【文章內(nèi)容簡介】 3級。 d 鍛件材質(zhì)系數(shù) 由于連桿的材料為 45 鋼，是碳的質(zhì)量分數(shù)小于 %的碳素鋼，所以該鍛件的材質(zhì)系數(shù)屬 M1級。 e 鍛件分模線形狀 根據(jù)連桿零件的形位特點，選擇零件高度方向的對稱平面為分模面，屬平直分模線。 f 零件表面粗糙度 有零件圖可知，連桿的各加工表面的粗糙度 Ra均大于等于 m。 圖 (2－ 1) 毛坯的確定 6 根據(jù)上述因素，可查表確定鍛件的尺寸公差和機械加工余量， 所的結(jié)果見下表 ： 表 (2－ 1) 連桿鍛造毛坯尺寸公差及機械加工余量 (查文獻 [1]) 鍛件重量/kg 包容體重量 /kg 形狀復雜系數(shù) 材質(zhì)系數(shù) 公差等級 S3 M1 普通級 項目 /mm 機械加工余量 /mm 尺寸公差 /mm 備注 厚度 53 ?? 表 211 ～ 通過后面切削余量的確定，以實際加工為準，每邊各取 表 213 小頭孔 孔徑φ 45 ?? 表 210 表 214 大頭孔 孔徑φ 81 ?? 表 210 表 214 剖分 面 ?? 表 210 ～ (取 ) 表 213 中心距 260 177。 表 212 毛坯主要加工表面的尺寸 及公差 的確定 連桿毛坯的尺寸由 5 個加工表面來確定，其分別為連桿大頭孔、大頭孔平面、大頭孔剖分面、小頭孔平面和小頭孔。 a、小頭孔的加工經(jīng)過了（ 鉆孔 — 粗鏜 — 精鏜 ）三個階 段。 查表可得各個工序的余量：鉆孔 2mm，粗鏜 （含半粗鏜和粗鏜），精鏜 ?？傆嗔繛?4mm。所以毛坯尺寸為 41mm。 大頭孔的加工經(jīng)過了（ 半粗鏜 — 粗鏜 — 精鏜 — 細鏜 — 珩磨 ）五個階段。 查表可得各個余量：半粗鏜（半邊鏜） 2mm, 粗鏜 ,精鏜 1 mm, 細鏜為 ，珩磨為 ，總余量為 5mm。毛坯大頭孔內(nèi)徑為 76mm。 b、大頭孔的加工經(jīng)過了（ 半粗鏜 — 粗鏜 — 精鏜 — 細鏜 — 珩磨 ）五個階段。 毛坯的確定 7 查表可得各個余量：半粗鏜（半邊鏜） 2mm, 粗鏜 ,精鏜 1 mm, 細 鏜為 ，珩磨為 ，總余量為 5mm。毛坯大頭孔內(nèi)徑為 76mm。 c、大頭孔兩平面的加工經(jīng)過了 （粗銑 — 精銑 — 粗磨 — 精磨 ）四個階段。 查表各個工序加工兩平面時的余量：粗銑 6mm, 精銑 3mm，粗磨 ,精磨 。所以連桿平面毛坯的最終余量為四個余量之和 6＋ 3mm＋ ＋ ＝ 。由此可得 ,毛坯連桿平面的尺寸為 。 d、小頭孔兩平面的加工經(jīng)過了（粗銑 — 精銑 — 粗磨 — 精磨 — 粗銑 — 精銑 ）六個階段。 前四個與大頭孔兩平面一起加工，故可以直接考慮后兩個工序 。經(jīng)過前面四個工序，基本尺寸變?yōu)?53。粗銑余量 2＝ 11mm，精銑余量 1 2＝ 2mm。 11＋ 2＝ 13mm。 為了加工方便和加工過程中定位，及制造毛坯。使毛坯小頭孔寬度與大頭孔平面一樣，因此小頭孔平面毛坯為 ，所以其總余量為 。 e、剖分面的加工經(jīng)過了 （粗銑－精銑） 兩個階段。查表可得 ,粗銑余量 ,精銑余量 ,所以總余量為 ＋ ＝ 5mm, 表 (2－ 2) 綜上所述可得，鍛造毛坯所須的尺寸， 各加工表面 毛坯尺寸如下表： 主要表面尺寸 零件尺寸 總余量 毛坯尺寸 公差 大頭孔兩端面 53 IT7— 10 小頭孔兩端面 40 ＋ 13 IT9— 11 大頭孔 81 5 76 IT6— 12 小頭孔 45 4 41 IT7— 11 剖分面 5 IT6— 12 連桿工藝規(guī)程的編制 8 3. 連桿 工藝規(guī)程的編制 定位 基準的選擇 在大批量生產(chǎn)中，工件加工時廣泛采用專用夾具裝夾，連桿加工中可作為定位基面的表面有：小頭孔、上下兩平面、大小頭孔兩側(cè)面等，這些表面在加工過程中不斷地轉(zhuǎn)換基準，由初到精逐步形成。 （ 1） 粗基準的選擇 為保證工件上兩端面的加工余量均勻，根據(jù)粗基準選擇原則，先選毛坯兩側(cè)面任一面為基準面加工另一側(cè)面。連桿加工粗基準選擇要保證其對稱性和孔的壁厚均勻，例如：鉆小頭孔鉆模是以小頭外圓定位，來保證孔和外圓的同軸度，使其壁厚均勻，鏜大頭孔時的定位基準為一底平面、小頭孔和大頭孔一側(cè)面定位點。而鏜小頭孔時可選一底平面、大頭孔定位點和小頭孔外圓等。 （ 2）精基準的選擇 由于大、小頭端面面積大、精度高、定位準確、夾緊可靠，所以大部分工序選用其一個指定的端面（消除三個自由度）和小端孔（消除兩個自由度），以及大端孔處指定的一個側(cè)面作為精基準。這不僅使基準統(tǒng)一，而且還減少了定位誤差（基準重合） （ 3）確定合理的夾緊方案 連桿相對剛性較差，要十分注意加緊力的大小、方向及著力點的選擇，根據(jù)選擇夾緊裝置的要求，在不破壞工件正確定位的前提下，應(yīng)能保持與工件的正確位置。夾緊適當、可靠，并使機構(gòu)操作方便、安全、省力。 擬訂工藝路線 3． 2． 1 選擇表面加工方法 零件材料為 45 鋼，毛坯為模鍛制造，孔的直徑較大，尺寸精度、形狀精度要求較高，兩孔位置精度要求嚴格，大小頭孔加工既要保證孔本身的精度、表面粗糙度要求，還要保證相互 位置和孔與端面垂直度要求。 根據(jù)各個加工表面的技術(shù)要求，其零件各部分的加工方法（參考《機械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計指導教程》表 1— 6～ 10）如下： 連桿兩側(cè)端面： 粗銑 —— 精銑 —— 粗磨 —— 精磨 大頭孔： 半 粗鏜 —— 粗鏜 —— 倒角 —— 精鏜 —— 細鏜 —— 珩磨 小頭孔： 鉆孔 —— 倒角 —— 粗鏜 —— 精鏜 小頭孔端面： 粗銑 —— 精銑 大頭孔剖分面及止口：粗銑 —— 精銑 螺紋孔： 鉆孔 —— 擴孔 —— 倒角 —— 冷擠壓螺紋 定位銷： 鉆孔 —— 擴孔 油孔： 鉆孔 —— 倒角 因為端面與大小頭孔的垂直度要求較高，大小頭孔的加工主要靠端面作為定位基 連桿工藝規(guī)程的編制 9 準面，因為端面精度要求較高，銑削不易達到。故銑后還要安排精磨加工工序，以保證孔與端面的相相互垂直度要求。 大小頭孔孔徑都較大，毛坯鍛造就應(yīng)有預留孔，來節(jié)省材料，節(jié)約成本。工件為高精度零件，后期都安排了高精度加工方案。 鉆孔用外圓定心夾具，以保證壁厚均勻，小頭孔經(jīng)倒角后再在臥式鏜床上進行鏜孔。接合面主要與小頭孔有較高位置精度，因此以小頭孔和一側(cè)平面為定位基準。 對于連桿 體與蓋分開鍛造的連桿， 螺栓孔是接合面經(jīng)精加工后進行的，這樣易于保證連桿和連桿蓋的配合符合要求。因其精度要求較高。 3． 2． 2 加工階段的劃分 該件精度要求較高，加工應(yīng)劃分粗加工、精加工和精整 三個階段，在粗加工和精加工階段，平面和孔交替反復加工，逐步提高精度。為保證達到零件的幾何形狀、尺寸精度、位置精度和各項技術(shù)要求，必須制定合理的工藝路線。由于生產(chǎn)綱領(lǐng)為大批生產(chǎn)，并考慮部分 相互 位置精度要求較高， 且 加工設(shè)備多以通用機床為主 ，因此 采用工序集中。 3． 2． 3 加工工序的順序安排 因為連桿屬于平面輪廓尺寸較大的 零件，所以采用“先面后孔”的原則，因為平面定位比較穩(wěn)定，可靠。 根據(jù)“先面后孔”的原則在工藝過程的開始 先 將上述定位基準面加工出來，在每個加工階段均先加工平面，再加工 平面上的 孔， 以保證加工質(zhì)量。 具體工藝路線的擬定 毛坯：模鍛、調(diào)質(zhì)處理 工序： 工藝方案一： 1. 銑兩平面 2. 磨兩平面 3. 鉆小頭孔 4. 擴小頭孔 5. 銑大頭定位點 6. 粗銑接合面及止口 7. 半邊 鏜大頭孔 8. 精銑接合面 9. 精銑止口 10. 鉆螺紋底孔、冷擠壓螺紋 11. 合裝 12. 粗鏜大頭孔 13. 大頭孔倒角 14. 鉆定位銷孔 15. 擴定位銷孔 16. 鉆油孔 17. 油孔倒角 18. 拆裝連桿、連桿蓋 19. 精磨兩平面 20. 精鏜大小頭孔 21. 拆桿蓋 22. 銑瓦槽 23. 壓銅套 24. 細鏜大頭孔，銅套孔 25. 珩磨大頭孔 26. 銑小頭端面 連桿工藝規(guī)程的編制 10 27. 小頭孔倒角 工藝方案二： 1. 鉆小頭孔 2. 擴小頭孔 3. 銑兩平面 4. 磨兩平面 5. 銑大頭定位點 6. 粗銑接合面及止口 7. 半邊 鏜大頭孔 8. 精銑接合面 9. 精銑止口 10. 鉆螺紋底孔、冷擠壓螺紋 11. 合裝 12. 粗鏜大頭孔 13. 精鏜大小頭孔 14. 大頭孔倒角 15. 鉆定位銷孔 16. 擴定位銷孔 17. 鉆油孔 18. 油孔倒角 19. 拆裝連桿、連桿蓋 20. 精磨兩平面 21. 拆桿蓋 22. 銑瓦槽 23. 壓銅套 24. 細鏜大頭孔，銅套孔 25. 珩磨大頭孔 26. 銑小頭端面 27. 小頭孔倒角 兩個工藝方案的比較與分析： 兩個方案在工序安排上基 本相同，只是在一些細節(jié)上有些差異。 第一點： 在前幾道工序中，根據(jù)先加工基準面原則，兩個方案都是為了得到定位精基準。兩端面和小頭孔都是作為以后工序的定位基準因此應(yīng)先加工。第一方案中前兩道工序先加工平面來得到定位基準面，然后在鉆床上加工出孔。因為兩個端面一次銑出可以有較好的平行度，然后用端面定位用鉆模的鉆套定中心，用鉆模板直接夾緊，能得到較好的孔與端面垂直度。方案二先在鉆床上將孔加工出，然后再加工平面。這也是為了得到定位基準，而且先加工孔能夠很好的得到孔與作為粗基準的兩端面垂直度要求。方案一對于方案二的優(yōu)點在 于加工兩平面時不需要其他面作為定位基準，而是以兩個面互為基準，粗加工和精加工相結(jié)合，可以進一步提高加工精度，使兩端面平行度得到保證。方案二中孔加工需要有端面作為定位基準面，在未加工時兩端面是作為粗基準定位的，難免會出現(xiàn)位置精度誤差。方案一中孔的加工過程是以加工后的兩端面為定位基準面，是精基準，大大降低了由于定位面的誤差而導致的位置精度誤差。并且方案一符合“先面后孔”的加工原則，因此比較合理。 第二點 : 在方案一中精鏜大小頭孔排在精銑兩平面后面而方案二是直接將精鏜大小頭孔排到粗鏜的后面，提到了精銑兩平面的前面 。通常在加工精度比較高的零件時，為達到起精度要求選擇面和孔交叉加工。方案一就是依據(jù)這個原則進行設(shè)計的。而方案二中是以工序集中為原則考慮的，將孔在粗加工后直接進行精加工，這樣雖然能減少裝夾時間，減少重新裝夾定位引起的誤差，但其定位面仍是粗加工狀態(tài)，無法 避免 連桿工藝規(guī)程的編制 11 其精度對尺寸精度的影響。 綜合考慮應(yīng)選擇加工 工藝 方案一 。 機械加工余量、工序尺寸及其公差的確定 (一 ) 小頭孔的加工工序：鉆小頭孔 — 粗鏜 — 精鏜 φ 45mm 小頭孔的加工余量、工序尺寸 和公差的確定 1） 用查表法確定加工余量。毛坯總余量：由表 2－ 31 鍛件內(nèi)孔直徑的單面機械加工余量得小頭孔的毛坯余量為 ，即 Z 總 ＝ 。 由表 2－ 29 得精鏜余量： Z 精鏜 ＝ 由表 2－ 29 得粗鏜余量： Z 粗鏜 ＝ 由表 2－ 29 得鉆孔余量： Z 鉆孔 ＝ (4－ － ) mm＝ 2 mm 2） 計算各工序尺寸的基本尺寸。精鏜后工序基本尺寸為φ 45mm（設(shè)計尺寸）； 其它各工序基本尺寸依次為： 粗鏜 （ 45－ ） mm＝ 鉆孔 （ － ） mm＝ 43mm 毛坯 （ 43－ 2） mm＝ 41mm 3） 確定各工序尺寸的公差及其偏差。工序尺寸的公差按加工經(jīng)濟精度確定： 精鏜： IT7（表 1－ 20）；公差值為 （表 2－ 40）； 粗鏜： IT11（表 1－ 20）；公差值為 （表 2－ 40）； 鉆孔： IT11（表 1－ 20）；公差值為 （表 2－ 40）； 毛坯 : CT10， （表 2－ 3） 4） 工序尺寸偏差按“入體原則”標注： 精鏜：φ 45 ? mm； 粗鏜：φ ? mm； 鉆孔：φ 43 ? mm； 毛坯：φ 41mm 加工方向 φ 43 ? φ ? φ 45 ? 圖 (3－ 1) 連桿工藝規(guī)程的編制 12 為了 清楚起見，把上述計算和查表結(jié)果總會 于表 (31) 中 表 (31) 工序尺寸及公差計算 結(jié)果 表 （單位： mm） 工序名稱 工序余量 工序尺寸 經(jīng)濟精度 IT 工序公差 工序尺寸及偏差 精鏜 45 IT7 45 ? ? 粗鏜 45－ ＝ IT11 ? ? 鉆孔 2 － ＝ 43 IT11 43 ? ? 毛坯 4 43－ 1＝ 41 CT10 ?? (二 ) 大頭孔的加工工序：半粗鏜－粗鏜－精鏜－細鏜－珩磨 φ 81mm 大頭孔的加工余量、工序尺寸和公差的確定 1） 用查表法確定加工余量。毛坯總 余量：由表 2－ 31對鍛件內(nèi)孔直徑的單面機械加工余量得大頭孔的毛坯余量為 ，即 Z 總 ＝ 。 由表 2－ 33 得珩磨余量： Z 珩磨 ＝ 由表 2－ 31 得細鏜余量： Z 細鏜 ＝ 由表 2－ 29 得精鏜余量： Z 精鏜 ＝ 1mm 由表 2－ 29 得粗鏜余量： Z 粗鏜 ＝ 半粗鏜余量： Z 半粗鏜 ＝ (－ － － 1－ )mm＝ 2mm 2） 計算各工序尺寸的基本尺寸。珩磨后工序基本尺寸為φ 81mm（設(shè)計尺寸）； 其他各工序基本尺寸依次為： 細鏜 （ 81－ ） mm＝ 精鏜 （ － ） mm＝ 80..5mm 粗鏜 （ － ） mm＝ 半粗鏜 （ － ） mm＝ 78 mm 毛坯 （ 78－ 2） mm＝ 76 mm 3） 確定各工序尺寸的公差及其偏差。工序尺寸的公差按加工經(jīng)濟精度確定： 珩磨： IT6（表 1－ 20）；公差值為 （表 2－ 40）； 細鏜： IT7（表 1－ 20）；公差值為 （表 2－ 40）； 精鏜： IT8（表 1－ 20）；公差值為 （表 2－ 40）； 粗鏜： IT11（表 1－ 20）；公差值為 （表 2－ 40）； 半粗鏜： IT12（表 1－ 20）；公差值為 （表 2－ 40）； 毛坯 : CT10, （表 2－ 3） 連桿工藝規(guī)程的編制 13 4） 工序尺寸偏差按“入體原則”標注： 珩磨： 81 ? ? mm； 細鏜： ? ? mm； 精鏜： ?? mm； 粗鏜： ? ? mm； 半粗鏜： 78 ? ? mm 毛坯： 76? mm 為 了 清楚起見，把上述計算和查表結(jié)果總會于表 (32)中： 表