【正文】 o 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 Deformination Processing technology Design of clamping device第一章 汽車連桿加工工藝 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。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。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。連桿大、小頭兩端對(duì)稱分布在連桿中截面的兩側(cè)。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。連桿總成圖（1—1） 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。兩孔軸心線在連桿的軸線方向的平行度在100 mm；在垂直與連桿軸心線方向的平行度在100 mm。 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，但從技術(shù)要求是不同的，大頭兩端面的尺寸公差等級(jí)為IT9，, 小頭兩端面的尺寸公差等級(jí)為IT12。這一動(dòng)載荷又傳遞到連桿體和連桿蓋的兩個(gè)螺栓及螺母上。結(jié)合面的平行度將影響到連桿體、連桿蓋和墊片貼合的緊密程度，因而也影響到螺栓的受力情況和曲軸、軸瓦的磨損。近年來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。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?？傊?，毛坯的種類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。輥鍛需經(jīng)多次逐漸成形。連桿必須經(jīng)過外觀缺陷、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。X62W組合機(jī)床或?qū)Ｓ霉ぱb鋸片銑刀厚2mm7銑以基面和一側(cè)面定位裝夾工件，銑連桿體和蓋結(jié)合面，X62組合夾具或?qū)Ｓ霉ぱb8磨以基面和一側(cè)面定位裝夾工件，磨連桿體和蓋的結(jié)合面M73509銑以基面及結(jié)合面定位裝夾工件，銑連桿體和蓋mm8mm斜槽X62組合夾具或?qū)Ｓ霉ぱb10锪以基面、結(jié)合面和一側(cè)面定位，裝夾工件，锪兩螺栓座面mm,R11mm,保證尺寸mmX62W11鉆鉆2—10mm螺栓孔Z305012擴(kuò)先擴(kuò)2—12mm螺栓孔，再擴(kuò)2—13mm深19mm螺栓孔并倒角Z305013鉸鉸2—Z305014鉗用專用螺釘，將連桿體和連桿蓋裝成連桿組件，其扭力矩為100—15鏜粗鏜大頭孔T6 816倒角大頭孔兩端倒角X62W17磨精磨大小頭兩端面，保證大端面厚度為mmM713018鏜以基面、一側(cè)面定位，半精鏜大頭孔，精鏜小頭孔至圖紙尺寸，中心距為mm可調(diào)雙軸鏜19鏜精鏜大頭孔至尺寸T211520稱重稱量不平衡質(zhì)量彈簧稱21鉗按規(guī)定值去重量22鉆,10mmZ302523壓銅套雙面氣動(dòng)壓床24擠壓銅套孔壓床25倒角小頭孔兩端倒角Z305026鏜半精鏜、精鏜小頭銅套孔T211527珩磨珩磨大頭孔珩磨機(jī)床28檢檢查各部尺寸及精度29探傷無損探傷及檢驗(yàn)硬度30入庫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。如果按連桿合裝前后來分，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。這是由于粗加工工序的切削余量大，因此切削力、夾緊力必然大，加工后容易產(chǎn)生變形。 定位基準(zhǔn)的選擇在連桿機(jī)械加工工藝過程中，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。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)將定位銷做成活動(dòng)的稱“假銷”。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。因此，粗銑就是關(guān)鍵工序。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。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。小頭一端以假銷定位后，用螺釘在另一側(cè)面夾緊。這種方法的生產(chǎn)率較高。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。表面粗糙度Ra ，大頭孔的加工方法是在銑開工序后，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。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。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。 mm,則銑開的剖分面能達(dá)到圖紙的要求，否則可能超差。裝夾工件銑兩側(cè)面至尺寸，保證對(duì)稱（此對(duì)稱平面為工藝用基準(zhǔn)面）。統(tǒng)一精基準(zhǔn)：以大小頭端面，小頭孔、大頭孔一側(cè)面定位。保證螺栓孔與螺栓端面的垂直度。 切削用量的選擇原則正確地選擇切削用量，對(duì)提高切削效率，保證必要的刀具耐用度和經(jīng)濟(jì)性，保證加工質(zhì)量，具有重要的作用。但是，在這三個(gè)因素中，影響刀具耐用度最大的是切削速度，其次是進(jìn)給量，影響最小的是切削深度。1）切削深度的選擇：粗加工時(shí)切削深度應(yīng)根據(jù)工件的加工余量和由機(jī)床、夾具、刀具和工件組成的工藝系統(tǒng)的剛性來確定。因此，進(jìn)給量應(yīng)根據(jù)工藝系統(tǒng)的剛性和強(qiáng)度來確定。切削深度、進(jìn)給量和切削速度三者決定了切削功率，在確定切削速度時(shí)必須考慮到機(jī)床的許用功率。1）切削深度的選擇：精加工時(shí)的切削深度應(yīng)根據(jù)粗加工留下的余量確定。3）切削速度的選擇：切削速度提高時(shí)，切削變形減小，切削力有所下降，而且不會(huì)產(chǎn)生積屑瘤和鱗刺。 確定各工序的加工余量、計(jì)算工序尺寸及公差 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 —25 —26 —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粗銑IT12()40()精銑IT10()()粗磨IT8()() 精磨IT7()38() 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=（+++）2=mm（2）、連桿鑄造出來的總的厚度為H=38+=mm 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（鑄造出來的大頭孔為55 mm）工序名稱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精鏜半精鏜16565二次粗鏜26464一次粗鏜26262擴(kuò)孔560592）、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鉸擴(kuò)9鉆鉆至 計(jì)算工藝尺寸鏈 連桿蓋的卡瓦槽的計(jì)算增環(huán)為： ； 減環(huán)為： ；封閉環(huán)為：1）、極限尺寸為： = = mm= = mm2）、的上、下偏差為:=()=(mm)==(mm)3）、的公差為:= （）= mm4）、的基本尺寸為:== 305= 25 mm5）、的最終工序尺寸為:= mm 連桿體的卡瓦槽的計(jì)算增環(huán)為： ； 減環(huán)為： ；封閉環(huán)為：1）、極限尺寸為： = = mm== mm2）、的上、下偏差為:= ()= mm= = mm3）、的公差為: =()= mm4）、的基本尺寸為:==135 = 8 mm5）、的最終工序尺寸為:= m 工時(shí)定額的計(jì)算 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)》—81選取數(shù)據(jù)銑刀直徑D = 100 mm 切削速度Vf = 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—31 按機(jī)床選取n = 500 /min則實(shí)際切削速度V = Dn/（100060） = m/s 銑削工時(shí)為：—10 L= 3 mm L1 = + =50 mm L2 = 3 mm基本時(shí)間tj = L/fm z = (3+50+3)/(5006) = min—46 輔助時(shí)間ta = = min 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)》—170選取數(shù)據(jù)砂輪直徑D = 40 mm 磨削速度V = m/s切削深度ap = mm fr0 = mm/r Z = 8則主軸轉(zhuǎn)速n = 1000v/D = r/min—48 按機(jī)床選取n = 100 r/min則實(shí)際磨削速度V = Dn/（100060） = m/s 磨削工時(shí)為：—11基本時(shí)間tj = zbk/nfr0z = (1)/(1008) = min—40 輔助時(shí)間ta = min 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)》—38(41)選取數(shù)據(jù)鉆頭直徑D = 20 mm 切削速度V = mm切削深度ap = 10 mm 進(jìn)給量f = mm/r則主軸轉(zhuǎn)速n = 1000v/D = 945 r/min—30 按機(jī)床選取n = 1000 r/min則實(shí)際鉆削速度V = Dn/（100060） = m/s 鉆削工時(shí)為：—7L = 10 mm L1 = mm L2 = 基本時(shí)間tj = L/fn = (10++)/(1000) = min—41 輔助時(shí)間ta = min—42 其他時(shí)間tq = min(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)》—53選取數(shù)據(jù)擴(kuò)刀直徑D = 30 mm 切削速度V = m/s切削深度ap = mm 進(jìn)給量 f = mm/r則主軸轉(zhuǎn)速n =1000v/D = 203 r/min—30 按機(jī)床選取n = 250 r/min則實(shí)際切削速度V = Dn/（100060） = m/s 擴(kuò)削工時(shí)為：—7L = 10 mm L1 = 3 mm基本時(shí)間tj=L/fn=(10+3)/(250)= min—41 輔助時(shí)間ta= min(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)》—81選取數(shù)據(jù)鉸刀直徑D = 30 mm 切削速度V = m/s切削深度ap = mm 進(jìn)給量f = mm/r則主軸轉(zhuǎn)速n = 1000v/D = 140 r/min—31 按機(jī)床選取n = 200 r/min則實(shí)際切削速度V = Dn/（100060） = m/s 鉸削工時(shí)為：