【正文】 高等教育出版社， 2020 6. 倪森壽 . 機(jī)械制造工藝與裝備。 通過這次畢業(yè)設(shè)計，使我真的受益 匪淺，也為我今后的學(xué)習(xí)工作打下一個堅實(shí)的基礎(chǔ)。 中山火炬職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)項(xiàng)目 24 總結(jié) 通過這次畢業(yè)設(shè)計，使我充分的利用所學(xué)的理論知識和軟件知識，對設(shè)計的零件進(jìn)行測繪，用 solidworks 軟件畫出實(shí)體圖，并且對實(shí)體零件 進(jìn)行觀察，查閱書籍文獻(xiàn)，收集各方面的資料，這樣不僅深化了我學(xué)習(xí)的專業(yè)知識，還擴(kuò)大了我的視野， 增長了技術(shù)經(jīng)驗(yàn)，提高了進(jìn)行理論分析的能力，設(shè)計，計算，工藝編制及繪圖的能力。連桿大頭孔先以內(nèi)漲心軸定位，小頭青銅套孔插入菱形假銷， 并使連桿端面緊貼夾具體的支撐平面，將等高鉤形壓塊壓在連桿小頭端面上（壓點(diǎn)控制在青銅套外，留有讓刀空間），旋轉(zhuǎn)其手柄壓緊 小頭一端。 Tr20 螺栓的夾緊力為 4640N，即為斜楔的推力。 由文獻(xiàn) 《機(jī)械加工工藝師手冊》 查表 1730，查取帶手柄螺母夾緊力為： M8螺栓的手柄長度為 50～ 90mm，作用力為 50N,夾緊力為 2050N； Tr20 螺栓的手柄長度為 110～ 140mm；作用力為 100N,夾緊力為 4640N，夾緊轉(zhuǎn)矩為 。感覺法靠操作者在扭緊時的感覺和經(jīng)驗(yàn)，扭緊螺栓施加在手柄或扳手上的擰緊力（一般認(rèn)為對經(jīng)驗(yàn)的操作者，誤差在177。即： Fk=FK K=K0K1K2K3K4K5K6 式中： Fk—— 實(shí)際所需的夾緊力（ N） ； F—— 按靜力平衡原理計算出理論夾緊力（ N） ； K—— 安全系數(shù)； K0— K6—— 各種因素的安全系數(shù) 查文獻(xiàn) 《機(jī)械加工工藝師手冊》 表 1710，取 K0=、 K1=（精加工）、 K3=（連續(xù)切削）、 K4=（手動夾緊）、 K5=、 K6=（接觸點(diǎn)確定）； 查表 1711，取 K2=（精鏜 /鋼）。 夾緊力的大小直接影響夾具使用的可靠性、安全性及工 件的變形量，因此，既要有足夠的夾緊力，但又不得過大。由此可以確定菱形假銷的直徑（公差配合一般取 h6）為 ? +0 。 （ 2） 兩定位銷軸的中心距尺寸及公差： 兩孔的中心距的基本尺寸應(yīng)等于工件兩定位孔中心距的平均尺寸，其公差一般為孔距公差的 1/2～ 1/5 且對稱標(biāo)注。 工序精度分析 工件以一面兩孔定位，在加工時，工件以兩孔軸線相互平行的孔和與之相互垂直的底面作為定 位基準(zhǔn)，采用一面兩孔定位易做到工藝過程中的基準(zhǔn)統(tǒng)一，保證工件的相互位置精度。此外，夾具體還應(yīng)有適當(dāng)?shù)木群统叽绶€(wěn)定性；有足夠的強(qiáng)度和剛度：尺寸和形狀及位置精度；結(jié)構(gòu)工藝性要好，便于制造、裝配和檢驗(yàn)：排屑方便，在機(jī)床上安裝穩(wěn)定可靠。 圖 61 鏜小頭青銅套孔夾具 夾具的結(jié)構(gòu)工 藝 夾具通常是單件生產(chǎn)，制造周期很短，具有較高的制造精度，夾具制造過程中，除了生產(chǎn)方式與一般產(chǎn)品不同外，在應(yīng)用互換性原則方面也有一定的限制，以保證夾具的制造精度。為保證自鎖和具有 適當(dāng)?shù)膴A緊行程，一般升角不得大于 12186。所以，螺栓夾緊機(jī)構(gòu)自鎖性能好，夾緊力和夾緊行程大，是應(yīng)用最為廣泛的一種夾緊機(jī)構(gòu)。 ② 緊固螺紋螺栓。 設(shè)計方案及設(shè)計思想 工件以一面兩孔定位。鏜小頭青銅襯套孔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的 垂直度要求。 前面已對連桿零件的結(jié)構(gòu)工藝性及零件的技術(shù)要求進(jìn)行了分析，并確定了零件的機(jī)械加工工藝路線，制定了詳細(xì)的加工工藝規(guī)程。它可以保證加工精度，穩(wěn)定加工質(zhì)量、提高勞動生產(chǎn)率，改善工人的勞動條件，降低對工人的技術(shù)要求，降低生產(chǎn)成本及擴(kuò)大機(jī)床的工藝范圍。 如兩螺栓孔的圓度、圓柱度、平行度和孔端面對其軸線的垂直中山火炬職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)項(xiàng)目 18 度不符合規(guī)定的技術(shù)要求，則應(yīng)鏜孔或鉸孔修復(fù)，修復(fù)時，孔的端面可以人工修刮以達(dá)到精度要求。 圖 52 連桿大端變形示意圖 。 連桿大端變形的修復(fù)：連桿大端變形如圖 52所示。此外，除連桿剖分面具有較高的 配合精度外，還由于其剖分接觸面是凸凹不平的，大大提高了接觸面積，從而提高了連桿承載能力。不圓度變大是由于在斷裂剖分時連桿產(chǎn)生一定的變形所致。這樣安排，一方面，連桿在斷裂剖分后，就可在下一工位接著進(jìn)行連桿體和連桿頂蓋的合裝，另一方面，由于加工出螺栓孔，可減少連桿的斷裂截面積，由此降低連桿斷裂剖分時所需的沖擊力。進(jìn)入 90 年代，該工藝在工業(yè)發(fā)達(dá)國家進(jìn)入實(shí)際應(yīng)用生產(chǎn)階段。 2)連桿體 — 蓋分別鍛造→接觸面機(jī)加工→裝配。這種工藝與傳統(tǒng)切削剖分的工藝或構(gòu)件通過單個制造的方法 中山火炬職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)項(xiàng)目 16 相比，其突出的優(yōu)點(diǎn)是剖分的兩個構(gòu)件不需加工剖分面而可直接進(jìn)行合裝，并具有可重復(fù)的極高定位精度和承載能力，以及構(gòu)件的生產(chǎn)只需較少的加工工序，從而顯著節(jié)約設(shè)備投資和降低生產(chǎn)成本。 其中絕大多數(shù)廠家是以壓力機(jī)成型為主，其工藝流程主要有以下幾種： 1）下料 — 加熱－制坯輥鍛 — 壓扁－預(yù)鍛－終鍛 — 切邊沖孔 — 熱校正 — 熱處理 —強(qiáng)化噴丸－精壓－機(jī)加工－成品 2）下料 — 加熱－制坯輥鍛 — 成型輥鍛－熱精整－切邊沖孔 — 熱校正 — 熱處理 —強(qiáng)化噴丸－精壓－機(jī)加工－成品機(jī)加工－成品 3）粉末冶金 — 鐵粉 — 燒結(jié)成型－熱處理 — 強(qiáng)化噴丸－機(jī) 加工－成品 4）下料 — 加熱－制坯輥鍛 — 輥壓成型－熱精整－切邊沖孔 — 熱校正 — 熱處理 —強(qiáng)化噴丸－精壓－機(jī)加工－成品機(jī)加工－成品 5）下料 — 加熱－楔橫軋制坯－壓扁－預(yù)鍛－終鍛 — 切邊沖孔 — 熱校正 — 熱處理— 強(qiáng)化噴丸－精壓－機(jī)加工－成品 6）下料 — 加熱－制坯輥鍛 — 壓扁－預(yù)鍛－預(yù)鍛 — 終鍛 — 切邊 — 沖孔熱校正 — 熱處理 — 強(qiáng)化噴丸－精壓－機(jī)加工－成品 目前，模鍛和模鑄連桿的主、重要地位，正面臨著粉末鍛造鋼連桿和粉末一次燒結(jié)鋼連桿成形工藝的挑戰(zhàn)。連桿屬于大批量需求產(chǎn)品，因此，一些專業(yè)的連桿生產(chǎn)線生產(chǎn)率極高，達(dá)到 300件 /天。實(shí)際生產(chǎn)中參照機(jī)車主軸轉(zhuǎn)速具體設(shè)定。 經(jīng)尺寸計算可知，鏜孔時的加工余量為 。 由以上數(shù)據(jù)可利用公式計算出鏜削時的主軸轉(zhuǎn)速 n=778r/min。 兩孔中心距： 190 ? mm?？色@得較高的尺寸精度（ ～ ）和很 高的表面質(zhì)量（表面粗糙度一般為 Ra=～ ）。 由文獻(xiàn) 《機(jī)械加工工藝師手冊》 表 2834， 取锪孔加工的切削用 量為 :進(jìn)給量fa= rmm ； 切削速度為： vc=24 minm ； 由此可計算出主軸轉(zhuǎn)速： n = = =306 minr 精加工螺栓孔 該工序采用五工位組合機(jī)床對連桿體和連桿蓋的螺栓孔進(jìn)行精加工，選用Φ 、Φ 、Φ 13的 高速鋼鉆頭， YT30 鏜刀，Φ H7mm 的機(jī)用鉸刀對尺寸要求不同的孔進(jìn)行加工： 第一工位：將連桿體和連桿蓋在夾具中定位并夾緊 (標(biāo)記向上 )放在工作臺指定位置； 第二工位：擴(kuò)連桿蓋上螺栓孔Φ 深度 19mm ； 第三工位：階梯擴(kuò)連桿體和連桿蓋的螺栓孔，尺寸分別為Φ 13mm 深度 19mm；Φ ； 第四工位：鏜連桿體和連桿蓋的螺栓孔Φ 12H10 mm； 第五工位：鉸連桿體和連桿蓋的螺栓孔Φ mm。 拉削： 工序尺寸及公差為 —— 大頭兩側(cè)寬 1080 ；兩孔 中心距 + mm；連桿蓋高度 + mm；兩圓弧面 Φ +0 1 mm。 由文獻(xiàn) 《機(jī)械加工工藝師手冊》 表 2810， 取鉆孔時的進(jìn)給量 fa = rmm ；鉆削深度 ap = ； 由文獻(xiàn) 《機(jī)械加工工藝師手冊》 表 3201，可得拉削時切削厚度為 ，拉削深度 vc=5 minm ； 由文獻(xiàn) 《機(jī)械加工工藝師手冊》 表 2813， 取鉆孔時的切削速度 vc=,20 minm ； 由此計算出轉(zhuǎn)速為： n=d 1000?Vc= 202000?? =225 minr 按鉆床的實(shí)際轉(zhuǎn)速?。?n=275 minr ,則實(shí)際切削速度為： vc=24 minm 。 由文獻(xiàn) 《機(jī)械加工工藝師手冊》 表 3355， 取平面磨削砂輪速度為 vs =20 sm ； 由文獻(xiàn) 《機(jī)械加工工藝師手冊》 表 3358， 選取工作臺縱向進(jìn)給量 fa =2 stmm ，磨削深度 ap = dstmm 。 現(xiàn)將調(diào)整后的毛坯主要尺寸及公差如表 3所示： 表 3 連桿 毛坯 主要尺寸 及公差（ mm） 中山火炬職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)項(xiàng)目 12 粗磨連桿大小兩端面 該 工序選用雙軸立式平面磨床對連桿大小兩端面進(jìn)行粗磨。由于產(chǎn)品的形狀結(jié)構(gòu)為細(xì)長的變截面非圓形桿件，生產(chǎn)類型是大批量生產(chǎn)，所以毛坯選用模鍛整體鍛造成形。 工件從毛坯加工至成品的過程中，要經(jīng)過多道工序，每道工序都將得到相應(yīng)的工序尺寸。 切削用量是切削加工過程中切削速度、進(jìn)給量和切削深度的總稱。因其精度要求較高，一般需要經(jīng)鉆 —— 擴(kuò) ——鏜 —— 鉸等加工工序。大頭孔經(jīng)切開后，這時連桿體和連桿蓋的圓弧均不成半圓，故在工藝路線方案中：工序 7精拉連桿體和連桿蓋的側(cè)面及接口面時，同時拉出圓弧面。鉆孔用外圓定位、心夾具，以保證壁厚均勻。磨床上有兩根主軸，分別裝有高速旋轉(zhuǎn)的砂輪 1和 2，砂輪 2 比砂輪 1略低一些，可分別調(diào)整磨削深度，磨削連桿的不同端面。 加工連桿 連桿兩端面的加工 如果毛坯精度高，可以不經(jīng)粗銑而直接粗磨?？偟脑瓌t是根據(jù)零件的生產(chǎn)類型與加工要求，使所選擇的加工設(shè)備及工藝裝備既能保證加工質(zhì)量，又經(jīng)濟(jì)合理。將連桿置于直立位置時中山火炬職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)項(xiàng)目 9 （ a） ,在小頭孔心軸上距離為 100mm 處測量高度的讀數(shù)差，即為大小頭孔在連桿軸心線方向的平行度誤差值；工件置于水平位置時（ b）同樣方法測出來的讀數(shù)差值，即為大小孔在垂直連桿軸心線方向的平行度誤差值。 連桿的檢驗(yàn) 桿加工工序長，中間又插入質(zhì)檢處理工序，因而需經(jīng)多次中間檢驗(yàn)、最終檢驗(yàn)項(xiàng)目和其它零件一樣，包括尺寸精度，形狀精度和位置精度以及表面粗糙度的檢驗(yàn)，只不過連桿某些要求較高而已。這些表面在加工過程中不斷地轉(zhuǎn)換基準(zhǔn)，由粗到精，逐步形成。還有稱重、去重、檢驗(yàn)、清洗和去毛刺等工序。 45 鋼的含碳量在 ～ 之間，其熱鍛工藝特性：塑性高，變形抗力比較低，鍛造溫度范圍寬。與自由鍛相比：模鍛鍛件的尺寸和精度比較 高，機(jī)械加工余量較小，材料利用率高。 圖21是某型號汽車發(fā)動機(jī)的連桿 二維 組合件圖。 綜上，此次設(shè)計連桿材料選用 45 鋼，毛坯尺寸精度要求為 IT11～ IT12 級。對連桿大頭重量和小頭重量都分別規(guī)定、涂色分組，供選擇裝配。 2．大頭孔鑲有薄壁剖分軸瓦，底孔尺寸公差為 IT6 級，粗糙度 。為了保證與活塞銷的精密裝配間隙，小 頭襯套孔在加工后，以每組間隔為 分組，便于分組裝配 ,保證良好的配合。連桿在傳遞力的過程中，承受著很高的周期性沖擊力、慣性力和彎曲力。近年來也有采用球墨鑄鐵的。 傳統(tǒng)連桿加工工藝中其材料一般采用 45 鋼、 40Cr 或 40MnB 等 調(diào)質(zhì)鋼 ，但現(xiàn)在國外所廣泛采用的先進(jìn) 連桿裂解的加工技術(shù)要求其脆性