【正文】 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?？紤]到裝夾、安放、搬運等要求，連桿大、小頭的厚度相等 (基本尺寸相同 )。反映連桿精度的參數(shù)主要有 5個：（ 1）連桿大端中心面和小端中心面相對連桿桿身中心面的對稱度；（ 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。大頭孔公差等級為 IT6，表面粗糙度 Ra應(yīng)不大于 m；大頭孔的圓柱度公差為 mm，小頭孔公差等級為 IT8，表面粗糙度 Ra應(yīng)不大于 m。 本科機(jī)械畢業(yè)設(shè)計論文 CAD 圖紙 401339828 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)動機(jī)的效率，所以規(guī)定了比較高的要求： 190177。這是因為連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孔座內(nèi)檔之間沒有配合要求。因此除了對螺栓及螺母要提 出高的技術(shù)要求外，對于安裝這兩個動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。連桿模鍛形式有兩種，一種是體和蓋分開鍛造，另一種是將體和蓋鍛成 —體。 目前我國有些生產(chǎn)連桿的工廠，采用了連桿輥鍛工藝。 本科機(jī)械畢業(yè)設(shè)計論文 CAD 圖紙 401339828 圖（ 12）連桿輥鍛示意圖 給出了連桿的鍛造工藝過程， 將棒料在爐中加熱至 1140～ 1200C0，先在輥鍛機(jī)上通過四個型槽進(jìn)行輥鍛制坯，然后在鍛壓機(jī)上進(jìn)行預(yù)鍛和終鍛，再在壓床上沖連桿大頭孔并切除飛邊。 連桿的機(jī)械加工工藝過程 由上述技術(shù)條件的分析可知，連桿的尺寸精度、形狀精度以及位置精度的要求都很高，但是連桿的剛性比較差，容易產(chǎn)生變 形，這就給連桿的機(jī)械加工帶來了很多困難，必須充分的重視。R ?mm,R11mm,保證尺寸?mm X62W 11 鉆 鉆 2—?10mm螺栓孔 Z3050 本科機(jī)械畢業(yè)設(shè)計論文 CAD 圖紙 401339828 12 擴(kuò) 先擴(kuò) 2—?12mm 螺 栓 孔 ， 再 擴(kuò)2— 13mm深 19mm螺栓孔并倒角 Z3050 13 鉸 鉸 2— Z3050 14 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 8 16 倒角 大頭孔兩端倒角 X62W 17 磨 精磨大小頭兩端面，保證大端面厚度為??mm M7130 18 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 T2115 20 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 鉆連桿體小頭油孔?, 10mm Z3025 23 壓銅套 雙面氣動壓床 24 擠壓銅套孔 壓床 25 倒角 小頭孔兩端倒角 Z3050 26 鏜 半精鏜、精鏜小頭銅套孔 T2115 27 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 無損探傷及檢驗硬度 本科機(jī)械畢業(yè)設(shè)計論文 CAD 圖紙 401339828 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，也用小頭孔（及襯套孔）作為基面，這時將定位銷做成活動的稱 “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，有時會影響到后續(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的變形較小，同時可以銑工件的端面，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 為 ，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)和鉸兩個工步中用上下雙導(dǎo)向套導(dǎo)向。本科機(jī)械畢業(yè)設(shè)計論文 CAD 圖紙 401339828 連桿在夾具的工位上銑完一個螺栓孔的兩端面后，夾具上的定位板帶著工件旋轉(zhuǎn) 1800 ，銑另一個螺栓孔的兩端面。如果鋸片的端面圓跳動不超過 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，保證對稱（此對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，切削變形減小，切削力有所下降，而且不會產(chǎn)生積屑瘤和鱗刺。 確定各工序的加工余量、計算工序尺寸及公差 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》第一卷 表 —25 表 —26 表 —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(025.) 38(??) 則連桿兩端面總的加工余 量為： A總 = 21 ???ni iA =（ A粗銑 +A精銑 +A粗磨 +A精磨 ）?2 =（ +++） 2 本科機(jī)械畢業(yè)設(shè)計論文 CAD 圖紙 401339828 =0 ?mm （ 2）、連桿鑄造出來的總的厚度為 H=38+0 ?=0 ?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 )(6 ?H )(6 ?H 精鏜 8 046. 8 046. 半精鏜 1 )(? 65 65)(? 二次粗鏜 2 1230. 64 641230. 一次粗鏜 2 )( .00?H 62 62)( .00?H 擴(kuò)孔 5 ?60 59)1(? 2）、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 )(8 ?H 49.? )(.29 ? 鉸 9 052. 29 . 052. 擴(kuò) 9 )(10 ? )(. ? 鉆 鉆至20 ?H 20 ? 本科機(jī)械畢業(yè)設(shè)計論文 CAD 圖紙 401339828 計算工藝尺寸鏈 連桿蓋的卡瓦槽的計算 增環(huán)為：?2A ； 減環(huán)為：?3A ；封閉環(huán)為：0A 1）、0極限尺寸為： ?? ??? ?? ? ?? 11 m in1 m axm ax0 nmi imi i AA = = mm ?????? ?? 11 m ax1 m inm in0nmi imi i AAA = = mm 2）、0A的上、下偏差為 : ?? ??? ?? ??? 1110 nmi imi i AEIAESESA =() =(mm) ???????? 1110nmi imi i AESAEIEIA 本科機(jī)械畢業(yè)設(shè)計論文 CAD 圖紙 401339828 = =(mm) 3）、0A的公差為 : 000EIAESAT ?? = （ ） = mm 4）、0A的基本尺寸為 : 0A=32 A? = 305 = 25 mm 5）、0A的最終工序尺寸為 : 0A= )(25 ??mm 連桿體的卡瓦槽的計算 增環(huán)為：1?A ； 減環(huán)為：?2A ；封閉環(huán)為：0A 1）、0極限尺寸為： ?? ??? ?? ? ?? 11 m in1 m axm ax0 nmi imi i AA = = mm ?????? ?? 11 m ax1 m inm in0nmi imi i AA = = mm 2）、0A的上、下偏差為 : ?? ??? ?? ??? 1110 nmi imi i AEIAESESA = () = mm 本科機(jī)械畢業(yè)設(shè)計論文 CAD 圖紙 401339828 ?? ??? ?? ??? 1110 nmi imi i AESAEIEIA = = mm 3）、0A的公差為 : 000EIAESAT ?? =() = mm 4）、0A的基本尺寸為 : 0A=21 A? =135 = 8 mm 5）、0A的最終工序尺寸為 : 0A= )(8 ??m 工時定額的計算 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)計手冊》表 —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 根據(jù)表 —31 按機(jī)床選取 n = 500 /min 則實際切削速度 V = Dn/（ 1000 60） = m/s 銑削工時為 ： 按表 —10 L= 3 mm L1 = )( ee ada ?+ =50 mm L2 = 3 mm 基本時間 tj = L/fm z = (3+50+3)/(500 6) = min 本科機(jī)械畢業(yè)設(shè)計論文 CAD 圖紙 401339828 按表 —46 輔助時間 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)計手冊》表 —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 根據(jù)表 —48 按機(jī)床選取 n = 100 r/min 則實際磨削速度 V = Dn/（ 1000 60） = m/s 磨削工時為 ： 按表 —11 基本時間 tj = zbk/nfr0z