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湖南科技大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)
目 錄
第一章 前 言 1
第二章 發(fā)動(dòng)機(jī)連桿加工工藝 2
2.1 連桿的結(jié)構(gòu)特點(diǎn) 2
2.2 連桿的主要技術(shù)要求 2
2.2.1 大、小頭孔的尺寸精度、形狀精度 2
2.2.2 大、小頭孔軸心線(xiàn)在兩個(gè)互相垂直方向的平行度 3
2.2.3 大、小頭孔中心距 3
2.2.4 連桿大頭孔兩端面對(duì)大頭孔中心線(xiàn)的垂直度 3
2.2.5 大、小頭孔兩端面的技術(shù)要求 4
2.2.6 螺栓孔的技術(shù)要求 4
2.2.7 連桿體和連桿蓋結(jié)合面的技術(shù)要求 4
2.3 連桿的材料和毛坯 4
2.4 連桿的機(jī)械加工工藝過(guò)程............................................................................................5
2.5 連桿的機(jī)械加工工藝過(guò)程分析 9
2.5.1 工藝過(guò)程的安排 9
2.5.2 定位基準(zhǔn)的選擇 ...10
2.5.3 確定合理的夾緊方法 11
2.5.4 連桿兩端面的加工 11
2.5.5 連桿大、小頭孔的加工 12
2.5.6 連桿螺栓孔的加工 12
2.5.7 連桿體與連桿蓋的銑開(kāi)工序 12
2.5.8 大頭側(cè)面的加工 12
2.6 連桿加工工藝設(shè)計(jì)應(yīng)考慮的問(wèn)題..............................................................................12
2.6.1 工序安排 13
2.6.2 定位基準(zhǔn) 13
2.6.3 夾具使用 13
2.7 切削用量的選擇原則 13
2.7.1 粗加工時(shí)切削用量的選擇原則 13
2.7.2 精加工時(shí)切削用量的選擇原則 14
2.8 確定各工序的加工余量、計(jì)算工序尺寸及公差 15
2.8.1 確定加工余量 15
2.8.2 確定工序尺寸及其公差 15
2.8.3 連桿毛坯圖的繪制...........................................................................................15
2.9 公時(shí)定額的計(jì)算 16
2.9.1 銑連桿上下端面 16
2.9.2 精銑連桿上下端面 17
2.9.3 加工小頭孔 18
2.9.4 銑大頭兩側(cè)面 19
2.9.5 擴(kuò)大頭孔 20
2.9.6 銑開(kāi)連桿體和蓋 20
2.9.7 加工連桿體 21
2.9.8 銑、磨連桿蓋結(jié)合面 23
2.9.9 銑、鉆、鏜(連桿總成體) 25
2.9.10 粗鏜大頭孔 27
2.9.11 大頭孔兩端倒角 27
2.9.12 精磨大小頭兩平面(先標(biāo)記朝上) 27
2.9.13 半精鏜大頭孔及精鏜小頭孔 28
2.9.14 精鏜大頭孔 28
2.9.15 鉆小頭油孔 29
2.9.16 小頭孔兩端倒角 29
2.9.17 鏜小頭孔襯套 29
2.9.18 珩磨大頭孔 29
2.10 連桿的檢驗(yàn) 30
2.10.1 觀(guān)察外表缺陷及目測(cè)表面粗糙度 30
2.10.2 連桿大頭孔圓柱度的檢驗(yàn) 30
2.10.3 連桿體、連桿上蓋對(duì)大頭孔中心線(xiàn)的對(duì)稱(chēng)度的檢驗(yàn) 30
2.10.4 連桿大小頭孔平行度的檢驗(yàn) 30
2.10.5 連桿螺釘孔與結(jié)合面垂直度的檢驗(yàn) 30
第三章 夾具設(shè)計(jì) 32
3.1 夾具設(shè)計(jì)的選擇 32
3.1.1問(wèn)題的指出 32
3.2 夾具設(shè)計(jì) 32
3.2.1定位基準(zhǔn)的選擇 32
3.2.2夾緊方案 32
3.2.3 夾具體設(shè)計(jì) 32
3.2.4 鉆模設(shè)計(jì) 33
3.2.5導(dǎo)向裝置的設(shè)計(jì) 33
3.2.6 繪制裝配圖 35
3.2.7 切削力及夾緊力的計(jì)算 35
3.2.8 定位誤差的分析與計(jì)算 37
第四章 結(jié)束語(yǔ) 39
參考文獻(xiàn) 40
致 謝 41
附錄A:鉆套零件數(shù)控加工程序編制
附錄B:外文資料翻譯譯文
附錄C:鉆、擴(kuò)孔夾具裝配圖(A0)
附錄D:夾具體零件圖(A0)
附錄E:鉆模板零件圖(A1)
附錄F:齒條柱零件圖(A3)
附錄G:錐形套零件圖(A4)
附錄H:連桿毛坯圖(A2)
附錄I:連桿總成(A2)
附錄J:機(jī)械加工工藝過(guò)程
第一章 前 言
機(jī)械制造業(yè)不僅是國(guó)民經(jīng)濟(jì)最重要的行業(yè),同時(shí)也是支撐一個(gè)國(guó)家經(jīng)濟(jì)發(fā)展的重要產(chǎn)業(yè),它的發(fā)展程度是一個(gè)國(guó)家或地區(qū)國(guó)民生產(chǎn)力的重要指標(biāo),它的生產(chǎn)能力是一個(gè)國(guó)家或地區(qū)現(xiàn)代化進(jìn)程的重要體現(xiàn),而機(jī)械制造業(yè)的發(fā)展程度和能力是通過(guò)機(jī)械制造裝備的優(yōu)劣程度來(lái)控制,機(jī)械產(chǎn)品的產(chǎn)品性能受制于機(jī)械加工工藝水平的高低。?
從機(jī)械產(chǎn)品圖紙的設(shè)計(jì)到推出新產(chǎn)品,機(jī)械加工工藝規(guī)程、刀具、夾具等工藝裝備是不可或缺的,因?yàn)檫@些是機(jī)械加工的靈魂,是生產(chǎn)機(jī)械化產(chǎn)品的堅(jiān)實(shí)后盾。失去了它們,很難開(kāi)發(fā)出代表科技前沿的機(jī)械產(chǎn)品。隨著人類(lèi)生產(chǎn)水平的不斷進(jìn)步與發(fā)展,一套機(jī)械產(chǎn)品的機(jī)械加工工藝規(guī)程在不斷的完善。機(jī)械制造工藝包括許多生產(chǎn)環(huán)節(jié),它囊括了零件的制坯、機(jī)械去除材料、熱處理和零件裝配等。?
連桿的主要作用是傳遞動(dòng)力,各種類(lèi)型的發(fā)動(dòng)機(jī)都會(huì)應(yīng)用。連桿在傳遞動(dòng)力期間,受到很大的循環(huán)性沖擊力的作用,因此生產(chǎn)的連桿應(yīng)滿(mǎn)足高強(qiáng)度、高韌度和耐疲勞等優(yōu)點(diǎn)。近年來(lái),汽車(chē)工業(yè)蒸蒸日上,連桿的出貨量陸續(xù)提升,涌現(xiàn)除了各種類(lèi)型的機(jī)械加工方法。本次設(shè)計(jì)的主要工作就是完整的設(shè)計(jì)出連桿加工的工藝過(guò)程,并設(shè)計(jì)出鉆小頭孔的一套專(zhuān)用夾具。
由于水平有限,文中難免有不妥之處,懇求批評(píng)指正。
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第二章 發(fā)動(dòng)機(jī)連桿加工工藝
2.1 連桿的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)
連桿是發(fā)動(dòng)機(jī)中的重要零件,發(fā)動(dòng)機(jī)工作時(shí),它將氣缸內(nèi)氣體燃燒膨脹所產(chǎn)生的能量傳輸?shù)角S上,曲軸在轉(zhuǎn)動(dòng)的過(guò)程中又將力作用給連桿,連桿推動(dòng)活塞對(duì)氣缸中的燃?xì)猱a(chǎn)生壓力,使燃?xì)鈮簭?qiáng)增大。連桿在運(yùn)動(dòng)中受到劇烈周期性的作用力。連桿總成由連桿體和連桿蓋組成,在與曲軸安裝時(shí),用連接螺桿和螺母連接到連桿蓋和連桿體上的螺栓孔,將曲軸夾裝在大頭孔內(nèi),進(jìn)行擰緊,完成安裝。連桿的小頭孔通過(guò)活塞銷(xiāo)連接到活塞桿。小頭孔內(nèi)圓壓入青銅襯套,襯套內(nèi)有油槽,當(dāng)連桿工作時(shí)能進(jìn)行潤(rùn)滑,使運(yùn)動(dòng)更加靈活,發(fā)生嚴(yán)重磨損時(shí),只需更換新的襯套即可,便于維修。
連桿在工作過(guò)程中,會(huì)同時(shí)受燃?xì)怏w積變化所產(chǎn)生的交變壓力和往復(fù)運(yùn)動(dòng)所產(chǎn)生的慣性力作用,所以連桿不僅要滿(mǎn)足足夠的強(qiáng)度和剛度要求,還要盡可能的降低自重來(lái)改善慣性力的作用。連桿大小頭中間部分為滿(mǎn)足重量要求采用“工”字型截面,并且是漸變的形式。連桿在寬度和高度方向上是對(duì)稱(chēng)的,在長(zhǎng)度方向高度方向上,大小頭孔是等高的,即上下端面距離相等,這樣可以方便安裝和儲(chǔ)存。在青銅襯套內(nèi)壁開(kāi)有油槽,用來(lái)儲(chǔ)存潤(rùn)滑油,發(fā)動(dòng)機(jī)工作時(shí),依靠連桿的高速運(yùn)動(dòng),儲(chǔ)存的潤(rùn)滑油就能進(jìn)入活塞銷(xiāo)與襯套內(nèi)壁之間,達(dá)到潤(rùn)滑的目的。
連桿的功能是把發(fā)動(dòng)機(jī)中的活塞桿和曲軸相互聯(lián)接,將活塞桿的前后往復(fù)運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)化為曲柄的回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng),在汽車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)中,往往使用多個(gè)缸聯(lián)合運(yùn)動(dòng),這樣便能源源不斷的輸出扭力。因此,連桿的加工精度會(huì)直觀(guān)的體現(xiàn)在發(fā)動(dòng)機(jī)的綜合性能上,而機(jī)械加工方法的不同會(huì)直接導(dǎo)致連桿精度能否達(dá)到工作要求。以下是六個(gè)反映連桿精度的因素:
(1) 連桿大、小頭端面相對(duì)于連桿桿身中心面的對(duì)稱(chēng)度;
(2) 連桿大、小頭孔中心距尺寸精度;
(3) 連桿大、小頭孔中心線(xiàn)的平行度;
(4) 連桿大、小頭孔的尺寸精度和形狀精度;
(5) 連桿體與連桿蓋配合面的尺寸精度和粗糙度;
(6) 連桿大、小頭螺栓孔與接合面的垂直度。
2.2 連桿的主要技術(shù)要求
連桿上需進(jìn)行機(jī)械加工的表面主要有:大、小頭孔及其上下端面、連桿體與連桿蓋的配合面與連桿螺栓孔等。連桿總成見(jiàn)圖2.1。
2.2.1 大、小頭孔的尺寸精度、形狀精度
為了讓大頭孔和曲軸、小頭孔和活塞銷(xiāo)能緊密配合,減少由沖擊力產(chǎn)生的不良影響
圖2.1 連桿總成
和便于散熱。大頭孔公差等級(jí)為IT6,表面粗糙度Ra應(yīng)0.4μm;小頭孔公差等級(jí)為IT8,青銅襯套表面粗糙度Ra應(yīng)0.8μm。
2.2.2 大、小頭孔軸心線(xiàn)在兩個(gè)互相垂直方向的平行度
大小頭孔中心線(xiàn)在連桿長(zhǎng)度方向的平行度偏差會(huì)導(dǎo)致活塞在活塞缸中傾斜,容易造成活塞缸壁磨損厚度不均勻,同時(shí)也會(huì)使曲軸的連桿軸頸產(chǎn)生邊緣磨損,所以?xún)煽字行木€(xiàn)在連桿長(zhǎng)度方向上的平行度公差選較小值;而大小頭孔中心線(xiàn)在連桿高度方向的平行度誤差對(duì)活塞缸和曲軸軸頸磨損的影響較小,所以其公差值較大。根據(jù)要求,兩孔軸心線(xiàn)在連桿軸線(xiàn)方向的平行度公差為0.02mm;在垂直于連桿軸線(xiàn)方向的公差為0.06 mm。
2.2.3 大、小頭孔中心距
大小頭孔的中心距尺寸誤差會(huì)導(dǎo)致汽缸的壓縮比發(fā)生偏差,會(huì)使發(fā)動(dòng)機(jī)的輸出功率不穩(wěn)定,故而設(shè)計(jì)了比較高的要求:190±0.05 mm。
2.2.4 連桿大頭孔兩端面對(duì)大頭孔中心線(xiàn)的垂直度
連桿大頭孔上下表面對(duì)大頭孔軸線(xiàn)的垂直度誤差,會(huì)造成軸瓦安裝出現(xiàn)偏差,這樣會(huì)使軸瓦和曲軸軸頸產(chǎn)生磨損,嚴(yán)重的話(huà)可能引起燒傷。所以在加工時(shí)要求:大頭孔兩端面對(duì)大頭孔軸心線(xiàn)的垂直度公差為0.015 mm。
2.2.5 大、小頭孔兩端面的技術(shù)要求
連桿大、小頭孔兩端面間距離基本尺寸相同,可是在技術(shù)要求上存在差異,大頭兩端面的尺寸公差等級(jí)為IT9,表面粗糙度Ra0.8μm, 小頭兩端面的尺寸公差等級(jí)為IT12,表面粗糙度Ra6.3μm。這是因?yàn)檫B桿大頭上下端面與曲軸軸頸兩軸肩端面間存在配合要求,而連桿小頭孔兩端面與活塞銷(xiāo)孔座內(nèi)檔間不存在配合要求。但是出于加工過(guò)程中上端面為基準(zhǔn)面,而且大小頭孔端面尺寸基本相同,所以為了便于一次加工,將大小頭孔上下端面均加工到表面粗糙度Ra不大于0.8μm,,這樣使得定位更加精準(zhǔn),也使得工序盡量得到簡(jiǎn)化。
2.2.6 螺栓孔的技術(shù)要求
連桿在發(fā)動(dòng)機(jī)工作過(guò)程中會(huì)受急劇變化的動(dòng)載荷作用,這一動(dòng)載荷又會(huì)傳遞到連桿體和連桿蓋的兩對(duì)螺栓及螺母上。因此,除了對(duì)螺栓及螺母提出高的技術(shù)要求外,對(duì)于安裝這兩對(duì)螺栓螺母的孔和端面也提出了一定的要求。規(guī)定:螺栓孔按IT8級(jí)公差等級(jí)和表面粗糙度Ra應(yīng)6.3μm加工;兩螺栓孔在大頭孔剖分面的對(duì)稱(chēng)度公差為0.15 mm。
2.2.7 連桿體和連桿蓋結(jié)合面的技術(shù)要求
當(dāng)連桿受動(dòng)載荷作用時(shí),配合面的平行度誤差會(huì)使連桿蓋與連桿體沿著配合面產(chǎn)生錯(cuò)位,會(huì)導(dǎo)致曲軸的連桿軸頸與軸瓦配合出現(xiàn)偏差。配合面的平面度誤差會(huì)降低連桿體、連桿蓋和墊片配合的精密程度,也影響螺栓的受力,導(dǎo)致曲軸、軸瓦的不良磨損。對(duì)于本連桿,要求配合面的平面度的公差為0.025 mm。
2.3 連桿的材料和毛坯
連桿在發(fā)動(dòng)機(jī)工作過(guò)程中會(huì)受急劇變化的多向動(dòng)載荷作用,必須具備很高的強(qiáng)度。因此,連桿材料多使用高強(qiáng)度碳鋼或合金鋼。如45、45Mn2、40Cr、40CrMnB等?,F(xiàn)在也有選用球墨鑄鐵的。粉末冶金零件具有鍛件質(zhì)量好、精度要求高、材料浪費(fèi)少等優(yōu)點(diǎn),隨著粉末冶金鍛造技術(shù)的不斷推廣,使粉末冶金零件的質(zhì)量和強(qiáng)度較之前提高很多。所以采用粉末冶金技術(shù)制造連桿將會(huì)有很大的應(yīng)用前景。
連桿毛坯制造方式主要是根據(jù)生產(chǎn)類(lèi)型、材料的工藝性(可塑性,可鍛性)以及零件對(duì)材料組織的力學(xué)性能要求、零件的形狀與外形尺寸、毛坯車(chē)間現(xiàn)有生產(chǎn)條件及采用毛坯制造方法的可能性來(lái)確定。生產(chǎn)綱領(lǐng)為大批量生產(chǎn)的,連桿多用模鍛制造毛坯。連桿模鍛有兩種形式:一種是連桿體和連桿蓋分開(kāi)鍛造,另一種是將連桿體和連桿蓋鍛造成—體。整體鍛造的毛坯,會(huì)在以后的機(jī)械加工過(guò)程中將其銑開(kāi),為保證銑開(kāi)后粗加工孔余量的均勻,將整體連桿大頭孔鍛成橢圓形。相對(duì)于分體鍛造來(lái)說(shuō),整體鍛造所需鍛造設(shè)備動(dòng)力大,金屬纖維會(huì)被切斷,但是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),故而應(yīng)用越來(lái)越廣泛,成為連桿毛坯的一種主要形式??傊鞑牧虾椭圃旆椒ǖ倪x擇應(yīng)在滿(mǎn)足性能要求的前提下降低生產(chǎn)成本。
目前我國(guó)許多生產(chǎn)連桿的工廠(chǎng),采用了連桿輥鍛工藝。圖2.2為連桿輥鍛示意圖。毛坯加熱后,通過(guò)上鍛輥模具2和下鍛輥模具4的型槽,使毛壞產(chǎn)生塑性變形,從而得到所需要的形狀。用輥鍛工藝生產(chǎn)的連桿鍛件,其表面質(zhì)量、內(nèi)部金屬組織、金屬纖維方向以及機(jī)械強(qiáng)度等方面都達(dá)到了模鍛水平,并且具有設(shè)備簡(jiǎn)單、勞動(dòng)條件好、生產(chǎn)率較高等優(yōu)點(diǎn), 便于實(shí)現(xiàn)機(jī)械化與自動(dòng)化,適用于大批大量生產(chǎn)。輥鍛需經(jīng)過(guò)多次逐漸成形。
圖2.2 連桿輥鍛示意圖
1—上鍛輥 2—上鍛輥模具 3—工件毛坯
4—下鍛輥模具 5—下鍛輥
圖2.3為連桿鍛輥制坯示意圖,圖2.4為連桿預(yù)鍛、終鍛、沖孔示意圖,表示了連桿的鍛造工藝過(guò)程。將棒料在爐中加熱至1130~1200 C0,先在輥鍛機(jī)上利用四個(gè)型槽進(jìn)行輥鍛制坯,然后用鍛壓機(jī)進(jìn)行預(yù)鍛和終鍛,最后在壓床上沖連桿大頭孔和切除飛邊。鍛好后的毛坯要進(jìn)行調(diào)質(zhì)處理,得到細(xì)致均勻的回火索氏體組織,以改善切削性能,減小毛坯內(nèi)應(yīng)力。為了提高毛坯精度,連桿的毛坯還需要進(jìn)行熱校正。
連桿毛坯必須經(jīng)過(guò)外觀(guān)缺陷、內(nèi)部探傷、毛坯尺寸及質(zhì)量等的嚴(yán)格檢查,才能進(jìn)入機(jī)械加工生產(chǎn)線(xiàn)。
2.4 連桿的機(jī)械加工工藝過(guò)程
綜合上述技術(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
圖2.3 連桿鍛輥制坯示意圖
圖2.4 連桿預(yù)鍛、終鍛、沖孔示意圖
很高,但是連桿的剛度比較差,在機(jī)加工過(guò)程中容易產(chǎn)生變形,這就給連桿的機(jī)械加工帶來(lái)了很多困難,必須合理的安排加工順序。
連桿機(jī)械加工工藝過(guò)程見(jiàn)表2.1
表2.1連桿機(jī)械加工工藝過(guò)程
工序
工序名稱(chēng)
工序內(nèi)容
工藝裝備
1
模鍛
模鍛成形,切邊
模鍛壓力機(jī)
2
熱處理
正火,保溫空冷
電阻爐
3
噴丸
噴丸,去除氧化皮
履帶式噴丸機(jī)
4
探傷
檢測(cè)連桿體是否有裂縫、裂紋和氣孔等缺陷;退磁
磁粉探傷機(jī)
5
銑
粗銑,半精銑上下端面
Φ63面銑刀,
游標(biāo)卡尺,銑夾具
6
鉆
鉆小頭孔;擴(kuò)小頭孔;鉸小頭孔
Φ28麻花鉆,Φ30.8擴(kuò)孔鉆,Φ31.8鉸刀,內(nèi)徑千分表,鉆模
7
銑
粗銑,半精銑連桿兩側(cè)面
Φ27面銑刀,游標(biāo)卡尺,銑夾具
8
擴(kuò)
擴(kuò)大頭孔
Φ62擴(kuò)孔鉆,擴(kuò)夾具
9
銑
銑大頭孔配重面
Φ27面銑刀,游標(biāo)卡尺銑夾具
10
銑開(kāi)
將連桿從大頭孔中心線(xiàn)銑開(kāi)
Φ63鋸片銑刀,銼刀,銑夾具
11
銑
粗銑連桿體配合面
Φ100端面銑刀,游標(biāo)卡尺,銑夾具
12
銑
粗銑連桿蓋配合面
Φ100端面銑刀,游標(biāo)卡尺,銑夾具
13
鉆
鉆、擴(kuò)連桿體螺栓孔
Φ8麻花鉆,Φ9.5擴(kuò)孔鉆,鉆模
14
鉆
鉆、擴(kuò)連桿蓋螺栓孔
Φ8麻花鉆,Φ9.5擴(kuò)孔鉆,鉆模
15
锪
锪連桿體及連桿蓋螺栓孔口座面;去毛刺飛邊
24x9.5削平形直柄锪鉆,銼刀,锪夾具
16
倒角
連桿體及連桿蓋螺栓孔進(jìn)行倒角
Φ16麻花鉆,倒角具
17
鉸
鉸連桿體標(biāo)記面上螺栓孔
Φ10鉸刀,鉸夾具
18
鉸
鉸連桿蓋標(biāo)記面上螺栓孔
Φ10鉸刀鉸夾具,鉸夾具
19
銑
精銑連桿體配合面
Φ100端面銑刀,游標(biāo)卡尺,銑夾具
20
銑
精銑連桿蓋配合面
Φ100端面銑刀,
游標(biāo)卡尺,銑夾具
21
清洗
使用清洗液清洗連桿體及連桿蓋
清洗液
22
組裝
使用螺栓螺母組裝鉸好的上螺栓孔,下螺栓孔對(duì)其
氣動(dòng)扳手
23
鉸
鉸標(biāo)記面下螺栓孔
Φ10鉸刀,鉸夾具
24
組裝
組裝鉸好的下螺栓孔,并對(duì)兩個(gè)螺栓螺母進(jìn)行擰緊;每裝配20組進(jìn)行力矩檢查
氣動(dòng)扳手,扭力扳手
25
熱
淬火;高溫回火
電阻爐
26
銑
精銑連桿上下端面
Φ63面銑刀,游標(biāo)卡尺0-125,銑夾具
27
鏜
粗鏜大頭孔
可轉(zhuǎn)位鏜刀,鏜夾具
28
倒角
對(duì)大頭孔進(jìn)行倒角
刀盤(pán),倒角夾具
29
鏜
半精鏜大頭孔
鏜刀,鏜夾具
30
鏜
精鏜小頭孔
鏜刀,鏜夾具
31
倒角
對(duì)小頭孔進(jìn)行倒角
Φ36麻花鉆,倒角夾具
32
鏜
精鏜大頭孔
鏜刀,鏜夾具
33
桁磨
桁磨大頭孔
磨夾具
34
壓入襯套
將襯套壓入小頭孔
油壓機(jī)
35
桁磨
桁磨襯套內(nèi)孔
磨夾具
36
探傷
檢測(cè)連桿體是否有裂縫,裂紋氣孔等缺陷;退磁
磁粉探傷機(jī)
37
終檢
對(duì)比零件圖檢查連桿各部位尺寸
專(zhuān)用檢具
38
入庫(kù)
拆卸工藝螺栓,存放入指定地點(diǎn)
氣動(dòng)扳手
連桿主要加工表面是大、小頭孔和兩端面,較重要加工表面為連桿體和蓋的接合面與連桿螺栓孔定位面,次要加工表面為大頭兩側(cè)面及體和連桿蓋上的螺栓孔座面等。
連桿的機(jī)械加工順序是圍繞著主要表面的加工來(lái)安排的。連桿的加工順序按連桿的分合可分成三個(gè)階段:第一階段是連桿體和蓋切開(kāi)之前的加工;第二階段是連桿體和蓋切開(kāi)后的加工;第三階段是連桿體和蓋合裝后的加工。第一階段的加工主要是為其后續(xù)加工準(zhǔn)備基準(zhǔn)(端面、小頭孔和大頭外側(cè)面);第二階段主要加工除精基準(zhǔn)以外的其它表面,包括大頭孔的粗加工,為裝配做準(zhǔn)備的螺栓孔與結(jié)合面的粗加工;第三階段主要是保證連桿最終各項(xiàng)技術(shù)要求的加工,包括了連桿合裝后大頭孔的半精加工和端面的精加工以及大、小頭孔的精加工。若按照連桿合裝前后來(lái)劃分,合裝之前的工藝路線(xiàn)屬于主要表面的粗加工,合裝之后的工藝順序則為主要表面的半精加工和精加工階段。
2.5 連桿的機(jī)械加工工藝過(guò)程分析
2.5.1 工藝過(guò)程的安排
連桿機(jī)加工過(guò)程中有兩個(gè)主要因素影響加工精度:
(1)連桿本身的剛度較低,在外力(切削力、夾緊力)的作用下容易產(chǎn)生變形。
(2)連桿為模鍛件,孔的加工余量大,故切削時(shí)將產(chǎn)生較大的殘余內(nèi)應(yīng)力,并會(huì)引起內(nèi)應(yīng)力重新分布。
因此,在安排工藝過(guò)程時(shí),需把各主要表面的粗、精加工工序分開(kāi)來(lái),即把粗加工工序安排在前面,半精加工工序安排在中間,精加工工序安排在后面。這是因?yàn)榇旨庸すば虻募庸び嗔看?,因此切削力和夾緊力必然大,加工完容易產(chǎn)生變形。粗、精加工工序分開(kāi)后,粗加工中產(chǎn)生的變形可以在半精加工中進(jìn)行修正;半精加工產(chǎn)生的變形可以在精加工中進(jìn)行修正。這樣逐步減少加工余量、切削力與內(nèi)應(yīng)力的作用,逐步修正加工之后的變形,就能最終達(dá)到零件最終要求的技術(shù)條件。
各主要表面的工序安排為:
(1)兩端面:粗銑、半精銑、精銑。
(2)小頭孔:鉆孔、擴(kuò)孔、鉸孔、精鏜、壓入襯套后再桁磨。
(3)大頭孔:擴(kuò)孔、粗鏜、半精鏜、精鏜、桁磨。
一些非主要表面的加工,則視需要盡可能安排在工藝過(guò)程的中間或后面。
2.5.2 定位基準(zhǔn)的選擇
在連桿的機(jī)械加工工藝過(guò)程中,大部分工序會(huì)選用連桿的一個(gè)指定端面和小頭孔作為主要基面,并用大頭處指定的一側(cè)面作為另一基面。這是由于:端面的面積大,定位比較精準(zhǔn)穩(wěn)定,用小頭孔定位可方便的控制大、小頭孔的中心距尺寸。這樣就能使各工序中的定位基準(zhǔn)得到統(tǒng)一,減小定位誤差。如圖2.5 連桿的定位方向示意圖所示:在安裝工件時(shí),不能將成套編號(hào)有標(biāo)記的一面與夾具的定位元件接觸(在設(shè)計(jì)夾具時(shí)必須
圖2.5 連桿的定位方向示意圖
作相應(yīng)的考慮)。在精鏜小頭孔及桁磨小頭襯套孔時(shí),也用小頭孔和襯套孔作為基面,這時(shí)將定位銷(xiāo)做成活動(dòng)假銷(xiāo)。當(dāng)連桿用小頭孔和襯套孔定位夾緊后,再?gòu)男☆^孔中取出假銷(xiāo)進(jìn)行加工。
為了更好的改善基準(zhǔn)面的精度,基準(zhǔn)面的加工與主要表面的加工要有適當(dāng)配合。即在粗加工大、小頭孔之前,粗銑和半精銑上下端面,在精鏜大、小頭孔之前,精銑端面。
由于用小頭孔和大頭孔外側(cè)面作為基準(zhǔn)面,所以這些表面的加工順序安排得比較早。在小頭孔作為定位基準(zhǔn)面前的加工工序?yàn)殂@孔、擴(kuò)孔以及鉸孔,這些工序?qū)︺q后的孔對(duì)端面的垂直度不容易保證,有時(shí)會(huì)影響到后面工序的加工精度。
在第一道工序中,工件的每個(gè)表面都是毛坯表面,定位和夾緊的條件比較差,而加工余量和切削力都比較大,再加上工件本身的剛性差,則對(duì)加工精度會(huì)產(chǎn)生很大影響。因此,第一道加工工序的定位與夾緊方法的選擇,對(duì)于整個(gè)工藝過(guò)程的加工精度常有很大的影響。連桿的加工亦是如此,在連桿加工工藝過(guò)程中,在精加工主要表面之前,先粗銑上下端面,其中粗銑端面又是以毛坯端面定位。因此,粗銑就是關(guān)鍵工序。在粗銑中工件如何進(jìn)行定位呢?一種方法是以毛坯端面定位,側(cè)面和端面夾緊,粗銑一個(gè)端面后,翻轉(zhuǎn)以銑好的面定位,銑另一個(gè)毛坯面。但是由于毛坯表面不平整,連桿的剛性又差,定位夾緊時(shí)工件可能會(huì)產(chǎn)生變形,粗銑后,端面似乎平整了,一放松,工件又恢復(fù)了變形,影響后續(xù)加工的定位精度。另一種方法是以連桿的大頭外形及連桿自身的對(duì)稱(chēng)面定位。這種方法使工件在夾緊時(shí)的變形減小,同時(shí)可以銑連桿的端面,使一部分切削力相互抵消,能夠得到平面度較好的平面。同時(shí),由于是用對(duì)稱(chēng)面定位,毛坯在加工后的外形偏差也會(huì)比較小。
2.5.3 確定合理的夾緊方法
由于連桿是一個(gè)剛性較差的工件,所以應(yīng)該十分注意夾緊力的大小、方向及受力點(diǎn)的選擇,避免工件因受夾緊力的作用產(chǎn)生變形,而影響加工精度。在加工連桿小頭孔的夾具中,應(yīng)使夾緊力的方向與鉆削力的方向一致。在粗銑兩端面的夾具中,夾緊力的方向應(yīng)與端面平行,在夾緊力作用方向上,大頭端部和小頭端部的剛性較高,變形較小,既使有一點(diǎn)變形,也是產(chǎn)生在平行于端面的方向上,基本不會(huì)影響端面的平面度。夾緊力通過(guò)工件直接作用于定位元件上,可以避免工件產(chǎn)生彎曲或扭轉(zhuǎn)變形。
在加工大小頭孔的工序中,主要夾緊力垂直作用在大頭端面上,并由定位元件承受,從而保證所加工孔的圓度。在精鏜大小頭孔時(shí),只用大平面(基準(zhǔn)面)定位,并且只夾緊大頭端。小頭端用假銷(xiāo)定位后,用螺釘在側(cè)面夾緊。小頭端不在端面上定位夾緊,避免產(chǎn)生變形。
2.5.4 連桿兩端面的加工
采用粗銑、半精銑精銑三道工序,并將精銑工序安排在精加工大、小頭孔的前面,以改善基準(zhǔn)面的平面度,提高孔的加工精度。粗銑在臥式銑床上,使用面銑刀進(jìn)行銑削加工,這種方法的生產(chǎn)率較高。精銑同樣在臥式銑床上用面銑刀進(jìn)行銑削,通過(guò)調(diào)整主軸的轉(zhuǎn)速,達(dá)到所要求的尺寸精度。
2.5.5 連桿大、小頭孔的加工
連桿大、小頭孔的加工是連桿機(jī)械加工中的重要工序,它的加工精度對(duì)連桿質(zhì)量有很大的影響。小頭孔是定位基準(zhǔn)面,在用作定位基面前,它經(jīng)過(guò)了鉆、擴(kuò)、鉸三道工序。鉆時(shí)以小頭孔外圓定位,這樣可以保證加工后的孔與孔外圓的同軸度誤差很小。
小頭孔在鉆、擴(kuò)、鉸后,在鏜床上進(jìn)行精鏜,達(dá)到IT6級(jí)公差等級(jí),然后壓入青銅襯套,再以青銅襯套內(nèi)孔來(lái)定位精鏜大頭孔。由于襯套的內(nèi)孔與小頭孔外圓存在同軸度誤差,這種方法定位可能引起精鏜后的襯套內(nèi)孔與大頭孔的中心距超差。
大頭孔經(jīng)過(guò)擴(kuò)、粗鏜、半精鏜、精鏜和珩磨加工達(dá)到IT6級(jí)公差等級(jí)。表面粗糙度Ra 0.4μm,大頭孔的加工方法是在銑開(kāi)連桿后,將連桿蓋與連桿體用連接螺桿和螺母裝配在一起,然后進(jìn)行精鏜大頭孔。這樣,在銑開(kāi)工序可能產(chǎn)生的變形,可以在最后精鏜工序中進(jìn)行修正,以保證孔的形狀精度。
2.5.6 連桿螺栓孔的加工
連桿的螺栓孔進(jìn)行鉆、擴(kuò)、鉸三道工序。加工時(shí)以配合面、一側(cè)面和一端面進(jìn)行定位。
為了使兩螺栓孔在兩個(gè)相互垂直的方向平行度公差保持在要求范圍內(nèi),在擴(kuò)和鉸兩個(gè)工序中用上下雙導(dǎo)向套導(dǎo)向,從而達(dá)到所需要的技術(shù)要求。
锪螺栓孔采用和鉆螺栓孔同樣的定位夾緊方案,另外以加工好的螺栓孔定位,使用24x9.5削平形直柄锪鉆。這樣加工可以很好地保證螺栓孔端面與連桿端面的垂直度。連桿在夾具的工位上锪完一個(gè)螺栓孔后,夾具上的定位板帶著工件旋轉(zhuǎn)1800 ,锪另一個(gè)螺栓孔。這樣,兩個(gè)螺栓孔及其端面的尺寸精度就基本相同。
2.5.7 連桿體與連桿蓋的銑開(kāi)工序
剖分面(亦稱(chēng)配合面)的尺寸精度與位置精度由夾具自身的制造精度和對(duì)刀精度來(lái)保證。為了確保銑開(kāi)后剖分面的平面度不超過(guò)規(guī)定公差0.03mm ,并且保證剖分面與大頭孔端面有一定的垂直度,除了夾具本身要保證精度外,片銑刀的安裝精度也會(huì)產(chǎn)生很大影響。如果片銑刀的端面圓跳動(dòng)不超過(guò)0.02 mm,則銑開(kāi)后的剖分面平面度能達(dá)到圖紙的要求,否則可能超差。但是剖分面本身的平面度和粗糙度對(duì)連桿蓋、連桿體裝配后的結(jié)合強(qiáng)度有很大的影響,因此,在剖分面銑開(kāi)以后再經(jīng)過(guò)銑加工。
2.5.8 大頭側(cè)面的加工
以基準(zhǔn)面及小頭孔定位,小頭孔使用圓柱銷(xiāo),安裝工件銑兩側(cè)面至要求尺寸,保證兩側(cè)面相對(duì)連桿中心面的對(duì)稱(chēng)度。
2.6 連桿加工工藝設(shè)計(jì)應(yīng)考慮的問(wèn)題
2.6.1 工序安排
連桿加工工序安排時(shí)應(yīng)注意兩個(gè)影響精度的重要因素:(1)連桿的剛度較低,在外力作用下容易產(chǎn)生變形;(2)連桿是模鍛件,孔的加工余量大,加工時(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過(guò)程中,主要表面的粗精加工工序一定要分開(kāi)。
2.6.2 定位基準(zhǔn)
精基準(zhǔn):以桿身對(duì)稱(chēng)面定位,方便保證對(duì)稱(chēng)度的要求,而且采用雙面銑,可抵消部分切削力。
統(tǒng)一精基準(zhǔn):以大小頭端面、小頭孔與大頭孔一側(cè)面定位。由于端面的面積大,定位穩(wěn)定可靠,用小頭孔定位可方便的控制大小頭孔的中心距。
2.6.3 夾具使用
鉆小頭孔之前,連桿的兩個(gè)端面、大頭孔的兩側(cè)等加工面中只有上下端面進(jìn)行了粗加工,其他工作面均未加工,表面質(zhì)量不好,所以不選擇用大頭孔定位,因?yàn)樾☆^孔和大頭孔的軸線(xiàn)有平行度要求,而上下端面與大頭孔有垂直度要求,所以可以用上下端面作為定位面,假設(shè)連桿長(zhǎng)度方向?yàn)閄軸,寬度方向?yàn)閅軸,高度方向?yàn)閆軸,根據(jù)六點(diǎn)定位原理,可用一平面定位,限制三個(gè)自由度,分別為。連桿小頭孔外圓可以用三爪卡盤(pán)定位,限制兩個(gè)自由度,分別是和。剩余一個(gè)自由度不會(huì)對(duì)小頭孔的精度產(chǎn)生影響,所以可以不予定位,該定位方案采用不完全定位,定位方式簡(jiǎn)單可靠,既能保證定位的精準(zhǔn),同時(shí)又簡(jiǎn)化了勞動(dòng)過(guò)程。
2.7 切削用量的選擇原則
合理地選擇切削用量,對(duì)提高切削效率、保證刀具耐用度和經(jīng)濟(jì)性、保證加工質(zhì)量都具有重要的作用。
2.7.1 粗加工時(shí)切削用量的選擇原則
粗加工時(shí)的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),需要盡可能保證較高的金屬切除率和必要的刀具耐用度,以提高生產(chǎn)效率和降低生產(chǎn)成本。
金屬切除率由公式(2.1)計(jì)算:
(2.1)
式中: ——金屬切除率(mm3/s);
V ——切削速度(m/s);
——進(jìn)給量(mm/r);
——切削深度(mm)。
提高切削速度、增加進(jìn)給量和切削深度,都能夠提高金屬切除率。但是在這三個(gè)因素中,影響刀具耐用度最大因素的是切削速度,其次是進(jìn)給量,影響最小的是切削深度。故粗加工切削用量的選擇原則是:首先選擇一個(gè)盡可能大的吃刀深度,其次選擇一個(gè)較大的進(jìn)給量f,最后確定一個(gè)合適的切削速度。
選用較大的和f以后,刀具耐用度 顯然也會(huì)下降,但要比切削速度的影響小得多,只要稍微降低一下切削速度便可以使回升到規(guī)定的合理數(shù)值,因此,能使切削速度、進(jìn)給量f、吃刀深度的乘積較大,從而保證較高的金屬切除率。此外,增大吃刀深度可使走刀次數(shù)減少,增大進(jìn)給量f又有利于斷屑。因此,根據(jù)以上原則選擇粗加工切削用量對(duì)于提高生產(chǎn)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:
粗加工的切削深度應(yīng)根據(jù)工件的加工余量和工藝系統(tǒng)(機(jī)床、夾具、刀具、工件)的剛性來(lái)確定。在保留半精加工、精加工必要加工余量的前提下,應(yīng)當(dāng)盡可能將粗加工余量一次切除。只有總加工余量太大,一次切不完時(shí),才考慮分多次次走刀。
2)進(jìn)給量的選擇:
粗加工過(guò)程中限制進(jìn)給量提高的主要因素是切削力。因此,進(jìn)給量應(yīng)該根據(jù)工藝系統(tǒng)的剛性和強(qiáng)度來(lái)確定。選擇進(jìn)給量應(yīng)充分考慮機(jī)床進(jìn)給機(jī)構(gòu)的強(qiáng)度、刀桿尺寸、刀具厚度、工件尺寸等。在工藝系統(tǒng)的剛性和強(qiáng)度較好的情況下,可選用較大的進(jìn)給量;而在剛性和強(qiáng)度較差的情況下,應(yīng)適當(dāng)選用較小的進(jìn)給量。
3)切削速度的選擇:
粗加工時(shí),切削速度主要受到刀具耐用度和機(jī)床功率兩個(gè)因素的限制。切削深度、進(jìn)給量和切削速度三者共同決定了切削功率,在確定切削速度時(shí)必須考慮機(jī)床的許用功率。如超出了機(jī)床的許用功率,必須適當(dāng)降低切削速度。
2.7.2 精加工時(shí)切削用量的選擇原則
精加工的加工精度和表面質(zhì)量要求較高,加工余量要求小且均勻。因此,選擇精加工的切削用量時(shí)應(yīng)首先考慮保證加工質(zhì)量和加工精度,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)的切削深度需根據(jù)粗加工留下的余量確定。通常不希望精加工余量留得太大,因?yàn)楫?dāng)吃刀深度較大時(shí),切削力增加較顯著,會(huì)影響加工質(zhì)量。
2)進(jìn)給量的選擇:
精加工時(shí)限制進(jìn)給量增大的主要因素為表面粗糙度。進(jìn)給量增大時(shí),雖然有利于斷屑,但殘留面積厚度增大,切削力增大,表面質(zhì)量下降。
3)切削速度的選擇:
切削速度增大時(shí),切削變形減小,切削力會(huì)有所下降,并且不會(huì)產(chǎn)生積屑瘤和鱗刺。一般選用切削性能較高的刀具材料與合理的幾何參數(shù),盡可能地提高切削速度。只有切削速度受到工藝條件的限制而不能提高時(shí),才考慮選用低速,以避開(kāi)積屑瘤產(chǎn)生的范圍。
由此可見(jiàn),精加工時(shí)選用較小的吃刀深度和進(jìn)給量,在保證合理的刀具耐用度的前提下,盡可能選擇高的切削速度,以保證工件的加工精度和表面質(zhì)量,同時(shí)滿(mǎn)足生產(chǎn)率的要求。
2.8 確定各工序的加工余量、計(jì)算工序尺寸及公差
2.8.1 確定加工余量
用查表法確定機(jī)械加工余量:
(根據(jù)《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》第一卷 表)
(1) 端面加工工序尺寸見(jiàn)表2.2
表2.2 端面加工工序尺寸
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
40
6.3
粗銑
2.2
IT12
3.2
半精銑
0.5
IT10
34.60.05
1.6
精銑
0.3
0.8
連桿兩端面總的加工余量由公式(2.2)計(jì)算:
(2.2)
(2)連桿鑄造出來(lái)的總的厚度為H=34+6=40mm.
2.8.2 確定工序尺寸及其公差
(根據(jù)《機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)教程》 表)
(1)大頭孔加工工序尺寸(鍛造出來(lái)的大頭孔為mm)見(jiàn)表2.3
(2)小頭孔加工工序尺寸見(jiàn)表2.4
2.8.3 連桿毛坯圖的繪制
根據(jù)以上的工作面加工余量,繪制連桿的毛坯圖,如圖2.6所示。
表2.3 大頭孔加工工序尺寸
工序名稱(chēng)
工序基
本余量
工序經(jīng)濟(jì)
精度
工序尺寸
最小極限尺寸
表面粗糙度
珩磨
0.08
65.5
65.5
0.4
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(kuò)
2
62
62(1.0)
12.5
表2.4 小頭孔加工工序尺寸
工序
名稱(chēng)
工序基本余量
工序經(jīng)濟(jì)
精度
工序
尺寸
最小極限尺寸
表面
粗糙度
精鏜
0.2
0.8
鉸
1.0
1.6
擴(kuò)
2.8
6.3
鉆
鉆至
12.5
2.9 公時(shí)定額的計(jì)算
時(shí)間定額,是指在一定生產(chǎn)條件下完成一道工序所需消耗的時(shí)間。時(shí)間定額主要由基本時(shí)間、輔助時(shí)間、布置工作地時(shí)間、休息和自然需要時(shí)間、準(zhǔn)備與終結(jié)時(shí)間組成。對(duì)于切削加工來(lái)說(shuō),基本時(shí)間是指切除金屬所消耗的機(jī)動(dòng)時(shí)間,可以通過(guò)計(jì)算的方法確定,對(duì)于不同的加工面,不同的刀具或不同的加工方式和方法,計(jì)算公式不完全一樣。輔助時(shí)間是指為實(shí)現(xiàn)工藝過(guò)程而必須進(jìn)行的各種輔助動(dòng)作所消耗的時(shí)間?;緯r(shí)間和輔助時(shí)間的和稱(chēng)為操作時(shí)間,又稱(chēng)工序時(shí)間。
2.9.1 銑連桿上下端面
圖2.6 連桿毛坯圖
選用X52K機(jī)床
根據(jù)《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)手冊(cè)》表選取數(shù)據(jù):
銑刀直徑D = 100 mm 切削速度 = 2.47 m/s
切削寬度 = 60 mm 銑刀齒數(shù)Z = 6 切削深度 = 3 mm
則主軸轉(zhuǎn)速為: n (2.3)
= 475 r/min
根據(jù)表3.1—31 按機(jī)床選取n = 500 /min
則實(shí)際切削速度為: V (2.4)
= 2.67 m/s
銑削工時(shí)為:
L= 3 mm L1 = +1.5 =50 mm L2 = 3 mm
基本時(shí)間為: (2.5)
= (3+50+3)/(500×0.18×6)
= 0.11 min
輔助時(shí)間ta = 0.4×0.45 = 0.18 min
2.9.2 精銑連桿上下端面
選用X52K機(jī)床
根據(jù)《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)手冊(cè)》表選取數(shù)據(jù):
銑刀直徑D = 100 mm 切削速度 =1.07m/s
切削寬度 = 60 mm 銑刀齒數(shù)Z = 6 切削深度 =0.3 mm
則主軸轉(zhuǎn)速為 n = 204 r/min
根據(jù)表 按機(jī)床選取n = 200 /min
則實(shí)際切削速度為 V = 1.05 m/s
銑削工時(shí)為:
L= 3 mm L1 = +1.5 =50 mm L2 = 3 mm
基本時(shí)間為 = (3+50+3)/(500×0.18×6)= 0.11 min
輔助時(shí)間ta = 0.4×0.45 = 0.18 min
2.9.3 加工小頭孔
(1) 鉆小頭孔
選用鉆床Z3080
根據(jù)《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)手冊(cè)》表選取數(shù)據(jù):
鉆頭直徑D = 20 mm 切削速度V = 0.99 mm
切削深度 = 10 mm 進(jìn)給量f = 0.12 mm/r
則主軸轉(zhuǎn)速n = 1000v/D = 945 r/min
根據(jù)表3.1—30 按機(jī)床選取n = 1000 r/min
則實(shí)際鉆削速度V = Dn/(1000×60) = 1.04 m/s
鉆削工時(shí)為:
L = 10 mm L1 = 1.5 mm L2 = 2.5mm
基本時(shí)間為: = (2.6)
= (10+1.5+2.5)/(0.12×1000) = 0.12 min
輔助時(shí)間ta = 0.5 min
其他時(shí)間tq = 0.2 min
(2) 擴(kuò)小頭孔 選用鉆床Z3080
根據(jù)《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)手冊(cè)》表選取數(shù)據(jù):
擴(kuò)刀直徑D = 30 mm 切削速度V = 0.32 m/s
切削深度 = 1.5 mm 進(jìn)給量 f = 0.8 mm/r
則主軸轉(zhuǎn)速n =1000v/D = 203 r/min
根據(jù)表 按機(jī)床選取n = 250 r/min
則實(shí)際切削速度V = Dn/(1000×60) = 0.39 m/s
擴(kuò)削工時(shí)為:按表2.5—7
L = 10 mm L1 = 3 mm
基本時(shí)間 = =(10+3)/(0.8×250)=0.07 min
輔助時(shí)間ta=0.25 min
(3) 鉸小頭孔 選用鉆床Z3080
根據(jù)《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)手冊(cè)》表選取數(shù)據(jù):
鉸刀直徑D = 30 mm 切削速度V = 0.22 m/s
切削深度 = 0.10 mm 進(jìn)給量f = 0.8 mm/r
則主軸轉(zhuǎn)速n = 1000v/D = 140 r/min
根據(jù)表 按機(jī)床選取n = 200 r/min
則實(shí)際切削速度V = Dn/(1000×60) = 0.32 m/s
鉸削工時(shí)為:
L=10 mm L1 =0 L2=3 mm
基本時(shí)間 = = (10+3)/(0.8×200) = 0.09 min
輔助時(shí)間ta = 0.25 min
2.9.4 銑大頭兩側(cè)面
選用銑床X62W
根據(jù)《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)手冊(cè)》表選取數(shù)據(jù):
銑刀直徑D = 20 mm 切削速度V = 0.64 m/s
銑刀齒數(shù)Z = 3 切削深度= 4 mm = 0.10 mm/r
則主軸轉(zhuǎn)速n = 1000v/D = 611 r/min
根據(jù)表 按機(jī)床選取n=750 r/min
則實(shí)際切削速度V = Dn/(1000×60) = 0.78 m/s
銑削工時(shí)為:
L=40 mm L1=+1.5=8.5 mm L2=2.5 mm
基本時(shí)間 = (40+8.5+2.5)/(750×0.10×3)=0.23 min
輔助時(shí)間ta = 0.4×0.45 = 0.18 min
2.9.5 擴(kuò)大頭孔
選用鉆床床Z3080 刀具:擴(kuò)孔鉆
根據(jù)《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)手冊(cè)》表選取數(shù)據(jù):
擴(kuò)孔鉆直徑D = 60 mm 切削速度V = 1.29 m/s
進(jìn)給量f = 0.50 mm/r 切削深度ap =3.0 mm 走刀次數(shù)I = 1
則主軸轉(zhuǎn)速n = 1000v/D=410 r/min
根據(jù)表 按機(jī)床選取n=400 r/min
則實(shí)際切削速度V=Dn/(1000×60)=1.256 m/s
擴(kuò)削工時(shí)為:
L = 40 mm L1 = 3 mm L2 =3 mm
基本時(shí)間:
2.9.6 銑開(kāi)連桿體和蓋
選用銑床X62W
根據(jù)《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)手冊(cè)》表選取數(shù)據(jù):
銑刀直徑D = 63 mm 切削速度V = 0.34 m/s
切削寬度 = 3 mm 銑刀齒數(shù)Z = 24
切削深度 = 2 mm = 0.015 mm/r d = 40 mm
則主軸轉(zhuǎn)速n = 1000v/D = 103 r/min
根據(jù)表 按機(jī)床選取n=750 r/min
則實(shí)際切削速度V = Dn/(1000×60) = 2.47 m/s
銑削工時(shí)為:
基本時(shí)間為: (2.7)
= (17+6+2)/(148) = 0.17 min
按表2.5—46
輔助時(shí)間=0.4×0.45=0.18 min
2.9.7 加工連桿體
(1) 粗銑連桿體結(jié)合面 選用銑床X62W
根據(jù)《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)手冊(cè)》表選取數(shù)據(jù):
銑刀直徑D = 75 mm 切削速度V = 0.35 m/s
切削寬度= 0.5 mm 銑刀齒數(shù)Z = 8
切削深度=2 mm = 0.12 mm/r
則主軸轉(zhuǎn)速n = 1000v/D = 89 r/min
根據(jù)表 按機(jī)床選取n = 750 r/min
則實(shí)際切削速度V = Dn/(1000×60) = 2.94 m/s
銑削工時(shí)為:
L = 38 mm L1 = +1.5 = 7.5 mm L2 = 2.5 mm
基本時(shí)間 = (38+7.5+2.5)/(2.96×60×8) = 0.03 min
輔助時(shí)間ta=0.4×0.45=0.18 min
(2) 精銑連桿體結(jié)合面 選用銑床X62W
根據(jù)《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)手冊(cè)》表選取數(shù)據(jù):
銑刀直徑D = 75 mm 切削速度V = 0.42 m/s
銑刀齒數(shù)Z = 8 切削深度 = 2 mm
=0.7 mm/r 切削寬度=0.5 mm
則主軸轉(zhuǎn)速n = 1000v/D =107 r/min
根據(jù)表 按機(jī)床選取n = 750 r/min
則實(shí)際切削速度V = Dn/(1000×60) = 2.94 m/s
銑削工時(shí)為:
L = 38 mm L1 = +1.5 = 7.5 mm L2 = 2.5 mm
基本時(shí)間 = (38+7.5+2.5)/(2.96×60×8) = 0.03 min
輔助時(shí)間ta = 0.4×0.45 = 0.18 min
(3) 锪連桿兩螺栓底面 選用鉆床Z3025
根據(jù)《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)手冊(cè)》表選取數(shù)據(jù):
锪刀直徑D = 28 mm 切削速度V = 0.2 m/s
锪刀齒數(shù)Z = 6 切削深度= 3 mm 進(jìn)給量f = 0.10 mm/r
則主軸轉(zhuǎn)速n = 1000v/D = 50.9 r/min
根據(jù)表 按機(jī)床選取n = 750 r/min
則實(shí)際切削速度V = Dn/(1000×60) = 2.94 m/s
锪削工時(shí)為:
L = 28 mm L1 = 1.5 mm
基本時(shí)間= (28+1.5)/(0.10×750×8) = 0.04 min
(4) 銑軸瓦鎖口槽 選用銑床X62W
根據(jù)《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)手冊(cè)》表選取數(shù)據(jù):
銑刀直徑D = 63 mm 切削速度V = 0.31 m/s
銑刀齒數(shù)Z = 24 切削深度= 2 mm
切削寬度= 0.5 mm = 0.02 mm/r
則主軸轉(zhuǎn)速n = 1000v/D = 94 r/min
根據(jù)表 按機(jī)床選取n=100 r/min
則實(shí)際切削速度V = Dn/(1000×60) = 0.33 m/s
銑削工時(shí)為:
L = 5 mm L1=0.5×63+1.5 = 33 mm L2 = 1.5 mm
基本時(shí)間 =(5+33+1.5)/(100×24)=0.02 min
輔助時(shí)間ta=0.4×0.45=0.18 min
(5) 精銑螺栓座面 選用銑床X62W
根據(jù)《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)手冊(cè)》表選取數(shù)據(jù):
銑刀直徑D = 63 mm 切削速度V = 0.47 m/s
銑刀齒數(shù)Z = 24 切削深度= 2 mm
切削寬度= 5 mm =0.015 mm/r
則主軸轉(zhuǎn)速n = 1000v/D = 142 r/min
根據(jù)表 按機(jī)床選取n = 150 r/min
則實(shí)際切削速度V = Dn/(1000×60) = 0.49 m/s
銑削工時(shí)為:
L = 28 mm L1 = +1.5 = 19 mm L2 = 3 mm
基本時(shí)間 = (28+19+3)/(150×24) = 0.02 min
輔助時(shí)間ta = 0.4×0.45 = 0.18 min
(7) 精磨結(jié)合面 選用磨床M7130
根據(jù)《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)手冊(cè)》表選取數(shù)據(jù):
砂輪直徑D = 40 mm 切削速度V = 0.330 m/s
切削深度= 0.1 mm 進(jìn)給量fr0 = 0.006 mm/r
則主軸轉(zhuǎn)速n = 1000v/D = 157 r/min
根據(jù)表 按機(jī)床選取n = 100 r/min
則實(shí)際切削速度V = Dn/(1000×60) = 0.20 m/s
磨削工時(shí)為:
基本時(shí)間為: (2.8)
=0.02 min ( k=1 z=8)
2.9.8 銑、磨連桿蓋結(jié)合面
(1) 粗銑連桿上蓋結(jié)合面 選用銑床X62W
根據(jù)《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)手冊(cè)》表選取數(shù)據(jù):
銑刀直徑D = 75 mm 切削速度V = 0.35 m/s
切削寬度= 3 mm