【正文】 對刀元件 用于確定夾具與刀具的相對位置。 連桿大頭孔的工序尺寸 毛坯尺寸： ?? 粗鏜工序尺寸： ? 半精鏜工序尺寸： 精鏜工序尺寸： 衍磨工序尺寸： ? 根據(jù)各工序確定各個工序的最大加工余量和最小加工余量 粗鏜孔工序 ： m a x 53 .4 6 49 .3 4. 61Z m m? ? ? m in 53 .0 51 .5 1. 5Z m m? ? ? 半精鏜加工工序： m a x 54 .3 7 53 .0 1. 37Z m m? ? ? 西 南科技大學(xué)本科生畢業(yè)論文 33 m in 54 .2 5 53 .4 6 0. 97Z m m? ? ? 精鏜孔加工工序： m a x 54 .9 6 54 .2 5 0. 71Z m m? ? ? m in 54 .5 54 .3 7 0. 13Z m m? ? ? 衍磨加工工序： m a x m m? ? ? m in m m? ? ? 連桿小頭加工工序尺寸 小頭孔才用鉆、擴(kuò)的的加工工藝，鏜孔的基本工序 30mm 后續(xù)加工與大頭孔加工工藝相同，工序余量相同，不作具體介紹。 加工余量的確定 為了保證連桿加工的精度和粗糙值，需要從連桿毛坯表面切去多余的金屬層，這一層金屬層得總厚度稱為改表面的加工余量。 清洗工序 清洗工序主要是為了保證連桿的下一步加工的精度不受前面加工工序的影響，去除連桿前面機(jī)械加工所產(chǎn)生的切削物，使工件干凈，保證連桿的加工質(zhì)量，對于重要的檢查工序，在檢查之前必須對連桿進(jìn)行清潔工序。 但是對于現(xiàn)代流水線連桿加工，在連桿加工過程中采用了較多高精度、搞專用度機(jī)床，如果在連桿粗加工之后進(jìn)行熱處理，這必然導(dǎo)致連桿在加工過程中進(jìn)行轉(zhuǎn)移，在不同的工廠進(jìn)行加工。 綜上連 桿加工的主要過程和連桿加工過程中遵循的原則，連桿在在從毛坯階段到最終連桿加工的完成，可以把連桿的加工過程分為如下幾個階段： 第一步：連桿的精基準(zhǔn)加工階段（基準(zhǔn)現(xiàn)行原則），這是連桿后續(xù)加工的基礎(chǔ)； 第二步：連桿各主要表面的加工階段（先主后次的原則）； 第三步：與連桿主要表面有相互位置精度的加工階段 ； 第四步：精加工階段，是確定連桿最終精度的階段 輔助工序是連桿機(jī)械加工的重要環(huán)節(jié)，涉及到連桿加工的許多細(xì)節(jié)問題，關(guān)系到連桿的精度，剛度，內(nèi)部結(jié)構(gòu)等多個方面。 具體的對于連桿的機(jī)械加工，連桿機(jī)械加工過程中，有多過面得加工，根據(jù)機(jī)械加工的定位原則，以及連桿加工過程的具體加工工藝過程，對于連桿大小頭孔兩端面，連桿大頭孔的兩側(cè)面，以及連桿桿身和連桿蓋得結(jié)合面，選擇為先連桿大小頭孔的兩端面，在連桿的小頭孔，然后是連桿桿身和連桿蓋得結(jié)合面。 3)連桿粗、精加工的分開可以合理地使用資源，在不同的機(jī)床進(jìn)行不同的加工，一般地再功率大、精度 低的機(jī)床進(jìn)行粗加工，這樣可以提高粗加工的效率，大功率機(jī)床可以加大刀具的背吃刀量，切削速度，在功率小、精度高的機(jī)床進(jìn)行粗加工，由于機(jī)床的功率小，對刀具的背吃刀量、切削速度就有了一定的限制，可以減少機(jī)械加工對機(jī)床的損害，提高連桿的表面質(zhì)量和精度， 又有利于保護(hù)機(jī)床的精度。 3)零件的材料 柴油連桿的材料需要考慮連桿的工作負(fù)荷，一般地，對于不同的載荷的連桿采 用不同的材料，一般為合金鋼，采用國家標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行對照，并進(jìn)行校核，所以一般選擇柴油機(jī)連桿的加工刀具是硬質(zhì)合金刀具，特別是對于大批量加工，這樣可以提高刀具的切削速度，提高加工效率，節(jié)約成本。 西 南科技大學(xué)本科生畢業(yè)論文 19 圖 53 圖 54 柴油機(jī)連桿工作過程主要是考慮連桿的抗沖擊，來選擇連桿的材料，所以連桿的本身的剛度較差，所以在連桿加工的過程中必須合理的確定夾緊力的大小，避免在加工過程中連桿發(fā)生變形，導(dǎo)致連桿在加工的時候達(dá)到了加工精度，而在恢復(fù)外力后，連桿發(fā)生變形，沒有達(dá)到連桿所要求的精度。一般地，采用可以上下浮動、活動的圓錐體是大段孔自動定位，保證中心軸的對稱。 粗基準(zhǔn)的選擇 粗基準(zhǔn)選擇是否正確，直接關(guān)系到被加工表面的余量分配和加工表面與非加工表面的相互位置要求。 粗基準(zhǔn)：以從未加工過的表面進(jìn)行定位的基準(zhǔn)稱為粗基準(zhǔn)，也就是第一道工序所用 的定位基準(zhǔn)，一般粗基準(zhǔn)只使用一次。 因此，在安排工藝進(jìn)程時主要把各要表面的粗、精加工工序分開。 150 36 壓套筒 37 擠壓銅 套孔 西 南科技大學(xué)本科生畢業(yè)論文 13 38 精鏜 精鏜大小頭孔套筒。 60m/min 21 去毛刺 22 銑 以基面和連桿兩側(cè)面定位和小頭孔，銑連桿體和連桿蓋，保證徑向深度。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。因此，采用粉末冶金的辦法制造連桿是一個很有發(fā)展前途的制造方法。 表 25 連桿各主要部分的形狀和位置精度 單位為毫米 序號 名稱 柴油機(jī)轉(zhuǎn)速 r/min 300 300~1000 1000 1 連桿大小孔端得圓度和圓柱 度 GB/T 11841996 圓度和圓柱度公差等級 7 級 2 連桿大小軸端的平行度 3 連 桿及連桿蓋上螺栓孔支撐面對螺栓孔中心面得垂直度 4 端面（有定位要求的）垂 直度 重量 安裝在同一臺柴油機(jī)上的連桿總成的重量偏差應(yīng)不超過 1％?；鼗饻囟葢?yīng)不低于 580℃。 (2) 模鍛連桿不加工表面不應(yīng)有裂紋、折痕、結(jié)疤、氧化皮及因金屬未充滿鍛模而產(chǎn)生的缺陷。 連桿的作用是把活塞和曲 軸聯(lián)接起來，使活塞的往復(fù)直線運動變?yōu)榍幕剞D(zhuǎn)運動，以輸出動力。連桿小頭用活塞銷與活塞連接。 氣體作用力：發(fā)動機(jī)的循環(huán)工作運動分為 4 個行程，在每個工作循環(huán)的四個行程中，氣體的壓力是始終存在的，但是在個行程中，進(jìn)氣行程和排氣行程氣體的壓力是比較小的，對連桿的性能影響不是很大，但是壓縮行程和做功行程則是對連桿的受力的急劇變換，所以連桿在運動 中承受交變力的變換，對連桿的疲勞強(qiáng)度和剛度就有了較高的要求。 國內(nèi)柴油機(jī)連桿市場狀況 目前，各國內(nèi)燃機(jī)制造業(yè)對連桿的加工都非常重視，我國除各大汽車廠及內(nèi)燃機(jī)制造廠外，經(jīng) “八五 ”技術(shù)改造，已形成幾家批量較大的連桿專業(yè)生產(chǎn)廠，但仍無法滿足日益發(fā)展的汽車及內(nèi)燃機(jī)制 造業(yè)對連桿的批量及精度要求。隨著制造技術(shù)的發(fā)展，發(fā)動機(jī)趨于輕量化、結(jié)構(gòu)簡單化，連桿制造技術(shù)和下藝也隨之發(fā)生了很大的變化。 關(guān)鍵詞 ：連桿； 加工工藝； 定位基準(zhǔn)； 夾具設(shè)計 西南科技大學(xué)本科生畢業(yè)論文 II Engineering Machine Diesel Engine connecting rod and fixture design process Abstract: The diesel engine connecting rod is one of the main drive ponents, its role is to link up the piston and the crankshaft, the piston of the reciprocating linear motion into rotary crankshaft motion, to output power. Therefore, the linkage of work stability, reliability is critical to the quality of the diesel engine machine, light weight, high precision, connecting rod, help reduce energy consumption and engine noise. Diesel engine connecting rod of diesel processing technology is an important factor in the mechanical properties of connecting rod, this important process of diesel engine connecting rod and fixture design. Key words: rod。 processing technology。 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢 目前，連桿生產(chǎn)中有模鑄工藝、模鍛工藝、粉末鍛造工藝、常規(guī)粉末冶金工藝、粉末熱擠壓一鍛造工藝、碳纖維強(qiáng)化工藝等。為緩解這種矛盾，應(yīng)瞄準(zhǔn)世界先進(jìn)水平制定我國大批量連桿生產(chǎn)工藝，方能使我國的連桿工藝水平迎頭趕上先進(jìn)的工業(yè)國家。 往復(fù)性慣性力和離心力：對于往復(fù)運動的物體，當(dāng)運動的方向和速度發(fā)生變化是，就要產(chǎn)生往復(fù)運動慣性力 ；而物體圍繞某一中心運動是就要產(chǎn)生離心力，這兩種是連桿在運動中會產(chǎn)生的，連桿隨著活塞做四行程運動，其受力必然受到活塞的影響。小頭孔內(nèi)襯套，以減少小頭孔與活塞銷的磨損，同時便于在磨損后進(jìn)行修理和更換。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。連桿桿身部位不應(yīng)有切邊拉傷，分模面飛邊高度應(yīng)不大于 ，不應(yīng)有總數(shù)多于兩個、深度大于截面基本尺寸 3％的凹坑，且同一橫截面上不應(yīng)存在兩個凹坑，凹坑應(yīng)與桿身表面圓滑過渡。 表 23 不同材料的連桿應(yīng)進(jìn)行的熱處理方法 材料名稱 熱處理方式 碳鋼 正火、或正火 +回火、或淬火 +回火 合金鋼 淬火 +會回 (2) 連桿最終熱處理后的機(jī)械性能宜不低于表 4 的規(guī)定。 西 南科技大學(xué)本科生畢業(yè)論文 7 第三 章 連桿毛坯的選擇 連桿的整體為模 鍛成形，在加工中先將連桿切開，再重新組裝，鏜削大小頭孔，其外形 不在加工，連桿的大頭孔是模鍛確定的孔，所以加工時不需要在對大頭孔進(jìn)行鉆削工序，可以減少后續(xù)工序。 目前連桿毛坯主要有兩種形式，一種是先進(jìn)的熱模 鍛壓力機(jī)精鍛工藝另一種為模鍛錘普通鍛造工藝。整體鍛造的毛坯，需要在以后的機(jī)械加工過程中將其切 開，為保證切開后粗鏜孔余量的均勻，最好將整體連桿大頭孔鍛成橢圓形。兩分開面各保留加工余量 60 23 磨 以基面和連桿兩側(cè)面和小頭孔定位，磨連桿體和連桿蓋。 150 39 衍磨 衍磨大小頭孔套筒 25 10m/min 40 去刺 41 清洗 42 中檢 檢查大小頭孔的精度，尺寸 43 鉆 鉆連桿大小頭油孔 44 鉗 按規(guī)定值去重 45 清洗 46 終檢 47 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。逐步減少加工余量，切削力及內(nèi)應(yīng)力的作用，逐步修正加工后的變形，這樣才能達(dá)到零件的精度要求。 西 南科技大學(xué)本科生畢業(yè)論文 16 精基準(zhǔn)：以加工過的表面進(jìn)行定位的基準(zhǔn)稱為精基準(zhǔn)。一般地，選擇連桿的粗基準(zhǔn)時，應(yīng)滿足以下幾點要求： （ 1） 遵循先面后孔的原則，先粗銑大小頭孔兩端面，選擇大小頭孔 端面為粗基準(zhǔn)，因此，連桿大小頭孔的兩端面應(yīng)該有足夠的加工余量，以保證對大小頭孔的加工，消除內(nèi)應(yīng)力 ； 同時為確定后續(xù)加工選擇的精基準(zhǔn)提供基礎(chǔ)。 精基準(zhǔn)的選擇 對于精基準(zhǔn)的選擇，要求精基準(zhǔn)能夠保證加工的精度，同時方便裝夾工件，對于大批量的加工，精基準(zhǔn)的選擇還要考慮產(chǎn)品生產(chǎn)的效率和經(jīng)濟(jì)性，對于連西 南科技大學(xué)本科生畢業(yè)論文 18 桿精基準(zhǔn)的選擇還要要求保證連桿的加工精度要求和各面、孔的位置要 求。因此必須合理的確定連桿的夾緊力的大小和方向。 4)生產(chǎn)類型 連桿的生產(chǎn)過程必須考慮連桿的生產(chǎn)批量，對于不同批量連桿的生產(chǎn)對于設(shè)備的要求也有一定的差距，主要還是考慮加工生產(chǎn)的成本，對于大批量生產(chǎn)要求采用高精度專用機(jī)床，便于提高連桿的加工效率和精度，同時應(yīng)該設(shè)計專用夾具。 綜合連桿的機(jī)械的技術(shù)要求，以及連桿加工工藝過程，以及機(jī)械加工過程應(yīng)該遵循的基本原則，安排連桿加工工序應(yīng)該遵循的基本原則： （ 1）．先基準(zhǔn)后其它 先基準(zhǔn)后其他就是指應(yīng)該先先安排加工連桿的基準(zhǔn)面，基準(zhǔn)軸線，聯(lián)系連桿的加工工藝，就是加 工出連桿所選擇的精基準(zhǔn)面 —— 大小頭孔的端面、連桿大頭孔的兩側(cè)面、以及連桿小頭孔。 根據(jù)這個 選擇我們可以看到在這個加工順序中遵循了基準(zhǔn)現(xiàn)行的原則，遵循了先面后孔的原則，以及現(xiàn)在的先大面后小面的原則，可以知道在連桿加工過程中，各個面并不是單獨面，他們之間存在內(nèi)在的聯(lián)系，連桿的定位基準(zhǔn)面，是連桿其他加工平面的基礎(chǔ)。對于連桿的輔助工序主要是按熱處理、去毛 刺、噴丸、磁力探傷、清洗、檢查等工序。所以現(xiàn)代連桿的熱處理工序一般安排在連桿機(jī)械加工之前，為了改善連桿的內(nèi)部組織結(jié)構(gòu)，改善內(nèi)部應(yīng)力需采取以下加工方法： 1)改善連桿毛坯的鍛造工序，采用更好的鍛造方法，得到更高質(zhì)量的連桿，分析、計算得到合理的連桿的機(jī)械加工余量，減少不必的加工余量，合理使用機(jī)床，采用更好質(zhì)量 的