机械制造技术课程设计-连杆铣瓦槽夹具的设计(编辑修改稿)

机械制造技术课程设计-连杆铣瓦槽夹具的设计(编辑修改稿)内容摘要：

孔铣瓦槽夹具说明书 中国农业大学 5 连杆 钻油孔铣瓦槽夹具设计 1 连杆的加工特性及其结构工艺性分析 连杆的加工特性 连杆是发动机的五大件之一，是发 动机重要的安全件。 其大头孔与曲轴连接，小头孔通过活塞销与活塞连接，其作用是将活塞的气体压力传给曲轴，又受曲轴驱动而带动活塞压缩气缸中的气体。 连杆受的是冲击动载荷，因此要求连杆质量小、强度高。 连杆杆身是工字型截面，而且从大头到小头逐步变小。 连杆的质量直接影响发动机的使用性能和安全性能。 从结构上看连杆并不复杂，但连杆属于典型的不规则件且精度要求高，所以加工工艺比较复杂：磨削、钻、铰、镗、铣、衍磨等多种加工方法。 连杆的结构工艺性分析 连杆由连杆大头、杆身和连杆小头三部分组成。 连杆机械加工的主要内容有 小端孔、大端孔和与其垂直的两端平面，以及连杆杆身和螺栓孔。 这些表面都要求达到一定的精度。 同时为了提高疲劳强度，要求有较小的表面粗糙度数值，不允许有细微的伤痕或裂纹。 高速机连杆杆身要求对全部非工作表面进行喷丸处理，圆角及过渡都应抛光。 连杆是一种杆类零件，外形细长、刚性差，因而在选择定位基准和夹压点时，应使其加工时的变形最小。 故大多数工序都是采用大、小端孔的端面作为定位基准，并使夹紧力作用在端面上。 这种定位方法简单，又避免因夹紧力和切削力的作用而使连杆发生变形。 2 加工件的加工工艺路线、关键工序的 分 析 确定 毛 坯 材料的选择 钻油孔铣瓦槽夹具说明书 中国农业大学 6 连杆复杂的工作条件（承受拉力、压力和扭曲的多变负荷）及高的疲劳强度要求，决定了它的材料的选取和毛坯的制造方法。 这里选择的材料为牌号是 45Mn2，它能够满足上述要求，由于连杆的强度要求，故其毛胚的制造选择了 铸造 的方法。 制定工艺路线 连杆加工工艺过程见表 1所列。 表 1 连杆加工工艺过程 工序号 工序名称 1 钳 2 铣 3 粗车 4 精车 5 精铰 6 钳 7 发蓝处理 8 检查 关键工序分析 大小端面的加工 大小 端孔常常先加工好，使其作为后续工序的定位基准。 大小端面常用铣、磨以及拉削方法加工。 加工时先以其中的一边端面为基准加工另一边端面，然后将连杆翻转180176。 ，以加工过的端面作为基准加工另一端面。 大小端孔的加工 大小端孔常常为孔本身加工和其他表面的定位基准。 大小端孔的加工精度和表面粗糙度要求都 较 高，通常分为粗、半精 二 次进行。 钻油孔铣瓦槽夹具说明书 中国农业大学 7 对于这种尺寸较小的连杆，模精度要求 很 高，一般只经过粗镗、半精镗、 精镗。 小端 孔的粗加工一般 安排在大端孔粗加工前，这是由于小端孔在后续加工中将作为主要定位基准。 镗孔时以杆身装夹 ，按孔的划线痕找正定位。 锁瓦 槽的加工 锁瓦槽 的定位以 两侧端面和上下两端面 为基准。 铣锁瓦槽应为精加工，故只需铣一次。 在槽口的深度方面的工序基准是工件的相应端面。 从基准重合的要求出发，定位基准选择此端面，要在次端面上开槽 ， 定位基准选在与槽相对的那个端面比较合适。 连杆加工工艺设计应考虑的问题 工序安排 连杆加工工序安排应注意两个影响精度的因素：（ 1）连杆的刚度比较低，在外力作用下容易变形；（ 2）连杆是模锻件，孔的加工余量大，切削时会产生较大的残余内应力。 因此在连杆加 工工艺中，各主要表面的粗精加工工序一定要分开。 定位基准 精基准：以杆身对称面定位，便于保证对称度的要求，而且采用双面铣，可使部分切削力抵消。 统一精基准：以大小头端面，小头孔、大头孔一侧面定位。 因为端面的面积大，定位稳定可靠；用小头孔定位可直接控制大小头孔的中心距。 夹具使用 应具备适应“一面一孔一凸台”的统一精基准。 而大小头定位销是一次装夹中镗出，故须考虑“自为基准”情况，这时小头定位销应做成活动的，当连杆定位装夹后，再抽出定位销进行加工。 保证螺栓孔与螺栓端面的垂直度。 为此，精 铣端面时，夹具可考虑重复定位情况，如采用夹具限制 7 个自由度（其是长圆柱销限制 4个，长菱形销限制 2 个）。 长销定位目的就在于保证垂直度。 但由于重复定位装御有困难，因此要求夹具制造精度较高，且 钻油孔铣瓦槽夹具说明书 中国农业大学 8 采取一定措施，一方面长圆柱销削去一边，另一方面设计顶出工件的装置。 切削用量的选择原则 正确地选择切削用量，对提高切削效率，保证必要的刀具耐用度和经济性，保证加工质量，具有重要的作用。 粗加工时切削用量的选择原则 粗加工时加工精度与表面粗糙度要求不高 ,毛坯余量较大。 因此，选择粗加工的切削用量时，要尽可 能保证较高的单位时间金属切削量（金属切除率）和必要的刀具耐用度，以提高生产效率和降低加工成本。 金属切除率可以用下式计算： Zw ≈ 式中： Zw单位时间内的金属。