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精鏜連桿大小端孔夾具設(shè)計(jì) 摘 要 連桿是發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)動(dòng)的主要關(guān)鍵件之一 它工作的穩(wěn)定性 可靠性對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)的整機(jī) 質(zhì)量至關(guān)重要 質(zhì)量輕 精度高的連桿 有助于降低發(fā)動(dòng)機(jī)的能耗和噪聲 本文在研究 了國(guó)外內(nèi)燃機(jī)連桿的基礎(chǔ)上 根據(jù)我國(guó)發(fā)動(dòng)機(jī)連桿加工的現(xiàn)狀 以及連桿結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)和 精度要求 分析了如何對(duì)連桿加工基準(zhǔn)進(jìn)行合理選擇 如何確定夾緊力的方向和著力點(diǎn) 如何合理選擇各部位加工方式及工藝流程 給出了各工序加工余量的確定方法 并重點(diǎn) 分析了影響連桿加工精度的主要原因 從對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)連桿機(jī)械加工工藝過(guò)程 加工余量和 工序尺寸的計(jì)算 發(fā)動(dòng)機(jī)連桿的鏜孔質(zhì)量和發(fā)動(dòng)機(jī)連桿脹斷工藝等方面進(jìn)行了深入的分 析和研究 為連桿的生產(chǎn)提供了理論依據(jù) 關(guān)鍵詞 變形 鏜孔夾具設(shè)計(jì) 連桿 加工工藝 ABSTRACT Diesel engine connecting rod is the key piece of sports it works the stability reliability is critical to the quality of the diesel engine machine light weight high precision connecting rod help reduce energy consumption and engine noise Based on the study abroad on the basis of engine connecting rods connecting rod according to the status of China diesel engine and link structure characteristics and accuracy analysis of how the baseline of the connecting rod reasonable choice how to determine the direction of clamping force and focus how to choose the parts of processing methods and process shows the method for determining the allowance of the procedure and analyzed the accuracy of the main connecting rod From the diesel engine connecting rod machining process the calculation of allowances and the process dimension the connecting rod bore diesel engine connecting rod expansion of quality and technology and other aspects of off depth analysis and research provided for the connecting rod production theoretical basis Keyword Connecting rod Deformination Processing technology Design of clamping device boring 目 錄 1 序 言 1 2 夾具加工工藝 1 2 1 結(jié)構(gòu)特點(diǎn) 1 2 2 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 連桿大頭孔兩端面對(duì)大頭孔中心線的垂直度 2 2 2 3 大 小頭孔軸心線在兩個(gè)互相垂直方向的平行度 2 2 2 4 大 小頭孔兩端面的技術(shù)要求 2 2 2 5 大 小頭 孔中心距 2 2 3 機(jī)械加工工藝過(guò)程 3 2 4 材料和毛 坯 3 3 夾具設(shè)計(jì) 4 3 1 注意事項(xiàng) 5 3 2 夾具設(shè)計(jì) 5 3 2 1 定位基準(zhǔn)的選擇 5 3 2 2 夾緊方案 5 3 2 3 大 小孔夾具體設(shè)計(jì) 5 3 2 4 年生產(chǎn)綱領(lǐng) 5 3 2 5 工時(shí)定額的計(jì)算 6 3 2 6 切削力及夾緊 力的計(jì)算 6 3 2 7 氣缸的選擇和設(shè)計(jì) 8 4 結(jié) 論 9 參考文獻(xiàn) 10 致 謝 11 中國(guó)地質(zhì)大學(xué)長(zhǎng)城學(xué)院 2012 屆畢業(yè)設(shè)計(jì) 1 1 序 言 我們學(xué)完了大學(xué)的基礎(chǔ)課 加工 設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)的技術(shù)基礎(chǔ)課 各項(xiàng)專業(yè)課之后進(jìn)行的 這是在進(jìn)行畢業(yè)設(shè)計(jì)之前所必須學(xué)習(xí)的必修課程 并對(duì)所學(xué)課程又進(jìn)行了一次深入的綜 合性的總復(fù)習(xí) 它在我們四年大學(xué)生活中占有非常重要的地位 本次課程設(shè)計(jì)意圖在與 培養(yǎng)學(xué)生設(shè)計(jì)機(jī)械加工工藝規(guī)程的工程實(shí)踐能力 通過(guò)這次我將使我們獲得綜合運(yùn)用所 學(xué)全部課程進(jìn)行機(jī)械制造工藝及結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的基本能力 并綜合當(dāng)今社會(huì)情況 做出自己 對(duì)機(jī)械設(shè)計(jì)的理解和設(shè)計(jì)方向 在設(shè)計(jì)的過(guò)程中 遇到非常多的問(wèn)題 并一一在同學(xué) 老師 網(wǎng)絡(luò)上尋求答案 最 終能完成設(shè)計(jì) 是得到各位幫助的肯定 這次理論與實(shí)際的結(jié)合 大大的提高了我對(duì)機(jī)械設(shè)計(jì)的理解 并對(duì)機(jī)械設(shè)計(jì)有了一 次全新的認(rèn)識(shí) 經(jīng)驗(yàn)上的欠缺 導(dǎo)致設(shè)計(jì)方面能力的限制 水平難以達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)化 其中 的許多不足 懇請(qǐng)各位老師給予指正 2 夾具加工工藝 2 1 結(jié)構(gòu)特點(diǎn) 連桿是汽車發(fā)動(dòng)機(jī)主要的傳動(dòng)機(jī)構(gòu)之一 它將活塞與曲軸連接起來(lái) 把作用于活塞 頂部的膨脹氣體壓力傳給曲軸 使活塞的往復(fù)直線運(yùn)動(dòng)可逆的轉(zhuǎn)化為曲軸的回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng) 以輸出功率 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 和便于維修 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 可以用來(lái)補(bǔ)償軸瓦 的磨損 連桿小頭用活塞銷與活塞連接 小頭孔內(nèi)壓入青銅襯套 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(guò)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 桿身一般都采用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 不平衡質(zhì)量的凸塊 以便在稱量后切除不平衡質(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 基本尺寸相 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(lái) 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接影響發(fā)動(dòng)機(jī)的性能 而工藝的選擇又是直接 影響精度的主要因素 如圖 中國(guó)地質(zhì)大學(xué)長(zhǎng)城學(xué)院 2012 屆畢業(yè)設(shè)計(jì) 2 2 2 主要技術(shù)要求 該零件為發(fā)動(dòng)機(jī)上的重要組成部分之一 其大頭孔和軸連接 小頭孔通過(guò)活塞銷和 活塞連接 將作用于活塞的力傳給曲軸 又受曲軸驅(qū)動(dòng)面帶動(dòng)活塞 因此該連桿器將受 到壓縮壓力 縱向彎曲應(yīng)力和拉應(yīng)力 故要求此連桿有較輕的重量 較高的強(qiáng)度 同時(shí) 大小頭孔還有較高的耐磨性和互換性 2 2 1 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 影響到軸瓦的安裝和磨損 甚至引起 燒傷 所以對(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 100 mm 長(zhǎng)度上公差為 0 08 mm 2 2 2 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的基本尺寸相同 但從技術(shù)要求是不同的 大頭兩端 面的尺寸公差等級(jí)為 IT9 表面粗糙度 Ra 不大于 0 8 m 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 3 m 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(méi)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(lái)許多方便 2 2 3 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 小頭孔與活塞銷能密切配合 減少?zèng)_擊的不良影響和 便于傳熱 大頭孔公差等級(jí)為 IT6 表面粗糙度 Ra 應(yīng)不大于 0 4 m 大頭孔的圓柱度公 差為 0 012 mm 小頭孔公差等級(jí)為 IT8 表面粗糙度 Ra 應(yīng)不大于 3 2 m 小頭壓襯套的 底孔的圓柱度公差為 0 0025 mm 素線平行度公差為 0 04 100 mm 2 2 4 大 小頭孔中心距 中國(guó)地質(zhì)大學(xué)長(zhǎng)城學(xué)院 2012 屆畢業(yè)設(shè)計(jì) 3 大小頭孔的中心距影響到汽缸的壓縮比 即影響到發(fā)動(dòng)機(jī)的效率 所以規(guī)定了比較 高的要求 210 0 03 mm 2 2 5 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 磨損不均勻 同時(shí)使曲軸的連桿軸頸產(chǎn)生邊緣磨損 所以兩孔軸心線在連桿軸線方向的 平行度公差較小 而兩孔軸心線在垂直于連桿軸線方向的平行度誤差對(duì)不均勻磨損影響 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 100 mm 長(zhǎng)度上公差 為 0 04 mm 在垂直與連桿軸心線方向的平行度在 100 mm 長(zhǎng)度上公差為 0 06 mm 2 3 機(jī)械加工工藝過(guò)程 綜上所述 對(duì)于連桿的尺寸精度 形狀精度以及位置精度的要求都很高 但是連桿 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(lái)了很多困難 必須充分的重 視 在連桿加工中有兩個(gè)主要因素影響加工精度 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 還有就是 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) 就要把各主要表面的粗 精加工工序分開(kāi) 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(kāi)后 粗加工產(chǎn) 生的變形可以在半精加工中修正 半精加工中產(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(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 各主要表面的工序安排如下 第一步 粗銑 精銑 粗磨 精磨兩端面 第二步 鉆孔 擴(kuò)孔 鉸孔 精鏜 小 頭 壓入襯套后再精鏜 最后 擴(kuò)孔 粗鏜 半精鏜 精鏜 金剛鏜 珩磨 大頭孔 一些次要表面的加工 則視需要和可能安排在工藝過(guò)程的中間或后面 連桿的主要加工表面為大 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 2 4 材料和毛坯 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(qiáng)度 因此 連桿材料一 般采用高強(qiáng)度碳鋼和合金鋼 如 45 鋼 55 鋼 40Cr 40CrMnB 等 近年來(lái)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(yīng)用 使粉末冶金件的密度和強(qiáng)度大為提高 因此 采用粉末冶金的辦法制造連 桿是一個(gè)很有發(fā)展前途的制造方法 中國(guó)地質(zhì)大學(xué)長(zhǎng)城學(xué)院 2012 屆畢業(yè)設(shè)計(jì) 4 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(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 用先進(jìn)的毛坯制造方法的可能性來(lái)確定毛坯的制造方法 根據(jù)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(kāi)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(guò)程中將其切開(kāi) 為保證切開(kāi)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(duì)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(wèn)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(lái)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(yīng)使零件總的生產(chǎn)成本降低 性能提高 連桿的鍛造工藝過(guò)程 是將棒料在爐中加熱至 1140 1200C0 先在輥鍛機(jī)上通過(guò)四 個(gè)型槽進(jìn)行輥鍛制坯 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 鍛好后的連桿毛坯需經(jīng)調(diào)質(zhì)處理 使之得到細(xì)致均勻的回火索氏體組織 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 連桿必須經(jīng)過(guò)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 3 大 小孔夾具設(shè)計(jì) 由連桿工作圖可知 連桿材料為 45 鋼 年產(chǎn)量 25 萬(wàn)件 根據(jù)指導(dǎo)老師的要求 需 設(shè)計(jì)一套精鏜大小端孔夾具 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 夾具圖如圖 1 中國(guó)地質(zhì)大學(xué)長(zhǎng)城學(xué)院 2012 屆畢業(yè)設(shè)計(jì) 5 圖 1 3 1 注意事項(xiàng) 本夾具主要用來(lái)精鏜 70 的大頭孔和 39 的小頭孔 大頭孔的軸心線相對(duì)于小頭 孔軸心線有一定的尺寸精度要求 由于本工序是精加工 在加工本道工序時(shí) 主要應(yīng)考 慮如何在保證鏜孔精度的前提下提高勞動(dòng)生產(chǎn)率 降低勞動(dòng)強(qiáng)度 3 2 夾具設(shè)計(jì) 3 2 1 定位基準(zhǔn)的選擇 在連桿機(jī)械加工工藝過(guò)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 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(zhǔn)統(tǒng)一起來(lái) 減少了定位誤差 因此 工件以大頭一側(cè)的外表面作主要定位基準(zhǔn)面 用支承板限制工件的三個(gè)自由度 其中大頭孔用定位銷 假銷 定心定位 限制工件的 兩個(gè)自由度 另一小頭孔用錐形銷 假銷 消除工件的一個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)自由度 3 2 2 夾緊方案 中國(guó)地質(zhì)大學(xué)長(zhǎng)城學(xué)院 2012 屆畢業(yè)設(shè)計(jì) 6 該零件是帶孔的盤狀零件 孔是其設(shè)計(jì)基準(zhǔn) 為避免由于基準(zhǔn)不重合而產(chǎn)生誤差 應(yīng)選孔為定位基準(zhǔn) 大小端孔分別用斜楔夾緊機(jī)構(gòu) 浮動(dòng)夾緊機(jī)構(gòu)夾緊 為了裝卸工件 方便 采用氣動(dòng)夾緊工件 當(dāng)連桿定位夾緊后 再?gòu)拇笮☆^孔中抽出 假銷 進(jìn)行加工 小孔兩側(cè)夾緊裝置 如圖 2 圖 2 3 2 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) 能承受一部分切削力 夾具體為鑄造件 安裝穩(wěn)定 剛度好 但制造周期較長(zhǎng) 3 2 4 年生產(chǎn)綱領(lǐng) 生產(chǎn)綱領(lǐng)的大小對(duì)零件的加工過(guò)程和生產(chǎn)組織起著重要的作用 它決定了各個(gè)工序 所需的專業(yè)化和自動(dòng)化程度 決定了所應(yīng)選用的工藝方法和機(jī)床設(shè)備 年生產(chǎn)綱領(lǐng)可按下式計(jì)算 N Qn 1 a b 式中 N 零件的年生產(chǎn)綱領(lǐng) 件 年 Q 產(chǎn)品的年生產(chǎn)綱領(lǐng) 臺(tái) 年 n 每臺(tái)產(chǎn)品中該零件的數(shù)目 中國(guó)地質(zhì)大學(xué)長(zhǎng)城學(xué)院 2012 屆畢業(yè)設(shè)計(jì) 7 a 該零件的備品率 b 該零件的廢品率 按一年工作日 220 天 一天一班 工作 7 小時(shí) a 取 5 b 取 1 要達(dá)到年產(chǎn) 25 萬(wàn) 件 需要每小時(shí)生產(chǎn) 173 件 生產(chǎn)每件所用的操作時(shí)間為60 173 0 35min 3 2 5 工時(shí)定額的計(jì)算 根據(jù) 機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)手冊(cè) 選取數(shù)據(jù) 大頭孔 鏜刀直徑 D 89 5 mm 切削速度 V 0 20 m s 進(jìn)給量 f 0 2 mm r 切削深度 ap 0 2 mm 按機(jī)床選取 n 1000 r min 鏜削工時(shí)為 L 38 mm L1 3 5 mm L2 5 mm 基本時(shí)間 tj Li fn 0 23 min 輔助時(shí)間 0 12 mint輔 小頭孔 鏜刀直徑 D 37 5mm 切削速度 V 3 18 m s 進(jìn)給量 f 0 10 mm r 切削深度 ap 0 2 mm 按機(jī)床選取 n 2000 r min 鏜削工時(shí)為 L 38 mm L1 3 5 mm L2 5 mm 基本時(shí)間 tj Li fn 0 23 min 輔助時(shí)間 0 12 mint輔 3 2 6 切削力及夾緊力的計(jì)算 由 金屬機(jī)械加工工藝人員手冊(cè) 鏜削工作常用符號(hào) T0 機(jī)動(dòng)時(shí)間 分 L 切刀行程的長(zhǎng)度 毫米 l 加工長(zhǎng)度 毫米 l1 切刀的切入長(zhǎng)度 毫米 l2 切刀的超出長(zhǎng)度 毫米 當(dāng)加工到定位器 臺(tái)階時(shí) l2 0 l3 附加長(zhǎng)度 毫米 單件及小批生產(chǎn)的條件下試刀用 t 切削深度 毫米 s 主軸每轉(zhuǎn)切刀的進(jìn)給量 毫米 n 機(jī)床主軸每分鐘的轉(zhuǎn)數(shù) 轉(zhuǎn) 分 i 進(jìn)給次數(shù) d 零件或毛坯的直徑 毫米 v 切削速度 圓周速度 分米 10dnv isLT 0 321ll 中國(guó)地質(zhì)大學(xué)長(zhǎng)城學(xué)院 2012 屆畢業(yè)設(shè)計(jì) 8 查 組合機(jī)床設(shè)計(jì)參考圖冊(cè) 硬質(zhì)合金鏜刀加工鋼 s 最大 0 75 毫米 轉(zhuǎn)時(shí) 求 T Px Pz N 的計(jì)算圖 T 765432 875 135 018 26TTKKHBsvt 或 v 76543275 135 018 2 0 vvvstT Px 0 0212 t 1 2 s 0 65 HB 1 5K Px 2 Py 3 57 s 0 75 HB 0 75K Pz 2Kpz N 1026Pz v 式中 v 切削速度 米 分 S 每轉(zhuǎn)進(jìn)給量 毫米 轉(zhuǎn) Px 軸向力 公斤 t 切削深度 毫米 Py 圓周力 公斤 T 刀具耐用度 分 N 切削功率 千瓦 HB 布氏硬度 刀具 采用硬質(zhì)合金鉆頭 F Cf Ap XF fz Ae Uf z d0 Qf n Wf 所以 F 大 1456N F 小 566N 在計(jì)算切削力時(shí) 必須把安全系數(shù)考慮在內(nèi) 安全系數(shù) K K1 K2 K3 K4 其中 K1 基本安全系數(shù) 1 5 K2 加工安全系數(shù) 1 1 K3 刀具鈍化系數(shù) 1 1 K4 斷續(xù)切削系數(shù) 1 1 所以 F 大 2906 904N F 小 1130 019N 中國(guó)地質(zhì)大學(xué)長(zhǎng)城學(xué)院 2012 屆畢業(yè)設(shè)計(jì) 9 3 2 7 氣缸的選擇和設(shè)計(jì) 氣缸是氣動(dòng)夾具的動(dòng)力部件 常用的有活塞式和薄膜式兩種結(jié)構(gòu)形式 根據(jù)進(jìn)氣方 式 它們可分為單向作用和雙向作用 按氣缸的使用和安裝方式 又可分為固定的 搖 擺的和回轉(zhuǎn)的三種 一般氣動(dòng)夾具 夾緊時(shí)活塞桿僅作直線運(yùn)動(dòng) 因此多采用固定的氣 缸 為了使位置緊湊 可把氣缸直接嵌入夾具體內(nèi) 但這種氣缸的結(jié)構(gòu)尺寸不能過(guò)大 由于鏜削力比較小 因此采用耳座式氣缸夾緊大端孔 嵌入式氣缸夾緊小端孔 缸 體和缸蓋一般用鑄鐵制成 在缸蓋和活塞端部制成圓形和環(huán)形坑 當(dāng)活塞行至終點(diǎn)時(shí) 可以起緩沖作用 防止活塞和缸蓋發(fā)生撞擊 當(dāng)壓縮空氣進(jìn)入氣缸內(nèi)無(wú)活塞桿一端時(shí) 活塞的推力 P 為 NpDP 42 P 壓縮空氣的單位壓力 一般為 4 105Pa 6 105Pa D 活塞的直徑 m 機(jī)械效率 取 0 85 0 90 由于鏜孔的切削力相對(duì)較小 故分別選用選用 3500N 1500N 的氣缸即可安全工作 中國(guó)地質(zhì)大學(xué)長(zhǎng)城學(xué)院 2012 屆畢業(yè)設(shè)計(jì) 10 4 結(jié) 論 對(duì)于這次夾具設(shè)計(jì)的過(guò)程 以及成果 讓我對(duì)連桿端孔的認(rèn)識(shí)更透徹 在機(jī)械加工 工藝方面 有了一定的思維模式 在設(shè)計(jì)方面 可以歸納為 1 定位方案的設(shè)計(jì) 主要確定工件的定位基準(zhǔn)及定位基 面 工件的六點(diǎn)定位原則 定位元件的選用等 2 導(dǎo)向及對(duì)刀裝置的設(shè)計(jì) 由于本設(shè)計(jì) 主要設(shè)計(jì)的是精鏜大小端孔夾具 所以主要考慮的是選用鏜模鏜套的類型及排屑問(wèn)題 以及對(duì)刀塊的類型 從而確定鏜套和對(duì)刀塊的位置尺寸及公差 3 夾緊裝置的設(shè)計(jì) 針 對(duì)連桿的加工特點(diǎn)及加工的批量 對(duì)連桿的夾緊裝置應(yīng)滿足裝卸工件方便 迅速的特點(diǎn) 所以一般都采用氣動(dòng)夾緊裝置 4 夾具體設(shè)計(jì) 連桿的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)是比較小 設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)注 意夾具體結(jié)構(gòu)尺寸的大小 夾具體的作用是將定位及夾具裝置連接成一體 并能正確安 裝在機(jī)床上 加工時(shí)能承受一部分切削力 所以?shī)A具體的材料一般采用鑄鐵 另一方面 連桿件外形較復(fù)雜 而剛性較差 且其技術(shù)要求很高 所以適當(dāng)?shù)倪x擇 機(jī)械加工中的定位基準(zhǔn) 是能否保證連桿技術(shù)要求的重要問(wèn)題之一 在連桿的實(shí)際加工過(guò) 程中 選用連桿的大小頭端面及小頭孔作為主要定位基面 同時(shí)選用大頭孔兩側(cè)面作為 一般定位基準(zhǔn) 為保證小頭孔尺寸精度和形狀精度 可采用自為基準(zhǔn)的加工原則 保證 大小頭孔的中心距精度要求 可采用互為基準(zhǔn)原則加工 連桿機(jī)械加工路線是圍繞主要加工表面來(lái)安排的 連桿加工路線按連桿的分合可以 分為三個(gè)程序 連桿體和蓋切開(kāi)之前的加工為第一程序 為連桿體和蓋的切開(kāi)加工為第 二個(gè)程序 連桿體和蓋合裝后的加工為最后個(gè)程序 中國(guó)地質(zhì)大學(xué)長(zhǎng)城學(xué)院 2012 屆畢業(yè)設(shè)計(jì) 11 參考文獻(xiàn) 1 叢 鳳 廷 組 合 機(jī) 床 設(shè) 計(jì) 上 海 科 學(xué) 技 術(shù) 出 版 社 1994 2 哈 爾 濱 工 業(yè) 大 學(xué) 機(jī) 床 夾 具 設(shè) 計(jì) 上 海 科 學(xué) 技 術(shù) 出 版 社 1990 3 顧 崇 衡 機(jī) 械 制 造 工 藝 學(xué) 陜 西 科 學(xué) 出 版 社 1995 4 濮 良 貴 機(jī) 械 設(shè) 計(jì) 高 等 教 育 出 版 社 1996 5 大 連 組 合 機(jī) 床 研 究 所 組 合 機(jī) 床 設(shè) 計(jì) 機(jī) 械 工 業(yè) 出 版 社 1978 6 周 開(kāi) 勤 機(jī) 械 零 件 手 冊(cè) 高 等 教 育 出 版 社 1994 7 東北重型機(jī)械學(xué)院 機(jī)床夾具設(shè)計(jì)手 冊(cè) 上 海 科 學(xué) 技 術(shù) 出 版 1987 中國(guó)地質(zhì)大學(xué)長(zhǎng)城學(xué)院 2012 屆畢業(yè)設(shè)計(jì) 12 致 謝 這次設(shè)計(jì)是在沈貴水教授的悉心指導(dǎo)之下 沈教授為我的設(shè)計(jì)提供了非常多的的指導(dǎo) 不管是遇 到什么問(wèn)題 沈教授都會(huì)耐心的教導(dǎo)我克服各種困難 為此 特向沈貴水沈教授致以深深的敬意 老 師您辛苦了 在設(shè)計(jì)中 圍繞連桿體大小端孔的設(shè)計(jì)步驟進(jìn)行并力求使結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單 便于安裝 調(diào)整和維修 但 由于我知識(shí)水平和實(shí)踐機(jī)會(huì)有限 所在設(shè)計(jì)過(guò)程中對(duì)課題的深度和廣度 難免有出現(xiàn)漏洞及不如意之 處 加上時(shí)間有限 對(duì)整個(gè)鏜孔全部設(shè)計(jì)還有較多工作做的不是很完整 這都需要在今后的工作中使 自己更加努力學(xué)習(xí) 不斷完善自己 最終不斷促進(jìn)自己 最后能得出這份完整的畢業(yè)設(shè)計(jì) 我很感謝沈老師的無(wú)私指導(dǎo)和同學(xué)們的幫助 并且自己也得到 了很大的鍛煉 對(duì)于我以后從事這份工作 有著一份非常寶貴的經(jīng)驗(yàn) 設(shè)計(jì)中難免有不足之處 敬請(qǐng)各位答辯老師多多諒解指正 謝謝