135柴油机型连杆的机械加工工艺规则及工艺装备

机械制造工艺学课程设计任务书题目:设计135型连杆的机械加工工艺规则及工艺装备内容：1.零件图1张2.毛坯图1张3.机械加工工艺过程综合卡片1张4.工艺附图1份5.课程设计说明书1份135型连杆设计说明书序言机械工艺课程设计是一个综合的设计项目，它要求有一定的刀具，机床，切削及机械加工机械制造工艺等多方面的知识。而实际机械加工是讲究经济性，高效性，以及美观合理，作为学生的设计肯定在设计过程中有很多与实际不合，再所难免，望老师指出并给予指导。一、零件的分析一）零件的作用连杆是柴油机的主要零件之一。它在柴油机中将作用于活塞顶面的膨胀气体的压力传给曲轴，又受曲轴的驱动带动活塞压缩汽缸中的气体。连杆在工作承受着剧烈变化的动载荷。连杆由连杆体和连杆盖组成。连杆体和连杆盖的大头孔用螺钉与曲轴装配在一起。135型柴油机连杆的大头装有薄壁轴瓦。轴瓦有钢制的底。底的内表面浇有一层耐磨金属。在连杆体与连杆用定位孔很定位套来精确定位，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。（二）零件的技术条件分析几加工面的选择为了保证大头孔与轴瓦，曲轴，小头孔和活塞销能紧密配合，减少冲击的不良影响和便于传热，大头孔与小头的衬套均为高精度和底的表面粗糙度Ra1.6，小头孔的椭圆锥度总和允许误差为0.015。两孔轴心线的不平行读会是活塞在汽缸中倾斜，而造成汽缸壁磨损不均匀，同时使得曲轴的连杆轴颈也产生边缘磨损，所以一般规定的公差比较紧；而两孔轴心线的歪斜度对不均匀磨损的影响较小。对135型柴油机连杆的大小头孔的轴心线以及小头衬套的轴心线规定：两螺纹孔对铣开面的不垂直度在20毫米长度内的允许误差为0.03大小头孔的中心距影响汽缸的压缩比，所以规定比较高为280±0.03对于螺纹联接连杆在工作时受到剧烈变化的动载荷的作用，这一动载荷最后传递到螺纹联接上，所以螺纹孔的表面粗糙度要求较高为Ra3.2；在结合面方面，在连杆受动载荷时，结合面的歪斜使连杆沿着结合面产生相对错为，影响到曲轴的连杆轴颈和轴瓦的，从而产生不均匀磨损。结合面的不平行度将影响到连杆体，135型柴油机连杆，规定：两螺纹孔对铣开面的不垂直度在20毫米长度内的允许误差为0.03（三）连杆的机械加工工艺过程由上述技术条件的分析可知，连杆的尺寸精度，几何形状精度以及相互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来了很多困难，必须给以充分的重视，连杆上需要机械加工的表面有：大小头端面，大头的结合面，小头孔，螺纹孔及其端面及定位面。大头孔是半精加工后在切开，再精加工的，小头孔是压入衬套后在精加工的，这样保证了它们的尺寸精度及相互位置精度。一般，连杆盖及连杆体不能互换。现行的工艺适合中批量生产。（四）连杆的机械加工工艺过程的分析1工艺过程的安排如前所述，连杆的精度要求是很高的。但是连杆本身的刚度比较低，在外力的作用下容易变形；连杆是模锻件，孔的加工余量大，切削时将产生较大的残余内应力，并引起内应力重新分布。因此在安排工艺是把粗加工安排在前，半精加工安排在中间，精加工安排在后面。各主要加工表面的工序安排如下：（1）两端面：粗铣，半精铣，精磨（2）小头孔：粗镗，半精镗，压入衬套后再金刚镗（3）大头孔：粗镗，半精镗，金刚镗（4）螺纹孔：钻孔，阔孔，攻丝（5）定位面G：粗铣2，定位基面的选择在该柴油机厂的连杆机械加工工艺过程中，选用连杆的一个指定的端面作为主要基面，并用大头孔上指定的一侧的外圆作为另一基面。这是由于：端面的面积大，定位比较稳定：用小头孔定位可以直接控制大小头孔的中心距。这样使得个工序的定位基准统一起来。减少了定位误差。（五）毛坯的尺寸及各工序加工余量的确定根据以上的工艺分析确定了毛坯的尺寸，见毛坯图，有网纹线的是要机加工的面，其他尺寸靠锻造保证。各个加工面各步加工工序的机械加工余量如下：1，φ55的孔已知其尺寸公差为0~+0.03H9;表面粗糙度要求为Ra1.6；加工路线为粗镗-半精镗-金刚镗工序名称工序间余量经济精度表面粗糙度工序间尺寸公差金刚镗0.1IT7Ra1.6φ550~0.03半精镗1.0IT10Ra2.5φ54.80~0.21粗镗2.0IT12Ra15φ52.50~0.3锻造φ47.5±1最后确定毛坯上的尺寸为：φ51.9±112.φ102的孔已知经济精度要求为IT6(0~0.022).表面粗糙度为：Ra1.6;加工工艺路线为：粗镗-半精镗-金刚镗工序名称工序间余量经济精度表面粗糙度工序间尺寸公差金刚镗0.4H6Raφ1020-0.022半精镗1H8Raφ101.60-0.014粗镗2H10Raφ98.70-0.33锻造φ96±1最后根据[1]，[4]确定毛坯尺寸为：φ98±13.大头孔端面已知它的表面粗糙度要求为Ra3.2。IT9级精度要求。它的加工路线和机械加工余量如下工序名称工序间余量经济精度表面粗糙度工序间尺寸公差精磨0.293.265-0.174—0.100半精磨0.365.2半精铣1111565.5粗铣1.51266.5锻造68±1根据[1]，[4]定出毛坯相应的尺寸为：68±14.小头孔端面参考[2]小头孔的工艺路线前面三步与大头端面相同；它比大头孔端面多出一步为：再铣一次端面，根据任务书，它的尺寸要求为距离大头端面落差为6.5±0.2，表面粗糙度要求为Ra12.5因此定出的毛坯相应的尺寸为跟大头端面齐平5.定位面G它的尺寸要求为距离大孔轴心线距离为75，表面粗糙度要求不高，因此它的工艺路线为：直接铣一次表面；余量为2根据[1]，[4]定出毛坯相应的尺寸为：77±16.铣开面它的表面粗糙度要求为Ra1.6,要求较高，因此工艺规路线为：精铣，半精铣（用厚度极小的盘铣刀铣开）7．螺纹孔尺寸要求为M18X1.5，工艺路线为：钻孔-攻丝工序名称工序间余量经济精度表面粗糙度工序间尺寸公差钻161225一次加工完成8.定位孔它的直径为φ23，表面粗糙度为Ra6.3,定位深度为6，精度要求为（0~1.5）工序名称工序间余量经济精度表面粗糙度工序间尺寸公差镗382.5φ23±0.026扩496.3φ20±0.065钻161225φ16±0.1659．轴瓦凹槽已知表面粗糙度要求为2.5，因此它的工艺规程为：粗铣，半精铣工序名称工序间余量经济精度表面粗糙度公差精铣192.5±0.02粗铣2.5±0.0510.小头端面油孔及锥孔它的工艺路线为：钻φ16一次完成参考文献：[1]《机械精度设计与检测技术》陈隆德赵福令主编机械工业出版社[2]《机械制造工艺学》西安交大机械制造工艺及设备校研室编西安交大出版社[3]《机械制造技术基础及专业综合课程设计指导书》王建军黄宜坚编[4]《机械制造手册》化学工业出版社.[5]《机械制造技术》机械工业出版社[6]《机械制造工艺禁忌手册》沈其文徐鸿本主编机械工业出版社