【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 M7331 3 鉆 以基面定位，鉆、擴(kuò)、鉸小頭孔至一定尺寸 Z33S1 4 銑 以基面小頭孔 定位 銑側(cè)面 X62 5 擴(kuò) 以基面定位，以小頭孔定位，擴(kuò)大頭孔為Φ 63mm Z575 6 銑 以基面，大，小頭孔定位切斷大頭。 X62 7 銑 以基面和側(cè)面定位銑，連桿體蓋接合面 X62 8 精磨 以基面和一側(cè)面定位裝夾工件，磨連桿體和蓋的結(jié)合面 M7331 9 銑 以基面及結(jié)合面定位裝夾工件，銑連桿體和蓋 ?? mm? 8mm斜槽 X62 本科畢業(yè)論文 17 10 鉆 以基面、結(jié)合面和一側(cè)面定位，裝夾工件，鉆油孔 ? ,? 10mm Z33S1 11 鉆 以基面結(jié)合面 各自側(cè)面定位，裝夾工件鉆 2— ? 10mm,2— R— 10mm 深度保持 22177。 Z33S1 12 擴(kuò) 先擴(kuò) 2— ? 10mm 螺栓孔，再擴(kuò) 2—R10mm深至標(biāo)準(zhǔn)尺寸。并倒角 Z33S1 13 鉗 用專用螺釘，將連桿體和連桿蓋裝成連桿組件，其扭力矩為 100— 14 鏜 粗鏜大頭孔至一定量 T68 15 倒角 大頭孔兩端倒角 X62 16 磨 精磨大小頭兩端面，保證大端面厚度為?? mm M7331 17 鏜 以基面、一側(cè)面定位，半精鏜大頭孔，精鏜小頭孔至圖紙尺寸，中心距為? mm 可調(diào)雙軸鏜 18 鏜 精鏜大頭孔至尺寸 T2115 19 稱重 稱量不平衡質(zhì)量 彈簧稱 20 鉗 按規(guī)定值去重量 21 壓銅套 雙面氣動(dòng)壓床 22 擠壓銅套孔 壓床 23 倒角 小頭孔兩端倒角 Z33S1 24 鏜 半精鏜、精鏜小頭銅套孔 T2115 25 珩磨 珩磨大頭孔 珩磨機(jī)床 26 檢 檢查各部尺寸及精度 本科畢業(yè)論文 18 27 探傷 無(wú)損探傷及檢驗(yàn)硬度 28 入庫(kù) 連桿的機(jī)械加工工藝過(guò)程分析 工藝過(guò)程的安排 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。 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 所示：在安裝工件時(shí)，注意將成套編號(hào)標(biāo)記的一面不與連桿的定位原件接觸 , 在精鏜小頭孔時(shí)也用小頭孔做基面。 本科畢業(yè)論文 19 圖 連桿的定位方向 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。 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。在加工連桿的夾具中，可以看出設(shè)計(jì)人員注意了夾緊力的作用方向和著力點(diǎn)的選擇。在粗銑兩端面的夾具中，夾緊力的方向與端面平行，在夾緊力的作用方向上，大頭端部與小頭端部的剛性高，變形小，既使有一些變形，亦產(chǎn)生在平行于端面的方向上，很少或不會(huì)影響端面的平 面度。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。 在加工大小頭孔工序中，主要夾緊力垂直作用于大頭端面上，并由定位元件承受，以保證所加工孔的圓度。在精鏜大小頭孔時(shí)，只以大平面（基面）定位，并且只夾緊大頭這一端。小頭一端以假銷定位后，用螺釘在另一側(cè)面夾緊。小頭一端不在端面上定位夾緊，避免可能產(chǎn)生的變形。 本科畢業(yè)論文 20 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。粗磨在轉(zhuǎn)盤(pán)磨床上，使用砂瓦拼成的砂輪端面 磨削。這種方法的生產(chǎn)率較高。精磨在 M7331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。 連桿大、小頭孔的加工 連桿大、小頭孔的加工是連桿機(jī)械加工的重要工序，它的加工精度對(duì)連桿質(zhì)量有較大的影響。 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。鉆時(shí)以小頭孔外形定位，這樣可以保證加工后的孔與外圓的同軸度誤差較小。 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。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。 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)。表面粗糙度 Ra 為 m，大頭孔的加工方法是在銑開(kāi)工序后，將連桿與連桿體組合在一起，然后進(jìn)行精鏜大頭孔的工序。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。 連桿螺栓孔的加工 連桿的螺栓孔經(jīng)過(guò)鉆、擴(kuò)、鉸工序。加工時(shí)以大頭端面、小頭孔及大頭一側(cè)面定位。 為了使兩螺栓孔在兩個(gè)互相垂直方向平行度保持在公差范圍內(nèi)，在擴(kuò)和鉸兩個(gè)工步中用 上下雙導(dǎo)向套導(dǎo)向。從而達(dá)到所需要的技術(shù)要求。 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。精銑時(shí)，為了保證螺栓孔的兩個(gè)端面與連桿大頭端面垂直，使用兩工位夾具。連桿在夾具的工位上銑完一個(gè)螺栓孔的兩端面后，夾具上的定位板帶著工件旋轉(zhuǎn) 1800 ，銑另一個(gè)螺栓孔的兩端面。這樣，螺栓本科畢業(yè)論文 21 孔兩端面與大頭孔端面的垂直度就由夾具保證。 連桿體與連桿蓋的銑開(kāi)工序 剖分面（亦稱結(jié)合面）的尺寸精度和位置精度由夾具本身的制造精度及對(duì)刀精度來(lái)保證。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。如果鋸片的端面圓跳動(dòng)不超過(guò) mm,則銑開(kāi)的剖分面能達(dá)到圖紙的要求，否則可能超差。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。因此，在剖分面銑開(kāi)以后再經(jīng)過(guò)磨削加工。 大頭側(cè)面的加工 以基面及小頭孔定位，它用一個(gè)圓銷（小頭孔）。裝夾工件銑兩側(cè)面至尺寸，保證對(duì)稱（此對(duì)稱平面為工藝用基準(zhǔn)面）。 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。因此在連桿加工工藝中，各主要表面的粗精加工工序一定要分開(kāi)。 定位基準(zhǔn) 精基準(zhǔn)：以桿身對(duì)稱面定位，便于保證對(duì)稱度的要求，而且采用雙面銑，可使部分切削力抵消。 統(tǒng)一精基準(zhǔn)：以大小頭端面，小頭孔、大頭孔一側(cè)面定位。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。 夾具使用 保證螺栓孔與螺栓端面的垂直度。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)菱形銷本科畢業(yè)論文 22 限制 2 個(gè)）。長(zhǎng)銷定位目的就在于保證垂直度。但由于重復(fù)定位裝御有困難，因此要求夾具制造精度較高，且采取一定措施，一方面長(zhǎng)圓柱銷削去一邊，另一方面設(shè)計(jì)頂出工件的裝置。 切削用量的選擇原則 正確地選擇切削用量，對(duì)提高切削效率，保證必要的刀具耐用度和經(jīng)濟(jì)性，保證加工質(zhì)量，具有重要的作用。 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。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。 金屬切除率可以用下式計(jì)算： Zw ≈ Vfap? 1000 式中： Zw 單位時(shí)間內(nèi)的金屬切除量（ mm3/s） V 切削速度（ m/s） f 進(jìn)給量（ mm/r） ap 背吃刀量（ mm） 1）切削深度的選擇： 粗加工時(shí)切削深度應(yīng)根據(jù)工件的加工余量和由機(jī)床、夾具、刀具和工件組成的工藝系統(tǒng)的剛性來(lái)確定。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。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。 2）進(jìn)給量的選擇： 粗加工時(shí)限制進(jìn)給量提高的因素主要是切削力。因此，進(jìn)給量應(yīng)根據(jù)工藝系統(tǒng)的剛性和強(qiáng)度來(lái)確定。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。在工藝系統(tǒng)的剛性和強(qiáng)度好的情況下，可選用大一些的進(jìn)給量；在剛性和強(qiáng)度較差的情況下，應(yīng)適當(dāng)減小進(jìn)給量。 3）切削速度的選擇： 本科畢業(yè)論文 23 粗加工時(shí)，切削速度主要受刀具耐用度和機(jī)床功率的限制。切削深度、進(jìn)給量和切削速度三者決定了切削功率，在確定切削速度時(shí)必須考慮到機(jī)床的許用功率。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。 精加工時(shí)切削用量的選擇原則 1）切削深度的選擇： 精加工時(shí)的切削深度應(yīng)根據(jù)粗加工留下的余量確定。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。 2）進(jìn)給量的選擇： 精加工時(shí)限制進(jìn)給量提高的主要因素是表面粗糙度。進(jìn)給量增大時(shí)，雖有利于斷屑，但殘留面積高度增大，切削力上升，表面質(zhì)量下降。 確定各工序的加工余量、計(jì)算工序尺寸及公差 確定加工余量 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 平面加工工序余量 工序名稱 工序基本余量 工序經(jīng)濟(jì)精度 工序尺寸 表面粗糙度(um) 最小極限尺寸 珩磨 56 ? )(6 ?H 精鏜 79 ? )(8 ?H 半精鏜 1 1112 ? )(11 ?H 二次精鏜 2 1213 510 ? )(12 ?H 一次精鏜 2 1213 520 ? )(12 ?H 擴(kuò) 5 913 毛坯尺寸 ? 59( 1? ) 本科畢業(yè)論文 24 則連桿兩端面總的加工余量為： A 總 =??ni iA12? =（ A 粗銑 +A 精銑 +A 粗磨 +A 精磨 ） ? 2 =（ +++） ? 2 = ? mm 連桿鑄造出來(lái)的總的厚度為 H=38+ ? = 0 ? mm （ 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)課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)教程》 表 2— 29 表 2— 30） 表 小頭孔各工序尺寸及其公差 工序名稱 工序基本余量 工序經(jīng)濟(jì)精度 工序尺寸 表面粗糙度 最小極限尺寸 精鏜 79 )( ?? 鉸 69 )( ?? 擴(kuò) 5 913 )( ?? 鉆 ? =24 1013 24 580 ?? 計(jì)算工藝尺寸鏈 連桿體的卡瓦槽的計(jì)算 增環(huán)為： 1?A ； 減環(huán)為： ?2A ；封閉環(huán)為： 0A （ 1） 0A 極限尺寸為 ： ?? ??? ?? ? ?? 1 1 m i n1 m a xm a x0 nmi imi i AAA = = mm ?? ??? ?? ? ?? 1 1 m a x1 m i nm i n0 nmi imi i AAA = = mm （ 2） 0A 的上、下偏差為 : 本科畢業(yè)論文 25 ?? ??? ?? ? ?? 1 110 nmi imi i AEIAESE SA = () = mm ?? ??? ?? ? ?? 1 110 nmi imi i AESAEIE I A = = mm 3）、 0 A 的公差為 : 000 EIAESAT ?? =() = mm 4）、 0 A 的基本尺寸為 : 0A = 21 AA? =135 = 8 mm 5）、 0 A 的最終工序尺寸為 : 0A = )(8 ?? m 工時(shí)定額的計(jì)算 銑連桿大小頭平面 選用 X52K 機(jī)床 根據(jù)《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)手冊(cè)》表 — 81 選取數(shù)據(jù) 銑刀直徑 D = 160 mm Z=6 背吃刀量 ap = 3 mm 主軸轉(zhuǎn)速 n =