【正文】 ................................... 3 數(shù)控加工技術(shù)的發(fā)展 ........................................................... 3 數(shù)控加工工藝的內(nèi)容 ........................................................... 4 數(shù)控加工工藝的特點(diǎn) ........................................................... 4 第 2 章 連桿加工工藝 ....................................................................... 6 連桿的結(jié)構(gòu)特點(diǎn) ................................................................... 6 連桿的主要技術(shù)要求 ........................................................... 7 大、小頭孔的尺寸精度、形狀精度 .......................... 7 大、小頭孔軸心線在兩個(gè)互相垂直方向的平行度 ... 7 大、小頭孔中心距及兩端面對大頭孔中心線的垂直度 .......................................................................................... 8 大、小頭孔兩端面的技術(shù)要求 .................................. 8 螺栓孔的技術(shù)要求 ..................................................... 8 有關(guān)結(jié)合面的技術(shù)要求 .............................................. 9 毛坯的選擇和加工余量的確定原則 .................................... 9 連桿的加工工序 ................................................................. 10 連桿的加工工藝過程分析 ................................................. 12 工藝過程的安排 ....................................................... 12 定位基準(zhǔn)的選擇 ....................................................... 12 確定合理的夾緊方法 ............................................... 14 連桿兩端面的加工 ................................................... 14 連桿大、小頭孔的加工 ............................................ 15 連桿螺栓孔的加工 ................................................... 15 連桿體與連桿蓋的脹斷工序 .................................... 15 大頭孔兩側(cè)面的加工 ............................................... 16 連桿加工工藝設(shè)計(jì) 應(yīng)考慮的問題 ....................................... 16 III 切削用量的選擇原則 ......................................................... 16 粗加工時(shí)切削用量的選擇原則 ................................ 16 精加工時(shí)切削用量的選擇 原則 ................................ 18 確定各工序的加工余量、計(jì)算工序尺寸及公差 ............... 18 確定加工余量 ........................................................... 18 確定工序尺寸及其公差 ............................................ 19 第 3 章 部分工序的數(shù)控編程 ......................................................... 20 數(shù)控編程 ............................................................................. 20 數(shù)控編程技術(shù) ........................................................... 20 數(shù)控編程的方法 ....................................................... 20 部分工序的數(shù)控程序 ......................................................... 21 結(jié) 論 .............................................................................................. 27 謝 辭 ................................................................................................ 28 參考文獻(xiàn) .......................................................................................... 29 1 前 言 隨著科技的進(jìn)步，對機(jī)械產(chǎn)品各方面的要求 越來越 嚴(yán)格，特別是在加工精度方面。 連桿是汽車發(fā)動(dòng)機(jī)中的主要傳動(dòng)部件之一， 其小頭經(jīng)活塞銷與活塞連接，大頭與曲軸軸頸連接。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。如何從工藝的角度根 據(jù)各企業(yè)的設(shè)備現(xiàn)狀、產(chǎn)品生產(chǎn)規(guī)模、零件結(jié)構(gòu)形式與加工精度要求等方面來合理地進(jìn)行產(chǎn)品工藝方案設(shè)計(jì)，充分發(fā)揮企業(yè)現(xiàn)有 數(shù)控設(shè)備與傳統(tǒng)設(shè)備的加工效率，使企業(yè) 2 設(shè)備資源與人力資源得到充分利用，需要從多個(gè)方面來探討。因此，各工業(yè)發(fā)達(dá)國家十分重視連桿 的生產(chǎn)，不斷改進(jìn)其材質(zhì)及加工手段， 以提高其性能 水平，滿足發(fā)動(dòng)機(jī)行業(yè)的需要。數(shù)控機(jī)床既是數(shù)字控制機(jī)床，也是一種裝有程序控制系統(tǒng)的機(jī)床，該系統(tǒng)能夠邏輯地處理具有使用號碼，或其他符號編碼指令規(guī)定的程序。數(shù)控加工的最大特征有兩點(diǎn)：一是可以極大地提高精度，包括加工質(zhì)量精度及加工時(shí)間誤差精度；二是加工質(zhì)量的重復(fù)性，可以穩(wěn)定加工質(zhì)量，保持加工零件質(zhì)量的一致。 50 年代， MIT設(shè)計(jì)了一種專門用于機(jī)械零件數(shù)控加工程序編制的語言，稱為 APT（ Automatically Programmed Tool）。隨 后 很 快 出 現(xiàn) 了 像 EUCLID ， UGII ， INTERGRAPH ， Master C A M ， Pro/Engineering 及 NPU/GNCP 等系統(tǒng)，這些系統(tǒng)都有效的解決了幾何造型、零件幾何形狀的顯示，交互設(shè)計(jì)、修改及刀具軌跡生成，走刀過程的仿真顯示、驗(yàn)證等問題，推動(dòng)了 CAD 和 CAM 向一體化方向發(fā)展。 （ 2） 分析加工零件的圖紙，明確加工內(nèi)容及技術(shù)要求、確定加工方案、制定數(shù)控加工路線，如工藝的劃分、加工順序的安排，非數(shù)控加工工序的銜接等。 （ 4） 進(jìn)行數(shù)控編程。 (2) 在數(shù)控機(jī)床上工件一次裝夾，可以進(jìn)行多個(gè)部位的加工，有時(shí)甚至可完成工件的全部加工內(nèi)容。 （ 2） 切削量用比普通機(jī)床大。 （ 6）容易進(jìn)行加工過程管理。 （ 10）操作容易，極大減輕體力勞動(dòng)強(qiáng)度。然而正是其靈活性和高精度要求對其高效應(yīng)用帶來了的局限性，如存在數(shù)控程序的編制、刀具工裝夾具的準(zhǔn)備周期長等不利因素。數(shù)控加工時(shí)，產(chǎn)品的質(zhì)量完全靠數(shù)控工藝和數(shù)控程 序來保證。連桿在工作中承受著急劇變化的動(dòng)載荷。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。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。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擺動(dòng)運(yùn)動(dòng)副。 7 連桿的主要技術(shù)要求 連桿上需進(jìn)行機(jī)械加工的主要表面為：大、小頭孔及其兩端面，連桿體與連桿蓋的結(jié)合面及連桿螺栓定位孔等。 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 8 而造成汽缸壁磨損不均勻，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??；而兩孔軸心線在垂直于連桿軸線方向的平行度誤差對不均勻磨損影響 較小，因而其公差值較大。 大、小頭孔兩端面的技術(shù)要求 連桿大、小頭孔兩端面間距離的基本尺寸相同，從技術(shù)要求 上也是相同的，大頭兩端面的尺寸公差等級為 IT9，表面粗糙度 Ra不大于 m, 小頭兩端面的尺寸公差等級為 IT9，表面粗糙度 Ra 不大于 m。因此除了對螺栓及螺母要提出高的技術(shù)要求外，對于安裝這兩個(gè)動(dòng)力螺栓孔及端面也提出了一定的要求。對于本連桿，要求結(jié)合面的平面度的公差為 mm。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。首先由設(shè)計(jì)人員提出毛胚材料和加工后要達(dá)到的質(zhì)量要求，然后再由工藝人員根據(jù)零件圖、生產(chǎn)批量、生產(chǎn)成本、并考慮交貨期限及現(xiàn)有可利用的設(shè)備，人員和技術(shù)水平等選定合適的毛胚生產(chǎn)方法。 （ 1）盡可能采用最小的加工余量的總和，以求縮短加工時(shí)間，降低零件的加工費(fèi)用。零件越大 ，由切削力、內(nèi)應(yīng)力引起的變形會(huì)越大，因此加工余量也相應(yīng)大些。 連桿機(jī)械加工工藝過程如下表 (22)所示： 表 (22) 工序 工序名稱 工序內(nèi)容 工藝設(shè)備 OP10 探傷、退磁 檢查毛坯質(zhì)量，去除磁性 磁粉探傷、退磁機(jī) OP20 粗磨兩端面 磨大小頭孔，厚度 ? mm 臥式雙端面專用磨床 OP30 鉆鏜小頭孔，大小頭孔一側(cè)倒角 以基面及小頭孔外圓，大頭孔內(nèi)表面定位，鉆鏜、倒角 加工中心 VM32SA OP40 半精鏜大頭孔，大小頭孔另一側(cè)倒角 以基面及大頭孔內(nèi)表面定位，半精鏜 大頭孔直徑 φ ? mm 加工中心 VM32SA OP50 銑兩側(cè)面 以基面及大、小 頭孔定位，裝夾工件銑尺寸 69 ? mm 兩側(cè)面，保證對稱，兩側(cè)面到中心線平行度 臥式雙面銑床 OP60 粗銑承壓面和螺栓底部孔 以基面及大小頭孔定位，粗銑承壓面及螺栓底部孔 φ 10 ? mm 臥式八軸銑床 OP70 精銑承壓面，鉆攻螺栓孔 以基面及大小頭孔內(nèi)表面定位，銑承壓面直徑 φ 20 ? mm， 螺紋孔 M8? 1，螺紋對孔同 軸度 φ 加工中心 VM32SA 11 OP80 脹斷、合裝、擰螺栓 以基面及大小頭孔內(nèi)表面定位，激光切槽深度 ? mm，螺栓擰緊力 ? N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 12 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。 因此，在安排工藝進(jìn)程時(shí)，就要把各主要表面的粗、精加工工序分開，即把粗加工安排在前，半精加工安排在中間，精加工安排在后面。 各主要表面的工序安排如下： （ 1）兩端面：粗磨、精磨 （ 2）小頭孔：鉆孔、粗鏜、精鏜、珩磨 （ 3）大頭孔：粗鏜、半精鏜、精鏜、珩磨 一些次要表面的加工，則視需要和可能安排在工藝過程的中間或后面。具體的辦法是，如圖（ 22）所示：在安裝工件時(shí)，注意將 有標(biāo)識標(biāo)記的一面 與夾具的定位元件接觸 。 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。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始前，先 粗磨 兩個(gè)端面，其中粗磨端面又是 以毛坯端面定位。另一方面是以連桿的大頭外形及連桿身的對稱面定位。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。粗磨在 臥式雙端面專用磨床上，使用砂瓦拼成的砂輪端面磨削。 小頭孔是定位基面，在用作定位基面之前，它經(jīng)過了鉆、 鏜 兩 道工序。表面粗糙度 Ra 為 m，大頭孔的加工方法是在 脹斷 工序后，將連桿與連桿體組