毕业设计--连杆
- 格式:doc
- 大小:170.50 KB
- 文档页数:24
第一章机械加工工艺规程的制定1.1 概述1.1.1 工艺规程的选择因素零件的加工工艺规程是一系列不同工序的组合,由于生产规模和具体情况不同,对同一零件的加工工序综合可能有很多方案,应根据生产条件,采用其中工序最完善和最经济的方案。
工艺规模应根据以下基本因素来选择:(1)生产规模是决定生产类型的基本因素,亦即是设备,工装,机械化和自动化程度等的选择依据——连杆零件属于中批量的生产类型。
(2)制造零件所需要的坯料和型材的形状,尺寸和精度。
(3)零件材料的性质(硬度,可加工性,热处理在工艺路线中的排序先后等),它是热处理工序和选用设备及切削用量的依据——45钢,HB=226-271。
(4)零件制造的精度,包括尺寸公差,形位公差以及零件图上所指定的或技术条件中所补充指定的要求。
(5)零件的表面粗糙度决定该表面最终的类别及相应中间工序和粗加工工序的加工方法类别和次数的主要因素——(最终加工方法中间加工方法粗加工方法)。
(即最终加工方法及从毛坯至成品的加工路线,即加工方案。
)(6)特殊的限制条件,例如工厂的设备及用具的条件。
(7)编制的工艺规程在即定的条件下获得最佳的技术——经济效果。
1.1.2 机械加工工艺规程的制订程序制订机械加工工艺规程的原始资料主要是产品图纸,生产纲领,现场加工设备及生产条件等,有了这些原始材料并有生产纲领制定了生产类型和生产组织形式之后,即可着手机械加工工艺规程的制订,其内容如下:(1)分析被加工零件;(2)选择毛坯;(3)设计工艺过程:包括划分工艺过程的组成,选择定位基准,选择零件表面的加工方法,安排加工顺序和组合工序等;(4)工序设计:包括选择机床和工艺设备确定加工余量及计算工时定额等;(5)编制工艺文件。
1.2 零件的工艺分析零件结构的工艺性,是指所设计的零件在能满足使用要求的前提下制造的可行性和经济性。
所谓良好的工艺性,首先是这种结构便于加工,即在同样的生产条件下能够采用简便和经济的方法加工出来,此外,零件还适应生产类型和具体生产条件的要求。
目录一、零件的分析 (2)1.零件的作用 (2)2.零件的工艺分析 (2)二、工艺规程设计 (3)1.定位基准的选择 (3)2.制定工艺线路 (5)三、确信毛坯尺寸,工序尺寸,加工余量 (7)1.确信毛坯尺寸 (7)2. 确信工序尺寸 (7)四、确信切削用量及大体工时 (8)五、夹具设计 (16)六.参考文献 (20)一、零件的分析1.零件的的作用连杆是要紧传力部件之一,其小头经活塞销与活塞连接,大头与曲轴连杆轴颈连接。
燃烧室内受紧缩的油气混合气体经点火燃烧后急剧膨胀,以专门大的压力压向活塞顶面,连杆那么将活塞所受的力传给曲轴,推动曲轴旋转。
在工作进程中,连杆要经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,还应尽可能减少惯性力的作用。
连杆杆身一样都采纳从大头到小头慢慢变小的工字型截面形状。
连杆大、小头两头面对称散布在连杆中截面的双侧。
考虑到装夹、安放、搬运、要求,连杆大、小头的厚度相等(大体尺寸相同)。
2.连杆的工艺分析连杆上需进行机械加工的主要表面为:大、小头孔及其两头面等。
连杆总成的技术要求如下:1.为了使连杆大、小头运动副之间配合良好,大头孔的尺寸公差的品级取为IT6,表面粗糙度Ra不大于μm ;小头孔的尺寸公差品级约取为IT5(加工后再按0.0025mm距离分组),表面粗糙度Ra应不大于μm ;对它们的圆柱度也规定了严格的要求。
2.大、小头孔的中心距的尺寸公差品级应该不低于IT9。
大、小头孔中心线所在的公共平面为连杆平面,一样规定两孔轴线在连杆轴线平面内的平行度公差品级应不低于7级,在垂直于连杆轴线平面内的平行度公差品级应不低于8级。
3.连杆大头孔两头面对大头孔中心线的垂直度误差过大,将加重连杆大头两端面与曲轴连杆轴颈两头面之间的磨损,乃至引发烧伤,一样规定其垂直度公差品级应不低于9级。
4.连杆大、小头两头面间距离的大体尺寸相同,但其技术要求是不同的。
大头两头面间的尺寸公差品级为IT9 ,表面粗糙度Ra不大于μm ;小头两头面间的尺寸公差品级为IT12 ,表面粗糙度Ra不大于μm 。
序言机械制造工艺学课程设计使我们学完了大学的全部基础课、技术基础课以及大部分专业课之后进行的.这是我们在进行毕业设计之前对所学各课程的一次深入的综合性的总复习,也是一次理论联系实际的训练,因此,它在我们的大学生活中占有重要的地位。
就我个人而言,我希望能通过这次课程设计对自己未来将从事的工作进行一次适应性训练,从中锻炼自己分析问题、解决问题的能力,为今后参加祖国的“四化”建设打下一个良好的基础。
一、零件的分析(一)零件的作用题目所给的零件是车床的连杆。
它位于车床变速机构中,主要起换档,使主轴回转运动按照工作者的要求工作,获得所需的速度和扭矩的作用。
(二)零件的工艺分析车床共有两处加工表面,其间有一定位置要求。
分述如下:1. 以φ38mm孔为中心的加工表面这一组加工表面包括:φ38H7mm的孔,以及φ50mm的圆柱两端面,其中主要加工表面为φ38H7mm通孔。
2. 以φ19mm孔为中心的加工表面3. 铣宽度14.5的两侧面铣宽度24的两侧面由上面分析可知,加工时应先加工一组表面,再以这组加工后表面为基准加工另外一组。
二、工艺规程设计(一)确定毛坯的制造形式零件材料为HT200。
考虑零件在机床运行过程中所受冲击不大,零件结构又比较简单,故选择铸件毛坯。
(二)基面的选择基面选择是工艺规程设计中的重要工作之一。
基面选择得正确与合理可以使加工质量得到保证,生产率得以提高。
否则,加工工艺过程中回问题百出,更有甚者,还会造成零件的大批报废,是生产无法正常进行。
(1)粗基准的选择。
对于零件而言,尽可能选择不加工表面为粗基准。
而对有若干个不加工表面的工件,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粗基准。
根据这个基准选择原则,现选取φ27021.00 孔的不加工外轮廓表面作为粗基准,利用一组共两块V 形块支承这两个φ50作主要定位面,限制5个自由度,再以一个销钉限制最后1个自由度,达到完全定位,然后进行铣削。
摘要连杆是汽车发动机的主要传力构件之一,常处于高速运动状态,因此要求与其它零件间具有较高的配合精度。
因而连杆检测成了生产中频繁而又不可缺少的环节。
连杆平行度测量仪是专门为检测汽车连杆而设计的专用测量工具,其结构简单、测量精度高。
本设计是由机械系统设计和控制系统的设计所组成。
包括齿轮传动的设计及选择,滚珠丝杠的设计及选择,步进电机的选择和装置中机械系统的设计,有关测试系统的控制设计及选择。
我的设计内容主要是机械部分的设计。
关键词:连杆平行度检测AbstractThe connecting rod is one of motor car engine main power transmission components, often being at the high speed state of motion, therefore, which requests the higher grade of fit with other components. Thus the connecting rod is examined in the production to be frequent and the also essential link. The connecting rod parallelism measuring instrument is specially for examines for measuring tool which the automobile connecting rod design, its structure is simple, the measuring accuracy is high. This design is composed by the mechanical system design and the control system design, which includes the gear drive design and the choice, the ball bearing guide screw design and chooses, motor machine choice and installment mechanical system design, relating test system control design and choice. My design content mainly focuses on the machine part design.Key words:Connecting rod parallelism examination目录摘要 (I)Abstract (II)第1章绪论 (1)第2章机电一体化技术简介 (3)2.1 机电一体化技术简介 (3)2.2 机电一体化技术体系 (3)2.3 机电一体化的发展前景 (3)2.4 连杆平行度测量仪的简介 (4)2.5 Pro/ENGINEER产品介绍 (4)第3章连杆平行度测量仪机械部分的总体设计 (9)3.1 进给运动的要求 (9)3.2 滚珠丝杠的选择 (9)3.3 齿轮传动的设计计算 (14)3.4 步进电机的选择 (16)3.5 液压夹具的设计 (19)第4章连杆平行度测量仪中的微机应用及其接口技术 (23)4.1 测量仪中主控芯片8088介绍 (23)4.2 测量仪中的接口技术 (24)第5章传感器的选择及测量原理 (34)5.1 传感器的选择及测量方法 (34)5.2 连杆平行度的分析及计算 (35)第6章经济分析 (37)总结 (38)致谢 (39)参考文献 (40)附录1专题论文 (41)附录2外文译文 (49)附录3外文原文 (54)第1章绪论连杆是汽车发动机的主要传力构件之一,常处于高速运动状态,因此要求与其它零件间具有较高的配合精度。
河南工业职业技术学院Henan PolytechnicInstitute毕业设计(论文)题目:基于UG曲柄滑块机构参数化设计及其运动学仿真班级:机电0702******指导教师:***基于UG的曲柄滑块机构参数化设计的运动学仿真摘要随着计算机技术的飞速发展,CAD已经广泛应用于零件设计和制造中,但一般的CAD软件都具有广而博的通用性,难以满足各类具体产品设计的需要,所以以通用CAD软件为基础,根据本单位的实际,进行不同程度的开发成为产品现代设计的重要内容。
连杆作为各种机械传动设备中的重要装置,具有压强小,磨损轻,易于加工和保证加工精度,以及能有本身几何形状保证运动副封闭等优点,有着非常广泛的应用前景。
但其较难准确的实现任意预期运动规律,设计计算亦较繁复。
为了提高设计效率,增加竞争优势,实现曲柄滑块机构的运动的精确建模显得尤为重要。
文运用三维实体造型软件UG,实现了曲柄连杆机构参数化精确建模。
文中系统地研究了运用UG软件方程输入的方式建立曲柄滑块机构的三维参数化模型的过程。
由于参数化曲柄连杆模型可按照驱动参数的变化发生相应改变,所以利用此模型进行曲柄连杆的重复性工作,从而极大地提高了分析效率,降低了成本关键词:曲柄连杆 UG 参数化Imitate according to sport of the UG crank slippery piece oforganization reallyAbstractBecause the calculator technique flies soon a development, CAD already extensively applied in the spare parts design and the manufacturing, but general of the CAD softwares all have wide but the in general use of the Bo, and is hard to satisfy each kind of demand that the concrete product designs, so take in general use CAD software as foundation, according to this unit of actual, carry on the important contents that the development of different degree becomes a product modern design.Connecting the pole is various machine to spread the important device in the equipments, have to press strong small, wear away lightly, be easy to process and promise to process accuracy, and can have oneself several the shape promise sport pair closes to wait an advantage and have very extensive of applied prospect.But it more difficult accurate realization arbitrarily expectation sport regulation, design to compute as well more complicated.For raising a design efficiency, increase competitive advantage, carry out the accurate model of sport that the crank slips piece organization to seem to be is importanceThe text makes use of 3D entity shape software UG and carried out crank to connect pole organization parameter to turn an accurate model.Systematically studied the 3D parameter that the way establishment crank of the usage UG software equation importation slips piece organization to turn the process of model in the text.Because the parameter turns crank to connect pole model can according to driving the variety occurrence of parameter to correspond a change, so make use of this model to carry on the repeated that the crank connects a pole to work, thus and biggest raised an analytical efficiency, lowered cost.Keyword: The crank connects the pole UG parameter to turn第一章绪论……………………………………………………………….1.1 研究背景………………………………………………………….1.2 研究目的及意义………………………………………………….1.3 连杆机构的应用及基本问题…………………………………….1.4 论文主要研究内容……………………………………………….1.5 软件介绍………………………………………………………….第二章机构的结构分析………………………………………………….2.1 概述……………………………………………………………….2.2 机构的组成……………………………………………………….2.2.1 构件……………………………………………………….2.2.2 运动副…………………………………………………….2.2.3 机构……………………………………………………….2.3 运动副的分类…………………………………………………….2.4 机构的自由度…………………………………………………….2.5 机构运动分析的目的和方法……………………………………. 第三张曲柄滑块参数化设计及其运动学仿真………………………….3.1 工作原理………………………………………………………….3.2 零件造型………………………………………………………….3.2.1 机架……………………………………………………….3.2.2 曲柄……………………………………………………….3.2.3 连杆……………………………………………………….3.2.4 滑块……………………………………………………….3.3 装配……………………………………………………………….3.4 仿真……………………………………………………………….3.4.1 添加运动副……………………………………………….3.4.2 添加工作阻力…………………………………………….3.4.3 添加运动………………………………………………….3.4.4 运动规律仿真……………………………………………. 第四章总结与展望……………………………………………………….1.1研究背景20世纪70年代以来,一个以计算机辅助设计技术为代表的新的技术改革浪潮席卷了全世界,它不仅促进了计算机本身性能的提高和更新换代,而且几乎影响到全部技术领域,冲击着传统的工作模式。
连杆毕业设计
这篇毕业设计是关于连杆的研究和设计。
我们通过对连杆结构和原理的深入探究,进一步了解了其在机械传动中的重要作用和应用。
同时,我们也分析了不同材料和工艺制造连杆的优缺点,从而选择了最适合我们设计的材料和制造工艺。
在设计过程中,我们还考虑了连杆的工作环境和负载条件,通过计算和仿真验证,确保了我们的设计方案的合理性和可行性。
最终,我们成功地制造了一组符合要求的连杆,证明了我们的设计和研究成果的可靠性和实用性。
- 1 -。
专科毕业设计说明书(论文)摘要连杆是柴油机的主要传动件之一,本文主要论述了连杆的加工工艺及其夹具设计。
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,因此在安排工艺过程时,就需要把各主要表面的粗精加工工序分开。
逐步减少加工余量、切削力及内应力的作用,并修正加工后的变形,就能最后达到零件的技术要求。
连杆链接活塞和曲轴,作用是将活塞的往复运动转变为曲轴的旋转运动,并把作用在活塞上的力传送给曲轴以输出功率。
连杆的工作条件要求连杆具有较高的强度和抗疲劳性能;又要求具有足够的刚性和韧性。
连杆材料一般采用45钢、40Cr、20CrMnMo或者40MnB等调质刚。
合金钢具有很高强度,但对应力集中很敏感。
所以,在连杆外形、过度圆角等方面需严格要求,还应注意表面加工质量以提高疲劳强度,高强度合金钢的应用并不能达到预期效果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。
关键词:连杆变形加工工艺夹具设计AbstractConnecting rod is one of the main driving a diesel engine, this paper mainly discusses the process of connecting rod and fixture design. The connecting rod size accuracy, precision and accuracy of the shape position requirements are very high, and rigid more bad of connecting rod, easy to produce the deformation, so in arrangement process, they need to put the main surface finishing process coarse separate. Gradually reduce machining allowance, cutting force and stress, and the effect of correction of the deformation after processing, can finally achieved the components the technical requirements. Connecting rod link the piston and crankshaft, the function is the reciprocating motion of the piston to the rotary motion of the crankshaft change, and the role of the forces on the piston to the output power transfer to the crankshaft.T he work of the requirements of connecting rod connecting rod with high strength and fatigue life; And with adequate rigid and toughness. Connecting rod material generally use 45 steel, 40 Cr, 20 CrMnMo or 40 MnB conditioning just etc. Alloy steel with high intensity, but on the stress concentration is very sensitive. So, in the connecting rod appearance, excessive rounded, etc must strictly requirements, should also pay attention to the quality of surface processing to improve the fatigue strength, high strength steel alloy application and can't reach the expected effectAutomobile engine connecting rod is one of the main driving part, it in diesel engine, in the role of the piston top of inflation pressure on to the crankshaft, and of the crankshaft is driven by the drive and the piston compressor cylinder of gas. Connecting rod in the work under a drastic dynamic load. By connecting rod connecting rod body and connecting rod cover two parts. Connecting rod body and connecting rod on the cover with big hole bolt and nut and install with the crankshaft. In order to reduce wear and easy to repair, the connecting rod head in a thin metal bearing hole. Bush has steel bottom, the inner surface of the water at the end of a layer of wear-resisting babbitt bush metal. In the connecting rod body big head and connecting rod between a group of cover gaskets, can be used to compensate for location of wear. Connecting with the piston pin small head with piston connection. Small head hole pressure into the bronze bushing, small head to reduce the wear and tear of the piston pin hole, facilitate at the same time in the repair and replacement after wearing.Key words:Connecting rod deformation processing technology fixture desig n目录摘要................................ 错误!未定义书签。
该文首先进行了连杆的零件分析,通过对参考文献进行的分析与研究,阐述了工艺、和制造技术等的相关内容;在技术路线中,论述连杆工艺的加工工艺,加工顺序的安排。
为毕业设计写作建立了进度表,为以后的设计工作提供了一个指导。
最后,给出了一些参考文献,可以用来查阅相关的资料,给自己的设计带来方便。
该设计根据所给的连杆的零件图、技术要求和加工批量及设备、设计出适合于该连杆的加工工艺和端面铣夹具。
为了实现大批量生产,机床按连杆的机械加工工艺过程连续排列,且多为专用机床。
毛坯由模锻获得,采用连杆体和连杆盖合锻,提高了材料的利用率,有利于组织和生产管理。
加工时装夹也比较方便,论文还根据零件特征设计了专用夹具。
整个设计的指导思想是“简便、高效、经济”地生产出符合要求的产品。
关键词:连杆加工工艺专用夹具一件产品能否制造出来,制造出来的产品质量如何,产品性能达到什么水准,外观造型怎么样,使用起来是否方便等等。
都与工艺信息息息相关。
工艺是生产中最活跃的因素,既是构思和想法,又是实在的方法和手段。
工艺设计是生产加工中的核心内容之一。
与此联系,一个企业的产品是否具有竞争力,在很大程度上也取决与产品工艺是否精湛,制造技术是否精良。
材料、设备、工艺是企业生产的基本要素,是反映技术水平的主要标志。
其中,工艺技术是诸要素中的核心。
工艺技术决定了产品的加工路线、零件的加工方法,从而决定了采用什么样的设备及工装。
零件在工艺规程制定以后,就要按工艺规程顺序进行加工。
加工中除了要机床、刀具、量具之外,大批量生产时还要用机床夹具。
它们是机床和工件之间的联、联接装置。
使工件相对与机车或刀具获得正确的位置。
机床夹具的好坏直接影响工件加工表面的位置精度。
夹具最早出现在18世纪后期。
随着科学技术的不断进步,夹具已从一种辅助工具发展成为门类齐全的工艺装备。
1.机床夹具的现状国际生产研究协会的统计表明,目前中、小批多品种生产的工件品种已占工件种类总数的85%左右。
摘要连杆是汽车发动机里面的一种重要零件,一般为锻件。
国内市场中,汽车发动机连杆的年需求量大约在5000万左右。
本次设计是连杆的加工工艺及精镗其大头孔的工装夹具。
在精镗大头孔时,采用的定位方式是一面两销。
因为是大批量生产,夹紧方式采用的是液压自动夹紧。
连杆被夹紧后,取出大头孔的定位插销,然后对其进行加工,加工时应保持其精度。
关键字:连杆,需求,生产,定位,精度ABSTRACTLinkage is an automotive engine inside an important part, generally forgings. Domestic market, the car engine connecting rod in the annual demand of about 50 million or so.The design of the connecting rod processing and precision boring big holes in its fixture. Precision Boring bulk of the hole, the position is a two way marketing. Because of mass production, clamping methods make use of automatic hydraulic clamping. Linkage was clamping, removal of the bulk of positioning bolt hole, then its processing, and processing should maintain its accuracy.Keywords: linkage, demand, production, positioning, accuracy前言制造业特别是机械制造业是国民经济的支柱产业,现代制造业正在改变着人们的生产方式、生活方式、经营管理模式乃至社会的组织结构和文化。
河南工业职业技术学院机械工程系2007届毕业生毕业设计任务书二OO六年十二月姓名:张辉班级: 04112 专业:机械设计与制造学号: 27 设计题目:普通汽车发动机连杆的机械加工工艺规程及工艺装备进度安排:2006年12月15日——2006年12月31日确定研究内容,制定计划2007年1月1日——2007年1月31日查阅相关资料文献2007年2月1日——2007年4月31日编写说明书2007年5月1日——2007年6月20日修改说明书指导教师:(签名)年月日河南工业职业技术学院毕业论文题目:普通汽车发动机连杆的机械加工工艺规程及工艺装备班级:04112姓名:张辉专业:机械设计与制造指导教师:刘立新答辩日期:2007年6月20日前言毕业设计是在学完了机械制造工艺及夹具和大部分专业课,并进行了生产实习的基础上进行的一个教学环节。
这是我们在毕业前对所学课程的一次深入的全面的总复习,也是一次理论联系实际的训练,更是一次毕业总结。
因此,毕业设计在这三年的学习中占有十分重要的地位,要求每位毕业生都能发挥所能,搞好自己的设计,给自己的学业划上一个圆满的句号。
2006年年底,我开始了毕业实习。
所在公司是广东盈钢机械有限公司,主要产品是玻璃深加工机械。
我的实习内容是钳工装配。
实习期间,我十分重视对自己能力的提高,经常向经验丰富的师傅提问和请教,从他们身上学到很多技术经验,为自己以后的工作及学习打下了坚实的基础;也为毕业设计的积累了一些实际经验。
我十分重视这次毕业设计,并希望通过这次设计对自己今后将从事的工作进行一次适应性的训练,锻炼自己分析问题、解决问题的能力,为回厂后的工作打下一个良好的基础。
由于个人能力有限,设计中难免有许多不足之处。
希望各位指导老师给予批评指正,我也会在以后的工作中严格要求自己,不断提升自己的专业技能。
摘要制造业是将可用资源、能源和信息技术通过制造过程,转化为可供人们使用或利用的工业品或生活消费品的行业、人类的生产工具、消费产品、科研产品、武器装备等。
摘要本文主要论述了柴油机连杆的加工工艺及其夹具设计。
在X5032立式铣床上采用200端铣刀同时铣削连杆的两端面,所加工的连杆为模锻毛坯,且大小端等高,要求同时铣削二件连杆,保证铣一端面其厚度尺寸为30.5,铣另一端面保证厚度尺寸为27.5,铣削时需采用双件双工位铣夹具,并以连杆的端面、大头外圆、小头外圆为定位基准,且在两个不同的工位上采用不同的定位元件,以保证定位可靠。
并且由于两件同时加工,所以在装夹工件时应同时装夹,便于操作,夹紧可靠,利于加工。
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,因此在安排工艺过程时,就需要把各主要表面的粗精加工工序分开。
逐步减少加工余量、切削力及内应力的作用,并修正加工后的变形,就能最后达到零件的技术要求。
关键字:柴油机;连杆;加工工艺目录摘要 (1)绪论 (3)第一章.连杆的基本设计 (4)1.1连杆的材料和毛坯 (6)1.2连杆的结构特点 (7)1.3连杆的主要技术要求 (8)1.3.1大、小头孔的尺寸精度、形状精度 (9)1.3.2大、小头孔轴心线在两个互相垂直方向的平行度 (9)1.3.3大、小头孔中心距 (9)1.3.4连杆大头孔两端面对大头孔中心线的垂直度 (9)1.3.5大、小头孔两端面的技术要求 (9)1.3.6螺栓孔的技术要求 (9)1.3.7有关结合面的技术要求 (10)第二章连杆加工工艺的总体分析.........................................................................2.1连杆的机械加工工艺过程分析 (9)2.1.1确定毛坯的制造形式 (9)2.1.2工艺路线的拟定................................................. 错误!未定义书签。
2.1.3基准的选择......................................................... 错误!未定义书签。
2.2连杆的检验 (13)2.2.1观察外表缺陷及目测表面粗糙度 (13)2.2.2连杆大头孔圆柱度的检验 (13)2.2.3连杆体、连杆上盖对大头孔中心线的对称度的检验 (13)2.2.4连杆大小头孔平行度的检验 (13)2.2.5连杆螺钉孔与结合面垂直度的检验 (14)第三章.夹具的设计 ............................................................. 错误!未定义书签。
3.1工艺分析对夹具提出的要求 (15)3.2工件的的定位基面的确定.......................................... 错误!未定义书签。
3.3二种方案比较.............................................................. 错误!未定义书签。
3.4夹具的结构方案的确定于评比 (19)3.5计算及精度分析 (20)3.6结构优缺点分析 (24)3.7零件工作图的说明 (24)3.8切削力及夹紧力的计算 (24)参考文献: (28)致谢 (29)绪论近百年来,柴油机因其功率范围大、效率高、能耗低,在各型民用船舶和中小型舰艇推进装置中确立了其主导地位。
新材料、新工艺、新技术的不断开发使用,为柴油机注入了新的活力,使其在动力机械,尤其在船舶动力方面依然发挥着无法替代的作用。
据统计,在2000吨以上的船舶中,柴油机作为动力的超过95%,预计这一情况仍将持续下去。
受油价的影响,以及一些柴油机的缺点(比如烟度和噪声)被一一克服,现在在乘用车市场,柴油动力开始渐渐显示其独特魅力。
但是,由于受各种因素的影响,我国的柴油机研究还是落后于世界先进水平。
经历多年的市场实践,国内柴油发动机生产企业已不再满足于凭借引进产品获得市场上的暂时领先,而认识到核心技术是最关键的,只有通过引进、消化、吸收的途径,自己掌握了核心技术,企业才会有发展后劲并获得可持续发展的条件。
随着我国造船事业的进一步发展,作为船舶配套中最重要的一个环节,柴油机技术的发展瓶颈已日益凸显。
因此,必须研发具有我国自主知识产权的柴油机,以提高我国船舶制造的国产率。
发动机是船舶的心脏,而发动机连杆则是承受强烈冲击力和动态应力最高的动力学负荷部件,其在工作中承受着急剧变化的动载荷,再加上连杆的高频摆动产生的惯性力,会使连杆杆身发生形变,轻则会影响曲柄连杆机构的正常工作,使机械效率下降。
重则会破坏活塞的密封性能,使排放恶化,甚至造成活塞拉缸、拉瓦,使发动机无法正常工作。
因此对其刚度和强度提出了很高的要求。
以往,连杆的的制造以铸造法和锻造法为主;20世纪80年代以来,由于采用粉末锻造法大批量生产的粉锻连杆具有力学性能优、尺寸精度高、质量较轻及质量偏差很小等特点,因而相继在发达国家快速发展,逐渐取代铸造和锻造连杆。
而高密度烧结法制造连杆也快速发展,并具有良好的力学性能。
本文主要介绍了柴油机连杆加工的加工工序、夹具及定位方式、工步划分和加工方法。
第一章连杆的基本设计1.1连杆的材料和毛坯连杆在工作中承受多向交变载荷的作用,要求具有很高的强度。
因此,连杆材料一般采用高强度碳钢和合金钢;如45钢、55钢、40Cr、40CrMnB等。
近年来也有采用球墨铸铁的,粉末冶金零件的尺寸精度高,材料损耗少,成本低。
随着粉末冶金锻造工艺的出现和应用,使粉末冶金件的密度和强度大为提高。
因此,采用粉末冶金的办法制造连杆是一个很有发展前途的制造方法。
连杆毛坯制造方法的选择,主要根据生产类型、材料的工艺性(可塑性,可锻性)及零件对材料的组织性能要求,零件的形状及其外形尺寸,毛坯车间现有生产条件及采用先进的毛坯制造方法的可能性来确定毛坯的制造方法。
根据生产纲领为大量生产,连杆多用模锻制造毛坯。
连杆模锻形式有两种,一种是体和盖分开锻造,另一种是将体和盖锻成—体。
整体锻造的毛坯,需要在以后的机械加工过程中将其切开,为保证切开后粗镗孔余量的均匀,最好将整体连杆大头孔锻成椭圆形。
相对于分体锻造而言,整体锻造存在所需锻造设备动力大和金属纤维被切断等问题,但由于整体锻造的连杆毛坯具有材料损耗少、锻造工时少、模具少等优点,故用得越来越多,成为连杆毛坯的一种主要形式。
总之,毛坯的种类和制造方法的选择应使零件总的生产成本降低,性能提高。
目前我国有些生产连杆的工厂,采用了连杆辊锻工艺。
毛坯加热后,通过上锻辊模具和下锻辊模具的型槽,毛坏产生塑性变形,从而得到所需要的形状。
用辊锻法生产的连杆锻件,在表面质量、内部金属组织、金属纤维方向以及机械强度等方面都可达到模锻水平,并且设备简单,劳动条件好,生产率较高,便于实现机械化、自动化,适于在大批大量生产中应用。
辊锻需经多次逐渐成形。
连杆的锻造工艺过程,将棒料在炉中加热至1140~1200C0,先在辊锻机上通过四个型槽进行辊锻制坯见图(1-3),然后在锻压机上进行预锻和终锻,再在压床上冲连杆大头孔并切除飞边见图(1-4)。
锻好后的连杆毛坯需经调质处理,使之得到细致均匀的回火索氏体组织,以改善性能,减少毛坯内应力。
为了提高毛坯精度,连杆的毛坯尚需进行热校正。
连杆必须经过外观缺陷、内部探伤、毛坯尺寸及质量等的全面检查,方能进入机械加工生产线。
1.2连杆的结构特点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。
考虑到装夹、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。
1.3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。
连杆图(1—1)1.3.1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0.012mm,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0.0025mm,素线平行度公差为0.04/100mm。
1.3.2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100mm长度上公差为0.04mm;在垂直与连杆轴心线方向的平行度在100mm长度上公差为0.06mm。
1.3.3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:210±0.05mm。
1.3.4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100mm长度上公差为0.08mm)。