【正文】 柴油機(jī)連桿加工工藝規(guī)程及專用 鉆床夾具的設(shè)計(jì) 摘 要 連桿是柴油機(jī)的主要傳動(dòng)件之一，本文主要論述了連桿的加工工藝及其夾具設(shè)計(jì)。連桿的尺寸精度、形狀精度以及位置精度的要求都很高，而連桿的剛性比較差，容易產(chǎn)生變形，因此在安排工藝過程時(shí)，就需要把各主要表面的粗精加工工序分開。逐步減少加工余量、切削力及內(nèi)應(yīng)力的作用，并修正加工后的變形，就能最后達(dá)到零件的技術(shù)要求。 關(guān)鍵詞 : 連桿 粉末鍛造 加工工藝 夾具設(shè)計(jì) Diesel Engine Connecting Rod Machining Process and the exclusive design of drilling jig Abstract The connecting rod is one of the main driving medium of diesel engine, this text expounds mainly the machining technology and the design of clamping device of the connecting rod. The precision of size, the precision of profile and the precision of position , of the connecting rod is demanded highly , and the rigidity of the connecting rod is not enough, easy to deform, so arranging the craft course, need to separate the each main and superficial thick finish machining process. Reduce the function of processing the surplus , cutting force and internal stress progressively , revise the deformation after processing, can reach the specification requirement for the part finally . Keyword: Connecting rod PowderFing Processing technology Fixture Design 目 錄 第 1 章 前言 .................................................. 1 ........................................... 1 ....................................... 1 第 2 章 柴油機(jī)加工工藝規(guī)程 .................................... 2 連桿的技術(shù)要求 ........................................... 2 大、小頭孔的尺寸精度、形狀精度 ....................... 2 大、小頭孔軸心線在兩個(gè)互相垂直方向的平行度 ........... 2 大、小頭孔中心距 ..................................... 3 連桿大頭孔兩端面對(duì)大頭孔中心線的垂直度 ............... 3 大、小頭孔兩端面的技術(shù)要求 ........................... 3 ..................................... 3 ..................................... 3 ......................................... 4 工藝過程設(shè)計(jì) ............................................. 7 基準(zhǔn)的選擇 ........................................... 7 ......................................... 8 連桿的機(jī)械加工工藝過程分析 .............................. 12 工藝過程的安排 ...................................... 12 定位基準(zhǔn)的選擇 ...................................... 12 .................................. 13 連桿兩端面的加工 .................................... 13 連桿大、小頭孔的加工 ................................ 13 連桿螺栓孔的加工 .................................... 14 連桿體與連桿蓋的銑開工序 ............................ 14 切削用量的選擇原則 ...................................... 14 粗加工時(shí)切削用量的選 擇原則 ......................... 14 精加工時(shí)切削用量的選擇原則 .......................... 16 確定各工序的加工余量、計(jì)算工序尺寸及公差 ................ 16 確定加工余量 ........................................ 16 確定工序尺寸及其公差 ................................ 17 工時(shí)定額的計(jì)算 .......................................... 18 銑連桿兩側(cè)面 ........................................ 18 加工小頭孔 .......................................... 18 粗鏜大頭孔 .......................................... 19 ........................................ 19 銑開連桿體和蓋 ...................................... 20 加工連桿體 .......................................... 20 加工連桿蓋 .......................................... 21 ........................................ 22 精磨結(jié)合面 ......................................... 23 ....................................... 24 精磨大頭兩平面（先標(biāo)記朝上） ....................... 24 半精鏜大頭孔及精鏜小頭孔 ........................... 25 ..................................... 26 鉆小頭油孔 ......................................... 26 ......................................... 26 鏜小頭孔襯套 ....................................... 26 珩磨大頭孔 ......................................... 27 第 3 章 擴(kuò)小頭孔鉆床夾具的設(shè)計(jì) ................................ 28 .......................................... 28 夾緊方案的確定 .......................................... 28 .................................... 28 夾具體設(shè)計(jì) .............................................. 29 ............................................ 30 結(jié)論 .......................................................... 31 致 謝 ......................................................... 32 參考文獻(xiàn) ...................................................... 33 第 1 頁 第 1 章 前言 連桿的結(jié)構(gòu)特點(diǎn) 連桿是汽車發(fā)動(dòng)機(jī)中的主要傳動(dòng)部件之一，它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。在連桿體大頭和連桿蓋之間有一組墊片 ，可以用來補(bǔ)償軸瓦的磨損。連桿小頭用活塞銷與活塞連接。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 。為了保證發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)平 衡，同一發(fā)動(dòng)機(jī)中各連桿的質(zhì)量不能相差太大?？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，發(fā)動(dòng)機(jī)工作時(shí)，依靠曲軸的高速轉(zhuǎn)動(dòng)，把氣缸體下部的潤滑油飛濺到小頭頂端的油 孔內(nèi)，以潤 滑連桿小頭襯套與活塞銷之間的摩擦 運(yùn)動(dòng)副。 連桿生產(chǎn)的 工藝方法 當(dāng)今全球汽車發(fā)動(dòng)機(jī)連桿大批量生產(chǎn) 中 傳統(tǒng)的期造連桿和模鍛連桿仍占主導(dǎo)地位 ,但正面臨著其它新制造方法或新工藝、新材料的挑戰(zhàn)與競爭 ： 粉末鍛造鋼連桿及鋁合金連桿與燒結(jié)鋼連桿 以及連桿的裂解 剖分工藝 都是 頗具競爭力 新技術(shù) , 粉末鍛造的工件物理性能及工藝性能優(yōu)良，從而使經(jīng)粉末鍛造制成的高強(qiáng)度連桿零件的綜合性能，特別是沖擊韌性及疲勞性能顯著提高。斷裂剖分工藝的應(yīng)用，大大簡化了連桿的生產(chǎn)工藝流程。傳統(tǒng)的連桿生產(chǎn)工藝流程一般需 14 道切削加工工序，而應(yīng) 用斷裂剖分工藝，只需 6 道切削加工工序就夠了。 預(yù)計(jì) 21世紀(jì) 這些新技術(shù) 將大量取代目前 傳統(tǒng)工藝方法。 第 2 頁 第 2 章 柴油機(jī)加工工藝規(guī)程 連桿的技術(shù)要求 連桿的作用是把活塞和曲軸聯(lián)接起來，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 ，同時(shí)又壓縮汽缸內(nèi)氣體 。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。 圖 21 連桿的技術(shù)要求 大、小頭孔的尺寸精度、形狀精度 為了使大頭孔與軸瓦及曲軸、小頭孔與活塞銷能密切配合，減少?zèng)_擊的不良影響和便于傳熱。大頭孔公差等級(jí)為 IT6，表面粗糙度 Ra 應(yīng)不大于 m；大頭孔的圓柱度公差為 mm，小頭孔公差等級(jí)為 IT8，表面粗糙度 Ra 應(yīng)不大于 m。小頭壓襯套的底孔的圓柱度公差為 mm，素線平行度公差為。 大、小頭孔軸心線在兩個(gè) 互相垂直方向的平行度 兩孔軸心線在連桿軸線方向的平行度誤差會(huì)使活塞在汽缸中傾斜，從而造成 第 3 頁 汽缸壁磨損不均勻，同時(shí)使曲軸的連桿軸頸產(chǎn)生邊緣磨損，所以兩孔軸心線在連桿軸線方向的平行度公差較小；而兩孔軸心線在垂直于連桿軸線方向的平行度誤差對(duì)不均勻磨損影響較小，因而其公差值較大。兩孔軸心線在連桿的軸線方向的平行度在 100 mm長度上公差為 mm；在垂直與連桿軸心線方向的平行度在100 mm長度上公差為 mm。 大、小頭孔中心距 大小頭孔的中心距影響到汽缸的壓縮比，即影響到發(fā)動(dòng)機(jī)的效率，所以 規(guī)定了比較高的要求： 190177。 mm。 連桿大頭孔兩端面對(duì)大頭孔中心線的垂直度 連桿大頭孔兩端面對(duì)大頭孔中心線的垂直度，影響到軸瓦的安裝和磨損，甚至引起燒