柴油機(jī)連桿的加工工藝及其夾具設(shè)計(jì)【銑削分面】【擴(kuò)大頭孔】【說(shuō)明書(shū)+CAD】
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南通職業(yè)大學(xué) 2008 屆畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）任務(wù)書(shū)
學(xué)生姓名
黃飛
所學(xué)專(zhuān)業(yè)
機(jī)制數(shù)控方向
班 級(jí)
機(jī)制055
課題名稱(chēng)
柴油機(jī)連桿工藝工裝設(shè)計(jì)
工作內(nèi)容
（應(yīng)完成的設(shè)計(jì)內(nèi)容、論文內(nèi)容）
1、繪制該零件的夾具圖和裝配圖
2、編制該零件的機(jī)械加工工藝規(guī)程
3、設(shè)計(jì)該零件的工藝裝備
4、編寫(xiě)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)
4、專(zhuān)業(yè)英語(yǔ)資料翻譯3000字符左右
工作要求
（設(shè)計(jì)應(yīng)達(dá)到的性能、指標(biāo)，論文質(zhì)量要求）
1、 生產(chǎn)綱領(lǐng)：大批生產(chǎn)。
2、 工藝過(guò)程合理，工序設(shè)計(jì)基本能指導(dǎo)工人生產(chǎn)，能達(dá)到零件圖樣規(guī)定的要求。
3、 夾具設(shè)計(jì)應(yīng)滿足工藝設(shè)計(jì)規(guī)定的精度和生產(chǎn)效率，同時(shí)還應(yīng)符合可靠、簡(jiǎn)單、方便的原則。夾具本身結(jié)構(gòu)工藝性好。
4、 說(shuō)明書(shū)應(yīng)概括地介紹設(shè)計(jì)全貌，對(duì)設(shè)計(jì)的各部分內(nèi)容應(yīng)作重點(diǎn)說(shuō)明，分析論證及必要的計(jì)算。
主要參考
資料
1 機(jī)械制造工藝學(xué). 鄭本修主編
2 先進(jìn)制造技術(shù) 王隆太主編
3 機(jī)械制造工程專(zhuān)業(yè)英語(yǔ) 章躍主編
4 機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè) 李益民主編
5 機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ) 揚(yáng)可楨 程光蘊(yùn)主編
6 機(jī)床夾具設(shè)計(jì) 肖繼德 陳寧平主編
工作進(jìn)度
要求
1、 3月21日-3月25日 零件結(jié)構(gòu)性工藝分析 繪制毛坯圖
2、 3月26日-5月10日 編制機(jī)械加工工藝過(guò)程卡 、機(jī)械加工工序卡 。
3、 5月10日-5月15日 編寫(xiě)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)、專(zhuān)業(yè)英語(yǔ)資料翻譯
4、 5月16日- 答辯前的準(zhǔn)備
課題組
其他成員
無(wú)
指導(dǎo)教師
（簽名）
張麗萍
教研室主任
（簽名）
部門(mén)批準(zhǔn)
（蓋章）
簽發(fā)日期
實(shí)習(xí)報(bào)告
學(xué)習(xí)自動(dòng)化專(zhuān)業(yè)已經(jīng)三年了，一年級(jí)時(shí)學(xué)校安排了金工實(shí)習(xí)，到了兩年級(jí)的時(shí)候，老師帶我們參觀了柴油機(jī)單位，這些實(shí)習(xí)的機(jī)會(huì)是我們受益匪淺，從對(duì)自動(dòng)化這一專(zhuān)業(yè)的諸多疑惑，到了現(xiàn)在對(duì)該專(zhuān)業(yè)的基本認(rèn)識(shí)，這其中包含了老師的良苦用心。現(xiàn)在我自己走出去了，在生產(chǎn)針式打印機(jī)的”富士通”公司以及了解了電梯的基本工作原理和一些基本的工藝制作。
這三年中我們已經(jīng)學(xué)習(xí)了幾門(mén)專(zhuān)業(yè)基礎(chǔ)課和一些專(zhuān)業(yè)課。在實(shí)習(xí)過(guò)程中怎樣將我們所學(xué)與實(shí)際所面臨的問(wèn)題相結(jié)合這對(duì)我們無(wú)疑是一個(gè)大大的挑戰(zhàn)。 第一天我?guī)е鴱?qiáng)力的好奇心到位于黃家圩附近的生產(chǎn)“富士通”針式打印機(jī)的廠家。眾所周知，“富士通”是來(lái)自于日本的品牌。日本產(chǎn)品一向以高品質(zhì)，高價(jià)格聞名于世，“富士通”的針式打印機(jī)亦不例外。而到了那，我感受到更多的是日本式的管理理念，其對(duì)于員工的管理近乎苛刻，每天八小時(shí)的工作中只有二十分鐘的時(shí)間可以休息，員工在工作過(guò)程中必須保持良好的精神狀態(tài)，稍有疏忽，整個(gè)工作過(guò)流程將因此打亂。從中我找出為何日本的產(chǎn)品總是那么受歡迎，日本式管理盡管有時(shí)不近人情，但通常都會(huì)為人們所接受的原因了。 如今的打印機(jī)大都分為噴墨打印機(jī)，激光打印機(jī)以及針式打印機(jī)。最早的打印機(jī)就是針式打印機(jī)，現(xiàn)在多用在銀行，稅務(wù)局等行業(yè)。針式打印機(jī)是利用直徑0.2mm～0.3mm的打印針通過(guò)打印頭中的電磁鐵吸合或釋放來(lái)驅(qū)動(dòng)打印針向前擊打色帶，將墨點(diǎn)印在打印紙上而完成打印動(dòng)作的，通過(guò)對(duì)色點(diǎn)排列形式的組合控制，實(shí)現(xiàn)對(duì)規(guī)定字符、漢字和圖形的打印。所以，針式打印機(jī)實(shí)際上是一個(gè)機(jī)電一體化系統(tǒng)。機(jī)械部分主要組件有：字車(chē)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，輸紙傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，色帶傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，打印頭。電氣控制部分中主要組件有：微處理器或單片機(jī)，數(shù)據(jù)／程序／字符點(diǎn)陣存儲(chǔ)器，驅(qū)動(dòng)電路與傳感器，電源以及接口電路。噴墨打印機(jī)分為機(jī)械和電路兩大部分，機(jī)械部分通常包括墨盒和噴頭、清洗部分、字車(chē)機(jī)械、輸紙機(jī)構(gòu)和傳感器等幾個(gè)部分。而激光打印機(jī)采用的是電子照相(Electro-photo-graphy)技術(shù)。該技術(shù)利用激光束掃描光鼓，通過(guò)控制激光束的開(kāi)與關(guān)使傳感光鼓吸與不吸墨粉，光鼓再把吸附的墨粉轉(zhuǎn)印到紙上而形成打印結(jié)果。我們參觀瀏覽了針式打印機(jī)的整個(gè)生產(chǎn)過(guò)程，了解了在銀行等行業(yè)普遍使用的打印機(jī)的工作過(guò)程和打印原理?？粗と藗兪炀毜氖址ǎ瑢⒚恳桓槻暹M(jìn)預(yù)留的孔中，再傳到下一個(gè)工序，環(huán)環(huán)相扣，時(shí)間非常很緊張并且不能出絲毫差錯(cuò)。想用一個(gè)下午了解針式打印機(jī)的全部生產(chǎn)過(guò)程是不太現(xiàn)實(shí)的，我看的只是皮毛而已，想要了解決非一朝一夕的事。
我所學(xué)的專(zhuān)業(yè)在這里地到了很好應(yīng)用，不過(guò)自動(dòng)化這門(mén)課聽(tīng)起來(lái)簡(jiǎn)單可實(shí)際操作起來(lái)并不那么容易，但是話說(shuō)回來(lái)我學(xué)這門(mén)課就是為了將復(fù)雜的事情變簡(jiǎn)單，但在這一過(guò)程中我們將經(jīng)歷更為復(fù)雜的實(shí)踐。沒(méi)有實(shí)習(xí)這一環(huán)節(jié)我可能不知道自己差那么多，離社會(huì)對(duì)我們專(zhuān)業(yè)的要求相去甚遠(yuǎn)，因此這次實(shí)習(xí)在今后的學(xué)習(xí)中又給了我指導(dǎo)方向，要求我懂得更多，做得更多。
但也有讓我頭痛的實(shí)習(xí)，那就是在印刷電路板車(chē)間。去的那車(chē)間第一天我一進(jìn)門(mén)便能聞到一股濃濃的雙氧水的氣味，讓人甚至都有呼氣困難的感覺(jué)，剛進(jìn)去便覺(jué)得眼睛酸痛，這種感覺(jué)伴隨著整個(gè)參觀過(guò)程。但我的確從這次實(shí)習(xí)中了解了關(guān)于印刷電路板制作的基本知識(shí)。印刷電路板（printed circuit board）工藝流程分為：浸酸→全板電鍍銅→圖形轉(zhuǎn)移→酸性除油→二級(jí)逆流漂洗→微蝕→二級(jí)逆流漂洗→浸酸→鍍錫→二級(jí)逆流漂洗→逆流漂洗→浸酸→圖形電鍍銅→二級(jí)逆流漂洗→鍍鎳→二級(jí)水洗→浸檸檬酸→鍍金→回收→2-3級(jí)純水洗→烘干。它的內(nèi)部制作與檢查有幾種方法： 發(fā)料→對(duì)位孔→銅面處理→影像轉(zhuǎn)移→蝕刻→剝膜 發(fā)料→銅面處理→影像轉(zhuǎn)移→蝕刻→剝膜→工具孔 發(fā)料→鉆孔→通孔→電鍍→影像轉(zhuǎn)移→蝕刻→剝膜。 監(jiān)測(cè)的方法為：AOI(簡(jiǎn)單線路采目視) →電測(cè)→(修補(bǔ))→確認(rèn)。內(nèi)層板線路成完后,必須保證通路及絕緣的完整性(integrity),即如同單面板一樣先要仔細(xì)檢查。因一旦完成壓合后,不幸仍有缺陷時(shí),則已為時(shí)太晚,對(duì)于高層次板子而言更是必須先逐一保證其各層品質(zhì)之良好,始能進(jìn)行壓合, 由于高層板漸多,內(nèi)層板的負(fù)擔(dān)加重,且線路愈來(lái)愈細(xì),萬(wàn)一有漏失將會(huì)造成壓合后的昂貴損失.傳統(tǒng)目視外,自動(dòng)光學(xué)檢查(AOI)之使用在大廠中已非常普遍, 利用計(jì)算機(jī)將原圖案牢記,再配合特殊波長(zhǎng)光線的掃瞄,而快速完美對(duì)各層板詳作檢查。但AOI有其極限,例如細(xì)斷路及漏電(Leakage)很難找出,故各廠漸增加短、斷路電性測(cè)試。這只是我在實(shí)際參觀以及查資料所得，真實(shí)情況會(huì)更為復(fù)雜。
這次我要了解的對(duì)象是我們平時(shí)經(jīng)常使用卻最不了解的電梯的工作原理。電梯是自動(dòng)化程度相當(dāng)高的機(jī)械設(shè)備，也是非常容易操作的日常工具。電梯主要由電梯曳引系統(tǒng)、電梯轎廂和門(mén)系統(tǒng)、電梯的導(dǎo)向系統(tǒng)、電梯的重量平衡系統(tǒng)、自動(dòng)扶梯及自動(dòng)人行道、電梯的電力拖動(dòng)系統(tǒng)、電梯電氣控制系統(tǒng)、電梯的安全保護(hù)系統(tǒng)組成。發(fā)明電梯的人叫做奧的斯，世界上最大的電梯公司創(chuàng)始人,其公司140萬(wàn)臺(tái)奧的斯電梯在200多個(gè)國(guó)家和地區(qū)運(yùn)轉(zhuǎn),每三天運(yùn)載全球人口一次。
電梯控制系統(tǒng)主要有三種控制方式，繼電器控制、PLC控制、微機(jī)控制，其中繼電器控制系統(tǒng)故障率高，微機(jī)控制系統(tǒng)抗干擾能力弱．而PLC控制系統(tǒng)運(yùn)行可靠，編程簡(jiǎn)單、維修方便、抗干擾性強(qiáng)．已成為目前電梯系統(tǒng)中使用最多的控制方式。 電梯的基本規(guī)格有以下參數(shù)組成：（1）電梯的類(lèi)型。乘客電梯、載貨電梯、病床電梯、自動(dòng)扶梯等，表明電梯的服務(wù)對(duì)象。（2）電梯的主參數(shù)。包括電梯額定載重量、額定速度。（3）驅(qū)動(dòng)方式。直流驅(qū)動(dòng)、交流單速驅(qū)動(dòng)、交流雙速驅(qū)動(dòng)、交流調(diào)壓驅(qū)動(dòng)、交流變壓變頻驅(qū)動(dòng)、永磁同步電機(jī)驅(qū)動(dòng)、液壓驅(qū)動(dòng)等。（4）操縱控制方式。手柄開(kāi)關(guān)操縱、按鈕控制、信號(hào)控制、集選控制、并聯(lián)控制、群控等。（5）轎廂形式與轎廂尺寸。轎廂有無(wú)雙面開(kāi)門(mén)的特殊要求，以及轎廂頂、轎廂壁、轎廂底的特殊要求。轎廂尺寸有內(nèi)部尺寸和外廓尺寸，以寬X深X高表示。內(nèi)部尺寸根據(jù)電梯的類(lèi)型和額定在重量確定；外廓尺寸關(guān)系到井道設(shè)計(jì)。（6）井道形式與尺寸。井道是封閉式還是空格式，井道尺寸以寬X深表示。（7）廳轎門(mén)形式。按開(kāi)門(mén)方式可分為中分式、旁開(kāi)式、直分式等；按控制方式可分為手動(dòng)開(kāi)關(guān)門(mén)、自動(dòng)開(kāi)關(guān)門(mén)等。（8）開(kāi)門(mén)寬度與開(kāi)門(mén)方向。開(kāi)門(mén)寬度是指廳轎門(mén)完全開(kāi)啟時(shí)的凈寬度。根據(jù)開(kāi)門(mén)方向確定左開(kāi)門(mén)或右開(kāi)門(mén)。（9）層站數(shù)。電梯運(yùn)行其中的建筑的層樓稱(chēng)為層，各層樓用以進(jìn)出轎廂的地點(diǎn)稱(chēng)為站。（10）提升高度和井道高度。（11）頂層高度和底坑深度。（12）機(jī)房形式。上機(jī)房、下機(jī)房、無(wú)機(jī)房等。通過(guò)這段時(shí)間的實(shí)習(xí)我對(duì)我學(xué)習(xí)書(shū)本知識(shí)有了更多的了解，我只是從外圍了解最基本的實(shí)現(xiàn)方式，用我們所學(xué)去解釋一些最基本的現(xiàn)象，這在將來(lái)的工作是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的，這段時(shí)間的實(shí)習(xí)也給我提出了我將來(lái)的努力方向。
——于紅亮
南通職業(yè)大學(xué)
畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) （論文）
題目：柴油機(jī)連桿工藝工裝設(shè)計(jì)
姓 名： 于 紅 亮
專(zhuān)業(yè)名稱(chēng)： 機(jī) 制（數(shù)控）
指導(dǎo)老師： 張 麗 萍
完成時(shí)間： 08年5月
南通職業(yè)大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）
摘 要
本文主要論述了柴油機(jī)連桿的加工工藝及其夾具設(shè)計(jì)。因?yàn)檫B桿是活塞式發(fā)動(dòng)機(jī)和壓縮機(jī)的主要零件之一，其大頭孔與曲軸連接，小頭孔通過(guò)活塞銷(xiāo)與活塞連接，其作用是將活塞的氣體壓力傳送給曲軸，又收曲軸驅(qū)動(dòng)而帶動(dòng)活塞壓縮汽缸中的氣體。連桿承受的是沖擊動(dòng)載荷，因此要求連桿質(zhì)量小，強(qiáng)度高。所以在安排工藝過(guò)程時(shí)，按照“先基準(zhǔn)后一般”的加工原則。連桿的主要加工表面為大小頭孔和兩端面，較重要的加工表面為連桿體和蓋的結(jié)合面及螺栓孔定位面。 在夾具設(shè)計(jì)方面也要針對(duì)連桿結(jié)構(gòu)特點(diǎn)比較小，設(shè)計(jì)應(yīng)時(shí)應(yīng)注意夾具體結(jié)構(gòu)尺寸的大小等，最終就能達(dá)到零件的理想要求！
關(guān)鍵詞: 連桿 變形 加工工藝 夾具設(shè)計(jì)
Abstract
The diesel connecting rod treating handicraft the main body of a book has been discussed mainly and their grip design. Because of the connecting rod is one of dyadic engine of piston and main compression engine part, whose larger end hole and crank shaft link up , the small head hole links up by the wrist pin and the piston , whose effect is that the piston gas pressure is transmitted to the crank shaft , collect crank shaft gas in driving but setting a piston in motion to compress a cylinder. Being that the pole bears pounds a live load , request connecting rod mass is minor therefore , the intensity is high. Therefore when arranging procedure for, according to "first the criterion queen-like " treating principle. The connecting rod main part processes a surface being that head hole and both ends big or small are weak, more important faying face and bolt hole locating surface being the connecting rod body and cover treating outside. Also should be comparatively small specifically for connecting rod structure characteristic in the field of grip design , design that the size should pay attention to gripping the concrete structure dimension of the season waits, the ideal being therefore likely to reach a part ultimately demands!
Keyword: Connecting rod Deformination Processing technology Design of clamping device
目 錄
摘 要 1
Abstract 1
第一章 柴油機(jī)連桿的加工工藝 3
1.1 柴油機(jī)連桿的用途及其特點(diǎn) 3
1.2 連桿的的材料及毛坯制造 4
1.3 連桿的加工工藝過(guò)程 6
1.4 連桿的加工工藝過(guò)程分析 7
1.4.1 定位基準(zhǔn)的選擇 7
1.4.2 加工階段的劃分和加工順序的安排 8
1.4.3 確定合理的夾緊方法 8
1.4.4 連桿主要面的加工方法 9
1.4.5 連桿主要孔的加工方法 9
1.4.6 連桿體與連桿蓋的銑開(kāi)工序 10
1.5夾具使用 10
1.6 確定各工序的加工余量、計(jì)算工序尺寸及公差 10
1.6.1 確定加工余量 10
1.6.2確定工序尺寸及其公差 11
1.7 各項(xiàng)加工數(shù)據(jù)的計(jì)算 12
1.8 連桿的檢驗(yàn) 19
1.8.1 觀察外表缺陷及目測(cè)表面粗糙度 19
1.8.2 檢查主要表面的尺寸精度 19
1.8.3檢驗(yàn)主要表面的位置精度 20
1.8.4 連桿螺釘孔與結(jié)合面垂直度的檢驗(yàn) 20
第二章 工裝設(shè)計(jì) 20
2.1 銑削分面夾具設(shè)計(jì) 20
2.1.1夾具的問(wèn)題注意 20
2.1.2 夾具設(shè)計(jì) 21
2.2 擴(kuò)大頭孔夾具 23
2.2.1 夾具的注意問(wèn)題 23
2.2.2 夾具設(shè)計(jì) 23
參考文獻(xiàn): 26
致 謝 26
第一章 柴油機(jī)連桿的加工工藝
1.1 柴油機(jī)連桿的用途及其特點(diǎn)
連桿是發(fā)動(dòng)機(jī)中的主要傳動(dòng)部件之一，它在柴油機(jī)中，把作用于活塞頂面的膨脹的壓力傳遞給曲軸，又受曲軸的驅(qū)動(dòng)而帶動(dòng)活塞壓縮氣缸中的氣體。連桿在工作中承受著急劇變化的動(dòng)載荷。連桿由連桿體及連桿蓋兩部分組成。連桿體及連桿蓋上的大頭孔用螺栓和螺母與曲軸裝在一起。為了減少磨損和便于維修，連桿的大頭孔內(nèi)裝有薄壁金屬軸瓦。軸瓦有鋼質(zhì)的底，底的內(nèi)表面澆有一層耐磨巴氏合金軸瓦金屬。在連桿體大頭和連桿蓋之間有一組墊片，可以用來(lái)補(bǔ)償軸瓦的磨損。連桿小頭用活塞銷(xiāo)與活塞連接。小頭孔內(nèi)壓入青銅襯套，以減少小頭孔與活塞銷(xiāo)的磨損，同時(shí)便于在磨損后進(jìn)行修理和更換。
在發(fā)動(dòng)機(jī)工作過(guò)程中，連桿受膨脹氣體交變壓力的作用和慣性力的作用，連桿除應(yīng)具有足夠的強(qiáng)度和剛度外，還應(yīng)盡量減小連桿自身的質(zhì)量，以減小慣性力的作用。連桿桿身一般都采用從大頭到小頭逐步變小的工字型截面形狀。為了保證發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)均衡，同一發(fā)動(dòng)機(jī)中各連桿的質(zhì)量不能相差太大，因此，在連桿部件的大、小頭兩端設(shè)置了去不平衡質(zhì)量的凸塊，以便在稱(chēng)量后切除不平衡質(zhì)量。連桿大、小頭兩端對(duì)稱(chēng)分布在連桿中截面的兩側(cè)?？紤]到裝夾、安放、搬運(yùn)等要求，連桿大、小頭的厚度相等(基本尺寸相同)。在連桿小頭的頂端設(shè)有油孔(或油槽)，發(fā)動(dòng)機(jī)工作時(shí)，依靠曲軸的高速轉(zhuǎn)動(dòng)，把氣缸體下部的潤(rùn)滑油飛濺到小頭頂端的油孔內(nèi)，以潤(rùn)滑連桿小頭襯套與活塞銷(xiāo)之間的擺動(dòng)運(yùn)動(dòng)副。
連桿的作用是把活塞和曲軸聯(lián)接起來(lái)，使活塞的往復(fù)直線運(yùn)動(dòng)變?yōu)榍幕剞D(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，以輸出動(dòng)力。因此，連桿的加工精度將直接影響柴油機(jī)的性能，而工藝的選擇又是直接影響精度的主要因素。反映連桿精度的參數(shù)主要有5個(gè)：（1）連桿大端中心面和小端中心面相對(duì)連桿桿身中心面的對(duì)稱(chēng)度；（2）連桿大、小頭孔中心距尺寸精度；（3）連桿大、小頭孔平行度；（4）連桿大、小頭孔尺寸精度、形狀精度；（5）連桿大頭螺栓孔與接合面的垂直度。
1.2 連桿的的材料及毛坯制造
連桿在工作中承受多向交變載荷的作用，要求具有很高的強(qiáng)度。因此，連桿材料一般采用高強(qiáng)度碳鋼和合金鋼；如45鋼、55鋼、40Cr、40CrMnB等。近年來(lái)也有采用球墨鑄鐵的，粉末冶金零件的尺寸精度高，材料損耗少，成本低。隨著粉末冶金鍛造工藝的出現(xiàn)和應(yīng)用，使粉末冶金件的密度和強(qiáng)度大為提高。因此，采用粉末冶金的辦法制造連桿是一個(gè)很有發(fā)展前途的制造方法。
連桿毛坯制造方法的選擇，主要根據(jù)生產(chǎn)類(lèi)型、材料的工藝性（可塑性，可鍛性）及零件對(duì)材料的組織性能要求，零件的形狀及其外形尺寸，毛坯車(chē)間現(xiàn)有生產(chǎn)條件及采用先進(jìn)的毛坯制造方法的可能性來(lái)確定毛坯的制造方法。根據(jù)生產(chǎn)綱領(lǐng)為大量生產(chǎn)，連桿多用模鍛制造毛坯。連桿模鍛形式有兩種，一種是體和蓋分開(kāi)鍛造，另一種是將體和蓋鍛成—體。整體鍛造的毛坯，需要在以后的機(jī)械加工過(guò)程中將其切開(kāi)，為保證切開(kāi)后粗鏜孔余量的均勻，最好將整體連桿大頭孔鍛成橢圓形。相對(duì)于分體鍛造而言，整體鍛造存在所需鍛造設(shè)備動(dòng)力大和金屬纖維被切斷等問(wèn)題，但由于整體鍛造的連桿毛坯具有材料損耗少、鍛造工時(shí)少、模具少等優(yōu)點(diǎn)，故用得越來(lái)越多，成為連桿毛坯的一種主要形式?？傊?，毛坯的種類(lèi)和制造方法的選擇應(yīng)使零件總的生產(chǎn)成本降低，性能提高。
目前我國(guó)有些生產(chǎn)連桿的工廠，采用了連桿輥鍛工藝。圖（1-2）為連桿輥鍛示意圖．毛坯加熱后，通過(guò)上鍛輥模具2和下鍛輥模具4的型槽，毛壞產(chǎn)生塑性變形，從而得到所需要的形狀。用輥鍛法生產(chǎn)的連桿鍛件，在表面質(zhì)量、內(nèi)部金屬組織、金屬纖維方向以及機(jī)械強(qiáng)度等方面都可達(dá)到模鍛水平，并且設(shè)備簡(jiǎn)單，勞動(dòng)條件好，生產(chǎn)率較高，便于實(shí)現(xiàn)機(jī)械化、自動(dòng)化，適于在大批大量生產(chǎn)中應(yīng)用。輥鍛需經(jīng)多次逐漸成形。
圖（1-2）連桿輥鍛示意圖
圖(1-3)、圖(1-4)給出了連桿的鍛造工藝過(guò)程，將棒料在爐中加熱至1140～1200C0，先在輥鍛機(jī)上通過(guò)四個(gè)型槽進(jìn)行輥鍛制坯見(jiàn)圖(1-3)，然后在鍛壓機(jī)上進(jìn)行預(yù)鍛和終鍛，再在壓床上沖連桿大頭孔并切除飛邊見(jiàn)圖(1-4)。鍛好后的連桿毛坯需經(jīng)調(diào)質(zhì)處理，使之得到細(xì)致均勻的回火索氏體組織，以改善性能，減少毛坯內(nèi)應(yīng)力。為了提高毛坯精度，連桿的毛坯尚需進(jìn)行熱校正。
連桿必須經(jīng)過(guò)外觀缺陷、內(nèi)部探傷、毛坯尺寸及質(zhì)量等的全面檢查，方能進(jìn)入機(jī)械加工生產(chǎn)線。
1.3 連桿的加工工藝過(guò)程
由上述技術(shù)條件的分析可知，連桿的尺寸精度、形狀精度以及位置精度的要求都很高，但是連桿的剛性比較差，容易產(chǎn)生變形，這就給連桿的機(jī)械加工帶來(lái)了很多困難，必須充分的重視。
(連桿機(jī)械加工工藝過(guò)程見(jiàn)加工工藝卡片)
連桿的主要加工表面為大、小頭孔和兩端面，較重要的加工表面為連桿體和蓋的結(jié)合面及連桿螺栓孔定位面，次要加工表面為軸瓦鎖口槽、油孔、大頭兩側(cè)面及體和蓋上的螺栓座面等。
連桿的機(jī)械加工路線是圍繞著主要表面的加工來(lái)安排的。連桿的加工路線按連桿的分合可分為三個(gè)階段：第一階段為連桿體和蓋切開(kāi)之前的加工；第二階段為連桿體和蓋切開(kāi)后的加工；第三階段為連桿體和蓋合裝后的加工。第一階段的加工主要是為其后續(xù)加工準(zhǔn)備精基準(zhǔn)（端面、小頭孔和大頭外側(cè)面）；第二階段主要是加工除精基準(zhǔn)以外的其它表面，包括大頭孔的粗加工，為合裝做準(zhǔn)備的螺栓孔和結(jié)合面的粗加工，以及軸瓦鎖口槽的加工等；第三階段則主要是最終保證連桿各項(xiàng)技術(shù)要求的加工，包括連桿合裝后大頭孔的半精加工和端面的精加工及大、小頭孔的精加工。如果按連桿合裝前后來(lái)分，合裝之前的工藝路線屬主要表面的粗加工階段，合裝之后的工藝路線則為主要表面的半精加工、精加工階段。
1.4 連桿的加工工藝過(guò)程分析
1.4.1 定位基準(zhǔn)的選擇
在連桿機(jī)械加工工藝過(guò)程中，大部分工序選用連桿的一個(gè)指定的端面和小頭孔作為主要基面，并用大頭處指定一側(cè)的外表面作為另一基面。這是由于：端面的面積大，定位比較穩(wěn)定，用小頭孔定位可直接控制大、小頭孔的中心距。這樣就使各工序中的定位基準(zhǔn)統(tǒng)一起來(lái)，減少了定位誤差。具體的辦法是，如圖（1—5）所示：在安裝工件時(shí)，注意將成套編號(hào)標(biāo)記的一面不
圖（1-5）連桿的定位方向
與夾具的定位元件接觸（在設(shè)計(jì)夾具時(shí)亦作相應(yīng)的考慮）。在精鏜小頭孔（及精鏜小頭襯套孔）時(shí)，也用小頭孔（及襯套孔）作為基面，這時(shí)將定位銷(xiāo)做成活動(dòng)的稱(chēng)“假銷(xiāo)”。當(dāng)連桿用小頭孔（及襯套孔）定位夾緊后，再?gòu)男☆^孔中抽出假銷(xiāo)進(jìn)行加工。
為了不斷改善基面的精度，基面的加工與主要表面的加工要適當(dāng)配合：即在粗加工大、小頭孔前，粗磨端面，在精鏜大、小頭孔前，精磨端面。
由于用小頭孔和大頭孔外側(cè)面作基面，所以這些表面的加工安排得比較早。在小頭孔作為定位基面前的加工工序是鉆孔、擴(kuò)孔和鉸孔，這些工序?qū)τ阢q后的孔與端面的垂直度不易保證，有時(shí)會(huì)影響到后續(xù)工序的加工精度。
在第一道工序中，工件的各個(gè)表面都是毛坯表面，定位和夾緊的條件都較差，而加工余量和切削力都較大，如果再遇上工件本身的剛性差，則對(duì)加
工精度會(huì)有很大影響。因此，第一道工序的定位和夾緊方法的選擇，對(duì)于整個(gè)工藝過(guò)程的加工精度常有深遠(yuǎn)的影響。連桿的加工就是如此，在連桿加工工藝路線中，在精加工主要表面開(kāi)始前，先粗銑兩個(gè)端面，其中粗磨端面又是以毛坯端面定位。因此，粗銑就是關(guān)鍵工序。在粗銑中工件如何定位呢？一個(gè)方法是以毛坯端面定位，在側(cè)面和端部夾緊，粗銑一個(gè)端面后，翻身以銑好的面定位，銑另一個(gè)毛坯面。但是由于毛坯面不平整，連桿的剛性差，定位夾緊時(shí)工件可能變形，粗銑后，端面似乎平整了，一放松，工件又恢復(fù)變形，影響后續(xù)工序的定位精度。另一方面是以連桿的大頭外形及連桿身的對(duì)稱(chēng)面定位。這種定位方法使工件在夾緊時(shí)的變形較小，同時(shí)可以銑工件的端面，使一部分切削力互相抵消，易于得到平面度較好的平面。同時(shí)，由于是以對(duì)稱(chēng)面定位，毛坯在加工后的外形偏差也比較小。
1.4.2 加工階段的劃分和加工順序的安排
由于連桿本身的剛性差，切學(xué)加工時(shí)產(chǎn)生的殘余應(yīng)力，易產(chǎn)生變形。因此，在安排工藝過(guò)程時(shí)，應(yīng)把各主要表面的的粗，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；半精加工中產(chǎn)生的形變可以在精加工中得到修正，最終達(dá)到零件的技術(shù)要求。
再工序安排上先加工定位基準(zhǔn)，如端面加工的銑、磨工序防在加工過(guò)程的前面，然后再加工孔，符合符合先面后孔的加工工序安裝原則。
連桿工藝加工過(guò)程可分為以下幾個(gè)方面：
1）粗加工階段
粗加工階段也是連桿體和連桿蓋合之前的加工階段：基準(zhǔn)面的加工，包括輔助基準(zhǔn)面加工：準(zhǔn)備連桿體及連桿蓋合并所進(jìn)行的加工，如兩者對(duì)口面的銑、磨等
2）半精加工階段
半精加工階段也是連桿體和連桿蓋合并之后的加工，如精磨兩平面，半精鏜大頭孔及孔口倒角等。總之是為精加工大、小頭孔做準(zhǔn)備的階段。
3）精加工階段
精加工階段主要是最終保證連桿主要表面——大、小頭孔全部達(dá)到圖樣要求的階段，如珩磨大頭孔，精鏜小頭活塞銷(xiāo)軸承孔。
1.4.3 確定合理的夾緊方法
既然連桿是一個(gè)剛性比較差的工件，就應(yīng)該十分注意夾緊力的大小，作用力的方向及著力點(diǎn)的選擇，避免因受夾緊力的作用而產(chǎn)生變形，以影響加工精度。在加工連桿的夾具中，可以看出設(shè)計(jì)人員注意了夾緊力的作用方向和著力點(diǎn)的選擇。在粗銑兩端面的夾具中，夾緊力的方向與端面平行，在夾緊力的作用方向上，大頭端部與小頭端部的剛性高，變形小，既使有一些變形，亦產(chǎn)生在平行于端面的方向上，很少或不會(huì)影響端面的平面度。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。
在加工大小頭孔工序中，主要夾緊力垂直作用于大頭端面上，并由定位元件承受，以保證所加工孔的圓度。在精鏜大小頭孔時(shí)，只以大平面（基面）定位，并且只夾緊大頭這一端。小頭一端以假銷(xiāo)定位后，用螺釘在另一側(cè)面夾緊。小頭一端不在端面上定位夾緊，避免可能產(chǎn)生的變形。
1.4.4 連桿主要面的加工方法
采用粗銑、精銑、粗磨、精磨四道工序，并將精磨工序安排在精加工大、小頭孔之前，以便改善基面的平面度，提高孔的加工精度。粗磨在轉(zhuǎn)盤(pán)磨床上，使用砂瓦拼成的砂輪端面磨削。這種方法的生產(chǎn)率較高。精磨在M7130型平面磨床上用砂輪的周邊磨削，這種辦法的生產(chǎn)率低一些，但精度較高。
以基面及小頭孔定位，它用一個(gè)圓銷(xiāo)（小頭孔）。裝夾工件銑兩側(cè)面至尺寸，保證對(duì)稱(chēng)（此對(duì)稱(chēng)平面為工藝用基準(zhǔn)面）。
1.4.5 連桿主要孔的加工方法
連桿大、小頭孔的加工是連桿機(jī)械加工的重要工序，它的加工精度對(duì)連桿質(zhì)量有較大的影響。
小頭孔是定位基面，在用作定位基面之前，它經(jīng)過(guò)了鉆、擴(kuò)、鉸三道工序。鉆時(shí)以小頭孔外形定位，這樣可以保證加工后的孔與外圓的同軸度誤差較小。
小頭孔在鉆、擴(kuò)、鉸后，在金剛鏜床上與大頭孔同時(shí)精鏜，達(dá)到IT6級(jí)公差等級(jí)，然后壓入襯套，再以襯套內(nèi)孔定位精鏜大頭孔。由于襯套的內(nèi)孔與外圓存在同軸度誤差，這種定位方法有可能使精鏜后的襯套孔與大頭孔的中心距超差。
大頭孔經(jīng)過(guò)擴(kuò)、粗鏜、半精鏜、精鏜、金剛鏜和珩磨達(dá)到IT6級(jí)公差等級(jí)。表面粗糙度Ra 為0.4μm，大頭孔的加工方法是在銑開(kāi)工序后，將連桿與連桿體組合在一起，然后進(jìn)行精鏜大頭孔的工序。這樣，在銑開(kāi)以后可能產(chǎn)生的變形，可以在最后精鏜工序中得到修正，以保證孔的形狀精度。
連桿的螺栓孔經(jīng)過(guò)鉆、擴(kuò)、鉸工序。加工時(shí)以大頭端面、小頭孔及大頭一側(cè)面定位。
為了使兩螺栓孔在兩個(gè)互相垂直方向平行度保持在公差范圍內(nèi)，在擴(kuò)和鉸兩個(gè)工步中用上下雙導(dǎo)向套導(dǎo)向。從而達(dá)到所需要的技術(shù)要求。
粗銑螺栓孔端面采用工件翻身的方法，這樣銑夾具沒(méi)有活動(dòng)部分，能保證承受較大的銑削力。精銑時(shí)，為了保證螺栓孔的兩個(gè)端面與連桿大頭端面垂直，使用兩工位夾具。連桿在夾具的工位上銑完一個(gè)螺栓孔的兩端面后，夾具上的定位板帶著工件旋轉(zhuǎn)1800 ，銑另一個(gè)螺栓孔的兩端面。這樣，螺栓孔兩端面與大頭孔端面的垂直度就由夾具保證。
1.4.6 連桿體與連桿蓋的銑開(kāi)工序
剖分面（亦稱(chēng)結(jié)合面）的尺寸精度和位置精度由夾具本身的制造精度及對(duì)刀精度來(lái)保證。為了保證銑開(kāi)后的剖分面的平面度不超過(guò)規(guī)定的公差0.03mm ，并且剖分面與大頭孔端面保證一定的垂直度，除夾具本身要保證精度外，鋸片的安裝精度的影響也很大。如果鋸片的端面圓跳動(dòng)不超過(guò)0.02 mm,則銑開(kāi)的剖分面能達(dá)到圖紙的要求，否則可能超差。但剖分面本身的平面度、粗糙度對(duì)連桿蓋、連桿體裝配后的結(jié)合強(qiáng)度有較大的影響。因此，在剖分面銑開(kāi)以后再經(jīng)過(guò)磨削加工。
1.5夾具使用
應(yīng)具備適應(yīng)“一面一孔一凸臺(tái)”的統(tǒng)一精基準(zhǔn)。而大小頭定位銷(xiāo)是一次裝夾中鏜出，故須考慮“自為基準(zhǔn)”情況，這時(shí)小頭定位銷(xiāo)應(yīng)做成活動(dòng)的，當(dāng)連桿定位裝夾后，再抽出定位銷(xiāo)進(jìn)行加工。
保證螺栓孔與螺栓端面的垂直度。為此，精銑端面時(shí)，夾具可考慮重復(fù)定位情況，如采用夾具限制7個(gè)自由度（其是長(zhǎng)圓柱銷(xiāo)限制4個(gè)，長(zhǎng)菱形銷(xiāo)限制2個(gè)）。長(zhǎng)銷(xiāo)定位目的就在于保證垂直度。但由于重復(fù)定位裝御有困難，因此要求夾具制造精度較高，且采取一定措施，一方面長(zhǎng)圓柱銷(xiāo)削去一邊，另一方面設(shè)計(jì)頂出工件的裝置。
1.6 確定各工序的加工余量、計(jì)算工序尺寸及公差
1.6.1 確定加工余量
用查表法確定機(jī)械加工余量：
（根據(jù)《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》第一卷 表3.2—25 表3.2—26 表3.2—27）
（1）、平面加工的工序余量（mm）
單面加工方法
單面余量
經(jīng)濟(jì)精度
工序尺寸
表面粗糙度
毛坯
43
12.5
粗銑
1.5
IT12()
40()
12.5
精銑
0.6
IT10()
38.8()
3.2
粗磨
0.3
IT8()
38.2()
1.6
精磨
0.1
IT7()
38()
0.8
則連桿兩端面總的加工余量為：
A總=
=（A粗銑+A精銑+A粗磨+A精磨）2
=（1.5+0.6+0.3+0.1）2
=mm
（2）、連桿鑄造出來(lái)的總的厚度為H=38+=mm
1.6.2確定工序尺寸及其公差
（根據(jù)《機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)教程》 表2—29 表2—34）
1）、大頭孔各工序尺寸及其公差（鑄造出來(lái)的大頭孔為55 mm）
工序名稱(chēng)
工序基
本余量
工序經(jīng)濟(jì)
精度
工序尺寸
最小極限尺寸
表面粗糙度
珩磨
0.08
65.5
65.5
0.4
精鏜
0.4
65.4
65.4
0.8
半精鏜
1
65
65
1.6
二次粗鏜
2
64
64
6.3
一次粗鏜
2
62
62
12.5
擴(kuò)孔
5
60
59
2）、小頭孔各工序尺寸及其公差
（根據(jù)《機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)教程》 表2—29表2—30）
工序
名稱(chēng)
工序基本余量
工序經(jīng)濟(jì)
精度
工序
尺寸
最小極限尺寸
表面
粗糙度
精鏜
0.2
1.6
鉸
0.2
6.4
擴(kuò)
9
12.5
鉆
鉆至
12.5
1.7 各項(xiàng)加工數(shù)據(jù)的計(jì)算
1、銑連桿大小頭平面
選用X52K機(jī)床
根據(jù)《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)手冊(cè)》表2.4—81選取數(shù)據(jù)
銑刀直徑D = 100 mm 切削速度Vf = 2.47 m/s
切削寬度 ae= 60 mm 銑刀齒數(shù)Z = 6 切削深度ap = 3 mm
則主軸轉(zhuǎn)速n = 1000v/D = 475 r/min
根據(jù)表3.1—31 按機(jī)床選取n = 500 /min
則實(shí)際切削速度V = Dn/（1000×60） = 2.67 m/s
2、粗磨大小頭平面
選用M7350磨床
根據(jù)《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)手冊(cè)》表2.4—170選取數(shù)據(jù)
砂輪直徑D = 40 mm 磨削速度V = 0.33 m/s
切削深度ap = 0.3 mm fr0 = 0.033 mm/r Z = 8
則主軸轉(zhuǎn)速n = 1000v/D = 158.8 r/min
根據(jù)表3.1—48 按機(jī)床選取n = 100 r/min
則實(shí)際磨削速度V = Dn/（1000×60） = 0.20 m/s
3、 加工小頭孔
(1) 鉆小頭孔 選用鉆床Z3080
根據(jù)《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)手冊(cè)》表2.4—38(41)選取數(shù)據(jù)
鉆頭直徑D = 20 mm 切削速度V = 0.99 mm
切削深度ap = 10 mm 進(jìn)給量f = 0.12 mm/r
則主軸轉(zhuǎn)速n = 1000v/D = 945 r/min
根據(jù)表3.1—30 按機(jī)床選取n = 1000 r/min
則實(shí)際鉆削速度V = Dn/（1000×60） = 1.04 m/s
(2) 擴(kuò)小頭孔 選用鉆床Z3080
根據(jù)《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)手冊(cè)》表2.4—53選取數(shù)據(jù)
擴(kuò)刀直徑D = 30 mm 切削速度V = 0.32 m/s
切削深度ap = 1.5 mm 進(jìn)給量 f = 0.8 mm/r
則主軸轉(zhuǎn)速n =1000v/D = 203 r/min
根據(jù)表3.1—30 按機(jī)床選取n = 250 r/min
則實(shí)際切削速度V = Dn/（1000×60） = 0.39 m/s
(3) 鉸小頭孔 選用鉆床Z3080
根據(jù)《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)手冊(cè)》表2.4—81選取數(shù)據(jù)
鉸刀直徑D = 30 mm 切削速度V = 0.22 m/s
切削深度ap = 0.10 mm 進(jìn)給量f = 0.8 mm/r
則主軸轉(zhuǎn)速n = 1000v/D = 140 r/min
根據(jù)表3.1—31 按機(jī)床選取n = 200 r/min
則實(shí)際切削速度V = Dn/（1000×60） = 0.32 m/s
4 、銑大頭兩側(cè)面
選用銑床X62W
根據(jù)《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)手冊(cè)》表2.4—77(88)選取數(shù)據(jù)
銑刀直徑D = 20 mm 切削速度V = 0.64 m/s
銑刀齒數(shù)Z = 3 切削深度ap = 4 mm af = 0.10 mm/r
則主軸轉(zhuǎn)速n = 1000v/D = 611 r/min
根據(jù)表3.1—74 按機(jī)床選取n=750 r/min
則實(shí)際切削速度V = Dn/（1000×60） = 0.78 m/s
5、擴(kuò)大頭孔
選用鉆床床Z3080 刀具:擴(kuò)孔鉆
根據(jù)《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)手冊(cè)》表2.4—54選取數(shù)據(jù)
擴(kuò)孔鉆直徑D = 60 mm 切削速度V = 1.29 m/s
進(jìn)給量f = 0.50 mm/r 切削深度ap =3.0 mm 走刀次數(shù)I = 1
則主軸轉(zhuǎn)速n = 1000v/D=410 r/min
根據(jù)表3.1—41 按機(jī)床選取n=400 r/min
則實(shí)際切削速度V=Dn/（1000×60）=1.256 m/s
6 、銑開(kāi)連桿體和蓋
選用銑床X62W
根據(jù)《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)手冊(cè)》表2.4—79(90)選取數(shù)據(jù)
銑刀直徑D = 63 mm 切削速度V = 0.34 m/s
切削寬度ae = 3 mm 銑刀齒數(shù)Z = 24
切削深度ap = 2 mm af = 0.015 mm/r d = 40 mm
則主軸轉(zhuǎn)速n = 1000v/D = 103 r/min
根據(jù)表3.1—74 按機(jī)床選取n=750 r/min
則實(shí)際切削速度V = Dn/（1000×60） = 2.47 m/s
7 、加工連桿體
(1) 粗銑連桿體結(jié)合面 選用銑床X62W
根據(jù)《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)手冊(cè)》表2.4—74（84）選取數(shù)據(jù)
銑刀直徑D = 75 mm 切削速度V = 0.35 m/s
切削寬度ae = 0.5 mm 銑刀齒數(shù)Z = 8
切削深度ap=2 mm af = 0.12 mm/r
則主軸轉(zhuǎn)速n = 1000v/D = 89 r/min
根據(jù)表3.1—74 按機(jī)床選取n = 750 r/min
則實(shí)際切削速度V = Dn/（1000×60） = 2.94 m/s
(2) 精銑連桿體結(jié)合面 選用銑床X62W
根據(jù)《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)手冊(cè)》表2.4—84選取數(shù)據(jù)
銑刀直徑D = 75 mm 切削速度V = 0.42 m/s
銑刀齒數(shù)Z = 8 切削深度ap = 2 mm
af=0.7 mm/r 切削寬度ae=0.5 mm
則主軸轉(zhuǎn)速n = 1000v/D =107 r/min
根據(jù)表3.1—74 按機(jī)床選取n = 750 r/min
則實(shí)際切削速度V = Dn/（1000×60） = 2.94 m/s
(3) 粗锪連桿兩螺栓底面 選用鉆床Z3025
根據(jù)《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)手冊(cè)》表2.4—67選取數(shù)據(jù)
锪刀直徑D = 28 mm 切削速度V = 0.2 m/s
锪刀齒數(shù)Z = 6 切削深度ap = 3 mm 進(jìn)給量f = 0.10 mm/r
則主軸轉(zhuǎn)速n = 1000v/D = 50.9 r/min
根據(jù)表3.1—30 按機(jī)床選取n = 750 r/min
則實(shí)際切削速度V = Dn/（1000×60） = 2.94 m/s
(4) 銑軸瓦鎖口槽 選用銑床X62W
根據(jù)《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)手冊(cè)》表2.4—90選取數(shù)據(jù)
銑刀直徑D = 63 mm 切削速度V = 0.31 m/s
銑刀齒數(shù)Z = 24 切削深度ap = 2 mm
切削寬度ae = 0.5 mm af = 0.02 mm/r
則主軸轉(zhuǎn)速n = 1000v/D = 94 r/min
根據(jù)表3.1—74 按機(jī)床選取n=100 r/min
則實(shí)際切削速度V = Dn/（1000×60） = 0.33 m/s
(5) 精銑螺栓座面 選用銑床X62W
根據(jù)《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)手冊(cè)》表2.4—90選取數(shù)據(jù)
銑刀直徑D = 63 mm 切削速度V = 0.47 m/s
銑刀齒數(shù)Z = 24 切削深度ap = 2 mm
切削寬度ae = 5 mm af=0.015 mm/r
則主軸轉(zhuǎn)速n = 1000v/D = 142 r/min
根據(jù)表3.1—31 按機(jī)床選取n = 150 r/min
則實(shí)際切削速度V = Dn/（1000×60） = 0.49 m/s
(7) 精磨結(jié)合面 選用磨床M7130
根據(jù)《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)手冊(cè)》表2.4—170選取數(shù)據(jù)
砂輪直徑D = 40 mm 切削速度V = 0.330 m/s
切削深度ap = 0.1 mm 進(jìn)給量fr0 = 0.006 mm/r
則主軸轉(zhuǎn)速n = 1000v/D = 157 r/min
根據(jù)表3.1—48 按機(jī)床選取n = 100 r/min
則實(shí)際切削速度V = Dn/（1000×60） = 0.20 m/s
8 、銑、磨連桿蓋結(jié)合面
(1) 粗銑連桿上蓋結(jié)合面 選用銑床X62W
根據(jù)《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)手冊(cè)》表2.4—74（84）選取數(shù)據(jù)
銑刀直徑D = 75 mm 切削速度V = 0.35 m/s
切削寬度ae = 3 mm 銑刀齒數(shù)Z = 8 af = 0.12 mm/r
則主軸轉(zhuǎn)速n = 1000v/D = 89 r/min
根據(jù)表3.1—74 按機(jī)床選取n = 100 r/min
則實(shí)際切削速度V = Dn/（1000×60） = 0.39 m/s
(2) 精銑連桿上蓋結(jié)合面 選用銑床X62W
根據(jù)《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)手冊(cè)》表2.4—84選取數(shù)據(jù)
銑刀直徑D = 75 mm 切削速度V = 0.42 m/s
切削寬度ae = 0.5 mm 銑刀齒數(shù)Z = 8 進(jìn)給量f = 0.7 mm/r
則主軸轉(zhuǎn)速n = 1000v/D = 107 r/min
根據(jù)表3.1—74 按機(jī)床選取n = 110 r/min
則實(shí)際切削速度V = Dn/（1000×60） = 0.43 m/s
(3) 粗銑螺母座面 選用銑床X62W
根據(jù)《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)手冊(cè)》表2.4—88選取數(shù)據(jù)
銑刀直徑D = 63 mm 切削速度V = 0.34 m/s
銑刀齒數(shù)Z = 24 切削寬度ae = 5 mm af = 0.15 mm/r
則主軸轉(zhuǎn)速n = 1000v/D = 103 r/min
根據(jù)表3.1—74 按機(jī)床選取n = 100 r/min
則實(shí)際切削速度V = Dn/（1000×60） = 0.39 m/s
(4) 銑軸瓦鎖口槽 選用銑床X62W
根據(jù)《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)手冊(cè)》表2.4—90選取數(shù)據(jù)
銑刀直徑D = 63 mm 切削速度V = 0.31 m/s
銑刀齒數(shù)Z = 24 切削深度ap = 2 mm
切削寬度ae = 0.6 mm af = 0.02 mm/r
則主軸轉(zhuǎn)速n = 1000v/D = 94 r/min
根據(jù)表3.1—74按機(jī)床選取n = 100 r/min
則實(shí)際切削速度V = Dn/（1000×60） = 0.33 m/s
(5) 精磨結(jié)合面 選用磨床M7350
根據(jù)《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)手冊(cè)》表2.4—170選取數(shù)據(jù)
砂輪直徑D = 40 mm 切削速度V = 0.330 m/s
切削深度ap = 0.1 mm 進(jìn)給量fr0 = 0.006 mm/r
則主軸轉(zhuǎn)速n = 1000v/D = 157 r/min
根據(jù)表3.1—48 按機(jī)床選取n = 100 r/min
則實(shí)際切削速度V = Dn/（1000×60） = 0.20 m/s
9 、銑、鉆、鏜總連桿體
(1) 精銑連桿蓋上兩螺母座面 選用銑床X62W
根據(jù)《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)手冊(cè)》表2.4—90選取數(shù)據(jù)
銑刀直徑D = 63 mm 切削速度V = 0.47 m/s
切削寬度ae = 5 mm 銑刀齒數(shù)Z = 24
切削深度ap = 2 mm af = 0.015 mm/r
則主軸轉(zhuǎn)速n = 1000v/D = 142 r/min
根據(jù)表3.1—74 按機(jī)床選取n = 150 r/min
則實(shí)際切削速度V = Dn/（1000×60） = 0.49 m/s
（2）、從連桿上方鉆、擴(kuò)、鉸螺栓孔
a) 鉆螺栓孔 選用鉆床Z3025
根據(jù)《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)手冊(cè)》表2.4—38（41）選取數(shù)據(jù)
切削速度V = 0.99 m/s 切削深度ap = 5 mm
進(jìn)給量f = 0.08 mm/r 鉆頭直徑D = 10 mm
則主軸轉(zhuǎn)速n = 1000v/D = 1910 r/min
根據(jù)表3.1—30 按機(jī)床選取n = 910 r/min
則實(shí)際切削速度V = Dn/（1000×60） = 0.99 m/s
b) 擴(kuò)螺栓孔 選用鉆床Z3025
根據(jù)《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)手冊(cè)》表2.4—53選取數(shù)據(jù)
擴(kuò)刀直徑D = 10 mm 切削速度V = 0.40 m/s
切削深度ap = 1.0 mm 進(jìn)給量f = 0.6 mm/r
則主軸轉(zhuǎn)速n = 1000v/D = 764 r/min
根據(jù)表3.1—30 按機(jī)床選取n=764 r/min
則實(shí)際切削速度V = Dn/（1000×60） = 0.40 m/s
c）鉸螺栓孔
根據(jù)《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)手冊(cè)》表2.4—81選取數(shù)據(jù)
鉸刀直徑D = 12.2 mm 切削速度V = 0.22 m/s
切削深度ap = 0.10 mm 進(jìn)給量f = 0.2 mm/r
則主軸轉(zhuǎn)速n = 1000v/D = 140 r/min
根據(jù)表3.1—31 按機(jī)床選取n = 200 r/min
則實(shí)際切削速度V =Dn/（1000×60） = 0.127 m/s
(3) 從連桿蓋上方給螺栓孔口倒角
根據(jù)《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)手冊(cè)》表2.4—67選取數(shù)據(jù)
切削速度V = 0.2 m/s 切削深度ap = 3 mm
進(jìn)給量f = 0.10 mm/r Z = 8
根據(jù)表3.1—30 按機(jī)床選取n = 750 r/min
10 、粗鏜大頭孔
選用鏜床T68
根據(jù)《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)手冊(cè)》表2.4—66選取數(shù)據(jù)
銑刀直徑D = 65 mm 切削速度V = 0.16 m/s
進(jìn)給量f = 0.30 mm/r 切削深度ap = 3.0 mm
則主軸轉(zhuǎn)速n = 000v/D = 47 r/min
根據(jù)表3.1—41 按機(jī)床選取n = 800 r/min
則實(shí)際切削速度V = Dn/（1000×60） = 2.72 m/s
11 、大頭孔兩端倒角
選用機(jī)床X62W
根據(jù)《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)手冊(cè)》表2.4—67選取數(shù)據(jù)
切削速度V = 0.2 m/s 切削深度ap = 3 mm
進(jìn)給量f = 0.10 mm/r Z = 8
根據(jù)表3.1—30 按機(jī)床選取n = 750 r/min
12、精磨大小頭兩平面（先標(biāo)記朝上）
選用磨床M7130
根據(jù)《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)手冊(cè)》表2.4—170選取數(shù)據(jù)
切削速度V = 0.413 m/s 切削深度ap = 0.10 mm
進(jìn)給量f = 0.006 mm/r
13 、半精鏜大頭孔及精鏜小頭孔
選用鏜床T2115
（1）根據(jù)《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)手冊(cè)》表2.4—66選取數(shù)據(jù)
鏜刀直徑D = 65.5 mm 切削速度V = 0.20 m/s
進(jìn)給量f = 0.2 mm/r 切削深度ap = 1 mm
根據(jù)表3.1—39 按機(jī)床選取n = 1000 r/min
（2）根據(jù)《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)手冊(cè)》表2.4—66選取數(shù)據(jù)
鏜刀直徑D = 30 mm 切削速度V = 3.18 m/s
進(jìn)給量f = 0.10 mm/r 切削深度ap = 1.0 mm
根據(jù)表3.1—39 按機(jī)床選取n = 2000 r/min
14 、精鏜大頭孔
選用鏜床T2115
根據(jù)《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)手冊(cè)》表2.4—66選取數(shù)據(jù)
鏜刀直徑D = 65.4 mm 切削速度V = 0.20 m/s
進(jìn)給量f = 0.2 mm/r 切削深度ap = 1 mm
根據(jù)表3.1—39 按機(jī)床選取n = 1000 r/min
15、鉆小頭油孔
選用鉆床Z3025
根據(jù)《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)手冊(cè)》表2.4—38（41）選取數(shù)據(jù)
切削速度V = 1.18 m/s 切削深度ap = 3 mm
進(jìn)給量f = 0.05 mm/r
根據(jù)表3.1—30 按機(jī)床選取n = 1000 r/min
16 、小頭孔兩端倒角
選用機(jī)床X62W
根據(jù)《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)手冊(cè)》表2.4—67選取數(shù)據(jù)
切削速度V = 0.2 m/s 切削深度ap = 3 mm
進(jìn)給量f = 0.10 mm/r Z = 8
根據(jù)表3.1—30 按機(jī)床選取n = 750 r/min
17、 鏜小頭孔襯套
選用鏜床T2115
根據(jù)《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)手冊(cè)》表2.4—66選取數(shù)據(jù)
鏜刀直徑D = 30 mm 切削速度V = 0.25 m/s
進(jìn)給量f = 0.2 mm/r 切削深度ap = 0.2 mm
根據(jù)表3.1—39 按機(jī)床選取n = 1000 r/min
18 、珩磨大頭孔
根據(jù)《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)手冊(cè)》表2.4—66選取數(shù)據(jù)
切削速度V = 0.32 m/s 進(jìn)給量f = 0.05 mm/r
切削深度ap = 0.05 mm
根據(jù)表3.1—39 按機(jī)床選取n = 1000 r/min
1.8 連桿的檢驗(yàn)
連桿在機(jī)械加工中要進(jìn)行中間檢驗(yàn)，加工完畢后要進(jìn)行最終檢驗(yàn)，檢驗(yàn)項(xiàng)目按圖紙上的技術(shù)要求進(jìn)行。
1.8.1 觀察外表缺陷及目測(cè)表面粗糙度
1.8.2 檢查主要表面的尺寸精度
用量缸表，在大頭孔內(nèi)分三個(gè)斷面測(cè)量其內(nèi)徑，每個(gè)斷面測(cè)量?jī)蓚€(gè)方向，三個(gè)斷面測(cè)量的最大值與最小值之差的一半即圓柱度。
圖（1—7）大小頭孔平行度的檢驗(yàn)圖
1.8.3檢驗(yàn)主要表面的位置精度
其中大，小頭孔軸心線在兩個(gè)互相平行垂直的方向的平行度用圖（1——7）所的 工具及方法進(jìn)行。
1.8.4 連桿螺釘孔與結(jié)合面垂直度的檢驗(yàn)
制做專(zhuān)用垂直度檢驗(yàn)心軸，其檢測(cè)心軸直徑公差，分三個(gè)尺寸段制做，配以不同公差的螺釘，檢查其接觸面積，一般在90%以上為合格，或配用塞尺檢測(cè)，塞尺厚度的一半為垂直度公差值。
第二章 工裝設(shè)計(jì)
2.1 銑削分面夾具設(shè)計(jì)
由連桿工作圖可知，工件材料為45鋼，年產(chǎn)量20萬(wàn)件。根據(jù)設(shè)計(jì)任務(wù)的要求，需設(shè)計(jì)一套銑剖分面夾具，刀具為硬質(zhì)合金端銑刀。
2.1.1夾具的問(wèn)題注意
本夾具主要作來(lái)銑剖分面，剖分面與小頭孔軸心線有尺寸精度要求，剖分面與螺栓孔有垂直度要求和剖分面的平面度要求。由于本工序是粗加工，主要應(yīng)考慮如何提高勞動(dòng)生產(chǎn)率，降低勞動(dòng)強(qiáng)度。
2.1.2 夾具設(shè)計(jì)
1) 定位基準(zhǔn)的選擇
由零件圖可知，在銑剖分面之前，連桿的兩個(gè)端面、小頭孔及大頭孔的兩側(cè)都已加工，且表面粗糙要求較高。為了使定位誤差為零，按基準(zhǔn)重合原則選Φ29.49H8小頭孔與連桿的端面為基準(zhǔn)。連桿上蓋以基面（無(wú)標(biāo)記面）、凸臺(tái)面及側(cè)面定位，連桿體以基面和小頭孔及側(cè)面定位，均屬于完全定位。
2) 夾緊方案
由于零件小，所以采用開(kāi)口墊圈的螺旋夾緊機(jī)構(gòu)，裝卸工件方便、迅速。
3) 夾具體設(shè)計(jì)
夾具體的作用是將定位、夾具裝置連接成一體，并能正確安裝在機(jī)床上，加工時(shí)，能承受一部分切削力。夾具體圖如圖：
夾具體為鑄造件，安裝穩(wěn)定，剛度好，但制造周期較長(zhǎng)。
4) 切削力及夾緊力的計(jì)算
切削力的計(jì)算：，由《組合機(jī)床》（表7-24）得：
P===1902.538N
夾緊力的計(jì)算：由《機(jī)床夾具設(shè)計(jì)手冊(cè)》（表1-2-25）得：
用扳手的六角螺母的夾緊力：M=12mm, P=1.75mm，L=140mm,作用力：F=70N，夾緊力：W0=5380N
由于夾緊力大于切削力，即本夾具可安全使用。
定位誤差的計(jì)算: 由加工工序知，加工面為連桿的剖分面。剖分面對(duì)連接螺栓孔中心線有垂直度要求（垂直度允差0.08）；對(duì)連桿體小頭孔有中心距1900.1要求；對(duì)剖分面有0.025的平面度要求。所以本工序的工序基準(zhǔn)：連桿上蓋為螺母座面，連桿體為小頭孔中心線，其設(shè)計(jì)計(jì)算如下：
（1）確定定位銷(xiāo)中心與大頭孔中心的距離及其公差。此公差取工件相應(yīng)尺寸的平均值，公差取相應(yīng)公差的三分之一（通常取1/5~1/3）。故此尺寸為190.30.010。
（2）確定定位銷(xiāo)尺寸及公差
本夾具的主要定位元件為一固定銷(xiāo)，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，但不便于更換。該定位銷(xiāo)的基本尺寸取工件孔下限尺寸Φ29.49。公差與本零件在工作時(shí)與其相配孔的尺寸與公差相同，即為Φ29.49。
（3）小頭孔的確定
考慮到配合間隙對(duì)加工要求中心距1900.1影響很大，應(yīng)選較緊的配合。另外小頭孔的定位面較短，定位銷(xiāo)有錐度導(dǎo)向，不致造成裝工件困難。故確定小頭定位孔的孔徑為Φ29.49。
5) 定位誤差分析
① 對(duì)于連桿體剖分面中心距1900.1的要求，以Φ29.49的中心線為定位基準(zhǔn)，雖屬“基準(zhǔn)重合”，無(wú)基準(zhǔn)不重合誤差，但由于定位面與定位間存在間隙，造成的基準(zhǔn)位置誤差即為定位誤差，其值為：
ΔDw=δD+δd+Δmin
=0.033+0.012+0
=0.045 mm
ΔDw－－剖分面的定位誤差
δD――工件孔的直徑公差
δd――定位銷(xiāo)的直徑公差
Δmin――孔和銷(xiāo)的最小保證間隙
此項(xiàng)中心距加工允差為0.2mm,因此工件在加工過(guò)程中能夠保證加工精度要求。
② 連桿上蓋剖分面的尺寸要求，螺母座面（工藝基準(zhǔn)）為加工面的工序基準(zhǔn)，同時(shí)亦為第一定位基準(zhǔn)，對(duì)加工剖分面來(lái)說(shuō)，它與工序基準(zhǔn)的距離及相應(yīng)的平行度誤差只取決于基準(zhǔn)在夾具中位置。因?yàn)楣ば蚧鶞?zhǔn)同時(shí)為定位基準(zhǔn)，即基準(zhǔn)重合，沒(méi)有基準(zhǔn)不重合誤差。基準(zhǔn)位置誤差為零。所以對(duì)加工剖分面來(lái)說(shuō)，定位誤差為零。即當(dāng)基準(zhǔn)重合時(shí)，造成加工表面定位誤差的原因是定位基準(zhǔn)的基準(zhǔn)位置誤差。
2.2 擴(kuò)大頭孔夾具
由連桿工作圖可知，連桿材料為45鋼，年產(chǎn)量20萬(wàn)件。根據(jù)指導(dǎo)老師的要求，需設(shè)計(jì)一套擴(kuò)大頭孔夾具。為了提高勞動(dòng)生產(chǎn)率，保證加工質(zhì)量，降低勞動(dòng)強(qiáng)度，需要設(shè)計(jì)專(zhuān)用夾具。
2.2.1 夾具的注意問(wèn)題
本夾具主要用來(lái)擴(kuò)Φ65.5的大頭孔，大頭孔的軸心線相對(duì)于小頭孔軸心線有一定的尺寸精度要求。由于本工序是粗加工，在加工本道工序時(shí)，主要應(yīng)考慮如何提高勞動(dòng)生產(chǎn)率，降低勞動(dòng)強(qiáng)度。
2.2.2 夾具設(shè)計(jì)
1) 定位基準(zhǔn)的選擇
由零件圖可知，在粗加工大頭孔之前，連桿的兩個(gè)端面，小頭孔及大頭孔的兩側(cè)面都已加工，且表面粗糙度要求較高。為了使定位誤差為零，按基準(zhǔn)重合原則選Φ29.29h7定位銷(xiāo)與基面為定位基準(zhǔn)，定位銷(xiāo)限制2個(gè)自由度，基面限制工件3個(gè)自由度，大頭孔的外側(cè)面限制工件1個(gè)自由度，屬完全定位。由于生產(chǎn)批量大，為了提高加工效率，縮短輔助時(shí)間，準(zhǔn)備采用手動(dòng)式滑柱鉆模，采用了常用的圓錐自鎖裝置，裝卸工件方便
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