baby什么意思-puppet怎么读
课程设计
前
言
本文主要论述的是连杆的加工工艺及连杆小头孔加工的夹具设
计。连杆是发
动机的主要传动件之一,
在工作中,
除承受燃烧室燃气产生的压力外,
还要承受
纵向和横
向的惯性力。因此,连杆的尺寸精度、位置精度、形状精度的要求都很
高。而连杆的刚性
比较差,加工时容易变形。因此,在连杆加工工艺过程的安排
时,需要把各个加工表面及
孔的粗加工和精加工分开进行,逐步减少加工余量、
切削力及内应力的影响,并修正加工
工后的变形,最后达到零件的工艺要求。
关键词:连杆
变形
夹具设计
工艺要求
第一章
工艺过程的制定
第一节
零件图样的分析和零件图的绘制
(一
)分析零件的功用及其在部件(或总装)中的装配位置
连杆在发动机中的主要作用是传递力。
其大头孔与曲轴的曲柄连接,<
/p>
小头通
过活塞销与活塞连接。
其作用是将
活塞受到的气体压力传递给曲轴,
使曲轴做功。
反过来又将曲轴
的力矩传递到活塞上,
驱动活塞压缩气体做功。
连杆承受的是冲
击载荷,因此要求质量小、强度高。由于连杆既是传力零件,又是运动杆件,所
以不能单靠加大零件的尺寸来提高其承载能力,
而是通过材料的合理选择
和结构
的优化设计来满足其综合性能要求。
(二)分析零件的结构特征
连杆由大
头、
小头和杆身等部分组成。
大头为开式结构,
连杆体与连杆盖用
螺栓连接。
大头孔和小头孔内分别安
装轴瓦和衬套。
为了减轻重量且使连杆具有
足够的强度和刚度,
连杆的杆身为工字形,
其外表面不进行机械加工。
其大头和
小头端面与杆身对称。
< br>图
1
为连杆简图,通过垂直于杆身轴线的平面作为连杆体
和连杆盖的结合
面。
为了减少活塞销和连杆小头孔的磨损及磨损
后便于维修,
在连杆小头孔内压
入青铜衬套。
< br>大头孔内装有轴瓦,
以减少大头孔和曲柄的磨损。
轴瓦是
通过直接
在大头孔内浇注抗磨合金得到的。
(三)分析零件的加工要求和加工表面的特征
1
小头孔的精度
< br>连杆小头孔的尺寸公差不低于
IT7
,
< br>表面粗糙度
Ra
值不大于
0.8
0
μ
m
,
圆柱
度公差等级不低于
7
级,小头衬套的尺
寸公差不低于
IT6
,表面粗糙度
Ra
值不
大于
.0.40
< br>μ
m
,圆柱度公差等级不低于
6
级
.
。
1
课程设计
2
大头孔的精度
大头孔的轴瓦用巴士合
金浇注,大头底孔的尺寸精度为
IT9
,表面粗糙度
Ra
值
不
大
于
0.80
μ
m
,
圆
柱
度
公
差
等
级
不
低
于
6
级
。
图
1.1
3
平行度
在大小头孔决定的平面的平行
方向上,平行度公差值应不大于
100
:
0.03
,
垂直于上述平面的方向上,平行度公差值应不大于
100:0.06
。
4
中心距
大、
小头孔的中心距将影响到发动机压缩比,
进而影响发动机的
效率,
所以
连杆大、小头孔的中心距偏差通常为±
0.05
。
5
有关螺栓孔的技术要求
连杆在工作时
受急剧变化的动载荷,
这一动载荷又传到连杆体和连杆盖的两
个
螺钉和螺母上。
因此除了对螺钉、
螺母的质量要求较高外,
p>
对于加工这两个螺
栓孔及断面也有很高的技术要求,螺栓孔的公差等
级应不大于
IT8
,表面粗糙度
Ra<
/p>
的值不大于
3.2
μ
m
,两螺栓孔在互相垂直的两个方向的平行度公差不大于
1
00
:
0.15
,螺栓孔两断面对螺栓
孔轴心线的圆跳动应不大于
100:0.2
。
< br>
6
有关结合面的要求
p>
在受到动载荷时,
结合面的歪斜将导致连杆体和连杆盖的错位,
p>
使底孔座和
轴瓦结合不良造成轴瓦磨损不均匀。
结合面的平面度将影响到连杆体和连杆盖结
合的紧密程度,
因而也会影响螺栓的受力情况,
轴瓦的磨损情况,
因此结合面采
用撑断工艺,使结合后更加紧密。
7
大、小头的厚度
考虑到加工时的定位
和加工过程中的运输要求,
需要将大、
小头的厚度加工
2
课程设计
p>
一致,均为
33mm
。在最后的工艺过程中
,才将小头孔加工至指定要求厚度。这
样更加有利于保证加工精度。
第二节
毛坯制造方法的选择
毛坯制造方法的选择,
取决于零件的结构、
尺寸大小
、
材料和生产量等条件。
连杆的材料一般采用
< br>45
钢或
40Cr
、
35CrMo
并经调制处理,以提高其强度及抗
冲
击能力。我国有些工厂也有用球墨铸铁制造连杆的。
钢制连杆
一般采用锻造,
在单间小批量生产时采用自由锻造或简单的胎膜进行锻
< br>造,由于我们需要的是进行中批量的生产,所以我们采用模锻。模锻是,一般分
两
个工序进行,即初锻和终锻。通常在切边后进行热矫正,中、小型的连杆,其
大、小头的
断面常进行精压,以提高毛坯精度。
模锻生产率高,但需要较
大的生产设备,在本课题中,我们采用
45
钢作为毛坯
材料并经调制处理,最后采用模锻来完成。
第三节
拟定机械加工工艺过程
(一)
、选择定位基准
连杆的工艺特点是:
外形较复杂,
不易定位;
大、
小头是由细长的杆身连接,
刚度差,容易
变形,尺寸公差、形状和位置公差要求很严,表面粗糙度值小。这
给连杆机械加工带来了
许多困难。
定位基准的正确选择对保证加工精度是很重要
的。<
/p>
在机械加工工艺过程中,
大部分工序选
用连杆的一个指定端面和大头孔作为
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。
这样就可以使
各工序中的定位基准线统一起来,
减少了定位误差。
具体的办法是,
如图
2
所示:
在安装工件时,
注意将成套编号标记的一面不与夹具的定位元件接触,
在精镗小
头孔时,
以定位基面为定位基准将其固定在夹具上,
以大头孔轴线为基准加工小
头孔。
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配合。
即在粗加
工大、小头孔前,粗铣端面,在精镗大、小头孔前,精磨端面。
由于用大头孔和端面作为定位基准,
所以这些表面的
加工安排的较早。
在以
大头孔轴线作为基准加工小头孔时,
p>
加工的工序为钻孔、
扩孔和铰孔。
这些工序
对于较后的孔与端面的垂直度不易保证,
有时会影响到后续工序
的加工精度。
在
第一道工序中,
工件的
各个表面都是毛坯表面,
定位和夹紧的条件都较差,
而加
3
课程设计
<
/p>
工余量和切削力都比较大,
如果在遇上工件本身的刚性较差,
p>
则对加工精度会有
很大的影响。
因此,
p>
第一道工序的定位和夹紧方法的选择,
对于整个工艺过程的
加工精度有很大的影响。
连杆的加工就是如此,
在连杆的加工路线中,
在精加工
主要表面之前,
先铣两个端面,
铣端面时,
以连杆的大头外形和杆身作
为定位基
准,
这种定位方法使工件夹紧时变形较小,
同时可以铣工件的端面,
使一部分切
削力互相抵消
,易于得到平面度较好的平面。同时,由于是以对称面定位的,毛
坯在加工后的外形偏差
也比较小。
(二)
、连杆主要表面的加工方法
两端面:粗铣、粗磨、半精磨、精磨。
小头孔:钻孔、扩孔、铰孔、精镗、压入衬套后再精镗。
大头孔:粗镗、半精镗、浇注耐磨合金后精镗、精细镗。
螺栓孔:钻孔、扩孔、铰孔。
结合面:铣引段槽、撑断。
(三)
、拟定零件机械加工艺路线
表
1.1
机械加工工艺路线
公
序
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
工序名称
铣
半精铣
退磁
钻
锪
粗镗
车
号
粗铣
精铣
铰
中间检测
粗磨
退磁
工序内容
粗铣大、小头孔两端面,每
面留
1mm
的余量
半精铣大、小头两端面,加工余量为
0.5mmm
将工件退磁,避免后续加工受影响
以
基面定位,在小头孔端面钻直径为
32mm
的孔
以基面、小头孔轴线锪锪小头孔倒角
为
65mm
将大头孔外表面车成圆形
工
艺
装
备
X52K
X52K
Z37
以基面、大头孔轴线粗镗大头孔表面,加工到直径
T68
C6132
X52K
X52K
打
成
套
编
在杆身和连杆盖合适部位打成套编号
在大头外圆铣出螺栓孔端面
精铣螺栓孔平面使上下端面距离为
90mm
< br>且两孔间的距离为
77mm
。
钻
、
扩
、
p>
钻、
扩、
铰两螺栓孔,
使两孔关于大头孔中心对称,
Z37
检测加工尺寸是否达到要求,并去除加工内应力。
以基面为基准,铣大、小头孔端面,铣削余量为
M7350
0.3mm
。
将工件退磁,避免后续加工受影响
4
课程设计
15
半精镗
以基面和大头孔轴线为基准,半精镗大头孔内表
M7350
面,
加工余量为
2mm
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30
31
32
铰
去毛刺
压入衬套
铣
撑断
刺
倒角
装配
精磨
精铰
精镗
中间检测
倒角
刺
清洗
探伤
入库
铰小头孔,加工余量为
0.4mm
,最终尺寸为
33
< br>H8
k7
用锉刀挫掉毛刺
在小头孔内压入青铜衬套
在大头孔过轴线切与杆身垂直的平面铣引断槽
将连杆体和连杆盖撑断
Z37
气
动
压
p>
床
X53
Z3050
M7350
Z37
Z68
Z3050
去
p>
全
部
毛
用锉刀挫掉
毛刺
加工螺栓孔口
45
0
倒角
将连杆体和连杆盖合装。
精磨大、小
头孔两端面,是最终迟尺寸为
33
-0.025
-0.050
精铰小头孔衬套到
33
H8
k7
精镗大头孔到
68H8
检测尺寸是否达到要求并去除加工内应力
大、小头孔口到
45
0
斜角
去
全
部
毛
去除全部毛刺
在汽油溶液中清洗全部零件
检测零件是否损伤并检验硬度
封装入库
表
1.2
大头孔两端面加工余量及尺寸要求
(四)
、确定切削用量
工序名称
粗铣
半精铣
粗磨
精磨
工序名称
粗铣
半精铣
粗磨
工序余量
2
0.5
0.3
0.2
工序余量
2
0.5
0.3
5
要求精度
IT13
IT10
IT8
IT7
要求精度
IT13
IT11
IT8
工序尺寸及公差
34
±
0.2
33.5
±
0.05
33.2
±
0.02
33
-0.025
-0.050
工序尺寸及公差
34
±
0.2
33.5
±
0.05
33.2
±
0.02
表
1.3
小头孔两端面加工余量及尺寸要求
课程设计
精磨
0.2
IT7
33
-0.025
-0.050
表
1.4
小头孔加工余量及尺寸要求
工序名称
钻孔
扩孔
铰孔
工序名称
粗镗
半精镗
精镗
精细镗
工序名称
钻孔
扩孔
铰孔
1
大头端面加工
(
a
)粗铣
工序余量
32
0.6
0.4
工序余量
5
2
0.5
0.5
工序余量
5
0.85
0.15
要求精度
IT11
IT10
IT7
要求精度
IT10
IT9
IT8
IT8
要求精度
IT11
IT9
IT9
工序尺寸及公差
32
±
0.05
32.6
±
0.03
33
H8
k7
工序尺寸及公差
65
±
0.05
67
±
0.03
67.5
±
0.08
68H8
工序尺寸及公差
11
±
0.06
11.85
±
0.03
12
+0.027
0
表
1.5
大头孔加工余量及尺寸要求
表
1.6
螺栓孔加工余量及尺寸要求
(五)<
/p>
、计算确定工时定额(参考文献
1
)
p>
背吃刀量:
a
p
=3mm
进给量
:根据表
5
—
7
选取机床功率
5~10kw
工作系统的刚度为中等
选取
f
z
=0.08~0
.15mm/z
切削速度:根据表
5
—
9
选取
d/z=125/14
选取
f
z<
/p>
=0.08
v=46.6 m/min
则主轴
转速
n=1000V/
π
d=118.
73r/min
根据表
4
—
15
选
X52K
铣床
按机床选取
n=118r/min
则实际切削速度
V=n
π
D/1000=46.32m/min
基
本
时
间
:
l=100m
m
l
1
=
f
Mz
=n
f
z
Z=132.16mm/z
t<
/p>
j
=(l+l
1
+l
2
)/f
Mz=
< br> 1.16min
(
b
)半精铣
粗糙度:根据表
5
—
< br>8
选取
< br>Ra=2.5
μ
m
取
f=0.4~1.0mm/r
f
z
=0.03~0.07mm/z
6
ae
(
d
?
ae
)
=5
0mm
l
2
=2~5mm
课程设计
切削速度:根据表
5
—
9
选取选取
d/z=125/14
p>
选取
f
z
=0.0
5
v=50
m/min
则主轴转速
n=1000V/
π
d=127.39r/min
根据表
4
—
15
选
X5
2K
铣床
按机床选取
n=150r/min
则
实际切削速度
V=n
π
d/1000=
58.87 m/min
基
本
时
p>
间
:
l=100mm
l
1
p>
=
f
Mz
=nf<
/p>
z
Z=105mm/z
t
j
=(l+l
1
+l
2
)/f
Mz=
1.
46min
(
c
)粗磨
大头端面
背吃刀量:
ap=0.3mm
工件运
动速度:根据表
5
—
35
选取
v=20m/min
磨削宽度
ae=80mm
进给量
f=0.012mm/r <
/p>
磨削速度:则主轴转速
n=1000V/
π
d=79.61m/min
根据表
5
—
10
选
M7
350
磨床
按机床选取
n=90mm/r
则实际
切削速度
V=n
π
d/1000=22
.61 m/min
f
r0
=0.033mm/r
p>
t
j
=z
b
k/nf
r0
z=0.5min
(
d
)精磨
背吃刀量:
ap=0.2mm
工件运
动速度:根据表
5
—
35
选取
v=25m/min
磨削宽度
ae=80mm
进给量
f=0.0048mm/r
磨削速度:则主轴转速
n=1000V/
π
d=99.52m/min
根据表
5
—
10
选
M7
350
磨床
按机床选取
n=100r/min
则
实际切削速度
V=n
π
d/1000=
25.12m/min
f
r0
=0.033mm/r
p>
t
j
=z
b
k/nf
r0
z=0.7min
2
小头端面加工
(
a
)粗铣
背吃刀量:
a
p
=3mm
进给量:根据表
< br>5
—
7
选取机床功率
5~10kw
工作系统的刚度为中等
选取
f
z
=0.08~0
.15mm/z
切
削
速
度
:
根
据
< br>表
5
—
9
选
取
d/z=80mm/10mm
选
取
fz=0.08mm/z
v=44.9m/min
则主轴转速
n=1000V/
π
d=178.74r/min
p>
根据表
4
—
15<
/p>
选
X52K
铣床
按机床选取
n=190r/min
7
ae
(
d
?
ae
)
=5
0mm
l
2
=2~5mm
课程设计
则实际切削速度
V=n
π
D/1000=47.73m/min
基
本
时
间
p>
:
l=80mm
l
1
=
p>
ae
(
d
?
ae
)
=28mm
l
2
=2~5mm
f
p>
Mz
=nf
z
Z=
152.00mm/z
t
j
=(l+
l
1
+l
2
)
/f
Mz=
0.73min
(
b
)半精铣
粗糙度:根据表
5
—
< br>8
选取
< br>Ra=2.5
μ
m
取
f=0.4~1.0
f
z
=0.04~1mm/z
切削速
度:根据表
5
—
9
选取选取
d/z=80mm/10mm
选取
fz=0.05mm/z
v=48.4 m/min
p>
则主轴转速
n=1000V/
π
d=192.67r/min
根据表
4
—
15
选
X52K
铣床
按机床选取
n=235r/min
则实际切削速度
V=n
π
d/1000=59.03 m/min
基
本
p>
时
间
:
l=80m
m
l
1
=
f
Mz
=n
f
z
Z=117.5mm/z
t
p>
j
=(l+l
1
+
l
2
)/f
Mz=
0.94min
(
c
)粗磨
大头端面
背吃刀量:
ap=0.3mm
工件运
动速度:根据表
5
—
35
选取
v=20m/min
磨削宽度
ae=80mm
进给量
f=0.016mm/r <
/p>
磨削速度:则主轴转速
n=1000V/
π
d=127.38m/min
根据表
5
—
10
选
M7
350
磨床
按机床选取
n=130mm/r
则实
际切削速度
V=n
π
d/1000=2
0.41 m/min
f
r0
=0.033mm/r
p>
基本时间:
t
j
=
z
b
k/nf
r0
z=0.7min
(
d
)精磨
背吃刀量:
ap=0.2mm
工件运
动速度:根据表
5
—
35
选取
v=25m/min
磨削宽度
ae=80mm
进给量
f=0.0061mm/r
磨削速度:则主轴转速
n=1000V/
π
d=159.23m/min
根据表
5
—
10
选
M7
350
磨床
按机床选取
n=160r/min
则
实际切削速度
V=n
π
d/1000=
25.12m/min
f
r0
=0.033mm/r
p>
基本时间:
t
j
=
z
b
k/nf
r0
z=0.8min
3
加工小头孔
8
ae
(
d
?
ae
)
=2
8mm
l
2
=2~5mm
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