【正文】 ——鉗工組裝——?jiǎng)澩卟邸娡卟邸Q工組裝。 加工階段的劃分與工序順序的安排連桿的主要加工部位是大小頭端面，大小頭孔。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。這樣就使各工序中的青島理工大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）說(shuō)明書8定位基準(zhǔn)統(tǒng)一起來(lái)，減少了定位誤差。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。該產(chǎn)品年產(chǎn)量為 150 臺(tái)，設(shè)其備品率為 10%，機(jī)械加工廢品青島理工大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）說(shuō)明書6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，專用工藝裝備（如專用夾具、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。連桿小頭承受著活塞組產(chǎn)生的往復(fù)慣性力。內(nèi)燃機(jī)車可靠性與可維修性設(shè)計(jì)也是國(guó)外大功率內(nèi)燃機(jī)車的一個(gè)發(fā)展方向。這是最早走出國(guó)門的國(guó)產(chǎn)內(nèi)燃機(jī)車。50 年代，內(nèi)燃機(jī)車因有較好的能源利用率,可以改善列車牽引經(jīng)濟(jì)性,而獲得了廣泛的應(yīng)用,并逐步取代了蒸汽機(jī)車。調(diào)速系統(tǒng)大多采用液壓全速調(diào)速器,并裝有超速停機(jī)、油壓保護(hù)和超溫卸載等自動(dòng)安全保護(hù)裝置。青島理工大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）說(shuō)明書1 機(jī)車柴油機(jī)簡(jiǎn)介1）機(jī)車柴油機(jī)概述機(jī)車柴油機(jī)（lootive diesel engine）是指用于內(nèi)燃機(jī)車、內(nèi)燃車組或內(nèi)燃動(dòng)車的柴油機(jī)。柴油的特點(diǎn)是自燃溫度低，所以柴油發(fā)動(dòng)機(jī)無(wú)需要火花塞之類的點(diǎn)火裝置，它采用壓縮空氣的辦法提高空氣溫度，使空氣溫度超過(guò)柴油的自燃測(cè)試，這時(shí)再噴入柴油、柴油噴霧和空氣混合的同時(shí)自己點(diǎn)火燃燒。從性能上說(shuō)，國(guó)內(nèi)傳統(tǒng)柴油機(jī)一直給人以體積笨重、振動(dòng)噪聲大以及排放污染嚴(yán)重的印象，因此國(guó)產(chǎn)轎車基本都采用汽油發(fā)動(dòng)機(jī)，然而近年來(lái)，國(guó)外知名車商開(kāi)始將一些最新的柴油機(jī)技術(shù)引入到中國(guó)，大大改善了國(guó)人對(duì)柴油機(jī)的偏見(jiàn)，譬如一汽大眾剛剛推出寶來(lái) TDI 柴油發(fā)動(dòng)機(jī)，其環(huán)保性、動(dòng)力性以及平順性都不遜于汽油機(jī)，同時(shí)又具有柴油機(jī)特有的巨大扭力和超低油耗，市場(chǎng)前景十分看好。機(jī)車柴油機(jī)具有高功率強(qiáng)化柴油機(jī)的典型特征,一般為四沖程 V 型機(jī),以 12缸、16 缸最為普遍,也有直列式 10 缸的。2）對(duì)機(jī)車柴油機(jī)的性能要求 機(jī)車在鐵路上運(yùn)行時(shí)線路狀況不時(shí)變化，又需要按計(jì)劃時(shí)間運(yùn)行，因而要求機(jī)車柴油機(jī)的轉(zhuǎn)速和功率在相當(dāng)寬的范圍內(nèi)變化。到 80 年代初,世界上內(nèi)燃機(jī)車已占機(jī)車總數(shù)的 2/3。本文所研究就是 12V180ZJ 型柴油機(jī)氣缸蓋的加工工藝過(guò)程。經(jīng)驗(yàn)表明，大功率交流傳動(dòng)內(nèi)燃機(jī)車無(wú)故障運(yùn)行能力要比傳統(tǒng)的直流傳動(dòng)內(nèi)燃機(jī)車大４０％左右。桿身承受著氣缸內(nèi)燃機(jī)氣壓力所產(chǎn)生的壓應(yīng)力以及往復(fù)慣性力產(chǎn)生的拉應(yīng)力，由制造誤差產(chǎn)生的桿身斷面偏移也會(huì)在桿身上形成附加彎曲應(yīng)力；連桿大頭承受著往復(fù)慣性力和不包括連桿蓋在內(nèi)的連桿離心慣性力。有了機(jī)械加工工藝規(guī)程，就可以制所生產(chǎn)產(chǎn)品的進(jìn)度計(jì)劃和相應(yīng)的調(diào)度計(jì)劃，使生產(chǎn)均衡、順利的進(jìn)行。 N=Qn(1+α%+β%) =150(1+10%+1%) =166 件 /年連桿的年產(chǎn)量為 166 件，現(xiàn)已知該產(chǎn)品屬于輕型機(jī)械，根據(jù)《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)》表 生產(chǎn)類型與生產(chǎn)綱領(lǐng)的關(guān)系，可確定其生產(chǎn)類型為中批生產(chǎn)。根據(jù)生產(chǎn)綱領(lǐng)為大量生產(chǎn)，連桿多用模鍛制造毛坯。輥鍛需經(jīng)多次逐漸青島理工大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）說(shuō)明書7成形。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 23 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） 。連桿的加工就是如此，在連桿加工工藝路線中，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。次要加工部位是各種螺紋孔及倒角。對(duì)于連桿蓋進(jìn)行粗加工時(shí)，以連桿蓋一側(cè)的一端面作為粗基準(zhǔn)，然后以對(duì)接端面作為精基準(zhǔn)，加工其他的重要表面。 制定工藝路線 制定工藝路線即工序設(shè)計(jì)，其主要內(nèi)容包括機(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?？椎募庸び嗔坑伞稒C(jī)械制造工藝簡(jiǎn)明手冊(cè)》表 查得。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。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。這樣，螺栓孔兩端面與大頭孔端面的垂直度就由夾具保證。 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。 機(jī)床夾具的分類、基本組成及功能 .1 機(jī)床夾具的分類機(jī)床夾具目前尚無(wú)統(tǒng)一公認(rèn)的分類方法，一般可按夾具的通用性和使用特點(diǎn)，所使用的機(jī)床類型，以及所使用的動(dòng)力源分類。 （3）擴(kuò)大機(jī)床工藝范圍 在機(jī)床上使用夾具可使加工變得方便，并可擴(kuò)大機(jī)床的工藝范圍。切屑積集嚴(yán)重時(shí)，還會(huì)損傷刀具甚至引發(fā)工傷事件。為了使定位誤差為零，按基準(zhǔn)重合原則選 小頭孔與連桿的端面為基準(zhǔn)。2) 夾緊方案采用開(kāi)口墊圈的螺旋夾緊機(jī)構(gòu)，裝卸工件方便、迅速。（5）有良好的結(jié)構(gòu)工藝性 設(shè)計(jì)的夾具要便于制造、檢驗(yàn)、裝配、調(diào)整、維修等。 機(jī)床專用夾具設(shè)計(jì)的基本要求機(jī)床專用夾具設(shè)計(jì)的基本要求可以概括為如下幾個(gè)方面：（1）保證工件加工精度 這是夾具設(shè)計(jì)的最基本的要求，其關(guān)鍵是正確地確定定位方案、夾緊方案、刀具導(dǎo)向方式及合理確定夾具的技術(shù)要求。按使用的機(jī)床分類，分為車床夾具、銑床夾具、鉆床夾具、鏜床夾具、磨床夾具、齒輪加工機(jī)床夾具、其他機(jī)床夾具。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)。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。加工時(shí)以大頭端面、小頭孔及大頭一側(cè)面定位。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。（1）鍛件質(zhì)量 根據(jù)零件成品質(zhì)量估算鍛件質(zhì)量為 （2）加工精度 零件表面均為精加工和磨削加工精度 2F （3）機(jī)械加工余量 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(cè)》第一卷 表 —25 表 —26 表 —27） 1）平面加工的工序余量（mm） 表 22 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 72 粗銑 IT12( )320.?69( )320.?精銑 IT10( )( )粗磨 IT8( )5.?( )5.? 精磨 IT7( )( )? 則連桿兩端面總的加工余量為：青島理工大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）說(shuō)明書13A 總 = 21???ni=（A 粗銑 +A 精銑 +A 粗磨 +A 精磨 ） 2?=（+++） 2= mm05.? 2）連桿鑄造出來(lái)的總的厚度為 H=67+ =72+ mm05.?05.? 設(shè)計(jì)毛坯圖（一）確定毛坯尺寸公差連桿的鍛件質(zhì)量 ，形狀復(fù)雜系數(shù) S2，42CrMoA 中合金元素含量大于%，按 《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)》表 ，鍛件的材質(zhì)系數(shù)為 M2，采取平直分模線，鍛件為精密精度等級(jí)，則毛坯的公差可從《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)》表， 查得。 制定柴油機(jī)連桿加工工藝路線的出發(fā)點(diǎn)，應(yīng)當(dāng)是使其能夠合理保證氣缸蓋的幾何形狀、尺寸精度及位置精度等技術(shù)要求。青島理工大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）說(shuō)明書10（2）連桿是模鍛件，孔的加工余量大，切削時(shí)將產(chǎn)生較大的殘余內(nèi)應(yīng)力，并引起內(nèi)應(yīng)力重新分布。另外在機(jī)械加工過(guò)程后還安排了鉗工倒角去毛刺、并對(duì)連桿進(jìn)行噴丸處理，為連桿的組裝做好準(zhǔn)備。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。當(dāng)連桿用小頭孔（及襯套孔）定位夾緊后，再?gòu)男☆^孔中抽出假銷進(jìn)行加工。鍛好后的連桿毛坯需經(jīng)調(diào)質(zhì)處理，使之得到細(xì)致均勻的回火索氏體組織，以改善性能，減少毛坯內(nèi)應(yīng)力。整體鍛造的毛坯，需要在以后的機(jī)械加工過(guò)程中將其切開(kāi)，為保證切開(kāi)后粗鏜孔余量的均勻，最好將整體連桿大頭孔鍛成橢圓形。 選擇毛坯連桿在工作中承受多向交變載荷的作用，要求具有很高的強(qiáng)度。在新建或擴(kuò)建工廠、車間時(shí)，只有根據(jù)機(jī)械加工工藝規(guī)程和生產(chǎn)綱領(lǐng)，才能準(zhǔn)確確定生產(chǎn)所需機(jī)床的種類和數(shù)量，工廠和車間的面積，機(jī)床的平面布置，生產(chǎn)工人的工種、等級(jí)、數(shù)量，以及個(gè)輔助部門的安排等。連焊軸承應(yīng)具有足夠的承載面積； （4）連桿螺栓應(yīng)具有足夠的疲勞強(qiáng)度和一定的超轉(zhuǎn)速工作能力。提高內(nèi)燃機(jī)車可靠性問(wèn)題不只是通過(guò)對(duì)薄弱零件改進(jìn)來(lái)解決，而且要將可靠性技術(shù)貫穿于內(nèi)燃機(jī)車設(shè)計(jì)、試驗(yàn)、制造、使用維修和管理等各個(gè)環(huán)節(jié)中，形成一個(gè)系統(tǒng)工程。媒介動(dòng)力車（機(jī)車）裝用 1 臺(tái) 12V280ZJ 型柴油機(jī)，車組總功率為 23750 馬力，席位 1140 個(gè)，最高速度 180km/h，試驗(yàn)時(shí)達(dá)到 。機(jī)車裝有 2 臺(tái) B2300 型柴油機(jī)，總裝車功青島理工大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）說(shuō)明書2率為 2300 馬力，最高速度 80km/h。鐵路分布地區(qū)廣泛，列車運(yùn)行時(shí)的自然環(huán)境條件也在改變，這就要求柴油機(jī)具有廣泛的適應(yīng)能力?，F(xiàn)代機(jī)車柴油機(jī)不斷提高增壓度（見(jiàn)內(nèi)燃機(jī)增壓），同時(shí)加大氣缸排量。 (2)工作原理：柴油機(jī)工作時(shí)，一般分為吸氣、壓縮、爆發(fā)、排氣等步驟。柴油機(jī)廣泛應(yīng)用在工農(nóng)業(yè)、交通運(yùn)輸、國(guó)防及人民日常生活中。之后，活塞再次從下止點(diǎn)上行，將廢氣排出氣缸，完成一個(gè)循環(huán)。柴油機(jī)的附件,如冷卻水散熱器、風(fēng)扇和空氣濾清器等均布置在機(jī)車廂內(nèi)，機(jī)油濾清器、機(jī)油換熱器一般也布置在機(jī)車廂內(nèi)。1913 年，瑞典最先制造了以 55 千瓦(75 馬力) 柴油機(jī)為動(dòng)力的第一臺(tái)電力傳動(dòng)內(nèi)燃動(dòng)車。機(jī)車裝用 2 臺(tái) 16V200ZL 型柴油機(jī)，最高速度 100km/h。3）機(jī)車柴油機(jī)發(fā)展方向機(jī)車柴油機(jī)發(fā)展重點(diǎn)是在機(jī)車車輛限界和機(jī)車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。機(jī)械加工工藝規(guī)程是車間中一切從事生產(chǎn)的人員都要嚴(yán)格、認(rèn)真貫徹執(zhí)行的工藝技術(shù)文件，按照它組織生產(chǎn)，就能做到個(gè)工序科學(xué)的銜接，實(shí)現(xiàn)優(yōu)質(zhì)、高產(chǎn)和低消耗。主要包括審查零件結(jié)構(gòu)的工藝性及了解零件的各項(xiàng)技術(shù)要求，分析產(chǎn)品的裝配圖和零件的工作圖，熟悉該產(chǎn)品的用途、性能及工作條件，明確被加工零件在產(chǎn)品中的位置和作用等。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。目前我國(guó)有些生產(chǎn)連桿的工廠，采用了連桿輥鍛工藝。圖 22 連桿輥鍛制坯示意圖 工藝過(guò)程設(shè)計(jì) 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。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(shí)會(huì)影響到后續(xù)工序的加工精度。這種定位方法使工件在夾緊時(shí)的變形較小，同時(shí)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。對(duì)于 180C 柴油機(jī)連桿進(jìn)行粗加工時(shí)，以大小頭兩端面作為精基準(zhǔn)，所以先粗加工大小頭端面，然后再加工其他各主要表面。粗、精加工分開(kāi)后，粗加工產(chǎn)生的變形可以在半精加工中修正；半精加工中產(chǎn)生的變形可以在精加工中修正。 大小頭孔7 銑另一側(cè)面 188177。 毛坯圖如下圖 21 表 23 連桿（鍛件）尺寸公差（mm）零件尺寸 單面加工余量 鍛件尺寸 偏差Φ77 Φ66 )01.(?Φ137 Φ13463 1 65 )2.(?70 1 72 0 188 ).(青島理工大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）說(shuō)明書14 圖 21 連桿毛坯圖 部分重要工序設(shè)計(jì) 選擇部分重要工序介紹 （一）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。青島理工大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）說(shuō)明書16（根據(jù)《機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)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(lái)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 表面粗糙度精鏜 )(8046.?? )(8046.?半精鏜 1 137 1二次粗鏜 2 )(3.?136136 )(23.?一次粗鏜 2 134?擴(kuò)孔 5 132 132 )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