連桿加工工藝及夾具設(shè)計(jì)

經(jīng)典word整理文檔，僅參考，轉(zhuǎn)Word此處可刪除頁(yè)眉頁(yè)腳。本資料屬于網(wǎng)絡(luò)整理，如有侵權(quán)，請(qǐng)聯(lián)系刪除，謝謝！連桿加工工藝及夾具設(shè)計(jì)連桿是柴油機(jī)的要緊傳動(dòng)件之一，本文要緊論述了連桿的加工工藝及其夾具設(shè)計(jì)。連桿的尺寸精度、形狀精度以及位置精度的要求都專門高，而連桿的剛性比較差，容易產(chǎn)生變形，因此在安排工藝過程時(shí)，就需要把各要緊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(yīng)力的作用，并修正加工后的變形，就能最后達(dá)到零件的技術(shù)要求。關(guān)鍵詞:連桿變形加工工藝夾具設(shè)計(jì)店AbstractsTheconnectingrodisoneofthemaindrivingmediumofdieselengine,thistextexpoundsmainlythemachiningtechnologyandthedesignofclampingdeviceoftheconnectingrod.Theprecisionofsize,theprecisionofprofileandtheprecisionofposition,oftheconnectingrodisdemandedhighly,andtherigidityoftheconnectingrodisnotenough,easytodeform,soarrangingthecraftcourse,needtoseparatetheeachmainandsuperficialthickfinishmachiningprocess.Reducethefunctionofprocessingthesurplus,cuttingforceandinternalstressprogressively,revisethedeformationafterprocessing,canreachthespecificationrequirementforthepartfinally.Keyword:ConnectingrodDeforminationProcessingtechnologyDesignofclampingdevice1.1工藝和夾具設(shè)計(jì)的特點(diǎn)及意義1.2國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀與進(jìn)展方向1.3課題研究1.1機(jī)床專用夾具的分類與組成1.1.1機(jī)床夾具的分類機(jī)床夾具是一種能夠使工件按一定的技術(shù)要求準(zhǔn)確定位和夾緊的裝置，它的種類繁多，為了設(shè)計(jì)、制造和治理的方便，能夠從不同的角度對(duì)機(jī)床的夾具進(jìn)行分類。組合夾具和隨行夾具等五大類：（1）通用夾具通用夾具是指結(jié)構(gòu)、尺寸已規(guī)格化，且具有一定通用性的夾具，如三爪自定心卡盤、四爪單動(dòng)卡盤、臺(tái)虎鉗、萬(wàn)能分度頭、中心架、電磁吸盤等。其特點(diǎn)是適用性強(qiáng)、不需調(diào)整或稍加調(diào)整即可裝夾一定形狀范疇內(nèi)的各種工件。這類夾具已商品化，且成為機(jī)床附件。采納這類夾具可縮短生產(chǎn)預(yù)備周期，減少夾具品種，從而降低生產(chǎn)成本。其缺點(diǎn)是夾具的加工精度不高，生產(chǎn)率也較低，且較難裝夾形狀復(fù)雜的工件，故適用于單件小批量生產(chǎn)中。（2）專用夾具專用夾具是針對(duì)某一工件的某一工序的加工要求而專門設(shè)計(jì)和制造的夾具。其特點(diǎn)是針對(duì)性極強(qiáng)，沒有通用性。在產(chǎn)品相對(duì)穩(wěn)固、批量較大的生產(chǎn)中，常用各種專用夾具，可獲得較高的生產(chǎn)率和加工精度。專用夾具的設(shè)計(jì)制造周期較長(zhǎng)，隨著現(xiàn)代多品種及中、小批生產(chǎn)的進(jìn)展，專用夾具在適應(yīng)性和經(jīng)濟(jì)性等方面已產(chǎn)生許多問題。（3）可調(diào)夾具可調(diào)夾具是針對(duì)通用夾具和專用夾具的缺陷而進(jìn)展起來的一類新型夾具。對(duì)不同類型和尺寸的工件，只需調(diào)整或更換原先夾具上的個(gè)別定位元件和夾緊元件便可使用。它一樣又分為通用可調(diào)夾具和成組夾具兩種。通用可調(diào)夾具的通用范疇大，適用性廣，加工對(duì)象不太固定。成組夾具是專門為成組工藝中某組零件設(shè)計(jì)的，調(diào)整范疇僅限于本組內(nèi)的工件?？烧{(diào)夾具在多品種、小批量生產(chǎn)中得到廣泛應(yīng)用。（4）組合夾具組合夾具是一種模塊化的夾具，并已商品化。標(biāo)準(zhǔn)的模塊元件具有較高精度和耐磨性，可組裝成各種夾具，夾具用畢即可拆卸，留待組裝新的夾具。由于使用組合夾具可縮短生產(chǎn)預(yù)備周期，元件能重復(fù)多次使用，并具有可減少專用夾具數(shù)量等優(yōu)點(diǎn)；因此組合夾具在單件、中小批多品種生產(chǎn)和數(shù)控加工中，是一種較經(jīng)濟(jì)的夾具。（5）隨行夾具隨行夾具在使用中夾具隨著工件一起運(yùn)動(dòng)，并將工件沿著自動(dòng)線從一個(gè)工位移至下一個(gè)工位進(jìn)行加工。機(jī)床夾具亦可按使用機(jī)床分類、或按夾緊動(dòng)力源分類等。1.1.2機(jī)床夾具的組成機(jī)床夾具盡管種類繁多，形狀千差萬(wàn)別，其作用要緊是保證加工精度，提高生產(chǎn)率，擴(kuò)大機(jī)床工藝范疇，減輕工人勞動(dòng)強(qiáng)度。但它們的工作原理差不多相同。假如將各種夾具中作用相同的元件或機(jī)構(gòu)加以概括，夾具一樣是由以下幾部分組成,如圖1.2所示：(1)定位裝置要緊包括定位元件及其組合，用于確定工件在夾具中的位置，即通過它使工件加工時(shí)相關(guān)于刀具及切削運(yùn)動(dòng)處于正確的位置，如定位銷、V形塊等。(2)夾緊裝置用于保持工件在夾具中的確定位置，使工件在定位時(shí)所占據(jù)的位置在加工過程中不因受重力、慣性力以及切削力等外力作用下而產(chǎn)生位移，如壓塊、壓板、螺釘、螺母等。(3)導(dǎo)向或?qū)Φ堆b置用于引導(dǎo)刀具進(jìn)行加工或確定刀具與夾具之間的正確位置，如對(duì)刀塊、塞尺、鉆模、鏜套等。(4)其它裝置(5)夾具體用于連接夾具各元件及裝置，使其成為一個(gè)整體夾具骨架，并與機(jī)床有關(guān)部位進(jìn)行連接，使其成為一個(gè)整體的基礎(chǔ)件，以確定夾具相關(guān)于機(jī)床的位置。1.2機(jī)床專用夾具設(shè)計(jì)的進(jìn)展方向CAD技術(shù)的普及應(yīng)用越來越廣和越來越深入，夾具設(shè)計(jì)差不多從傳統(tǒng)的手工設(shè)計(jì)進(jìn)展到利用二維、三維CAD更高的要求，在數(shù)控技術(shù)向高速、高效、高精度、模塊化、智能化、柔性化和集成化方向進(jìn)展的帶動(dòng)下，現(xiàn)代機(jī)床夾具設(shè)計(jì)技術(shù)正朝著高效化、周密化、模塊化、智能化、柔性化、集成化、標(biāo)準(zhǔn)化等7個(gè)方向進(jìn)展。（1）高效化高效化夾具要緊用來減少加工工件的差不多時(shí)刻和輔助時(shí)刻，以提高勞動(dòng)生產(chǎn)率，減輕工人的勞動(dòng)強(qiáng)度。如瑞典3R夾具僅用1床夾具的安裝與校正、美國(guó)（杰金斯）公司的球鎖裝夾系統(tǒng)，1分鐘內(nèi)就能將夾具定位和鎖緊在機(jī)床工作臺(tái)上。（2）周密化隨著機(jī)械產(chǎn)品精度的日益提高，勢(shì)必相應(yīng)提高了對(duì)夾具的精度要求。周密化夾具的結(jié)構(gòu)類型專門多，例如用于周密分度的多齒盤，其分度精度可達(dá)5μm。（3）模塊化夾具元件模塊化是實(shí)現(xiàn)組合化的基礎(chǔ)。利用模塊化設(shè)計(jì)的系列化、標(biāo)準(zhǔn)化夾具元件，快速組裝成各種夾具，已成為夾具技術(shù)開發(fā)的基點(diǎn)。（4）智能化智能化夾具最初要緊應(yīng)用的是專家系統(tǒng)，利用人工智能技術(shù)將各種技術(shù)綜合應(yīng)用，有助于提高機(jī)床夾具的設(shè)計(jì)效率。（5）柔性化機(jī)床夾具的柔性化是指機(jī)床夾具通過調(diào)整、組合等方式，以適應(yīng)工藝可變因素的能力。工藝的可變因素要緊有：工序特點(diǎn)、生產(chǎn)批量、工件的形狀和尺寸等。具有柔性化特點(diǎn)的新型夾具當(dāng)前夾具進(jìn)展的重要方向。（6）集成化機(jī)床夾具設(shè)計(jì)是生產(chǎn)預(yù)備的重要部分。確定該工序所使用的夾具，給出夾CAPP夾具設(shè)計(jì)進(jìn)展的必定方向，是企業(yè)信息集成的必定要求。（7）標(biāo)準(zhǔn)化標(biāo)準(zhǔn)化是提高機(jī)床夾具設(shè)計(jì)系統(tǒng)適應(yīng)性和促進(jìn)集成的基礎(chǔ)。目前我國(guó)已有夾具零件及部件的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)：GB/T2148～T2259－91以及各類通用夾具、組合夾具標(biāo)準(zhǔn)等。機(jī)床夾具的標(biāo)準(zhǔn)化，有利于夾具的商品化生產(chǎn)，有利于縮短生產(chǎn)預(yù)備周期，降低生產(chǎn)總成本。1.3研究的意義夾具的設(shè)計(jì)制造在整個(gè)制造生產(chǎn)預(yù)備工作中占有專門重要的地位，它的設(shè)計(jì)與制造質(zhì)量對(duì)保證產(chǎn)品質(zhì)量有決定性的阻礙，其設(shè)計(jì)與制造的周期在整個(gè)生產(chǎn)預(yù)備中最長(zhǎng)，實(shí)際決定著整個(gè)生產(chǎn)預(yù)備周期。通過調(diào)研得知，一樣企業(yè)仍適應(yīng)于大量采納傳統(tǒng)的專用夾具，在具有中等生產(chǎn)能力的工廠里，約擁有數(shù)千甚至近萬(wàn)套專用夾具，傳統(tǒng)專用夾具設(shè)計(jì)依靠設(shè)計(jì)人員的設(shè)計(jì)體會(huì)，會(huì)導(dǎo)致產(chǎn)生以下要緊問題。(1)生產(chǎn)預(yù)備周期長(zhǎng)、設(shè)計(jì)效率低、生產(chǎn)成本高;(2)專門少采納標(biāo)準(zhǔn)件，難以實(shí)現(xiàn)對(duì)高精度、相似性特點(diǎn)工件設(shè)計(jì)。模塊化技術(shù)應(yīng)用到系統(tǒng)當(dāng)中，從機(jī)床專用夾具可重構(gòu)性的角度動(dòng)身，建立參數(shù)基于UG新，創(chuàng)建夾具三維設(shè)計(jì)的新環(huán)境，能夠大大縮短設(shè)計(jì)與制造周期，減少重復(fù)勞二次開發(fā)三維參數(shù)化技術(shù)應(yīng)用于夾具設(shè)計(jì)，對(duì)夾具的標(biāo)準(zhǔn)化、系列化將會(huì)起到積極的推動(dòng)作用，有利于夾具設(shè)計(jì)的科學(xué)性和系統(tǒng)性治理，有利于企業(yè)取得良好的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。1.3研究的內(nèi)容（課題的研究?jī)?nèi)容）對(duì)夾具的差不多要求確實(shí)是將工件定位并牢固的夾持在一定位置，并在機(jī)床工作臺(tái)上有一定的方位，其次，還要滿足其他要求，如保證夾具的生產(chǎn)率(容對(duì)貴重工件采納防誤功能的元件)，有效降低成本(考慮夾具材料和制造過程，優(yōu)先選用標(biāo)準(zhǔn)件)。因此，夾具設(shè)計(jì)是一個(gè)復(fù)雜的過程，在傳統(tǒng)夾具設(shè)計(jì)中，這些差不多原理應(yīng)用于具體夾具設(shè)計(jì)中要緊取決于設(shè)計(jì)者的體會(huì)。從夾具設(shè)計(jì)人員的體會(huì)中收集表達(dá)這些知識(shí)是夾具設(shè)計(jì)的關(guān)鍵。夾具一樣由定位裝置、夾緊裝置、對(duì)刀引導(dǎo)裝置、其他元件及裝置和夾具體等差不多裝置組成：其中定位裝置要緊包括定位元件及其組合，其作用是確定工件在夾具中的位置，即通過它使工件加工時(shí)相關(guān)于刀具及切削成形運(yùn)動(dòng)處于正確的位置，如支承釘、支承板、V形架、定位銷等；夾緊裝置的作用是將工件壓緊夾牢，保證工件在定位時(shí)所占據(jù)的位置在加工過程中不因受重力、慣性力以及切削力等外力作用而產(chǎn)生位移，同時(shí)防止或減少振動(dòng)。它通常是一種夾具相關(guān)于刀具的位置，或引導(dǎo)刀具進(jìn)行加工，如對(duì)刀塊、鉆套、撞套等；其如分度裝置、工件頂出裝置、上下料裝置等；夾具體用于連接夾具各元件及裝置，使其成為一個(gè)整體的基礎(chǔ)件，并與機(jī)床有關(guān)部位連接，以確定夾具相關(guān)于機(jī)床的位置。依照夾具的差不多組成，能夠看出夾具設(shè)計(jì)的要緊內(nèi)容包括：(1)在收集整理有關(guān)產(chǎn)品設(shè)計(jì)參考資料和技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的基礎(chǔ)上，分析產(chǎn)品零件的加工特點(diǎn)和加工車間的機(jī)床裝備的情形并提取零件的特點(diǎn)信息，確定零件的加工方案；(2)切削力運(yùn)算，依照零件的加工方案運(yùn)算相關(guān)的切削力；(3)定位裝置設(shè)計(jì)，其中包括定位方案的確定，定位元件的選擇以及定位誤差的運(yùn)算等。定位方案和定位元件的選擇包括定位元件的結(jié)構(gòu)、形狀、尺寸及布置形式等，要緊決定于工件的加工要求、工件定位基準(zhǔn)和外力的作用狀況等因素；(4)夾緊裝置設(shè)計(jì)，其中包括夾緊方案的確定，夾緊元件的選擇以及夾緊力運(yùn)算等；(5)對(duì)刀、引導(dǎo)裝置以及夾具體的設(shè)計(jì)，其它特定要求涉及的相關(guān)元件與裝置的確定，例如分度裝置、定向鍵等；(6)完成夾具總體布局和裝配圖的設(shè)計(jì)繪制，并制定夾具的制造工藝。2.1任務(wù)分析械制造系統(tǒng)中的一個(gè)重要組成部分。隨著世界經(jīng)濟(jì)形式的不斷變化，制造技術(shù)的不斷進(jìn)展以及企業(yè)競(jìng)爭(zhēng)的全球化，為了贏得產(chǎn)品的上市時(shí)刻，現(xiàn)代生產(chǎn)要求企業(yè)所制造的產(chǎn)品更新?lián)Q代速度越來越快，傳統(tǒng)的大批量生產(chǎn)模式逐步被中、小批量生產(chǎn)模式所取代。依照國(guó)際生產(chǎn)研究協(xié)會(huì)的統(tǒng)計(jì)說明，目前中、小批多品種生產(chǎn)的工件品種已占工件種類總數(shù)的85%左右。另一方面，依照有關(guān)資料統(tǒng)計(jì)，我國(guó)現(xiàn)有工業(yè)水平，生產(chǎn)預(yù)備周期一樣要占整個(gè)產(chǎn)品研制周期的50%～70%，而工藝裝備的設(shè)計(jì)制造周期又占生產(chǎn)預(yù)備周期的50%～70%，其中工藝裝備的預(yù)備時(shí)期中有70%～80%的時(shí)刻用于夾具的設(shè)計(jì)和制造。因此夾具設(shè)計(jì)與制造關(guān)于產(chǎn)品的開發(fā)周期、產(chǎn)品上市的時(shí)刻有重大的阻礙。因此，傳統(tǒng)的夾具設(shè)計(jì)方法已不能滿足現(xiàn)有機(jī)械制造行業(yè)的進(jìn)展需要。為了適應(yīng)多品種、中、小批量生產(chǎn)模式對(duì)夾具快速設(shè)計(jì)的需求，隨著數(shù)控機(jī)床不斷的廣泛使用，越來越多的機(jī)械制造企業(yè)采納機(jī)床專用夾具。機(jī)床專用夾具是為加工某一零件的某一工序而專門設(shè)計(jì)，加工之前，依照工件加工要求、所采設(shè)計(jì)制造裝配得到滿足要求的夾具。機(jī)床專用夾具具有結(jié)構(gòu)緊湊、剛性好、操作迅速、方便、應(yīng)用面廣、量大等優(yōu)點(diǎn)，由于機(jī)床專用夾具滿足批量的生產(chǎn)要求，它將成為制造企業(yè)提高生產(chǎn)率和贏得市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)的要緊手段。傳統(tǒng)的機(jī)床專用夾具設(shè)計(jì)是一種基于體會(huì)的夾具設(shè)計(jì)方法，需要體會(huì)豐富的夾具設(shè)計(jì)人員來完成，設(shè)計(jì)周期長(zhǎng)，勞動(dòng)量大，修改不便。效率低，因?yàn)閭鹘y(tǒng)設(shè)計(jì)方法通常沒有利用CAD技術(shù)，給設(shè)計(jì)和修改帶來了專門大不便，越來越不能適應(yīng)現(xiàn)代制造的要求。然而，在制造業(yè)中依照統(tǒng)計(jì)，超過70%的夾具設(shè)計(jì)都來源于對(duì)現(xiàn)有的相似夾具修改而成。機(jī)床專用夾具的設(shè)計(jì)也不例外。而一些大型的三維參數(shù)化CAD軟件如等均未提供專用的夾具設(shè)計(jì)模塊。為此，專門有必要利用CAD軟件二次開發(fā)出能快速、準(zhǔn)確繪制、裝配和治理的參數(shù)化機(jī)床專用夾具設(shè)計(jì)軟件，以提高夾具的設(shè)計(jì)效率和規(guī)范性，實(shí)現(xiàn)夾具設(shè)計(jì)體會(huì)重用，滿足快速響應(yīng)市場(chǎng)需求的目標(biāo)，該項(xiàng)研究有利于企業(yè)獲得良好的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。2.2連桿的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)連桿是汽車發(fā)動(dòng)機(jī)中的要緊傳動(dòng)部件之一，它在柴油機(jī)中，把作用于活塞連桿在工作中承擔(dān)著急劇變化的動(dòng)載荷。連桿由連桿體及連桿蓋兩部分組成。連桿體及連桿蓋上的大頭孔用螺栓和螺母與曲軸裝在一起。為了減少磨損和便于修理，連桿的大頭孔內(nèi)裝有薄壁金屬軸瓦。軸瓦有鋼質(zhì)的底，底的內(nèi)表面澆有一層耐磨巴氏合金軸瓦金屬。在連桿體大頭和連桿蓋之間有一組墊片，能夠以減少小頭孔與活塞銷的磨損，同時(shí)便于在磨損后進(jìn)行修理和更換。在發(fā)動(dòng)機(jī)工作過程中，連桿受膨脹氣體交變壓力的作用和慣性力的作用，連桿除應(yīng)具有足夠的強(qiáng)度和剛度外，還應(yīng)盡量減小連桿自身的質(zhì)量，以減小慣性力的作用。連桿桿身一樣都采納從大頭到小頭逐步變小的工字型截面形狀。為了保證發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)均衡，同一發(fā)動(dòng)機(jī)中各連桿的質(zhì)量不能相差太大，因此，在連桿部件的大、小頭兩端設(shè)置了去不平穩(wěn)質(zhì)量的凸塊，以便在稱量后切除不平穩(wěn)質(zhì)量。連桿大、小頭兩端對(duì)稱分布在連桿中截面的兩側(cè)。考慮到裝夾、安放、搬運(yùn)等要求，連桿大、小頭的厚度相等(差不多尺寸相同)。在連桿小頭的頂端設(shè)有油孔(或油槽)，發(fā)動(dòng)機(jī)工作時(shí)，依靠曲軸的高速轉(zhuǎn)動(dòng)，把氣缸體下部的潤(rùn)滑油飛濺到小頭頂端的油孔內(nèi)，以潤(rùn)滑連桿小頭襯套與活塞銷之間的擺動(dòng)運(yùn)動(dòng)副。連桿的作用是把活塞和曲軸聯(lián)接起來，使活塞的往復(fù)直線運(yùn)動(dòng)變?yōu)榍幕剞D(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，以輸出動(dòng)力。因此，連桿的加工精度將直截了當(dāng)阻礙柴油機(jī)的性能，而工藝的選擇又是直截了當(dāng)阻礙精度的要緊因素。反映連桿精度的參數(shù)要緊有512）34）連桿大、5）連桿大頭螺栓孔與接合面的垂直度。2.3連桿的要緊技術(shù)要求連桿上需進(jìn)行機(jī)械加工的要緊表面為：大、小頭孔及其兩端面，連桿體與1-1圖1.1連桿總成圖2.3.1大、小頭孔的尺寸精度、形狀精度為了使大頭孔與軸瓦及曲軸、小頭孔與活塞銷能緊密配合，減少?zèng)_擊的不良阻礙和便于傳熱。大頭孔公差等級(jí)為，表面粗糙度Ra應(yīng)不大于0.4μm；大頭孔的圓柱度公差為0.012mmRa應(yīng)不大于3.2μm。小頭壓襯套的底孔的圓柱度公差為0.0025mm，素線平行度公差為0.04/100mm。2.3.2大、小頭孔軸心線在兩個(gè)互相垂直方向的平行度兩孔軸心線在連桿軸線方向的平行度誤差會(huì)使活塞在汽缸中傾斜，從而造成汽缸壁磨損不平均，同時(shí)使曲軸的連桿軸頸產(chǎn)生邊緣磨損，因此兩孔軸心線在連桿軸線方向的平行度公差較??；而兩孔軸心線在垂直于連桿軸線方向的平行度誤差對(duì)不平均磨損阻礙較小，因而其公差值較大。兩孔軸心線在連桿的軸線方向的平行度在100mm長(zhǎng)度上公差為0.04mm平行度在100mm長(zhǎng)度上公差為0.06mm。2.3.3大、小頭孔中心距大小頭孔的中心距阻礙到汽缸的壓縮比，即阻礙到發(fā)動(dòng)機(jī)的效率，因此規(guī)定了比較高的要求：190±0.05mm。2.3.4連桿大頭孔兩端面對(duì)大頭孔中心線的垂直度連桿大頭孔兩端面對(duì)大頭孔中心線的垂直度，阻礙到軸瓦的安裝和磨損，甚至引起燒傷；因此對(duì)它也提出了一定的要求：規(guī)定其垂直度公差等級(jí)應(yīng)不低于IT9（大頭孔兩端面對(duì)大頭孔的軸心線的垂直度在100mm長(zhǎng)度上公差為0.08mm2.3.5大、小頭孔兩端面的技術(shù)要求大頭兩端面的尺寸公差等級(jí)為Ra不大于0.8μm,小頭兩端面的尺寸公差等級(jí)為IT12，表面粗糙度Ra不大于6.3μm。這是因?yàn)檫B桿大頭兩端面與曲軸連桿軸頸兩軸肩端面間有配合要求，而連桿小頭兩端面與活塞銷孔座內(nèi)檔之間沒有配合要求。連桿大頭端面間距離尺寸的公差帶正好落在連桿小頭端面間距離尺寸的公差帶中，這給連桿的加工帶來許多方便。2.3.6螺栓孔的技術(shù)要求在前面差不多說過，連桿在工作過程中受到急劇的動(dòng)載荷的作用。這一動(dòng)載荷又傳遞到連桿體和連桿蓋的兩個(gè)螺栓及螺母上。因此除了對(duì)螺栓及螺母要規(guī)定：螺栓孔按IT8級(jí)公差等級(jí)和表面粗糙度Ra應(yīng)不大于6.3μm加工；兩螺栓孔在大頭孔剖分面的對(duì)稱度公差為0.25mm。2.3.7有關(guān)結(jié)合面的技術(shù)要求。2.4連桿的材料和毛坯連桿在工作中承擔(dān)多向交變載荷的作用，要求具有專門高的強(qiáng)度。因此，連桿材料一樣采納高強(qiáng)度碳鋼和合金鋼；如45鋼、55鋼、40Cr40CrMnB等。近年來也有采納球墨鑄鐵的，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顯現(xiàn)和應(yīng)用，使粉末冶金件的密度和強(qiáng)度大為提高。因此，采納粉末冶金的方法制造連桿是一個(gè)專門有進(jìn)展前途的制造方法。連桿毛坯制造方法的選擇，要緊依照生產(chǎn)類型、材料的工藝性（可塑性，可鍛性）及零件對(duì)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)條件及采納先進(jìn)的毛坯制造方法的可能性來確定毛坯的制造方法。依照生產(chǎn)綱領(lǐng)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(jī)械加工過程中將其切開，為保證切開后粗鏜孔余量的平均，最好將整體連桿大頭孔鍛成橢圓形。相關(guān)于分體鍛造而言，整體鍛造存在所需鍛造設(shè)備動(dòng)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(shí)少、模具少等優(yōu)點(diǎn)，故用得越來越多，成為連桿毛坯的一種要緊形式?？傊鞯姆N類和制造方法的選擇應(yīng)使零件總的生產(chǎn)成本降低，性能提高。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(jī)械強(qiáng)度等方面都可達(dá)到模鍛水平，同時(shí)設(shè)備簡(jiǎn)單，勞動(dòng)條件好，生產(chǎn)率較高，便于實(shí)現(xiàn)機(jī)械化、自動(dòng)化，適于在大批大量生產(chǎn)中應(yīng)用。輥鍛需經(jīng)多次逐步成形。圖(1-4)給出了連桿的鍛造工藝過程，將棒料在爐中加熱至～1200C，先在輥鍛機(jī)上通過四個(gè)型槽進(jìn)行輥鍛制坯見圖(1-3)，然后在鍛壓機(jī)上進(jìn)行預(yù)鍛和終鍛，再在壓床上沖連桿大頭孔并切除飛邊見圖(1-4)。鍛好后的連桿毛坯需經(jīng)調(diào)質(zhì)處理，使之得到細(xì)致平均的回火索氏體組織，以改善性能，減少毛坯內(nèi)應(yīng)力。為了提高毛坯精度，連桿的毛坯尚需進(jìn)行熱校正。連桿必須通過外觀缺陷、內(nèi)部探傷、毛坯尺寸及質(zhì)量等的全面檢查，方能進(jìn)入機(jī)械加工生產(chǎn)線。2.5連桿的機(jī)械加工工藝過程由上述技術(shù)條件的分析可知，連桿的尺寸精度、形狀精度以及位置精度的要求都專門高，然而連桿的剛性比較差，容易產(chǎn)生變形，這就給連桿的機(jī)械加工帶來了專門多困難，必須充分的重視。連桿機(jī)械加工工藝過程如下表—所示：表—1)工藝裝備以一大平面定位，磨另一大平面，保證與基面定位，鉆、擴(kuò)、鉸小頭孔以基面及大、小頭孔定位，裝夾工件銑X62W組合尺寸990.01mm機(jī)床或?qū)Ｓ闷矫鏋楣に囉没鶞?zhǔn)面）以基面定位，以小頭孔定位，擴(kuò)大頭孔為Φ60mmZ3080X62W組合以基面及大、小頭孔定位，裝夾工件，機(jī)床或?qū)Ｓ霉ぱb鋸片銑刀厚2mm6以基面和一側(cè)面定位裝夾工件，銑連桿X62組合夾體和蓋結(jié)合面，保直徑方向測(cè)量深度為具或?qū)Ｓ霉?7.5mm以基面和一側(cè)面定位裝夾工件，磨連桿體和蓋的結(jié)合面M7350X62組合夾具或?qū)Ｓ霉ぱb以基面及結(jié)合面定位裝夾工件，銑連桿體和蓋5以基面、結(jié)合面和一側(cè)面定位，裝夾工10件，锪兩螺栓座面R12保X62W。111213鉆擴(kuò)鉸鉆2—10mm螺栓孔Z3050Z3050Z3050先擴(kuò)2—12mm螺栓孔，再擴(kuò)2—13mm深19mm螺栓孔并倒角鉸2—12.2mm螺栓孔14鏜T68X62W精磨大小頭兩端面，保證大端面厚度為M7130mm以基面、一側(cè)面定位，半精鏜大頭孔，精鏜小頭孔至圖紙尺寸，中心距為1900.1mm可調(diào)雙軸鏜T2115鉆連桿體小頭油孔6.5mm,10mmZ3025雙面氣動(dòng)壓床24252627282930壓床Z3050T2115珩磨機(jī)床探傷入庫(kù)連桿的要緊加工表面為大、小頭孔和兩端面，較重要的加工表面為連桿體和蓋的結(jié)合面及連桿螺栓孔定位面，次要加工表面為軸瓦鎖口槽、油孔、大頭兩側(cè)面及體和蓋上的螺栓座面等。連桿的機(jī)械加工路線是圍繞著要緊表面的加工來安排的。連桿的加工路線按連桿的分2.6連桿的機(jī)械加工工藝過程分析2.6.1工藝過程的安排在連桿加工中有兩個(gè)要緊因素阻礙加工精度：（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(shí)將產(chǎn)生較大的殘余內(nèi)應(yīng)力，并引起內(nèi)應(yīng)力重新分布。因此，在安排工藝進(jìn)程時(shí)，就要把各要緊表面的粗、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、夾緊力必定大，加工后容易產(chǎn)生變形。粗、精加工分開后，粗加工產(chǎn)生的變形能夠在半精加工中修正；半精加工中產(chǎn)生的變形能夠在精加工中修正。如此逐步減少加工余量，切削力及內(nèi)應(yīng)力的作用，逐步修正加工后的變形，就能最后達(dá)到零件的技術(shù)條件。各要緊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(kuò)孔、鉸孔、精鏜、壓入襯套后再精鏜（3）大頭孔：擴(kuò)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。2.6.2定位基準(zhǔn)的選擇在連桿機(jī)械加工工藝過程中，大部分工序選用連桿的一個(gè)指定的端面和小頭孔作為要緊基面，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)固，用小頭孔定位可直截了當(dāng)操縱大、小頭孔的中心距。如此就使各工序中的定位基準(zhǔn)統(tǒng)一起來，減少了定位誤差。精鏜小頭襯套孔）時(shí)，也用小頭孔（及襯套孔）作為基面，這時(shí)將定位銷做成出假銷進(jìn)行加工。為了不斷改善基面的精度，基面的加工與要緊表面的加工要適當(dāng)配合：即在粗加工大、小頭孔前，粗磨端面，在精鏜大、小頭孔前，精磨端面。在小頭孔作為定位基面前的加工工序是鉆孔、擴(kuò)孔和鉸孔，這些工序關(guān)于鉸后的孔與端面的垂直度不易保證，有時(shí)會(huì)阻礙到后續(xù)工序的加工精度。在第一道工序中，工件的各個(gè)表面差不多上毛坯表面，定位和夾緊的條件都較差，而加工余量和切削力都較大，假如再遇上工件本身的剛性差，則對(duì)加工精度會(huì)有專門大阻礙。因此，第一道工序的定位和夾緊方法的選擇，關(guān)于整個(gè)工藝過程的加工精度常有深遠(yuǎn)的阻礙。連桿的加工確實(shí)是如此，在連桿加工工藝路線中，在精加工要緊表面開始前，先粗銑兩個(gè)端面，其中粗磨端面又是以毛坯端面定位。因此，粗銑確實(shí)是關(guān)鍵工序。在粗銑中工件如何定位呢？一個(gè)方法是以毛坯端面定位，在側(cè)面和端部夾緊，粗銑一個(gè)端面后，翻身以銑好的面定位，銑另一個(gè)毛坯面。然而由于毛坯面不平坦，連桿的剛性差，定位夾緊時(shí)工件可能變形，粗銑后，端面看起來平坦了，一放松，工件又復(fù)原變形，阻礙后續(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(duì)稱面定位。這種定位方法使工件在夾緊時(shí)的變形較小，同時(shí)能夠銑工件的端面，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(shí)，由因此以對(duì)稱面定位，毛坯在加工后的外形偏差也比較小。2.6.3確定合理的夾緊方法既然連桿是一個(gè)剛性比較差的工件，就應(yīng)該十分注意夾緊力的大小，作用力的方向及著力點(diǎn)的選擇，幸免因受夾緊力的作用而產(chǎn)生變形，以阻礙加工精度。在加工連桿的夾具中，能夠看出設(shè)計(jì)人員注意了夾緊力的作用方向和著力點(diǎn)的選擇。在粗銑兩端面的夾具中，夾緊力的方向與端面平行，在夾緊力的作用方向上，大頭端部與小頭端部的剛性高，變形小，既使有一些變形，亦產(chǎn)生在平行于端面的方向上，專門少或可不能阻礙端面的平面度。夾緊力通過工件直截了當(dāng)作用在定位元件上，可幸免工件產(chǎn)生彎曲或扭轉(zhuǎn)變形。在加工大小頭孔工序中，要緊夾緊力垂直作用于大頭端面上，并由定位元件承擔(dān)，以保證所加工孔的圓度。在精鏜大小頭孔時(shí)，只以大平面（基面）定位，同時(shí)只夾緊大頭這一端。小頭一端以假銷定位后，用螺釘在另一側(cè)面夾緊。小頭一端不在端面上定位夾緊，幸免可能產(chǎn)生的變形。2.6.4連桿兩端面的加工采納粗銑、精銑、粗磨、精磨四道工序，并將精磨工序安排在精加工大、M7130型平面磨床上用砂輪的周邊磨削，這種方法的生產(chǎn)率低一些，但精度較高。2.6.5連桿大、小頭孔的加工連桿大、小頭孔的加工是連桿機(jī)械加工的重要工序，它的加工精度對(duì)連桿質(zhì)量有較大的阻礙。小頭孔是定位基面，在用作定位基面之前，它通過了鉆、擴(kuò)、鉸三道工序。鉆時(shí)以小頭孔外形定位，如此能夠保證加工后的孔與外圓的同軸度誤差較小。小頭孔在鉆、擴(kuò)、鉸后，在金剛鏜床上與大頭孔同時(shí)精鏜，達(dá)到IT6級(jí)公差等級(jí)，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。IT6級(jí)公差等級(jí)。表面粗糙度Ra為0.4μm，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(jìn)行精鏜大頭孔的工序。如此，在銑開以后可能產(chǎn)生的變形，能夠在最后精鏜工序中得到修正，以保證孔的形狀精度。2.6.6連桿螺栓孔的加工連桿的螺栓孔通過鉆、擴(kuò)、鉸工序。加工時(shí)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(gè)互相垂直方向平行度保持在公差范疇內(nèi)，在擴(kuò)和鉸兩個(gè)工步中用上下雙導(dǎo)向套導(dǎo)向。從而達(dá)到所需要的技術(shù)要求。粗銑螺栓孔端面采納工件翻身的方法，如此銑夾具沒有活動(dòng)部分，能保證使用兩工位夾具。連桿在夾具的工位上銑完一個(gè)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(gè)螺栓孔的兩端面。如此，螺栓孔兩端面與大頭孔端面的垂直度就由夾具保證。2.6.7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及對(duì)0.03mm，同時(shí)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，鋸片的安裝精度的阻礙也專門大。假如鋸片的端面圓跳動(dòng)不超過0.02mm,則銑開的剖分面能達(dá)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(duì)連桿蓋、連桿體裝配后的結(jié)合強(qiáng)度有較大的阻礙。因此，在剖分面銑開以后再通過磨削加工。2.6.8大頭側(cè)面的加工2.7連桿加工工藝設(shè)計(jì)應(yīng)考慮的問題2.7.1工序安排1）連桿的剛度比較低，2）連桿是模鍛件，孔的加工余量大，切削時(shí)會(huì)產(chǎn)生較大的殘余內(nèi)應(yīng)力。因此在連桿加工工藝中，各要緊表面的粗精加工工序一定要分開。2.7.2定位基準(zhǔn)精基準(zhǔn)：以桿身對(duì)稱面定位，便于保證對(duì)稱度的要求，而且采納雙面銑，可使部分切削力抵消。統(tǒng)一精基準(zhǔn)：以大小頭端面，小頭孔、大頭孔一側(cè)面定位。因?yàn)槎嗣娴拿娣e大，定位穩(wěn)固可靠；用小頭孔定位可直截了當(dāng)操縱大小頭孔的中心距。2.7.3夾具使用應(yīng)具備適應(yīng)“一面一孔一凸臺(tái)”的統(tǒng)一精基準(zhǔn)。而大小頭定位銷是一次裝夾中鏜出，故須考慮“自為基準(zhǔn)”情形，這時(shí)小頭定位銷應(yīng)做成活動(dòng)的，當(dāng)連桿定位裝夾后，再抽出定位銷進(jìn)行加工。7422.8切削用量的選擇原則2.8.1粗加工時(shí)切削用量的選擇原則保證加工質(zhì)量，具有重要的作用。粗加工時(shí)加工精度與表面粗糙度要求不高,毛坯余量較大。因此，選擇粗加工的切削用量時(shí)，要盡可能保證較高的單位時(shí)刻金屬切削量（金屬切除率）和必要的刀具耐用度，以提高生產(chǎn)效率和降低加工成本。金屬切除率能夠用下式運(yùn)算：Z≈.1000wp式中：Z單位時(shí)刻內(nèi)的金屬切除量（mm）3wV切削速度（m/s）f進(jìn)給量（mm/r）a切削深度（mm）p提高切削速度、增大進(jìn)給量和切削深度，都能提高金屬切除率。然而，在這三個(gè)因素中，阻礙刀具耐用度最大的是切削速度，其次是進(jìn)給量，阻礙最小的是切削深度。因此粗加工切削用量的選擇原則是：第一考慮選擇一個(gè)盡可能大的吃刀深度a,其次選擇一個(gè)較大的進(jìn)給量度，最后確定一個(gè)合適的切削速p度選用較大的a和f以后，刀具耐用度t明顯也會(huì)下降，但要比V對(duì)t的阻p礙小得多，只要略微降低一下V便能夠使t回升到規(guī)定的合理數(shù)值，因此，能使a的乘積較大，從而保證較高的金屬切除率。此外，增大a可使走刀pp次數(shù)減少，增大f又有利于斷屑。因此，依照以上原則選擇粗加工切削用量對(duì)提高生產(chǎn)效率，減少刀具消耗，降低加工成本是比較有利的。1）切削深度的選擇：粗加工時(shí)切削深度應(yīng)依照工件的加工余量和由機(jī)床、夾具、刀具和工件組成的工藝系統(tǒng)的剛性來確定。在保留半精加工、精加工必要余量的前提下，應(yīng)當(dāng)盡量將粗加工余量一次切除。只有當(dāng)總加工余量太大，一次切不完時(shí)，才考慮分幾次走刀。2）進(jìn)給量的選擇：粗加工時(shí)限制進(jìn)給量提高的因素要緊是切削力。因此，進(jìn)給量應(yīng)依照工藝系統(tǒng)的剛性和強(qiáng)度來確定。選擇進(jìn)給量時(shí)應(yīng)考慮到機(jī)床進(jìn)給機(jī)構(gòu)的強(qiáng)度、刀桿尺寸、刀片厚度、工件的直徑和長(zhǎng)度等。在工藝系統(tǒng)的剛性和強(qiáng)度好的情形下，可選用大一些的進(jìn)給量；在剛性和強(qiáng)度較差的情形下，應(yīng)適當(dāng)減小進(jìn)給量。3）切削速度的選擇：粗加工時(shí)，切削速度要緊受刀具耐用度和機(jī)床功率的限制。切削深度、進(jìn)給量和切削速度三者決定了切削功率，在確定切削速度時(shí)必須考慮到機(jī)床的許用功率。如超過了機(jī)床的許用功率，則應(yīng)適當(dāng)降低切削速度。2.8.2精加工時(shí)切削用量的選擇原則精加工時(shí)加工精度和表面質(zhì)量要求較高，加工余量要小且平均。因此，選擇精加工的切削用量時(shí)應(yīng)先考慮如何保證加工質(zhì)量，并在此基礎(chǔ)上盡量提高生產(chǎn)效率。1）切削深度的選擇：精加工時(shí)的切削深度應(yīng)依照粗加工留下的余量確定。通常期望精加工余量不要留得太大，否則，當(dāng)吃刀深度較大時(shí)，切削力增加較顯著，阻礙加工質(zhì)量。2）進(jìn)給量的選擇：精加工時(shí)限制進(jìn)給量提高的要緊因素是表面粗糙度。進(jìn)給量增大時(shí)，雖有利于斷屑，但殘留面積高度增大，切削力上升，表面質(zhì)量下降。3）切削速度的選擇：切削速度提高時(shí)，切削變形減小，切削力有所下降，而且可不能產(chǎn)生積屑瘤和鱗刺。一樣選用切削性能高的刀具材料和合理的幾何參數(shù)，盡可能提高切削速度。只有當(dāng)切削速度受到工藝條件限制而不能提高時(shí)，才選用低速，以躲開積屑瘤產(chǎn)生的范疇。ap2.9確定各工序的加工余量、運(yùn)算工序尺寸及公差2.9.1確定加工余量用查表法確定機(jī)械加工余量：（依照《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》第一卷表3.2—25表3.2—26表3.2—27）（1mm）單面加工方法毛坯表面粗糙度1.50.60.30.1IT12()))IT10(IT8())38.2(38(0精磨IT7()0.80則連桿兩端面總的加工余量為：nA2A=總ii1（A+A+A+A）2粗銑精銑粗磨精磨（1.5+0.6+0.3+0.1）2=5mm0（2H=38+5=43mm002.9.2確定工序尺寸及其公差（依照《機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)教程》表2—29表2—34）155mm）工序尺寸最小極限尺寸表面粗糙度半精鏜二次粗鏜一次粗鏜擴(kuò)孔020.300020056059(2（依照《機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)教程》表2—29表2—30）粗糙度)))20)12.512.5鉆鉆至20H1320002.10連桿的檢驗(yàn)連桿在機(jī)械加工中要進(jìn)行中間檢驗(yàn)，加工完畢后要進(jìn)行最終檢驗(yàn)，檢驗(yàn)項(xiàng)目按圖紙上的技術(shù)要求進(jìn)行。2.10.1連桿大頭孔圓柱度的檢驗(yàn)用量缸表，在大頭孔內(nèi)分三個(gè)斷面測(cè)量其內(nèi)徑，每個(gè)斷面測(cè)量?jī)蓚€(gè)方向，三個(gè)斷面測(cè)量的最大值與最小值之差的一半即圓柱度。2.10.2連桿體、連桿上蓋對(duì)大頭孔中心線的對(duì)稱度的檢驗(yàn)連桿上蓋兩個(gè)半圓的半徑值，其差為對(duì)稱度誤差。2.10.3連桿大小頭孔平行度的檢驗(yàn)將連桿大小頭孔穿入專用心軸，在平臺(tái)上用等高V形鐵支撐連桿大頭孔心軸，測(cè)量小頭孔心軸在最高位置時(shí)兩端面的差值，其差值的一半即為平行度。2.10.4連桿螺釘孔與結(jié)合面垂直度的檢驗(yàn)制做專用垂直度檢驗(yàn)心軸，其檢測(cè)心軸直徑公差，分三個(gè)尺寸段制做，配以不同公差的螺釘，檢查其接觸面積，一樣在90%以上為合格，或配用塞尺檢測(cè)，塞尺厚度的一半為垂直度公差值。3.1銑剖分面夾具設(shè)計(jì)由連桿工作圖可知，工件材料為45鋼，年產(chǎn)量20萬(wàn)件。依照設(shè)計(jì)任務(wù)的要求，需設(shè)計(jì)一套銑剖分面夾具，刀具為硬質(zhì)合金端銑刀。3.1.1問題的指出本夾具要緊作來銑剖分面，剖分面與小頭孔軸心線有尺寸精度要求，剖分面與螺栓孔有垂直度要求和剖分面的平面度要求。由于本工序是粗加工，要緊應(yīng)考慮如何提高勞動(dòng)生產(chǎn)率，降低勞動(dòng)強(qiáng)度。3.1.2夾具設(shè)計(jì)1)定位基準(zhǔn)的選擇由零件圖可知，在銑剖分面之前，連桿的兩個(gè)端面、小頭孔及大頭孔的兩側(cè)都已加工，且表面粗糙要求較高。為了使定位誤差為零，按基準(zhǔn)重合原則選Φ29.49H8及側(cè)面定位，連桿體以基面和小頭孔及側(cè)面定位，均屬于完全定位。2)夾緊方案由于零件小，因此采納開口墊圈的螺旋夾緊機(jī)構(gòu)，裝卸工件方便、迅速。3)夾具體設(shè)計(jì)夾具體的作用是將定位、夾具裝置連接成一體，并能正確安裝在機(jī)床上，加工時(shí)，能承擔(dān)一部分切削力。夾具體圖如下：銑剖分面夾具體圖夾具體為鑄造件，安裝穩(wěn)固，剛度好，但制造周期較長(zhǎng)。4)切削力及夾緊力的運(yùn)算2502507-24）得：a20.242P=0.242==1902.538N1-2-25）得：用扳手的六角螺母的夾緊力：M=12mm,P=1.75mm，L=140mm,作用力：，夾緊力：W0=5380N由于夾緊力大于切削力，即本夾具可安全使用。定位誤差的運(yùn)算:由加工工序知，加工面為連桿的剖分面。剖分面對(duì)連接螺栓孔中心線有垂直度要求（垂直度允差0.081900.1要求；對(duì)剖分面有0.025的平面度要求。因此本工序的工序基準(zhǔn)：連桿上蓋為螺母座面，連桿體為小頭孔中心線，其設(shè)計(jì)運(yùn)算如下：1的平均值，公差取相應(yīng)公差的三分之一（通常取1/5~1/3190.30.010。2）確定定位銷尺寸及公差本夾具的要緊定位元件為一固定銷，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，但不便于更換。該定位銷的差不多尺寸取工件孔下限尺寸Φ29.49。公差與本零件在工作時(shí)與其相配孔的0尺寸與公差相同，即為Φ29.493）小頭孔的確定。考慮到配合間隙對(duì)加工要求中心距1900.1另外小頭孔的定位面較短，定位銷有錐度導(dǎo)向，不致造成裝工件困難。故確定0小頭定位孔的孔徑為Φ29.495)定位誤差分析。0①關(guān)于連桿體剖分面中心距1900.129.49的中心線為間隙，造成的基準(zhǔn)位置誤差即為定位誤差，其值為：Δδδd+Δmin=0.033+0.012+0=0.045mmΔ－－剖分面的定位誤差δ――工件孔的直徑公差δd――定位銷的直徑公差Δmin――孔和銷的最小保證間隙此項(xiàng)中心距加工允差為0.2mm,因此工件在加工過程中能夠保證加工精度要求。②連桿上蓋剖分面的尺寸要求，螺母座面（工藝基準(zhǔn)）為加工面的工序270及相應(yīng)的平行度誤差只取決于基準(zhǔn)在夾具中位置。因?yàn)楣ば蚧鶞?zhǔn)同時(shí)為定位基準(zhǔn)，即基準(zhǔn)重合，沒有基準(zhǔn)不重合誤差?；鶞?zhǔn)位置誤差為零。因此對(duì)加工剖分面來說，定位誤差為零。即當(dāng)基準(zhǔn)重合時(shí)，造成加工表面定位誤差的緣故是定位基準(zhǔn)的基準(zhǔn)位置誤差。3.2擴(kuò)大頭孔夾具由連桿工作圖可知，連桿材料為45鋼，年產(chǎn)量20萬(wàn)件。依照指導(dǎo)老師的要求，需設(shè)計(jì)一套擴(kuò)大頭孔夾具。為了提高勞動(dòng)生產(chǎn)率，保證加工質(zhì)量，降低勞動(dòng)強(qiáng)度，需要設(shè)計(jì)專用夾具。3.2.1問題的指出本夾具要緊用來擴(kuò)Φ65.5的大頭孔，大頭孔的軸心線相關(guān)于小頭孔軸心線有一定的尺寸精度要求。由于本工序是粗加工，在加工本道工序時(shí)，要緊應(yīng)考慮如何提高勞動(dòng)生產(chǎn)率，降低勞動(dòng)強(qiáng)度。3.2.2夾具設(shè)計(jì)1)定位基準(zhǔn)的選擇由零件圖可知，在粗加工大頭孔之前，連桿的兩個(gè)端面，小頭孔及大頭孔的兩側(cè)面都已加工，且表面粗糙度要求較高。為了使定位誤差為零，按基準(zhǔn)重合原則選Φ29.29h72制工件3個(gè)自由度，大頭孔的外側(cè)面限制工件1個(gè)自由度，屬完全定位。由于生產(chǎn)批量大，為了提高加工效率，縮短輔助時(shí)刻，預(yù)備采納手動(dòng)式滑柱鉆模，采納了常用的圓錐自鎖裝置，裝卸工件方便、迅速。2)夾緊方案為了裝卸工件方便，采納手動(dòng)式滑柱鉆模。加工的大頭孔為通孔，沿Z方向的位移自由度可不予限制，但實(shí)際上以工件的端面定位時(shí)，必須限制該方向上的自由度。故應(yīng)按完全定位設(shè)計(jì)夾具?；绞且环N帶有升降鉆模板的通用可調(diào)夾具，它由鉆模板、三根滑柱、夾具體和傳動(dòng)、鎖緊機(jī)構(gòu)所組成。使用時(shí)，轉(zhuǎn)動(dòng)手柄，通過齒輪齒條的傳動(dòng)和左右滑柱的導(dǎo)向，便能順利的帶動(dòng)鉆模板升降，將工件夾緊或松開。鉆模板在夾緊工件或升降至一定高度后，必須自鎖。自鎖機(jī)構(gòu)的種類專門多，但用得最廣泛的是圓錐鎖緊機(jī)構(gòu)。3)夾具體設(shè)計(jì)夾具體的作用是將定位、夾具裝置連接成一體，并能正確安裝在機(jī)床上，加工時(shí)，能承擔(dān)一部分切削力。擴(kuò)大頭孔夾具體圖如下：擴(kuò)大頭孔夾具體圖夾具體為鑄造件，安裝穩(wěn)固，剛度好，但制造周期較長(zhǎng)。4)切削力及夾緊力的運(yùn)算由于本工序要緊是粗加工大頭孔，因此只對(duì)夾具的定位穩(wěn)固性進(jìn)行運(yùn)算，及夾緊力和鉆削力的運(yùn)算。擴(kuò)孔時(shí)的切削力運(yùn)算：李洪主編）表2.4-69F9.8161.2df0.7k擴(kuò)孔時(shí)的切削力為：0F9.8161.261.31.20.75194.136N.m夾緊力的運(yùn)算：第三版王光斗王春福主編）表1-3-11Qd2p/40062230/4=90526N在運(yùn)算切削力時(shí)，必須考慮安全系數(shù)。安全系數(shù)KKKKK1234式中：K—差不多安全系數(shù)；取1.51K—加工性質(zhì)系數(shù)；取1.12K—刀具鈍化系數(shù)；取1.13K—斷續(xù)切削系數(shù)；取1.14則F'KF1.51.11.11.15194.13610370.093N鉆削力F'小于夾緊力Q，因此該夾緊裝置可靠。05)定位誤差分析①定位元件尺寸及公差的確定：本夾具的要緊定位元件為一固定定位銷，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，但不便于更換。該定位銷尺寸與公差規(guī)定為與本零件在工作時(shí)與其相配孔的尺寸公差相同，即為Φ29.49h7.0②關(guān)于連桿體剖分面中心距1900.1的要求，以Φ29.49的中心線為間隙，造成的基準(zhǔn)位置誤差即為定位誤差，其值為：Δδδd+Δmin=0.033+0.012+0=0.045mmΔ－－剖分面的定位誤差δ――工件孔的直徑公差δd――定位銷的直徑公差Δmin――孔和銷的最小保證間隙此項(xiàng)中心距加工允差為0.2mm,因此工件在加工過程中能夠保證加工精度要求。③大頭孔兩側(cè)面對(duì)中心距的要求：擴(kuò)大頭孔時(shí)，限制Z軸的轉(zhuǎn)動(dòng)是一擋距離49及相應(yīng)的平行度誤差只取決于工序基準(zhǔn)在夾具中的位置。因?yàn)楣ば蚧鶞?zhǔn)同時(shí)為定位基準(zhǔn)，即基準(zhǔn)重合，沒有基準(zhǔn)不重合誤差。即基準(zhǔn)位置誤差為零，定位誤差為零。41連桿專用夾具設(shè)計(jì)的思路4.1.1連桿專用夾具設(shè)計(jì)的要緊內(nèi)容連桿專用夾具一樣由定位裝置、夾緊裝置、導(dǎo)向或?qū)Φ堆b置、其他裝置裝置和夾具體等差不多裝置組成，依照夾具的差不多組成，能夠看出夾具設(shè)計(jì)的要緊內(nèi)容包括:(1)夾具定位機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)定位元件的選擇包括定位元件的結(jié)構(gòu)、形狀、尺寸及布置形式等，要緊決定于工件的加工要求、工件定位基準(zhǔn)和外力的作用狀況等因素。定位方案要緊指工件以平面定位、工件以外圓柱表面定位和工件以內(nèi)孔定位，然后，依照不同的定位方式進(jìn)行定位誤差的運(yùn)算。(2)夾具夾緊裝置的設(shè)計(jì)夾具夾緊裝置是由力源裝置、中間傳力機(jī)構(gòu)、夾緊元件與夾緊機(jī)構(gòu)組成，包括夾具夾緊元件與機(jī)構(gòu)的選擇、夾緊方案的確定以及夾緊力與切削力的運(yùn)算等。夾緊機(jī)構(gòu)的選擇包括斜楔夾緊機(jī)構(gòu)、螺旋夾緊機(jī)構(gòu)、偏心夾緊機(jī)構(gòu)、杠桿與鉸鏈夾緊機(jī)構(gòu)、聯(lián)動(dòng)夾緊機(jī)構(gòu)、定心夾緊機(jī)構(gòu)等。然后，依照切削力運(yùn)算夾緊力的大小，確定合理的夾緊方案。(3)夾具對(duì)定機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)夾具對(duì)定機(jī)構(gòu)包括對(duì)刀裝置與元件、引導(dǎo)裝置與元件、對(duì)定元件、分度裝置以及相關(guān)運(yùn)算，如定向鍵、對(duì)刀塊、對(duì)刀塊到定位元件位置的尺寸運(yùn)算、分度裝置、分度誤差運(yùn)算等。(4)夾具總