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    第1章 连杆盖铣削2端面夹具设计 1.1设计要求 为了提高劳动生产,保证加工质量,降低劳动强度,需要设计专用夹具。下面即为连杆盖铣削2端面的专用夹具,本夹具将用于卧式双面铣床BU-166。 本夹具无严格的技术要求,因此,应主要考虑如何提高劳动生产率,降低劳动强度,精度不是主要考虑的问题。 1.2夹具设计 1.2.1 定位基准的选择 为了提高加工效率及方便加工,决定材料使用高速钢,用于对进行加工,准备采用手动夹紧。 由零件图可知定位、夹紧方案有 方案选底平面和侧面V型块定位夹紧方式用操作简单,通用性较强的螺旋机构压板来夹紧。 通过比较分析满足要求,孔其加工与孔的轴线间有尺寸公差,选择外圆和侧面支撑钉来定位,从而保证其尺寸公差要求。 为了使定位误差达到要求的范围之内,这种定位在结构上简单易操作。 1.2.2 切削力及夹紧力的计算 刀具铣刀(硬质合金) 刀具有关几何参数 由参考文献[5]5表1~2~9 可得铣削切削力的计算公式 有 根据工件受力切削力、夹紧力的作用情况,找出在加工过程中对夹紧最不利的瞬间状态,按静力平衡原理计算出理论夹紧力。最后为保证夹紧可靠,再乘以安全系数作为实际所需夹紧力的数值,即 安全系数K可按下式计算 式中为各种因素的安全系数,查参考文献[5]1~2~1可知其公式参数 由此可得 所以 由计算可知所需实际夹紧力不是很大,为了使其夹具结构简单、操作方便,决定选用手动螺旋夹紧机构。 夹紧力的确定 夹紧力方向的确定 夹紧力应朝向主要的定位基面。 夹紧力的方向尽可能与切削力和工件重力同向。 1 夹紧力作用点的选择 a. 夹紧力的作用点应落在定位元件的支承范围内。 b. 夹紧力的作用点应落在工件刚性较好的部位上,这样可以防止或减少工件变形变形对加工精度的影响。 c. 夹紧力的作用点应尽量靠近加工表面。 3夹紧力大小的估算 理论上确定夹紧力的大小,必须知道加工过程中,工件所受到的切削力、离心力、惯性力及重力等,然后利用夹紧力的作用应与上述各力的作用平衡而计算出。但实际上,夹紧里的大小还与工艺系统的刚性、夹紧机构的传递效率等有关。而且,切削力的大小在加工过程中是变化的,因此,夹紧力的计算是个很复杂的问题,只能进行粗略的估算。 估算的方法一是找出对夹紧最不利的瞬时状态,估算此状态下所需的夹紧力;二是只考虑主要因素在力系中的影响,略去次要因素在力系中的影响。 估算的步骤 a.建立理论夹紧力FJ理与主要最大切削力FP的静平衡方程FJ理Ф FP。 b.实际需要的夹紧力FJ需,应考虑安全系数,FJ需KFJ理。 c.校核夹紧机构的夹紧力FJ是否满足条件FJFJ需。 夹具的夹紧装置和定位装置[1] [2] 夹具中的装夹是由定位和夹紧两个过程紧密联系在一起的。定位问题已在前面研究过,其目的在于解决工件的定位方法和保证必要的定位精度。 仅仅定好位在大多数场合下,还无法进行加工。只有进而在夹具上设置相应的夹紧装置对工件进行夹紧,才能完成工件在夹具中装夹的全部任务。 夹紧装置的基本任务是保持工件在定位中所获得的即定位置,以便在切削力、重力、惯性力等外力作用下,不发生移动和震动,确保加工质量和生产安全。有时工件的定位是在夹紧过程中实现的,正确的夹紧还能纠正工件定位的不正确。 一般夹紧装置由动源即产生原始作用力的部分。夹紧机构即接受和传递原始作用力,使之变为夹紧力,并执行夹紧任务的部分。他包括中间递力机构和夹紧元件。 考虑到机床的性能、生产批量以及加工时的具体切削量决定采用手动夹紧。 螺旋夹紧机构是斜契夹紧的另一种形式,利用螺旋杆直接夹紧元件,或者与其他元件或机构组成复合夹紧机构来夹紧工件。是应用最广泛的一种夹紧机构。 螺旋夹紧机构中所用的螺旋,实际上相当于把契绕在圆柱体上,因此他的作用原理与斜契是一样的。也利用其斜面移动时所产生的压力来夹紧工件的。不过这里上是通过转动螺旋,使绕在圆柱体是的斜契高度发生变化来夹紧的。 典型的螺旋夹紧机构的特点 (1)结构简单; (2)扩力比大; (3)自琐性能好; (4)行程不受限制; (5)夹紧动作慢。 夹紧装置可以分为力源装置、中间传动装置和夹紧装置,在此套夹具中,中间传动装置和夹紧元件合二为一。力源为机动夹紧,通过螺栓夹紧移动压板。达到夹紧和定心 工件通过定位销的定位限制了绕Z轴旋转,通过螺栓夹紧移动压板,实现对工件的夹紧。并且移动压板的定心装置是与工件外圆弧面相吻合的移动压板,通过精确的圆弧定位,实现定心。此套移动压板制作简单,便于手动调整。通过松紧螺栓实现压板的前后移动,以达到压紧的目的。压紧的同时,实现工件的定心,使其定位基准的对称中心在规定位置上。 查参考文献[5]1~2~26可知螺旋夹紧时产生的夹紧力按以下公式计算螺旋夹紧时产生的夹紧力按以下公式计算有 该夹具采用螺旋夹紧机构,用螺栓通过弧形压块压紧工件,受力简图如下 图1.1 移动压板受力简图 由表得原动力计算公式 即 由上述计算易得 该夹具采用螺旋夹紧机构, 由上述计算易得 由计算可知所需实际夹紧力不是很大,为了使其夹具结构简单、操作方便,决定选用手动螺旋夹紧机构。 1.3定位误差的分析 为了满足工序的加工要求,必须使工序中误差总和等于或小于该工序所规定的尺寸公差。 与机床夹具有关的加工误差,一般可用下式表示 由参考文献[5]可得 ⑴定位误差 其中 , , , ⑵ 夹紧误差 其中接触变形位移值 查[5]表1~2~15有。 ⑶ 磨损造成的加工误差通常不超过 ⑷ 夹具相对刀具位置误差取 误差总和 从以上的分析可见,所设计的夹具能满足零件的加工精度要求。 1.4夹具设计及操作的简要说明 由于是大批大量生产,主要考虑提高劳动生产率。因此设计时,需要更换零件加工时速度要求快。本夹具设计,用移动夹紧的大平面定位三个自由度,固定V型块定位两个自由度,V型块活动定位最后一个转动自由度 6
    编号:20190525094748888    类型:共享资源    大?。?span class="font-tahoma">867.66KB    格式:RAR    上传时间:2019-05-25
      
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    第一章   柴油机连杆的加工工艺2

    1.1 柴油机连杆的用途及其特点2

    1.2 连杆的的材料及毛坯制造2

    1.3 连杆的加工工艺过程3

    1.4 连杆的加工工艺过程分析4

    1.4.1 定位基准的选择4

    1.4.2 加工阶段的划分和加工顺序的安排5

    1.4.3 确定合理的夹紧方法5

    1.4.4 连杆主要面的加工方法6

    1.4.5 连杆主要孔的加工方法6

    1.4.6 连杆体与连杆盖的铣开工序7

    1.5夹具使用7

    1.6 确定各工序的加工余量、计算工序尺寸及公差7

    1.6.1 确定加工余量7

    1.6.2确定工序尺寸及其公差8

    1.7 各项加工数据的计算8

    1.8 连杆的检验12

    1.8.1 观察外表缺陷及目测表面粗糙度13

    1.8.2 检查主要表面的尺寸精度13

    1.8.3检验主要表面的位置精度13

    1.8.4 连杆螺钉孔与结合面垂直度的检验13

    第二章  工装设计14

    2.1 夹具设计14

    2.1.1夹具的问题注意14

    2.1.2 夹具设计14


    参考文献:20

    致 谢21



    第一章   柴油机连杆的加工工艺

    1.1 柴油机连杆的用途及其特点

       连杆是发动机中的主要传动部件之一,它在柴油机中,把作用于活塞顶面的膨胀的压力传递给曲轴,又受曲轴的驱动而带动活塞压缩气缸中的气体。连杆在工作中承受着急剧变化的动载荷。连杆由连杆体及连杆盖两部分组成。连杆体及连杆盖上的大头孔用螺栓和螺母与曲轴装在一起。为了减少磨损和便于维修,连杆的大头孔内装有薄壁金属轴瓦。轴瓦有钢质的底,底的内表面浇有一层耐磨巴氏合金轴瓦金属。在连杆体大头和连杆盖之间有一组垫片,可以用来补偿轴瓦的磨损。连杆小头用活塞销与活塞连接。小头孔内压入青铜衬套,以减少小头孔与活塞销的磨损,同时便于在磨损后进行修理和更换。

       在发动机工作过程中,连杆受膨胀气体交变压力的作用和惯性力的作用,连杆除应具有足够的强度和刚度外,还应尽量减小连杆自身的质量,以减小惯性力的作用。连杆杆身一般都采用从大头到小头逐步变小的工字型截面形状。为了保证发动机运转均衡,同一发动机中各连杆的质量不能相差太大,因此,在连杆部件的大、小头两端设置了去不平衡质量的凸块,以便在称量后切除不平衡质量。连杆大、小头两端对称分布在连杆中截面的两侧??悸堑阶凹?、安放、搬运等要求,连杆大、小头的厚度相等(基本尺寸相同)。在连杆小头的顶端设有油孔(或油槽),发动机工作时,依靠曲轴的高速转动,把气缸体下部的润滑油飞溅到小头顶端的油孔内,以润滑连杆小头衬套与活塞销之间的摆动运动副。

    连杆的作用是把活塞和曲轴联接起来,使活塞的往复直线运动变为曲柄的回转运动,以输出动力。因此,连杆的加工精度将直接影响柴油机的性能,而工艺的选择又是直接影响精度的主要因素。反映连杆精度的参数主要有5个:(1)连杆大端中心面和小端中心面相对连杆杆身中心面的对称度;(2)连杆大、小头孔中心距尺寸精度;(3)连杆大、小头孔平行度;(4)连杆大、小头孔尺寸精度、形状精度;(5)连杆大头螺栓孔与接合面的垂直度。


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