畢業(yè)設計(論文)柴油機連桿加工工藝設計說明書

1、畢業(yè)設計（論文）柴油機連桿加工工藝設計說明書 畢業(yè)設計論文任務書專業(yè) 機械設計制造及其自動化 班級 機械051 姓名 下發(fā)日期 200-3-10題目12V180C柴油機加工工藝設計專題 12V180柴油機加工工藝設計主要內(nèi)容及要求設計內(nèi)容首先仔細分析所要加工零件的結(jié)構(gòu)技術(shù)要求生產(chǎn)綱領等內(nèi)容從而制定一套該零件的加工工藝規(guī)程認真分析該加工工藝規(guī)程的優(yōu)點進而繪制出各個主要工序的工序卡片設計主要工序的機床夾具分析計算定位誤差設計機床夾具的主要零件要求根據(jù)給定的12V180系列柴油機零件圖制定出符合加工技術(shù)要求的加工工藝工藝規(guī)程并對所制定的加工工藝規(guī)程進行可行性和優(yōu)化性比較從而制定出較好的加工工藝設計重

2、要工序的工藝裝備要求的圖紙量折合為零號圖后不少于四張設計說明書不少于三萬字主要技術(shù)參數(shù)進度及完成日期3月30日至4月10日2周 根據(jù)設計任務書要求查閱資料完成外文翻譯工作4月13日至4月24日2周 繪制連桿零件圖熟悉連桿的結(jié)構(gòu)初步確定連桿的加工工藝過程4月27日至5月8日2周確定連桿機械加工工藝過程設計部分工序的工藝過程5月11日至5月22日2周了解機床夾具設計的基本原則繪制重要工序夾具簡圖5月25日至5月29日 1周 繪制重要工序的夾具圖6月1日至6月12日2周 編寫設計說明書6月15日至6月21日1周 修改整理資料打印資料6月22日至6月23日2天 答辯教學院長簽字日 期教研室主任簽字日

3、期指導教師簽字日 期指 導 教 師 評 語 指導教師 年 月 日指 定 論 文 評 閱 人 評 語 評閱人 年 月 日答 辯 委 員 會 評 語評定成績指導教師給定成績 30 評閱人給定成績 30 答辯成績40總 評答辯委員會主席簽字連桿機構(gòu)中兩端分別與主動和從動構(gòu)件鉸接以傳遞運動和力的桿件例如在往復活塞式動力機械和壓縮機中用連桿來連接活塞與曲柄連桿多為鋼件其主體部分的截面多為圓形或工字形兩端有孔孔內(nèi)裝有青銅襯套或滾針軸承供裝入軸銷而構(gòu)成鉸接連桿是汽車發(fā)動機中的重要零件它連接著活塞和曲軸其作用是將活塞的往復運動轉(zhuǎn)變?yōu)榍S的旋轉(zhuǎn)運動并把作用在活塞上的力傳給曲軸以輸出功率連桿在工作中除承受燃燒室燃

4、氣產(chǎn)生的壓力外還要承受縱向和橫向的慣性力因此連桿在一個復雜的應力狀態(tài)下工作它既受交變的拉壓應力又受彎曲應力連桿的主要損壞形式是疲勞斷裂和過量變形通常疲勞斷裂的部位是在連桿上的三個高應力區(qū)域連桿的工作條件要求連桿具有較高的強度和抗疲勞性能又要求具有足夠的鋼性和韌性連桿是柴油機的主要傳動件之一本文主要論述了連桿的加工工藝及其部分工序夾具設計確定加工的生產(chǎn)綱領及生產(chǎn)類型確定的毛坯材料及尺寸確定毛坯加工余量設計加工工藝確定部分重要工序所用的工藝裝備和設備計算部分重要工序的切削用量和基本時間設計重要工序所用的夾具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工作環(huán)境惡劣剛性比較差容易產(chǎn)生變形因此

5、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(nèi)應力的作用并修正加工后的變形才能最后達到零件的技術(shù)要求關(guān)鍵詞 連桿變形加工工藝夾具設計Abstract At both ends of linkage with the active and passive components in order to convey movement and the hinged edge of the bar For example in reciprocating piston compressor and power machinery to connect the pisto

6、n with connecting rod and crank Connecting rod for steel parts the main part of the cross section for the round or shaped both ends have a hole or holes with needle bearing bronze bushing for the pin into and constitute a hinged axis Linkage is an important automotive engine parts it is connected to

7、 the piston and the crankshaft its role is to the reciprocating piston movement into rotary movement of the crankshaft and the role of the force in the piston to the crankshaft to the output power Link at work in addition to gas produced by the combustion chamber under pressure also have to face the

8、 vertical and horizontal inertia force Therefore the connecting rod in a complex work under the stress state It is subject to alternating stress of tension and compression but also by the bending stress Link the main form of fatigue damage and excessive deformation Usually the site of fatigue fractu

9、re in the connecting rod on the three regions of high stress Requirements of the working conditions of connecting rod connecting rod has higher strength and fatigue performance also requires adequate and toughness of steelThe connecting rod is one of the main driving medium of diesel engine this tex

10、t 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 th

11、e 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 Keyword Conn

12、ecting rod Deformination Working environment Processing technology Design of clamping device目錄摘要IAbstractII目錄III第1章 緒論111機車柴油機簡介1com 柴油機概述1com油機簡介212連桿簡介及連桿加工工藝分析4com作用4com械加工工藝技術(shù)關(guān)鍵分析4com要研究內(nèi)容5第2章 連桿加工工藝規(guī)程621機械加工工藝規(guī)程簡介6com工工藝規(guī)程的作用6com工工藝規(guī)程的制定程序622計算產(chǎn)品生產(chǎn)綱領確定生產(chǎn)類型623審查零件圖樣工藝性724選擇毛坯725工藝過程設計8com準的選擇8co

13、m段的劃分與工序順序的安排10com藝路線1126 確定毛坯加工余量及毛坯尺寸13com算連桿機械加工余量的方法13com 設計毛坯圖1427 部分重要工序設計15com分重要工序介紹15com分重要工序工序尺寸16com削用量及基本時間17第3章 夾具設計2831機床夾具的分類基本組成及功能2831 1機床夾具的分類28com具的基本組成28com用夾具的主要功能28com用夾具設計的基本要求2932 12V180C 系列柴油機連桿銑剖分面夾具設計29com指出29com 夾具設計3033 12V180C系列柴油機連桿鏜大小頭孔夾具設計31com 問題的指出32com 夾具設計32結(jié)論34參

14、考文獻35致謝36附件137附件262第1章 緒論11機車柴油機簡介com 柴油機概述 1 柴油機是一種動力機械它以柴油為燃料將柴油燃燒而產(chǎn)生的熱能轉(zhuǎn)化為機械能柴油機廣泛應用在工農(nóng)業(yè)交通運輸國防及人民日常生活中柴油機的型式很多一般可按下述幾種方式分類按工作方式二沖程四沖程按汽缸數(shù)單缸多缸按汽缸直徑95105135 mm 等柴油的特點是自燃溫度低所以柴油發(fā)動機無需要火花塞之類的點火裝置它采用壓縮空氣的辦法提高空氣溫度使空氣溫度超過柴油的自燃測試這時再噴入柴油柴油噴霧和空氣混合的同時自己點火燃燒從性能上說國內(nèi)傳統(tǒng)柴油機一直給人以體積笨重振動噪聲大以及排放污染嚴重的印象因此國產(chǎn)轎車基本都采用汽油發(fā)動

15、機然而近年來國外知名車商開始將一些最新的柴油機技術(shù)引入到中國大大改善了國人對柴油機的偏見譬如一汽大眾剛剛推出寶來TDI柴油發(fā)動機其環(huán)保性動力性以及平順性都不遜于汽油機同時又具有柴油機特有的巨大扭力和超低油耗市場前景十分看好2柴油機結(jié)構(gòu)及工作原理 1 結(jié)構(gòu)柴油機由燃燒室組件動力傳遞組件機體和主軸承配氣機構(gòu)燃油系統(tǒng)和調(diào)速器潤滑系統(tǒng)冷卻系統(tǒng)起動系統(tǒng)構(gòu)成 2 工作原理柴油機工作時一般分為吸氣壓縮爆發(fā)排氣等步驟開始時活塞從上止點下行到下止點將新鮮空氣吸入氣缸然后從下止點上行到上止點將吸入的氣體壓縮使其壓力及溫度升高當接近上止點時氣體溫度已超過柴油燃點此時由噴油嘴將柴油噴入迅速燃燒高溫高壓燃氣推動活塞下行

16、做功之后活塞再次從下止點上行將廢氣排出氣缸完成一個循環(huán)活塞往復不停地工作帶動連桿使曲軸轉(zhuǎn)動就從曲軸上把動能傳輸出來1機車柴油機概述機車柴油機locomotive diesel engine是指用于內(nèi)燃機車內(nèi)燃車組或內(nèi)燃動車的柴油機機車柴油機具有高功率強化柴油機的典型特征一般為四沖程V型機以12缸16缸最為普遍也有直列式6810缸的柴油機的寬度和高度受鐵路機車車輛限界標準的限制機車的允許軸重對柴油機重量也有一定的限制現(xiàn)代機車柴油機不斷提高增壓度見內(nèi)燃機增壓同時加大氣缸排量大功率柴油機的單機功率已達5000千瓦平均有效壓力為1320兆帕燃料消耗率為200225克千瓦·時柴油機的附件如冷卻

17、水散熱器風扇和空氣濾清器等均布置在機車廂內(nèi)機油濾清器機油換熱器一般也布置在機車廂內(nèi)柴油機幾乎都采用電起動方式只有個別的采用空氣起動調(diào)速系統(tǒng)大多采用液壓全速調(diào)速器并裝有超速停機油壓保護和超溫卸載等自動安全保護裝置2對機車柴油機的性能要求 機車在鐵路上運行時線路狀況不時變化又需要按計劃時間運行因而要求機車柴油機的轉(zhuǎn)速和功率在相當寬的范圍內(nèi)變化從運行工況的時間比例來看部分負荷約占50空轉(zhuǎn)占40左右而標定工況的使用時間很少鐵路分布地區(qū)廣泛列車運行時的自然環(huán)境條件也在改變這就要求柴油機具有廣泛的適應能力對機車柴油機的性能要求是不僅在標定工況下而且更重要的是在部分負荷和空轉(zhuǎn)時燃油和機油的消耗量小經(jīng)濟性應與

18、機車牽引特性相適應有一個經(jīng)濟性最好的最低空載穩(wěn)定轉(zhuǎn)速性能指標隨環(huán)境條件的變化小噪聲低排氣煙塵和有害成分少冷機或熱機均能連續(xù)可靠起動一般在5氣溫時起動時間不超過10秒2機車柴油機在中國的發(fā)展歷程柴油機發(fā)明后屢經(jīng)研究試圖將柴油機用于鐵路牽引1913年瑞典最先制造了以55千瓦 75馬力 柴油機為動力的第一臺電力傳動內(nèi)燃動車但在1950年以前鐵路車輛的牽引動力主要仍是蒸汽機車50年代內(nèi)燃機車因有較好的能源利用率可以改善列車牽引經(jīng)濟性而獲得了廣泛的應用并逐步取代了蒸汽機車到80年代初世界上內(nèi)燃機車已占機車總數(shù)的23中國于1958年自行制造內(nèi)燃機車 長辛店機車車輛廠制成了國產(chǎn)第一臺內(nèi)燃機車-建設型直流電力

19、傳動調(diào)車內(nèi)燃機車機車裝有2臺B2-300型柴油機總裝車功率為2×300馬力最高速度80kmh該機車基本上是按從匈牙利進口的ND1型內(nèi)燃機車仿造試制的1969年1970年和1977年四方廠戚墅堰廠和資陽內(nèi)燃機車廠以下簡稱資陽廠先后制造了6臺4500馬力等級的東方紅4型貨運液力傳動內(nèi)燃機車機車裝用2臺16V200ZL型柴油機最高速度100kmh1970年四方廠開始生產(chǎn)援助坦-贊鐵路和越南等國的裝用12V180ZJ型柴油機的1000馬力的DFH1345型和2000馬力的DFH2型液力傳動內(nèi)燃機車總數(shù)達163臺這是最早走出國門的國產(chǎn)內(nèi)燃機車本文所研究就是12V180ZJ型柴油機氣缸蓋的加工工

20、藝過程1999年8月戚墅堰廠和浦鎮(zhèn)車輛廠合作制成了M9T雙M編組的新曙光號電力傳動雙層內(nèi)燃車組媒介動力車機車裝用1臺12V280ZJ型柴油機車組總功率為2×3750馬力席位1140個最高速度180kmh試驗時達到1904kmh其他工廠的內(nèi)燃動車也正在試制開發(fā)當中內(nèi)燃動車組的發(fā)展不僅提高了鐵路在國內(nèi)運輸市場的競爭能力還提高了在國際市場上的競爭能力也為21世紀初葉我國鐵路客運提供了新的運輸工具3機車柴油機發(fā)展方向機車柴油機發(fā)展重點是在機車車輛限界和機車軸重允許的條件下不斷提高功率一個重要的趨勢是采用低壓縮比與二級增壓相配合的方法提高功率提高可靠性和耐久性以延長柴油機壽命提高經(jīng)濟性特別是改

21、善部分負荷過渡工況和空轉(zhuǎn)時的經(jīng)濟性應用電子技術(shù)實現(xiàn)運行工況優(yōu)化和故障自動監(jiān)控降低噪聲和減少排氣中的有害成分防止污染改善機車用柴油機增壓器的跟隨性等內(nèi)燃機車可靠性與可維修性設計也是國外大功率內(nèi)燃機車的一個發(fā)展方向經(jīng)驗表明大功率交流傳動內(nèi)燃機車無故障運行能力要比傳統(tǒng)的直流傳動內(nèi)燃機車大左右可靠性提高除通過結(jié)構(gòu)方面的改進外一個顯著的特點是叫可靠性技術(shù)的應用提高內(nèi)燃機車可靠性問題不只是通過對薄弱零件改進來解決而且要將可靠性技術(shù)貫穿于內(nèi)燃機車設計試驗制造使用維修和管理等各個環(huán)節(jié)中形成一個系統(tǒng)工程在設計中除采用概率統(tǒng)計方法把影響應力和強度的各因素視為隨機變量運用可靠性理論保證所設計的零部件具有規(guī)定的可靠度

22、外還要進行可靠性規(guī)劃與設計主要包括建立可靠性模型將系統(tǒng)可靠性指標分配給各級組成部分進行可靠性分配根據(jù)設計方案進行可靠性預測按照設計方案進行故障模式影響及危害性分析及故障樹分析等找出影響可靠性安全性的關(guān)鍵部件及薄弱環(huán)節(jié)國產(chǎn)第代內(nèi)燃機車應具有可靠性維修性及模塊化設計圖1-1活塞連桿組 連桿是將活塞的往復運動轉(zhuǎn)變成曲軸旋轉(zhuǎn)運動的中間構(gòu)件 連桿由連桿小頭桿身連桿大頭三部分組成連桿小頭承受著活塞組產(chǎn)生的往復慣性力桿身承受著氣缸內(nèi)燃機氣壓力所產(chǎn)生的壓應力以及往復慣性力產(chǎn)生的拉應力由制造誤差產(chǎn)生的桿身斷面偏移也會在桿身上形成附加彎曲應力連桿大頭承受著往復慣性力和不包括連桿蓋在內(nèi)的連桿離心慣性力 對連桿的基本

23、要求是 1連桿小頭應具有足夠的強度和剛度并使連桿小頭軸承比壓控制在合理范圍內(nèi) 2桿身應具有足夠的疲勞強度盡可能小的質(zhì)量良好的鍛造工藝性 3連桿大頭應具有足夠的剛度以減小運轉(zhuǎn)時的變形防止軸承熱熔接連焊軸承應具有足夠的承載面積 4連桿螺栓應具有足夠的疲勞強度和一定的超轉(zhuǎn)速工作能力 本論文主要研究大內(nèi)容主要有確定加工的生產(chǎn)綱領及生產(chǎn)類型確定的毛坯材料及尺寸確定毛坯加工余量設計加工工藝確定部分重要工序所用的工藝裝備和設備計算部分重要工序的切削用量和基本時間設計重要工序所用的夾具第2章 連桿加工工藝規(guī)程21機械加工工藝規(guī)程簡介com工工藝規(guī)程的作用1機械加工工藝規(guī)程是組織車間生產(chǎn)的主要技術(shù)文件機械加工工

24、藝規(guī)程是車間中一切從事生產(chǎn)的人員都要嚴格認真貫徹執(zhí)行的工藝技術(shù)文件按照它組織生產(chǎn)就能做到個工序科學的銜接實現(xiàn)優(yōu)質(zhì)高產(chǎn)和低消耗2機械加工工藝規(guī)程是生產(chǎn)準備和計劃調(diào)度的主要依據(jù)有了機械加工工藝規(guī)程在產(chǎn)品投入生產(chǎn)之前就可以根據(jù)它進行一系列的準備工作如原材料和毛坯的供應機床的調(diào)整專用工藝裝備如專用夾具刀具和量具的設計制造生產(chǎn)作業(yè)計劃的編排勞動力的組織以及生產(chǎn)成本的核算等有了機械加工工藝規(guī)程就可以制所生產(chǎn)產(chǎn)品的進度計劃和相應的調(diào)度計劃使生產(chǎn)均衡順利的進行3機械加工工藝規(guī)程是新建或擴建工廠車間的基本技術(shù)文件在新建或擴建工廠車間時只有根據(jù)機械加工工藝規(guī)程和生產(chǎn)綱領才能準確確定生產(chǎn)所需機床的種類和數(shù)量工廠和車

25、間的面積機床的平面布置生產(chǎn)工人的工種等級數(shù)量以及個輔助部門的安排等制定機械加工工藝規(guī)程的原始資料主要是產(chǎn)品圖樣生產(chǎn)綱領生產(chǎn)類型現(xiàn)場加工設備及生產(chǎn)條件等設計機械加工工藝規(guī)程的程序一般為1分析加工零件的工藝性主要包括審查零件結(jié)構(gòu)的工藝性及了解零件的各項技術(shù)要求分析產(chǎn)品的裝配圖和零件的工作圖熟悉該產(chǎn)品的用途性能及工作條件明確被加工零件在產(chǎn)品中的位置和作用等2熟悉和確定毛坯3擬定加工工藝路線4工序設計5 編制工藝文件180C柴油機的該產(chǎn)品年產(chǎn)量為150臺設其備品率為10機械加工廢品率為1現(xiàn)制定該活塞的機械加工工藝規(guī)程 N Qn 1 150 1101 166件年連桿的年產(chǎn)量為166件現(xiàn)已知該產(chǎn)品屬于輕型

26、機械根據(jù)機械制造工藝設計簡明手冊表11-2生產(chǎn)類型與生產(chǎn)綱領的關(guān)系可確定其生產(chǎn)類型為中批生產(chǎn)零件圖樣的視圖正確完整尺寸公差及技術(shù)要求齊全24選擇毛坯連桿在工作中承受多向交變載荷的作用要求具有很高的強度因此連桿材料一般采用高強度碳鋼和合金鋼如45鋼55鋼40Cr40CrMnB等近年來也有采用球墨鑄鐵的粉末冶金零件的尺寸精度高材料損耗少成本低隨著粉末冶金鍛造工藝的出現(xiàn)和應用使粉末冶金件的密度和強度大為提高因此采用粉末冶金的辦法制造連桿是一個很有發(fā)展前途的制造方法連桿毛坯制造方法的選擇主要根據(jù)生產(chǎn)類型材料的工藝性可塑性可鍛性及零件對材料的組織性能要求零件的形狀及其外形尺寸毛坯車間現(xiàn)有生產(chǎn)條件及采用先

27、進的毛坯制造方法的可能性來確定毛坯的制造方法根據(jù)生產(chǎn)綱領為大量生產(chǎn)連桿多用模鍛制造毛坯連桿模鍛形式有兩種一種是體和蓋分開鍛造另一種是將體和蓋鍛成體整體鍛造的毛坯需要在以后的機械加工過程中將其切開為保證切開后粗鏜孔余量的均勻最好將整體連桿大頭孔鍛成橢圓形相對于分體鍛造而言整體鍛造存在所需鍛造設備動力大和金屬纖維被切斷等問題但由于整體鍛造的連桿毛坯具有材料損耗少鍛造工時少模具少等優(yōu)點故用得越來越多成為連桿毛坯的一種主要形式總之毛坯的種類和制造方法的選擇應使零件總的生產(chǎn)成本降低性能提高目前我國有些生產(chǎn)連桿的工廠采用了連桿輥鍛工藝圖1-2為連桿輥鍛示意圖毛坯加熱后通過上鍛輥模具2和下鍛輥模具4的型槽毛

28、壞產(chǎn)生塑性變形從而得到所需要的形狀用輥鍛法生產(chǎn)的連桿鍛件在表面質(zhì)量內(nèi)部金屬組織金屬纖維方向以及機械強度等方面都可達到模鍛水平并且設備簡單勞動條件好生產(chǎn)率較高便于實現(xiàn)機械化自動化適于在大批大量生產(chǎn)中應用輥鍛需經(jīng)多次逐漸成形圖連桿輥鍛示意圖圖給出了連桿的鍛造工藝過程將棒料在爐中加熱至11401200C0先在輥鍛機上通過四個型槽進行輥鍛制坯見圖然后在鍛壓機上進行預鍛和終鍛再在壓床上沖連桿大頭孔并切除飛邊見圖鍛好后的連桿毛坯需經(jīng)調(diào)質(zhì)處理使之得到細致均勻的回火索氏體組織以改善性能減少毛坯內(nèi)應力為了提高毛坯精度連桿的毛坯尚需進行熱校正連桿必須經(jīng)過外觀缺陷內(nèi)部探傷毛坯尺寸及質(zhì)量等的全面檢查方能進入機械加工生

29、產(chǎn)線輥鍛制坯在連桿機械加工工藝過程中大部分工序選用連桿的一個指定的端面和小頭孔作為主要基面并用大頭處指定一側(cè)的外表面作為另一基面這是由于端面的面積大定位比較穩(wěn)定用小頭孔定位可直接控制大小頭孔的中心距這樣就使各工序中的定位基準統(tǒng)一起來減少了定位誤差具體的辦法是如圖15所示在安裝工件時注意將成套編號標記的一面不圖連桿的定位方向與夾具的定位元件接觸在設計夾具時亦作相應的考慮在精鏜小頭孔及精鏜小頭襯套孔時也用小頭孔及襯套孔作為基面這時將定位銷做成活動的稱假銷當連桿用小頭孔及襯套孔定位夾緊后再從小頭孔中抽出假銷進行加工為了不斷改善基面的精度基面的加工與主要表面的加工要適當配合即在粗加工大小頭孔前粗磨端面

30、在精鏜大小頭孔前精磨端面由于用小頭孔和大頭孔外側(cè)面作基面所以這些表面的加工安排得比較早在小頭孔作為定位基面前的加工工序是鉆孔擴孔和鉸孔這些工序?qū)τ阢q后的孔與端面的垂直度不易保證有時會影響到后續(xù)工序的加工精度在第一道工序中工件的各個表面都是毛坯表面定位和夾緊的條件都較差而加工余量和切削力都較大如果再遇上工件本身的剛性差則對加工精度會有很大影響因此第一道工序的定位和夾緊方法的選擇對于整個工藝過程的加工精度常有深遠的影響連桿的加工就是如此在連桿加工工藝路線中在精加工主要表面開始前先粗銑兩個端面其中粗磨端面又是以毛坯端面定位因此粗銑就是關(guān)鍵工序在粗銑中工件如何定位呢一個方法是以毛坯端面定位在側(cè)面和端部

31、夾緊粗銑一個端面后翻身以銑好的面定位銑另一個毛坯面但是由于毛坯面不平整連桿的剛性差定位夾緊時工件可能變形粗銑后端面似乎平整了一放松工件又恢復變形影響后續(xù)工序的定位精度另一方面是以連桿的大頭外形及連桿身的對稱面定位這種定位方法使工件在夾緊時的變形較小同時可以銑工件的端面使一部分切削力互相抵消易于得到平面度較好的平面同時由于是以對稱面定位毛坯在加工后的外形偏差也比較小com段的劃分與工序順序的安排連桿的主要加工部位是大小頭端面大小頭孔次要加工部位是各種螺紋孔及倒角除機械加工外還有調(diào)質(zhì)處理劃螺紋孔線探傷等另外在機械加工過程后還安排了鉗工倒角去毛刺并對連桿進行噴丸處理為連桿的組裝做好準備加工階段的劃分

32、連桿機械加工工藝過程連桿的機械加工工藝過程大致可以分為加工基準面粗鉆銑大小頭平面及大小頭孔調(diào)質(zhì)處理半精鉆銑大小頭平面及大小頭孔分離連桿和連桿蓋精銑基準面并進行磨削鉆鉸锪各種孔精鉆銑大小頭平面及小頭孔和大頭軸瓦研磨重要孔的支撐面鉗工倒角去毛刺探傷后鉗工清洗組裝連桿的大小頭平面及大小頭孔的技術(shù)要求都很嚴格所以對于這些端面安排了粗銑半精銑精車銑對于180C柴油機連桿進行粗加工時以大小頭兩端面作為精基準所以先粗加工大小頭端面然后再加工其他各主要表面各種孔的加工集中在連桿與連桿蓋連接處所以將各種孔加工完之后再精銑大小頭端面以保證重要加工表面不被破壞或劃傷連桿蓋機械加工工藝過程連桿蓋的機械加工工藝過程大致

33、可以分為半精銑對接面劃孔線車孔精銑對接面鉆鉸各孔磨螺釘面修正圓角鉗工組裝劃瓦槽銑瓦槽鉗工組裝對于連桿蓋進行粗加工時以連桿蓋一側(cè)的一端面作為粗基準然后以對接端面作為精基準加工其他的重要表面二工序安排 在連桿加工中有兩個主要因素影響加工精度1連桿本身的剛度比較低在外力切削力夾緊力的作用下容易變形2連桿是模鍛件孔的加工余量大切削時將產(chǎn)生較大的殘余內(nèi)應力并引起內(nèi)應力重新分布因此在安排工藝進程時就要把各主要表面的粗精加工工序分開即把粗加工安排在前半精加工安排在中間精加工安排在后面這是由于粗加工工序的切削余量大因此切削力夾緊力必然大加工后容易產(chǎn)生變形粗精加工分開后粗加工產(chǎn)生的變形可以在半精加工中修正半精加

34、工中產(chǎn)生的變形可以在精加工中修正這樣逐步減少加工余量切削力及內(nèi)應力的作用逐步修正加工后的變形就能最后達到零件的技術(shù)條件各主要表面的工序安排如下1兩端面粗銑精銑粗磨精磨2小頭孔鉆孔擴孔鉸孔精鏜壓入襯套后再精鏜3大頭孔擴孔粗鏜半精鏜精鏜金剛鏜珩磨一些次要表面的加工則視需要和可能安排在工藝過程的中間或后面制定工藝路線即工序設計其主要內(nèi)容包括機床與工藝裝備的選擇加工余量的確定工序尺寸的確定切削用量的確定時間定額的確定等在此先確定工藝路線再在后面詳細論述機床與工藝裝備的選擇加工余量的確定工序尺寸的確定切削用量的確定時間定額的確定等內(nèi)容制定柴油機加工工藝路線的出發(fā)點應當是使其能夠合理保證氣缸蓋的幾何形狀尺

35、寸精度及位置精度等技術(shù)要求在小批量生產(chǎn)的生產(chǎn)綱領下可以考慮廣泛采用技術(shù)水平較高的數(shù)控機床及加工中心并盡量使工序集中來提高生產(chǎn)率除此之外還應當綜合考慮零件特點和技術(shù)要求工藝設備與裝備的具體使用條件及經(jīng)濟因素等可初步確定其加工工藝路線為制定180C柴油機連桿工藝路線的出發(fā)點應當使連桿的幾何形狀尺寸精度及位置精度等技術(shù)要求得到合理保證在中批生產(chǎn)的生產(chǎn)條件下可以考慮采用通用夾具和部分專用夾具等并盡量使工序集中來提高生產(chǎn)率除此之外還應當考慮經(jīng)濟因素以降低生產(chǎn)成本因此經(jīng)過綜合考慮最終確定180C柴油機連桿加工工藝過程如下表2-1連桿蓋的加工工藝過程如下表2-2表2-1 180C柴油機連桿加工工藝過程序號工

36、序名稱定位基準1銑一步大平面及小平面大小頭平面2銑二步大平面大小頭平面3銑二步小頭平面大小頭平面4鉆小頭孔66大小頭平面5銑小頭孔至695上偏差01大小頭平面6銑工藝面94±01大小頭孔7銑另一側(cè)面188±01基面和一側(cè)面8粗鏜大頭孔134基面和一側(cè)面以及小頭孔9銑落刀槽14兩側(cè)基面和一側(cè)面10銑工字型副板11精銑外形基面和一側(cè)面12精銑蓋頂面及螺釘面13鋸開14半精銑對接面15鉆擴鉸各孔攻絲16精銑一步大平面基面和一側(cè)面17精銑另一大平面及小平面基面和一側(cè)面18精銑另一小頭平面基面和一側(cè)面19半精鏜大小孔基面和一側(cè)面以及大小頭孔20銑兩面肋基面和一側(cè)面21銑R25R58基

37、面和一側(cè)面22銑R75基面和一側(cè)面23車1795下偏差-02車18524車大端156165及14825磨兩平面基面和一側(cè)面26精鏜大小頭孔基面和一側(cè)面以及大小頭孔27銑瓦槽基面和一側(cè)面以及小頭孔28鉆2-6油孔29銑7°斜30銑小孔倒角31配重鋼質(zhì)鍛模件的機械加工余量按JB3835-85確定根據(jù)估算的鍛件質(zhì)量加工精度及鍛件形狀復雜系數(shù)由機械制造工藝簡明手冊表22-25可查得除孔以外各內(nèi)外表面的加工余量孔的加工余量由機械制造工藝簡明手冊表22-24查得表中余量值為單面余量1鍛件質(zhì)量 根據(jù)零件成品質(zhì)量估算鍛件質(zhì)量為1352kg2加工精度 零件表面均為精加工和磨削加工精度 3機械加工余量

38、用查表法確定機械加工余量根據(jù)機械加工工藝手冊第一卷 表3225 表3226 表3227平面加工的工序余量mm 平面加工的工序余量mm單面加工方法單面余量經(jīng)濟精度工序尺寸表面粗糙度毛坯72125粗銑15IT12 69 125精銑06IT10 678 32粗磨03IT8 672 16 精磨01IT7 67 08 則連桿兩端面總的加工余量為A總 A粗銑A精銑A粗磨A精磨2 150603012 mm2連桿鑄造出來的總的厚度為H 67 72mm一確定毛坯尺寸公差連桿的鍛件質(zhì)量1352kg形狀復雜系數(shù)S242CrMoA中合金元素含量大于30按機械制造工藝設計簡明手冊表22-11鍛件的材質(zhì)系數(shù)為M2采取平直

39、分模線鍛件為精密精度等級則毛坯的公差可從機械制造工藝設計簡明手冊表22-1422-17查得連桿毛坯的尺寸公差如表2-2毛坯的同軸度誤差允許值為12mm殘留飛邊為12mm 毛坯圖表2-連桿鍛件尺寸公差mm零件尺寸單面加工余量鍛件尺寸偏差77 55 66137 15 13463 1 6570 1 721795 425 188 com分重要工序介紹 一連桿兩端面的加工采用粗銑精銑粗磨精磨四道工序并將精磨工序安排在精加工大小頭孔之前以便改善基面的平面度提高孔的加工精度粗磨在轉(zhuǎn)盤磨床上使用砂瓦拼成的砂輪端面磨削這種方法的生產(chǎn)率較高精磨在M7130型平面磨床上用砂輪的周邊磨削這種辦法的生產(chǎn)率低一些但精度較

40、高連桿大小頭孔的加工連桿大小頭孔的加工是連桿機械加工的重要工序它的加工精度對連桿質(zhì)量有較大的影響小頭孔是定位基面在用作定位基面之前它經(jīng)過了鉆擴鉸三道工序鉆時以小頭孔外形定位這樣可以保證加工后的孔與外圓的同軸度誤差較小小頭孔在鉆擴鉸后在金剛鏜床上與大頭孔同時精鏜達到IT6級公差等級然后壓入襯套再以襯套內(nèi)孔定位精鏜大頭孔由于襯套的內(nèi)孔與外圓存在同軸度誤差這種定位方法有可能使精鏜后的襯套孔與大頭孔的中心距超差大頭孔經(jīng)過擴粗鏜半精鏜精鏜金剛鏜和珩磨達到IT6級公差等級表面粗糙度Ra 為04m大頭孔的加工方法是在銑開工序后將連桿與連桿體組合在一起然后進行精鏜大頭孔的工序這樣在銑開以后可能產(chǎn)生的變形可以在

41、最后精鏜工序中得到修正以保證孔的形狀精度連桿螺栓孔的加工連桿的螺栓孔經(jīng)過鉆擴鉸工序加工時以大頭端面小頭孔及大頭一側(cè)面定位為了使兩螺栓孔在兩個互相垂直方向平行度保持在公差范圍內(nèi)在擴和鉸兩個工步中用上下雙導向套導向從而達到所需要的技術(shù)要求粗銑螺栓孔端面采用工件翻身的方法這樣銑夾具沒有活動部分能保證承受較大的銑削力精銑時為了保證螺栓孔的兩個端面與連桿大頭端面垂直使用兩工位夾具連桿在夾具的工位上銑完一個螺栓孔的兩端面后夾具上的定位板帶著工件旋轉(zhuǎn)1800 銑另一個螺栓孔的兩端面這樣螺栓孔兩端面與大頭孔端面的垂直度就由夾具保證連桿體與連桿蓋的銑開工序剖分面亦稱結(jié)合面的尺寸精度和位置精度由夾具本身的制造精度

42、及對刀精度來保證為了保證銑開后的剖分面的平面度不超過規(guī)定的公差003mm 并且剖分面與大頭孔端面保證一定的垂直度除夾具本身要保證精度外鋸片的安裝精度的影響也很大如果鋸片的端面圓跳動不超過002 mm則銑開的剖分面能達到圖紙的要求否則可能超差但剖分面本身的平面度粗糙度對連桿蓋連桿體裝配后的結(jié)合強度有較大的影響因此在剖分面銑開以后再經(jīng)過磨削加工大頭側(cè)面的加工以基面及小頭孔定位它用一個圓銷小頭孔裝夾工件銑兩側(cè)面至尺寸保證對稱此對稱平面為工藝用基準面確定工序尺寸的一般方法是由加工表面的最后工序往前推算最后工序的工序尺寸按零件圖樣的要求標注當無基準轉(zhuǎn)換時同一表面多次加工的工序尺寸與工序或工步的加工余量有

43、關(guān)當基準不重合時工序尺寸應用工序尺寸鏈解算確定各主要面的工序尺寸圓柱表面多次加工的工序尺寸只與加工余量有關(guān)前面根據(jù)有關(guān)資料已經(jīng)查出本零件各圓柱面的總加工余量毛坯余量應將總加工余量分為各工序加工余量然后由后往前計算工序尺寸中間工序尺寸的公差按加工方法的經(jīng)濟加工精度確定根據(jù)機械制造技術(shù)基礎課程設計指導教程 表229 表2341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(jīng)濟精度工序尺寸最小極限尺寸表面粗糙度精鏜041375137516半精鏜113713716二次粗鏜213613663一次粗鏜2134134125擴孔51321322小頭孔各工序尺寸及其公差根據(jù)機械制造

44、技術(shù)基礎課程設計指導教程 表229表230工序名稱工序基本余量工序經(jīng)濟精度工序尺寸最小極限尺寸表面粗糙度精鏜027749774916半精鏜027729772964二次粗鏜9771771125一次粗鏜鍛至6868681251銑連桿大小頭平面選用X52K機床根據(jù)機械制造工藝設計手冊表2481選取數(shù)據(jù)銑刀直徑D 100 mm 切削速度Vf 247 ms切削寬度 ae 80 mm 銑刀齒數(shù)Z 6 切削深度ap 3 mm則主軸轉(zhuǎn)速n 1000vD 475 rmin根據(jù)表3131 按機床選取n 500 min則實際切削速度V Dn1000×60 267 ms 銑削工時為按表2510 L 3 mm

45、 L1 15 50 mm L2 3 mm基本時間tj Lfm z 32003 500×018×6 038 min按表2546 輔助時間ta 04×045 018 min粗磨大小頭平面選用M7350磨床 根據(jù)機械制造工藝設計手冊表24170選取數(shù)據(jù)砂輪直徑D 40 mm 磨削速度V 033 ms切削深度ap 03 mm fr0 0033 mmr Z 8則主軸轉(zhuǎn)速n 1000vD 1588 rmin根據(jù)表3148 按機床選取n 100 rmin則實際磨削速度V Dn1000×60 020 ms 磨削工時為按表2511基本時間tj zbknfr0z 03

46、15;1 100×0033×8 001 min按表3140 輔助時間ta 021 min銑大頭兩側(cè)面 選用銑床X62W根據(jù)機械制造工藝設計手冊表2477 88 選取數(shù)據(jù)銑刀直徑D 50 mm 切削速度V 064 ms銑刀齒數(shù)Z 3 切削深度ap 4 mm af 010 mmr則主軸轉(zhuǎn)速n 1000vD 611 rmin根據(jù)表3174 按機床選取n 750 rmin則實際切削速度V Dn1000×60 078 ms 銑削工時為按表2510 L 40 mm L1 15 85 mm L2 25 mm基本時間tj Lfmz 408525 750×010×

47、;3 023 min按表2546 輔助時間ta 04×045 018 min粗鏜大頭孔選用鏜床T68根據(jù)機械制造工藝設計手冊表2466選取數(shù)據(jù)銑刀直徑D 135m 切削速度V 016 ms進給量f 030 mmr 切削深度ap 30 mm 則主軸轉(zhuǎn)速n 000vD 47 rmin根據(jù)表3141 按機床選取n 800 rmin則實際切削速度V Dn1000×60 272 ms 鏜削工時為 按表253L 38 mm L1 35 mm L2 5 mm 基本時間tj Lifn 38355 030×800 019 min按表2567 輔助時間ta 050 min銑開連桿體和

48、蓋 選用銑床X62W根據(jù)機械制造工藝設計手冊表2479 90 選取數(shù)據(jù)銑刀直徑D 63 mm 切削速度V 034 ms切削寬度ae 3 mm 銑刀齒數(shù)Z 24 切削深度ap 2 mm af 0015 mmr d 40 mm 則主軸轉(zhuǎn)速n 1000vD 103 rmin根據(jù)表3174 按機床選取n 750 rmin則實際切削速度V Dn1000×60 247 ms 銑削工時為 按表2510 L 17 mm L1 - 2 6 mm L2 2 mm基本時間tj LiFM 1762 148 017 min按表2546 輔助時間ta 04×045 018 min加工連桿體1 粗銑連桿

49、體結(jié)合面 選用銑床X62W根據(jù)機械制造工藝設計手冊表247484選取數(shù)據(jù)銑刀直徑D 75 mm 切削速度V 035 ms 切削寬度ae 05 mm 銑刀齒數(shù)Z 8 切削深度ap 2 mm af 012 mmr則主軸轉(zhuǎn)速n 1000vD 89 rmin根據(jù)表3174 按機床選取n 750 rmin則實際切削速度V Dn1000×60 294 ms 銑削工時為 按表2510 L 38 mm L1 15 75 mm L2 25 mm基本時間tj Lfnz 387525 296×60×8 003 min按表2546 輔助時間ta 04×045 018 min精銑

50、連桿體結(jié)合面 選用銑床X62W根據(jù)機械制造工藝設計手冊表2484選取數(shù)據(jù)銑刀直徑D 75 mm 切削速度V 042 ms銑刀齒數(shù)Z 8 切削深度ap 2 mmaf 07 mmr 切削寬度ae 05 mm則主軸轉(zhuǎn)速n 1000vD 107 rmin根據(jù)表3174 按機床選取n 750 rmin則實際切削速度V Dn1000×60 294 ms 銑削工時為按表2510 L 38 mm L1 15 75 mm L2 25 mm基本時間tj Lfmz 387525 296×60×8 003 min按表2546 輔助時間ta 04×045 018 min3 銑軸瓦鎖口槽 選用銑床X62W根據(jù)機械制造工藝設計手冊表2490選取數(shù)據(jù)銑刀直徑D 133mm 切削速度V