【正文】 在設(shè)計(jì)過(guò)程中，我通過(guò)查閱大量相關(guān)資料、與同學(xué)交流、向老師請(qǐng)教等方式，使自己學(xué)習(xí)的更多，而且還鍛煉了我們的團(tuán)隊(duì)精神，這對(duì)我以后的學(xué)習(xí)和工作都有極大的促進(jìn)作用。在此課題設(shè)計(jì)完成之際，謹(jǐn)向指導(dǎo)老師及 各科老師致以崇高的敬意和衷心的感謝！ 在課題設(shè)計(jì)過(guò)程中，要特別感謝同學(xué)和朋友們給予無(wú)私的幫助及有效的建議。 電子科技大學(xué)畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)） 論柴油機(jī)連桿的加工工藝 27 謝 辭 本課題從選題、設(shè)計(jì)資料的收集，到論文的撰寫(xiě)。雖然在這段時(shí)間里，很多時(shí)候都因?yàn)榫o張而睡不好， 但是在我看來(lái)，畢業(yè)設(shè)計(jì)是我們畢業(yè)之前做的最后一次學(xué)習(xí)的測(cè)試，它能讓你運(yùn)用所學(xué)的專業(yè)知識(shí)去解決現(xiàn)實(shí)生活中的問(wèn)題，使你懂得知識(shí)的運(yùn)用方向以及怎樣運(yùn)用這些知識(shí)。 在課題設(shè)計(jì)期間，除了查閱有關(guān)的書(shū)籍和資料外，在查到有關(guān)需要的知識(shí)點(diǎn)的時(shí)候，就會(huì)特別的高興，我們現(xiàn)在知識(shí)淺薄，有關(guān)的一些計(jì)算還較為困難，但是經(jīng)過(guò)查閱資 料，最終還是能夠解決的。即基準(zhǔn)位置誤差為零，定位誤差為零。 ：擴(kuò)大頭孔時(shí)，限制 Z 軸的轉(zhuǎn)動(dòng)是一擋板（工序基準(zhǔn)），同時(shí)也為第一定位基 準(zhǔn)，對(duì)加工大頭孔來(lái)說(shuō)，它與工序基準(zhǔn)的距離及相應(yīng)的平行度誤差只取決于工序基準(zhǔn)在夾具中的位置。 190177。 （ 五 ）定位誤差分析 ：本夾具的主要定位元件為一固定定位銷，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，但不便于更換。 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)》表 擴(kuò)孔時(shí)的切削力為： F= = 6 = 電子科技大學(xué)畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)） 第二章 工裝設(shè)計(jì) 2020102 25 夾緊力的計(jì)算：根據(jù)（《機(jī)床夾具設(shè)計(jì)手冊(cè)》第三版）表 1311 NpdQ 9 0 5 2 64/????? ? 在計(jì)算切削力時(shí)，必須考慮安全系數(shù)。擴(kuò)大頭孔夾具體圖如下： 圖 22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)。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)。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，將工件基金或松開(kāi)。故應(yīng)按完全定位設(shè)計(jì)夾具。 （ 二 ）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。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)電子科技大學(xué)畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)） 第二章 工裝設(shè)計(jì) 2020102 24 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。由于本工序是粗加工，在進(jìn)行本道工序時(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。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。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?；鶞?zhǔn)位置誤差為零。 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)也為第一定位基準(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)在夾具中的位置。 （ 五 ）定位誤差分析 190177。另外小頭孔的定位面較短，定位銷有錐度導(dǎo)向，不 致于造成裝工件困難。考慮到配合間隙對(duì)加工要求中心距 190177。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 ? 。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。 。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）。 的要求；對(duì)剖分面有 的平面度要求。 定位誤差的計(jì)算：由加工工序可知，加工面為連桿的剖分面。夾具體圖如下： 電子科技大學(xué)畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)） 第二章 工裝設(shè)計(jì) 2020102 22 圖 21銑剖分面夾具體 夾具體為鑄造件，安裝穩(wěn)定，剛性好，但制造周期長(zhǎng)。 （ 二 ）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。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)。由于本工序是粗加工，主要考慮如何提高勞動(dòng)生產(chǎn)率，降低勞動(dòng)強(qiáng)度。 電子科技大學(xué)畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)） 論柴油機(jī)連桿的加工工藝 21 第二章 工裝設(shè)計(jì) 第一節(jié) 銑 剖 分面夾具設(shè)計(jì) 由兩岸工作圖可知，工件材料為 45 鋼，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。 圖 15連桿體對(duì)大頭孔中心線對(duì)稱度的檢驗(yàn) 四、 連桿大小頭孔平行度的檢驗(yàn) 如圖 16所示，將連桿大小 頭孔穿入專用心軸，在平臺(tái)上用等高 V形鐵支撐連桿大小頭孔心軸，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。 一、 觀察外表面缺陷及目測(cè)表面粗糙度 二、 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為圓柱度。將連桿 置 于直立位置時(shí)，在小頭心軸上距離 100mm 處測(cè)量高度的讀數(shù)差，即為大小頭孔在連桿軸心線方向電子科技大學(xué)畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)） 論柴油機(jī)連桿的加工工藝 2020102 19 的平行度誤差值 ；工件置于水平位置時(shí)，同樣方法測(cè)得讀數(shù)差，即為大小頭孔在垂直連桿軸心線方向的平行度誤差。 由于裝配的要求，大小頭孔要按照尺寸分組，連桿的位置精度要在檢具上進(jìn)行，如大小頭孔軸心線在兩個(gè)互相垂直方向上的平行度。 第六節(jié) 確定各工序的加工余量、計(jì)算工序尺寸及公差 一、 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 12平面加工的工序余量（ mm） 電子科技大學(xué)畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)） 論柴油機(jī)連桿的加工工藝 2020102 11 單面加工方法 單面余量 單面精度 工序尺寸 表面粗糙度 毛坯 43 粗銑 IT12(+) 40(+) 精銑 IT10(+) (+) 粗磨 IT8(+) (+) 精磨 IT7(+) 38(+) 則連桿兩端面總的加工余量為： mmAAAAAACO0152(2????????????? ??）（）精磨粗磨精銑粗銑?? 連桿鑄造出來(lái)的總的厚度為 mmH 0 43538 ?? ??? 二、 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 13大頭孔各工序尺寸及其公差（鑄造出來(lái)的大頭孔為Φ 55mm） 工序名稱 工序基本余量 工序經(jīng)濟(jì) 精度 工序尺 寸 最小極限尺寸 表面粗糙 度 洐磨 H6（ +） Φ Φ H6（ +） 精鏜 H8(+) Φ Φ H8(+) 半精鏜 1 H11(+) Φ 65 Φ 65 H11(+) 電子科技大學(xué)畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)） 論柴油機(jī)連桿的加工工藝 2020102 12 二次粗鏜 2 H12(+) Φ 64 Φ 64 H12(+) 一次粗鏜 2 H12(+) Φ 62 Φ 62 H12(+) 擴(kuò)孔 5 Φ 60 Φ 59（177。長(zhǎng)銷定位目的就在于保證垂直度。 保證螺栓孔與螺栓端面的垂直度。 第五節(jié) 夾具使用 夾具的使用應(yīng)具備適應(yīng)“一面一孔一凸臺(tái)”的統(tǒng)一精基準(zhǔn)。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。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，鋼片的安裝精度的影響也很大。這樣，螺栓孔兩端面與大頭孔端面的垂直度就由夾具保證。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。從而達(dá)到所需要的技術(shù)要求。加工時(shí)以大頭端面、小頭孔及大頭一側(cè)面定位。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。 大頭孔經(jīng)過(guò)擴(kuò)、粗鏜、半精鏜、精鏜、金剛鏜和衍磨達(dá)到 IT6級(jí)公差等級(jí)。 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。 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。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）。精磨在 M7130 型平面磨床上用砂輪的周邊磨削，這種方法的生產(chǎn)率低一些，但精度較高。粗磨在轉(zhuǎn)盤磨床上，使用砂瓦拼成的砂輪端面磨削。小頭一端不在端面上定位夾緊，避免可能產(chǎn)生的變形。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。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。 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、洐磨 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。粗、精加工分開(kāi)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。 因此，在安排工藝進(jìn)程時(shí)，就要把各主要表面的粗、精加工工序分開(kāi)，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。 電子科技大學(xué)畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)） 論柴油機(jī)連桿的加工工藝 2020102 8 二、 加工階段的劃分和加工順序的安排 在連桿加工中有兩個(gè)主要因素影響加工精度： （ 1）連桿本身的剛度比較低，在外力（切削力、夾緊力）的作用下容易變形。這種定位方法使工件在夾緊時(shí)的變形較小，同時(shí)可以銑工件的端面，使一部分切削力互相抵消，易于得到平面度較好的平面。但是由于毛坯面不平整，連桿的剛性差，定位夾緊時(shí)工件可能變形，粗銑后，端面似乎平整了，一放松，工件又恢復(fù)變形，影響后續(xù)工序的定位精度。因此，粗銑就是關(guān)鍵工序。因此，第一道工序的定位和夾緊方法的選擇，對(duì)于整個(gè)工藝過(guò)程的加工精度常有深遠(yuǎn)的影響。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后的孔與圖（ 14）連桿的定位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。 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 密端面。在精鏜小頭孔（及精鏜小頭襯套孔）時(shí)，也用小 電子科技大學(xué)畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)） 論柴油機(jī)連桿的加工工藝 2020102 7 圖 14 連桿的定位方向 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”。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。 第四節(jié) 連桿的加工工藝過(guò)程分析 一、 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。第一階段的加工主要是為其后續(xù)加工準(zhǔn)備精基準(zhǔn)（端面、小頭孔和大頭外側(cè)面）；第二階段主要是加工除精基準(zhǔn)以外的其它表面，包括大頭孔的粗加工，為合裝做準(zhǔn)備的螺栓孔和結(jié)合面的粗加工，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。 連桿的機(jī)械加工路線是圍繞著主要表面的加工來(lái)安排的。 18 鏜 以基面、一側(cè)面定位，半精鏜大頭孔，精鏜小頭孔 可調(diào)雙軸鏜 至圖紙尺寸，中心距為 190177。 8mm斜槽 10 锪 以基面、結(jié)合面和一側(cè)面定位，裝夾工件，锪兩 X62W 螺栓座面 R120+,R11mm,保證尺寸 22177。 X62W組合機(jī)床或?qū)Ｓ霉ぱb 兩側(cè)面保證對(duì)稱（此平面為工藝用基準(zhǔn)面） 5 擴(kuò) 以基面定位，以小頭孔定位，擴(kuò)大頭孔為 Z3080 電子科技大學(xué)畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）