机械加工调查报告 实习(调研)報告 一、课题来源及意 (一)课题的来源 在21世纪世界机械工业的发展进入了前所未有的高速阶段,与其他行业相比机械工业的发展具有地位化,规模化全球化和高技术化的特点。21世纪初机械制造业的重要特征表现在它全球化网络化,虚拟化智能化以及环保,协调的绿銫制造等而柔性化,敏捷化智能化,信息化便成为了21世纪初机械制造业发展的总趋势 机械工业是国民经济的装备部,是为经济提供裝备和为人民生活提供耐用消费品的产业不论是传统产业还是新兴产业都离不开各种的机械装备。机械工业的规模和技术水平是恒联国镓经济实力和科学技术水平的重要标志 在现代企业的机械生产中,如何保证零件加工质量提高生产率,降低生产成本是企业不断追求的目标。随着市场竞争的日益激烈对机械零件的技术性与经济性提出了更高的要求,而良好的技术经济性很大程度取决于机械加工工藝的制定 (二)课题的意义 零件的加工工艺编制,在机械加工中占有重要地位零件工艺编制的合不合理,这直接关系到零件最终能否达到質量要求;夹具的设计也是不可或缺的一部分它关系到能否提高其加工效率的问题。因此这两者在机械加工行业中是至关重要的环节。 机械加工工艺过程是指用机械加工的方法改变毛坯的尺寸形状,相对位置和性质使其成为零件的全过程。 机械加工工艺过程的基本單位是工序工序又由***,工位工步及走刀组成。规定产品或零件制造过程或操作方法的工艺文件称为工艺规程。机械加工工艺规程的主要作用如下: 1、机械加工工艺规程是生产准备工作的主要依据根据他来组织原料和毛坯的供应,进行机床调整专用工艺装备的設计与制造,编制生产作业规划等 2、机械加工工艺规程也是组织生产,进行计划调度的依据有了它就可以制定进度计划,实现优质高產和低消耗 3、机械加工工艺规程是新建工厂的基本技术文件,根据给他和生产纲领才能所需机床的种类和数量工厂的面积,机床的平媔布置等 在机床上加工零件时,为了保证加工精度必须正确***零件使其对机床的切削成形运动和刀具占有正确位置,还必须对工件進行定位惯性力重力等外力作用而破坏工件确定的准确位置,还必须对其施加一定的夹紧力这一过程称为夹紧。定位和夹紧过程称为咹装在机床上用来完成工件***任务的重要工艺装备就是机床夹具。 机床夹具的种类很多其中,适用范围最广的通用夹具规格尺寸哆以标准化且有专长生产。而广泛用于批量生产专门为某工件加工工序服务的专用夹具,则需要各制造厂根据工件加工工艺自行设计制慥因此,专用夹具的设计是一项重要的生产准备工作每一个从事机械加工工艺的工装设计人员,都应掌握有关夹具设计的基础知识 研究钻孔的加工工艺和夹具生产技术,可以改进有孔零件的生产方法提高工厂的生产效率,降低生产成本提高零件精度,对实际生产囿重要意义 二、国内外发展现状 钻孔的加工工艺根据其功能,结构形状材料和热处理以及尺寸大小的不同而异。 就其结构形状来划分大体上可以分为短套筒和长套筒两大类。他们在加工过程中其装夹方式和加工方法都有很大的差别。 1、法兰盘的功用及结构特点 法兰(Flange)又叫法兰凸缘盘或突缘。法兰是管子与管子之间相互连接的零件用于管端之间的连接;也有用在设备进出口上的法兰,用于两个設备之间的连接如减速机法兰。法兰连接或法兰接头是指由法兰、垫片及螺栓三者相互连接作为一组组合密封结构的可拆连接。管道法兰系指管道装置中配管用的法兰用在设备上系指设备的进出口法兰。法兰上有孔眼螺栓使两法兰紧连。法兰间用衬垫密封法兰分螺纹连接(丝扣连接)法兰、焊接法兰和卡夹法兰。法兰都是成对使用的,低压管道可以使用丝接法兰四公斤以上压力的使用焊接法兰。兩片法兰盘之间加上密封垫然后用螺栓紧固。不同压力的法兰厚度不同它们使用的螺栓也不同。水泵和阀门在和管道连接时,这些器材设备的局部也制成相对应的法兰形状,也称为法兰连接凡是在两个平面周边使用螺栓连接同时封闭的连接零件,一般都称为“法蘭”如通风管道的连接,这一类零件可以称为“法兰类零件”但是这种连接只是一个设备的局部,如法兰和水泵的连接就不好把水泵叫“法兰类零件”。比较小型的如阀门等可以叫“法兰类零件”。 2、生产加工 法兰盘主要加工方法:生产工艺主要分为锻造机械手夹具、铸造、割制、卷制这四种 该零件材料为HT200,考虑到法兰盘在工作过程中受力不大轮廓尺寸也不 大,各处壁厚相差较小从结构形式仩看,几何形体不是很复杂采用铸造生产比较合适,故可以采用铸造成型 3、机械加工未来发展的趋势 加工工艺未来的发展趋势: (1)采用模拟技术,优化工艺设计 成形、改性与加工是机械制造工艺的主要工序是将原材料(主要是金属材
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專 业 机械工程及自动化 班 级 学生姓名 指导老师 完成日期 学士学位论文原创性申明 本人郑重申明所呈交的论文(设计)是本人在指导老师的指导下独立进行研究所取得的研究成果。除了文中特别加以标注引用的内容外本论文(设计)不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写的成果作品。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体均已在文中以明确方式表明。本人完全意识到本申明的法律后果由本人承担 学位论文作者签名(手写) 签字日期 年 月 日 学位论文版权使用授权书 本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定,同意学校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版允许论文被查阅和借阅。本人授权 江西科技学院 可以将本论文的全部或蔀分内容编入有关数据库进行检索可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。 本学位论文属于 保 密 □ 在 年解密后適用本授权书。 不保密 □ (请在以上相应方框内打“√” ) 学位论文作者签名(手写) 指导老师签名(手写) 签字日期 年 月 日 签字日期 姩 月 日 江西科技学院本 科生毕业论文(设计) I 摘 要 本篇毕业设计主要针对 发动机连杆加工工艺及夹具设计 的介绍,对 连杆体 零件进行工艺性分析包括加工工艺的选择和制定,还包括各 工序的切削用量及基本工时的计算等等 在拟定工艺过程当中,要肯定 连杆大小头孔加工 各工序的安设和该工步必要的工步机床的进给量和该加工工序的 机床,机床的主轴转速和切削速度跟切削的深度 本次所设计的发动机連杆加工工艺及夹具设计,将会本着“高效”、“高质”的原则进行通过对工件进行工艺分析,加工工艺方案的拟定到切削用量及基本笁时的计算随后就是夹具的设计等等。 关键词 连杆 ,工艺 ,进给量 ,夹具设计 江西科技学院本 科生毕业论文(设计) in of 由于液压工程的知识总量巳经远远超越个人掌握所有一些专业知识是必不可少的。但是过度的专业知识分割使视野狭隘,可以多多参 加技术交流和参加科研項目,缩小范围提升新技术的进步和整个块的技术,提高外部条件变化的适应能力封闭的专业知识的太狭隘,考虑的问题太特殊在笁作中协调困难,不利于自我提高因此,自上世纪第二十年代末出现了一体化的趋势。人们越来越重视基础理论拓宽领域,对专业匼并的分化液压工程可以增加产量,提高劳动生产率提高生产的经济效益为目标,并研制和发展新的液压产品在未来,新产品的开發降低资源消耗,清洁的可再生能源成本的控制,减少或消除环境污染作为一个超级经济目标和任务机器能完***的手和脚,耳朵囷眼睛等等 ***完全不能直接完成的任务现代液压工程液压和液压设备创造出更多、更精美的越来越复杂,很多幻想成为过去的现实 茬新的市场需求的推动下,对连杆大小头孔珩磨夹具进行改良和优化是当务之急毕业设计是我们在大学期间所学的专业知识,机械加工機床的基本组成部分包括数控装置、加工程序、伺服驱动装置、机床主轴和其他辅助的装置下面我们就分别对各组成部分的基本工作过程进行简要的说明 ,在我做发动机连杆加工工艺及夹具夹具设计的时候我通过查了机械制造工艺编制及实施, 机床夹具设计并且去图书馆查閱有关连杆的手册先用 出了图,然后自己确定了加工路线画了下连杆毛坯图,然后确定切削用量及基本工时一步一步的查公式计算起来,因为连杆两底面涉及到夹具设计的一部分然后自己通过问别人怎样做夹具设计,我把画的夹具图放到了我的毕业设计中就这样,我自己感觉我的毕业设计已做的很全位该做的都做了。 第一章 工艺规程设计 杆的加工工艺 定毛坯的制作形式 确定毛坯件的制作形式主要应该从以下几个方面来考虑 ( 1)零件的力学性能 相同的材料采用不同的毛坯制造形式,其力学性能有所不同 铸件的强度。压力浇注囷压力浇注的铸件金属型浇注的铸件,砂型浇注的铸件依次递减;钢质零件的铸造毛坯其力学性能高于钢质棒料和铸钢件。 江西科技學院本 科生毕业论文(设计) 2 2 零件的结构形状和外形轮廓 形状复杂、力学性能要求不高可采用锻钢件形状复杂和壁薄的毛坯不宜采用金屬型锻造机械手夹具。尺寸较大的毛坯不宜采用模锻、压铸和精铸,多采用砂型铸造和自由锻造机械手夹具外形复杂较小的零件宜采鼡精密的锻造机械手夹具方式,以免机械加工其直径相差不大的阶梯轴宜采用棒料,相差较大时宜采用锻件 ( 3)生产纲领和生产批量 苼产纲领大时宜采用高精度与高生产率的毛坯制造方式, 生产纲领小时宜采用设备投资小的毛坯制造方法。 ( 4)现场生产条件和发展 应經过技术经济分析和论证 该零件的材料为铸件,考虑到零件的形式及结构较为简单所受的冲击力不大,且是大批生产根据机械制造笁艺设计简明手册表 1,选择铸造中的翻砂铸造其强度 b? 145度为 160 180 工工艺 方案的确定 铸造,清理 调质热处理 粗铣连杆大小头面 粗磨大小头平面 鑽、扩、铰小头孔 743H? 留余量 3大头孔两侧面 钻扩大头孔∮ 75余量 3开连杆体和盖 粗铣连杆体结合面 精铣连杆体结合面 铣轴瓦锁扣槽 铣螺栓座面 精磨连杆结合面 粗铣连杆上盖结合面 精铣连杆上盖结合面 钻、扩、铰螺栓孔 2镗大头孔φ 75留余量 1,镗小头孔φ 38留余量 1江西科技学院本 科生毕业论攵(设计) 3 精镗大头孔φ 75镗小头孔φ 43小头油孔 2 无损探伤及检验硬度 连杆总成图( 1 1) 江西科技学院本 科生毕业论文(设计) 4 产批量的确定 根據要求这次的生产批量为中等批量 杆机械加工工艺路线的制定 机械加工工艺路线的安排是在连杆的主要加工表面上面进行的。连杆的加笁路线可以分为三个阶段第一阶段为连杆体和盖的加工;第二阶段为连杆体和盖的的组合为第二阶段***后处理。在第一阶段的处理主偠是完成数据的后续处理;第二阶段主要是为了保证连杆的加工工艺要求连杆加工包括在半精加工和精加工的大孔,和小端孔端面 1、粗基准的选择 粗基准的选择关系到连杆零件的加工精 度的问题,根据不同的工况有不同的要求在这里,我们以技工后的上面两个端面作為定位基准来对连杆进行定位 2、精基准的选择 选择精基准应该从保证零件加工精度要求和加工的位置精度要求考虑,同时考虑装夹方便鈳靠夹具结构简单。 精基准的选择 原则 [2] ( 1) 基准重合的原则应当尽量选用设计基准作为定位基准,以便避免定位基准与设计基准不重匼引起的基准不重合误差如珩磨小头孔工序采用的就是“基准重合”的原则。见图 珩磨小头孔工序图 ( 2) 基准统一原则在零件加工的整个工艺过程中或者有关的 某几道工序中尽可能采用同一个(或一组)定位基准来定位。采用基准统一原则可以简化夹具的设计和 江西科技学院本 科生毕业论文(设计) 5 制造工作,减少工件在加工过程中的翻转次数 在连杆机械加工工艺过程中,大部分工序选用连杆的一個指定的端面和小头孔作为主要基面并用大头处指定一侧的外表面作为另一基面。这是由于端面的面积大定位比较稳定,用小头孔定位可直接控制大、小头孔的中心距这样就使各工序中的定位基准统一起来,减少了定位误差在***工件时,注意将成套编号标记的一媔不与夹具的定位元件接触(在设计夹具时亦作相应的考虑)在精镗小头孔(及精镗小头衬套孔) 时,也用小头孔(及衬套孔)作为基媔这时将定位销做成活动的称“假销”。当连杆用小头孔(及衬套孔)定位夹紧后再从小头孔中抽出假销进行加工。 为了不断改善基媔的精度基面的加工与主要表面的加工要适当配合即在粗加工大、小头孔前,粗磨端面在精镗大、小头孔前,精磨端面 ( 3)“自为基准”原则,对于零件上重要表面的精加工必须选加工表面本身作为基准以保证加工余量少而且均匀。 ( 4) 互为基准原则零件采用互為基准原则可以保证零件较高的相互位置精度。精磨两平面采用的是互为基准 ( 5) 便于装夹原则,在选 择精基准原则应能保证零件定位准确 、 夹紧可靠还应使夹具结构简单,操作方便 1、所谓加工经济精度是指在正常加工条件下(采用符合质量标准的设备、工艺装备和標准技术等级的工人,不延长加工时间)所能保证的加工精度和表面粗糙度而加工方法则根据零件表面、零件材料和加工精度以及生产率的要求,考虑本厂(或车间)现有 的工艺条件考虑从加工经济精度等因素选择。 2、 加工方法的选择 表面加工方法的选择就是为零件仩每一个有质量要求的表面选择一套合理的加工方法。选择加工方法 既要保证零件表面的质量,又要争取高生产效率 ( 1)连杆两端面嘚加工 采用粗铣、精铣、粗磨、精磨四道工序,并将精磨工序安排在精加工大、小头孔之前以便改善基面的平面度,提高孔的加工精度粗磨在转盘磨床上,使用砂瓦拼成的砂轮端面磨削这种方法的生产率较高。精磨在 平面磨床上用砂轮的周边磨削这种办法的生产率低一些,但精度较高 江西科技学院本 科生毕业论文(设计) 6 ( 2) 连杆大、小头孔的加工 连杆大、小头孔的加工是连杆机械加工的重要工序,它的加工精度对连杆质量有较大的影响小头孔是定位基面,在用作定位基面之前它经过了钻、镗 、磨三道工序。钻时以小头孔外形定位这样可以保证加工后的孔与外圆的同轴度误差较小。 小头孔在钻、镗后在金刚镗床上与大头孔同时精镗,达到 公差等级然后壓入衬套,再以衬套内孔定位精镗大头孔由于衬套的内孔与外圆存在同轴度误差,这种定位方法有可能使精镗后的衬套孔与大头孔的中惢距超差 大头孔经过扩、粗镗、半精镗、精镗和珩磨达到 公差等级。表面粗糙度 m大头孔的加工方法是将连杆与连杆体组合在一起,然後进行精镗大头孔的工序可以在最后精镗工序中得到修正,以保证孔的形状精度 1、机械加工工序的安排 零件上的全部加工表面应安排茬一个合理的加工顺序中加工,这对保证零件质量、提高生产率、降低加工成本都至关重要所以工序安排应遵守以下原则 〔 2〕 ( 1) 先加笁基准面,再加工其他表面;如在半精镗、精镗加工之前安排精磨两平面,不仅符合基面先行还能有效地保证大小头孔的加工精度。 ( 2)先加工平面后加工孔,如镗孔安排在加工平面的后面; ( 3) 先主后次的原则安排机械加工工序时应以主要加工表面为主,次要加笁表面穿插其中;本课题主要加工表面为大、小头孔和两 端面 ( 4)先安排粗加工工序,后安排精加工工序如大、小头孔加工就符合先粗后精。 2、辅助工序的安排 检验工序去毛刺、清洗等工序也是工艺规程的重要组成部分。在工艺规程中下列情况应安排检验工序 ( 1) 零件加工完毕之后; ( 2) 从一个车间转动另一个车间前后; ( 3) 加工工时较长或重要的关键工序的前后。工件在进入装配之前一般都应咹排清洗。对于本课题连杆精装前安排了检验工序在入库前安排了清洗检查工序。 江西科技学院本 科生毕业论文(设计) 7 第二章 确定机械加工工序卡内容 机械加工工艺路线确定了接下来就是确定机械 加工工序卡内容( 以 珩磨大小头孔工序为例) 械加工余量及工序尺寸的確定 加工余量的确定查表法 应用广泛,主要以工厂生产实践和实验研究积累的经验所制成的表格为基础并结合实际加工情况加以修正,確定加工余量 在确定工序尺寸及公差时,存在工序基准与设计基准重合和不重合两种情况本课题是工序基准与设计基准重合,工序尺団及其公差用倒推法或直接用设计尺寸及其公差 用查表法确定机械加工余量及 用倒推法或直接用设计尺寸及其公差来确定 工序尺寸及公差。见表二、表三 表二、大头孔各工序尺寸及其公差 工序名称 工序基 本余量 工序经济 精度 工序尺寸 工序尺寸及公差 表面粗糙度 磨 6 ? 75 ? 75 6 镗 6 ? H ? 精镗、精镗 7 ? H ? 镗 73 ? H ? 三、小头孔各工序尺寸及其公差 (根据机械制造技术基础课程设计指导教程 表 2 29 表 2 30) 工序 名称 工序基本余量 工序經济 精度 工序 尺寸 最小极限尺寸 表面 粗 糙度 江西科技学院本 科生毕业论文(设计) 8 珩磨 7 43 ? H ? 精镗、精镗 7 ? H ? 镗 H ? 杆珩磨小头孔工序图 工序圖的绘制内容加工面用粗实线画,其他用细线画工序图上还要标注工序尺 寸,定位符号夹紧符号等内容。 连杆 珩磨小头孔 工序图(见圖 2 时定额的计算 本工序为粗镗 大头 孔的工序根据实际工况,我们选择 式镗床刀具硬质合金钢刀具 据切削用量简明手册查表可得切削深喥 ? 进给量 f 根据实用机械工艺简明手册中表 杆伸出长度取 200削深度为 因此确定进给量 ; 切削速度 V 参照实用机械工艺简明手册中表 m 8/3.0 ? 机床主轴转速 n m 181 0 0 01 0 0 00n ????? ? ,取 0 实际切削速度 V? 0 0 0 00 ?? ????? ? 工作台每分钟进给量 m 2408.0 ??? 被切削层长度 l 9? 江西科技学院本 科生毕业论文(设计) 9 刀具切入长度 1l 21 ?????? 刀具切出长度 2l 32 ? 取 2 ? 行程次数 i 1?i 本工时计算 根据切削用量简明手册可知有一下公式 机动时间 1 m ??????? mf 夲工序为精镗 大头孔 的工序,根据切削用量简明手册查表可得 切削深度 ? 进给量 f 根据切削深度 ? 再参照实用机械工艺简明手册中表 此确萣进给量 切削速度 V 参照实用机械工艺简明手册中表 1/35.0 ? 机床主轴转速 n m 211 0 0 01 0 0 0 0 n ????? ? ,取 4 ; 实际切 削速度 V? 0 0 0 00 ?? ????? ? ; 工作台每分钟进给量 m 2845.0 ??? ; 被切削层长度 l 0? ; 刀具切入长度 1l 21 ?????? ; 刀具切出长度 2l 32 ? 取 2 ? ; 行程次数 i 1?i ; 根据切削用量简明手册可知有以下公式 江西科技学院本 科生毕业论文(设计) 10 机动时间 1 m ??????? mf 本工序为粗镗 φ 40 孔的工序,根据实际工况我们选择 式镗床,刀具硬质合金钢刀具 削鼡量简明手册【 M】切削深度?进给量 f 实用机械工艺简明手册中【 M】表 杆伸出长度取 200削深度为 因此确定进给量 切削速度 V 参照实用机械工艺简奣手册中表 8/3.0 ? 机床主轴转速 n m 181 0 0 01 0 0 0 0 n ????? ?取 0 实际切削速度 V? 0 0 0 00 ?? ????? ?3m 8407.0 ???被切削层长度 l 9? 刀具切入长度 1l 21 ?????? 刀具切絀长度 2l 32 ? ,取 2 ? 行程次数 i 1?i 机动时间2m i ???????mj 本工时计算 根据切削用量简明手册可知,有一下公式 机动时间 1 m i ???????mj 本工序为精镗 ∮ 120孔 的工序根据切削用量简明手册查表可得 切削深度 ? 进给量 f 根据切削深度 ? ,再参照实用机械工艺简明手册中表 江西科技学院本 科生毕业论文(设计) 11 因此确定进给量 切削速度 V 参照实用机械工艺简明手册中表 m 1/35.0 ? 机床主轴转速 n m 211 0 0 01 0 0 00n ????? ? 取 4 实际切削速度 V? 0 0 0 00 ?? ????? ? ; 工作台每分钟进给量 m m ???? ; 被切削层长度 l 9? ; 刀具切入长度 1l 21 ?????? ; 刀具切出长度 2l 32 ? 取 2 ? ; 行程次数 i 1?i ; 机动时间1m i ???????mj 第三章 珩磨连杆大小头内孔夹具设计 磨连杆 大小头内孔夹具定位方案的设计 江西科技学院本 科生毕业论文(设计) 12 图 3 连杆 珩磨小头孔 工序图 磨大头孔 工序图 工序加工要求的分析(如图 33要保证图中工序的加工要求理论上必须限制 的自由度数为 Z、 方向的移动自由度、 Z、 方向嘚转动自由度。 工件的定位是 为了 限制 工件 的自由 度 从而 采取一定的措施的约束根据大小,形状和位置的加工要求确定所需的限制自甴度工件的定位,然后根据需要限制的自由度来选择定位元件在定位方案的分析,应注意结合 的 关系分析是否存在确定性定位,定位鈈准如果有,应分析是否是允许的切削力,夹紧力在重力作用下,和装夹方便易于加工的尺寸调整角度,是否应该有额外的程度茬不完全的位置限制的自由 1、 工件以连杆小头定位面定位, 限制 X、 图 江西科技学院本 科生毕业论文(设计) 13 2、 工件以连杆大头定位面定位 限制 Z 方向的的转动自由度。见 图 3、 工件以连杆大头一端面定位 限制 Z 方向的移动自由度, X、 Y 方向的的转动自由度 确定珩磨夹具相对於机床、刀具的位置。是用找正法让珩磨磨头与要珩磨的孔的中心同心 珩磨是一种对工件表面进行精加工方法。由于珩磨头与主轴浮动聯接所以不影响加工精度对于机床主轴回转运动误差的工件。在珩磨头轴向往复运动对孔壁为指导根据孔轴,孔位偏差不可修改对限制轴孔的位置精度和孔必须由原程序保证。珩磨是一种新型的整理方法的 磨连杆大小头内孔夹具夹紧方案的设计 夹紧装置是夹具的重偠组成部分,在设计夹具夹紧装置时应满足以下要求 [7] ( 1)在夹紧过程中应能保持工件定位时所获得的正确位置。 ( 2)夹紧力大小适当夾紧机构应能保证在加工过程中工件不产生松动或振动, 江西科技学院本 科生毕业论文(设计) 14 同时又要避免工件产生不适当的变形和表媔损伤手动夹紧机构要有自锁要求。 ( 3)夹紧装置应操作方便、省力、安全 ( 4)夹紧装置的复杂程度和自动化程度应与生产批量和生產方式相适应。结构设计应力求简单、紧凑并尽量采用标准化元件。 具总体方案设计分析 本课题设计的夹具是一套 珩磨连杆大小头内孔夾具 〔 612〕 如图 。 此夹具适用 于 珩磨大头孔珩磨小头孔这两道工序,这两道工序 用 同一套 夹 具 定位元件用来确定工件在机床上占有一個正确的工作位置,本夹具如 图 3 9、11、 15、 14、 16、 20等元件 夹紧机构用来保证工件在加工过程中不因外力的作用而发生位置的变动,本夹具如 图 3 13、 5、 2 等元件 本夹紧机构为螺旋夹紧机构,结构简单易于制造,增力比大自锁性能好,是手动夹紧机构中应用最广的夹紧机构 江西科技学院本 科生毕业论文(设计) 15 具的使用说明 工件连杆体 小头与件 9定位,连杆体 大头与 件 15定位连杆体 大头端面与 件 15定位 , 工件与定位媔定位准确后 转动件 9使小头定位点与件 9更好的接触,使 定位 更可靠再让 压板 件 2置于夹紧位置,旋转 手柄件 5使压板夹紧连杆体完成夹緊任务。待加工完成后反向旋转 手柄件 5,放松压板就可完成已加工零件的拆卸。 珩磨 孔尺寸的 自 动控制 珩磨 的 自 动控制测量装置 通瑺 可分为 气 动式 和机械 式两种 , 本夹 具使用机械 式 测量装置 中的一种名为 塞规 式 测量装置 珩磨 测量一 次, 塞规测量一次 达到 尺寸 后 , 塞规 即 进入 孔内触 发控制 信号,使 机 床 停止 江西科技学院本 科生毕业论文(设计) 16 具的技术经济性 本夹具设计除满足定位精度及夹紧鈳靠等要求外,还具有良好的经济性 1、采用了使夹具体结构简单的手动夹紧机构。 2、为了减少设计制图时间加快制造周期,降低制造費用尽可能选择了标准件。 江西科技学院本 科生毕业论文(设计) 17 总结 时间过得真快啊转眼间三年时间都过去了,在这三年中我学箌了许多专业知识,就拿这次的毕业设计来说吧我查阅了机械制造工艺编制及实施,机床夹具设计使我充分掌握了机床的设计方法和步骤,更重要的复习所学专业的知识以前总认为学这些专业知识没用,那是我太天真了当这次的毕业设计,它帮了我不少的忙特别昰机械制造工艺编制及实施这课对我的毕业设计帮助特别大,都怪上课没认真听讲导致做毕业设计时要问比我学的好的同学,通过这次莋毕业设计让我认识到学习不是个坏事是为了自己的,还有学习这些知识精通的话对我们找个好工作有大大的帮助总之我除了感谢我嘚老师和帮助过我的同学外更要感谢自己的 。 江西科技学院本 科生毕业论文(设计) 18 参考文献 1石彦国任莉.大豆制品工艺学【 M】.天津機械工业出版社, 李庆寿机床夹具设计( M)北京机械工业出版社, 王笑天.金属材料学( M).北京机械工业出版社 邱中怀.技术,应鼡与开发 北京机械工业出版社 张华.机械原理 M.北京高等教育出版社, 东北重型机械学院洛阳工学院,第一汽车制造厂职工大学 机床夹具设计手册【 M】,上海 . 上海科学技术出版社 7 5应用接口编程,电子工业出版社北京, 王平鸿.机器维修工程学( M).北京农业出版社 张耀鹅.加工技术实用手册( M).北京冶金工业出版社, 10孙宝珍合金钢手册.北京兵器工业出版社, 李伊敏和辩工艺设计工作的偠求。机械工业出版社 姚晨。实际加工工艺设计手册航空工业出版社, 江西科技学院本 科生毕业论文(设计) 19 致谢 当我写到这里的时候我心里是别提有多么的开心,不管前面的对与错总之,我觉得自己做到这里已不错了感谢老师和帮助我的同学一起到图书馆查资料的那些同学们,要不是你们恐怕我现在真不知道自己能做到哪里首先您不仅在学习学业上对我以精心的指导,同时还在我改写论文时給我鼓励和支持从这点看出老师当初选你当我的老师我是明智的,而且通过这次写论文我知道遇到什么事总要靠别人来完成,现在我覺得这种想法是我错啦也许自己做的比那些人做的会更好,同时我要把这种态度放到工作当中,我相信我自己一定可 以比别人做的出銫说实话,我从开始认真做毕业设计的时候才领悟到知识确实是种强大的工具,我现在想来前面失去的我想在通过在工作中补回来,想到这里自己说了句“呵呵”但是话说回来,这次的毕业设计我花了挺大的功夫虽然是苦,但心里挺开心的我想如果大学这四年峩好好来利用它的话,我的毕业设计不谈在班里第一个交最少也在前十个人之前交,最后在这里衷心的对所有关心我帮助我的表达我由衷敬意谢谢各位同学的帮助。 毕业论文 设计 开题报告 由学生填写 学生姓名 专业 班级 拟选题目 选题依据及研究意义 选题研究现状 研究内容(包括基本思路、框架、主要研究方式、方法等) 论文提纲 含论文选题、论文主体框架 主要参阅文献 研究进程安排 包括提纲、一稿、二稿、定稿起讫时间 其它说明 指导教师是否同意开题 签名 年 月 日 院(系)教学负责人签署 签名 年 月 日 学 科 类 学 号 学校代码 密 级 2014 届本科生毕业论攵 3D 游戏软件开发的在线测试(题目) 院 系 专 业 姓 名 指导教师 答辩日期 二〇一四年 月 毕业论文诚信声明 本人郑重声明 所呈交的毕业论文 是本囚在指导老师的指导下独立研究、写作的成果。论文中所引用是他人的无论以何种方式发布的文字、研究成果均在论文中以明确方式標明。 本声明的法律结果由本人独自承担 作 者 签 名 指导教师签名 年 月 日 摘 要(黑体 3 号、居中) 摘要内容(小四、宋体 行距) 【关键词】 3、小四、黑体 体 3 号、居中) 外文摘要内容与中文摘要对应(小四、 体, 行距) 【关键词】 3、小四、 体 目 录(黑体 3 号、居中) 一、(小 4 号、嫼体行距 ) 4 号、宋体 ??????????????????????? 1 4 号、宋体 ???????????????????? ????????????????????????? ???????????????????????????? ???????????????????????????? 二、 ???????????????????????????? ???????????????????????????? ???????????????????????????? 三、 ???????????????????????????? ???????????????????????????? ???????????????????????????? 四、 ???????????????????? ???????? ????????????????????????????? ????????????????????????????? 五、 ????????????????????????????? ????????????????????????????? ????????????????????????????? 参考文献 ????????????????????????????? 附 录 ?????????????????????????????? 致 谢 ????????????????????????????? (正文) 大标题黑体小三号,居中 一级節标题黑体*** 二级节标题 黑体小*** 正文宋体小*** ,正文段落和标题都是 行距 分章换页 页码从正文开始 ,在页下方中间排列 ,宋体 5 号 页眉从囸文开始 ,页眉用“南昌理工学院本科生毕业论文”居中,宋体 5 号下划线 参考文献(黑体 3 号、居中) 参考文献按照论文中 出现先后秩序排列,文献参考量须达到 10 篇以上 内容(小四、宋体、行距 ) 致 谢 黑体 3 号、居中 内容(小四、宋体、行距 ) 学 科 类 学 号 学 校代 码 密 级 2015 届本科生毕业论文 连杆机械加工工艺过程 与大小头孔珩磨夹具设计 院 系 机 电 工 程 学 院 专 业 机械设计制造及其自动化 姓 名 袁 驰 指导教师 胡 新 桂 答辯日期 二〇一五年 月 毕业论文诚信声明 本人郑重声明 所呈交的毕业论文 连杆机械加工工艺过程与大小头孔珩磨夹具设计 是本人在指导老师嘚指导下,独立研究、写作的成果论文中所引用是他人的无论以何种方式发布的文字、研究成果,均在论文中以明确方式标明 本声明嘚法律结果由本人独自承担。 毕业论文作者签名 2015 年 3 月 1日 摘 要 本篇毕业设计主要针对 连杆机械加工工艺及大小头孔珩磨夹 具设计 的介绍对 連杆体 零件进行工艺性分析,包括加工工艺的选择和制定还包括各 工序的切削用量及基本工时的计算等等。 在拟定工艺过程当中要肯萣 连杆大小头孔加工 各工序的安设和该工步必要的工步,机床的进给量和该加工工序的机床机床的主轴转速和切削速度跟切削的深度。 夲次所设计的连杆机械加工工艺及大小头孔珩磨夹具设计将会本着“高效”、“高质”的原则进行,通过对工件进行工艺分析加工工藝方案的拟定到切削用量及基本工时的计算,随后就是夹具的设计等等 【关键词】 珩磨 工艺 进给量 夹具设计 in of of on of of of 由于液压工程的知识总量已經远远超越个人掌握所有,一些专业知识是必不可少的但是过度的专业知识分割,使视野狭隘可以多多参加技术交流,和参加科研项目缩小范围,提升新技术的进步和整个块的技术提高外部条件变化的适应能力。封闭的专业知识的太狭隘考虑的问题太特殊,在工莋中协调困难不利于自我提高。因此自上世纪第二十年代末,出现了一体化的趋势 人们越来越重视基础理论,拓宽领域对专业合並的分化。液压工程可以增加产量提高劳动生产率,提高生产的经济效益为目标并研制和发展新的液压产品。在未来新产品的开发,降低资源消耗清洁的可再生能源,成本的控制减少或消除环境污染作为一个超级经济目标和任务。机器能完***的手和脚耳朵和眼睛等等***完全不能直接完成的任务。现代液压工程液压和液压设备创造出更多、更精美的越来越复杂很多幻想成为过去的现实。人類现在能成为天空的上游和宇宙潜入海洋,数十亿光年的密切观察细胞和分子。电子计算机硬件和软件人类的新兴科学 已经开始加強,并部分代替人脑科学这是人工智能。这一新的发展已经显示出巨大的作用但在未来几年还将继续创造出不可思议的奇迹。人类智慧的增长并没有减少手的效果而是要求越来越精致,手工制作更复杂的工作,从而促进手功能又一方面实践促进人脑智力。在人类嘚进化过程中以及在每个人的成长过程中,大脑和手是互相促进和平行进化 大脑和手之间的人工智能和液压工程的近似关系,唯一不哃的是智能硬件还需要使用液压制造。在过去各种液压离不开人类的操作和控制,反应速度和 2 运算精度的进化是非常缓慢的大脑和神經系统人工智能将消 除这种限制。相互促进计算机科学和液压工程进展之间的平行,将在更高层次的新一轮发展的开始使液压工程茬第十九世纪,液压工程的知识总量仍然是有限的大学在欧洲,它与一般的土木工程是一门综合性的学科称为土木工程,下半场的第┿九个世纪成为一门独立的学科在第二十世纪,随着液压工程和知识增长的发展开始***液压工程专业,有分支机构在第二十世纪Φ期趋势***,在时间之前和之后的第二次世界大战结束时达到的峰值由于液压工程的知识总量已经远远从个人掌握所有,一些专业是必不可少的但是过度的专业知识使分割,视野狭隘可以 查看和统筹大局和全球工程和技术交流,缩小范围新技术的进步和整个块的技术,外部条件变化的适应能力差封闭的专业知识的专家太狭,考虑的问题太特殊在工作协调困难,不利于自我提高因此,自上世紀第二十年代末出现了一体化的趋势。人们越来越重视基础理论拓宽领域,对专业合并的分化综合职业分化和发展知识循环过程的匼成,是合理和必要的从不同的专业和专业知识的专家,也有综合的知识了解不够看看其他学科和项目作为一个整体,从而形成一种楿互强烈的集体工作综合和专业水平。有液压工程全面而专业的冲突;在综合性工程技术也有 综合和专业问题在人类所有的知识,包括社会科学自然科学和工程技术,有一个更高的水平更广泛的综合性和专业性的问题。 机械工业是一个国家的重要产业机械工业的發展无时不刻都在影响着国家经济的发展,人类的进步离不开机械工业的发展在全球经济发展的大环境下,中国各个行业被其他国家的先进技术影响的同时越来越多的外国企业和品牌传播到中国已经成为现实。 在新的市场需求的推动下对连杆大小头孔珩磨夹具进行改良和优化是当务之急。毕业设计是我们在大学期间所学的专 业知识机械加工机床的基本组成部分包括数控装置、加工 程序、伺服驱动装置、机床主轴和其他辅助的装置。下面我们就分别对各组 成部分的基本工作过程进行简要的说明 ,在我做连杆机械加工工艺及大小头孔珩磨夾具设计的时候我通过查了机械制造工艺编制及实施 机床夹具设计并且去图书馆查阅有关连杆的手 册,先用 后自己确定了加工路线画叻下连杆毛坯图,然后确定切削用量及基本工时一步一步的查公式计算起来,因为连杆两底面涉及到夹 3 具设计的一部分然后自己通过問别人怎样做夹具设计,我把画的夹具图放到了我的毕业设计中就这样,我自己感觉我的毕业设计已做的很全位该做的 都做了。 二、笁艺规程设计 杆的加工工艺 定毛坯的制作形式 确定毛坯件的制作形式主要应该从以下几个方面来考虑 ( 1)零件的力学性能 相同的材料采鼡不同的毛坯制造形式,其力学性能有所不同铸件的强度。压力浇注和压力浇注的铸件金属型浇注的铸件,砂型浇注的铸件依次递减;钢质零件的铸造毛坯其力学性能高于钢质棒料和铸钢件。 2 零件的结构形状和外形轮廓 形状复杂、力学性能要求不高可采用锻钢件形狀复杂和壁薄的毛坯不宜采用金属型锻造机械手夹具。尺寸较大的毛坯不宜采用模锻、压铸和精铸,多采用砂型铸造和自由锻造机械手夾具外形复杂较小的零件宜采用精密的锻造机械手夹具方式,以免机械加工其直径相差不大的阶梯轴宜采用棒料,相差较大时宜采用鍛件 ( 3)生产纲领和生产批量 生产纲领大时宜采用高精度与高生产率的毛坯制造方式,生产纲领小时宜采用设备投资小的毛坯制造方法。 ( 4)现场生产条件和发展 应经过技术经济分析和论证 该零件的材料为铸件,考虑到零件的形式及结构较为简单所受的冲击力不大,且是大批生产根据机械制造工艺设计简明手册表 1,选择铸造中的翻砂铸造其强度 b? 145度为 160 180 工工艺 方案的确定 铸造,清理 调质热处理 粗銑连杆大小头面 粗磨大小头平面 钻、扩、铰小头孔 743H? 留余量 3大头孔两侧面 钻扩大头孔∮ 75余量 3开连杆体和盖 粗铣连杆体结合面 精铣连杆体结匼面 4 铣轴瓦锁扣槽 铣螺栓座面 精磨连杆结合面 粗铣连杆上盖结合面 精铣连杆上盖结合面 钻、扩、 铰螺栓孔 2镗大头孔φ 75留余量 1,镗小头孔φ 38留餘量 1镗大头孔φ 75镗小头孔φ 43小头油孔 2 无损探伤及检验硬度 连杆总成图( 1 1) 5 产批量的确定 根据要求这次的生产批量为中等批量 杆机械加工笁艺路线的制定 机械加工工艺路线的安排是在连杆的主要加工表面上面进行的。连杆的加工路线可以分为三个阶段第一阶段为连杆体和盖嘚加工;第二阶段为连杆体和盖的的组合为第二阶段***后处理。在第一阶段的处理主要是完成 数据的后续处理;第二阶段主要是为了保证连杆的加工工艺要求连杆加工包括在半精加工和精加工的大孔,和小端孔端面 1、粗基准的选择 粗基准的选择关系到连杆零件的加笁精度的问题,根据不同的工况有不同的要求在这里,我们以技工后的上面两个端面作为定位基准来对连杆进行定位 2、精基准的选择 選择精基准应该从保证零件加工精度要求和加工的位置精度要求考虑,同时考虑装夹方便可靠夹具结构简单。 精基准的选择 原则 [2] ( 1) 基准重合的原则应当尽量选用设计基准作为定位基准, 以便避免定位基准与设计基准不重合引起的基准不重合误差如珩磨小头孔工序采鼡的就是“基准重合”的原则。见图 珩磨小头孔工序图 ( 2) 基准统一原则在零件加工的整个工艺过程中或者有关的某几道工序中尽可 6 能采用同一个(或一组)定位基准来定位。采用基准统一原则可以简化夹具的设计和制造工作,减少工件在加工过程中的翻转次数 在连杆机械加工工艺过程中,大部分工序选用连杆的一个指定的端面和小头孔作为主要基面并用大头处指定一侧的外表面作为另一基面。这昰由于端面的面积大定位比较稳定,用小头孔定位可直接控 制大、小头孔的中心距这样就使各工序中的定位基准统一起来,减少了定位误差在***工件时,注意将成套编号标记的一面不与夹具的定位元件接触(在设计夹具时亦作相应的考虑)在精镗小头孔(及精镗尛头衬套孔)时,也用小头孔(及衬套孔)作为基面这时将定位销做成活动的称“假销”。当连杆用小头孔(及衬套孔)定位夹紧后洅从小头孔中抽出假销进行加工。 为了不断改善基面的精度基面的加工与主要表面的加工要适当配合即在粗加工大、小头孔前,粗磨端媔在精镗大、小头孔前,精磨端面 ( 3)“自为基准”原则,对于零件上重要 表面的精加工必须选加工表面本身作为基准以保证加工餘量少而且均匀。 ( 4) 互为基准原则零件采用互为基准原则可以保证零件较高的相互位置精度。精磨两平面采用的是互为基准 ( 5) 便於装夹原则,在选择精基准原则应能保证零件定位准确 、 夹紧可靠还应使夹具结构简单,操作方便 工经济精度和加工方法的选择 1、所謂加工经济精度是指在正常加工条件下(采用符合质量标准的设备、工艺装备和标准技术等级的工人,不延长加工时间)所能保证的加工精度和表面粗糙度而加工方法则根据零件表面、零件材料和加工精度以及生产 率的要求,考虑本厂(或车间)现有 的工艺条件考虑从加工经济精度等因素选择。 2、 加工方法的选择 表面加工方法的选择就是为零件上每一个有质量要求的表面选择一套合理的加工方法。选擇加工方法既要保证零件表面的质量,又要争取高生产效率 ( 1)连杆两端面的加工 采用粗铣、精铣、粗磨、精磨四道工序,并将精磨笁序安排在精加工大、小头孔之前以便改善基面的平面度,提高孔的加工精度粗磨在转盘磨床上,使用砂瓦拼成的砂轮端面磨削这種方法的生产率较高。精磨在 平面磨床上用砂轮的周边磨 7 削这 种办法的生产率低一些,但精度较高 ( 2) 连杆大、小头孔的加工 连杆大、小头孔的加工是连杆机械加工的重要工序,它的加工精度对连杆质量有较大的影响小头孔是定位基面,在用作定位基面之前它经过叻钻、镗、磨三道工序。钻时以小头孔外形定位这样可以保证加工后的孔与外圆的同轴度误差较小。 小头孔在钻、镗后在金刚镗床上與大头孔同时精镗,达到 公差等级然后压入衬套,再以衬套内孔定位精镗大头孔由于衬套的内孔与外圆存在同轴度误差,这种定位方法有可能使精镗后的衬套孔与大头孔的中心距超差 大头孔经过扩、粗镗、半 精镗、精镗和珩磨达到 公差等级。表面粗糙度 m大头孔的加笁方法是将连杆与连杆体组合在一起,然后进行精镗大头孔的工序可以在最后精镗工序中得到修正,以保证孔的形状精度 序顺序的安排 1、机械加工工序的安排 零件上的全部加工表面应安排在一个合理的加工顺序中加工,这对保证零件质量、提高生产率、降低加工成本都臸关重要所以工序安排应遵守以下原则 〔 2〕 ( 1) 先加工基准面,再加工其他表面;如在半精镗、精镗加工之前安排精磨两平面,不仅苻合基面先行还能有效地保证大小头 孔的加工精度。 ( 2)先加工平面后加工孔,如镗孔安排在加工平面的后面; ( 3) 先主后次的原则安排机械加工工序时应以主要加工表面为主,次要加工表面穿插其中;本课题主要加工表面为大、小头孔和两端面 ( 4)先安排粗加工笁序,后安排精加工工序如大、小头孔加工就符合先粗后精。 2、辅助工序的安排 检验工序去毛刺、清洗等工序也是工艺规程的重要组荿部分。在工艺规程中下列情况应安排检验工序 ( 1) 零件加工完毕之后; ( 2) 从一个车间转动另一个车间前后; ( 3) 加工工时较长或重偠的 关键工序的前后。工件在进入装配之前一般都应安排清洗。对于本课题连杆精装前安排了检验工序在入库前安排了清洗检查工序。 8 定机械加工工序卡内容 机械加工工艺路线确定了接下来就是确定机械加工工序卡内容( 以 珩磨大小头孔工序为例) 械加工余量及工序呎寸的确定 加工余量的确定查表法 应用广泛,主要以工厂生产实践和实验研究积累的经验所制成的表格为基础并结合实际加工情况加以修正,确定加工余量 在确定工序尺寸及公差时,存在工序基准与设计基准重合和不重合两种情况本课题是工序基准与设 计基准重合,笁序尺寸及其公差用倒推法或直接用设计尺寸及其公差 用查表法确定机械加工余量及 用倒推法或直接用设计尺寸及其公差来确定 工序尺団及公差。见表二、表三 表二、大头孔各工序尺寸及其公差 工序名称 工序基 本余量 工序经济 精度 工序尺寸 工序尺寸及公差 表面粗糙度 磨 6 ? 75 ? 75 6 镗 6 ? H ? 精镗、精镗 7 ? H ? 镗 73 ? H ? 三、小头孔各工序尺寸及其公差 (根据机械制造技术基础课程设计指导教程 表 2 29 表 2 30) 工序 名称 工序基本余量 工序经济 精度 工序 尺寸 最小极限尺寸 表面 粗糙度 9 珩磨 7 43 ? H ? 精镗、精镗 7 ? H ? 镗 H ? 、连杆珩磨小头孔工序图 工序图的绘制内容加工面用粗实線画,其他用细线画工序图上还要标注工序尺 寸,定位符号夹紧符号等内容。 连杆 珩磨小头孔 工序图(见图 2 时定额的计算 本工序为粗鏜 大头 孔的工序根据实际工况,我们选择 式镗床刀具硬质合金钢刀具 据切削用量简明手册查表可得切削深度 ? 进给量 f 根据实用机械工藝简明手册中表 杆伸出长度取 200削深度为 因此确定进给量 ; 切削速度 V 参照实用机械工艺简明手册中表 m 8/3.0 ? 机床主轴转速 n m 181 0 0 01 0 0 00n ????? ? ,取 0 实际切削速度 V? 0 0 0 00 ?? ????? ? 工作台每分钟进给量 m 2408.0 ??? 被切削层长度 l 9? 10 刀具切入长度 1l 21 ?????? 刀具切出长度 2l 32 ? 取 2 ? 行程次数 i 1?i 本工时計算 根据切削用量简明手册可知有一下公式 机动时间 1 m ??????? mf 本工序为精镗 大头孔 的工序,根据切削用量简明手册查表可得 切削罙度 ? 进给量 f 根据切削深度 ? 再参照实用机械工艺简明手册中表 此确定进给量 切削速度 V 参照实用机械工艺简明手册中表 1/35.0 ? 机床主轴转速 n m 211 0 0 01 0 0 0 0 n ????? ? ,取 4 ; 实际切削速度 V? 0 0 0 00 ?? ????? ? ; 工作台每分钟进给量 m 2845.0 ??? ; 被切削层长度 l 0? ; 刀具切 入长度 1l 21 ?????? ; 刀具切出长度 2l 32 ? 取 2 ? ; 行程次数 i 1?i ; 根据切削用量简明手册可知有以下公式 11 机动时间 1 m ??????? mf 本 工序为粗镗 φ 40 孔的工序,根据实际工况我们选择 式镗床,刀具硬质合金钢刀具 削用量简明手册【 M】切削深度?进给量 f 实用机械工艺简明手册中【 M】表 杆伸出长度取 200削深度为 1?i 机动时间2m i ???????mj 本工时计算 根据切削用量简明手册可知有一下公式 机动时间 1 m i ???????mj 本工序为精镗 ∮120 孔 的工序,根据切削用量简明掱册查表可得 切削深度 ? 进给量 f 根据切削深度 ? 再参照实用机械工艺简明手册中表 12 因此确定进给 量 切削速度 V 参照实用机械工艺简明手册Φ表 m 1/35.0 ? 三、珩磨连杆大小头内孔夹具设计 磨连杆大小头内孔夹具定位方案的设计 磨连杆大小头内孔加工要求的分析 13 图 3 连杆 珩磨小头孔 工序圖 磨大头孔 工序图 工序加工要求的分析(如图 33 要保证图中工序的加工要求,理论上必须限制 的自由度数为 Z、 方向的移动自由度、 Z、 方向的轉动自由度 件在夹具中定位 工件的定位是 为了限制 工件 的自由 度 从而 采取一定的措施的约束,根据大小形状和位置的加工要求,确定所需的限制自由度工件的定位然后根据需要限制的自由度来选择定位元件。在定位方案的分析应注意结合 的 关系,分析是否存在确定性定位定位不准,如果有应分析是否是允许的。切削力夹紧力,在重力作用下和装夹方便,易于加工的尺寸调整角度是否应该囿额外的程度在不完全的位置限制的自由。 1、 工件以连杆小头定位面定位 限制 X、 图 14 2、 工件以连杆大头定位面定位, 限制 Z 方向的的转动自甴度见图 3、 工件以连杆大头一端面定位, 限制 Z 方向的移动自由度 X、 Y 方向的的转动自由度。 具在机床中定位 确定珩磨夹具相对于机床、刀具的位置是用找正法让珩磨磨头与要珩磨的孔的中心同心。 15 工精度的保证 珩磨是一种对工件表面进行精加工方法由于珩磨头与主轴浮动联接,所以不影响加工精度对于机床主轴回转运动误差的工件 在珩磨头轴向往复运动对孔壁为指导,根据孔轴孔位偏差不可修改。对限制轴孔的位置精度和孔必须由原程序保证珩磨是一种新型的整理方法的, 磨连杆大小头内孔夹具夹紧方案的设计 确夹紧的原则 夹緊装置是夹具的重要组成部分在设计夹具夹紧装置时,应满足以下要求 [7] ( 1)在夹紧过程中应能保持工件定位时所获得的正确位置 ( 2)夾紧力大小适当。夹紧机构应能保证在加工过程中工件不产生松动或振动同时又要避免工件产生不适当的变形和表面损伤。手动夹紧机構要有自锁要求 ( 3)夹紧装置应操作方便、省力 、安全。 ( 4)夹紧装置的复杂程度和自动化程度应与生产批量和生产方式相适应结构設计应力求简单、紧凑,并尽量采用标准化元件 具总体方案设计分析 具总体结构设计 本课题设计的夹具是一套 珩磨连杆大小头内孔夹具 〔 612〕 ,如图 此夹具适用 于 珩磨大头孔,珩磨小头孔这两道工序这两道工序 用 同一套 夹 具 。 16 具总体结构分析 定位元件用来确定工件在机床上占有一个正确的工作位置本夹具如 图 3 9、11、 15、 14、 16、 20等元件 。夹紧机构用来保证工件在加工过程中不因外力的作用而发生位置的变动夲夹具如 图 3 13、 5、 2 等元件 。本夹紧机构为螺旋夹紧机构结构简单,易于制造增力比大,自锁性能好是手动夹紧机构中应用最广的夹紧機构。 具的使用说明 工件连杆体 小头与件 9定位连杆体 大头与 件 15定位,连杆体 大头端面与 件 15定位 工件与定位面定位准确后, 转动件 9使小頭定位点与件 9更好的接触使 定位 更可靠。再让 压板 件 2置于夹紧位置旋转 手柄件 5,使压板夹紧连杆体完成夹紧任务待加工完成后,反姠旋转 手柄件 5放松压板,就可完 成已加工零件的拆卸 珩磨 孔尺寸的 自 动控制 珩磨 的 自 动控制测量装置 , 通常 可分为 气 动式 和机械 式两種 本夹 具使用机械 式 测量装置 中的一种名为 塞规 式 测量装置。 珩磨 测量一 次 塞规测量一次 , 达到 尺寸 后 塞规 即 进入 孔内,触 发控制 信号使 机 床 停止。 17 具的技术经济性 本夹具设计除满足定位精度及夹紧可靠等要求外还具有良好的经济性。 1、采用了使夹具体结构简单嘚手动夹紧机构 2、为了减少设计制图时间,加快制造周期降低制造费用,尽可能选择了标准件 18 总结 时间过 得真快啊,转眼间四年时間都过去了在这三年中,我学到了许多专业知识就拿这次的毕业设计来说吧,我查阅了机械制造工艺编制及实施机床夹具设计,使峩充分掌握了机床的设计方法和步骤更重要的复习所学专业的知识,以前总认为学这些专业知识没用那是我太天真了,当这次的毕业設计它帮了我不少的忙,特别是机械制造工艺编制及实施这课对我的毕业设计帮助特别大都怪上课没认真听讲,导致做毕业设计时要問比我学的好的同学通过这次做毕业设计让我认识到学习不是个坏事,是为了自己的还有学习这些知识精通的话对我们找个好工作 有夶大的帮助,总之我除了感谢我的老师和帮助过我的同学外更要感谢自己的 19 参考文献 1 石彦国,任莉.大豆制品工艺学【 M】.天津机械工業出版社 李庆寿机床夹具设计( ),北京机械工业出版社 王笑天.金属材料学( M).北京机械工业出版社, 邱中怀.技术应用与开發 北京机械工业出版社, 2002 3365 5 张华. 机械原理 M.北京高等教育出版社 东北重型机械学院,洛阳工学院第一汽车制造厂职工大学, 机床夹具設计手册【 M】上海 . 上海科学技术出版社, 7 5应用接口编程电子工业出版社,北京 王平鸿.机器维修工程学( M).北京农业出版社, 张耀鹅.加工技术实用手册( M).北京冶金工业出版社 10 7孙宝珍,合金钢手册.北京兵器工业出版社 李伊敏。和辩工艺设计工作的要求機械工业出版社, 姚晨实际加工工艺设计手册。航空工业出版社 20 致 谢 当我写到这里的时候,我心里是别提有多么的开心不管前面的對与错,总之我觉得自己做到这里已不错了,感谢老师和帮助我的同学一起到图书馆查资料的那些同学们要不是你们恐怕我现在真不知道自己能做到哪里,首先您不仅在学习学业上对我以精心的指导同时还在我改写论文时给我鼓励和支持,从这点看出老师当初选你当峩的老师我是明智的而且,通过这次写论文我知道遇到什么事总要靠 别人来完成现在我觉得这种想法是我错啦,也许自己做的比那些囚做的会更好同时,我要把这种态度放到工作当中我相信我自己一定可以比别人做的出色。说实话我从开始认真做毕业设计的时候,才领悟到知识确实是种强大的工具我现在想来前面失去的,我想在通过在工作中补回来想到这里自己说了句“呵呵”,但是话说回來这次的毕业设计我花了挺大的功夫,虽然是苦但心里挺开心的,我想如果大学这四年我好好来利用它的话我的毕业设计不谈在班裏第一个交,最少也在前十个人之前交最后在这里衷心的对所有关心我帮助我的表达我由衷敬意,谢谢各
密级 学号 本 科 生 毕 业 论 文 ( 设 計 ) 题 目 发动机连杆加工工艺及夹具 设计 系 别 机械工程学院 专 业 机械工程及自动化 班 级 学生姓名 指导老师 完成日期 学士学位论文原创性申奣 本人郑重申明所呈交的论文(设计)是本人在指导老师的指导下独立进行研究所取得的研究成果。除了文中特别加以标注引用的内容外本论文(设计)不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写的成果作品。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体均已在文中以明確方式表明。本人完全意识到本申明的法律后果由本人承担 学位论文作者签名(手写) 签字日期 年 月 日 学位论文版权使用授权书 本学位論文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定,同意学校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版允许论文被查阅和借阅。本人授权 江西科技学院 可以将本论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。 本学位论文属于 保 密 □ 在 年解密后适用本授权书。 不保密 □ (请在以上相应方框内打“√” ) 学位论文作者签洺(手写) 指导老师签名(手写) 签字日期 年 月 日 签字日期 年 月 日 江西科技学院本 科生毕业论文(设计) I 摘 要 本篇毕业设计主要针对 发动機连杆加工工艺及夹具设计 的介绍,对 连杆体 零件进行工艺性分析包括加工工艺的选择和制定,还包括各 工序的切削用量及基本工时的計算等等 在拟定工艺过程当中,要肯定 连杆大小头孔加工 各工序的安设和该工步必要的工步机床的进给量和该加工工序的 机床,机床嘚主轴转速和切削速度跟切削的深度 本次所设计的发动机连杆加工工艺及夹具设计,将会本着“高效”、“高质”的原则进行通过对笁件进行工艺分析,加工工艺方案的拟定到切削用量及基本工时的计算随后就是夹具的设计等等。 关键词 连杆 ,工艺 ,进给量 ,夹具设计 江西科技学院本 由于液压工程的知识总量已经远远超越个人掌握所有一些专业知识是必不可少的。但是过度的专业知识分割使视野狭隘,鈳以多多参 加技术交流和参加科研项目,缩小范围提升新技术的进步和整个块的技术,提高外部条件变化的适应能力封闭的专业知識的太狭隘,考虑的问题太特殊在工作中协调困难,不利于自我提高因此,自上世纪第二十年代末出现了一体化的趋势。人们越来樾重视基础理论拓宽领域,对专业合并的分化液压工程可以增加产量,提高劳动生产率提高生产的经济效益为目标,并研制和发展噺的液压产品在未来,新产品的开发降低资源消耗,清洁的可再生能源成本的控制,减少或消除环境污染作为一个超级经济目标和任务机器能完***的手和脚,耳朵和眼睛等等 ***完全不能直接完成的任务现代液压工程液压和液压设备创造出更多、更精美的越来樾复杂,很多幻想成为过去的现实 在新的市场需求的推动下,对连杆大小头孔珩磨夹具进行改良和优化是当务之急毕业设计是我们在夶学期间所学的专业知识,机械加工机床的基本组成部分包括数控装置、加工程序、伺服驱动装置、机床主轴和其他辅助的装置下面我們就分别对各组成部分的基本工作过程进行简要的说明 ,在我做发动机连杆加工工艺及夹具夹具设计的时候我通过查了机械制造工艺编制及實施, 机床夹具设计并且去图书馆查阅有关连杆的手册先用 出了图,然后自己确定了加工路线画了下连杆毛坯图,然后确定切削用量忣基本工时一步一步的查公式计算起来,因为连杆两底面涉及到夹具设计的一部分然后自己通过问别人怎样做夹具设计,我把画的夹具图放到了我的毕业设计中就这样,我自己感觉我的毕业设计已做的很全位该做的都做了。 第一章 工艺规程设计 杆的加工工艺 定毛坯嘚制作形式 确定毛坯件的制作形式主要应该从以下几个方面来考虑 ( 1)零件的力学性能 相同的材料采用不同的毛坯制造形式,其力学性能有所不同 铸件的强度。压力浇注和压力浇注的铸件金属型浇注的铸件,砂型浇注的铸件依次递减;钢质零件的铸造毛坯其力学性能高于钢质棒料和铸钢件。 江西科技学院本 科生毕业论文(设计) 2 2 零件的结构形状和外形轮廓 形状复杂、力学性能要求不高可采用锻钢件形状复杂和壁薄的毛坯不宜采用金属型锻造机械手夹具。尺寸较大的毛坯不宜采用模锻、压铸和精铸,多采用砂型铸造和自由锻造机械手夹具外形复杂较小的零件宜采用精密的锻造机械手夹具方式,以免机械加工其直径相差不大的阶梯轴宜采用棒料,相差较大时宜采用锻件 ( 3)生产纲领和生产批量 生产纲领大时宜采用高精度与高生产率的毛坯制造方式, 生产纲领小时宜采用设备投资小的毛坯制慥方法。 ( 4)现场生产条件和发展 应经过技术经济分析和论证 该零件的材料为铸件,考虑到零件的形式及结构较为简单所受的冲击力鈈大,且是大批生产根据机械制造工艺设计简明手册表 1,选择铸造中的翻砂铸造其强度 b? 145度为 160 180 工工艺 方案的确定 铸造,清理 调质热处悝 粗铣连杆大小头面 粗磨大小头平面 钻、扩、铰小头孔 743H? 留余量 3大头孔两侧面 钻扩大头孔∮ 75余量 3开连杆体和盖 粗铣连杆体结合面 精铣连杆體结合面 铣轴瓦锁扣槽 铣螺栓座面 精磨连杆结合面 粗铣连杆上盖结合面 精铣连杆上盖结合面 钻、扩、铰螺栓孔 2镗大头孔φ 75留余量 1,镗小头孔φ 38留余量 1江西科技学院本 科生毕业论文(设计) 3 精镗大头孔φ 75镗小头孔φ 43小头油孔 2 无损探伤及检验硬度 连杆总成图( 1 1) 江西科技学院本 科苼毕业论文(设计) 4 产批量的确定 根据要求这次的生产批量为中等批量 杆机械加工工艺路线的制定 机械加工工艺路线的安排是在连杆的主要加工表面上面进行的。连杆的加工路线可以分为三个阶段第一阶段为连杆体和盖的加工;第二阶段为连杆体和盖的的组合为第二阶段***后处理。在第一阶段的处理主要是完成数据的后续处理;第二阶段主要是为了保证连杆的加工工艺要求连杆加工包括在半精加工囷精加工的大孔,和小端孔端面 1、粗基准的选择 粗基准的选择关系到连杆零件的加工精 度的问题,根据不同的工况有不同的要求在这裏,我们以技工后的上面两个端面作为定位基准来对连杆进行定位 2、精基准的选择 选择精基准应该从保证零件加工精度要求和加工的位置精度要求考虑,同时考虑装夹方便可靠夹具结构简单。 精基准的选择 原则 [2] ( 1) 基准重合的原则应当尽量选用设计基准作为定位基准,以便避免定位基准与设计基准不重合引起的基准不重合误差如珩磨小头孔工序采用的就是“基准重合”的原则。见图 珩磨小头孔工序圖 ( 2) 基准统一原则在零件加工的整个工艺过程中或者有关的 某几道工序中尽可能采用同一个(或一组)定位基准来定位。采用基准统┅原则可以简化夹具的设计和 江西科技学院本 科生毕业论文(设计) 5 制造工作,减少工件在加工过程中的翻转次数 在连杆机械加工工藝过程中,大部分工序选用连杆的一个指定的端面和小头孔作为主要基面并用大头处指定一侧的外表面作为另一基面。这是由于端面的媔积大定位比较稳定,用小头孔定位可直接控制大、小头孔的中心距这样就使各工序中的定位基准统一起来,减少了定位误差在安裝工件时,注意将成套编号标记的一面不与夹具的定位元件接触(在设计夹具时亦作相应的考虑)在精镗小头孔(及精镗小头衬套孔) 時,也用小头孔(及衬套孔)作为基面这时将定位销做成活动的称“假销”。当连杆用小头孔(及衬套孔)定位夹紧后再从小头孔中抽出假销进行加工。 为了不断改善基面的精度基面的加工与主要表面的加工要适当配合即在粗加工大、小头孔前,粗磨端面在精镗大、小头孔前,精磨端面 ( 3)“自为基准”原则,对于零件上重要表面的精加工必须选加工表面本身作为基准以保证加工余量少而且均勻。 ( 4) 互为基准原则零件采用互为基准原则可以保证零件较高的相互位置精度。精磨两平面采用的是互为基准 ( 5) 便于装夹原则,茬选 择精基准原则应能保证零件定位准确 、 夹紧可靠还应使夹具结构简单,操作方便 1、所谓加工经济精度是指在正常加工条件下(采鼡符合质量标准的设备、工艺装备和标准技术等级的工人,不延长加工时间)所能保证的加工精度和表面粗糙度而加工方法则根据零件表面、零件材料和加工精度以及生产率的要求,考虑本厂(或车间)现有 的工艺条件考虑从加工经济精度等因素选择。 2、 加工方法的选擇 表面加工方法的选择就是为零件上每一个有质量要求的表面选择一套合理的加工方法。选择加工方法 既要保证零件表面的质量,又偠争取高生产效率 ( 1)连杆两端面的加工 采用粗铣、精铣、粗磨、精磨四道工序,并将精磨工序安排在精加工大、小头孔之前以便改善基面的平面度,提高孔的加工精度粗磨在转盘磨床上,使用砂瓦拼成的砂轮端面磨削这种方法的生产率较高。精磨在 平面磨床上用砂轮的周边磨削这种办法的生产率低一些,但精度较高 江西科技学院本 科生毕业论文(设计) 6 ( 2) 连杆大、小头孔的加工 连杆大、小頭孔的加工是连杆机械加工的重要工序,它的加工精度对连杆质量有较大的影响小头孔是定位基面,在用作定位基面之前它经过了钻、镗 、磨三道工序。钻时以小头孔外形定位这样可以保证加工后的孔与外圆的同轴度误差较小。 小头孔在钻、镗后在金刚镗床上与大頭孔同时精镗,达到 公差等级然后压入衬套,再以衬套内孔定位精镗大头孔由于衬套的内孔与外圆存在同轴度误差,这种定位方法有鈳能使精镗后的衬套孔与大头孔的中心距超差 大头孔经过扩、粗镗、半精镗、精镗和珩磨达到 公差等级。表面粗糙度 m大头孔的加工方法是将连杆与连杆体组合在一起,然后进行精镗大头孔的工序可以在最后精镗工序中得到修正,以保证孔的形状精度 1、机械加工工序嘚安排 零件上的全部加工表面应安排在一个合理的加工顺序中加工,这对保证零件质量、提高生产率、降低加工成本都至关重要所以工序安排应遵守以下原则 〔 2〕 ( 1) 先加工基准面,再加工其他表面;如在半精镗、精镗加工之前安排精磨两平面,不仅符合基面先行还能有效地保证大小头孔的加工精度。 ( 2)先加工平面后加工孔,如镗孔安排在加工平面的后面; ( 3) 先主后次的原则安排机械加工工序时应以主要加工表面为主,次要加工表面穿插其中;本课题主要加工表面为大、小头孔和两 端面 ( 4)先安排粗加工工序,后安排精加笁工序如大、小头孔加工就符合先粗后精。 2、辅助工序的安排 检验工序去毛刺、清洗等工序也是工艺规程的重要组成部分。在工艺规程中下列情况应安排检验工序 ( 1) 零件加工完毕之后; ( 2) 从一个车间转动另一个车间前后; ( 3) 加工工时较长或重要的关键工序的前後。工件在进入装配之前一般都应安排清洗。对于本课题连杆精装前安排了检验工序在入库前安排了清洗检查工序。 江西科技学院本 科生毕业论文(设计) 7 第二章 确定机械加工工序卡内容 机械加工工艺路线确定了接下来就是确定机械 加工工序卡内容( 以 珩磨大小头孔笁序为例) 械加工余量及工序尺寸的确定 加工余量的确定查表法 应用广泛,主要以工厂生产实践和实验研究积累的经验所制成的表格为基礎并结合实际加工情况加以修正,确定加工余量 在确定工序尺寸及公差时,存在工序基准与设计基准重合和不重合两种情况本课题昰工序基准与设计基准重合,工序尺寸及其公差用倒推法或直接用设计尺寸及其公差 用查表法确定机械加工余量及 用倒推法或直接用设計尺寸及其公差来确定 工序尺寸及公差。见表二、表三 表二、大头孔各工序尺寸及其公差 工序名称 工序基 本余量 工序经济 精度 工序尺寸 笁序尺寸及公差 表面粗糙度 磨 6 ? 75 ? 75 6 镗 6 ? H ? 精镗、精镗 7 ? H ? 镗 73 ? H ? 三、小头孔各工序尺寸及其公差 (根据机械制造技术基础课程设计指导教程 表 2 29 表 2 30) 工序 名称 工序基本余量 工序经济 精度 工序 尺寸 最小极限尺寸 表面 粗 糙度 江西科技学院本 科生毕业论文(设计) 8 珩磨 7 43 ? H ? 精镗、精鏜 7 ? H ? 镗 H ? 杆珩磨小头孔工序图 工序图的绘制内容加工面用粗实线画,其他用细线画工序图上还要标注工序尺 寸,定位符号夹紧符号等内容。 连杆 珩磨小头孔 工序图(见图 2 时定额的计算 本工序为粗镗 大头 孔的工序根据实际工况,我们选择 式镗床刀具硬质合金钢刀具 據切削用量简明手册查表可得切削深度 ? 进给量 f 根据实用机械工艺简明手册中表 杆伸出长度取 200削深度为 因此确定进给量 ; 切削速度 V 参照实用機械工艺简明手册中表 m 8/3.0 ? 机床主轴转速 n m 181 0 0 01 0 0 00n ????? ? ,取 0 实际切削速度 V? 0 0 0 00 ?? ????? ? 工作台每分钟进给量 m 2408.0 ??? 被切削层长度 l 9? 江覀科技学院本 科生毕业论文(设计) 9 刀具切入长度 1l 21 ?????? 刀具切出长度 2l 32 ? 取 2 ? 行程次数 i 1?i 本工时计算 根据切削用量简明手册可知囿一下公式 机动时间 1 m ??????? mf 本工序为精镗 大头孔 的工序,根据切削用量简明手册查表可得 切削深度 ? 进给量 f 根据切削深度 ? 再參照实用机械工艺简明手册中表 此确定进给量 切削速度 V 参照实用机械工艺简明手册中表 1/35.0 ? 机床主轴转速 n m 211 0 0 01 0 0 0 0 n ????? ? ,取 4 ; 实际切 削速度 V? 0 0 0 00 ?? ????? ? ; 工作台每分钟进给量 m 2845.0 ??? ; 被切削层长度 l 0? ; 刀具切入长度 1l 21 ?????? ; 刀具切出长度 2l 32 ? 取 2 ? ; 行程次数 i 1?i ; 根据切削用量简奣手册可知有以下公式 江西科技学院本 科生毕业论文(设计) 10 机动时间 1 m ??????? mf 本工序为粗镗 φ 40 孔的工序,根据实际工况我们選择 式镗床,刀具硬质合金钢刀具 削用量简明手册【 M】切削深度?进给量 f 实用机械工艺简明手册中【 M】表 杆伸出长度取 200削深度为 因此确定進给量 切削速度 V 参照实用机械工艺简明手册中表 8/3.0 ? 机床主轴转速 n m 181 0 0 01 0 0 0 0 n ????? ?取 0 实际切削速度 V? 0 0 0 00 ?? ????? ?3m 8407.0 ???被切削层长度 l 9? 刀具切入长度 1l 21 ?????? 刀具切出长度 2l 32 ? ,取 2 ? 行程次数 i 1?i 机动时间2m i ???????mj 本工时计算 根据切削用量简明手册可知,有一下公式 机动时间 1 m i ???????mj 本工序为精镗 ∮ 120孔 的工序根据切削用量简明手册查表可得 切削深度 ? 进给量 f 根据切削深度 ? ,再参照实用机械工艺简明手册中表 江西科技学院本 科生毕业论文(设计) 11 因此确定进给量 切削速度 V 参照实用机械工艺简明手册中表 m 1/35.0 ? 机床主轴转速 n m 211 0 0 01 0 0 00n ????? ? 取 4 实际切削速度 V? 0 0 0 00 ?? ????? ? ; 工作台每分钟进给量 m m ???? ; 被切削层长度 l 9? ; 刀具切入长度 1l 21 ?????? ; 刀具切出长度 2l 32 ? 取 2 ? ; 行程次数 i 1?i ; 机动时间1m i ???????mj 第三章 珩磨连杆大小头内孔夹具设计 磨连杆 大小头内孔夹具定位方案的设计 江西科技学院本 科生毕業论文(设计) 12 图 3 连杆 珩磨小头孔 工序图 磨大头孔 工序图 工序加工要求的分析(如图 33要保证图中工序的加工要求理论上必须限制 的自由喥数为 Z、 方向的移动自由度、 Z、 方向的转动自由度。 工件的定位是 为了 限制 工件 的自由 度 从而 采取一定的措施的约束根据大小,形状和位置的加工要求确定所需的限制自由度工件的定位,然后根据需要限制的自由度来选择定位元件在定位方案的分析,应注意结合 的 关系分析是否存在确定性定位,定位不准如果有,应分析是否是允许的切削力,夹紧力在重力作用下,和装夹方便易于加工的尺団调整角度,是否应该有额外的程度在不完全的位置限制的自由 1、 工件以连杆小头定位面定位, 限制 X、 图 江西科技学院本 科生毕业论文(设计) 13 2、 工件以连杆大头定位面定位 限制 Z 方向的的转动自由度。见 图 3、 工件以连杆大头一端面定位 限制 Z 方向的移动自由度, X、 Y 方向嘚的转动自由度 确定珩磨夹具相对于机床、刀具的位置。是用找正法让珩磨磨头与要珩磨的孔的中心同心 珩磨是一种对工件表面进行精加工方法。由于珩磨头与主轴浮动联接所以不影响加工精度对于机床主轴回转运动误差的工件。在珩磨头轴向往复运动对孔壁为指导根据孔轴,孔位偏差不可修改对限制轴孔的位置精度和孔必须由原程序保证。珩磨是一种新型的整理方法的 磨连杆大小头内孔夹具夾紧方案的设计 夹紧装置是夹具的重要组成部分,在设计夹具夹紧装置时应满足以下要求 [7] ( 1)在夹紧过程中应能保持工件定位时所获得嘚正确位置。 ( 2)夹紧力大小适当夹紧机构应能保证在加工过程中工件不产生松动或振动, 江西科技学院本 科生毕业论文(设计) 14 同时叒要避免工件产生不适当的变形和表面损伤手动夹紧机构要有自锁要求。 ( 3)夹紧装置应操作方便、省力、安全 ( 4)夹紧装置的复杂程度和自动化程度应与生产批量和生产方式相适应。结构设计应力求简单、紧凑并尽量采用标准化元件。 具总体方案设计分析 本课题设計的夹具是一套 珩磨连杆大小头内孔夹具 〔 612〕 如图 。 此夹具适用 于 珩磨大头孔珩磨小头孔这两道工序,这两道工序 用 同一套 夹 具 定位元件用来确定工件在机床上占有一个正确的工作位置,本夹具如 图 3 9、11、 15、 14、 16、 20等元件 夹紧机构用来保证工件在加工过程中不因外力的莋用而发生位置的变动,本夹具如 图 3 13、 5、 2 等元件 本夹紧机构为螺旋夹紧机构,结构简单易于制造,增力比大自锁性能好,是手动夹緊机构中应用最广的夹紧机构 江西科技学院本 科生毕业论文(设计) 15 具的使用说明 工件连杆体 小头与件 9定位,连杆体 大头与 件 15定位连杆体 大头端面与 件 15定位 , 工件与定位面定位准确后 转动件 9使小头定位点与件 9更好的接触,使 定位 更可靠再让 压板 件 2置于夹紧位置,旋轉 手柄件 5使压板夹紧连杆体完成夹紧任务。待加工完成后反向旋转 手柄件 5,放松压板就可完成已加工零件的拆卸。 珩磨 孔尺寸的 自 動控制 珩磨 的 自 动控制测量装置 通常 可分为 气 动式 和机械 式两种 , 本夹 具使用机械 式 测量装置 中的一种名为 塞规 式 测量装置 珩磨 测量┅ 次, 塞规测量一次 达到 尺寸 后 , 塞规 即 进入 孔内触 发控制 信号,使 机 床 停止 江西科技学院本 科生毕业论文(设计) 16 具的技术经济性 本夹具设计除满足定位精度及夹紧可靠等要求外,还具有良好的经济性 1、采用了使夹具体结构简单的手动夹紧机构。 2、为了减少设计淛图时间加快制造周期,降低制造费用尽可能选择了标准件。 江西科技学院本 科生毕业论文(设计) 17 总结 时间过得真快啊转眼间三姩时间都过去了,在这三年中我学到了许多专业知识,就拿这次的毕业设计来说吧我查阅了机械制造工艺编制及实施,机床夹具设计使我充分掌握了机床的设计方法和步骤,更重要的复习所学专业的知识以前总认为学这些专业知识没用,那是我太天真了当这次的畢业设计,它帮了我不少的忙特别是机械制造工艺编制及实施这课对我的毕业设计帮助特别大,都怪上课没认真听讲导致做毕业设计時要问比我学的好的同学,通过这次做毕业设计让我认识到学习不是个坏事是为了自己的,还有学习这些知识精通的话对我们找个好工莋有大大的帮助总之我除了感谢我的老师和帮助过我的同学外更要感谢自己的 。 江西科技学院本 科生毕业论文(设计) 18 参考文献 1石彦国任莉.大豆制品工艺学【 M】.天津机械工业出版社, 李庆寿机床夹具设计( M)北京机械工业出版社, 王笑天.金属材料学( M).北京機械工业出版社 邱中怀.技术,应用与开发 北京机械工业出版社 张华.机械原理 M.北京高等教育出版社, 东北重型机械学院洛阳工學院,第一汽车制造厂职工大学 机床夹具设计手册【 M】,上海 . 上海科学技术出版社 7 5应用接口编程,电子工业出版社北京, 王平鸿.機器维修工程学( M).北京农业出版社 张耀鹅.加工技术实用手册( M).北京冶金工业出版社, 10孙宝珍合金钢手册.北京兵器工业出蝂社, 李伊敏和辩工艺设计工作的要求。机械工业出版社 姚晨。实际加工工艺设计手册航空工业出版社, 江西科技学院本 科生毕业論文(设计) 19 致谢 当我写到这里的时候我心里是别提有多么的开心,不管前面的对与错总之,我觉得自己做到这里已不错了感谢老師和帮助我的同学一起到图书馆查资料的那些同学们,要不是你们恐怕我现在真不知道自己能做到哪里首先您不仅在学习学业上对我以精心的指导,同时还在我改写论文时给我鼓励和支持从这点看出老师当初选你当我的老师我是明智的,而且通过这次写论文我知道遇箌什么事总要靠别人来完成,现在我觉得这种想法是我错啦也许自己做的比那些人做的会更好,同时我要把这种态度放到工作当中,峩相信我自己一定可 以比别人做的出色说实话,我从开始认真做毕业设计的时候才领悟到知识确实是种强大的工具,我现在想来前面夨去的我想在通过在工作中补回来,想到这里自己说了句“呵呵”但是话说回来,这次的毕业设计我花了挺大的功夫虽然是苦,但惢里挺开心的我想如果大学这四年我好好来利用它的话,我的毕业设计不谈在班里第一个交最少也在前十个人之前交,最后在这里衷惢的对所有关心我帮助我的表达我由衷敬意谢谢各位同学的帮助。
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密级 学號 本 科 生 毕 业 论 文 ( 设 计 ) 题 目 发动机连杆加工工艺及夹具 设计 系 别 机械工程学院 专 业 机械工程及自动化 班 级 学生姓名 指导老师 完成日期 學士学位论文原创性申明 本人郑重申明所呈交的论文(设计)是本人在指导老师的指导下独立进行研究,所取得的研究成果除了文中特別加以标注引用的内容外,本论文(设计)不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写的成果作品对本文的研究做出重要贡献的个人和集体,均已在文中以明确方式表明本人完全意识到本申明的法律后果由本人承担。 学位论文作者签名(手写) 签字日期 年 月 日 学位论文蝂权使用授权书 本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定同意学校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件囷电子版,允许论文被查阅和借阅本人授权 江西科技学院 可以将本论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索,可以采用影印、缩茚或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文 本学位论文属于 保 密 □, 在 年解密后适用本授权书 不保密 □。 (请在以上相应方框内打“√” ) 学位论文作者签名(手写) 指导老师签名(手写) 签字日期 年 月 日 签字日期 年 月 日 江西科技学院本 科生毕业论文(设计) I 摘 要 本篇畢业设计主要针对 发动机连杆加工工艺及夹具设计 的介绍对 连杆体 零件进行工艺性分析,包括加工工艺的选择和制定还包括各 工序的切削用量及基本工时的计算等等。 在拟定工艺过程当中要肯定 连杆大小头孔加工 各工序的安设和该工步必要的工步,机床的进给量和该加工工序的 机床机床的主轴转速和切削速度跟切削的深度。 本次所设计的发动机连杆加工工艺及夹具设计将会本着“高效”、“高质”的原则进行,通过对工件进行工艺分析加工工艺方案的拟定到切削用量及基本工时的计算,随后就是夹具的设计等等 关键词 连杆 ,工藝 ,进给量 由于液压工程的知识总量已经远远超越个人掌握所有,一些专业知识是必不可少的但是过度的专业知识分割,使视野狭隘可鉯多多参 加技术交流,和参加科研项目缩小范围,提升新技术的进步和整个块的技术提高外部条件变化的适应能力。封闭的专业知识嘚太狭隘考虑的问题太特殊,在工作中协调困难不利于自我提高。因此自上世纪第二十年代末,出现了一体化的趋势人们越来越偅视基础理论,拓宽领域对专业合并的分化。液压工程可以增加产量提高劳动生产率,提高生产的经济效益为目标并研制和发展新嘚液压产品。在未来新产品的开发,降低资源消耗清洁的可再生能源,成本的控制减少或消除环境污染作为一个超级经济目标和任務。机器能完***的手和脚耳朵和眼睛等等 ***完全不能直接完成的任务。现代液压工程液压和液压设备创造出更多、更精美的越来越複杂很多幻想成为过去的现实。 在新的市场需求的推动下对连杆大小头孔珩磨夹具进行改良和优化是当务之急。毕业设计是我们在大學期间所学的专业知识机械加工机床的基本组成部分包括数控装置、加工程序、伺服驱动装置、机床主轴和其他辅助的装置。下面我们僦分别对各组成部分的基本工作过程进行简要的说明 ,在我做发动机连杆加工工艺及夹具夹具设计的时候我通过查了机械制造工艺编制及实施 机床夹具设计并且去图书馆查阅有关连杆的手册,先用 出了图然后自己确定了加工路线,画了下连杆毛坯图然后确定切削用量及基本工时,一步一步的查公式计算起来因为连杆两底面涉及到夹具设计的一部分,然后自己通过问别人怎样做夹具设计我把画的夹具圖放到了我的毕业设计中,就这样我自己感觉我的毕业设计已做的很全位,该做的都做了 第一章 工艺规程设计 杆的加工工艺 定毛坯的淛作形式 确定毛坯件的制作形式,主要应该从以下几个方面来考虑 ( 1)零件的力学性能 相同的材料采用不同的毛坯制造形式其力学性能囿所不同 。铸件的强度压力浇注和压力浇注的铸件,金属型浇注的铸件砂型浇注的铸件依次递减;钢质零件的铸造毛坯,其力学性能高于钢质棒料和铸钢件 江西科技学院本 科生毕业论文(设计) 2 2 零件的结构形状和外形轮廓 形状复杂、力学性能要求不高可采用锻钢件。形状复杂和壁薄的毛坯不宜采用金属型锻造机械手夹具尺寸较大的毛坯,不宜采用模锻、压铸和精铸多采用砂型铸造和自由锻造机械掱夹具。外形复杂较小的零件宜采用精密的锻造机械手夹具方式以免机械加工。其直径相差不大的阶梯轴宜采用棒料相差较大时宜采鼡锻件。 ( 3)生产纲领和生产批量 生产纲领大时宜采用高精度与高生产率的毛坯制造方式 生产纲领小时,宜采用设备投资小的毛坯制造方法 ( 4)现场生产条件和发展 应经过技术经济分析和论证。 该零件的材料为铸件考虑到零件的形式及结构较为简单,所受的冲击力不夶且是大批生产,根据机械制造工艺设计简明手册表 1选择铸造中的翻砂铸造。其强度 b? 145度为 160 180 工工艺 方案的确定 铸造清理 调质热处理 粗铣连杆大小头面 粗磨大小头平面 钻、扩、铰小头孔 743H? 留余量 3大头孔两侧面 钻扩大头孔∮ 75余量 3开连杆体和盖 粗铣连杆体结合面 精铣连杆体結合面 铣轴瓦锁扣槽 铣螺栓座面 精磨连杆结合面 粗铣连杆上盖结合面 精铣连杆上盖结合面 钻、扩、铰螺栓孔 2镗大头孔φ 75留余量 1,镗小头孔φ 38留余量 1江西科技学院本 科生毕业论文(设计) 3 精镗大头孔φ 75镗小头孔φ 43小头油孔 2 无损探伤及检验硬度 连杆总成图( 1 1) 江西科技学院本 科生畢业论文(设计) 4 产批量的确定 根据要求,这次的生产批量为中等批量 杆机械加工工艺路线的制定 机械加工工艺路线的安排是在连杆的主偠加工表面上面进行的连杆的加工路线可以分为三个阶段第一阶段为连杆体和盖的加工;第二阶段为连杆体和盖的的组合为第二阶段,咹装后处理在第一阶段的处理主要是完成数据的后续处理;第二阶段主要是为了保证连杆的加工工艺要求,连杆加工包括在半精加工和精加工的大孔和小端孔端面。 1、粗基准的选择 粗基准的选择关系到连杆零件的加工精 度的问题根据不同的工况有不同的要求。在这里我们以技工后的上面两个端面作为定位基准来对连杆进行定位。 2、精基准的选择 选择精基准应该从保证零件加工精度要求和加工的位置精度要求考虑同时考虑装夹方便可靠,夹具结构简单 精基准的选择 原则 [2] ( 1) 基准重合的原则。应当尽量选用设计基准作为定位基准鉯便避免定位基准与设计基准不重合引起的基准不重合误差。如珩磨小头孔工序采用的就是“基准重合”的原则见图 珩磨小头孔工序图 ( 2) 基准统一原则。在零件加工的整个工艺过程中或者有关的 某几道工序中尽可能采用同一个(或一组)定位基准来定位采用基准统一原则,可以简化夹具的设计和 江西科技学院本 科生毕业论文(设计) 5 制造工作减少工件在加工过程中的翻转次数。 在连杆机械加工工艺過程中大部分工序选用连杆的一个指定的端面和小头孔作为主要基面,并用大头处指定一侧的外表面作为另一基面这是由于端面的面積大,定位比较稳定用小头孔定位可直接控制大、小头孔的中心距。这样就使各工序中的定位基准统一起来减少了定位误差。在***笁件时注意将成套编号标记的一面不与夹具的定位元件接触(在设计夹具时亦作相应的考虑)。在精镗小头孔(及精镗小头衬套孔) 时也用小头孔(及衬套孔)作为基面,这时将定位销做成活动的称“假销”当连杆用小头孔(及衬套孔)定位夹紧后,再从小头孔中抽絀假销进行加工 为了不断改善基面的精度,基面的加工与主要表面的加工要适当配合即在粗加工大、小头孔前粗磨端面,在精镗大、尛头孔前精磨端面。 ( 3)“自为基准”原则对于零件上重要表面的精加工,必须选加工表面本身作为基准以保证加工余量少而且均匀 ( 4) 互为基准原则,零件采用互为基准原则可以保证零件较高的相互位置精度精磨两平面采用的是互为基准。 ( 5) 便于装夹原则在選 择精基准原则应能保证零件定位准确 、 夹紧可靠,还应使夹具结构简单操作方便。 1、所谓加工经济精度是指在正常加工条件下(采用苻合质量标准的设备、工艺装备和标准技术等级的工人不延长加工时间)所能保证的加工精度和表面粗糙度。而加工方法则根据零件表媔、零件材料和加工精度以及生产率的要求考虑本厂(或车间)现有 的工艺条件,考虑从加工经济精度等因素选择 2、 加工方法的选择 表面加工方法的选择,就是为零件上每一个有质量要求的表面选择一套合理的加工方法选择加工方法 ,既要保证零件表面的质量又要爭取高生产效率。 ( 1)连杆两端面的加工 采用粗铣、精铣、粗磨、精磨四道工序并将精磨工序安排在精加工大、小头孔之前,以便改善基面的平面度提高孔的加工精度。粗磨在转盘磨床上使用砂瓦拼成的砂轮端面磨削。这种方法的生产率较高精磨在 平面磨床上用砂輪的周边磨削,这种办法的生产率低一些但精度较高。 江西科技学院本 科生毕业论文(设计) 6 ( 2) 连杆大、小头孔的加工 连杆大、小头孔的加工是连杆机械加工的重要工序它的加工精度对连杆质量有较大的影响。小头孔是定位基面在用作定位基面之前,它经过了钻、鏜 、磨三道工序钻时以小头孔外形定位,这样可以保证加工后的孔与外圆的同轴度误差较小 小头孔在钻、镗后,在金刚镗床上与大头孔同时精镗达到 公差等级,然后压入衬套再以衬套内孔定位精镗大头孔。由于衬套的内孔与外圆存在同轴度误差这种定位方法有可能使精镗后的衬套孔与大头孔的中心距超差。 大头孔经过扩、粗镗、半精镗、精镗和珩磨达到 公差等级表面粗糙度 m,大头孔的加工方法昰将连杆与连杆体组合在一起然后进行精镗大头孔的工序。可以在最后精镗工序中得到修正以保证孔的形状精度。 1、机械加工工序的咹排 零件上的全部加工表面应安排在一个合理的加工顺序中加工这对保证零件质量、提高生产率、降低加工成本都至关重要。所以工序咹排应遵守以下原则 〔 2〕 ( 1) 先加工基准面再加工其他表面;如在半精镗、精镗加工之前,安排精磨两平面不仅符合基面先行,还能囿效地保证大小头孔的加工精度 ( 2)先加工平面,后加工孔如镗孔安排在加工平面的后面; ( 3) 先主后次的原则,安排机械加工工序時应以主要加工表面为主次要加工表面穿插其中;本课题主要加工表面为大、小头孔和两 端面。 ( 4)先安排粗加工工序后安排精加工笁序。如大、小头孔加工就符合先粗后精 2、辅助工序的安排 检验工序,去毛刺、清洗等工序也是工艺规程的重要组成部分在工艺规程Φ,下列情况应安排检验工序 ( 1) 零件加工完毕之后; ( 2) 从一个车间转动另一个车间前后; ( 3) 加工工时较长或重要的关键工序的前后工件在进入装配之前,一般都应安排清洗对于本课题连杆精装前安排了检验工序,在入库前安排了清洗检查工序 江西科技学院本 科苼毕业论文(设计) 7 第二章 确定机械加工工序卡内容 机械加工工艺路线确定了,接下来就是确定机械 加工工序卡内容( 以 珩磨大小头孔工序为例) 械加工余量及工序尺寸的确定 加工余量的确定查表法 应用广泛主要以工厂生产实践和实验研究积累的经验所制成的表格为基础,并结合实际加工情况加以修正确定加工余量。 在确定工序尺寸及公差时存在工序基准与设计基准重合和不重合两种情况。本课题是笁序基准与设计基准重合工序尺寸及其公差用倒推法或直接用设计尺寸及其公差。 用查表法确定机械加工余量及 用倒推法或直接用设计呎寸及其公差来确定 工序尺寸及公差见表二、表三。 表二、大头孔各工序尺寸及其公差 工序名称 工序基 本余量 工序经济 精度 工序尺寸 工序尺寸及公差 表面粗糙度 磨 6 ? 75 ? 75 6 镗 6 ? H ? 精镗、精镗 7 ? H ? 镗 73 ? H ? 三、小头孔各工序尺寸及其公差 (根据机械制造技术基础课程设计指导教程 表 2 29 表 2 30) 工序 名称 工序基本余量 工序经济 精度 工序 尺寸 最小极限尺寸 表面 粗 糙度 江西科技学院本 科生毕业论文(设计) 8 珩磨 7 43 ? H ? 精镗、精镗 7 ? H ? 镗 H ? 杆珩磨小头孔工序图 工序图的绘制内容加工面用粗实线画其他用细线画,工序图上还要标注工序尺 寸定位符号,夹紧符号等內容 连杆 珩磨小头孔 工序图(见图 2 时定额的计算 本工序为粗镗 大头 孔的工序,根据实际工况我们选择 式镗床,刀具硬质合金钢刀具 据切削用量简明手册查表可得切削深度 ? 进给量 f 根据实用机械工艺简明手册中表 杆伸出长度取 200削深度为 因此确定进给量 ; 切削速度 V 参照实用机械工艺简明手册中表 m 8/3.0 ? 机床主轴转速 n m 181 0 0 01 0 0 00n ????? ? 取 0 实际切削速度 V? 0 0 0 00 ?? ????? ? 工作台每分钟进给量 m 2408.0 ??? 被切削层长度 l 9? 江西科技学院本 科生毕业论文(设计) 9 刀具切入长度 1l 21 ??????