【導(dǎo)讀】連桿是柴油機(jī)的主要傳動(dòng)件之一，本文主要論述了連桿的加工工藝及其夾具設(shè)計(jì)。產(chǎn)生變形，因此在安排工藝過(guò)程時(shí)，就需要把各主要表面的粗精加工工序分開(kāi)。膨脹的壓力傳遞給曲軸，又受曲軸的驅(qū)動(dòng)而帶動(dòng)活塞壓縮氣缸中的氣體。中承受著急劇變化的動(dòng)載荷。連桿由連桿體及連桿蓋兩部分組成。為了減少磨損和便于維修，連桿的大頭孔內(nèi)。裝有薄壁金屬軸瓦。在連桿體大頭和連桿蓋之間有一組墊片，可以用來(lái)補(bǔ)償軸瓦的磨損。小頭孔內(nèi)壓入青銅襯套，以減少小頭孔與活塞銷的磨損，同時(shí)便于在。磨損后進(jìn)行修理和更換。應(yīng)具有足夠的強(qiáng)度和剛度外，還應(yīng)盡量減小連桿自身的質(zhì)量，以減小慣性力的作用。為了保證發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)。設(shè)置了去不平衡質(zhì)量的凸塊，以便在稱量后切除不平衡質(zhì)量。與活塞銷之間的擺動(dòng)運(yùn)動(dòng)副。是直接影響精度的主要因素。損影響較小，因而其公差值較大。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，

　　

【正文】 基本時(shí)間 tj = Li/fn = (38++5)/( 800) = min 按表 — 67 輔助時(shí)間 ta = min 大頭孔兩端倒角 選用機(jī)床 X62W 根據(jù)《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)手冊(cè)》表 — 67選取數(shù)據(jù) 切削速度 V = m/s 切削深度 ap = 3 mm 進(jìn)給量 f = mm/r Z = 8 根據(jù)表 — 30 按機(jī)床選取 n = 750 r/min 切削工時(shí)為： 按表 — 7 基本時(shí)間 tj = L/fn = （ +） /750 = min 精磨大小頭兩平面（先標(biāo)記朝上） 選用磨床 M7130 根據(jù)《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)手冊(cè)》表 — 170選取數(shù)據(jù) 切削速度 V = m/s 切削深度 ap = mm 進(jìn)給量 f = mm/r 磨削工時(shí)為： 按表 — 7 基本時(shí)間 tj = zfvfklbz rab 01000/ = 70 （ 1000 60） 20 = min 半精鏜大頭孔及精鏜小頭孔 選用鏜床 T2115 （ 1）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 = mm 切削速度 V = m/s 進(jìn)給量 f = mm/r 切削深度 ap = 1 mm 根據(jù)表 — 39 按機(jī)床選取 n = 1000 r/min 鏜削工時(shí)為： 按表 — 3 L = 38 mm L1 = mm L2 = 5 mm 基本時(shí)間 tj= Li/fn = (38++5)/( 1000) = min （ 2）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 = 30 mm 切削速度 V = m/s 進(jìn)給量 f = mm/r 切削深度 ap = mm 根據(jù)表 — 39 按機(jī)床選取 n = 2020 r/min 鏜削工時(shí)為： 按表 — 3 L = 38 mm L1 = mm L2 = 5 mm 基本時(shí)間 tj = Li/fn = (38++5)/( 2020) = min 精鏜大頭孔 選用鏜床 T2115 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 = mm 切削速度 V = m/s 進(jìn)給量 f = mm/r 切削深度 ap = 1 mm 根據(jù)表 — 39 按機(jī)床選取 n = 1000 r/min 鏜削工時(shí)為： 按表 — 3 L = 38 mm L1 = mm L2 = 5 mm 基本時(shí)間 tj = Li/fn = (38++5)/( 1000) = min 鉆小頭油孔 選用鉆床 Z3025 根據(jù)《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)手冊(cè)》表 — 38（ 41）選取數(shù)據(jù) 切削速度 V = m/s 切削深度 ap = 3 mm 進(jìn)給量 f = mm/r 根據(jù)表 — 30 按機(jī)床選取 n = 1000 r/min 鉆削工時(shí)為： 按表 — 7 L = 6 mm L1 = 3 mm 基本時(shí)間 tj = L/fn =(6+1)/(1000 ) = min 小頭孔兩端倒角 選用機(jī)床 X62W 根據(jù)《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)手冊(cè)》表 — 67選取數(shù)據(jù) 切削速度 V = m/s 切削深度 ap = 3 mm 進(jìn)給量 f = mm/r Z = 8 根據(jù)表 — 30 按機(jī)床選取 n = 750 r/min 切削工時(shí)為： 按表 — 7 基本時(shí)間 tj = L/fn = （ +） /750 = min 鏜小頭孔襯套 選用鏜床 T2115 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 = 30 mm 切削速度 V = m/s 進(jìn)給量 f = mm/r 切削深度 ap = mm 根據(jù)表 — 39 按機(jī)床選取 n = 1000 r/min 鏜削工時(shí)為： 按表 — 3 L = 38 mm L1 = mm L2 = 5 mm 基本時(shí)間 tj = Li/fn = (38++5)/( 1000) = min 珩磨大頭孔 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) 切削速度 V = m/s 進(jìn)給量 f = mm/r 切削深度 ap = mm 根據(jù)表 — 39 按機(jī)床選取 n = 1000 r/min 鏜削工時(shí)為： 按表 — 3 基本時(shí)間 tj=2Lnd /（ 1000 60） v =(2 38 2)/(1000 ) = min 連桿的檢驗(yàn) 連桿在機(jī)械加工中要進(jìn)行中間檢驗(yàn)，加工完畢后要進(jìn)行最終檢驗(yàn)，檢驗(yàn)項(xiàng)目按圖紙上的技術(shù)要求進(jìn)行。 觀察外表缺陷及目測(cè)表面粗糙度 連桿大頭孔圓柱度的檢驗(yàn) 用量缸表，在大頭孔內(nèi)分三個(gè)斷面測(cè)量其內(nèi)徑，每個(gè)斷面測(cè)量?jī)蓚€(gè)方向，三個(gè)斷面測(cè)量的最大值與最小值之差的一半即圓柱度。 連桿體、連桿上蓋對(duì)大頭孔中心線的對(duì)稱度的檢驗(yàn) 采用圖（ 1－ 6）所示專用檢具（用一平尺安裝上百分表）。用結(jié)合面為定位基準(zhǔn)分別測(cè)量連 桿體、連桿 上蓋兩個(gè)半圓的半徑值，其差為對(duì)稱度誤差。 連桿大小頭孔平行度的檢驗(yàn) 如圖（ 1— 7）所示 ,將連桿大小頭孔穿入專用心軸，在平臺(tái)上用等高 V形鐵支撐連桿大頭孔 心軸，測(cè)量小頭孔心軸在最高位置時(shí)兩端面的差值，其差值的一半即為平行度。 圖（ 1— 7）大小頭孔平行度的檢驗(yàn)圖 連桿螺釘孔與結(jié)合面垂直度的檢驗(yàn) 制做專用垂直度檢驗(yàn)心軸，其檢測(cè)心軸直徑公差，分三個(gè)尺寸段制做，配以不同公差的螺釘，檢查其接觸面積，一般在 90%以上為合格，或配用塞尺檢測(cè)，塞尺厚度的一半為垂直度公差值。 第二章 夾具設(shè)計(jì) 銑剖分面夾具設(shè)計(jì) 由連桿工作圖可知，工件材料為 45 鋼，年產(chǎn)量 20 萬(wàn)件。根據(jù)設(shè)計(jì)任務(wù)的要求，需設(shè)計(jì)一套銑剖分面夾具，刀具為硬質(zhì)合金端銑刀。 的指出 本夾具主要作來(lái)銑剖分面，剖分面與小頭孔軸心線有尺寸精度要求，剖分面與螺栓孔有垂直度要求和剖分面的平面度要求。由于本工序是粗加工，主要應(yīng)考慮如何提高勞動(dòng)生產(chǎn)率，降低勞動(dòng)強(qiáng)度。 夾具設(shè)計(jì) 1) 定位基準(zhǔn)的選擇 由零件圖可知，在銑剖分面之前，連桿的兩個(gè)端面、小頭孔及大頭孔的兩側(cè)都已加工，且表面粗糙要求較高。為了使定位誤差為零，按基準(zhǔn)重合原則選Φ 小頭孔與連桿的端面為基準(zhǔn)。連桿上蓋以基面（無(wú)標(biāo)記面）、凸臺(tái)面及側(cè)面定位，連桿體以基面和小頭孔及側(cè)面定位，均屬于完全定位。 2) 夾緊方案 由于零件小，所以采用開(kāi)口墊圈的螺旋夾緊機(jī)構(gòu)，裝卸工件方便、迅速。 3) 夾具體設(shè)計(jì) 夾具體的作用是將定位、夾具裝置連接成一體，并能正確安裝在機(jī)床上，加工時(shí)，能承受一部分切削力。夾具體圖如下： 銑剖分面夾具體圖 夾具體為鑄造件，安裝穩(wěn)定，剛度好，但制造周期較長(zhǎng)。 4) 切削力及夾緊力的計(jì)算 切削力的計(jì)算：，由《組合機(jī)床》（表 724）得： P= = = 夾緊力的計(jì)算：由《機(jī)床夾具設(shè)計(jì)手冊(cè)》（表 1225）得： 用扳手的六角螺母的夾緊力： M=12mm, P=， L=140mm,作用力： F=70N，夾緊力： W0=5380N 由于夾緊力大于切削力，即本夾具可安全使用。 定位誤差的計(jì)算 : 由加工工序知，加工面為連桿的剖分面。剖分面對(duì)連接螺栓孔中心線有垂直度要求（垂直度允差 ）；對(duì)連桿體小頭孔有中心距 190? 要求；對(duì)剖分面有 的平面度要求。所以本工序的工序基準(zhǔn)：連桿上蓋為螺母座面，連桿體為 小頭孔中心線，其設(shè)計(jì)計(jì)算如下： 1）確定定位銷中心與大頭孔中心的距離及其公差。此公差取工件相應(yīng)尺寸的平均值，公差取相應(yīng)公差的三分之一（通常取 1/5~1/3）。故此尺寸為 ? 。 2）確定定位銷尺寸及公差 本夾具的主要定位元件為一固定銷，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，但不便于更換。該定位銷的基本尺寸取工件孔下限尺寸Φ 。公差與本零件在工作時(shí)與其相配孔的尺寸與公差相同，即為Φ ? 。 3）小頭孔的確定 考慮到配合間 隙對(duì)加工要求中心距 190? 影響很大，應(yīng)選較緊的配合。另外小頭孔的定位面較短，定位銷有錐度導(dǎo)向，不致造成裝工件困難。故確定小頭定位孔的孔徑為Φ ? 。 5) 定位誤差分析 ① 對(duì)于連桿體剖分面中心距 190? 的要求，以Φ ? 的中心線為定位基準(zhǔn)，雖屬“基準(zhǔn)重合”，無(wú)基準(zhǔn)不重合誤差，但 由于定位面與定位間存在間隙，造成的基準(zhǔn)位置誤差即為定位誤差，其值為： Δ Dw=δ D+δ d+Δ min =++0 = mm Δ Dw－－剖分面的定位誤差 δ D――工件孔的直徑公差 δ d――定位銷的直徑公差 Δ min――孔和銷的最小保證間隙 此項(xiàng)中心距加工允差為 ,因此工件在加工過(guò)程中能夠保證加工精度要求。 ② 連桿上蓋剖分面的尺寸要求，螺母座面（工藝基準(zhǔn)）為加工面的工序基準(zhǔn)，同時(shí)亦為第一定位基準(zhǔn)，對(duì)加工剖分面來(lái)說(shuō)，它與工序基準(zhǔn)的距離 0 ? 及相應(yīng)的平行度誤差只取決于基準(zhǔn)在夾具中位置。因?yàn)楣ば蚧鶞?zhǔn)同時(shí)為定位基準(zhǔn)，即基準(zhǔn)重合，沒(méi)有基準(zhǔn)不重合誤差?；鶞?zhǔn)位置誤差為零。所以對(duì)加工剖分面來(lái)說(shuō)，定位誤差為零。即當(dāng)基準(zhǔn)重合時(shí)，造成加工表面定位誤差的原因是定位基準(zhǔn)的基準(zhǔn)位置誤差。 擴(kuò)大頭孔夾具 由連桿工作圖可知，連桿材料為 45 鋼，年產(chǎn)量 20 萬(wàn)件。根據(jù)指導(dǎo)老師的要求，需設(shè)計(jì)一套擴(kuò)大頭孔夾具。為了提高勞動(dòng)生產(chǎn)率，保證加工質(zhì)量，降低勞動(dòng)強(qiáng)度，需要設(shè)計(jì)專用夾具。 問(wèn)題的指出 本夾具主要用來(lái)擴(kuò)Φ 的大頭孔，大頭 孔的軸心線相對(duì)于小頭孔軸心線有一定的尺寸精度要求。由于本工序是粗加工，在加工本道工序時(shí)，主要應(yīng)考慮如何提高勞動(dòng)生產(chǎn)率，降低勞動(dòng)強(qiáng)度。 夾具設(shè)計(jì) 1) 定位基準(zhǔn)的選擇 由零件圖可知，在粗加工大頭孔之前，連桿的兩個(gè)端面，小頭孔及大頭孔的兩側(cè)面都已加工，且表面粗糙度要求較高。為了使定位誤差為零，按基準(zhǔn)重合原則選Φ 定位銷與基面為定位基準(zhǔn)，定位銷限制 2 個(gè)自由度，基面限制工件 3 個(gè)自由度，大頭孔的外側(cè)面限制工件 1 個(gè)自由度，屬完全定位。由于生產(chǎn)批量大，為了提高加工效率，縮短輔助時(shí)間，準(zhǔn)備采用手動(dòng) 式滑柱鉆模，采用了常用的圓錐自鎖裝置，裝卸工件方便、迅速。 2) 夾緊方案 由于所加工的零件比較小，夾具的夾緊力與加工零件時(shí)的軸向力方向相同，為了裝卸工件方便，采用手動(dòng)式滑柱鉆模。加工的大頭孔為通孔，沿 Z 方向的位移自由度可不予限制，但實(shí)際上以工件的端面定位時(shí)，必須限制該方向上的自由度。故應(yīng)按完全定位設(shè)計(jì)夾具。 滑柱式是一種帶有升降鉆模板的通用可調(diào)夾具，它由鉆模板、三根滑柱、夾具體和傳動(dòng)、鎖緊機(jī)構(gòu)所組成。使用時(shí)，轉(zhuǎn)動(dòng)手柄，經(jīng)過(guò)齒輪齒條的傳動(dòng)和左右滑柱的導(dǎo)向，便能順利的帶動(dòng)鉆模板升降，將工件夾緊或松開(kāi)。鉆模板在 夾緊工件或升降至一定高度后，必須自鎖。自鎖機(jī)構(gòu)的種類很多，但用得最廣泛的是圓錐鎖緊機(jī)構(gòu)。 3) 夾具體設(shè)計(jì) 夾具體的作用是將定位、夾具裝置連接成一體，并能正確安裝在機(jī)床上，加工時(shí)，能承受一部分切削力。擴(kuò)大頭孔夾具體圖如下： 擴(kuò)大頭孔夾具體圖 夾具體為鑄造件，安裝穩(wěn)定，剛度好，但制造周期較長(zhǎng)。 4) 切削力及夾緊力的計(jì)算 由于本工序主要是粗加工大頭孔，所以只對(duì)夾具的定位穩(wěn)定性進(jìn)行計(jì)算，及夾緊力和鉆削力的計(jì)算。 擴(kuò)孔時(shí)的切削力計(jì)算： 根據(jù)（《機(jī)械加工工藝 手冊(cè)》 李洪 主編 ）表 擴(kuò)孔時(shí)的切削力為： FkfdF ??