连杆加工工艺流程

2024-04-10

连杆加工工艺流程(精选8篇)

篇1:连杆加工工艺流程

中南林业科技大学

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指导老师:

6105QA发动机连杆加工工艺流程设计

1分析连杆的结构和技术要求

(1)结构

连杆是较细长的变截面非圆形杆件,其杆身截面从大头到小头逐步变小,以适应在工作中承受的急剧变化的动载荷。

连杆是由连杆大头、杆身和连杆小头三部分组成,连杆大头是分开的,一半与杆身为一体,一半为连杆盖,连杆盖用螺栓和螺母与曲轴主轴颈装配在一起。为了减少磨损和磨损后便于修理,在连杆小头孔中压人青铜材套,大头孔中装有薄壁金属轴瓦。

为方便加工连杆,可以在连杆的大头侧面或小头侧面设置工艺凸台或工艺侧面。

(2)连杆的主要技术要求

技术要求项目具体要求或数值满足的主要性能大、小头孔精度尺寸公差IT6级,圆度、柱度0.004~0.006保证与轴瓦的良好配合两孔中心距±0.03~0.05气缸的压缩比两孔轴线在同一个平面内在连杆轴线平面内:0.02~0.04:100在垂直连杆轴线平面内:0.04~0.06:100减少气缸壁和曲轴颈磨损大孔两端对轴线的垂直度0.1:100减少曲轴颈边缘磨损两螺孔子(定位孔)的位置精度在两个垂直方向上的平行度:0.02~0.04/100对结合面的垂直度:0.1~0.3/100保证正常承载和轴颈与轴瓦的良好配合同一组内的重量差±2%保证运转平稳(3)连杆的工艺特点:

1)连杆体和盖厚度不一样,改善了加工工艺性。连杆盖厚度为31mm,比连杆杆厚度单边小3.8mm,盖两端面精度产品要求不高,可一次加工而成。

由于加工面小,冷却条件好,使加工振动和磨削烧伤不易产生。

连杆杆和盖装配后不存在端面不一致的问题,故连杆两端面的精磨不需要在装配后进行,可在螺栓孔加工之前。

螺栓孔、轴瓦对端面的位置精度可由加工精度直接保证,而不会受精磨加工精度的影响

1)连杆小头两端面由斜面和一段窄平面组成。这种楔形结构的设计 增大其承压面积,以提高活塞的强度和刚性。

在加工方面,与一般连杆相比,增加了斜面加工和小头孔两斜面上倒角工序;用提高零件定位及压头导向精度来避免衬套压偏现象的发生,但却增加了压衬套工序加工的难度。

2)带止口斜结合面。连杆结合面结构种类较多,有平切口和斜切口,还有键槽形、锯齿形和带止口的。从使用性能上看,重复定位精度高,在拧紧螺钉时,可自动滑移消除止口间隙。从工艺性上看,定位可靠,连杆成品经拆装后大头孔径圆度变化小。由于连杆由多面组成且结构复杂,精度要求较高,所以加工难度增大;结合面和螺孔不垂直,呈72°角,螺栓孔只好在切断工序后、拉结合面工序前加工。螺栓孔和结合面分别先后加工,为达到互换性装配要求,加工精度相应提高。

机械加工辅助设备工具一宗,主要有:切割机、抛光机、磨光机、小钻床、卡尺、电缆、配电箱、自作可转动工装 拟定工艺路线;

连杆的尺寸精度、形状精度和位置精度的要求都很高,但刚度又较差,容易产生变形。连杆的主要加工表面为大小头孔、两端面、连杆盖与连杆体的接合面和螺栓等。次要表面为油孔、锁口槽、供作工艺基准的工艺凸台等。还有称重去重、检验、清洗和去毛刺等工序。(1)加工阶段的划分和加工顺序的安排

连杆本身的刚度比较低,在外力作用下容易变形;连杆是模锻件,孔的加工余量较大,切削加工时易产生残余应力。因此,在安排工艺过程时,应把各主要表面的粗、精加工工序分开。这样,粗加工产生的变形就可以在半精加工中得到修正;半精加工中产生的变形可以在精加工中得到修正,最后达到零件的技术要求,同时在工序安排上先加工定位基准。

连杆工艺过程可分为以下三个阶段。1)粗加工阶段

粗加工阶段也是连杆体和盖合并前的加工阶段:

主要是基准面的加工,包括辅助基准面加工;准备连杆体及盖合并所进行的加工,如两者对口面的铣、磨等。2)半精加工阶段

半精加工阶段也是连杆体和盖合并后的加工,如精磨两平面,半精楼大头孔及孔口倒角等。总之,是为精加工大、小头孔作准备的阶段。3)精加工阶段

精加工阶段主要是最终保证连杆主要表面——大、小头孔全部达到图纸要求的阶段,如珩磨大头孔、精镗小头轴承孔等。

(1)定位及夹紧 1)粗基准的选择

粗基准的正确选择和初定位夹具的合理设计是加工工艺中至关重要的问题。在拉连杆大小头侧定位面时,采用连杆的基准端面及小头毛坯外圆三点和大头毛坯外圆二点粗基准定位方式。这样保证了大小头孔和盖上各加工面加工余量均匀,保证了连杆大头称重去重均匀,保证了零件总成最终形状及位置。

2)精加工基准采用了无间隙定位方法,在产品设计出定位基准面。在连杆杆和总成的加工中,采用杆端面、小头顶面和侧面、大头侧面的加工定位方式;在螺栓孔至止口斜结合面加工工序的连杆盖加工中,采用了以其端面、螺栓两座面、一螺栓座面的侧面的加工定位方法。这种重复定位精度高且稳定可靠的定位、夹紧方法,可使零件变形小,操作方便,能通用于从粗加工到精加工中的各道工序。由于定位基准统一,使各工序中定位点的大小及位置也保持相同。这些都为稳定工艺、保证加工精度提供了良好的条件。(2)连杆加工的工艺流程

连杆的加工顺序大致如下:粗磨上下端面——钻、拉小头孔——拉侧面——切开——拉半圆孔、接合面、螺栓孔——配对加工螺栓孔——装成合件——精加工合件——大小头孔光整加工一去重分组、检验。还有另一种常用的工艺流程是:拉大小头两端面——粗磨大小头两端面→拉连杆大小头侧定位面→拉连杆盖两端面及杆两端面倒角→拉小头两斜面→粗拉螺栓座面,拉配对打字面、去重凸台面及盖定位侧面→粗镗杆身下半圆、倒角及小头孔→粗镗杆身上半圆、小头孔及大小头孔倒角→清洗零件→零件探伤、退磁→精铣螺栓座面及圆弧→铣断杆、盖→小头孔两斜端面上倒角→精磨连杆杆身两端面→加工螺栓孔→拉杆、盖结合面及倒角→去配对杆盖毛刺→清洗配对杆盖→检测配对杆盖结合面精度→人工装配→扭紧螺栓→打印杆盖配对标记号→粗镗大头孔及两侧倒角→半精镗大头孔及精镗小头衬套底孔→检查大头孔及精镗小头衬套底孔精度→压入小头孔衬套→称重去重→精镗大头孔、小头衬套孔→清洗→最终检查→成品防锈。

篇2:连杆加工工艺流程

【关键词】材质;加工;方法

一、引言

由于连杆本身形状的特殊性,中间是圆柱形,两端是需要加工的。选择常规的v型铁作为工装,在压紧时,压板和圆柱只有几个点的接触。显然在装卡的过程中容易出现碰伤,在加工的过程中容易出现撞刀的可能性,在加工不同位置时需要反复移动压板才能继续加工。这样直接影响到加工的精度。为了保证加工过程中少装卡,又要装卡合理。必然要设计特定的工装。

二、当根据工件的外形和加工需要设计好2件工装后,下面将整个加工方案叙述如下:

加工过程中需要三次装卡

第一次装卡

根据先粗后精的加工理念

先将连杆圆形底座朝下放置在事先加工好的工装上面,该工装的好处是,只要第一件工件的四个面加工完成后,将数据输入系统里。以后每件工件只需要找正就可以,然后设备会根据事先输入的数据按制定的程序进行加工。这样最大限度的降低职工的劳动强度,增加生产效率。

由于工件的材质是42cr,材质较硬,加工四个表面用的刀具是160刀盘,需要装上与材质相匹配的进口刀片进行加工。

根据每一面的加工余量不同,加工的次数不同。当工作台每次转90度加工一面,直至转回起始位置才加工完毕。这样的加工方法,可以保证工件四个面的垂直度。可以很好的保证图纸上的要求。

第二次装卡

1、先用百分表将工件的水平和垂直以及侧面找正。

2、用粗镗刀粗加工r76.2的圆弧,单边留0.2毫米。

3、用进口中心钻点圆形底座端面6-∮20.62、2-∮12.7、2-∮16.5的中心孔(由于材料的特殊,用一般的中心钻根本无法加工)。

4、用∮20.4的钻头加工6-∮20.62的孔。

5、加工∮76.2的孔时,先将粗镗刀调为∮75.9进行粗加工。

6、用∮20.4的钻头加工后,孔的内部会出现比较粗糙的纹理,为了保证里面的光洁度。需要用∮20*80的合金铣刀。

为了保证加工后孔内成锥度,分两次加工,第一次用铣刀的头部全部将孔加工好,再多下20毫米将6-∮20.62的孔精加工一遍,这样就可以保证孔内部有锥度。

7、加工2-∮16.5,由于这两个孔是螺纹孔,这时就需要更换小一点的钻头∮16.4加工。

8、加工2-∮12.7,由于这两个孔是定位销用的。这时需要用∮12的钻头打底孔,还需要2把∮12的涂层铣刀,一把用于粗铣,单边留0.1毫米。另一把用于精铣,直至加工合格。

9、第4步已经粗加工∮76.2结束,这步选择精镗刀加工合格。

10、第1步已经粗加工完r76.2的圆弧,这步要精加工,由于材质比较硬,又是半圆。刀具在加工过程中磨损较大,为了防止刀片震动,导致松动后将圆弧加工偏大。固分3次进行加工。直至加工合格。

11、加工r76.2内部圆弧面上∮6.35毫米的孔。

12、加工r76.2内部圆弧面上2-∮19.05毫米的孔,由于该孔用于定位销,所以严格按图纸要求。先用∮18.5毫米的钻头打底孔,再需要2把∮12涂层铣刀,分粗精加工,粗加工时留0.1毫米的余量,精加工时加工至成。

13、用∮160毫米的刀盘加工半圆弧的端面以前,先用∮12的铣刀按图纸要求铣出要加工的深度。然后工作台旋转90度,用∮160的刀盘加工。以保证连杆的总长度符合图纸要求。

14、当上述工序完成后,检查无误后,按图纸要求进行倒角。

第三次装卡

这次主要加工工件上的斜孔

1、先用百分表将工件的水平和垂直以及侧面找正。

2、由于工装未动,所以只需要找斜孔的位置。

3、按图纸要求,在cad中抓点。找到位置,先不转工作台,用顶尖点出水平位置,再将工作台转到要求的.角度,按刚才点的那个位置在设备里设置好参数。

4、因为是斜孔,斜孔内部有台阶。最外边的孔为∮28.5.毫米里边的通孔为∮20.5毫米,先用∮25的合金铣刀,将角度转到制定角度。当铣刀加工到斜面时,将铣刀移出,深度下10毫米,加工到标记位置。加工成平面。按此方法,将剩下的一个斜孔加工成平面。

5、用进口中心钻按标记位置在平面上加工中心孔。

6、用∮20.5的钻头加工该斜面的两个通孔。

7、按图纸要求,圆弧端面一端到另一端的距离是22.2,其他表面需要加工成斜面,以保证距离为22.2毫米的一端。

8、在用∮28的铣刀按图纸要求,圆弧表面到孔内部台阶为18.5毫米。先下深度10毫米,进行加工后用游标卡尺测量出最终的深度。

9、由于第8部加工后,孔的口部有大量挤出的小毛刺。为了保证工件的美观,再用∮125盘刀按第7步的距离再加工一遍。

10、检查合格后,将工件的毛刺打磨干净。

在加工过程中,选择刀具的原则为,尽量选择普通刀具,选择合理的刀具参数进行加工,最大程度的合理使用刀具。

参考文献

[1]裴炳文.数控加工工艺与编程.机械工业出版社 .7

[2]韩旻.数控机床应用与编程.高等教育出版社 .3

篇3:连杆类零件加工工艺分析

发动机的连杆组一般是由连杆体、大头盖、轴瓦等组成。连杆组在发动机中的作用主要是将活塞的往复运动转换为曲轴的旋转运动, 并传递动力。连杆在正常工作时需要承受流体压力、运动惯性力以及预紧力 (螺栓产生) 等多种力的作用, 由此可知连杆在发动机中的工作环境比较恶劣, 所承受的外界载荷复杂、载荷大。因此, 生产加工出的连杆不仅要求具有足够的强度和刚度, 还必须要有良好的精度来保持其工作的可靠性和稳定性。

1 连杆加工工艺

1.1 连杆技术要求

图1所示连杆大小头均需要与曲轴等其他零件进行配合, 因此其尺寸公差和表面质量要求较高:大头要求尺寸公差IT5, 表面粗糙度低于Ra0.4;小头尺寸公差IT6, 表面粗糙度Ra1.6。连杆两头孔的中心距会对气缸的压缩比产生影响, 从而对发动机效率产生影响。对于两孔之间的尺寸公差要求为IT8。同时, 连杆两孔轴线的水平面内平行度误差为7级, 垂直面内的平行度公差为8级。连杆两头的端面与大头孔中心线的垂直度公差为9级。垂直度公差低时会引起连杆大头两端面和曲轴的两内侧面发生磨损, 从而使连杆的寿命变短。连杆的两个螺栓孔轴线与连杆大头结合面的垂直度要求为0.01 mm/100 mm。根据实际经验, 连杆小头和大头的质量误差不能超过±3g。

1.2 连杆的加工工艺

连杆的主要加工表面是两头 (大头和小头) 以及两端面;次要加工表面是连杆体和盖的结合面;较重要的是轴瓦、油孔、螺栓座面。首先进行备料, 并对毛坯进行调质处理。使用铣床铣削连杆两头的平面, 预留磨量0.5 mm。采用磨床以大平面为定位面, 粗磨另一大平面。以粗磨的大平面为基准, 钻、扩、铰小头孔。以基面及大、小头孔定位, 装夹工件铣尺寸99±0.01 mm两侧面, 保证对称 (此平面为工艺用基准面) 。采用镗床粗镗连杆的大头孔, 并对两端进行倒角。精磨连杆的两端面, 确保大端面厚度尺寸和公差。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195±0.8 mm。对连杆进行称重, 去除多余的质量。珩磨大头孔至规定的要求, 之后检验各部分的尺寸和精度并进行无损探伤。最后, 将检验合格的零件入库备用。

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, 次要加工表面为轴瓦锁口槽、油孔、大头两侧面及体和盖上的螺栓座面等。

连杆机械加工工艺制定是以主要加工表面为重点。连杆的加工工艺路线主要包括三个基本阶段:1) 连杆体与盖切开之前所进行的机械加工;2) 连杆体与盖切开之后所进行的机械加工;3) 连杆体与盖安装后所进行的机械加工。第一阶段的主要目的是获得精基准, 为后续加工做准备。第二阶段是进行除精加工以外的其他表面的加工, 如大头孔、轴瓦等的加工。第三阶段是精加工, 主要是实现各个尺寸和精度的要求。因此, 第一阶段主要是粗加工, 剩下的两个阶段是半精加工和精加工。

2 连杆加工工艺分析

2.1 连杆加工注意事项

连杆作为柴油机的重要零件, 连接活塞和曲轴实现运动形式的转换及动力的传递。连杆的外形比较复杂, 不容易实现定位和装夹。连杆零件的刚度差, 加工过程中容易发生变形。连杆零件作为一种发动机精密零件, 不仅尺寸、形状、位置等精度要严格要求, 并且要求表面粗糙度低。因此, 连杆的加工是一个非常困难的事情, 加工精度很难保证。在进行连杆零件的加工时, 特别是制定工艺路线时需要注意以下几个关键的问题:

1) 选取的毛坯尺寸要尽量小 (与零件的最终尺寸接近) , 以减少加工过程中去除材料量, 这样也可以极大地降低切削力给工件带来的加工变形。

2) 连杆零件与曲轴、活塞等相比, 生产的节拍较短, 因此需要使用高生产率的设备进行加工。

3) 连杆本身刚度较差, 在夹紧力等外力的作用下会发生变形, 从而对加工精度产生一定的影响。合理确定连杆的夹紧力、夹紧方向以及夹紧力的作用点是非常重要的。通常多是将夹紧力作用在连杆大头和小头孔的端面上并与端面保持垂直。夹紧力不能直接作用于杆身 (刚性比较差) , 如果必须施加在此处, 那么要将夹紧力的作用方向选为连杆的水平方向。

4) 毛坯的精加工表面要采取多次加工的方式进行。连杆的毛坯通常是模锻件, 虽然经过调质处理, 但是仍然会有残余应力存在。为了减小内应力对连杆加工产生的影响, 在连杆的重要表面需要分为粗加工、半精加工和精加工进行, 并在这些加工之间合理地添加一些其他工序。这样可以使内应力有足够的时间进行重新的分布, 能够有效地保证连杆的最终加工质量。

5) 连杆的加工一般多属于大批量生产, 因此可以考虑设计专门的夹具或者工装进行装夹。此外, 连杆的尺寸精度、形位误差以及表面光洁度要求都非常高, 需要采用高精度的设备 (通常采用数控机床) 进行加工。

6) 在连杆加工的过程中, 要将探伤安排到工序中。并及时进行去毛刺等以保证装配精度。

2.2 连杆的检验

零件的检验是机械加工中的一项重要程序, 加工过程和加工完毕都需要进行检验, 以确保所加工的零件达到了设计的要求。连杆加工之后需要通过检验来验证所加工的零件是否达到了设计的要求。连杆的检验主要包括孔圆柱度、内径尺寸等。根据连杆零件图进行连杆检验是机械加工的一个组成部分。

根据实际情况, 连杆两端孔平行度的检验可以采用心轴进行;在检测平台上使用等高的V型块支撑连杆的心轴;对于大端和小端采取相同的方式进行检测。连杆的螺钉孔与结合面垂直度的检测需要制作专门的检测工具, 采用心轴检测公差;也可以采用塞尺进行检测。

3 结语

连杆零件的工况复杂, 工作环境恶劣, 因此进行连杆零件的加工时要确保制定的工艺合理。本文通过分析具体零件的精度和尺寸要求制定了合理的加工工艺, 在此基础上对连杆类零件的加工工艺进行了分析。连杆作为一个典型的机械零件, 其机械加工工艺的制定对于其他类零件的加工具有一定的参考意义。

摘要:连杆是发动机运动的关键零件之一, 其工作的稳定性以及可靠性对于整个发动机具有重要的意义。因此, 在连杆的设计和加工中, 针对连杆的具体结构和精度, 制定合理的加工工序非常重要。

关键词:连杆零件,加工,工艺

参考文献

[1]金鸿祥.简述汽车连杆加工工艺[J].工业设计, 2011 (6) :20-26.

[2]杨杰.防爆柴油机连杆加工工艺[J].煤矿机械, 2012 (8) :119-120.

[3]王晶梅.连杆加工工艺[J].承德民族职业技术学院学报, 2002 (4) :13-14.

篇4:连杆加工工艺流程

关键词:连杆零件;机械加工工艺规程;专用夹具及其设计

1.引言

近年来,我国机械制造业随着科学技术的不断进步,得到了飞快的发展,也取得了较好的成效。机械制造是制造具有操作功能的零件和产品,其产品和零件在生活生产中可以直接被人们所使用,在社会中占据着举足轻重的地位,为国家的生活生产活动作出了巨大的贡献。连杆零件经常运用于我们的生活中,是活塞式压缩机、发动机重要的零件之一,其力学性能较好,使得机器在运行过程中,有足够的强度和刚度,能保证机器运行的效率。本文就连杆零件的机械加工工艺的规程和专用夹具的设计进行讨论分析。

2.连杆零件的机械加工工艺规程

2.1机械加工工艺规程设计

一般来讲,连杆零件的机械加工工艺规程包括:分析零件工艺性、选择毛坯的制造方法、选择基面的水位和高程的起始面、制定相关的工艺制造路线、确定各工艺的制造设备、刀具和夹具等、确定工序的切削用量,最后完整的填写工艺文件。这些步骤和环节紧紧相扣,缺一不可,为工艺生产奠定了坚实的基础。

2.2连杆的工艺性分析及生产类型的确定

连杆是机构中两端分别与主动和从动构件衔接,达到传递运动和力的目的,连杆工作的条件要求连杆具有较高的力学性能。这就对连杆机械加工工艺有了严格的要求。在连杆机械工艺性方面,应从其焊接性能、成型性能、铸造性能、热处理性等方面考虑,以保证连杆的强度、硬度、刚度和韧度,同时,还应该注意反映连杆进度的参数,如连杆大小头孔中心距尺寸进度、连杆大小头孔平行度等。由于连杆使用的比较广泛,生产类型一般为大批生产,因此在生产中,可以根据生产类型和生产条件,采用先进的制造方法,对此进行机械制造。

2.3拟定连杆工艺路线

连杆的工艺路线是描述机械制造中的操作顺利的技术。一般来说,连杆的机械制造的一项集很多工序为一体的制造工艺,为了完成连杆制造,需要进行一串的连续动作。制定出科学完善的工艺路线,对机械制造的有序进行有着重要的意义。对于连杆工艺路线,可拟定设计为:铸造—时效处理—铣上下2端面—铣下面侧面—钻孔—镗孔—钻孔—沟槽—铣宽槽—质检—入库。制造工艺却不是一层不变的,企业可根据自身的实际特点,对其中的环节进行增加、减少、交换和改变等。

2.4加工余量、工序尺寸和公差的确定

连杆机械制造工序的加工余量应该选择最小的加工余量,其目的是为了缩短加工时间,降低制造成本。加工余量必须保证能达到规定标准的精度和表面粗糙度。当然,加工连杆零件的尺寸越大,加工余量就越大,切削力、内应力引起的形变也会随之增大。因此,在选择加工余量和工序尺寸时,可以引入工序尺寸公差来进行经济加工精度范围的判断,以保证选择最佳的连杆零件的加工余量和工序尺寸。

2.5切削用量、时间定额的计算

切削用量是连杆零件机械制造过程中所采用的切削速度、切削深度和进给量等参数。可利用公式:vf=f.n=ɑf·z·n(n为工件或刀具的转速(转/分)或每分钟行程数(双行程/分);z为多齿刀具的齿数),对其参数进行计算。针对时间定额的计算,可以根据粗铣槽底面和两侧面、半精铣槽底面和两侧面的时间计算公式:tj=(1+1a+1b)/fmz计算出基本时间。当然,每道工序时间还包括布置时间、休息与生理需要时间等,由于连杆零件机械生产类型为大量生产,其时间可以忽略不计。

3.连杆零件机械制造工序专用夹具的设计

3.1定位方案及定位误差分析

定位基准的选择应该尽量符合基准重合原则,但是对于工件槽深的要求来说,选择所加工槽相对的另一端面为定位基准,不重合的误差为ΔB,ΔB为两端面间的尺寸公差0.1mm,加工的槽深公差为0.4mm。槽角度位置为45±30’,工序要求的是大孔中心为基准,与两孔连线为45±30’。这样的定位方案,完全符合基准重合,使其定位精度比较高。

3.2夹紧机构

设计加紧机构时,应该充分考虑动作迅速可靠,加紧点接近被加工部位,提高生产效率,保证加工质量。因此,可以采用两个手动螺旋压板,夹紧点选择在大孔端面,同时把防转销设置在压板外侧,使其使用方便,进一步满足加工需求。

3.3对刀及夹具的安装方案的确定

在夹具设计安装方案时,可以拟定夹具机构方案或者绘制夹具草图,这对于设计定位装置,确定工具安装位置有很大的作用。由于槽的加工要保证刀具方向的位置,为了快速准确的对刀,必须使用直角对刀块。夹具在安装时,采用一对定位键定向,用螺母加紧两端耳座的T形螺栓,以保证对刀块的方向和工作台纵向方向一致,进一步提高槽深进度,使得加工质量得到保证。

3.4夹具体

夹具是机械制造过程中用来固定加工对象,让其能占有正确的位置,以接受施工或者检测。夹具体一般夹具上较为复杂的元件,不仅要考虑安置在夹具中所需要的各种元件,还要考虑工件的装卸和机床的固定较为方便。因此在设计夹具体的时候,应该满足一些基本要求:1)重量较轻,便于操作;2)有良好的强度、刚度等力学性能;3)应吊装方便,安全使用;4)结构和尺寸都较为稳定,有一定的精度;5)排屑方面,保证机器性能。

3.5方案综合评价和总结

在连杆零件专用夹具设计方案进行综合评价,该夹具结构比较简单,操作方面,不仅可以提高加工效率,还可以保证加工质量。采用手动加紧装置,直角对刀块可以使夹具在连杆零件加工前很好的对刀;同时,两对定位键可以使整个夹具在机床工作台有正确的安装位置,装卸比较方便,保证了加工精度,提高生产效率,扩大机床使用范围,减少成本投入,进一步提高了加工质量,达到了加工的目的。

4.总结

总而言之,连杆零件设计加工,包括了加工工艺规程和夹具设计。因为连杆工作条件要求比较高,在连杆的设计时,应该选择合适的机械定位基准,分析连杆的工艺性,拟定工艺制造路线,较准确的确定加工余量和切削用量;对夹具进行专业的设计,严格的考虑夹具定位的误差,进一步提高加工精度,减少成本,降低劳动力,确保连杆零件制造的质量。(作者单位:重庆市凯喆机械配件厂)

参考文献:

[1]贾会会.数控加工工艺规程与夹具设计的问题研究[J].机电产品开发与创新,2012,05:175-177.

[2]徐晋之.“钻床夹具设计”零件的机械加工工艺过程及工艺装备[J].科技传播,2013,03:169+120.

[3]许自英.车床专用夹具设计的分析与加工[J].硅谷,2012,12:130-131.

篇5:连杆机构的建模、分析与加工

第一部分:构建连杆机构的三维实体模型 1.1 连杆机构零件的绘制

(1)单击【新建】按钮,新建一个零件文件。

(2)选取前视基准面,单击【草图绘制】按钮,进入草图绘制,绘制草图。(3)单击【拉伸凸台/基体】按钮,出现【拉伸】属性管理器,在【终止条件】下拉列表框内选择【两侧对称】选项,在【深度】文本框内输入加工深度,单击【确定】按钮。

(4)单击【拉伸切除】按钮,出现【切除-拉伸】属性管理器,在【终止条件】下拉列表框内选择【完全贯穿】选项,单击【确定】按钮,得出零件1连杆的视图,如图1.1所示:

图1.1 零件1连杆

用同样的方法,得出其他零件视图: 零件2,如图1.2所示

图1.2 零件2

零件3 如图1.3所示

图1.3 零件3

零件4如图1.4所示

图1.4 零件4

零件5如图1.5所示

图1.5 零件5

1.2 连杆机构装配图的绘制

将以上五个零件进行装配,得到连杆机构的装配图:如图1.6所示

图1.6 连杆机构装配图 第二部分:连杆的ansys分析 2.1连杆工程分析的准备工作

(1)连杆的计算分析模型,如图2.1所示

图2.1 连杆的计算分析模型

(2)材料参数设定

弹性模量E=210Gpa;泊松比v=0.3;密度=7800(3)受力分析

连杆有两个连轴孔,受力是主要约束大的那个口轴,然后是上表面受到一个向上应力。2.2 操作步骤

2.2.1定义单元类型和材料属性(1)设置计算类型,如图2.2所示

ANSYS Main Menu: Preferences →select Structural → OK 5

图2.2 设置计算类型

(2)选择单元类型。执行ANSYS Main Menu→Preprocessor →Element Type→Add/Edit/Delete →Add →select Solid Brick 8node 185 →OK Options„→select K3: Plane strain →OK→Close如图2.3所示,选择OK接受单元类型并关闭对话框。

图2.3 选择单元类型

(3)设置材料属性。执行Main Menu→Preprocessor →Material Props →Material Models →Structural →Linear →Elastic →Isotropic,在EX框中输入2.1e11,在PRXY框中输入0.3,如图2.4所示,选择OK并关闭对话框。

图2.4 设置材料属性

2.2.2 导入几何模型

选择ANSYS,菜单→File→Import→PARA→选择liangan.x_t→OK,如图2.5所示

图2.5 导入几何模型

2.2.3生成实体

菜单PlotCtrols→Style→SolidModles Facts→选择Normal Faceing→OK:然后菜单→Plot→Voluness→OK,建模如图2.6所示。7

图2.6 连杆实体模型

2.2.4生成有限元网格

Preprocessor →Meshing →Mesh Tool→Volumes Mesh→Tet→Free,.采用自由网格划分单元。执行Main Menu-Preprocessor-Meshing-Mesh-Volume-Free,弹出一个拾取框,拾取实体,单击OK按钮。生成的网格如图2.7所示。

图2.7连杆的有限元网格

2.2.5施加载荷并求解

(1)施加约束条件。执行Main Menu-Solution-Apply-Structural-Displacement-On Areas,弹出一个拾取框,拾取平面,单击OK按钮,然后出现如图2.8窗口,选 “ALL DOF”,再单击OK按钮。

图2.8 对话框

(2)施加载荷。执行Main Menu-Solution-Apply-Structural-Pressure-On Areas,弹出一个拾取框,拾取内表面,单击OK按钮,弹出如图2.9所示对话框,如图所示输入数据-1e4,单击OK按钮。生成结构,如图2.10

图2.9 对话框

图2.10 连杆的有限元结构图

(3)求解。执行Main Menu-Solution-Solve-Current LS,弹出一个提示框。浏览后执行file-close,单击OK按钮开始求解运算。出现一个【Solution is done】对话框是单击close按钮完成求解运算。2.2.6显示结果

(1)显示变形形状。执行Main Menu-General Posproc-Plot Results-Deformed Shape,弹出如图2.11所示的对话框。选择“Def+underformed”单选按钮,单击OK按钮。生成结果如图2.12所示。

图2.11 对话框

图2.12 连杆变形形状图

(2)列出节点的结果。执行Main Menu-General Posproc-List Results-Nodal Solution,弹出如图2.13所示的对话框。设置好后点击OK按钮。生成如图2.14所示的结果

图2.13 对话框

图2.14 节点结果

(3)浏览节点上的Von Mises应变值。执行Main Menu-General Posproc-Plot Results-Contour Plot-Nodal Solu,弹出如图2.15所示对话框。设置好后单击OK按钮,生成结果如图2.16所示。

图2.15 对话框

图2.16 节点应变图

(4)浏览节点上的Von Mises应力值。执行Main Menu-General Posproc-Plot Results-Contour Plot-Nodal Solu,弹出如图2.17所示对话框。设置好后单击OK按钮,生成结果如图2.18所示。

图2.17 对话框

图2.18 节点应力图

2.2.7以扩展方式显示计算结果

(1)以等值线方式显示。执行Utility Menu-Plotctrls-Device Options,弹出如图

2.19所示对话框,生成结果如图2.20所示。

图2.19 对话框

图2.20 等值线方式显示结果

2.2.8 结果分析

通过图2.20可以看出,在分析过程中的最大变形量为145E-08m,最大的应力为221e06Pa,最小应力为42Pa。应力在大孔轴比较大,所以在生产中应加强大孔轴表面材料的强度。第三部分连杆的mastercam加工

3.1操作过程

(1)将模型导入mastercam中,如图3.1所示

图3.1 导入模型

(2)加工道具的选择,如图3.2所示

图3.2 选择刀具

(3)选择刀具及刀具参数设定,如图3.3和图3.4所示

图3.3 选择刀具及参数设定

图3.3 参数设定

(4)粗加工路径设定以及刀具参数设定结果,如图3.5所示

图3.5 粗加工路径设定以及刀具参数设定结果(5)粗加工仿真过程,如图3.6所示

图3.6 粗加工仿真过程

(6)钻孔粗加工路径及钻孔粗加工设置,如图3.7和图3.8所示

图3.7 钻孔粗加工路径

图3.8 钻孔粗加工设置

(7)钻孔粗加工三维演示,如图3.9所示

图3.9 钻孔粗加工三维演示

(8)曲面挖槽粗加工参数设定,如图3.10所示

图3.10 曲面挖槽粗加工参数设定

(9)曲面粗加工路径图,如图3.11所示

图3.11 曲面粗加工路径图

(10)曲面粗加工三维仿真加工,如图3.12所示

图3.12 曲面粗加工三维仿真加工

(11)曲面粗加工结束,如图3.13所示

图3.13 曲面粗加工结束

(12)精加工路径及精加工路径图,如图3.14和3.15所示

图3.14 精加工路径

图3.15 曲面精加工路径图

(13)精加工仿真,如图3.16所示

图3.16 精加工仿真

(14)整体加工路径图,如图3.17所示

图3.17 整体加工路径图

(15)加工结束图,如图3.18所示

图3.18 加工结束

3.2生成加工代码

加工代码如图3.19和3.20所示

图3.19 加工代码截图1 24

篇6:加工工艺与普通加工工艺

从数控加工过程可以看出,工艺分析和制定加工工艺在数控加工中起到了关键的作用,直接决定了数控加工的好坏与成败。

因此我们在不同专业班级的教学中一定要注意采用不同的方法,使教学更加具有针对性。

篇7:柑桔保鲜加工工艺流程

柑桔加工工艺流程:原料采收—— 原料入库——验收——选优汰劣——清洗保鲜——机械风干——称重分级——检查套袋——装箱入库。

1、原料采收

按基地柑桔不同海拔、不同生长期的成熟度,先熟先采、分批次采摘,做到“三轻”采摘、“六不”措施;采收后装车运输应由专人负责;每片果园分次采摘,确保果园健壮恢复。

2、原料入库

按采摘批次量,有相应仓库容量,原料入库果实堆高严格控制在60CM一下,由足够的活动、工作操作空间;仓库及车辆应铺毛垫,严禁碰伤压扁、踏坏等,按采收时期隔开堆放。

3、验收、选优汰劣

仓库负责人应验收当日采摘果实合格情况,组织熟练工人把外观不合格的病虫果、机械伤果、碰伤果、畸形果及外观颜色不合格的果实初步筛选出,存放处理仓库相应处理。

4、称重分级

按不同单果称重按客户要求的标准进行分级;各级分开单独放置,不混放。

5、清洗保鲜

用机械设备,配齐保鲜药剂,进行机械自动清洗保鲜,清洗保鲜要严格把握时间及药剂品种和浓度,及时清洗果面赃物、虫尘、斑等附着物,保持果面清洁卫生。

6、机械风干

经过机械自动清洗消毒的果实,要马上进行机器风干,严格控制风速和时间,不伤及果面。

7、检查套袋,装箱入库

篇8:280连杆减重槽数控加工工艺

关键词:280连杆,减重槽,数控程序

280连杆是目前我国铁路机车柴油机应用最广泛的连杆之一, 是柴油机的重要运动部件, 铣连杆减重槽是280连杆加工工序中的重要工序。由于280连杆减重槽在普通机床上完成加工难度大, 主要靠仿模保证其加工质量, 而仿形铣床模板的加工要靠手工钳修打磨成型, 因此生产效率低, 精度也不高。随着科学技术的发展, 用数控机床完成280连杆减重槽, 既能保证减重槽质量, 又能提高生产效率。

1 铣280连杆减重槽加工工艺分析

280连杆是我公司的重要产品, 这种连杆加工工序较长, 在铣连杆减重槽的上一道工序为钻280连杆减重槽孔, 其示意图见图1、图2。

铣280连杆减重槽工序示意图见图3、图4。

铣280连杆减重槽时, 将连杆一次装夹到位, 工艺设计如下:

(1) 设备:XKA5040A数控立式铣床。

(2) 工艺装备:铣280连杆减重槽夹具示意图见图5。

铣280连杆减重槽时, 连杆采用小头平面定位块1、胀套2、大头平面定位环 (块) 3、定位柱4-1 (可拆卸装到4-2位置) , (铣另外一面减重槽时采用定位柱4-2) 定位, 这样限制了连杆的六个自由度, 同时, 采用小头平面压板8、大头平面压板5及螺柱螺母6压紧。定位夹紧示意图见图1、图2。

(3) 刀具:由于280连杆减重槽外形的最小半径为R13.25mm, 槽底过渡圆角半径为R6mm, 因此采用准26×R6×60立式铣刀, 该铣刀材料柄部材质为45钢, 硬度HRC30-45, 切削部分材质为W18Cr4V, HRC63-66, 其强度、韧性较高, 能承受较大的载荷及冲击, 刃磨性能好, 适合切削42CrMo的280连杆材质。机床主轴孔与刀具采用BT50锥柄刀套配合及拉钉定位。

(4) 铣削方式:逆铣 (刀具切削时的刀刃旋转方向与工件的进给方向相反) 。切削过程中, 每个刀刃的切削厚度由零增加到最大值, 工作台始终压向螺母, 不会因为工作台进给丝杆与固定螺母之间间隙 (该间隙一般都存在, 而目前尚无消除该间隙的机构) 的存在而引起工件窜动。

(5) 数控加工程序分析:280连杆铣减重槽数控程序采用OKAUMA OSP7000M/700M数控系统编程, 以连杆小头孔中心为编程原点 (工件坐标原点) , 以连杆小头上平面为对刀平面, 向右X值为正, 向前Y值为正, 向上Z值为正。以钻减重槽孔的位置为切入点和切出点, 减重槽孔直径为准28mm, 孔深26.5mm。经过分析, 采集图6、7所示减重槽曲线各段交点坐标 (方法:以连杆小头中心为移动基准点, 将整个图形移到CAD坐标原点, 利用CAD工具菜单查询功能获取点坐标) 及曲线半径, 编程方式为手动编程, 采用环状走刀方式。

图6的减重槽数控程序如下:

O1; (连杆体减重槽)

N0005 G90 G80 G40 G17 G53;G90:绝对坐标编程, G80:注销固定循环, G40:注销刀具半径偿, G17:选取X-Y平面, G53:注销刀具长度补偿

N0010 G15 H01;选取工件坐标, H01存有工件原点在机床坐标中的坐标X、Y、Ζ值

N0015 G00 X0.000 Y0.000 Z100.000;定位工件原点上方100mm

N0020 G00 XO YO;定位O点上方100mm

N0025 G00 Z10;定位O点上方10mm

N0030 M03 M08 S300;主轴正转, 切削液开, 转速为300r/min

N0035 G01 Z-26.5 F20;直线插补到O点, 孔深26.5mm

N0040 G01 G42 D01 XA YA F30;直线刀具右补插补到A点, 刀具直径在D01参数中

N0045 G02 XB YB Ra;顺时针插补到B点, Ra为切入弧AB半径

N0050 G02 XC YC Rb;逆时针插补到C点, Rb为切入弧BC半径

N0055 G02 XD YD Rc;顺时针插补到D点, RC为切入弧CD半径

N0060 G03 XA YA Rd;顺时针插补到A点, Rh为切入弧DA半径

N0065 G01 G40 XO YO;直线插补注消刀具右补到O点

N0070 G01 Z10;直线插补到O点上方10mm;

N0075 G00 Z100;定位O点上方100mm

N0080 G00 X0 Y0;定位工件原点上方100mm

N0085 M05;主轴停转

N0090 M09;切削液关

N0095 M30;程序结束

O3; (连杆盖减重槽)

N0005 G90 G80 G40 G17 G53;G90:绝对坐标编程, G80注销固定循环, G40:注销刀具半径补偿, G17:选取X-Y平面, G53:注销刀具长度补偿

N0010 G15 H01;选取工件坐标, H01存有工件原点在机床坐标中的坐标X、Y、Ζ值

N0015 G00 X0.000 Y0.000 Z100.000;定位工件原点上方100mm

N0020 G00 XO YO;定位O点上方100mm

N0025 G00 Z10;定位O点上方10mm

N0030 M03 S300;主轴正转, 切削液开, 转速为300r/min

N0035 G01 Z-26.5 F20;直线插补到O点, 孔深26.5mm

N0040 G01 G42 D01 XE YE F30;直线刀具右补插补到E点, 刀具直径在D01参数中

N0045 G02 XF YF Re;顺时针插补到F点, Re为切入弧EF半径

N0050 G03 XG YG Rf;逆时针插补到G点, Rf为切入弧FG半径

N0055 G02 XH YH Rg;顺时针插补到H点, Rg为切入弧GH半径

N0060 G02 XE YE Rh;顺时针插补到E点, Rh为切入弧GE半径

N0065 G01 G40 XO YO;直线插补注消刀具右补到O点

N0070 G01 Z10;直线插补到O点上方10mm;

N0075 G00 Z100;定位O点上方100mm

N0080 G00 X0 Y0;定位工件原点上方100mm

N0085 M05;主轴停转

N0090 M09;切削液关

N0095 M30;程序结束

图7的减重槽数控程序如下:

O2; (连杆体减重槽)

N0005 G90 G80 G40 G17 G53;G90:绝对坐标编程, G80注销固定循环, G40:注销刀具半径补偿, G17:选取X-Y平面, G53:注销刀具长度补偿

N0010 G15 H01;选取工件坐标, H01存有工件原点在机床坐标中的坐标X、Y、Ζ值

N0015 G00 X0.000 Y0.000 Z100.000;定位工件原点上方100mm

N0020 G00 XO YO;定位O点上方100mm

N0025 G00 Z10;定位O点上方10mm

N0030 M03 M08 S300;主轴正转, 切削液开, 转速为300r/min

N0035 G01 Z-26.5 F20;直线插补到O点, 孔深26.5mm

N0040 G01 G41 D01 XA YA F30;直线刀具左补插补到A点, 刀具直径在D01参数中

N0045 G03 XB YB Ra;逆时针插补到B点, Ra为切入弧AB半径

N0050 G03 XC YC Rb;逆时针插补到C点, Rb为切入弧BC半径

N0055 G03 XD YD Rc;逆时针插补到D点, RC为切入弧CD半径

N0060 G02 XA YA Rd;顺时针插补到A点, Rh为切入弧DA半径

N0065 G01 G40 XO YO;直线插补注销刀具左补到O点

N0070 G01 Z10;直线插补到O点上方10mm;

N0075 G00 Z100;定位O点上方100mm

N0080 G00 X0 Y0;定位工件原点上方100mm

N0085 M05;主轴停转

N0090 M09;切削液关

N0095 M30;程序结束

O4; (连杆盖减重槽)

N0005 G90 G80 G40 G17 G53;G90:绝对坐标编程, G80:注销固定循环, G40:注销刀具半径补偿, G17:选取X-Y平面, G53:注销刀具长度补偿

N0010 G15 H01;选取工件坐标, H01存有工件原点在机床坐标中的坐标X、Y、Ζ值

N0015 G00 X0.000 Y0.000 Z100.000;定位工件原点上方100mm

N0020 G00 XO YO;定位O点上方100mm

N0025 G00 Z10;定位O点上方10mm

N0030 M03 M08 S300;主轴正转, 切削液开, 转速为300r/min

N0035 G01 Z-26.5 F20;直线插补到O点, 孔深26.5mm

N0040 G01 G42 D01 XE YE F30;直线刀具右补插补到E点, 刀具直径在D01参数中

N0045 G03 XF YF Re;逆时针插补到F点, Re为切入弧EF半径

N0050 G02 XG YG Rf;顺时针插补到G点, Rf为切入弧FG半径

N0055 G03 XH YH Rg;逆时针插补到H点, Rg为切入弧GH半径

N0060 G02 XE YE Rh;逆时针插补到E点, Rh为切入弧GE半径

N0065 G01 G40 XO YO;直线插补注销刀具右补到O点

N0070 G01 Z10;直线插补到O点上方10mm;

N0075 G00 Z100;定位O点上方100mm

N0080 G00 X0 Y0;定位工件原点上方100mm

N0085 M05;主轴停转

N0090 M09;切削液关

N0095 M30;程序结束

3 结语

采用数控加工的280连杆减重槽, 经检测, 完全符合工艺要求, 符合产品质量要求, 而且提高了产量, 降低了操作者的劳动强度, 验证了采用数控加工工艺的可行性, 取得了良好的经济效益和社会效益。

参考文献

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