【文章內(nèi)容簡介】 ，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。如果按連桿合裝前后來分，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精加工階段。 連桿的機(jī)械加工工藝過程分析 工藝過程的安排在安排工藝進(jìn)程時(shí)，就要把各主要工序的粗、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：先精銑后精磨2．小頭孔：擴(kuò)孔、鉸孔、精鏜、壓入襯套后再精鏜3．大頭孔：粗鏜、半精鏜、精鏜、研磨。一些次要表面的加工，則視需要和可能安排在工藝過程的中間或后面。 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，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，再從小頭孔中抽出假銷進(jìn)行加工。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，應(yīng)注意夾緊力的作用方向和著力點(diǎn)的選擇。在銑兩端面的夾具中，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。 連桿兩端面的加工連桿兩端面在擴(kuò)粗鏜大小頭孔之前先進(jìn)行精銑以保證兩端面的平行。而之后采用精磨工序，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。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。 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先進(jìn)行了擴(kuò)孔、鏜孔。加工時(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。小頭孔在粗鏜后，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)過擴(kuò)孔、粗鏜、半精鏜、精鏜、研磨達(dá)到 IT6 級(jí)公差等級(jí)。表面粗糙度 Ra 為 ，大頭孔的加工方法是在銑開工序后，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。精銑螺栓孔端面采用工件翻身的方法，這樣銑夾具沒有活動(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度，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)刀精度來保證。為了保證銑開后的剖分面的平面度不超過規(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 mm,則銑開的剖分面能達(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，在剖分面銑開以后再經(jīng)過磨削加工。 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 ≈ 式中：Z w單位時(shí)間內(nèi)的金屬切除量（mm 3/s）V 切削速度（m/s）f 進(jìn)給量（mm/r）ap切削深度（mm） 提高切削速度、增大進(jìn)給量和切削深度，都能提高金屬切除率。但是，在這三個(gè)因素中，影響刀具耐用度最大的是切削速度，其次是進(jìn)給量，影響最小的是切削深度。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，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、a p的乘積較大，從而保證較高的金屬切除率。此外，增大 ap可使走刀次數(shù)減少，增大 f 又有利于斷屑。因此，根據(jù)以上原則選擇粗加工切削用量對(duì)提高生產(chǎn)效率，減少刀具消耗，降低加工成本是比較有利的。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：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。因此，選擇精加工的切削用量時(shí)應(yīng)先考慮如何保證加工質(zhì)量，并在此基礎(chǔ)上盡量提高生產(chǎn)效率。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。3．切削速度的選擇：切削速度提高時(shí)，切削變形減小，切削力有所下降，而且不會(huì)產(chǎn)生積屑瘤和鱗刺。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。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，以避開積屑瘤產(chǎn)生的范圍。由此可見，精加工時(shí)選用較小的吃刀深度 ap和進(jìn)給量 f，并在保證合理刀具耐用度的前提下，選取盡可能高的切削速度 V，以保證加工精度和表面質(zhì)量，同時(shí)滿足生產(chǎn)率的要求。 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）表 22平面加工的工序余量（mm）工藝名稱 單面余量 經(jīng)濟(jì)精度 工序尺寸 尺寸公差 表面粗糙度精磨 IT7 38 38 025.?精銑 1 IT9 則連桿兩端面總的加工余量為：A 總 = 21???ni =(A 精銑 ＋A 精磨 ) 2=(1＋) 2=（2）、連桿鑄造出來的的厚度為 H=(38+)=247。100= 所以毛坯尺寸為 177。 確定工序尺寸及其公差（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—34）表 23 大頭孔各工序尺寸及其公差（鑄造出來的大頭孔為 ?55 mm）工序名稱 直徑余量工序經(jīng)濟(jì)精度工序尺寸 尺寸公差 表面粗糙度珩磨 IT6 ? )(6019.?精鏜 IT8 半精鏜 1 IT11 64 64 )(19.?二次粗鏜 2 IT12 ?64 62 一次粗鏜 2 IT12 62 60 )(?（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 24 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 公稱尺寸 表面粗糙度精鏜 )(803.??)(.03.?鉸 擴(kuò) 4 )(184.?9)(84.?柴油機(jī)連桿的零件圖見附圖 2 工時(shí)定額的計(jì)算 銑連桿兩側(cè)面選用銑床 X62W根據(jù)《切削用量簡明手冊(cè)》表選取數(shù)據(jù)銑刀直徑 D = 100 mm 由于采用標(biāo)準(zhǔn)高速鋼圓柱銑刀所以齒數(shù) Z = 8切削速度 V = m/s 銑削寬度 ae = 1 mm fm = mm/r則主軸轉(zhuǎn)速 n = 100060v/?D = r/min根據(jù)表 —74 按機(jī)床選取 n=750 r/min則實(shí)際切削速度 V = Dn/（100060） = m/s 銑削工時(shí)為：按表 —10 L= mm L1= )(eead?+2= mm L2=2 mm基本時(shí)間 tj = L/fm2 = (128++2)/(fmn)2= min 加工小頭孔. 擴(kuò)小頭孔 選用鉆床 Z3025根據(jù)《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)手冊(cè)》表 —53 選取數(shù)據(jù)擴(kuò)刀直徑 D = 29 mm 切削速度 V = m/s切削深度 ap = mm 進(jìn)給量 f = mm/r則主軸轉(zhuǎn)速 n =1000v/?D60= 223 r/min根據(jù)表 —30 按機(jī)床選取 n = 250 r/min則實(shí)際切削速度 V = Dn/（100060） = m/s 擴(kuò)削工時(shí)為：按表 —7l = mm l1 = (Dd1)/2cotkr+2=3mm(kr=60176。) l2=3mm 基本時(shí)間 tj=L/fm2=(+3+3)/(250)= min 鉸小頭孔 選用鉆床 Z3080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)鉸刀直徑 D = mm 切削速度 V = m/s切削深度 ap = mm 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/（100060） = m/s 鉸削工時(shí)為： 按表 —7l= mm l1 = (kr=15176。) L2=3 mm基本時(shí)間 tj = L/fn = (++3)/(200) = min 粗鏜大頭孔 選用鏜床 T68根據(jù)《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)手冊(cè)》表 —66 選取數(shù)據(jù)鏜刀直徑 D = 65 mm 切削速度 V = m/s進(jìn)給量 f =