連桿加工工藝規(guī)程及精銑連桿蓋結(jié)合面夾具設(shè)計
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摘 要
本畢業(yè)設(shè)計課題是制訂S195型柴油機發(fā)動機連桿零件的機械制造工藝規(guī)程及粗鏜大頭孔夾具設(shè)計，目的是希望能在降低產(chǎn)品的生產(chǎn)成本的同時又可以制造出品質(zhì)優(yōu)良的產(chǎn)品，在最少的工序或加工時間中制造出滿足形狀、尺寸、精度、表面粗糙度等要求的產(chǎn)品。設(shè)計應(yīng)在保證加工精度的同時，又利用工件裝卸的合理夾具結(jié)構(gòu)，并有一定實用價值。由于理論知識與實踐經(jīng)驗的有限。我將考慮采用普遍性強的加工方法，但該零件的機械加工工藝規(guī)程可以適當(dāng)采用較為先進(jìn)的制造工藝方法和專用機床設(shè)備，刀具和量具。本課題的主要內(nèi)容是分析零件的技術(shù)條件畫出零件圖及毛坯圖。擬定合理的工藝路線，粗鏜大頭孔夾具草圖及夾具圖。本設(shè)計采用了連桿體與連桿蓋分離鍛造，并制定相對合理的工藝路線。在夾具設(shè)計部分，以大小頭孔端面、大頭孔工藝凸臺及小頭孔為定位基準(zhǔn)，符合定位原理并達(dá)到定位目的，夾緊機構(gòu)則采用螺旋夾緊機構(gòu)，亦即達(dá)到夾緊效果。
關(guān)鍵詞: 連桿；工藝規(guī)程；夾具設(shè)計；CAD圖
Abstract
The graduation design topic is formulating S195 diesel engine connecting parts manufacturing procedure and boring head hole fixture design, want to reduce production cost in the also can produce good quality products at least, the process of manufacturing and processing time meet the shape, size, accuracy and surface roughness and requirements of the product. Design should guarantee the machining accuracy of workpiece loading and unloading, and use of reasonable fixture structure, and has certain practical value. Due to the theoretical knowledge and practical experience. I will consider using universal stronger processing method, but the machining procedure can appropriate USES advanced manufacturing technology and special machine equipment, tools and measuring tool. The main content of this project is to analyze the technical conditions of the parts and painted parts blank. The plan was reasonable process route, big hole clamp sketches and boring fixture. This design USES the connecting rod body and connecting separated, and formulate relative reasonable forging process. In part, the size of fixture design with head big hole hole surface, small head for convex and locating datum, and achieve the goal orientation positioning principle, clamping mechanism using spiral clamping institutions, i.e. reached clamping effect.
Key words: Connecting rod, Procedure, Fixture design, CAD drawings
引 言
這次設(shè)計是我們在學(xué)校的最后一次設(shè)計了。它跟以往的課程設(shè)計有所不同，這次的設(shè)計規(guī)模大，時間長，是我們的畢業(yè)設(shè)計。這也是我們在畢業(yè)后踏入社會之前對所學(xué)各課程的一次深入的綜合性的總復(fù)習(xí)，也是一次理論聯(lián)系實際的訓(xùn)練，因此，它在我們四年的大學(xué)生活有重要的地位。就我一個而言，我希望能夠通過這次畢業(yè)設(shè)計對自己未來從事的工作進(jìn)行一次適應(yīng)性訓(xùn)練，從中鍛煉自己分析問題，解決問題的能力。
由于缺乏 經(jīng)驗，導(dǎo)致設(shè)計能力有所限制，設(shè)計水平很難達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)化，所以設(shè)計當(dāng)中難免會有許多不足之處，懇請各位老師給予指正。將人們頭腦中思考的物體變成實際體形，為此而作出的全部信息數(shù)據(jù)的工作就是設(shè)計。
（一）畢業(yè)設(shè)計的程序
畢業(yè)設(shè)計的一般程序為：
收集相關(guān)資料及手冊，規(guī)劃整個畢業(yè)設(shè)計的進(jìn)程——分析零件的技術(shù)條件及零件的功用，畫出零件圖——翻譯外文資料、畫毛坯圖——編寫多種制造工藝路線方案并擬定最終工藝路線——填寫工序卡、工藝過程卡、夾具設(shè)計前期準(zhǔn)備——確定零件的定位與夾緊方案，畫出夾具草圖——畫出夾具圖及拆畫夾具零件圖——編寫設(shè)計說明書。
（二）畢業(yè)設(shè)計的目的
機械加工工藝規(guī)程及其工藝準(zhǔn)備的設(shè)計是機械制造及其自動化專業(yè)學(xué)生在完成了機械制圖、機械原理、機械設(shè)計、機械制造工藝學(xué)及公差與測量技術(shù)、金屬工藝學(xué)、金屬切削原理、切削刀具、機床等專業(yè)課程，并進(jìn)行了生產(chǎn)實習(xí)、專業(yè)課程設(shè)計后進(jìn)行的一次大型實踐設(shè)計過程，也是最后一個教與學(xué)的環(huán)節(jié)，其主要目的是：
（1）綜合運用所學(xué)專業(yè)基礎(chǔ)課及專業(yè)課程的理論和實際知識，使這些知識進(jìn)一步鞏固、深化發(fā)展，并使理論知識與生產(chǎn)實踐結(jié)合起來。
（2）初步樹立正確的設(shè)計思想，掌握一般機械設(shè)計的基本方法，訓(xùn)練設(shè)計構(gòu)思和創(chuàng)新意識。
（3）通過計算、繪圖、查閱手冊和設(shè)計資料，熟悉有關(guān)國家標(biāo)準(zhǔn)，部頒標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范。
（4）熟練運用機械制圖軟件及制作表格、文件。
（三） 設(shè)計內(nèi)容
（1）設(shè)計零件：S195柴油機連桿
（2）生產(chǎn)綱領(lǐng)：大批大量生產(chǎn)
（3）完成S195柴油機連桿的毛坯設(shè)計，機械加工工藝規(guī)程設(shè)計及指定工序的工藝準(zhǔn)備。
1 零件分析
1.1零件的功用
連桿是柴油機的主要零件之一，其功用是將作用于活塞頂面的膨脹氣體傳給曲軸，從而使得活塞的往復(fù)運動轉(zhuǎn)變?yōu)榍S的旋轉(zhuǎn)運動，又受曲軸的驅(qū)動而帶動活塞壓縮汽缸中的氣體。
連桿承受活塞銷傳來的氣體作用力及其本身擺動和活塞組往復(fù)運動時間的慣性力。這些力的大小和方向都是周期性變化的。因此，連桿受到的是壓縮、拉伸和彎曲等交變載荷。這就要求連桿在質(zhì)量盡可能小的條件下，有足夠的剛度和溫度。若連桿的剛度不夠，則可能產(chǎn)生的后果是：其大頭孔失圓，導(dǎo)致連桿大頭軸瓦因油膜破壞而燒損，連桿桿身彎曲，造成活塞與汽缸偏差等。
1.2零件的技術(shù)分析
在發(fā)動機處于工作行程時，它把作用于活塞頂部膨脹氣體的壓力傳給曲軸，推動曲軸旋轉(zhuǎn)；在進(jìn)氣、排氣和壓縮行程時，又受曲軸的驅(qū)動，帶動活塞壓縮汽缸中的氣體，整個過程連桿受到很大的壓應(yīng)力和縱向彎曲應(yīng)力。而連桿往復(fù)運動產(chǎn)生的慣性力，又使連桿承受拉應(yīng)力。因此，連桿在工作中承受著急劇變化的動載荷。
為了減少慣性力的影響，在保證連桿具有足夠的強度和剛度的前提下，要盡可能減輕其重量，所以連桿采用了從大到小逐步變小的“工”字型截面形狀。
1.3零件的工藝分析
各類連桿主要技術(shù)條件基本類似，僅在數(shù)值上有差別。下面具體介紹S195柴油機連桿的主要技術(shù)條件。
1. 大、小頭孔精度
為了使大頭孔與軸瓦及曲軸，小頭孔與活塞銷能密切配合，減少沖擊的不良影響和便于傳熱。大頭孔與小頭孔的襯套孔均為IT6公差等級，大頭孔表面粗糙度0.8，大頭孔的圓度公差為0.005mm，直線平行度為0.01mm。小頭孔表面粗糙度6.3。小頭孔的圓度公差為0.007mm。
2. 大小頭孔軸線在兩個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使活塞汽缸中傾斜，從而造成汽缸壁磨損，所以兩孔軸心線在連桿軸方向的平行度公差較小，而兩孔軸心線在垂直于連桿軸成方向的平行度在100mm長度上公差為0.03mm；在垂直于連桿軸線方向的平行度在100mm長度上為0.06mm.
3. 大小頭孔的中心距
大小頭孔的中心距影響到汽缸的壓縮比，即影響到柴油機的效率，所以規(guī)定了比較高的要求：
4. 大頭孔兩端面對大頭孔軸心線的垂直度
大頭孔兩端面對大頭孔軸心線的垂直度影響到軸瓦的安裝和磨損；同時，這個垂直度在加工過程中將影響到加工小頭孔兩端時的定位精度，所以對它提出了一定的要求：大頭孔兩端面對大頭孔軸心線的垂直度在100mm長度上公差為0.1mm。
5. 有關(guān)螺栓孔的技術(shù)要求
對S195型柴油機連桿，規(guī)定螺栓孔按8級公差等級和2.5表面粗糙度加工，兩螺栓孔在互相垂直的兩個方向的平行度在100mm長度為0.15mm。
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熱門關(guān)鍵詞：
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