【正文】 工序安排 11 定位基準(zhǔn) 11 夾具使用 12 切削用量的選擇原則 12 粗加工時(shí)切削用量的選擇原則 12 精加工時(shí)切削用量的選擇原則 13 確定各工序的加工余量、計(jì)算工序尺寸及公差 13 確定加工余量 13 確定工序尺寸及其公差 14 計(jì)算工藝尺寸鏈 15 連桿蓋的卡瓦槽的計(jì)算 15 連桿體的卡瓦槽的計(jì)算 16 工時(shí)定額的計(jì)算 18 銑連桿大小頭平面 18 粗磨大小頭平面 18 加工小頭孔 18 銑大頭兩側(cè)面 19 擴(kuò)大頭孔 20 銑開(kāi)連桿體和蓋 20 加工連桿體 21 銑、磨連桿蓋結(jié)合面 23 銑、鉆、鏜（連桿總成體） 24 粗鏜大頭孔 26 大頭孔兩端倒角 26 精磨大小頭兩平面（先標(biāo)記朝上） 27 半精鏜大頭孔及精鏜小頭孔 27 精鏜大頭孔 27 小頭孔兩端倒角 28 鏜小頭孔襯套 28 珩磨大頭孔 29 連桿的檢驗(yàn) 29 觀察外表缺陷及目測(cè)表面粗糙度 29 連桿大頭孔圓柱度的檢驗(yàn) 29 連桿體、連桿上蓋對(duì)大頭孔中心線的對(duì)稱度的檢驗(yàn) 29 連桿大小頭孔平行度的檢驗(yàn) 29 連桿螺釘孔與結(jié)合面垂直度的檢驗(yàn) 303 夾具設(shè)計(jì) 31 銑頂面夾具 31 定位基準(zhǔn)的選擇 31 夾緊結(jié)構(gòu)的確定 31 切削力及夾緊力的計(jì)算 31 定位誤差分析 32 鏜小頭孔夾具 32 定位基準(zhǔn)的選擇 32 夾緊機(jī)結(jié)構(gòu)的確定 32 切削力及夾緊力的計(jì)算 32 定位誤差分析 33結(jié) 論 34參 考 文 獻(xiàn) 35致 謝 36341 緒論 近代，隨著科學(xué)技術(shù)的迅猛發(fā)展和市場(chǎng)需求的變化及競(jìng)爭(zhēng)的激烈，傳統(tǒng)的制造技術(shù)發(fā)展到了一個(gè)嶄新的階段，傳統(tǒng)的制造技術(shù)不斷吸收機(jī)械、電子、信息、材料及現(xiàn)代管理與技術(shù)成果，并將綜合應(yīng)用于整個(gè)生命周期成為“市場(chǎng)——制造——市場(chǎng)”的大生產(chǎn)制造系統(tǒng)，其目的是以滿足市場(chǎng)（用戶）的要求作為戰(zhàn)略決策的核心。連桿的尺寸精度、形狀精度以及位置精度的要求都很高，而連桿的剛性比較差，容易產(chǎn)生變形，因此在安排工藝過(guò)程時(shí)，就需要把各主要表面的粗精加工工序分開(kāi)。連桿承受的是高交變載荷，氣體的壓力在桿身內(nèi)產(chǎn)生很大的壓縮應(yīng)力和縱向彎曲應(yīng)力，由活塞和連桿重量引趄的。 由于水平有限，設(shè)計(jì)中的缺點(diǎn)和錯(cuò)誤在所難免，懇請(qǐng)廣大師生批評(píng)指正。連桿小頭用活塞銷與活塞連接。連桿的作用是把活塞和曲軸聯(lián)接起來(lái)，使活塞的往復(fù)直線運(yùn)動(dòng)變喂曲柄的回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，以輸出動(dòng)力。 大、小頭孔軸心線在兩個(gè)互相垂直方向的平行度兩孔軸心線在連桿軸線方向的平行度誤差會(huì)使活塞在汽缸中傾斜，從而造成汽缸壁磨損不均勻，同時(shí)使曲軸的連桿軸頸產(chǎn)生邊緣磨損，所以兩孔軸心線在連桿軸線方向的平行度公差較小；而兩孔軸心線在垂直于連桿軸線方向的平行度誤差對(duì)不均勻磨損影響較小，因而其公差值較大。 螺栓孔的技術(shù)要求在前面已經(jīng)說(shuō)過(guò)，連桿在工作過(guò)程中受到急劇的動(dòng)載荷的作用。因此，連桿材料一般采用高強(qiáng)度碳鋼和合金鋼；如45鋼、55鋼、40Cr、40CrMnB等。相對(duì)于分體鍛造而言，整體鍛造存在所需鍛造設(shè)備動(dòng)力大和金屬纖維被切斷等問(wèn)題，但由于整體鍛造的連桿毛坯具有材料損耗少、鍛造工時(shí)少、模具少等優(yōu)點(diǎn)，故用得越來(lái)越多，成為連桿毛坯的一種主要形式。為了提高毛坯精度，連桿的毛坯尚需進(jìn)行熱校正。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。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。在第一道工序中，工件的各個(gè)表面都是毛坯表面，定位和夾緊的條件都較差，而加工余量和切削力都較大，如果再遇上工件本身的剛性差，則對(duì)加工精度會(huì)有很大影響。同時(shí)，由于是以對(duì)稱面定位，毛坯在加工后的外形偏差也比較小。小頭一端不在端面上定位夾緊，避免可能產(chǎn)生的變形。小頭孔在鉆、擴(kuò)、鉸后，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。從而達(dá)到所需要的技術(shù)要求。但剖分面本身的平面度、粗糙度對(duì)連桿蓋、連桿體裝配后的結(jié)合強(qiáng)度有較大的影響。因?yàn)槎嗣娴拿娣e大，定位穩(wěn)定可靠；用小頭孔定位可直接控制大小頭孔的中心距。 粗加工時(shí)切削用量的選擇原則粗加工時(shí)加工精度與表面粗糙度要求不高,毛坯余量較大。在保留半精加工、精加工必要余量的前提下，應(yīng)當(dāng)盡量將粗加工余量一次切除。如超過(guò)了機(jī)床的許用功率，則應(yīng)適當(dāng)降低切削速度。一般選用切削性能高的刀具材料和合理的幾何參數(shù)，盡可能提高切削速度。圖（1—7）大小頭孔平行度的檢驗(yàn)圖 連桿螺釘孔與結(jié)合面垂直度的檢驗(yàn)制做專用垂直度檢驗(yàn)心軸，其檢測(cè)心軸直徑公差，分三個(gè)尺寸段制做，配以不同公差的螺釘，檢查其接觸面積，一般在90%以上為合格，或配用塞尺檢測(cè)，塞尺厚度的一半為垂直度公差值。因此工件選用大頭孔和頂面作為定位基準(zhǔn)。為保證小頭孔尺寸精度和形狀精度，可采用自為基準(zhǔn)的加工原則；保證大小頭孔的中心距精度要求，可采用互為基準(zhǔn)原則加工。（3）、夾緊裝置的設(shè)計(jì)：針對(duì)連桿的加工特點(diǎn)及加工的批量，對(duì)連桿的夾緊裝置應(yīng)滿足裝卸工件方便、迅速的特點(diǎn)，所以一般都采用自動(dòng)夾緊裝置。ckinger andW. Guggenb252。（5）、定位精度和定位誤差的計(jì)算：對(duì)用于粗加工的夾具，都應(yīng)該進(jìn)行定位誤差和穩(wěn)定性的計(jì)算，以及設(shè)計(jì)的夾具能否滿足零件加工的各項(xiàng)尺寸要求。連桿加工路線按連桿的分合可以分為三個(gè)階段：第一個(gè)階段為連桿體和蓋切開(kāi)之前的加工；第二個(gè)階段為連桿體和蓋的切開(kāi)加工；第三個(gè)階段為連桿體和蓋合裝后的加工。該定位銷尺寸與公差規(guī)定為與本零件在工作時(shí)與其相配孔的尺寸公差相同，即為 Φ65h7.2 ，以Φ的中心線為定位基準(zhǔn)，雖屬“基準(zhǔn)重合”，無(wú)基準(zhǔn)不重合誤差，但由于定位面與定位間存在間隙，造成的基準(zhǔn)位置誤差即為定位誤差，其值為：ΔDw=δD+δd+Δmin=++0= mmΔDw－－剖分面的定位誤差δD――工件孔的直徑公差δd――定位銷的直徑公差Δmin――孔和銷的最小保證間隙,因此工件在加工過(guò)程中能夠保證加工精度要求。 切削力及夾緊力的計(jì)算本工序選擇刀具：YG8硬質(zhì)合金套式面銑刀，dw=250mm,齒數(shù)Z=10則F= (查《金屬機(jī)械加工工藝人員手冊(cè)》)查表得：d0=250mm,Z=100，ae=192, af =, ap =, δFz =：FZ=(19210) 247。 觀察外表缺陷及目測(cè)表面粗糙度 連桿大頭孔圓柱度的檢驗(yàn)用量缸表，在大頭孔內(nèi)分三個(gè)斷面測(cè)量其內(nèi)徑，每個(gè)斷面測(cè)量?jī)蓚€(gè)方向，三個(gè)斷面測(cè)量的最大值與最小值之差的一半即圓柱度。通常希望精加工余量不要留得太大，否則，當(dāng)吃刀深度較大時(shí)，切削力增加較顯著，影響加工質(zhì)量。選擇進(jìn)給量時(shí)應(yīng)考慮到機(jī)床進(jìn)給機(jī)構(gòu)的強(qiáng)度、刀桿尺寸、刀片厚度、工件的直徑和長(zhǎng)度等。所以粗加工切削用量的選擇原則是：首先考慮選擇一個(gè)盡可能大的吃刀深度ap,其次選擇一個(gè)較大的進(jìn)給量度f(wàn)，最后確定一個(gè)合適的切削速度V.選用較大的ap和f以后，刀具耐用度t 顯然也會(huì)下降，但要比V對(duì)t的影響小得多，只要稍微降低一下V便可以使t回升到規(guī)定的合理數(shù)值，因此，能使V、f、ap的乘積較大，從而保證較高的金屬切除率。為此，精銑端面時(shí)，夾具可考慮重復(fù)定位情況，如采用夾具限制7個(gè)自由度（其是長(zhǎng)圓柱銷限制4個(gè)，長(zhǎng)菱形銷限制2個(gè)）。 連桿加工工藝設(shè)計(jì)應(yīng)考慮的問(wèn)題 工序安排連桿加工工序安排應(yīng)注意兩個(gè)影響精度的因素：（1）連桿的剛度比較低，在外力作用下容易變形；（2）連桿是模鍛件，孔的加工余量大，切削時(shí)會(huì)產(chǎn)生較大的殘余內(nèi)應(yīng)力。這樣，螺栓孔兩端面與大頭孔端面的垂直度就由夾具保證。這樣，在銑開(kāi)以后可能產(chǎn)生的變形，可以在最后精鏜工序中得到修正，以保證孔的形狀精度。精磨在M7130型平面磨床上用砂輪的周邊磨削，這種辦法的生產(chǎn)率低一些，但精度較高。夾緊力通過(guò)工件直接作用在定位元件上，可避免工件產(chǎn)生彎曲或扭轉(zhuǎn)變形。在粗銑中工件如何定位呢？一個(gè)方法是以毛坯端面定位，在側(cè)面和端部夾緊，粗銑一個(gè)端面后，翻身以銑好的面定位，銑另一個(gè)毛坯面。具體的辦法是，如圖（1—5）所示：在安裝工件時(shí)，注意將成套編號(hào)標(biāo)記的一面不圖（15）連桿的定位方向與夾具的定位元件接觸（在設(shè)計(jì)夾具時(shí)亦作相應(yīng)的考慮）。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。（下同）M73503鉆與基面定位，鉆、擴(kuò)、鉸小頭孔Z30804銑以基面及大、小頭孔定位，裝夾工件銑尺寸mm兩側(cè)面，保證對(duì)稱（此平面為工藝用基準(zhǔn)面）X62W組合機(jī)床或?qū)Ｓ霉ぱb5擴(kuò)以基面定位，以小頭孔定位，擴(kuò)大頭孔為Φ60mmZ30806銑以基面及大、小頭孔定位，裝夾工件，切開(kāi)工件，編號(hào)桿身及上蓋分別打標(biāo)記。用輥鍛法生產(chǎn)的連桿鍛件，在表面質(zhì)量、內(nèi)部金屬組織、金屬纖維方向以及機(jī)械強(qiáng)度等方面都可達(dá)到模鍛水平，并且設(shè)備簡(jiǎn)單，勞動(dòng)條件好，生產(chǎn)率較高，便于實(shí)現(xiàn)機(jī)械化、自動(dòng)化，適于在大批大量生產(chǎn)中應(yīng)用。連桿毛坯制造方法的選擇，主要根據(jù)生產(chǎn)類型、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。 有關(guān)結(jié)合面的技術(shù)要求在連桿受動(dòng)載荷時(shí)，接合面的歪斜使連桿蓋及連桿體沿著剖分面產(chǎn)生相對(duì)錯(cuò)位，影響到曲軸的連桿軸頸和軸瓦結(jié)合不良，從而產(chǎn)生不均勻磨損。 連桿大頭孔兩端面對(duì)大頭孔中心線的垂直度連桿大頭孔兩端面對(duì)大頭孔中心線的垂直度，影響到軸瓦的安裝和磨損，甚至引起燒傷；所以對(duì)它也提出了一定的要求：規(guī)定其垂直度公差等級(jí)應(yīng)不低于IT9（大頭孔兩端面對(duì)大頭孔的軸心線的垂直度在100 mm）。連桿總成的主要技術(shù)要求（圖11）如下。為了保證發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)均衡，同一發(fā)動(dòng)機(jī)中各連桿的質(zhì)量不能相差太大，因此，在連桿部件的大、小頭兩端設(shè)置了去不平衡質(zhì)量的凸塊，以便在稱量后切除不平衡質(zhì)量。連桿體及連桿蓋上的大頭孔用螺栓和螺母與曲軸裝在一起。在設(shè)計(jì)中分為兩部分，一部分是機(jī)械加工規(guī)程的制定，掌握了制造理論，即工藝的共性，和具體的工藝實(shí)踐知識(shí)（典型零件加工與加工方法），即工藝的個(gè)性，并使二者有機(jī)地結(jié)合在一起，培養(yǎng)主管產(chǎn)品工藝的初步能力，強(qiáng)調(diào)了裝配工藝的基礎(chǔ)知識(shí)，從保證產(chǎn)品質(zhì)量出發(fā)，分析裝配工藝以及裝配和機(jī)械加工的關(guān)系；緊緊圍繞質(zhì)量、生產(chǎn)率和經(jīng)濟(jì)性三者的辨證關(guān)系分析問(wèn)題，確定出最佳的工藝方案。 Processing technology。逐步減少加工余量、切削力及內(nèi)應(yīng)力的作用，并修正加工后的變形，就能最后達(dá)到零件的技術(shù)要求。慣性力，使連桿承受拉應(yīng)力。2 零件的機(jī)械加工工藝 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。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。因此連桿的加工進(jìn)度影響柴油機(jī)的性能，而工藝的選擇又是直接影響精度的主要因素。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。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。近年來(lái)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。總之，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。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。如果按連桿合裝前后來(lái)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。 定位基準(zhǔn)的選擇在連桿機(jī)械加工工藝過(guò)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。因此，第一道工序的定位和夾緊方法的選擇，對(duì)于整個(gè)工藝過(guò)程的加工精度常有深遠(yuǎn)的影響。 確定合理的夾緊方法既然連桿是一個(gè)剛性比較差的工件，就應(yīng)該十分注意夾緊力的大小，作用力的方向及著力點(diǎn)的選擇，避免因受夾緊力的作用而產(chǎn)生變形，以影響加工精度。 連桿兩端面的加工采用粗銑、精銑、粗磨、精磨四道工序，并將精磨工序安排在精加工大、小頭孔之前，以便改善基面的平面度，提高孔的加工精度。由于襯套的內(nèi)孔與外圓存在同軸度誤差，這種定位方法有可能使精鏜后的襯套孔與大頭孔的中心距超差。粗銑螺栓孔端面采用工件翻身的方法，這樣銑夾具沒(méi)有活動(dòng)部分，能保證承受較大的銑削力。因此，在剖分面銑開(kāi)以后再經(jīng)過(guò)磨削加工。 夾具使用應(yīng)具備適應(yīng)“一面一孔一凸臺(tái)”的統(tǒng)一精基準(zhǔn)。因此，選擇粗加工的切削用量時(shí)，要盡可能保證較高的單位時(shí)間金屬切削量（金屬切除率）和必要的刀具耐用度，以提高生產(chǎn)效率和降低加工成本。只有當(dāng)總加工余量太大，一次切不完時(shí)，才考慮分幾次走刀。 精加工時(shí)切削用量的選擇原則精加工時(shí)加工精度和表面質(zhì)量要求較高，加工余量要小且均勻。只有當(dāng)切削速度受到工藝條件限制而不能提高時(shí)，才選用低速，以避開(kāi)積屑瘤產(chǎn)生的范圍。3 夾具設(shè)計(jì) 銑頂面夾具 定位基準(zhǔn)的選擇底面是已加工過(guò)的平面，且又是本工序要加工的頂面的設(shè)計(jì)基準(zhǔn)，按照基準(zhǔn)重合原則選擇它作為定位基準(zhǔn)是比較恰當(dāng)?shù)摹? 夾緊機(jī)結(jié)構(gòu)的確定 本工序的夾緊是用兩個(gè)移動(dòng)壓板分別壓緊大小頭孔，大頭孔用圓柱定