【正文】 量和切削深度，都能提高金屬切除率。但由于重復(fù)定位裝御有困難，因此要求夾具制造15 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 [6]。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。 定位基準(zhǔn) 精基準(zhǔn)：以桿 身對(duì)稱(chēng)面定位，便于保證對(duì)稱(chēng)度的要求，而且采用雙面銑，可使部分切削力抵消。 大頭側(cè)面的加工 以基面及小頭孔定位，它用一個(gè)圓銷(xiāo)（小頭孔） 。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 ，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。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。加工時(shí)以大頭端面、小頭孔及大頭 一側(cè)面定位。 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)。 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。粗磨在轉(zhuǎn)盤(pán)磨床上，使用砂瓦拼成的砂輪端面磨削。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。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。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。連桿的加工就是如此，在連桿加工工藝路線(xiàn)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。 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。具體的辦法是，如圖（ ）所示：在安裝工件時(shí)，注意將成套編號(hào)標(biāo)記的一面不 與夾具的定位元件接觸（在設(shè)計(jì)夾具 12 圖 連桿的定位方向 時(shí)亦 作相應(yīng)的考慮）。 各主要表面的工序安排如下： （ 1）兩端面：粗銑、精銑、粗磨、精磨 （ 2）小頭孔：鉆孔、擴(kuò)孔、鉸孔、精鏜、壓入襯套后再精鏜 （ 3）大頭孔：擴(kuò)孔、粗鏜、半精 鏜、精鏜、金剛鏜、 珩磨 一些次要表面的加工，則視需要和可能安排在工藝過(guò)程的中間或后面。 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(kāi)，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。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11 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。 X62W 組合機(jī)床或?qū)Ｓ霉ぱb鋸片銑刀厚 2mm 7 銑 以基面 和一側(cè)面 (指 ? mm)定位裝夾工件，銑連桿 體 和蓋結(jié)合面，保直徑方向測(cè)量深度為 26mm X62 組合夾具或?qū)Ｓ霉ぱb 8 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 M7350 9 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 30012。 圖 連桿輥鍛示意圖 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(xiàn) [7]。 目前我國(guó)有些生產(chǎn)連桿的工廠，采用了連桿輥鍛工藝。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。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。對(duì)于本連桿，要求結(jié)合面的平面度的公差為 mm[6]。因此除了對(duì)螺栓及螺母要提出高的技術(shù)要求外，對(duì)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。這是因?yàn)檫B桿大頭兩端面與曲軸連桿軸頸兩軸肩端面間有配合要求，而連桿小頭兩端面與活塞銷(xiāo)孔座內(nèi)檔之間沒(méi)有配合要求。 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： 150177。大頭孔公差等級(jí)為 IT6，表面粗糙度 Ra 應(yīng)不大于 ；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 。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 [5]?？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。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。連桿在工作中承受著急劇變化的動(dòng)載荷。而且，為了適應(yīng)我國(guó)加入 WTO 后機(jī)電產(chǎn)品的創(chuàng)新能力和盡快機(jī)電產(chǎn)品設(shè)計(jì)制造的全程仿真，快速組合夾具的發(fā)展正是適應(yīng)了這種要求。 近年發(fā)展起來(lái)的以計(jì)算機(jī)為行動(dòng)中心，完成加工、裝卸、運(yùn)輸、管理的柔性制造系統(tǒng)，具有監(jiān)視、診斷、修復(fù)、自動(dòng)轉(zhuǎn)位加工產(chǎn)品的功能，使多品種、中小批量4 生產(chǎn)實(shí)現(xiàn)了加工自動(dòng)化，大大促進(jìn)了自動(dòng)化的進(jìn)程，尤其是將計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)與制造結(jié)合起來(lái)而形成的計(jì)算機(jī)集成制造系統(tǒng)，是加工自動(dòng)化向智能化 方向發(fā)展的又一關(guān)鍵性技術(shù)，并進(jìn)一步朝著網(wǎng)絡(luò)化、集成化和智能化的方向發(fā)展。目前，數(shù)控機(jī)床的工藝功能已由加工循環(huán)控制、加工中心，發(fā)展到適應(yīng)控制。 國(guó)內(nèi)外研究狀況和和相關(guān)領(lǐng)域中已有的研究成果 隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，各料、新工藝和新技術(shù)不斷涌現(xiàn)，機(jī)械制造工藝正向高質(zhì)量、高生產(chǎn)率和低成本方向發(fā)展。 組裝后精鏜大小頭孔，在專(zhuān)用雙軸鏜床上同時(shí)進(jìn)行。 一般先加工小頭孔，因尺寸小，鍛坯上不鍛出預(yù)孔，所以小頭孔首道工序?yàn)殂@削加3 工，加工方案多為：鉆 擴(kuò)（拉） 鏜（鉸），采用有三個(gè)爪的浮動(dòng)夾板，自動(dòng)定心夾緊，它的錐度和小頭錐度相同，并用大孔心軸定位，避免轉(zhuǎn)動(dòng)。 連桿大小頭端面對(duì)稱(chēng)分布在桿身的兩側(cè)，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，用這樣不等高面作定位基準(zhǔn)，必定會(huì)產(chǎn)生定位誤差。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。 曲軸連桿廠的連桿加工 屬于大批量生產(chǎn)，而連桿剛性差，因此工藝路線(xiàn)多為工序分散，大部分工序用高生產(chǎn)的組合機(jī)床和專(zhuān)用機(jī)床，并廣泛地使用氣動(dòng)、液動(dòng)夾具、以提高生產(chǎn)率。整體鍛造要增加切開(kāi)連桿的工序，但整體鍛造可以提高材料利用率，減少結(jié)合面的加工余量。 連桿材料一般采用 45 鋼或 40Cr， 45Mn2 等優(yōu)質(zhì)鋼或合金鋼。可見(jiàn)工藝問(wèn)題在整個(gè)制造業(yè)乃至汽車(chē)制造中的重要性 [1]。它實(shí)行大批量規(guī)模生產(chǎn)，追求大批量、優(yōu)質(zhì)量、低成本與高效益的綜合經(jīng)濟(jì)目標(biāo)。一種是美、日、歐洲等主 要工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家發(fā)展汽車(chē)工業(yè)的模式：資本高度集中壟斷，利用其高科技優(yōu)勢(shì)自主開(kāi)發(fā)產(chǎn)品，頻繁換型，采取大批量規(guī)模經(jīng)營(yíng)的生產(chǎn)方式，同時(shí)將產(chǎn)品輸出轉(zhuǎn)變?yōu)橘Y本輸出，以多種合作方式跨國(guó)經(jīng)營(yíng)，使汽車(chē)的生產(chǎn)趨于國(guó)際化。 the connecting rod’s do the plex swing with the big and small connecting rod’s movement. Beside it is stood by the reciprocating inertia force, also under great pressure and gas pressure, the gas pressure and inertia synthesis alternating load, formed under the requires connecting rod fatigue resistance, impact resistance, and possess enough intensity, stiffness and good toughness. 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； Deformation； Machining allowance； Precision； Processing technology； Design of clamping device 目 錄 摘要 ?????????????????????????????????? Ⅰ Abstract???????????????????????????????? Ⅱ 第 1 章 緒論 ????????????????????????????? 1 課題研究現(xiàn)狀、選題目的和意義 ??? ????? ?????????? ?? 1 國(guó)內(nèi)外研究狀況和和相關(guān)領(lǐng)域中已有的研究成果 ?? ?????? ???? 3 設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容 ????? ?????? ???????????????? 4 第 2 章 汽車(chē)連桿加工工藝 ????????????????????? 4 連桿的結(jié)構(gòu)特點(diǎn) ???????????????????????? 4 連桿的主要技術(shù)要求 ?????????????????????? 5 大、小頭孔的尺寸精度、形狀精度 ????????????? 6 大、 小頭孔軸心線(xiàn)在兩個(gè)互相垂直方向的平行度 ?????? 6 大、小頭孔中心距 ????????????????????? 6 連桿大頭孔兩端面對(duì)大頭孔中心線(xiàn)的垂直度 ????????? 6 大、小頭孔兩端面的技術(shù)要求 ???????????????? 6 螺栓孔的技術(shù)要求 ????????????????????? 6 有關(guān)結(jié)合面的技術(shù)要求 ??????????????????? 7 連桿的材料和毛坯 ?? ????????? ??????????? 7 連桿的機(jī)械加工工藝過(guò)程 ???????? ??????????? 8 連桿的機(jī)械加工工藝過(guò)程分析 ?????????????????? 11 工藝工程的安排 ?????????????????????? 11 定位精準(zhǔn)的選擇 ?????????????????????? 11 確定合理的夾緊方法 ???????????????????? 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(kāi)工序 ????????????????? 14 大頭側(cè)面的加工 ?????????????????????? 14 連桿加工工藝設(shè)計(jì)應(yīng)考慮的問(wèn)題 ????????? ???????? 14 工序安排 ????????????????????????? 14 定位基準(zhǔn) ????????????????????????? 14 夾具使用 ????????????????????????? 14 切削用量的選擇原則 ??????? ??????????????? 15 粗加工時(shí)切削用量的選擇原則 ??????????????? 15 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 計(jì)算工藝尺寸鏈 ?????? ?????????????????? 18