發(fā)動(dòng)機(jī)連桿設(shè)計(jì)

《發(fā)動(dòng)機(jī)連桿設(shè)計(jì)》由會(huì)員分享，可在線(xiàn)閱讀，更多相關(guān)《發(fā)動(dòng)機(jī)連桿設(shè)計(jì)（34頁(yè)珍藏版）》請(qǐng)?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。

1、重慶工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 目錄 緒論 1連桿的工藝分析 2 1.1 連桿的結(jié)構(gòu)特點(diǎn) 3 1.2 連桿的主要技術(shù)要求 3 1.2.1 大、小頭孔的尺寸精度要求、形狀精度 4 1.2.2 大小頭孔兩端面 4 1.2.3 大小頭孔中心距及孔的中心線(xiàn)的平行度和扭曲度 4 1.2.4 連桿連接螺栓孔的技術(shù)要求 4 1.2.5 有關(guān)結(jié)合面的技術(shù)要求 5 1.3 連桿的材料和毛坯 5 1.4 連桿的機(jī)械加工工藝過(guò)程 6 1.5 連桿的機(jī)械加工工藝過(guò)程分析 7 1.5.1 工藝過(guò)程的安排 7 1.5.2 定位基準(zhǔn)選擇

2、 9 1.5.3 確定合理的夾緊方法 13 1.5.4 連桿兩端面的加工 14 1.5.5 連桿大、小頭孔的加工 14 1.5.6 連桿螺栓孔的加工 14 1.5.7 連桿體和蓋的銃開(kāi)工序 15 1.5.8 大、小頭側(cè)面的加工 15 1.5.9 加工小頭孔 15 1.5.10 精鏈大頭孔 15 1.5.11 小頭孔壓入襯套 15 1.5.12 鎮(zhèn)小頭襯套孔 16 1.5.13 琦磨大頭孔 16 1.6 連桿加工工藝設(shè)計(jì)應(yīng)考慮的問(wèn)題 16 1.6.1 工序安排 17 1.6.2 定位基準(zhǔn) 20 1.6.3 夾具使用 21 1

3、.6.4 確定加工余量 21 1.6.5 連桿蓋的卡瓦槽的計(jì)算 22 1.6.6 工時(shí)定額計(jì)算 22 2連桿的檢驗(yàn) 22 2.1 觀察外表缺陷及目測(cè)表面粗糙度 23 2.2 連桿大頭孔圓柱度的檢驗(yàn) 23 2.3 連桿體，連桿上蓋對(duì)大頭孔中心線(xiàn)對(duì)稱(chēng)度檢驗(yàn) 23 2.4 連桿螺栓孔的精度檢驗(yàn) 23 2.5 連桿大小端孔的平行度和扭曲度檢驗(yàn) 25 3連桿大小頭孔的數(shù)控加工 25 3.1 數(shù)控精加工連桿大小頭孔的加工工藝分析 25 3.2 數(shù)控設(shè)備的選擇 26 3.3 精鏈連桿大小頭孔夾具的使用說(shuō)明 27 3.4 高速精鏈的特點(diǎn)及切削余

4、量的確定 28 3.5 精鏈刀的刀具角度及材料 29 3.6 切削用量的選擇 29 3.7 切削液的選用 29 3.8 工藝路線(xiàn)及基點(diǎn)坐標(biāo)的確定 30 致謝 31 參考文獻(xiàn) 錯(cuò)誤！未定義書(shū)簽。 緒論 此次畢業(yè)設(shè)計(jì)的任務(wù)是對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)連桿的機(jī)械加工工藝、 夾具、的設(shè)計(jì)，在連 桿的加工過(guò)程中主要加工是連桿小頭孔 小55和連桿大頭孔①102。其他部分主要 是對(duì)其進(jìn)行工藝分析。 本文通過(guò)對(duì)數(shù)控技術(shù)應(yīng)用及連桿精加工部分夾具設(shè)計(jì)與加工來(lái)提高連桿的 加工精度，以提高發(fā)動(dòng)機(jī)工作性能。主要講述在傳統(tǒng)加工的技術(shù)上，對(duì)精加工階 段進(jìn)行技術(shù)改進(jìn)。產(chǎn)品從毛坯到成品的加工過(guò)程，對(duì)連桿結(jié)構(gòu)進(jìn)行

5、分析，得出合 理的加工工藝過(guò)程，并引進(jìn)數(shù)控銃床對(duì)連桿大小頭孔精鏈及精鏈過(guò)程中夾具的設(shè) 計(jì)。 1連桿的工藝分析 1.1 連桿的結(jié)構(gòu)特點(diǎn) 連桿的作用是傳遞活塞與曲軸間的作用力，并將活塞的往復(fù)運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)化為曲軸 的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，連桿應(yīng)保證足夠的強(qiáng)度和剛度。 發(fā)動(dòng)機(jī)連桿為模鍛件，由連桿小頭、桿身和連桿大頭三部分組成。連桿大頭 是分開(kāi)的，一半為連桿蓋，另一半與桿身為一體，通過(guò)連桿螺栓連接起來(lái)。連桿 大頭孔內(nèi)分別裝有軸瓦。由于連桿體與連桿蓋的結(jié)合面是與大、 小頭孔中心連線(xiàn) 傾斜，故稱(chēng)為斜剖式連桿。連桿小頭裝有青銅襯套，通過(guò)活塞銷(xiāo)與活塞連接。連 桿大頭是可分開(kāi)式，內(nèi)裝半圓形軸瓦，大頭與曲軸連桿軸連。 (1

6、)連桿小頭 連桿小頭與活塞銷(xiāo)連接呈浮式結(jié)構(gòu)，發(fā)動(dòng)機(jī)工作時(shí)活塞銷(xiāo)與連 桿小頭可以相對(duì)自由轉(zhuǎn)動(dòng)，因此沿銷(xiāo)的長(zhǎng)度方向和圓周方向的磨損比較均勻。 為 提高摩擦副的耐磨性，連桿小頭內(nèi)孔壓入青銅襯套。青銅襯套分為兩段，分別從 小頭的兩端壓入。小頭的頂上有一個(gè)集油孔，當(dāng)曲軸旋轉(zhuǎn)時(shí)，激濺起來(lái)的機(jī)油甩 到活塞內(nèi)腔的頂部，冷卻活塞后，落下一部分通過(guò)集油孔聚集并流入連桿的小頭 內(nèi)孔潤(rùn)滑活塞銷(xiāo)。 (2)桿身 發(fā)動(dòng)機(jī)為了在最小質(zhì)量時(shí)最大的強(qiáng)度和剛度，連桿桿身斷面加工成 “工”字形。 (3)連桿大頭 連桿通過(guò)大頭與曲軸上的連桿軸頸相連，連桿大頭為分開(kāi)式， 采用簡(jiǎn)單的平口結(jié)構(gòu)形式。連桿大頭軸承蓋固定螺母為自鎖型螺母，

7、 其擰緊力為 100~120N.m 1.2 連桿的主要技術(shù)要求 小頭孔455mm (未裝銅套)是與活塞銷(xiāo)配合的表面，加工尺寸精度為IT6 , 圓柱度公差為0.004 ~ 0.006mm表面粗糙R0.8。小頭孔與活塞銷(xiāo)的配合精度要 求較高，如果配合間隙過(guò)小，會(huì)影響連桿與活塞間的傳動(dòng)力效果， 如果配合間隙 過(guò)大，就會(huì)產(chǎn)生晃動(dòng)，使發(fā)動(dòng)機(jī)在運(yùn)行中發(fā)出敲擊聲，考慮到工作后的摩損量 0.01 ,因此，安裝時(shí)必須保證連桿小孔與活塞銷(xiāo)之間的配合間隙。 要在加工中直 接滿(mǎn)足這一要求顯然是困難的，因此在裝配時(shí)，把連桿小頭孔分成四組，每2.5um 的尺寸間隔為一組，分組進(jìn)行裝配，才能有效控制配合間隙。 1.2

8、.1 大、小頭孔的尺寸精度要求、形狀精度 大頭孔小102mm(未裝軸瓦) 大頭孔上要裝軸瓦，通過(guò)軸瓦與曲軸配合，為了保證良好的配合精度減小 沖擊的影響，大頭孔的加工精度為IT6,圓柱度為0.004~ 0.006mm表面粗糙度R 為 0.8um。 1.2.2 大小頭孔兩端面 大頭孔兩端面與曲軸軸承座端面配合，其精度影響到安裝和磨損，，端面跳動(dòng) (100:0.1)/mm,小頭厚度52mmt頭厚度為65mm 1.2.3 大小頭孔中心距及孔的中心線(xiàn)的平行度和扭曲 大小頭孔的中心距影響到發(fā)動(dòng)機(jī)的壓縮比， 即發(fā)動(dòng)機(jī)的工作效率，所以規(guī)定 了較高的要求，中心距為280mm大小頭孔的中心線(xiàn)的平行度

9、誤差會(huì)使活塞在氣 缸中傾斜，造成氣缸壁磨損不均勻，同時(shí)使曲軸的連桿軸頸產(chǎn)生邊緣磨損， 縮短 發(fā)動(dòng)機(jī)的使用壽命，所以規(guī)定平彳亍度公差為0.02~0.04/100mm；大小頭孔中心線(xiàn) 的扭曲對(duì)不均勻磨損的影響較小， 一般規(guī)定扭曲度不大于0.04~0.06/100mm=這 兩項(xiàng)技術(shù)要求，對(duì)于結(jié)構(gòu)剛性較差的連桿來(lái)說(shuō)，加工可能有些困難，但是為了保 證發(fā)動(dòng)機(jī)的使用壽命，必須達(dá)到這些要求，加工中應(yīng)特別注意。 1.2.4 連桿連接螺栓孔的技術(shù)要求 連桿在工作過(guò)程中，受到急劇的動(dòng)載荷的作用，這一作用又傳遞到連桿體和 蓋的兩個(gè)連接螺母上。因此，除了對(duì)螺栓及螺母提出較高的技術(shù)要求外，對(duì)螺栓 孔及兩螺栓孔端面也

10、有一定的要求，兩螺栓孔在互相垂直的兩個(gè)方向的平行度公 差為0.02 ~ 0.04:100mm,兩螺栓孔 小18.5mm與接合面的垂直度為 0.1~02100mm,兩螺栓孔的尺寸公差為 0.021mm 此外，連桿的毛坯都要求通過(guò)鍛造來(lái)改善金相組織。 對(duì)于連桿體和蓋分開(kāi)鍛 造的毛坯，鍛造工藝較整體鍛造簡(jiǎn)單，金屬纖維呈連續(xù)型式，使大頭具有較高的 強(qiáng)度，不易產(chǎn)生變形，但分開(kāi)鍛造使材料消耗增加，機(jī)械加工雖然省去了切開(kāi)工 序，但結(jié)合面加工余量較大，兩側(cè)平面加工余量較大，兩側(cè)平面加工需要分開(kāi)進(jìn) 行，故機(jī)械加工工藝較整體鍛造復(fù)雜。 整體鍛造在切開(kāi)體與蓋的工序之后， 金屬 纖維呈斷裂狀，強(qiáng)度減弱，加工后

11、變形較大，但比整體鍛造節(jié)省材料，提高了金 屬的利用率，生產(chǎn)效率高，便于組織生產(chǎn)，特別適于大批量生產(chǎn)。 考慮到整體鍛造毛坯在切開(kāi)體，蓋后金屬纖維呈斷裂狀的缺點(diǎn)，所以在連 桿的大頭增加了帶“耳朵”形的肋。 連桿螺母的自鎖，是利用連桿螺栓螺母上所開(kāi)六個(gè)槽，擰緊螺母后，由于 螺母的彈性變形保持有100~ 120N.m的扭矩。由于該扭矩的作用，使螺母的底面 受一向上頂?shù)牧Γ菽府a(chǎn)生的彈性變形卡住螺栓，保證螺母在工作時(shí)不會(huì)松動(dòng)。 1.2.5 有關(guān)結(jié)合面的技術(shù)要求 結(jié)合面主要應(yīng)考慮其垂直度、粗糙度。結(jié)合面與螺栓孔的垂直度為 100： 0.15,表面粗糙度為R a = 0.8pm 1.3 連桿的

12、材料和毛坯 連桿材料一般采用45鋼或40cr、45Mn2等優(yōu)質(zhì)鋼或合金鋼，近年來(lái)也有 采用球墨鑄鐵的（粉末冶金），本連桿采用 40MnB 鋼制連桿都用模鍛制造毛坯。連桿毛坯的鍛造工藝有兩種方案：將連桿體 和蓋分開(kāi)鍛造；連桿體和蓋整體鍛造。 整體鍛造或分開(kāi)鍛造的選擇決定于鍛造設(shè)備的能力，顯然整體鍛造需要有 大的鍛造設(shè)備。 從鍛造后材料的組織來(lái)看，分開(kāi)鍛造的連桿蓋金屬纖維是連續(xù)的，因此具 有較高的強(qiáng)度；而整體鍛造的連桿，銃切后，連桿蓋金屬纖維是斷裂的，因而消 弱了強(qiáng)度。整體鍛造要增加切開(kāi)連桿的工序，但整體鍛造可以提高材料的利用率， 減少結(jié)合面的加工余量，加工時(shí)裝夾也較方便。整體鍛造只需一

13、套鍛模，一次便 可鍛成，也有利于組織和管理生產(chǎn)。故一般只要不受連桿蓋形狀和鍛造設(shè)備限制， 均盡可能采用連桿的整體鍛造工藝。 毛坯鍛模后應(yīng)正火并校直。 毛坯要經(jīng)過(guò)調(diào)質(zhì)熱處理(加工量大時(shí)最好在粗加工后進(jìn)行調(diào)質(zhì)處理)。其規(guī) 范為： (1)升溫，880C ,保溫90分。 (2)淬火，在濃度為1/1000的聚乙烯醇水溶液中進(jìn)行，淬火硬度 HRC50。 (3)回火 升溫580C,保溫120分，在空氣中冷卻。 (4)檢查 檢查機(jī)械性能及變性量。變形量在3?5毫米時(shí)允許整形以保證圖紙 要求，但整形后必須經(jīng)消除內(nèi)應(yīng)力的熱處理。 酸洗后要對(duì)毛坯進(jìn)行噴丸處理。表面噴丸是利用機(jī)械敲擊產(chǎn)生表面殘余壓 應(yīng)力

14、來(lái)強(qiáng)化機(jī)件，可以顯著地提高零件的疲勞強(qiáng)度。合金結(jié)構(gòu)鋼經(jīng)表面噴丸強(qiáng)化 后其疲勞極限能提高40?50%。噴丸還可以提高表面硬度和耐磨性，降低應(yīng)力 集中敏感性，消除毛坯表面輕微脫碳的不利影想。 因此，噴丸處理是一項(xiàng)十分有 效的工藝措施。 本連桿毛坯采用整體精密模鍛工藝，連桿小頭孔不予鍛出，其目的為了減小 在鉆削小頭孔時(shí)刀頭偏離現(xiàn)象帶來(lái)的加工難度。連桿大頭孔結(jié)構(gòu)為橢圓狀，如圖 1-1所示，其目的是為桿蓋切離后，連桿大頭孔因銃削縮短了桿蓋之前的實(shí)際距 離，使其接近圓以減小工作強(qiáng)度。 1.4 連桿的機(jī)械加工工藝過(guò)程 銃連桿大、小平面粗磨大、小頭平面、加工小頭孔、銃大頭兩則面、擴(kuò)大 頭孔、銃開(kāi)連桿體和

15、蓋、加工連桿體、銃、磨連桿蓋結(jié)合面、銃、鉆、鏈連桿 總成體、粗鏈大頭孔、大頭孔兩端倒角、精磨大小頭兩平面、半精鏈大頭孔及 精鏈小頭孔、精鏈大頭孔、鏈小頭孔襯套、劃磨大頭孔、連桿的檢驗(yàn)。 1.5 連桿的機(jī)械加工工藝過(guò)程分析 1.5.1 工藝過(guò)程的安排 錯(cuò)誤！未找到引用源。 加工階段的劃分和加工順序的安排 連桿本身的岡旭比較低，在外力作用下容易變形；連桿是模鍛件，孔的加工余 量較大，切削加工時(shí)易產(chǎn)生殘余應(yīng)力。有殘余應(yīng)力存在，就會(huì)有變形的傾向。因此， 在安排工藝過(guò)程時(shí)，應(yīng)把各主要表面的粗、精加工工序分開(kāi)。這樣，粗加工產(chǎn)生 的變形就可以在半精加工中得到修正；半精加工中產(chǎn)生的變形可以在精加工中得

16、 到修正，最后達(dá)到零件的技術(shù)要求。如大頭孔先進(jìn)性粗鏈，連桿合件加工后半精 鎮(zhèn)大頭孔，精鏈大頭孔。在工序安排上先加工定位基準(zhǔn)，如端面加工的銃、磨工 序放在加工過(guò)程的前面。 連桿工藝過(guò)程可分為以下三個(gè)階段： 錯(cuò)誤！未找到引用源。粗加工階段 粗加工階段也是連桿體和蓋合并前的加工階段：基準(zhǔn)面的加工，包括輔助 基準(zhǔn)面的加工；準(zhǔn)備連桿體及蓋合并所進(jìn)行的加工，如兩者對(duì)口面的銃、磨等。 錯(cuò)誤！未找到引用源。半精加工階段 半精加工階段也是連桿體和蓋合并后的加工，如精磨兩平面，半精鏈大頭 孔及孔口倒角等?？傊菫榫庸ぷ鳒?zhǔn)備階段。 錯(cuò)誤！未找到引用源。精加工階段 精加工階段主要是最終保證連桿主要表面

17、一大、小頭孔全部達(dá)到圖紙要求 的階段，如琦磨大頭孔、精鏈小頭孔軸承孔等。 錯(cuò)誤！未找到引用源。 定位基準(zhǔn)的選擇 連桿加工工藝過(guò)程的大部分工序都采用統(tǒng)一的定位基準(zhǔn)： 一個(gè)端面、小頭孔 及凸臺(tái)。這樣有利于保證連桿的加工精度，而且端面的面積大，定位也比較穩(wěn)定。 由于連桿的外形不規(guī)則，為了定位需要，在連桿大頭處作出工藝凸臺(tái)，作 為輔助基準(zhǔn)面。 連桿大、小頭端面對(duì)稱(chēng)分布在桿身的兩端，由于大、小頭孔厚度不等，所以 大頭端面與同側(cè)小頭端面不在一個(gè)平面上。用這樣的不等高面作為定位基準(zhǔn)，必 然會(huì)產(chǎn)生定位誤差。制定工藝時(shí)，可先把大、小頭作成一樣的厚度，這樣不但避 免了上述缺點(diǎn)，而且由于定位面積加大，使得

18、定位更加可靠，直到加工最后階段 銃出這個(gè)階梯面。 錯(cuò)誤！未找到引用源。 確定合理的夾緊方法 連桿是一個(gè)剛性較差的工作，應(yīng)十分注意夾緊力的大小，作用力的方向及 著力點(diǎn)位置的選擇。以免因受火緊力作用而產(chǎn)生變形，使得加工精度下降。 實(shí)際生產(chǎn)中，設(shè)計(jì)的粗銃兩端面的夾具中，夾緊力的方向與端面平行，在 加緊力作用的方向上，大頭端部與小頭端部的剛性大，即使有一點(diǎn)變形，也產(chǎn)生 在平行于端面的方向上，對(duì)端面平行度影響較小。夾緊力通過(guò)工件直接作用在定 位元件上，可避免工件產(chǎn)生彎曲或扭轉(zhuǎn)變形。 錯(cuò)誤！未找到引用源。 主要表面的加工方法 錯(cuò)誤！未找到引用源。 兩端面的加工 連桿的兩端面是連桿加工過(guò)程中最主

19、要的定位基準(zhǔn)面，而且在許多工序中 使用。所以應(yīng)先加工它，且隨著工藝過(guò)程的進(jìn)行要逐漸精化其基準(zhǔn)， 以提高其定 位精度。大批量生產(chǎn)多采用拉削和磨削加工；成批量生產(chǎn)多采用銃削和磨削。 銃兩端面時(shí)，為保證兩端面對(duì)稱(chēng)于桿身軸線(xiàn)，應(yīng)以桿身定位。銃削時(shí)多采 用下面兩種銃削方法：一種是在專(zhuān)用銃床上裝兩把硬質(zhì)合金端銃刀盤(pán)， 工件裝夾 在回轉(zhuǎn)工作臺(tái)上低速回轉(zhuǎn)進(jìn)給運(yùn)動(dòng)， 粗銃同時(shí)進(jìn)行，只是切深不同，加工完一個(gè) 面，轉(zhuǎn)過(guò)180再加工另一端面；另一種銃削方法是在專(zhuān)用的四軸龍門(mén)銃床上， 用四把端銃刀從兩端面方向同時(shí)銃削大、小兩端面。 兩端面的磨削加工，一般在立軸平面磨床上用磨輪端面進(jìn)行磨削，生產(chǎn)率 較高。在大量生產(chǎn)

20、中，可采用雙端面磨床進(jìn)行磨削，以保證兩端面的平行度和高 的生產(chǎn)率。 錯(cuò)誤！未找到引用源。 大、小頭孔的加工 連桿大、小頭孔的加工時(shí)連桿加工中關(guān)鍵工序，尤其大頭孔的加工是連桿 各部分加工中要求最高的部位，直接影響連桿的質(zhì)量。 一般先加工小頭孔，后加工大頭孔，合裝后再同時(shí)精加工大、小頭孔。 小頭孔小，鍛坯上不鍛出預(yù)孔，所以小頭孔首道工序?yàn)殂@削加工。加工方 案多為鉆-擴(kuò)（拉）-鍵（較）。 無(wú)論采用整體鍛還是分開(kāi)鍛，大頭孔都會(huì)鍛出預(yù)孔，所以小頭孔首道工序 都是粗鏈（或擴(kuò)）。大頭孔的加工方案多為：（擴(kuò)）粗鏈-半精鏈-精鏈。 在大、小頭孔的加工中，鏈孔是保證精度的主要方法。因?yàn)殒溈啄軌蛐拚?毛

21、坯和上道工序造成的孔的傾斜，易于保證孔與其它孔或平面的相互定位精度。 雖然鏈桿尺寸受孔徑大小的限制， 但連桿的孔徑一般不會(huì)太小，且孔深與孔徑比 皆在1左右，這個(gè)范圍鏈孔工藝性最好，鏈桿懸伸短，剛性也好。 大、小頭孔的精鏈一般都在專(zhuān)用的雙軸鍵床同時(shí)進(jìn)行，由條件的廠(chǎng)采用雙 面、雙軸金剛鍵床，對(duì)提高加工精度和生產(chǎn)率效果更好。 大、小頭孔的光整加工是保證孔的尺寸、形狀精度和表面粗糙度不可缺少 的加工工序。一般采用以下三種方案：1）均磨。2）金剛鎮(zhèn)。3）脈沖式滾壓。 1.5.2 定位基準(zhǔn)選擇 在制定連桿機(jī)械加工工藝規(guī)程時(shí)，定位基準(zhǔn)的選擇與否，對(duì)能否保證連桿 的尺寸精度和相互位置精度要求及對(duì)連桿

22、各表面的加工順序安排都有很大影響。 采用夾具裝夾工件時(shí)，定位基準(zhǔn)的選擇還會(huì)影響到夾具的結(jié)構(gòu)。定位基準(zhǔn)的選擇, 是設(shè)計(jì)連桿加工工藝改過(guò)程的首要問(wèn)題。在許多情況下，連桿的技術(shù)條件能否獲 得保證，首先決定于基準(zhǔn)的選擇正確與否。因此定位基準(zhǔn)的選擇是一個(gè)很重要的 工藝問(wèn)題。 基準(zhǔn)是連干上用以確定其他點(diǎn)、線(xiàn)、面位置所依據(jù)的那些點(diǎn)、線(xiàn)、面。 本零件主要考慮工藝基準(zhǔn)中的定位基準(zhǔn)。定位基準(zhǔn)可分為精基準(zhǔn)和粗基準(zhǔn)。 選擇定位基準(zhǔn)時(shí)，是從保證工件加工精度要求出發(fā)的，因此，定位基準(zhǔn)的 選擇應(yīng)先選擇精基準(zhǔn)，再選擇粗基準(zhǔn)。選擇精基準(zhǔn)主要是從經(jīng)濟(jì)可靠地保證連桿 各加工表面間的相互位置精度出發(fā)。一般應(yīng)考慮如下問(wèn)題：

23、 錯(cuò)誤！未找到引用源。精基準(zhǔn)的選擇 選擇精基準(zhǔn)時(shí)主要應(yīng)考慮保證加工精度和工件安裝方便可靠，如圖 1—2 所示。 (1)因?yàn)檫B桿的大小端孔、大小端兩端面、分開(kāi)面、結(jié)合面以及螺栓孔等各加 工表面間的相互位置精度都很高，既不能一次加工而成，又不能在一次安裝中把 這些有相互位置精度要求的各加工面都同時(shí)加工出來(lái)， 而是經(jīng)過(guò)多次安裝，反復(fù) 加工后逐步達(dá)到圖紙要求的，所以，為了保證各加工表面的相互位置精度， 要避 免過(guò)多地轉(zhuǎn)換定位基準(zhǔn)，應(yīng)盡量選擇一個(gè)使大部分工序都可用它來(lái)作為定位基準(zhǔn) 的表面作為精基準(zhǔn)。這就是“基準(zhǔn)統(tǒng)一”原則。 (2)由于連桿剛性較差，容易產(chǎn)生桿身彎曲變形，而直接影響各加工表面之

24、間 的相互位置精度，所以，要選擇支撐面積大、精度高、定位準(zhǔn)確、又能防止夾緊 變形的表面作為精基準(zhǔn)。 (3)盡量選擇零件圖上的設(shè)計(jì)基準(zhǔn)作為精基準(zhǔn)，即“基準(zhǔn)重合”的原則。這樣， 圖紙上的設(shè)計(jì)尺寸是直接保證的，可以避免因定位基準(zhǔn)與設(shè)計(jì)基準(zhǔn)不重合而引起 的基準(zhǔn)不重合誤差對(duì)該設(shè)計(jì)尺寸的影響。 并且在機(jī)械 為了滿(mǎn)足以上要求，以連桿的大小端面及工藝面作為定位基準(zhǔn)， 加工的開(kāi)頭就把這組定位基準(zhǔn)面加工出來(lái)，且達(dá)到一定精度。 這種基準(zhǔn)面在夾具中定位時(shí)，大小端端面面積大、精度高、定位準(zhǔn)確、夾緊 可靠，可作為極限工件沿Z軸移動(dòng)、繞X軸和Y軸轉(zhuǎn)動(dòng)的三個(gè)自由度的主要基準(zhǔn) 面；工藝面間距離較大，可作為極限工件一個(gè)移

25、動(dòng)自由度和一個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)自由度的導(dǎo) 向基準(zhǔn)面，以使導(dǎo)向正確；工藝面面積狹窄，可作為限制工件一個(gè)移動(dòng)自由度的 止推基準(zhǔn)面. 圖1 — 3落差平面的定位方法 對(duì)于這組基準(zhǔn)面的定位方法如圖所示。 由于大小端端面不在同一個(gè)平面上， 兩者 之間有落差。為了減少落差而引起的定位誤差，可將支承小端端面的夾具定位元 件作成能隨落差值變化而自動(dòng)定位的浮動(dòng)支承， 這樣才不會(huì)破壞固定支承對(duì)主要 基準(zhǔn)面大端端面的定位。 這種定位方法可以使得連桿在整個(gè)機(jī)械加工過(guò)程中， 精基準(zhǔn)得到統(tǒng)一。其優(yōu) 點(diǎn)是： (1)不僅避免了基準(zhǔn)轉(zhuǎn)換過(guò)多到來(lái)的積累誤差，還為在一次安裝中同時(shí)加工出 有相互位置精度要求的表面提供了有利條件

26、，從而使連桿大小端孔軸心線(xiàn)之間的 平行度和扭曲度以及大小端孔軸心線(xiàn)分別對(duì)大小端面的垂直度等都達(dá)到了圖紙 的要求。 (2)由于小端孔的位置是靠大小頭端端面決定的，大端孔的位置是根據(jù)小端孔 中心線(xiàn)和小端端面決定的，所以，工藝面大小端端面是小端孔的設(shè)計(jì)基準(zhǔn)， 而小 端孔中心線(xiàn)和小頭端端面是大頭孔的設(shè)計(jì)基準(zhǔn)。如用上述方式定位大小頭端面 孔，則定位基準(zhǔn)和設(shè)計(jì)基準(zhǔn)重合，基準(zhǔn)不重合的誤差等于零。 （3）簡(jiǎn)化了工藝過(guò)程設(shè)計(jì)，并使各工序的夾具結(jié)構(gòu)基本相同或相似。從而減少 了設(shè)計(jì)和制造夾具所需的時(shí)間和費(fèi)用，加速生產(chǎn)準(zhǔn)備工作，降低生產(chǎn)成本。 圖1 — 4連桿精基準(zhǔn)的定位方法 為了提高主要基準(zhǔn)面大端

27、端面的定位精度， 采用其中一個(gè)無(wú)工藝凸臺(tái)的大端 端面為精基準(zhǔn)，并且該端面的加工應(yīng)以已加工的有工藝凸臺(tái)的大端端面定位， 如 圖1 —4所示。 對(duì)定位基準(zhǔn)的定位方法如圖所示。大端端面用支承板定位，其作用相當(dāng)于三 個(gè)定位點(diǎn)，消除了工件一個(gè)移動(dòng)（OZ方向）兩個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)（OX和OY方向）的自由度； 小端孔用短銷(xiāo)定位，相當(dāng)于兩個(gè)定位點(diǎn)，又消除了工件兩個(gè)移動(dòng)（OX和OY方向） 的自由度；大端工藝側(cè)面用小支承板定位，由于其長(zhǎng)度和寬度都比工件相差很大， 所以只能相當(dāng)于一個(gè)定位點(diǎn)，即只能消除工件以一個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)（ OZ方向）的自由度。 這樣，就完全限制了工件的六個(gè)自由度。 在加工小端孔夾具中，小端孔是用可伸縮的短銷(xiāo)定

28、位，在定位和夾緊后，再 將定位銷(xiāo)從小端孔中抽出。 1.5.3 確定合理的夾緊方法 連桿是一個(gè)剛性較差的工件，在外力作用下容易產(chǎn)生變形，如果在夾緊狀 態(tài)下檢查精度時(shí)，達(dá)到了規(guī)定的精度，但在松開(kāi)后，由于工件的彈性變形的恢復(fù) 而使連桿精度受到損失，因此，在選擇連桿定位基準(zhǔn)的同時(shí)，必須正確確定夾緊 力的方向和著力點(diǎn)，注意防止連桿的夾緊變形。 錯(cuò)誤！未找到引用源。 夾緊力的方向?qū)A緊力作用方向的確定，就必須考慮下 歹I」問(wèn)題： (1)夾緊力的作用方向應(yīng)朝向工件的主要基準(zhǔn)面，把工件壓向夾具定位面，以 保證工件定位的準(zhǔn)確性。 (2)夾緊力的作用方向應(yīng)使工件變形最小。 錯(cuò)誤！未找到引用源。 火緊力

29、的著力點(diǎn) 火緊力著力點(diǎn)的問(wèn)題是指在夾緊方向的情況下，確定夾緊力著力點(diǎn)的位置 和數(shù)目。 著力點(diǎn)的選擇原則首先是不應(yīng)破壞工件在定位時(shí)已經(jīng)確定的位置。如果著 力點(diǎn)選擇不當(dāng)，會(huì)使工件產(chǎn)生翻轉(zhuǎn)力矩。 為了防止工件切削時(shí)的振動(dòng)，火緊力的著力點(diǎn)應(yīng)盡可能地靠近加工面，以 使切削力對(duì)夾緊力作用點(diǎn)的力矩最小。這是由于工件在承受平行于接觸表面的切 削力時(shí)最容易產(chǎn)生轉(zhuǎn)動(dòng)現(xiàn)象，而轉(zhuǎn)動(dòng)的中心往往正是夾緊力的著力點(diǎn)。 由于連桿剛性較差，很容易產(chǎn)生夾緊變形，所以?shī)A緊力的著力點(diǎn)必須作用 于工件的剛性最大的部位上，一定要避免在連桿桿身上進(jìn)行夾緊。 否則就會(huì)造成 連桿彎曲變形，而影響各加工表面間的相互位置精度。 應(yīng)十分注

30、意夾緊力的大小，作用力的方向及著力點(diǎn)位置的選擇，以免因受 火緊力作用而產(chǎn)生變表面形，使得加工精度降低。 在生產(chǎn)中，設(shè)計(jì)的粗銃兩端面的夾具中，夾緊力的方向與端面平行，在火 緊力作用的方向上，大頭端部與小頭端面的剛性大，即使有一點(diǎn)變形，也產(chǎn)生在 平行于端面的方向上，對(duì)端面平行度影響較小。夾緊力通過(guò)工件直接作用在定位 元件上，可避免工件產(chǎn)生彎曲或扭轉(zhuǎn)變形。 1.5.4 連桿兩端面的加工 連桿兩端面的加工主要為后續(xù)工序的加工作好定位基準(zhǔn)，具加工精度直接影 響連桿大小頭孔的同軸度，在加工過(guò)程中應(yīng)選擇適合的夾緊力，以免因夾緊變形 造成材料變形，從而影響定位基準(zhǔn)。 1.5.5 連桿大、小頭孔的加工

31、 連桿大小頭孔的加工是連桿加工的關(guān)鍵，確定基準(zhǔn)是關(guān)鍵。在加工連桿孔 時(shí)以前序工序中兩端面和工藝凸臺(tái)為定位基準(zhǔn)。 在鏈削過(guò)程中，應(yīng)選擇合理的切 削用量及夾具，在本工序中，采用了手動(dòng)夾緊和液壓夾緊來(lái)達(dá)到加工要求， 這在 后面會(huì)得以講述。 1.5.6 連桿螺栓孔的加工 連桿體和蓋是用螺栓連接的，螺孔內(nèi)部由螺紋、銷(xiāo)部構(gòu)成，其精度要求較高。 連桿大頭與曲軸連接，當(dāng)螺孔內(nèi)與螺栓，銷(xiāo)部接觸位過(guò)盈配合，當(dāng)接觸不良時(shí)， 在交變載荷的作用下，螺栓發(fā)生變性甚至斷裂，將造成嚴(yán)重的后果，故在加工螺 孔時(shí)，應(yīng)充分考慮，鉆孔、較孔時(shí)排削問(wèn)題以使螺孔達(dá)到設(shè)計(jì)要求。螺紋底孔本 身的螺紋精度主要取決于絲錐的精度，而螺

32、紋中心線(xiàn)的不垂直度及其對(duì)其它表面 的不平行度、不垂直度等形位精度則主要取決于螺紋底孔的形位精度。所以對(duì)連 桿螺栓孔的底孔采用以槍鉆為基型的高壓強(qiáng)制排屑的高速精鉆工藝。 人做 2-常相 5-W『勒 7-W 0-Ki 吁晌 13-W 14-ili 15■珞 1.5.7 連桿體和蓋的銃開(kāi)工序 連桿體和蓋的銃開(kāi)工序應(yīng)注意切削時(shí)定位的可靠性及滿(mǎn)足加工要求。連桿 大頭肩部加載兩個(gè)垂直向下的壓力，為避免在銃削過(guò)程中連桿蓋的夾緊剛度，應(yīng) 連桿蓋中心垂直位置的垂線(xiàn)上預(yù)緊一定的力， 并使壓板與銷(xiāo)對(duì)稱(chēng)，壓緊力不易太 大，以免連桿蓋變形。 1.5.8 大、小頭側(cè)面的加工 大頭側(cè)面的加工包括，大頭工藝

33、凸臺(tái)的銃削，鉆孔處工藝凸臺(tái)的銃削是保 證后序工序鉆銷(xiāo)螺孔的精度及鉆削時(shí)刀具不發(fā)生傾斜而造成的偏差， 故需精銃大 頭工藝凸臺(tái)。 大頭側(cè)面的加工包括大頭孔下端工藝凸臺(tái)的銃削，鉆孔處工藝凸臺(tái)的銃削。 大頭下端凸臺(tái)的加工是為加工大頭孔作定位基準(zhǔn)。通過(guò)小頭孔的定位保證 大頭下端凸臺(tái)與大小頭孔中心線(xiàn)垂直度。 鉆孔處凸臺(tái)位于偏離中心處是為鉆孔及連桿體蓋切削作準(zhǔn)備，尤其是大頭 孔下端凸臺(tái)對(duì)連桿大頭的垂直度影響較大 1.5.9 加工小頭孔 小頭孔分粗加工，半精加工，精加工三個(gè)階段。主要為了消除在加工過(guò)程中 因金屬切削產(chǎn)生材料內(nèi)部變形所引起的應(yīng)力。 由于粗加工中要切除大量的金屬材 料，在不受力或受

34、力減少時(shí)，材料內(nèi)部組織會(huì)釋放出因變形產(chǎn)生的力， 這在金屬 加工中應(yīng)慎重予以考慮。 1.5.10 精鏈大頭孔 大頭孔的鏈削安排在數(shù)控臥式銃床上進(jìn)行，這不僅可以保證連桿孔的加工精 度，也可降低勞動(dòng)工人的勞動(dòng)強(qiáng)度，這將在后面予以介紹。 1.5.11 小頭孔壓入襯套 本工序由鉗工工人使用專(zhuān)有工具，將襯套壓入連桿小頭孔中，為后續(xù)的精鏈 做好準(zhǔn)備，在壓入時(shí)，應(yīng)保證襯套在小頭孔中的牢靠性。 1.5.12 鏈小頭襯套孔 采用金剛鍵床，連桿大頭工藝凸臺(tái)和小頭的定位插銷(xiāo)， 小頭的連桿體來(lái)進(jìn)行 定位，從而保證其定位精度，進(jìn)而保證連桿的加工精度。 1.5.13 玷磨大頭孔 琦磨是磨削加工的特殊形式，

35、又是一種高效率的加工方法，并且加工精度高， 表面質(zhì)量好。連桿大頭孔同軸度較高，在磨削大頭孔時(shí)，其同軸度達(dá)到 5pm以 下，另一方面均磨加工面具有交叉網(wǎng)紋， 有利于潤(rùn)滑油的儲(chǔ)存及油膜的保持， 并 具有較高的表面支承率（孔與軸的實(shí)際接承受較大的載荷， 耐磨損，從而延長(zhǎng)了 使用壽命。加之劃磨時(shí)速度低（只是普通磨削速度的幾十分之一），且油石與孔 是面接觸，因此每一粒磨粒的平均磨削壓力很小， 這樣工件的發(fā)熱量很小，連桿 產(chǎn)生的變形量也小。 由于在琦磨是將安裝在劃磨頭周?chē)娜舾蓷l油石張開(kāi)機(jī)構(gòu)將油石沿徑向張 開(kāi)，使其壓向連桿孔壁以便產(chǎn)生一定的接觸， 同時(shí)使磨頭作旋轉(zhuǎn)和往復(fù)運(yùn)動(dòng)。 琦 磨石采用金剛石或立

36、方氮化硼等耐磨材料。連桿孔的精度在一定程度上取決于培 磨頭的原始精度。本工序選用臥式劃磨機(jī),見(jiàn)圖表1-1 0 表1-1 項(xiàng)目 合成切削速度 Ve m/min 交叉角《 ) 圓周速度V： m/min 往復(fù)速度Vf m/min 精加工 30 40? 28 10 精加工余量為0.03mm，切削液選用70%煤油加25%錠子油。 1.5.14 工工藝設(shè)計(jì)應(yīng)考慮的問(wèn)題 連桿本身的剛度比較低，在外力作用下易變形，合理的加工工序?qū)⒅苯佑绊? 定位基準(zhǔn)選擇、夾具 連桿的最終加工質(zhì)量，在這里主要考慮連桿加工工序安排、 使用問(wèn)題。 1.6.1工序安排 1 工序名稱(chēng)及內(nèi)

37、容 設(shè)備 定位基準(zhǔn) 模鍛、退火 噴丸處理 探傷檢查 劃線(xiàn)身中心線(xiàn)及大小端兩端 考慮加工面余量均勻分 面加工線(xiàn) 劃線(xiàn)平臺(tái) 配及其與不加工面相對(duì) 連桿的工序安排見(jiàn)表1-2 工藝過(guò)程卡 片 產(chǎn)品 名稱(chēng) 柴油機(jī) 毛坯 種類(lèi) 胎模鍛 令 件 名稱(chēng) 連桿 重量 圖號(hào) A1 尺寸 材料 40MnB 位置尺寸 5 粗銃大小端一端面及工藝凸 臺(tái) 立式銃床 劃線(xiàn)找正 6 粗銃大小端另一端面 立式銃床 大端端面及二乙凸臺(tái) 7 劃大小端孔中心線(xiàn)及大小端 外形線(xiàn) 劃線(xiàn)平臺(tái) 兼顧大小端的余量及壁 厚均

38、勻 8 鉆小端孔 Z3080 大端端面及二乙凸臺(tái) 小端孔中心線(xiàn) 9 插分開(kāi)面及大端孔 插床 大小端另一端面及劃線(xiàn) 找正 10 檢驗(yàn) 11 調(diào)質(zhì)處理 12 噴丸處理 13 探傷檢查 14 涂油漆 15 半精銃大小端一端面及工藝 凸臺(tái) 立式銃床 大小端刀端面 16 半精銃大小端另一端面 立式銃床 大端端面及二乙凸臺(tái) 17 劃小端孔及外形線(xiàn) 劃線(xiàn)平臺(tái) 18 鎮(zhèn)小端孔 立式銃床 大端端面及二乙凸臺(tái) 19 銃大端工藝側(cè)面 立式銃床 大端另一端面，小端孔及 桿身側(cè)面 20 精

39、銃分開(kāi)而 立式銃床 大端另一端面小端孔及 大端工藝側(cè)面 21 插小端外形 插床 小端另一端面、小端孔及 大端工藝側(cè)面 22 鉆、較、攻 立式鉆床 大端另一端面、小端孔及  2—M18X 1.6螺紋孔 大端工藝側(cè)面 23 鉆、錢(qián)體蓋結(jié)合面上的定位銷(xiāo) 孔，并孔口倒角 Z3050 大端另一端面、小端孔及 打端工藝側(cè)面 24 鉗工去毛刺 25 鉗工把對(duì)體蓋 26 精銃大端,端面及二乙凸臺(tái) 立式銃床 大小端刀端面 27 精銃大端另一端面 立式銃床 大端端面及二乙凸臺(tái) 28 鎮(zhèn)大小端孔 臥式鏈床 大端另一端

40、面、小端孔及 大端工藝側(cè)面 29 大小端孔口倒角 Z3050 大端另一端面、小端孔及 大端工藝側(cè)面 30 車(chē)大端凸臺(tái) 普通車(chē)床 大端另一端面及大端孔 31 仿形銃連桿外形 立式銃床 大小端孔及端面 32 銃小端外形 立式銃床 小端孔及端面 33 磨連桿外形 磨光機(jī) 大小端孔及端面 34 蓋蓋自然時(shí)效24小時(shí) 35 鉗工把對(duì)體蓋 36 精鎮(zhèn)大小端孔 雙頭鎮(zhèn)床 大端另一端面、小端孔及 大端工藝側(cè)面 37 檢查大小端孔中心線(xiàn)平行、扭 曲 38 卸蓋 39 劃深油孔，油溝加工線(xiàn) 40 鉆

41、深油孔并倒角 搖臂鉆床 大小端端面、小端孔及大 端工藝側(cè)面 41 銃油溝 立式銃床 大端端面大端孔及分開(kāi) 面  42 銃大端孔軸瓦定位槽 立式銃床 大端端面大端孔及分開(kāi) 面 43 磁力探傷，并退磁 44 小端孔壓入銅套 45 精鎮(zhèn)銅套內(nèi)孔 雙頭鎮(zhèn)床 大端另一端面、小端孔及 大端工藝側(cè)面 46 銃小端兩側(cè)圓弧 立式銃床 大端另一端面、小端孔及 大端工藝側(cè)面 47 鉗工修毛刺 48 清洗 49 終檢各部 50 稱(chēng)重 51 削重 連桿的加工工藝過(guò)程分三個(gè)階段進(jìn)行，即粗加工

42、、半精加工、精加工。在粗 加工小頭孔時(shí)，應(yīng)合理選用鉆削的切削用量。大小頭端面在磨削時(shí)應(yīng)注意灼傷。 1.6.2定位基準(zhǔn) 定位基準(zhǔn)是設(shè)計(jì)連桿加工工藝過(guò)程的首要問(wèn)題。在加工中，連桿的技術(shù)條件 能否獲得保證，首先決定于定位基準(zhǔn)的選擇正確與否。 1 粗基準(zhǔn) 粗基準(zhǔn)選擇是否正確，直接關(guān)系到被加工表面的余量分配和加工表面與不加 工表面間的相互位置要求。所以，選擇連桿的粗基準(zhǔn)時(shí)，應(yīng)滿(mǎn)足以下要求： 錯(cuò)誤！未找到引用源。 連桿大小端孔及兩端面應(yīng)有足夠而且盡量均勻的加工余 旦. 里； 錯(cuò)誤！未找到引用源。 連桿大小端孔圓柱面及兩端面應(yīng)與桿身縱向中心線(xiàn)對(duì) 稱(chēng)；， 錯(cuò)誤！未找到引用源。 連桿大小端外

43、形應(yīng)分別與大小端孔中心線(xiàn)對(duì)稱(chēng)。 所以在加工連桿時(shí)，第一道工序是劃桿身各向中心線(xiàn)和大小端兩端面加工線(xiàn) 時(shí)都是選擇桿身兩側(cè)面作為粗基準(zhǔn)。 對(duì)于精度較低的連桿毛坯，尤其是當(dāng)大小端毛坯孔偏位很大時(shí)， 若僅僅考慮 以桿身兩側(cè)面作為粗基準(zhǔn)時(shí)，往往會(huì)出現(xiàn)大小端孔加工余量不均， 甚至不夠的現(xiàn) 象。因此，劃線(xiàn)時(shí)，必須各面予以互相借正，以滿(mǎn)足基本要求。 2精基準(zhǔn) 選擇精基準(zhǔn)主要從經(jīng)濟(jì)可靠地保證連桿各加工表面間的相互位置精度出發(fā)。 應(yīng)注意以下問(wèn)題 錯(cuò)誤！未找到引用源。 應(yīng)避免過(guò)多地轉(zhuǎn)換定位基準(zhǔn)，應(yīng)盡量選擇一個(gè)使大 部分工序都可用它來(lái)作為定位基準(zhǔn)的表面作為精基準(zhǔn)。 (2)要選擇支承面積大、精度高、定

44、位準(zhǔn)確、又能防止夾緊變形的表面作為精 基準(zhǔn)。 (3)要以圖紙上的設(shè)計(jì)尺寸作為精基準(zhǔn)，可避免因定位基準(zhǔn)與設(shè)計(jì)基準(zhǔn)不重合 而引起基準(zhǔn)不重合誤差對(duì)該設(shè)計(jì)尺寸的影響。 1.6.3 夾具使用 由于連桿的剛性較差，在鎮(zhèn)削其大小頭孔時(shí)，使用專(zhuān)有夾具顯的十分必要。 在鎮(zhèn)削大小頭孔時(shí)使用自動(dòng)和手動(dòng)并用的夾緊方式， 自動(dòng)部分采用液壓系統(tǒng)，手 動(dòng)部分是采用虎鉗的工作原理進(jìn)行改進(jìn)，保證連桿在加工過(guò)程中具有良好的穩(wěn)定 性，進(jìn)而保證了連桿的加工精度。 1.6.4 確定加工余量 鍛件長(zhǎng)度余量mm 鍛造長(zhǎng)度余量：1mm 工藝凸臺(tái)的加工余量 鍛造時(shí)余量：2.25mm粗銃時(shí)余量：1.0mm精銃時(shí)余量： 0.2m

45、m 小頭孔鉆后各工序的加工余量 擴(kuò)孔余量：1.7mm 鏈孔余量：2.0mm 精鏈余量：1.0mm 小頭孔擴(kuò)孔或鏈孔后各工序的加工余量 一次較余量：0.5mm 粗較余量：0.4mm 精較余量：0.2mm 小鎮(zhèn)孔精鏈的加工余量 粗加工余量：0.2mm 精加工余量：0.1mm 小頭孔鉆后的總加工余量 ：6.1mm 大頭孔各工序的加工余量 粗鏈余量：2.0mm 精鏈余量：1.3mm 大頭孔擴(kuò)孔或鏈孔后各工序的加工余量 一次較余量：0.6mm 粗較余量：0.45mm精較余量：0.25mm 大頭孔精鏈的加工余量 粗加工余量：0.3mm 精加工余量：0.1mm 大頭孔鉆后的總加工余量

46、：5mm 1.6.5 連桿蓋的卡瓦槽的計(jì)算 基本尺寸65mm=8mmA A1 =57mm 封閉環(huán)上偏差ESA仁一0.10 — 0= -0.10mm 封閉環(huán)下偏差 EIA1 = — 0.174 —0.090mm= — 0.264mm 基本尺寸 A2= 57 —44.5mm= 12.5mm 封閉環(huán)上偏差 ESA2= -0.100- (—0.15) m仲0.05mm 封閉環(huán)下偏差 EIA2= —0.264—0mm= - 0.264mm 得出連桿蓋的卡瓦槽尺寸為12.5mm 1.6.6 工時(shí)定額計(jì)算 N連桿二N柴油機(jī)x n(1+ a %)(1+ B % N連桿一連桿的生產(chǎn)綱領(lǐng)，

47、即連桿的年產(chǎn)量； N柴油機(jī)-柴油機(jī)的生產(chǎn)綱領(lǐng) n —每臺(tái)柴油機(jī)的連桿數(shù)量； a %—連桿的備品率； B %—機(jī)械加工的廢品率(一般取 0.5 %?1.0 %) N 連桿=2000X 6 (1 + 5%) (1 + 0.5%) =12000 根 重慶工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 2連桿的檢驗(yàn) 連桿的檢驗(yàn)分為毛坯的檢驗(yàn)和連桿精度檢驗(yàn)， 其中連桿的加工精度檢驗(yàn)有孔 的加工精度檢驗(yàn)，相互位置精度檢驗(yàn)，連桿體蓋結(jié)合面的精度檢驗(yàn)，連桿螺栓孔 的精度檢驗(yàn)，表面粗糙度的檢驗(yàn)。 2.1 觀察外表缺陷及目測(cè)表面粗糙度 檢測(cè)表面粗糙度主要采用以下方法， 比較法，儀器檢測(cè)法，連桿表面粗糙度 選用儀

48、器檢測(cè)法。儀器檢測(cè)法分有：光切法、干涉法和感觸法。本工序選用感觸 法，感觸法是利用電動(dòng)輪廓儀測(cè)量被測(cè)表面的 Ra值方法。測(cè)量時(shí)使觸針以一定 速度劃過(guò)隨被測(cè)表面，傳感器將觸針隨被檢測(cè)表面的微小峰谷的上下移動(dòng)轉(zhuǎn)換為 電信號(hào)，并經(jīng)過(guò)傳輸、放大和積分運(yùn)算處理后，通過(guò)顯示器顯示 Ra值。其測(cè)量 范圍一般為 Ra0.01~25pm。 2.2 連桿大頭孔圓柱度的檢驗(yàn) 在工件旋轉(zhuǎn)一周過(guò)程中，測(cè)出一個(gè)正截面上最大于最小讀數(shù)。按上述方法， 連續(xù)測(cè)量幾段截面，取各截面內(nèi)所測(cè)得的所有讀數(shù)中最大與最小讀數(shù)的差值的一 半，作為該圓柱面的圓柱度誤差，保證在要求精度范圍以?xún)?nèi)。 2.3 連桿體，連桿上蓋對(duì)大頭孔中心線(xiàn)對(duì)

49、稱(chēng)度檢驗(yàn) 連桿體蓋結(jié)合面的精度檢驗(yàn)主要是結(jié)合處和安裝軸瓦用的定位銷(xiāo)孔沿大端 孔周?chē)较虻钠啤? 連桿體和連桿蓋的結(jié)合面的加工方法較多。 檢驗(yàn)的方法是靠目測(cè)。在結(jié)合面 上涂紅丹粉，經(jīng)體蓋研磨后，檢查其貼合面積，觀察其表面光潔度，并與檢驗(yàn)合 格的樣件比較來(lái)確定產(chǎn)品質(zhì)量。 2.4 連桿螺栓孔的精度檢驗(yàn) 連桿螺栓孔的精度檢驗(yàn)包括以下幾面： 錯(cuò)誤！未找到引用源 2-M18 X 1.6-1螺栓孔的檢驗(yàn)。 重慶工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 錯(cuò)誤！未找到引用源。 2-M18 X 1.6-1螺栓孔中心線(xiàn)對(duì)螺栓肩面的不垂直度。 錯(cuò)誤！未找到引用源 小23對(duì)M22X 2-1螺栓孔的不同心度。

50、 1.百分表2.量塊工量桿4,連桿蓋5.連桿體 圖2—1 圖紙規(guī)定螺栓孔的加工必須將連桿體和連桿蓋配對(duì)進(jìn)行，不得互換。因而 對(duì)小23又tM22X 2-1螺栓孔的不同心度是依靠在十二工位中央立柱式螺栓孔加工 組合機(jī)床上精鉆螺栓底孔和擴(kuò)孔的加工精度來(lái)保證的。檢驗(yàn)方法是在攻制螺紋 之前依靠階梯軸的界限塞規(guī)來(lái)進(jìn)行，如圖 2—1所示。 用帶有止端和通端的螺紋塞規(guī)對(duì)螺栓孔 M22X 2-1的精度進(jìn)行綜合檢驗(yàn)。 對(duì)螺栓孔中心線(xiàn)與螺栓肩面的不垂直度檢驗(yàn)采用 -----。量桿的螺紋也是 M22X 2-1 ,并做成1:200錐度，羅紋后端尺寸按螺紋的上偏差制作。量桿上圓 柱部分及

51、其端面對(duì)中心線(xiàn)的跳動(dòng)量嚴(yán)格控制在土 0.005mm以?xún)?nèi)。利用量塊在端面 上轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，通過(guò)百分表便可顯示出螺栓肩面對(duì)螺栓孔中心線(xiàn)的不垂直度來(lái)，其 值為百分表的最大與最小讀數(shù)之差。 2.5 連桿大小端孔的平行度和扭曲度檢驗(yàn) 在連桿大小端孔中各套入標(biāo)準(zhǔn)管狀定為心軸，先將大端孔的心軸調(diào)整成水 平，用百分表在小端孔心軸100mmfe度上進(jìn)行測(cè)量，其最大讀數(shù)和最小讀數(shù)之差 即為兩孔中心線(xiàn)的不平行度數(shù)值。將連桿放成水平位置，調(diào)整大端孔心軸成水平， 小端孔心軸在100mm度上的百分表最大讀數(shù)和最小讀數(shù)之差就是大小端孔中 心線(xiàn)的扭曲度數(shù)值。 3連桿大小頭孔的數(shù)控加工 3.1 數(shù)控精加工連桿大小頭孔的加工工

52、藝分析 在連桿的加工過(guò)程中，大小頭孔的精度對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)的性能質(zhì)觀重要，因此使用 數(shù)控銃床鏈削連桿大小頭孔顯得十分必要。其主要加工表面為壓入瓦套前大小頭 孔的鏈削。 連桿大頭孔的尺寸精度分別為 ①102和①55。孔的圓度為0.03mm不許呈腰 形或鼓形，光潔度均為0.8 m兩孔軸線(xiàn)的不平形度在100mmfc差0.03mm扭曲 在100mmt差0.05mm 孔距為 mm 鏈削的工藝特征 鏈削在孔加工中是用的比較普遍的一種加工方法。其特點(diǎn)是能夠較好地保證 孔中心軸線(xiàn)的準(zhǔn)確位置。它不受前工序加工精度的約束，并能修正前一工序留下 的孔中心線(xiàn)的歪斜和偏移，從而能夠提高工件的幾何和形位精度。 鎮(zhèn)削時(shí)一

53、般使鏈刀有較大的主偏角以減少鏈孔時(shí)的徑向切削力。安裝時(shí)鏈 刀的刀尖略高于回轉(zhuǎn)中心，以減少切削時(shí)的振動(dòng)。鏈刀的后角一般比較大，以避 免鏈刀后面與工件表面相碰。 鏈削的方式 按照工件、刀具的主切削運(yùn)動(dòng)和進(jìn)給運(yùn)動(dòng)方式的不同，鏈削可以分為三種方 式： (1)工件回轉(zhuǎn)，刀具不轉(zhuǎn)但刀具作進(jìn)給運(yùn)動(dòng) 其特點(diǎn)是孔的中心線(xiàn)和回轉(zhuǎn)中心 一致，因而效果是同一旋轉(zhuǎn)軸線(xiàn)的內(nèi)外圓同心度高， 端面對(duì)內(nèi)外圓跳動(dòng)量小。這 種加工方式對(duì)工件形狀有要求，最好是回轉(zhuǎn)體，外形和重量都不能太大。 (2)工件固定不動(dòng)，刀具即作回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，又作進(jìn)給運(yùn)動(dòng) 其特點(diǎn)是能保證鏈孔的 中心線(xiàn)和機(jī)床主軸中心線(xiàn)一致。但由于鏈桿的剛度是變化的，因而

54、會(huì)引起孔徑的 變化。改善的方法是增加鏈桿支承及導(dǎo)向孔。 (3)刀具回轉(zhuǎn)，工件不轉(zhuǎn)但作進(jìn)給運(yùn)動(dòng)其特點(diǎn)是進(jìn)給運(yùn)動(dòng)方向偏斜或非直線(xiàn)性 反映在被加工孔的中心線(xiàn)上，使鏈孔的中心線(xiàn)偏移。改善的方法是加強(qiáng)調(diào)整精度， 使主軸中心線(xiàn)與工作臺(tái)移動(dòng)方向一致。 3.2 數(shù)控設(shè)備的選擇 本工序選用山東天河數(shù)控 XK6132數(shù)控銃床 主要特點(diǎn)： 一、XK6132數(shù)控銃床是一種使用范圍很廣的銃床，根據(jù)用戶(hù)要求，配置國(guó) 內(nèi)外(OSP-U10M SIEMENS802DFANUC 0k華中I號(hào))先進(jìn)數(shù)控系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)三 座標(biāo)三聯(lián)動(dòng)，并可根據(jù)用戶(hù)要求提供第四坐標(biāo)(配置煙臺(tái)產(chǎn)TK13250數(shù)控轉(zhuǎn)臺(tái))， 完成直線(xiàn)、斜線(xiàn)、曲線(xiàn)輪

55、廓等銃削加工；可以組成各種往復(fù)循環(huán)和框式循環(huán)該產(chǎn) 品操作方便，性能可靠?？捎酶鞣N圓柱銃刀、圓片銃刀、角度銃刀、成型銃刀和 端面銃刀加工各種平面、斜面、溝槽等。如果使用適當(dāng)銃床附件，可加工齒輪、 凸輪、弧形槽及螺旋面等特殊形狀的零件，配置萬(wàn)能銃頭、圓工作臺(tái)、分度頭等 銃床附件，可進(jìn)一步擴(kuò)大機(jī)床使用范圍。 二、主要特點(diǎn)： 1 、機(jī)床剛性好，能承載重負(fù)荷切削。 2 、機(jī)床主軸電機(jī)功率高，變速范圍廣，充分發(fā)揮刀具效能，高速切削。 3 、易磨損鑄件采用銳鈦耐磨鑄鐵，重要部位采用優(yōu)質(zhì)合金鋼，穩(wěn)定耐用 4 、機(jī)床有完善的潤(rùn)滑系統(tǒng)。 山東天河數(shù)控XK6132數(shù)控銃床技術(shù)參數(shù)： 項(xiàng)目名稱(chēng)單位UNI

56、T參數(shù) 工作臺(tái)工作面積（寬X長(zhǎng)） mm320 X 1600 T 型槽數(shù)目 3 T 型槽寬度mm18 行程X向（工作臺(tái)縱向）mm900 Y 向（滑座橫向）mm360 Z 向（升降臺(tái)垂向）mm350 主軸錐孔 IOS 50（7:24） 轉(zhuǎn)速范圍r/min30-1500 轉(zhuǎn)速級(jí)數(shù)級(jí)Step18 軸向移動(dòng)距離mm85 主軸中心孔至工作臺(tái)面距離mm900 主軸中心線(xiàn)至懸梁平面距離mm360 進(jìn)給切削進(jìn)名&電機(jī)功率 X/Y/Zmm/min2/2/4.3 切削進(jìn)給數(shù)度 mm/min1-4000 電動(dòng)機(jī)主軸電機(jī)功率kw7.5 進(jìn)給電機(jī)功率kw1.5 精度定位精度mm0.03

57、 重復(fù)定位精度 mm0.015 其他機(jī)床外形尺寸（長(zhǎng)X寬X高） m m2040 X 1800 X 1800 機(jī)床凈重kg2650 3.3 精鏈連桿大小頭孔夾具的使用說(shuō)明 專(zhuān)用夾具的使用是為保證連桿的加工精度，本夾具采用液壓系統(tǒng)裝置和手動(dòng) 夾緊裝置對(duì)零件進(jìn)行夾緊，其夾緊結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，使用方便。夾具固定在工作臺(tái)上， 隨工作臺(tái)的移動(dòng)而移動(dòng)。在使用夾具時(shí)應(yīng)定期更換液壓系統(tǒng)所使用的高壓油， 以 保證在鏈削連桿的工程中出現(xiàn)堵塞現(xiàn)象，從而影響加工精度。 本夾具的小頭孔由定位插銷(xiāo)進(jìn)行固定，大頭孔由壓板進(jìn)行固定，小頭的肩部 由弧形壓塊固定，待大頭壓板和小頭的肩部予以固定時(shí)， 取出定位插銷(xiāo)，便可進(jìn) 行數(shù)

58、控加工，如圖3-1。 圖3-1 3.4 高速精鏈的特點(diǎn)及切削余量的確定 高速精鏈的特點(diǎn)是切削速度高，切削深度小，走刀量小，切屑變形小，切削 熱量少而且散熱好。因而有: (1)加工精度高 一般可達(dá)到一級(jí)精度。當(dāng)加工孔徑在 15~100mm圍內(nèi)其精度 可達(dá) 0.005 ~ 0.008mm 圓度為 0.003~ 0.005mm (2)加工表面質(zhì)量好 零件加工的表面光潔度可達(dá)到 0.2 ~0.4 m,表面變形層 深度小，約為0.015 ~ 0.02mm (3)和磨削比較起來(lái)，鏈削的生產(chǎn)率要高的多。 連桿高精霞對(duì)床的要去是剛度大、精度高、速度高和隔離振源。 高速精鏈的切削用量的確定

59、 切削深度過(guò)大時(shí)，將顯著增大切削寬度，引起切削力的加大以致振動(dòng)。相反 的，切削深度過(guò)小即當(dāng)t<0.02mmW,刀具實(shí)際停止了正常的切削，而只是在工 件表面滑動(dòng)和刮削，也會(huì)引起劇烈振動(dòng)。切削深度在 0.05~ 0.16mm為好。 進(jìn)給量對(duì)加工精度、生產(chǎn)率、表面光潔度都有影響。當(dāng) S>0.07mm/r時(shí)，孔 的椎度和圓度有所增加。此外光潔度亦直接隨刀量的增加而變壞。 Kr=v60/(V60)j =0.976/0.735 =1. 328>1 比值Kr為40MnB的相對(duì)加工性能。 3.5 精鏈刀的刀具角度及材料 精鏈鏈刀的幾何參數(shù)十分重要。由于鏈孔直徑較大，而鏈刀刀尖安裝位置僅 高出孔中

60、心線(xiàn)5mm因此安裝位置時(shí)刀具前角和后角的影響就微乎其微，可以不 必加以考慮。連桿精鏈鏈刀的幾何參數(shù)為： 前角?=0 主偏角?=60 副偏角?1=30? 主切削刃和副切削刃的后角a=a1=6? 精鏈鏈刀的材料選用P類(lèi)(鴇鉆鈦類(lèi))的硬質(zhì)合金-YT60,該刀具含鉆量少，耐 磨性、耐熱性更好，用于精加工。這是一種用于高速精鏈的理想刀具材料。刀具 刃磨后要用金剛油石研磨到Ra=0.1 m 3.6 切削用量的選擇 鋒削速度 鏈削速度指的是鏈刀在最大直徑處的線(xiàn)速度 =259.05 m/min 首先確定鏈削深度ap和進(jìn)給量，最后確定鏈削速度。主軸轉(zhuǎn)速為1200r/min , 進(jìn)量為0.0

61、6mm/r。 3.7 切削液的選用 在金屬切削過(guò)程中，切削液可以起到冷卻、潤(rùn)滑、清洗和防銹的作用。 根據(jù)加工性質(zhì)，加工材料和刀具材料，鏈孔時(shí)選用極壓切削油，為了使切削 液達(dá)到應(yīng)有的效果，在使用時(shí)必須注意以下幾點(diǎn)。 (1)極壓油必須用水稀釋。 (2)切削液必須澆注在切削區(qū)域。 (3)在 切削開(kāi)始時(shí)，必須一開(kāi)始就連續(xù)充分地澆注，以免刀具聚冷而產(chǎn)生裂 紋。 3.8工藝路線(xiàn)及基點(diǎn)坐標(biāo)的確定 由于鏈削連桿大小頭孔時(shí)以大頭的端面為對(duì)刀平面，所以應(yīng)在大頭端面建立 零點(diǎn)。具加工路線(xiàn)為先加工小頭孔，再加工大頭孔。 基點(diǎn) 坐標(biāo) X Y 1 280 0 2 0 0 數(shù)

62、控臥式銃床加工工藝卡片 零件名稱(chēng) 連桿 數(shù)控銃床加工工 藝卡片 設(shè)備型號(hào) 刀具表 量具表 百分表 內(nèi)徑千分尺 XK6132 T01 $48 硬質(zhì)合金鏈刀 T02 4 102 硬質(zhì)合金鏈刀 在舁 廳P 工藝內(nèi)容 切削用量 主軸轉(zhuǎn)速 r/min 進(jìn)給速 度 mm/min 切削深 度 mm 1 精鏈小55內(nèi)孔 0.1 2 精鏈小102內(nèi)孔 0.12 4總結(jié) 畢業(yè)設(shè)計(jì)完后，開(kāi)始回想設(shè)計(jì)時(shí)的經(jīng)過(guò)，體會(huì)在設(shè)計(jì)時(shí)自己的付出，回報(bào)。在畢業(yè)設(shè) 計(jì)的過(guò)程中，我深深的體會(huì)到設(shè)計(jì)的樂(lè)趣。這是

63、我人生生涯的第一次設(shè)計(jì)，從開(kāi)始的選題， 到課題的確定，然后收集資料，直至現(xiàn)在畢業(yè)設(shè)計(jì)的完成，我加深了對(duì)畢業(yè)設(shè)計(jì)的看法， 這是非常有必要的，是對(duì)幾年來(lái)所學(xué)知識(shí)的一次較全面的應(yīng)用， 更是一次自我學(xué)習(xí)的一次 機(jī)會(huì)。接著我對(duì)畢業(yè)設(shè)計(jì)的過(guò)程做個(gè)總結(jié)。 在通知畢業(yè)設(shè)計(jì)課題時(shí)第一步要做的就是選題，選題的原則應(yīng)按照指導(dǎo)老師的要求， 根據(jù)自己的實(shí)力慎重選題，以免在以后的設(shè)計(jì)中因課題難度大而造成過(guò)大的壓力。 第二步 搜集資料，在搜集資料的過(guò)程中應(yīng)對(duì)其做好筆記， 對(duì)不了解的部分予以記錄，及時(shí)向指導(dǎo) 老師尋求幫助，這可幫助設(shè)計(jì)者學(xué)到一些目前的現(xiàn)狀， 資料是保證設(shè)計(jì)的依據(jù)，應(yīng)認(rèn)真細(xì) 心。第三步通過(guò)對(duì)收集資料的認(rèn)識(shí)，

64、 分析題目都要應(yīng)用哪些加工方式， 并建立起大體工藝 過(guò)程，然后對(duì)每一步作個(gè)詳細(xì)的敘述，在這個(gè)過(guò)程中是非常漫長(zhǎng)的，應(yīng)耐心對(duì)待。第四選 擇加工時(shí)所需的加工設(shè)備及夾具、刀具等，是否要選用專(zhuān)有夾具。 最后對(duì)前面的內(nèi)容進(jìn)行修改，以求達(dá)到設(shè)計(jì)要求。 這就是我的總結(jié)，在設(shè)計(jì)的過(guò)程中會(huì)遇到的很多問(wèn)題， 會(huì)感覺(jué)壓力很大，不知道怎樣 處理，但在最后這些問(wèn)題就都解決了。 在此我還在心得上有所體會(huì)：做畢業(yè)設(shè)計(jì)不僅是對(duì)智力、智商的考驗(yàn)，更是發(fā)揮知識(shí) 價(jià)值的平臺(tái)。 我感謝我的指導(dǎo)老師對(duì)我的細(xì)心指導(dǎo)，在設(shè)計(jì)過(guò)程中，經(jīng)過(guò)翻閱資料，和老師的交流， 使我學(xué)到了好多知識(shí)，雖然過(guò)程是艱辛的，但結(jié)果是可喜的。這對(duì)我以后的工作具

65、有重大 的意義，增強(qiáng)了我的信心，我會(huì)把這種求知精神帶進(jìn)我的生活中。 在畢業(yè)設(shè)計(jì)中我的設(shè)計(jì) 存在缺陷，但在設(shè)計(jì)的同時(shí)我學(xué)到了好多，這是我無(wú)形中的財(cái)富，我很欣慰。 參考文獻(xiàn) [1]崔洪斌，肖新華.AUTOCAD2008文版實(shí)用教.北京：人民郵電出版社，2007 [2]夏正權(quán)，陳修興.柴油機(jī)連桿的機(jī)械加工.北京：中國(guó)鐵道出版社，1980 [3]鄭修本，馮冠大.機(jī)械制造工藝學(xué).機(jī)械工業(yè)出版社，1991 [4]第一機(jī)械工業(yè)部機(jī)床研究所.機(jī)械工程手冊(cè)，第46篇 金屬切削方法,機(jī)械 工業(yè)出版社,1981.12 [5]熊萬(wàn)武.金屬切削機(jī)床夾具設(shè)計(jì)手冊(cè).機(jī)械工業(yè)出版社.1984.12 [6]劉文劍，曹天河，趙維緩，李家寶，王士杰.夾具工程師手冊(cè)，黑龍江科學(xué)技 術(shù)出版社，1987