
连杆体设计说明书.docx
13页课程设计连杆体工艺工装设计题目:连杆体夹具设计专业班级:2013数控(技师)学生XX:章圣放(05),陈骄奇(06)指导教师XX:X瑞芳课程设计任务书课程设计任务书题目:设计下表选定零件的机械加工工艺规程及铣连杆体的两端面工序的夹具内容:(1)零件一毛坯合图(2)机械加工工艺规程卡片一套X一X一份(3)夹具装配总图(4)夹具零件图(5)课程设计说明书原始资料:该零件图样一X题目:连杆体夹具设计班级:2013数控(技师)学生XX:章圣放(05)指导教师XX:X瑞芳目录序言4PART1工艺设计4第1章零件的分析41.1零件的作用41.2零件的工艺分析6第2章毛坯的制造72.1确定毛坯的制造形式72.1.1选择毛坯公差等级722各加工表面总余量72.3根据加工余量绘毛坯图8第3章制定工艺路线83.1定位基准的选择83.2拟定工艺路线93.3工艺方案9第4章机械加工工序设计104.1加工余量、工序尺寸及公差的确定104.1.1加工余量的确定104.1.2工序尺寸与公差的确定10PART2夹具设计122定位基准和定位方案123装夹方案的选择13课程设计总结13序言机械制造工艺学课程设计是我们学习完大学阶段的机械类基础和技术基础课以及专业课程之后的一个综合课程,它是将设计和制造知识有机的结合,并融合现阶段机械制造业的实际生产情况和较先进成熟的制造技术的应用,而进行的一次理论联系实际的训练,通过本课程的训练,将有助于我们对所学知识的理解;是在学完了机械制造工艺学的理论课程之后,并进行了生产实习的基础上进行的又一个实践性教学环节。
这次设计使我们能够综合运用机械制造工艺学中的基本理论,并结合生产实习中学到的实践知识,独立地分析和解决了零件制造工艺问题,设计了机床专用夹具这一典型的工艺装备,提高了结构设计能力,为今后的毕业设计及未来从事的工作打下了良好的基础由于能力有限,经验不足,设计中还有许多不足之处,希望各位老师多加指教PART1工艺设计第1章零件的分析1.1零件的作用连杆是柴油机的重要零件之一连杆体与连杆盖通过螺栓连接成为一整体,其大头孔与曲轴相连接,将作用于活塞的气体膨胀压力传给曲轴,又受曲轴而带动活塞压缩汽缸中的气体连杆的作用是将活塞的往复运动转变为曲轴的旋转运动,并把作用在活塞组上的燃气压力传给曲轴•所以,连杆除上下运动外,还左右摆动作复杂的平面运动•连杆工作时,主要承受气体压力和往复惯性力所产生的交变载荷,要求它应有足够的疲劳强度和结构刚度•同时,由于连杆既是传力零件,又是运动件,不能单靠加XX杆尺寸来提高其承载能力,须综合材料选用、结构设计、热处理及表面强化等因素来确保连杆的可靠性零件图如下所示:图1-1零件图1.2零件的工艺分析其余"c-cod材斛:QT450!€->连杆体要求加工的平面有结合面、轴瓦锁止口、螺栓孔、大头中心孔、凹槽以及端面。
其中,零件的大头中心孔和凹槽面粗糙度较低且精度要求较高,为主加工面,需要进行较精密的加工过程,其余为次加工面,没有必要进行精密加工根据各面的粗糙度和公差等级确定不同的加工方式第2章毛坯的制造2.1确定毛坯的制造形式零件材料为QT450-100连杆的作用是将活塞的往复运动转变为曲轴的旋转运动并把作用在活塞组上的燃气压力传给曲轴所以连杆除上下运动外还左右摆动作复杂的平面运动连杆工作时主要承受气体压力和往复惯性力所产生的交变载荷要求它应有足够的疲劳强度和结构刚度同时由于连杆既是传力零件又是运动件不能单靠加XX杆尺寸来提高其承载能力须综合材料选用、结构设计、热处理及表面强化等因素来确保连杆的可靠性由于零件年产量为6660件,已达大批生产的水平,而且零件的轮廓尺寸不大,故可采用铸造成型这从提高生产率、保证加工精度上考虑,也是应该的2.1.1选择毛坯公差等级查文献[2]表3.28这种铸件的尺寸公差CT为7-9级,加工余量RMA为F级2.2各加工表面总余量加工表面基本尺寸(mm)加工余量等级加工余量数值(mm)说明结合面28F2.5顶面降1级,单侧加工(取上行数据)端面43F2.0双侧加工①81mm孔80F2.0孔降1级,双侧加工表2-1加工表面总余量由参考文献[1]表2.3-9可得铸件主要尺寸的公差,如表2-2所示。
主要面尺寸零件尺寸总余量毛坯尺寸公差CT结合面282.530.51.8端面轮廓尺寸432.0+2.0472.0①81mm孔①812.0+2.0①772.2表2-2主要毛坯尺寸及公差(mm)2.3根据加工余量绘毛坯图图2-2毛坯图第3章制定工艺路线3.1定位基准的选择精基准的选择:连杆的结合既是装配基准,又是设计基准,用它们作精基准,能使加工遵循“基准重合”的原则,实现箱体零件“一面两孔”的典型定位方式;其余各面和孔的加工也能用它定位,这样使工艺路线遵循了“基准统一”的原则此外,结合面的面积较大,定位比较稳定,夹紧方案也比较简单、可靠,操作方便粗基准的选择:按照有关粗基准的选择原则,当零件有不同加工表面时,应以这些不加工表面作粗基准;若零件有若干个不加工表面时,则应以与加工表面要求相对位置精度较高的不加工表面作为粗基准现选取两个未铸造孔①12.5伽孔的下表面,R12外圆的圆弧不加工外轮廓表面作为基准,此外还应能保证定位准确、夹紧可靠最先进行机械加工的表面是精基准面-结合面用两支承钉支撑两个未铸造孔①12.5伽孔的下表面,限制Z的移动和X的旋转这两个自由度;用对活动动V型块夹紧R12的外圆表面,限制Y、X的移动Z、Y的旋转这四个自由度。
用粗铣的方式加工连杆体结合面以上端面为基准,对①12.5伽孔的加工是先钻孔再扩孔,然进行与连杆盖配对加工其它孔和端面3.2拟定工艺路线制定工艺路线的出发点,应当是使零件的几何形状、尺寸精度及位置精度等技术要求能得到合理的保证机械加工顺序的安排一般应:先粗后精,先面后孔,先主后次,基面先行,热处理按段穿插,检验按需安排在生产纲领已确定为大批生产的条件下,可以考虑采用万能性机床配以专用工夹具,并尽量使工序集中来提高生产率除此以外,还应当考虑经济效益,以便使生产成本尽量下降3.3工艺方案工序I调质工序u粗铣连杆体结合面工序川粗铣凹槽,粗铣连杆体两端面工序w半精铣、精铣凹槽工序V钻并扩巾12.5的两孔;锪沉头孔工序切用螺栓将连体与连杆盖锁紧工序%用芯轴定位,粗镗、半精镗巾81的孔,并倒角工序毗粗铣轴瓦锁止口工序区半精铣连杆体两端面工序X粗磨①81的大头孔工序幻精磨巾81的大头孔工序刘检验、入库以上工艺过程见附说明书后的工艺卡片与图纸部分第4章机械加工工序设计4.1加工余量、工序尺寸及公差的确定4.1.1加工余量的确定加工余量的确定采用查表法,主要以工厂生产实践和实验研究积累经验所制成的手册和表格为基础,并结合实际加工情况加工纠正确定加工余量。
查文献[1]表2.3-59查得各端面的加工表面的工序余量粗加工工序余量由总余量减去后续各半精加工和精加工的工序余量之和而求得4.1.2工序尺寸与公差的确定大头孔加工工序的分析:精磨后工序基本尺寸为81mm,其他各工序其本尺寸依次为:粗磨80.9mm-0.3mm=80.6mm半精镗80.6mm-1.5mm=79.1mm粗镗79.1mm-2.1mm=77mm确定各工序的加工精度和表面粗糙度并汇于下表中:加工表面工序名称工序间余量/mm工序工序基本尺寸/mm标注工序尺寸公差/mm经济精度/mm表面粗糙度/卩m结粗铣2.5h13Ra6.32828.30-0.33合(0.33、(0)面毛坯--—28+2.5=30.530.5±1.5h83.50.05精铣0.1/0.018、(0)Ra1.63.5凹半精铣0.3h11Ra6.33.5-0.1=3.43.4°-0.075槽/0.075\(0丿面粗铣3.1h13(0.180)Ra12.53.4-0.3=3.13.10-0.18毛坯———3.1-3.1=0h11430-0.16半精铣0.6Ra3.243两(0.160)端粗铣3.4h13Ra12.543+0.6=43.643.6°-0.39面(0.39、(0)毛坯———43.6+3.4=4747±1.5扩1.5h12Ra6.312.5①12.50.18。
表4-1各工序的加工精度和表面粗糙度①12.5孔(0.180)钻11h13(0.270)Ra12.512.5-1.5=11①110.270毛坯———11-1仁0①81大头孔精磨0.1h6(0.021、(0)Ra0.881①81°0210粗磨0.3h8(0.054\(0丿Ra3.281-0.1=80.9①8O.90.0540半精镗1.5h11(0.220)Ra6.380.9-0.3=80.6①8O.60.220粗镗2.1h12(0.30、(0)Ra12.580.6-1.5=79.1①79.10.300毛坯———79.1-2.1=77①77±1.5轴瓦锁止口粗铣2.5h13(0.140)Ra6.32.52.50.140毛坯————2.5-2.5=0PART2夹具设计2定位基准和定位方案由零件图可知,应以不加工的圆柱凸台下表面和外圆表面为粗基准,结合面为未标注加工公差要求,根据GB1800-79规定其公差等,按IT13加工,Ra=6.3um,加工相对宽松用两支承板支撑连杆体圆柱凸台表面,限制Z的移动X的旋转2个自由度;用一压板压紧①12小孔顶部,限制Y的移动和Z的旋转,再用一块挡块控制y旋转,零件在X的移动方向未限制,但不会影响加工过程。
3装夹方案的选择方案一:用1块支承板定位R12圆柱体外圆下端面,用一压板压紧压紧①12大头孔顶部,一次装夹加工一个工件方案二:连杆体毛坯件沿大头孔轴向放置,用两块较长支承板定位工件定位大头孔端面,再用螺旋压板机构压紧R12圆柱体下端面,一次装夹加工一个工件方案比较:方案一与方案二都是螺旋压板机构,方案一的下放工件不方便,y有可能发生旋转,方案2用两支承板支撑连杆体圆柱凸台表面,限制Z的移动X的旋转2个自由度;用一压板压紧①12小孔顶部,限制Y的移动和Z的旋转,再用一块挡块控制y旋转,零件在X的移动方向未限制,但不会影响加工过程螺旋加紧的自锁性能及传力性能是绕在圆柱体上的斜契,然在夹紧机构中结构形式中是变化最多的,方案一比方案二好是因为方案一更方便与夹紧与放松课程设计总结通过这次课程设计使我懂得了理论与实际相结合是很重要。












