卡具设计说明书

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1、东北林业大学《汽车制造工艺及装备》课程设计任务书课题名称:连杆铣槽专用夹具设计专业：车辆工程班级：2011级一班姓名：袁辉、张鑫、李俊男、李斌、葛文涛、张有文2013年11月221连杆的加工特性及其结构工艺性分析1.1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

2、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。1.2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

3、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2.1毛坯材料的选择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QT40—17，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。2.2制定工艺路线连杆加工工艺过程见表1所列。22表1连杆

4、加工工艺过程工序号工序名称1铸造毛坯2粗铣大小、头两端面3粗镗大、小端孔4热处理5半精铣大、小两端面6精镗大、小端孔7划加工线8粗铣大头端槽口9半精铣大头端槽口10钻φ6孔11攻丝12去毛刺13发蓝处理14检查2.3关键工序分析2.3.1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180°，以加工过的端面作为基准加工另一端面。2.3.2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

5、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。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。2.3.3槽口的加工22槽口的定位以两端孔的的中心线为基准。以槽口的加工要求和精度，分为粗铣和半精铣两次进行。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，但由于要在次端面上开槽，开槽时此面必须朝上，相应的夹具定位势必要设计朝

6、下，这对定位、夹紧等操作和加工都不方便。因此，定位基准选在与槽相对的那个端面比较合适。由于槽深的尺寸公差为（0.2mm），而基准不重合造成的误差仅为0.1mm，所以这样选择定位基准是可以的。在保证夹角45°±30′方面，工序基准是双孔中心线所在平面，所以定位件采用圆柱销和菱形销。以大端孔为主要定位基准，小端孔为次要基准。3切削用量计算3.1选择刀具及切削用量选择高速钢圆柱铣刀，根据槽口要求，选铣刀直径=12mm，齿数为81.选择切削用量1)=5mm=3.2mmaf=0.1mm2)决定进给量根据查表取=0.10mm/z

7、(1)选择车刀后到面最大磨损量为0.4mm，刀具寿命为T=120min。(2)查切削用量简明手册表3.10，,,当，查切削用量简明手册表3.9修正系数为0.87，所以(3)实际切削速度和每齿进给量根据铣床X61W型万能铣床说明书，选择(4)计算基本工式中L=ｌ+η+Δ，其中ｌ＝4×70ｍｍ=280mm，根据切削用量简明手册表3.25，η+Δ＝17mm故tm=(280+17)/85=3.49min223.2工序卡连杆加工工艺工序卡见表2所列。表2连杆加工工艺工序卡机械加工工艺过程卡产品型号产品名称连杆共1页第1页材料编

8、号QT40—17毛坯种类铸造毛坯外形尺寸每毛坯可制件数1备注工序号工序名称工序内容刀具工艺装备工时/h准终单件1铸造毛坯2粗铣大小端面以加工面的对面为基准立式铣刀铣床3粗镗粗镗大小头端孔以端面为基准镗刀镗床4热处理热处理检查5划线划加槽口工线以大小端孔为基准6半精铣大小端面以加工面的对面为基准立式铣刀铣床7精镗精镗大小头端孔以端面为基准镗刀镗床