汽车连杆的夹具设计
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连杆夹具课程设计一、课程目标知识目标:1. 学生能理解连杆夹具的基本概念,掌握其结构组成和功能作用。
2. 学生能掌握连杆夹具的设计原则,了解不同类型的连杆夹具及其适用场景。
3. 学生能了解连杆夹具在工程实践中的应用,掌握相关理论知识。
技能目标:1. 学生能运用所学知识,分析并解决实际工程中连杆夹具的设计问题。
2. 学生能通过实际操作,掌握连杆夹具的安装、调试和优化方法。
3. 学生能运用计算机辅助设计软件(如CAD等),完成连杆夹具的初步设计。
情感态度价值观目标:1. 培养学生对机械设计及制造的兴趣,激发其探索精神。
2. 培养学生团队合作意识,使其在课程学习过程中学会互相帮助、共同进步。
3. 培养学生严谨的科学态度,使其在设计和制造过程中注重安全、环保和节能。
课程性质:本课程为机械设计制造及其自动化专业核心课程,以理论教学与实践操作相结合的方式进行。
学生特点:学生为大学三年级本科生,已具备一定的机械基础知识和技能,具有较强的学习能力和动手能力。
教学要求:注重理论与实践相结合,强调学生动手实践能力的培养,提高学生解决实际工程问题的能力。
在教学过程中,关注学生的个体差异,充分调动学生的学习积极性,培养其创新意识和团队协作能力。
通过本课程的学习,使学生具备从事连杆夹具设计制造工作的基本素质。
二、教学内容1. 连杆夹具基础知识:- 连杆夹具的定义、分类及功能- 连杆夹具的组成结构及工作原理- 连杆夹具在机械加工中的应用2. 连杆夹具设计原则与方法:- 连杆夹具设计的基本原则- 连杆夹具设计的步骤与方法- 常见连杆夹具设计案例分析3. 连杆夹具结构与性能分析:- 不同类型连杆夹具的结构特点- 连杆夹具的性能评价指标- 连杆夹具结构优化方法4. 连杆夹具的安装与调试:- 连杆夹具的安装方法及注意事项- 连杆夹具的调试与检验- 连杆夹具故障分析与排除5. 计算机辅助设计在连杆夹具中的应用:- CAD软件在连杆夹具设计中的应用- 常用CAD软件操作技巧- 连杆夹具三维模型建立与仿真6. 实践教学环节:- 连杆夹具设计实例分析与制作- 课程设计与答辩- 实地参观与实习教学内容安排与进度:本课程共计16课时,教学内容按以下进度安排:1. 基础知识(2课时)2. 设计原则与方法(4课时)3. 结构与性能分析(2课时)4. 安装与调试(2课时)5. 计算机辅助设计(2课时)6. 实践教学环节(4课时)教材章节关联:本教学内容与《机械设计制造及其自动化》教材中第十章“机械加工工艺装备”相关章节紧密关联,涉及连杆夹具的设计、制造、调试及应用等方面的内容。
汽车连杆加工工艺及夹具设计1. 前言嘿,朋友们!今天我们来聊聊汽车连杆的加工工艺和夹具设计。
这可不是枯燥无味的机械话题,咱们就像聊聊天一样,把它变得生动有趣。
汽车连杆呢,简单来说,就是发动机和活塞之间的小桥梁。
它的工作就像一个努力的小推手,把发动机的动力传递给轮子,让你的车子开得飞快。
不过,别以为连杆就只是个简单的零件哦,背后可是有一套复杂的加工工艺和夹具设计在支撑呢。
2. 汽车连杆的加工工艺2.1 材料的选择首先,连杆的材料选择可是一门大学问。
通常用铝合金和高强度钢,为什么呢?因为它们既轻又强,像个健身教练,既能减轻车重,又能承受巨大的压力。
想象一下,如果连杆用的是塑料,那汽车一加速,连杆可能就会“咔嚓”一声散架,谁敢上路啊?所以,材料得选得好,才能保证车子的安全。
2.2 加工工艺流程接下来就是加工工艺流程了,听起来很高大上,其实就是把材料变成连杆的步骤。
一般来说,这个流程包含了锻造、铣削、钻孔和热处理等。
想象一下,锻造就像是在锻造一把利剑,经过高温高压的锤炼,连杆逐渐成型;接着铣削和钻孔,简直就像是在给连杆做美容,修整得光滑又完美,最后热处理则是给它来个“热身”,增强它的强度。
看吧,这整个过程就像是一个轮回,变得越来越完美。
3. 夹具设计的重要性3.1 夹具的角色好啦,聊完了连杆的加工,我们再来看看夹具。
这玩意儿就像是连杆加工过程中的“好帮手”,没有它,工件就像没有了灵魂。
夹具的作用就是把连杆稳稳地固定住,让加工过程中的每一步都能精确无误。
想想,如果夹具不牢靠,那加工的时候岂不是跟在跳舞?摇摇晃晃的,结果可想而知,可能就要“事与愿违”了。
3.2 夹具的设计原则在设计夹具的时候,有几个原则必须牢记。
第一,稳定性!夹具要稳如老狗,保证工件不晃动。
第二,方便性,夹具要容易装卸,省得工人们像解谜一样折腾半天。
第三,通用性,设计得尽量通用,这样能在多个工序中使用,节省成本和时间。
咱们的目标就是让夹具像一位优秀的团队成员,默契配合,事半功倍。
连杆体机械加工工艺规程与小头钻孔夹具设计连杆体机械加工工艺规程与小头钻孔夹具设计连杆体是汽车发动机的重要组成部分之一,它连接了活塞和曲轴,使得活塞通过连杆来转换为曲轴的旋转。
连杆体的精度和质量对发动机的性能和寿命具有重要影响,因此必须经过严格的机械加工过程。
本文将介绍连杆体的加工工艺规程和小头钻孔夹具的设计。
一、加工工艺规程1.材料准备连杆体一般采用高强度合金钢或铸铁材料,加工前必须进行材料检验和确定材料性能。
2.车削(1)粗车:连杆体粗车时,首先需要进行材料去残余应力处理,然后根据设计图纸的尺寸进行切削,达到加工公差要求。
此时需要注意刀具的选择和切削参数的设置。
(2)细车:在粗车完成后,需要经过细车处理。
细车时需要注意保证加工表面的精度和光洁度。
为达到高精度要求,可采用数控车床进行加工。
3.磨削精度要求更高的情况下,需要进行磨削加工。
首先进行车磨双道的精密外圆磨削,然后进行车磨双道的内圆磨削,最后进行小孔和键槽的磨削。
4.平面及孔加工若要在连杆体上加工平面及孔,可采用数控铣床和钻床等设备进行加工。
加工时需要严格控制加工参数,保证平面和孔的中心连续性和精度。
5.质量检测在加工完成后,需要进行质量检测,检查加工精度和尺寸是否符合设计要求,以及其他性能指标是否合格。
二、小头钻孔夹具设计对于一些结构较为复杂的连杆体,如工字形连杆,往往需要进行小头钻孔加工。
在这种情况下,需要设计一种小头钻孔夹具来保证加工质量和效率。
小头钻孔夹具结构图如下:小头钻孔夹具由基座、卡板、夹紧耳、垂直板等部分组成。
其中,卡板采用可拆卸式结构设计,方便清理和更换。
夹紧耳设计成V形,以保证连接精度和夹紧力。
垂直板和基座采用定位销连接,以保证夹具的重复定位精度。
在使用小头钻孔夹具时,需要先确定加工位置和夹紧力,然后安装和固定夹紧耳。
夹紧耳采用顶紧式夹紧,在夹紧过程中要注意加大夹紧力,以确保零件牢固夹紧,不易滑动或旋转。
小头钻孔夹具使用完成后,要及时清理夹具残留的切屑和润滑油,以保证下次使用的加工质量和效率。
连杆加工工艺及夹具设计1. 引言连杆是一种在机械传动系统中广泛应用的关键零件,其质量和加工精度对整个传动系统的性能和可靠性有重要影响。
本文将介绍连杆的加工工艺和夹具设计,旨在提供一种高效、精确、稳定的加工过程。
2. 连杆加工工艺连杆加工工艺的关键步骤包括材料准备、坯料切割、粗加工、热处理、精加工和表面处理。
2.1 材料准备连杆通常使用高强度合金钢作为材料,需要经过材料选择、材料检验和材料切割等步骤。
材料的选择应考虑到使用环境和工作负荷,并严格按照工艺要求进行材料检验以确保材料质量的稳定性。
材料切割要求准确、无损伤,以保证后续加工步骤的进行。
2.2 粗加工连杆粗加工包括车削、钻孔和铣削等步骤。
在车削过程中,需要根据工作图纸的要求,采用适当的工艺参数和切削工具,进行外形和内孔的车削。
钻孔过程中要注意孔径和孔位的准确度,以及切削液的使用,以确保钻孔质量。
在铣削过程中,要根据工作图纸对轮廓的要求,确定铣削路径和铣削工具的选择。
2.3 热处理连杆在粗加工后需要进行热处理,以提高其力学性能和耐磨性。
常用的热处理方法包括淬火和回火。
淬火过程中,将连杆加热至适当温度后迅速冷却,以提高硬度和强度。
回火过程中,将经过淬火的连杆再次加热至适当温度并保温一段时间后冷却,以减轻内部应力,提高连杆的韧性。
2.4 精加工精加工是对连杆进行最终形状和尺寸的加工。
常见的精加工工艺包括磨削、滚轧和镗削。
磨削是通过砂轮对连杆进行外轮廓和内孔的加工,以达到较高的加工精度。
滚轧是通过滚轮对连杆进行外廓和内孔的加工,以提高表面质量和寿命。
镗削是通过镗刀对连杆进行孔的精加工,要求孔径精度高、表面光滑。
2.5 表面处理连杆经过精加工后需要进行表面处理,以提高其外观质量和防腐性能。
常见的表面处理方法包括喷涂、镀层和热处理。
喷涂是将涂料喷涂在杆上,通过干燥和固化形成坚固的保护层。
镀层是将金属镀层沉积在杆上,以增加其表面硬度和耐磨性。
热处理是通过加热和冷却过程改变连杆的组织结构,以提高其防腐性能。
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,工艺,进给量,夹具设计AbstractThis paper mainly introduced in honing rod machining process and fixture design of the size of the first hole, on the technical analysis of the connecting rod body parts, and the formulation includes selection of processing technology, including cutting consumption and basic man hour of each process calculation and so on. In the development process, make sure the process of connecting rod small head hole of installation and the steps necessary step, feeding machine and the processes of machine tools, machine tool spindle speed and cutting speed and cutting depth.Honing rod mechanical processing technology and fixture design of the size of the first hole of the design, will be the spirit of "high", "high quality" principle, through the analysis of the technology of the workpiece, proposed to calculate cutting consumption and basic man hour process planning, fixture design, and then.Key words:feed ,honing ,fixture,design绪论 (1)第一章工艺规程设计 (1)1.1 连杆的加工工艺 (2)1.1.1 确定毛坯的制作形式 (1)1.1.2 加工工艺方案的确定 (1)1.2 生产批量的确定 (4)1.3 连杆机械加工工艺路线的制定 (4)1.3.1 定位基准的选择 (6)1.3.2 加工经济精度和加工方法的选择 (5)1.3.3 工序顺序的安排 (6)第二章确定机械加工工序卡内容 (7)2.1 机械加工余量及工序尺寸的确定 (11)2.2 连杆珩磨小头孔工序图 (8)2.3 工时定额的计算 (13)第三章珩磨连杆大小头内孔夹具设计 (11)3.1 珩磨连杆大小头内孔夹具定位方案的设计 (11)3.1.1 珩磨连杆大小头内孔加工要求的分析 (11)3.1.2 工件在夹具中定位 (12)3.1.4 夹具在机床中定位 (13)3.1.5 加工精度的保证 (13)3.2 珩磨连杆大小头内孔夹具夹紧方案的设计 (13)3.2.1正确夹紧的原则 (13)3.2.3选择夹紧机构...................................................................... 错误!未定义书签。
汽车连杆加工工艺及夹具设计汽车连杆是发动机中非常重要的零部件,它连接活塞和曲轴,传递活塞的运动力到曲轴上,是发动机正常运转的关键。
因此,汽车连杆的加工工艺及夹具设计显得尤为重要。
本文将就汽车连杆的加工工艺及夹具设计进行详细介绍。
汽车连杆的加工工艺是指对汽车连杆进行加工时所采用的工艺方法和步骤。
汽车连杆的加工工艺主要包括锻造、粗加工、精加工和热处理等环节。
首先是锻造环节,汽车连杆的锻造是通过将金属坯料放入锻造模具中,利用冲击力和压力使其产生塑性变形,从而得到所需形状和尺寸的加工方法。
然后是粗加工环节,汽车连杆的粗加工主要包括车削、铣削和钻削等工艺,通过这些工艺将锻造后的汽车连杆进行初步的成型。
接着是精加工环节,汽车连杆的精加工主要包括磨削、镗削和拉削等工艺,通过这些工艺将汽车连杆进行精细加工,以满足其精度和表面质量的要求。
最后是热处理环节,汽车连杆的热处理是为了提高其强度和硬度,使其具有良好的机械性能。
在汽车连杆的加工工艺中,夹具设计起着至关重要的作用。
夹具是用来固定工件,保证工件在加工过程中的位置精度和加工质量的工具。
汽车连杆的加工对夹具的设计要求非常高,因为汽车连杆的形状复杂,加工难度大,所以需要设计出合理的夹具来保证加工质量和效率。
首先,夹具的选择要根据汽车连杆的形状和加工工艺来确定。
汽车连杆的形状复杂,需要设计出符合其形状的夹具,以保证汽车连杆在加工过程中的稳定性和精度。
其次,夹具的刚性和稳定性是夹具设计的关键。
汽车连杆在加工过程中需要承受较大的切削力和振动力,所以夹具的刚性和稳定性要能够满足这些要求。
再次,夹具的使用要方便和安全。
夹具的设计要考虑到操作人员的使用习惯和安全要求,使其能够方便地安装和拆卸,并保证操作人员的安全。
最后,夹具的成本也是夹具设计的考虑因素之一。
夹具的设计要尽量减少成本,提高经济效益。
综上所述,汽车连杆的加工工艺及夹具设计是汽车发动机制造中非常重要的环节。
合理的加工工艺和夹具设计能够保证汽车连杆的加工质量和效率,提高汽车发动机的性能和可靠性。
长沙学院课程设il (论文)课程设计任务书《机械制造工艺及夹具设计》课程设计任务书1、设计题目:设计下表选定零件的机械加工工艺规程及指泄关键工序的专用机床夹具。
可转速器盘同气门摇杆座冋尾座体目油阀座冋输出轴冋连接座同杠杆|]推动架吋连杆体恫连杆盖园操纵阀忖填料箱盖風换档叉皿左支座同轴承外壳设计要求:熟练使用计算机辅助(软件自选),独立完成(1)毛坯图、零件一毛坯合图各一张(3或4号图)(2)关键工序机械加工工艺规程卡片一张(4号图)(3)指泄工序夹具装配图一张(2或3号图)(4)夹具部分零件图1〜2张(图幅自定)(5)设计说明书(一份)(6)夹具3D效果图一张(4号图)以上均需输出,以书面交作业,不收软盘。
3、原始资料:零件图样一张(参见《课程设计指导书及习题》Page52〜66);生产纲领为6000件/年。
所使用机床等根据需要自选,以通用机床为主。
长沙学院课程设计(论文)目录序言 (4)PART1工艺设计 (4)第1章零件的分析 (4)1.1零件的作用 (4)1.2零件的工艺分析 (6)1.3零件的生产类型 (6)第2章毛坯的制造 (6)2.1确定毛坯的制造形式 (6)2.1.1选择毛坯公差等级 (7)2.1.2铸件收缩率 (7)2.1.3起模斜度 (7)2」.4选择浇注系统类型 (7)2.1.5确定内浇道在铸件上的位置 (7)2.1.6确定直浇道的位置和高度 (8)2.2各加工表面总余量 (8)2.3根据加工余量绘毛坯图 (9)第3章制定工艺路线 (9)3.1定位基准的选择 (9)3.2各表面加工方法 (10)3.2.1结合面 (10)3.2.2凹槽面 (10)323螺栓孑L (11)324轴瓦锁止口 (11)325端面 (11)3.2.6大头中心孔 (11)3.3拟定工艺路线 (11)3.4工艺方案的比较与分析 (12)3.5选择加工设备与工艺装备 (14)3.5.1选择机床根据不同的工序选择机床 (14)3.5.2选择刀具 (14)第4章机械加工工序设计 (15)4.1加工余量、工序尺寸及公差的确定 (15)4.1.1加工余量的确定 (15)4.1.2工序尺寸与公差的确定 (15)4.2切削用量及其基本时间的确定 (17)4.2.1工序二切削用量及其基本时间的确定 (17)4.2.1.1工序和刀具 (17)4.2.1.2确定每齿进给量仇 (17)4.2.13选择铳刀磨钝标准和耐用度 (17)421.4确定切削速度和工作台每分钟进给量 (17)4.2.1.5基本时间 (18)4.2.2工序三切削用量及其基本时间的确定 (18)4.2.2.1切削用量 (18)4.2.2.2选择铳刀磨钝标准和耐用度 (18)4.223确定切削速度和工作台每分钟进给量 (18)4.2.2.4基本时间 (19)4.2.3工序五切削用量及其基本时间的确定 (19)4.2.3.1钻孔切削用量 (19)4.2.3.2钻孔基本时间的确定 (19)423.3扩孔切削用量 (20)4.2.4工序八切削用量及其基本时间的确定 (20)4.2.4.1铳轴瓦锁止口,保证止口加工深度尺寸为2.5mm (20)424.2切肖IJ工时 (20)PART2夹具设计 (21)1问题的提出 (21)2定位基准和定位方案 (21)3装夹方案的选择 (21)4切削力的计算 (22)5夹紧力的计算 (23)6定位误差分析 (23)结论 (24)课程设计总结 (25)参考文献 (26)附表1 机械加工工艺过程卡片 (27)序吕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il•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。
连杆零件的机械加工工艺规程和专用夹具设计一、前言连杆是发动机中重要的零件之一,其作用是将活塞的上下运动转化为曲轴的旋转运动。
因此,连杆的质量和加工精度直接影响发动机的性能和寿命。
本文将介绍连杆零件的机械加工工艺规程和专用夹具设计。
二、工艺流程1. 材料准备选用高强度合金钢作为连杆零件的材料。
在进行机械加工之前,需要对原材料进行热处理,以提高其硬度和强度。
2. 粗加工(1)锯切将原材料锯成长度略大于实际尺寸的毛坯。
(2)车削采用车床进行粗加工,先将毛坯两端面加工成平行面,然后进行外圆柱面、内孔等基本形状的车削。
(3)铣削采用立式铣床进行粗加工,主要是对连杆头部进行铣削,并开出油孔等结构。
3. 精密加工(1)磨削采用平面磨床和圆柱磨床对外圆柱面、内孔和连杆头等进行精密加工。
(2)钻孔采用钻床对油孔等细小结构进行加工。
(3)拉削采用拉床对轴向槽、键槽等进行加工。
4. 热处理将加工好的连杆零件进行热处理,以提高其硬度和强度。
通常采用淬火和回火的方式进行处理。
5. 组装将经过热处理的连杆零件组装到曲轴上,并进行调整,以确保其与其他零件的配合精度和运动平稳性。
三、专用夹具设计为了保证连杆零件在机械加工过程中的精度和稳定性,需要设计专用夹具。
下面介绍一种常见的夹具设计方案:1. 夹具整体结构该夹具主要由夹紧块、支撑块、定位块、压板等组成。
其中,夹紧块负责固定毛坯,支撑块负责支撑毛坯,在车削时起到了很好的辅助作用;定位块则是为了确保毛坯在夹具中的位置准确;压板则是为了防止毛坯在车削时发生移动。
2. 夹具夹紧方式该夹具采用机械夹紧的方式,通过螺旋压板来实现对毛坯的夹紧。
在进行车削等加工时,需要根据不同工序进行调整,以确保毛坯的稳定性和精度。
3. 夹具使用注意事项在使用该夹具时,需要注意以下几点:(1)夹具的各个部位需要经常清洗和润滑,以保证其正常运作。
(2)在进行车削等加工时,需要根据不同工序进行调整,并且要保证毛坯与夹具之间的接触面积充分。
汽车连杆的夹具设计
摘要:连杆是柴油机的主要传动件之一,而柴油机是汽车的动力之源,本文主要论述连杆的夹具设计。
连杆的尺寸精度、形状精度以及位置精度的要求都很高,而连杆的刚性比较差,容易产生变形,给加工造成了一定的难度。
对于夹具的设计要求比较高。
关键词:连杆;变形;夹具设计
0 引言
连杆是汽车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,而夹具直接影响加工的精度。
1.1 连杆的主要技术要求
连杆上需进行机械加工的主要表面为:大、小头孔及其两端面,连杆体与连杆盖的结合面及连杆螺栓定位孔等。
连杆总成的主要技术要求(图1-1)如下。
图1-1连杆总成图
1.2.1 大、小头孔的尺寸精度、形状精度
为了使大头孔与轴瓦及曲轴、小头孔与活塞销能密切配合,减少冲击的不良影响和便于传热。
大头孔公差等级为IT6,表面粗糙度Ra应不大于0.4μm;大头孔的圆柱度公差为0.012 mm,小头孔公差等级为IT8,表面粗糙度Ra应不大于3.2μm。
小头压衬套的底孔的圆柱度公差为0.0025 mm,素线平行度公差为0.04/100 mm。
1.2.2 大、小头孔轴心线在两个互相垂直方向的平行度
两孔轴心线在连杆轴线方向的平行度误差会使活塞在汽缸中倾斜,从而造成汽缸壁磨损不均匀,同时使曲轴的连杆轴颈产生边缘磨损,所以两孔轴心线在连杆轴线方向的平行度公差较小;而两孔轴心线在垂直于连杆轴线方向的平行度误差对不均匀磨损影响较小,因而其公差值较大。
两孔轴心线在连杆的轴线方
向的平行度在100 mm长度上公差为0.04 mm;在垂直与连杆轴心线方向的平行度在100 mm长度上公差为0.06 mm。
1.2.3 大、小头孔中心距
大小头孔的中心距影响到汽缸的压缩比,即影响到发动机的效率,所以规定了比较高的要求:190±0.05 mm。
1.2.4 连杆大头孔两端面对大头孔中心线的垂直度
连杆大头孔两端面对大头孔中心线的垂直度,影响到轴瓦的安装和磨损,甚至引起烧伤;所以对它也提出了一定的要求:规定其垂直度公差等级应不低于IT9(大头孔两端面对大头孔的轴心线的垂直度在100 mm长度上公差为0.08 mm)。
1.2.5 大、小头孔两端面的技术要求
连杆大、小头孔两端面间距离的基本尺寸相同,但从技术要求是不同的,大头两端面的尺寸公差等级为IT9,表面粗糙度Ra不大于0.8μm, 小头两端面的尺寸公差等级为IT12,表面粗糙度Ra不大于6.3μm。
这是因为连杆大头两端面与曲轴连杆轴颈两轴肩端面间有配合要求,而连杆小头两端面与活塞销孔座内档之间没有配合要求。
连杆大头端面间距离尺寸的公差带正好落在连杆小头端面间距离尺寸的公差带中,这给连杆的加工带来许多方便。
2.1夹具设计
1 定位基准的选择
由零件图可知,在粗加工大头孔之前,连杆的两个端面,小头孔及大头孔的两侧面都已加工,且表面粗糙度要求较高。
为了使定位误差为零,按基准重合原则选Φ29.29h7定位销与基面为定位基准,定位销限制2个自由度,基面限制工件3个自由度,大头孔的外侧面限制工件1个自由度,属完全定位。
由于生产批量大,为了提高加工效率,缩短辅助时间,准备采用手动式滑柱钻模,采用了常用的圆锥自锁装置,装卸工件方便、迅速。
2 夹紧方案
由于所加工的零件比较小,夹具的夹紧力与加工零件时的轴向力方向相同,为了装卸工件方便,采用手动式滑柱钻模。
加工的大头孔为通孔,沿Z方向的位移自由度可不予限制,但实际上以工件的端面定位时,必须限制该方向上的自由度。
故应按完全定位设计夹具。
滑柱式是一种带有升降钻模板的通用可调夹具,它由钻模板、三根滑柱、夹具体和传动、锁紧机构所组成。
使用时,转动手柄,经过齿轮齿条的传动和左
右滑柱的导向,便能顺利的带动钻模板升降,将工件夹紧或松开。
钻模板在夹紧工件或升降至一定高度后,必须自锁。
自锁机构的种类很多,但用得最广泛的是圆锥锁紧机构。
3 夹具体设计
夹具体的作用是将定位、夹具装置连接成一体,并能正确安装在机床上,加工时,能承受一部分切削力。
扩大头孔夹具体图如下:
图2-2 扩大头孔夹具体
夹具体为铸造件,安装稳定,刚度好,但制造周期较长。
4切削力及夹紧力的计算
由于本工序主要是粗加工大头孔,所以只对夹具的定位稳定性进行计算,及夹紧力和钻削力的计算。
扩孔时的切削力计算:
根据(《机械加工工艺手册》李洪主编)表2.4-69
扩孔时的切削力为:
N.m
夹紧力的计算:
根据(《机床夹具设计手册》第三版王光斗王春福主编)表1-3-11
=90526 N
在计算切削力时,必须考虑安全系数。
安全系数
式中:—基本安全系数;取1.5
—加工性质系数;取1.1
—刀具钝化系数;取1.1
—断续切削系数;取1.1
则
N
钻削力小于夹紧力,所以该夹紧装置可靠。
5 定位误差分析
定位元件尺寸及公差的确定:
本夹具的主要定位元件为一固定定位销,结构简单,但不便于更换。
该定位销尺寸与公差规定为与本零件在工作时与其相配孔的尺寸公差相同,即为Φ29.49h7.
对于连杆体剖分面中心距1900.1的要求,以Φ29.49的中心线为定位基准,虽属“基准重合”,无基准不重合误差,但由于定位面与定位间存在间隙,造成的基准位置误差即为定位误差,其值为:
ΔDw=δD+δd+Δmin
=0.033+0.012+0
=0.045 mm
ΔDw--剖分面的定位误差
δD――工件孔的直径公差
δd――定位销的直径公差
Δmin――孔和销的最小保证间隙
此项中心距加工允差为0.2mm,因此工件在加工过程中能够保证加工精度要求。
大头孔两侧面对中心距的要求:扩大头孔时,限制Z轴的转动是一挡板(工序基准),同时亦为第一定位基准,对加工大头孔来说,它与工序基准的距离49及相应的平行度误差只取决于工序基准在夹具中的位置。
因为工序基准同时为定位基准,即基准重合,没有基准不重合误差。
即基准位置误差为零,定位误差为零。
[1] 王季琨,沈中伟,刘锡珍主编.机械制造工艺学.天津大学出版社,2004.1
[2] 哈尔滨工业大学,上海工业大学主编.机床夹具设计.上海科学技术出版社,1991.3
[3] 李洪主编.机械加工工艺手册.北京出版社,1996.1
[4] 孟少农主编.机械加工工艺手册.机械工业出版,1991.9
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