【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 ，勞動(dòng)力的組織，以及生產(chǎn)成本的核算等。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。 3）機(jī)械加工工藝規(guī)程是新建或擴(kuò)建工廠 、車間的基本技術(shù)文件。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。 機(jī)械加工工藝規(guī)程的制定程序 制定機(jī)械加工工藝規(guī)程的原始資料主要是產(chǎn)品圖樣、生產(chǎn)綱領(lǐng)、生產(chǎn)類型、現(xiàn)場(chǎng)加工設(shè)備及生產(chǎn)條件等。設(shè)計(jì)機(jī)械加工工藝規(guī)程的程序一般為： 1）分析加工零件的工藝性。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。 2）熟悉和確定毛坯 3）擬定加工工藝路線 4）工序設(shè)計(jì) 5)編制工藝文件 計(jì)算產(chǎn)品生產(chǎn)綱領(lǐng)，確定生產(chǎn)類型 180C 柴油機(jī)的 連桿 。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 7 率為 1%，現(xiàn)制定該活塞的機(jī)械加工工藝規(guī)程。 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)。 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 。 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。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。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。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。因此，采用粉末冶金的辦法制造連桿是一個(gè)很有發(fā)展前途的制造方法。 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。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。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。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，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。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?？傊?，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。 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（ 12）為連桿輥鍛示意圖．毛坯加熱后，通過(guò)上鍛輥模具 2 和下鍛輥模具 4 的型槽，毛壞產(chǎn)生塑性變形，從而得到所需要的形狀。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。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 8 成形。 圖 21 連桿輥鍛示意圖 圖 22 給出了連桿的鍛造工藝過(guò)程，將棒料在爐中加熱至 1140～ 1200C0，先在輥鍛機(jī)上通過(guò)四個(gè)型槽進(jìn)行輥鍛制坯見圖 22，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見圖 22。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。為了提高毛坯精度，連桿的毛坯尚需進(jìn)行熱校正。 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。 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。這是由于：端面的面積大，定位比較穩(wěn)定，用小頭孔定位可直接控制大、小頭孔的中心距。這樣就使各工序青島理工大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）說(shuō)明書 9 中的定位基準(zhǔn)統(tǒng)一起來(lái)，減少了定位誤差。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）。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)將定位銷做成活動(dòng)的稱 ―假銷 ‖。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。 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。 由于用小頭孔和大頭孔外側(cè)面作基面，所以這些表面的加工安排得比較早。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。 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。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。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。因此，粗銑就是關(guān)鍵工序。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。但是由于毛青島理工大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）說(shuō)明書 10 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。另一方面是以連桿的大頭外形及連桿身的對(duì)稱面定位。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。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。 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。次要加工部位是各種螺紋孔及倒角。除機(jī)械加工外，還有調(diào)質(zhì)處理、劃螺紋孔線、探傷等。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。 加工階段的劃分與工序順序的安排 （一） 加工階段的劃分 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。 連桿的大小頭平面及大小頭孔的技術(shù)要求都很嚴(yán)格，所以對(duì)于這些端面安排了：粗銑 ——半精銑 ——精車銑。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。各種孔的加工集中在連桿與連桿蓋連接處，所以將各種孔加工完之后再精銑大小頭端面，以保證重要加工表面不被破壞或劃傷。 連桿蓋機(jī)械加工工藝過(guò)程 連桿蓋的機(jī)械加工工藝過(guò)程大致可以分為：半精銑對(duì)接面 ——?jiǎng)澘拙€ ——車孔 ——精銑對(duì)接面 ——鉆鉸各孔 ——磨螺釘面 ——修正圓角 ——鉗工組裝 ——?jiǎng)澩卟?——銑瓦槽 ——鉗工組裝。 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。 （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。 青島理工大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）說(shuō)明書 11 （ 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。 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，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。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。粗、精加工分開后，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。這樣逐步減少加 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，就能最后達(dá)到零件的技術(shù)條件。 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。 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。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。 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。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。 因此，經(jīng)過(guò)綜合考慮，最終確定 180C 柴油機(jī)連桿加工工藝過(guò)程如下表 21；連桿蓋的加工工藝過(guò)程如下表 22： 表 21 180C 柴油機(jī)連桿加工工藝過(guò)程 青島理工大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）說(shuō)明書 12 序號(hào) 工序名稱 定位基準(zhǔn) 1 銑一步大平面及小平面 大小頭平面 2 銑二步大平面 大小頭平面 3 銑二步小頭平面 大小頭平面 4 鉆小頭孔 ? 66 大小頭平面 5 銑小頭孔至 ? （上偏差 +） 大小頭平面 6 銑工藝面 94177。 大小頭孔 7 銑另一側(cè)面 188177。 基面和一側(cè)面 8 粗鏜大頭孔 ? 134 基面和一側(cè)面以及小頭孔 9 銑落刀槽 ? 14（兩側(cè)） 基面和一側(cè)面 10 銑工字型副板 11 精銑外形 基面和一側(cè)面 12 精銑蓋頂面及螺釘面 13 鋸 開 14 半精銑對(duì)接面 15 鉆擴(kuò)鉸各孔，攻絲 16 精銑一步大平面 基面和一側(cè)面 17 精銑另一大平面及小平面 基面和一側(cè)面 18 精銑另一小頭平面 基面和一側(cè)面 19 半精鏜大小孔 基面和一側(cè)面以及大小頭孔 20 銑兩面肋 基面和一側(cè)面 21 銑 R25,R58 基面和一側(cè)面 22 銑 R75 基面和一側(cè)面 23 車 ? （下偏差 ），車 ? 185 24 車大端 ? 156， ? 165 及 ? 148 25 磨兩平面 基面和一側(cè)面 青島理工大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）說(shuō)明書 13 26 精鏜大小頭孔 基面和一側(cè)面以及大小頭孔 27 銑瓦槽 基面和一側(cè)面以及小頭孔 28 鉆 2? 6 油孔 29 銑 7176。斜 30 銑小孔倒角 31 配重 確定毛坯加工余量及毛坯尺寸 確定計(jì)算連桿機(jī)械加工余量的方法 鋼質(zhì)鍛模件的機(jī)械加工余量按 JB383585 確定，根據(jù)估算的鍛件質(zhì)量、加工精度及鍛件形狀復(fù)雜系數(shù)，由《機(jī)械制造工藝簡(jiǎn)明手冊(cè)》表 可查得除孔以外各內(nèi)外表面的加工余量?？椎募庸び嗔坑伞稒C(jī)械制造工藝簡(jiǎn)明手冊(cè)》表 查得。表中余量值為單面余量。 （ 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( ? ) 69( ? ) 精銑 IT10(? ) ( ? ) 粗磨 IT8(? ) ( ? ) 精磨 IT7(? ) 67( ?? ) 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 14 A 總 = 21 ???ni iA =（ A 粗銑 +A 精銑 +A 粗磨 +A 精磨 ） ? 2