连杆-P2B003483的数控加工及工艺分析
连杆-P2B003483的数控加工及工艺分析[20200123165959]
【摘要】
连杆是注塑机中的重要零件之一，它连接着活塞和曲轴，其作用是将活塞的往复运动转变为曲轴的旋转运动，并把作用在活塞上的力传给曲轴以输出功率。在工作中，连杆除承受燃烧室燃气产生的压力外，还要承受纵向和横向的惯性力。因此，研究连杆的数控加工及工艺分析显得尤为重要。
本文以连杆为主要研究对象，首先对连杆的结构进行简要介绍；其次介绍该零件的加工工艺，包括工件材料、加工设备、刀具、夹具及切削用量等的合理选用；然后介绍零件的加工过程，包括工艺单和坐标确定等；最后对加工中出现的质量问题提出优化措施。
*查看完整论文请+Q: 351916072
关键字:】连杆；结构；加工工艺；质量优化。
引言 1
一、连杆零件介绍 2
（一）零件图 2
（二）应用场合 2
（三）结构形状分析 4
二、连杆加工工艺分析 4
（一）工件材料 4
（二）加工设备的选用 5
（三）夹具的选用 6
（四）刀具的分析与选用 7
三、连杆加工过程 7
（一）工艺单 8
（二）坐标确定 9
四、加工中出现的问题及优化措施. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9
（一）产生的质量问题及优化措施. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .9
总结 10
参考文献 11
谢辞 12
附录 . . . . .. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .13
引言
随着我国模具技术以及新型材料等行业的迅猛发展，各种用途塑件需求量的日益增加，塑料与人们的生活越来越密切，而注塑机作为一种加工设备，成为其批量生产必不可少的工具。我国对注塑机的研究和在制造业方面呈现出一片前所未有的新气象，注塑机的产量居世界前列，为我国塑料工业的发展做出了巨大贡献。
连杆机构是两端分别与主动和从动构件铰接以传递运动和力的杆件，是注塑机中的重要零件之一，它连接着活塞和曲轴，其作用是将活塞的往复运动转变为曲轴的旋转运动，并把作用在活塞上的力传给曲轴以输出功率。在工作中，除承受燃烧室燃气产生的压力外，还要承受纵向和横向的惯性力。因此，要求连杆既要具有较高的强度和抗疲劳性能，又要具有足够的刚性和韧性，其主体部分的截面多为圆形或工字形，两端有孔，孔内装有青铜衬套或滚针轴承，供装入轴销而构成铰接。
本课题来源于苏州弘远机械制造有限公司，该公司主要从事于一些大型精密零配件的加工，连杆是较常见的工件。因此，本文以连杆为主要研究对象，首先对连杆的结构进行简要介绍；其次介绍该零件的加工工艺，包括工件材料、加工设备、刀具、夹具及切削用量等的合理选用；然后介绍零件的加工过程，包括工艺单和坐标确定等；最后对加工中出现的质量问题提出优化措施。
一、连杆-P2B003483零件介绍
（一）零件图
本课题主要研究对象是连杆-P2B003483，图1-1 所示为连杆的实物图，其中图a、b、c、d分别为连杆的主要加工面。图1-2所示为连杆的零件图（详见附录2）。
（a）连杆的侧面加工 （b）铣槽及M12螺纹孔加工
（c）￠75孔的精加工 （d）M6螺纹孔加工
图1-1 连杆-P2B003483实物图
（二）应用场合
连杆机构是两端分别与主动和从动构件铰接以传递运动和力的杆件，是注塑机中的重要零件之一（见图1-3），它连接着活塞和曲轴，其作用是将活塞的往复运动转变为曲轴的旋转运动，并把作用在活塞上的力传给曲轴以输出功率。因此，要求连杆既要具有较高的强度和抗疲劳性能，又要具有足够的刚性和韧性，其主体部分的截面多为圆形或工字形，两端有孔，孔内装有青铜衬套或滚针轴承，供装入轴销而构成铰接。
图1-2 连杆P2B003483零件图
图1-3连杆在注塑机中的位置
（三）结构形状分析
分析图1-2知该零件尺寸要求有：尺寸为￠75 上偏差为+0.03下偏差为0的孔，精度等级为IT7，其表面粗糙度为3.2，保证A面两两平面的尺寸距离为80上偏差+0.15下偏差+0.05,A中间两面尺寸距离为78上偏差0下偏差-0.1，其表面粗糙度为6.3，与B面的平行度要求为0.02。B面铣槽槽深8其两边加工要求为25±0.05且分中，表面粗糙度为6.3，与A面的垂直度要求为0.02，零件的顶部与底部各攻3个M6的螺纹孔，螺纹深度为12，表面攻4个M12的螺纹孔，其螺纹深度为16，并满足两螺纹间的尺寸为338其上偏差为+0.03下偏差为-0.03。加工侧面其尺寸与A面的尺寸距离为39上偏差0下偏差-0.05其表面粗糙度为6.3。
二、连杆-P2B003483的加工工艺分析
（一）工件材料分析
本课题研究连杆-P2B003483选用灰铸铁为材料，灰铸铁是指具有片状石墨的铸铁，是应用最广的铸铁，其产量占铸铁总产量80%以上，灰铸铁性能特点如下：
1.显微组织
灰铸铁显微组织的不同，实质上是碳在铸铁中存在形式的不同。灰铸铁中的碳有化合碳（Fe3C)和石墨碳所组成。化合碳为0.8%时，属珠光体灰铸铁；化合碳小于0.8%时，属珠光体—铁素体灰铸铁；全部碳都以石墨状态存在时，则为铁素体灰铸铁。
2.力学性能
灰铸铁的力学性能与基体的组织和石墨的形态有关。灰铸铁中的片状石墨对基体的割裂严重，在石墨尖角处易造成应力集中，使灰铸铁的抗拉强度、塑性和韧性远低于钢，但抗压强度与钢相当，也是常用铸铁件中力学性能最差的铸铁。
3.其他性能
良好的铸造性能、良好的减振性、良好的耐磨性能、良好的切削加工性能低的缺口敏感性
4.灰铸铁热处理
消除内应力退火 、改善切削加工性退火 、表面淬火
5. 灰铸铁的密度
灰铸铁分≥HT250与≤HT220，其密度分别为7.35g/cm³与7.2g/cm³。灰铸铁的熔点是1100~1300摄氏度
通过以上性能特点的介绍，本课题中连杆选用铸铁为材料是非常合适的。
（二）加工设备的选用
由于该零件加工内容只有表面和孔，根据其精度和表面粗糙度要求，经粗铣、精铣、粗镗、半精镗、精镗、钻、扩、倒角、攻螺纹即可达到全部要求，故选用由图2-1美国哈斯EC1600加工而成，其具体介绍如下：
EC-1600是具有64*40*32英寸（xyz）行程，64英寸*32英寸工作台以及6000rpm，齿轮箱主轴，它的特征是大型铸铁结构。铸件的延伸内部肋材增加了刚度并减少了震动。标准的T形槽工作台能够夹持重达10,000磅的工件。配备了2速齿轮箱的主轴，由30马力的矢量驱动系统提供动力，它能够提供450英尺-磅的转矩用于重型切削。其他的标准特征包括30+1侧挂式刀库，以及驱盘驱动器、远程轻推手轮、1mb程序内存和用户可定义的第二原位。
【摘要】
连杆是注塑机中的重要零件之一，它连接着活塞和曲轴，其作用是将活塞的往复运动转变为曲轴的旋转运动，并把作用在活塞上的力传给曲轴以输出功率。在工作中，连杆除承受燃烧室燃气产生的压力外，还要承受纵向和横向的惯性力。因此，研究连杆的数控加工及工艺分析显得尤为重要。
本文以连杆为主要研究对象，首先对连杆的结构进行简要介绍；其次介绍该零件的加工工艺，包括工件材料、加工设备、刀具、夹具及切削用量等的合理选用；然后介绍零件的加工过程，包括工艺单和坐标确定等；最后对加工中出现的质量问题提出优化措施。
*查看完整论文请+Q: 351916072
关键字:】连杆；结构；加工工艺；质量优化。
引言 1
一、连杆零件介绍 2
（一）零件图 2
（二）应用场合 2
（三）结构形状分析 4
二、连杆加工工艺分析 4
（一）工件材料 4
（二）加工设备的选用 5
（三）夹具的选用 6
（四）刀具的分析与选用 7
三、连杆加工过程 7
（一）工艺单 8
（二）坐标确定 9
四、加工中出现的问题及优化措施. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9
（一）产生的质量问题及优化措施. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .9
总结 10
参考文献 11
谢辞 12
附录 . . . . .. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .13
引言
随着我国模具技术以及新型材料等行业的迅猛发展，各种用途塑件需求量的日益增加，塑料与人们的生活越来越密切，而注塑机作为一种加工设备，成为其批量生产必不可少的工具。我国对注塑机的研究和在制造业方面呈现出一片前所未有的新气象，注塑机的产量居世界前列，为我国塑料工业的发展做出了巨大贡献。
连杆机构是两端分别与主动和从动构件铰接以传递运动和力的杆件，是注塑机中的重要零件之一，它连接着活塞和曲轴，其作用是将活塞的往复运动转变为曲轴的旋转运动，并把作用在活塞上的力传给曲轴以输出功率。在工作中，除承受燃烧室燃气产生的压力外，还要承受纵向和横向的惯性力。因此，要求连杆既要具有较高的强度和抗疲劳性能，又要具有足够的刚性和韧性，其主体部分的截面多为圆形或工字形，两端有孔，孔内装有青铜衬套或滚针轴承，供装入轴销而构成铰接。
本课题来源于苏州弘远机械制造有限公司，该公司主要从事于一些大型精密零配件的加工，连杆是较常见的工件。因此，本文以连杆为主要研究对象，首先对连杆的结构进行简要介绍；其次介绍该零件的加工工艺，包括工件材料、加工设备、刀具、夹具及切削用量等的合理选用；然后介绍零件的加工过程，包括工艺单和坐标确定等；最后对加工中出现的质量问题提出优化措施。
一、连杆-P2B003483零件介绍
（一）零件图
本课题主要研究对象是连杆-P2B003483，图1-1 所示为连杆的实物图，其中图a、b、c、d分别为连杆的主要加工面。图1-2所示为连杆的零件图（详见附录2）。
（a）连杆的侧面加工 （b）铣槽及M12螺纹孔加工
（c）￠75孔的精加工 （d）M6螺纹孔加工
图1-1 连杆-P2B003483实物图
（二）应用场合
连杆机构是两端分别与主动和从动构件铰接以传递运动和力的杆件，是注塑机中的重要零件之一（见图1-3），它连接着活塞和曲轴，其作用是将活塞的往复运动转变为曲轴的旋转运动，并把作用在活塞上的力传给曲轴以输出功率。因此，要求连杆既要具有较高的强度和抗疲劳性能，又要具有足够的刚性和韧性，其主体部分的截面多为圆形或工字形，两端有孔，孔内装有青铜衬套或滚针轴承，供装入轴销而构成铰接。
图1-2 连杆P2B003483零件图
图1-3连杆在注塑机中的位置
（三）结构形状分析
分析图1-2知该零件尺寸要求有：尺寸为￠75 上偏差为+0.03下偏差为0的孔，精度等级为IT7，其表面粗糙度为3.2，保证A面两两平面的尺寸距离为80上偏差+0.15下偏差+0.05,A中间两面尺寸距离为78上偏差0下偏差-0.1，其表面粗糙度为6.3，与B面的平行度要求为0.02。B面铣槽槽深8其两边加工要求为25±0.05且分中，表面粗糙度为6.3，与A面的垂直度要求为0.02，零件的顶部与底部各攻3个M6的螺纹孔，螺纹深度为12，表面攻4个M12的螺纹孔，其螺纹深度为16，并满足两螺纹间的尺寸为338其上偏差为+0.03下偏差为-0.03。加工侧面其尺寸与A面的尺寸距离为39上偏差0下偏差-0.05其表面粗糙度为6.3。
二、连杆-P2B003483的加工工艺分析
（一）工件材料分析
本课题研究连杆-P2B003483选用灰铸铁为材料，灰铸铁是指具有片状石墨的铸铁，是应用最广的铸铁，其产量占铸铁总产量80%以上，灰铸铁性能特点如下：
1.显微组织
灰铸铁显微组织的不同，实质上是碳在铸铁中存在形式的不同。灰铸铁中的碳有化合碳（Fe3C)和石墨碳所组成。化合碳为0.8%时，属珠光体灰铸铁；化合碳小于0.8%时，属珠光体—铁素体灰铸铁；全部碳都以石墨状态存在时，则为铁素体灰铸铁。
2.力学性能
灰铸铁的力学性能与基体的组织和石墨的形态有关。灰铸铁中的片状石墨对基体的割裂严重，在石墨尖角处易造成应力集中，使灰铸铁的抗拉强度、塑性和韧性远低于钢，但抗压强度与钢相当，也是常用铸铁件中力学性能最差的铸铁。
3.其他性能
良好的铸造性能、良好的减振性、良好的耐磨性能、良好的切削加工性能低的缺口敏感性
4.灰铸铁热处理
消除内应力退火 、改善切削加工性退火 、表面淬火
5. 灰铸铁的密度
灰铸铁分≥HT250与≤HT220，其密度分别为7.35g/cm³与7.2g/cm³。灰铸铁的熔点是1100~1300摄氏度
通过以上性能特点的介绍，本课题中连杆选用铸铁为材料是非常合适的。
（二）加工设备的选用
由于该零件加工内容只有表面和孔，根据其精度和表面粗糙度要求，经粗铣、精铣、粗镗、半精镗、精镗、钻、扩、倒角、攻螺纹即可达到全部要求，故选用由图2-1美国哈斯EC1600加工而成，其具体介绍如下：
EC-1600是具有64*40*32英寸（xyz）行程，64英寸*32英寸工作台以及6000rpm，齿轮箱主轴，它的特征是大型铸铁结构。铸件的延伸内部肋材增加了刚度并减少了震动。标准的T形槽工作台能够夹持重达10,000磅的工件。配备了2速齿轮箱的主轴，由30马力的矢量驱动系统提供动力，它能够提供450英尺-磅的转矩用于重型切削。其他的标准特征包括30+1侧挂式刀库，以及驱盘驱动器、远程轻推手轮、1mb程序内存和用户可定义的第二原位。
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