分表、卡尺等 4 工序設計 4.1選擇加工設備與工藝裝備 鏜床T2115、專用夾具、擴孔鉆、內徑千分尺、專用鏜桿、YT15 、百分表。 4.2 確定工序尺寸 大頭孔各工序尺寸及其公差（鑄造出來的大頭孔為55 mm） 工序名稱 工序基 本余量 工序經濟 精度 工序尺寸 最小極限尺寸 表面粗糙度 精鏜 0.4 65.4 65.4 0.8 半精鏜 1 65 65 1.6 粗鏜 2 64 64 6.3 擴孔 5 60 59 5 確定切削用量及基本時間 5.1 基本時間tm的計算 5.1.1鉆Ф14.8孔 確定進給量：根據參考文獻Ⅳ表2-7，當鋼的，時，。由于本零件在加工Φ14.8孔時屬于低剛度零件，故進給量應乘以系數(shù)0.75，則 根據四面組合鉆床說明書，現(xiàn)取 切削速度：根據參考文獻Ⅳ表2-13及表2-14，查得切削速度所以 根據機床說明書，取，故實際切削速度為 切削工時：，，，則機動工時為 5.1.2 鉸Ф15孔 根據參考文獻Ⅳ表2-25，，，得 查參考文獻Ⅴ表4.2-2，按機床實際進給量和實際轉速，取，，實際切削速度。 切削工時：，，，則機動工時為 6 夾具設計 6.1 定位方案 工件以一大小孔端面和Φ28孔為定位基準，采用平面和定位銷組合定位方案，在定位平面及定位銷的圓柱面上定位，其中平面限制3個自由度、心軸限制2個自由度，共限制了五個自由度。然后在定位平面上加一個削邊心軸來限制旋轉的自由度，所有六個自由度都被限制了。 6.2 夾緊機構 根據生產率要求，運用手動夾緊。采用由心軸、圓墊圈、螺母和快換墊圈組成的夾緊機構。由于夾緊力與鉆孔時產生的力方向相同，所以可免去夾緊力的計算。 6.3 導向裝置 采用鉆套作為導向裝置，選用JB/T 8045.2-1999。鉆套高度H=20mm，排削間隙h=6.75mm。 6.4 夾具與機床連接元件 在夾具體上設計座耳，用T形螺栓固定。 6.5 夾具體 由于被加工零件的孔有垂直度要求，所以定位平面與定位心軸在安裝時垂直度在Φ65.5范圍內允差0.1mm. 7 設計體會 在這次設計中，我明確設計目的.綜合應用了所學專業(yè)知識,培養(yǎng)了自主動手能力.將理論與實際結合起來.在設計過程中,我遇到了很多的困難,出現(xiàn)過很多的錯誤,但是這并不影響我學習知識的積極性,我懂的設計人員的艱辛,也對他們的付出表示敬意.經過這次課程設計,我有了更充分的自信.我相信一切困難都會有解決的辦法.同時通過這次設計為今后的畢業(yè)設計及未來從事的工作打下了良好的基礎。 圖7.1 裝配圖 參考文獻 [1]哈爾濱工業(yè)大學 .《機床夾具設計》.上?？茖W技術出版社 .1990。 [2]顧崇衡 .《機械制造工藝學》.陜西科學出版社.1995。 [3]鄒青.《機械制造技術基礎課程設計指導教程》 . 機械工業(yè)出版社，200.8。 [4]崇凱 .《機械制造技術基礎課程設計指南》.化學工業(yè)出版社 .2006.12。 [5]周開勤 .《機械零件手冊》.高等教育出版社 .1994。 [6]大連組合機床研究所 .《組合機床設計》.機械工業(yè)出版社 .1978。 [7]李云..《機械制造及設備指導手冊》.北京:機械工業(yè)出版社 .1997.8。 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