【正文】 加工中直接滿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 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。 大、小頭孔的尺寸精度要求、形狀精度 大頭孔 φ 102 mm（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 ~，表面粗糙度 R為 。 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:)/mm,小頭厚 度 52 mm 大頭厚度為 65 mm。 大小頭孔中心距及孔的中心線的平行度和扭曲 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 280 mm；大小頭孔的中心線的平行度誤差會(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)定平行度公差為 ~；大小頭孔中心線的扭曲對(duì)不均勻磨損的影響較小，一般規(guī)定扭曲度不大于~。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。 西安工業(yè)大學(xué)繼續(xù)教育學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) (論文 ) 5 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 ~:100mm，兩螺栓孔 φ mm 與接合面的垂直度為~:100mm，兩螺栓孔的尺寸公差為 。 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，但分開鍛造使材料消耗增加，機(jī)械加工雖然省去了切開工序，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。整體鍛造在切開體與蓋的工序之后，金屬纖維呈斷裂狀，強(qiáng)度減弱，加工后變形較大，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六個(gè)槽，擰緊螺母后，由于螺母的彈性變形保持有 100~ 的扭矩。由于該扭矩的作用，使螺母的底面受一向上頂?shù)牧?，螺母產(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)。 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︰，表面粗糙度為Ｒ a＝ 連桿的材料和毛坯 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。 西安工業(yè)大學(xué)繼續(xù)教育學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) (論文 ) 6 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：將連桿體和蓋分開鍛造；連桿體和蓋整體鍛造。 整體鍛造或分開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，銑切后，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， 880℃，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 580℃，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11 所示， 其目的是為桿蓋切離后，連桿大頭孔因銑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。 西安工業(yè)大學(xué)繼續(xù)教育學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) (論文 ) 7 圖 1— 1 連桿的機(jī)械加工工藝過(guò)程 銑連桿大、小平面粗磨大、小頭平面 、 加工小頭孔 、 銑大頭兩則面 、 擴(kuò)大頭孔 、 銑開連桿體和蓋 、 加工連桿體 、 銑、磨連桿蓋結(jié)合面 、 銑、鉆、鏜連桿總成體 、 粗鏜大頭孔 、大頭孔兩端倒角、精磨大小頭兩平面、半精鏜大頭孔及精鏜小頭孔、精鏜大頭孔、鏜小頭孔襯套、珩磨大頭孔、連桿的檢驗(yàn) 。 連桿的機(jī)械加工工藝過(guò)程分析 工藝過(guò)程的安排 ㈠ 加工階段的劃分和加工順序的安排 西安工業(yè)大學(xué)繼續(xù)教育學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) (論文 ) 8 連桿本身的剛度比較低 ,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。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)性粗鏜，連桿合件加工后半精鏜大頭孔，精鏜大頭孔。在工序安排上先加工定位基準(zhǔn)，如端面加工的銑、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： 1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)口面的銑、磨等。 2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，半精鏜大頭孔及孔口倒角等?？傊?，是為精加工作準(zhǔn)備階段。 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)到圖紙要求的階段，如珩磨大頭孔、精鏜小頭孔軸承孔等。 ㈡ 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，使得定位更加可靠，直到加工最后階段銑出這個(gè)階梯面。 ㈢ 確定合理的夾緊方法 西安工業(yè)大學(xué)繼續(xù)教育學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) (論文 ) 9 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。以免因受夾緊力作用而產(chǎn)生變形，使得加工精度下降。 實(shí)際生產(chǎn)中，設(shè)計(jì)的粗銑兩端面的夾具中，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。 ㈣ 主要表面的加工方法 1 兩端面的加工 連桿的兩端面是連桿 加工過(guò)程中最主要的定位基準(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)多采用銑削和磨削。 銑兩端面時(shí)，為保證兩端面對(duì)稱于桿身軸線，應(yīng)以桿身定位。銑削時(shí)多采用下面兩種銑削方法：一種是在專用銑床上裝兩把硬質(zhì)合金端銑刀盤，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)，粗銑同時(shí)進(jìn)行，只是切深不同，加工完一個(gè)面，轉(zhuǎn)過(guò) 180176。再加工另一端面；另一種銑削方法是在專用的四軸龍門銑床上，用四把端銑刀從兩端面方向同時(shí)銑削大、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)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。 2 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） 鏜（鉸）。 無(wú)論采用整體鍛還是分開鍛，大頭孔都會(huì)鍛出預(yù)孔，所以小頭孔首道工序都是粗鏜（或擴(kuò)）。大頭孔的加工方案多為 :（擴(kuò)）粗鏜 半精鏜 精鏜。 西安工業(yè)大學(xué)繼續(xù)教育學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) (論文 ) 10 在大、小頭孔的加工中，鏜孔是保證精度的主要方法。因?yàn)殓M孔能夠修正毛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。雖然鏜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)范圍鏜孔工藝性最好，鏜桿懸伸短，剛性也好。 大、小頭孔的精鏜一般都在專用的雙軸鏜床同時(shí)進(jìn)行，由條件的廠采用雙面、雙軸金剛鏜床，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）珩磨。 2）金剛鏜。 3）脈沖式滾壓。 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、面位置所依據(jù)的那些點(diǎn)、線、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： 西安工業(yè)大學(xué)繼續(xù)教育學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) (論文 ) 11 圖 1— 2 1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