毕业设计论文-175ⅱ型柴油机连杆制造工艺及镗大头孔的工装设计

毕业设计论文-175ⅱ型柴油机连杆制造工艺及镗大头孔的工装设计内容摘要：

，工件又恢复变形，影响后续工序的定位精度。 另一方面是以连杆的大头外形及连杆身的对称面定位。 这种定位方法使工件在夹紧时的变形较小，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，毛坯在加工后的外形偏差也比较小。 确定合理的夹紧方法 既然 175Ⅱ 型柴油机 连杆是一个刚性比较差的工件，就应该十分注意夹紧力的大小，作用力的方向及着力点的选择，避免因受夹紧力的作用而产生变形，以影响加工精度。 在粗铣两端面的夹具中，夹紧力的方向与端面平行，在夹紧力的作用方向上，大头端部与小头端部的刚性高，变形小，既使有一些变形，亦产生在平行于端面的方向上，很少或不会影响端面的平面度。 夹紧力通过工件直接作用在 定位元件上，可避免工件产生弯曲或扭转变形。 在加工大小头孔工序中，主要夹紧力垂直作用于大头端面上，并由定位元件承受，以保证所加工孔的圆度。 在精镗大小头孔时，只以大平面（基面）定位，并且只夹紧大头这一端。 小头一端以假销定位后，用螺钉在另一侧面夹紧。 小头一端不在端面上定位夹紧，避免可能产生的变形。 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。 热处理工序的安排 175Ⅱ型柴油机连杆制造工艺及镗大头孔的工装设计 10 加工过程中经常进行热处理，以改善其机械性能。 但是热处理会引起零件较大的变形，需通过后续的加工工序来消除。 该零件的热处理主要是为了增加强度，所以为消除粗加工的内应力，降低粗加工的难度 本工艺中，在粗加工之前需要调质处理，硬度为 HB235277，调质可以完全消除锻造带来的内应力，而且可以获得较高的综合机械性能。 加工工艺路线的拟定 1. 连杆主要表面的加工工序安排。 175Ⅱ 型柴油机 连杆的主要加工表面为大 ,小头孔和两端面 , 较重要的加工表面为连杆体和盖的结合面及连杆螺栓孔定位面 , 次要加工表面为、油孔、大头两侧面及体和盖上的螺栓座面等。 连杆的机械加工路线是围绕着主要表面的加工来安排的。 连杆的加工路线可分为三个阶段。 第一个阶段为粗基准的加工。 第二阶段为连杆体和盖切开前的加工 ,第三个阶段为连杆体和盖合装后的加工。 第一阶段的加工主要是为其后续加工准备精基准。 第二阶段主要是加工除精基准以外的其它表面 ,包括小头孔的加工 ,两侧面的加工，为合装做准备的螺栓孔和结合面的粗精加工等。 第三分阶段则主要是最终保证连杆各项技术要求的加工 , 包括连杆合装后大头孔的半精加工和端面的精加工以及大头孔 ,小头孔的精加工。 2. 175Ⅱ 型柴油机 连杆加工工艺方案的选择 选择工艺为传统的生产工艺，即连杆分离面的加工“切断法”。 发动机连杆分离面加工的传统方法也称作有屑切削法．即在对整体毛坯连扦的两端面及大、小头孔进行加工之后。 用切削的方法 (铣削或锯削 )将整体连杆切断．分成连杆体和连杆盖两个零件。 然后再用拉削磨削或精铣的方法。 对连杆体及连扦盖这两个零件的分离面分别进行精加工，以满足设计的尺寸、表面粗糙度、平面度和垂直度的要求 这是一种带切屑的切削 加工方法， 一般可称为切断法。 由上述技术条件的分析可知， 175Ⅱ 型柴油机 连杆的尺寸精度、形状精度以及位置精度的要求都很高，但是连杆的刚性比较差，容易产生变形，这就给连杆的机械加工带175Ⅱ型柴油机连杆制造工艺及镗大头孔的工装设计 11 来了很多困难，必须充分的重视。 连杆机械加工工艺过程如下表 2 所示： 表 2 工序 工序名称 工序内容 工艺装备 1 铣 铣连杆大、小头两平面 ,每面留磨量 X52K 2 粗磨 以一大平面定位，磨另一大平面，保证中心线对称，无 标记面称基面。 （下同） M7350 3 钻 与基面定位，钻、扩、铰小头孔 Z3080 4 铣 以基面及大、小头孔定位，装夹工件铣尺寸 mm 两侧面，保证对称（此平面为工艺用基准面） X62W 组合机床或专用工装 5 扩 以基面定位，以小头孔定位，扩大头孔为Φ60mm Z3080 6 铣 以基面及大、小头孔定位，装夹工件，切开工件，编号杆身及上盖分别打标记。 X62W 组合机床或专用工装锯片铣刀厚 2mm 7 铣 以基面和一侧面定位装夹工件，铣连杆体和盖结合面，保 直径方向测量深度为 X62 组合夹具或专用工装 8 磨 以基面和一侧面定位装夹工件，磨连杆体和盖的结合面 M7350 9 铣 以基面及结合面定位装夹工件，铣连杆体和盖 mm 8mm 斜槽 X62 组合夹具或专用工装 175Ⅱ型柴油机连杆制造工艺及镗大头孔的工装设计 12 10 锪 以基面、结合面和一侧面定位，装夹工件，锪两螺栓座面 30012。 R  mm,R11mm,保证尺寸 mm X62W 11 钻 钻 2—  10mm 螺栓孔 Z3050 12 扩 先扩 2—  12mm 螺栓孔，再扩 2—  13mm深 19mm 螺栓孔并倒角 Z3050 13 铰 铰 2—  螺栓孔 Z3050 14 钳 用专用螺钉，将连杆体和连杆盖装成连杆组件，其扭力矩为 100— 15 镗 粗镗大头孔 T6 8 16 倒角 大头孔两端 倒角 X62W 17 磨 精磨大小头两端面，保证大端面厚度为 mm M7130 18 镗 以基面、一侧面定位，半精镗大头孔，精镗小头孔至图纸尺寸，中心距为  mm 可调双轴镗 19 镗 精镗大头孔至尺寸 T2115 20 称重 称量不平衡质量 弹簧称 21 钳 按规定值去重量 22 钻 钻连杆体小头油孔  , 10mm Z3025 23 压铜套 双面气动压床 24 挤压铜套孔 压床 25 倒角 小头孔两端倒角 Z3050 26 镗 半精镗、精镗小头铜套孔 T2115 175Ⅱ型柴油机连杆制造工艺及镗大头孔的工装设计 13 27 珩磨 珩磨大头孔 珩磨机床 28 检 检查各部尺寸及精度 29 探伤 无损探伤及检验硬度 30 入库 175Ⅱ 型柴油机 连杆的机械加工路线是围绕着主要表面的加工来安排的。 连杆的加工路线按连杆的分合可分为三个阶段： 第一阶段的加工主要是为其后续加工准备精基准；第二阶段主要是加工除精基准以外的其它表面，包括大头孔的粗加工，为合装做准备的螺栓孔和结合面的粗加工，以及轴瓦锁口槽的加工等；第三阶段则主要是最终保证连杆各项技术要求的加工，包括连杆合装后大头孔的半精加工和端面的精加工及大、小头孔的精加工。 如果按连杆合装前后来分，合装之前的工艺路线属主要表面的粗加工阶段，合装之后的工艺路线则为主要表面的半精加工、精加工阶段。 确定加工余量及生产设备 确定机械加工余量 根据前面所述的加工方法及工艺路线的选择，查 有关手册得出各面的加工余量如表3 所示。 对表面只需粗加工的，取所查数据的小值；表面需经粗加工和半精加工时，可取较大值。 表 3 机械加工余量 加工 表面 加工方 法 经济精度 IT 余量 a （ mm） Ra （μ m） 总加工余量 （ mm） 标志端面 粗铣 11 粗磨 89 精磨 7 175Ⅱ型柴油机连杆制造工艺及镗大头孔的工装设计 14 另一端面 粗铣 11 粗磨 89 精磨 7 小头孔 拉削 10 大头孔 拉削 10 半精镗 11 1 精镗 磨 铜套孔 精镗 磨 结合面 拉削 10 精磨 7 侧面 拉削 10 确定毛坯大头孔的尺寸 钢质模锻件的机械加工余量按 JB3834— 85 确定，确定时根据估算的锻件质量，加工精度及锻件的形状复杂系数。 （ 1） 锻件质量 根据零件成品重量 ,锻件估算为 （ 2） 加工精度 各表面为一般加工精度 F1 （ 3） 锻件的形状复杂系数 S： S=m 锻件 /m外廓包容体 假设锻件的最大包容体为长 220mm,宽 90mm,高 40mm. m外廓包容体 =220 90 40 = m锻件 = S=查表可知，锻件的形状复杂系数为 S3，属于较复杂级别。 确定毛坯大头孔的尺寸 175Ⅱ型柴油机连杆制造工艺及镗大头孔的工装设计 15 上面所查得的加工量适用于机加表面 Ra≥ m； Ra≤ m 的表面，余量要适当的放大。 分析本零件，可知零件的各表面粗糙度 Ra≥ m的有两端面而两孔 Ra≤ m，因此这些表面的毛坯尺寸只需将零件大头孔的尺寸加上所查得的余量即可。 又由于加工时要把大头孔切断，所以留有切断的厚度最后确定毛坯大头孔的尺寸。 毛坯尺寸 ：大头孔 为 Φ 厚度 为 确定毛坯尺寸公差 本零件的锻件重量为 ，形状复杂系数是 S3，材料为 40Cr。 由此查表得，锻件材质系数为 M2,采用平直分模线，锻件为普通精度等级，则毛坯公差可以从表 JB383485查得。 最后确定毛坯尺寸如图 2 图 2 毛坯尺寸图 175Ⅱ型柴油机连杆制造工艺及镗大头孔的工装设计 16 选择工艺设备 机床的选择工件的对加工质量，生产率和经济性有很大的影响，为使所选的机床能满足工序的要求，必须综合考虑机床的工作精度、加工精度、功率、机床工作区的尺寸等因素。 根据以上的图示的分析，现。