【正文】 重點(diǎn)是在機(jī)車(chē)車(chē)輛限界和機(jī)車(chē)軸重允許的條件下不斷提高功率，一個(gè)重要的趨勢(shì)是采用低壓縮比與二級(jí)增壓相配合的方法提高功率；提高可靠性和耐久性以延長(zhǎng)柴油機(jī)壽命 。 連桿簡(jiǎn)介及連桿加工工藝分析 連桿的作用 圖 11 活塞連桿組 連桿是將活塞的往復(fù)運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)變成曲軸旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的中間構(gòu)件。 因此，要求連桿的重量輕且有足夠的強(qiáng)度、足夠的疲勞強(qiáng)度和沖擊韌性。 ? 制定工藝路線，查相關(guān)手冊(cè)，對(duì)要求加工的部位進(jìn)行工藝計(jì)算，確定機(jī)床型號(hào)，并對(duì)機(jī)床功率進(jìn)行驗(yàn)算。 3）機(jī)械加工工藝規(guī)程是新建或擴(kuò)建工廠、車(chē)間的基本技術(shù)文件。 審查零件圖樣工藝性 連桿 零件圖樣的視圖正確、完整，尺寸、公差及技術(shù)要求齊全 。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。因此選擇粗基準(zhǔn)時(shí)，應(yīng)遵循以下幾個(gè)原則： ○ 1 對(duì)于不需要全部加工表面的零件，應(yīng)使用始終不加工的表面作為粗基準(zhǔn)，以保證不加工表面與加工表面之間的相互位置要求。 ○ 3 互為基準(zhǔn)原則 當(dāng)某些表面相互位置精度要求較高時(shí)，這些表面又可以互為基準(zhǔn)反復(fù)加工，不斷提高定位基準(zhǔn)的精度，保證這些表面之間的位置精度。 為了不斷改善基面的精度，基面的加工與主要表面的加工要適當(dāng)配合：即在粗加工大、小頭孔前，粗磨端面，在精鏜大、小頭孔前，精磨端面。但是由于毛坯面不平整，連桿的剛性差，定位夾緊時(shí)工件可能變形，粗銑后，端面似乎平整了，一放松，工件又恢復(fù)變形，影響后續(xù)工序的定位精度。 加工階段的劃分與工序順序的安排 （一） 加工階段的劃分 成都電子機(jī)械高等專(zhuān)科學(xué)校畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) 14 連桿機(jī)械加工工藝過(guò)程 連桿的機(jī)械加工工藝過(guò)程大致可以分為：加工基準(zhǔn)面 ——粗鉆銑大小頭平面及大小頭孔 ——調(diào)質(zhì)處理 ——半精鉆銑大小 頭平面及大小頭孔 ——分離連桿和連桿蓋 ——精銑基準(zhǔn)面并進(jìn)行磨削 ——鉆、鉸、锪各種孔 ——精鉆銑大小頭平面及小頭孔和大頭軸瓦 ——研磨重要孔的支撐面 ——鉗工倒角、去毛刺 ——探傷后鉗工清洗組裝。 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。在小批量生產(chǎn)的生產(chǎn)綱領(lǐng)下，可以考慮廣泛采用技術(shù)水平較高的數(shù)控機(jī)床及加工中心，并盡量使工序集中來(lái)提高生產(chǎn)率，除此之外，還應(yīng)當(dāng)綜合考慮零件特點(diǎn)和技術(shù)要求、工藝設(shè)備與裝備的具體使用條件及經(jīng)濟(jì)因素等，可初步確定其加工工藝路線為： 制定 180C 柴油機(jī)連桿工藝路線的出發(fā)點(diǎn)，應(yīng)當(dāng)使連桿的幾何形狀、尺寸精度及位置精度等技術(shù)要求得到合理保證，在中批生產(chǎn)的生產(chǎn)條件下，可以考慮采用通用夾具和部分專(zhuān)用夾具等，并盡量使工序集中來(lái)提高生產(chǎn)率，除此之外，還應(yīng)當(dāng)考慮經(jīng)濟(jì)因素，以降低生產(chǎn)成本。粗磨在轉(zhuǎn)盤(pán)磨床上，使成都電子機(jī)械高等專(zhuān)科學(xué)校畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) 20 用砂瓦拼成的砂輪端面磨削。 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)。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。 確定各主要面的工序尺寸 圓柱表面多次加工的工序尺寸只與加工余量有關(guān)。 其主 要參數(shù)為：可磨削最大工件尺寸（長(zhǎng)寬高）為 200mm 630mm成都電子機(jī)械高等專(zhuān)科學(xué)校畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) 23 320mm,砂輪尺寸（外徑寬內(nèi)徑）為 250mm 25mm 75mm，砂輪軸轉(zhuǎn)速 1500r/min,3000r/mm（轉(zhuǎn)速為兩級(jí)），總功率為 。 n = 1000v/? D = 157 r/min 根據(jù)表 —39 按機(jī)床選取 n = 160 r/min 求得實(shí)際轉(zhuǎn)速為 V = ? dn/1000=鏜削工時(shí)為： 按表 215,鏜孔的機(jī)動(dòng)時(shí)間為 ifn llllT 3210 ???? L = 63mm 1l = mm 2l = 5 mm，測(cè)量工具選用內(nèi)卡鉗， 3l =5mm ，進(jìn)給次數(shù) i=1，則 0T = ，輔助時(shí)間 fT = 2） 根據(jù) 《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》 表 1451 選擇 ap = ，刀桿伸出長(zhǎng)度為 200mm,得 f=查 《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》 表 144，選擇刀具材料為 YT15 查 《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》 表 1016，選擇鏜通孔類(lèi)鏜刀，刀具幾何參數(shù)為： rk‘ =450 ， B=12mm,H=12mm,L=150mm,L=60mm,d=24mm. 查 《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》 表 1451,加工材料為 42Gr,加工條件為 切削液，取v=20mm/min。 成都電子機(jī)械高等專(zhuān)科學(xué)校畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) 30 查表 224 取 ： 切削深度 ap = 進(jìn)給量 f = mm/r 則主軸轉(zhuǎn)速 n = 1000v/? D = 140 r/min 根據(jù)表 —31 按機(jī)床選取 n = 200 r/min 則實(shí)際切削速度 V =? Dn/1000 = 驗(yàn)算 功率 查《金屬機(jī)械加工工藝人員手冊(cè)》表 1430 P= M 39。 ea 銑削寬度， mm。 確定部分重要工序工序尺寸 確定工序尺寸的一般方法是由加工表面的最后工序往前推算，最后工序的工序尺寸按 零件圖樣的要求標(biāo)注。從而達(dá)到所需要的技術(shù)要求。 小頭孔在 擴(kuò)、粗鏜、半精鏜之 后，在金剛鏜床上與大頭孔同時(shí)精鏜，達(dá)到 IT6級(jí)公差等級(jí)，然后壓入襯套，再以襯套內(nèi)孔定位精鏜大頭孔。毛坯的同軸度誤差允許值為 ，殘留飛邊為 。在此先確定工藝路線，再在后面詳細(xì)論述機(jī)床與工藝裝備的選擇、加工余量的確定、工序尺寸的確定、切削用量的確定、時(shí)間定額的確定等內(nèi)容。 （二）工序安排 在連桿加工中有兩個(gè)主要因素影響加工精度： （ 1）連桿本身的剛度比較低，在外力（切削力、夾緊力）的作用下容易變形。除機(jī)械加工外，還有調(diào)質(zhì)處理、劃螺紋孔線、探傷等。因此，粗銑就是關(guān)鍵工序。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(xiāo)做成活動(dòng)的稱(chēng) “假銷(xiāo) ”?；鶞?zhǔn)統(tǒng)一或者一次安裝和有關(guān)工序所使用的夾具結(jié)構(gòu)大體上統(tǒng)一，降低了工序設(shè)計(jì)和制造成本。因此，工件在加工過(guò)程中的定位、測(cè)量等問(wèn)題需要被重點(diǎn)考慮。 連桿毛坯制造方法的選擇，主要根據(jù)生產(chǎn)類(lèi)型、材料的工藝性（可塑性，可鍛性）及零件對(duì)材料的組織性能要求，零件的形狀及其外形尺寸，毛坯車(chē)間現(xiàn)有生產(chǎn)條件及采用先進(jìn)的毛坯制造方法的可能性來(lái)確定毛坯的制造方法。該產(chǎn)品年產(chǎn)量為 150 臺(tái)，設(shè)其備品率為 10%，機(jī)械加工廢品率為 1%，現(xiàn)制定該活塞的機(jī)械加工工藝規(guī)程。有了機(jī)械加工工藝規(guī)程，在產(chǎn)品投入生產(chǎn)之前就可以根據(jù)它進(jìn)行一系列的準(zhǔn)備工作，如原材料和毛坯的供應(yīng)，機(jī)床的調(diào)整，專(zhuān)用工藝裝備（如專(zhuān)用夾具、刀具和量具）的設(shè)計(jì)制造，生產(chǎn)作業(yè)計(jì)劃的編排，勞動(dòng)力的組織，以及生產(chǎn)成本 的核算等。而圍繞這兩大塊又有若干工作需要完成，如畫(huà)圖、翻譯、填寫(xiě)卡片，還包括撰寫(xiě)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)等。 ? 大頭桿身與螺栓平面直角處產(chǎn)生應(yīng)力集中。在設(shè)計(jì)中除采用概率統(tǒng)計(jì)方法，把影響應(yīng)力和強(qiáng)度的各因素視為隨機(jī)變量運(yùn)用可靠性理論保證所設(shè)計(jì)的零部件具有規(guī)定的可靠度外，還要進(jìn) 行可靠性規(guī)劃與設(shè)計(jì)，主要包括 “建立可靠性模型 ”；將系統(tǒng)可靠性指標(biāo)分配給各級(jí)組成部分，進(jìn)行 “可靠性分配 ”；根據(jù)設(shè)計(jì)方案進(jìn)行 “可靠性預(yù)測(cè) ”；按照設(shè)計(jì)方案進(jìn)行 “故障模式、影響及危害 性分析（ＦＭＥＣＡ） ”及 “故障樹(shù)分析（ＦＴＡ） ”等，找出影響可靠性、安全性的關(guān)鍵部件及薄弱環(huán)節(jié)。其他工廠的內(nèi)燃動(dòng)車(chē)，也正 在試制、開(kāi)發(fā)當(dāng)中。該機(jī)車(chē)基本上是按從匈牙利進(jìn)口的 ND1型內(nèi)燃機(jī)車(chē)仿造試制的。 對(duì)機(jī)車(chē)柴油機(jī)的性能要求是 :不僅在標(biāo)定工況下 ,而且更重要的是在部分負(fù)荷和空轉(zhuǎn)時(shí)燃油和機(jī)油的消耗量小，經(jīng)濟(jì)性應(yīng)與機(jī)車(chē)牽引特性相適應(yīng)；有一個(gè)經(jīng)濟(jì)性最好的最低空載穩(wěn)定 轉(zhuǎn)速；性能指標(biāo)隨環(huán)境條件的變化小；噪聲低，排氣煙塵和有害成分少；冷機(jī)或熱機(jī)均能連續(xù)可靠起動(dòng)，一般在 +5℃ 氣溫時(shí)，起動(dòng)時(shí)間不超過(guò) 10 秒。大功率柴油機(jī)的單機(jī)功率已達(dá) 5000 千瓦，平均有效壓力為 ～ 兆帕，燃料消耗率為 200～ 225 克 /（千瓦 開(kāi)始時(shí)，活塞從上止點(diǎn)下行到下止點(diǎn)，將新鮮空氣吸入氣缸，然后從下止點(diǎn)上行到上止點(diǎn)， 將吸入的氣體壓縮，使其壓力及溫度升高。而實(shí)現(xiàn)工、農(nóng)、服務(wù)業(yè)的機(jī)械化、自動(dòng)化、信息化和智能化也是現(xiàn)代制造也面臨的光榮而艱巨的任務(wù)。這就要求既要在硬件上形成先進(jìn)的輔助的現(xiàn)代制造系統(tǒng)，也要通過(guò)信息交流形成制造系統(tǒng)的理論和技術(shù)。毛坯制造、機(jī)械加工、熱處理、裝配等直接改變毛坯或者零件的形狀尺寸、材料性能的過(guò)程，為生產(chǎn)工藝過(guò)程或者工藝過(guò)程；生產(chǎn)工藝過(guò)程中的機(jī)械加工、裝配調(diào)試等，成為機(jī)械制造（工藝）過(guò)程。 ○ 2 加工技術(shù)向高精度發(fā)展，出現(xiàn)超精密工程以及納米材料及加工、納米測(cè)量等納米技術(shù)。 確定計(jì)算連桿機(jī)械加工余量的方法 ............................................................... 18 設(shè)計(jì)毛坯圖 ...................................................................................................... 18 部分重要工序設(shè)計(jì) .......................................................................... 20 選擇部分重要 工序介紹 ................................................................................... 20 確定部分重要工序工序尺寸 ........................................................................... 22 確定切削用量及基本時(shí)間 ............................................................................... 23 第 3 章 夾具設(shè)計(jì) ................................................................................. 34 機(jī)床夾具的分類(lèi)、基本組成及功能 ............................................... 35 .1 機(jī) 床夾具的分類(lèi) .............................................................................................. 35 機(jī)床夾具的基本組成 ....................................................................................... 35 機(jī)床專(zhuān)用夾具的主要功能 ............................................................................... 35 機(jī)床專(zhuān)用夾具設(shè)計(jì)的基本要求 ....................................................................... 36 12V180C 系列柴油機(jī)連桿銑剖分面夾具設(shè)計(jì) ............................. 36 問(wèn)題的指出 ....................................................................................................... 36 夾具設(shè)計(jì) .......................................................................................................... 36 12V180C 系列柴油機(jī)連桿 精鏜 小頭孔夾具設(shè)計(jì) ......................... 37 問(wèn)題的指出 ...................................................................................................... 37 夾具設(shè)計(jì) .......................................................................................................... 37 總結(jié) .......................................................................................................... 40 參考文獻(xiàn) .................................................................................................. 40