【正文】 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。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。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。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。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。如超過了機(jī)床的許用功率，則應(yīng)適當(dāng)降低切削速度。 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。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(zhǎng)度等。 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。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。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。所本科機(jī)械畢業(yè)設(shè)計(jì)論文 CAD 圖紙 401339828 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、 ap的乘積較大，從而保證較高的金屬切除率。 金屬切除率可以用下式計(jì)算： Zw ≈ 式中： Zw單位時(shí)間內(nèi)的金屬切除量（ mm3/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。 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。但由于重復(fù)定位裝御有困難，因此要求夾具制造精度較高，且采取一定措施，一方面長(zhǎng)圓柱銷削去一邊，另一方面設(shè)計(jì)頂出工件的裝置。為此，精 銑端面時(shí)，夾具可考慮重復(fù)定位情況，如采用夾具限制 7個(gè)自由度（其是長(zhǎng)圓柱銷限制 4個(gè)，長(zhǎng)菱形銷限制 2個(gè)）。而大小頭定位銷是一次裝夾中鏜出，故須考慮 “自為基準(zhǔn) ”情況，這時(shí)小頭定位銷應(yīng)做成活動(dòng)的，當(dāng)連桿定位裝夾后，再抽出定位銷進(jìn)行加工。因?yàn)槎嗣娴拿娣e大，定本科機(jī)械畢業(yè)設(shè)計(jì)論文 CAD 圖紙 401339828 位穩(wěn)定可靠；用小頭孔定位可直接控制大小頭孔的中心距。 定位基準(zhǔn) 精基準(zhǔn)：以桿身對(duì)稱面定位，便于保證對(duì)稱度的要求，而且采用雙面銑，可使部分切削力抵消。 連桿加工工藝設(shè)計(jì)應(yīng)考慮的問題 工序安排 連桿加工工序安排應(yīng)注意兩個(gè)影響精度的因素：（ 1）連桿的剛度比較低，在外力作用下容易變形；（ 2）連桿是模鍛件，孔的加工余量大，切削時(shí)會(huì)產(chǎn)生較大的殘余內(nèi)應(yīng)力。 大頭側(cè)面的加工 以基面及小頭孔定位，它用一個(gè)圓銷（小頭孔）。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。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)過擴(kuò)、粗鏜、半精鏜、精鏜、金剛鏜和珩磨達(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)過了鉆、擴(kuò)、鉸三道工序。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。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本科機(jī)械畢業(yè)設(shè)計(jì)論文 CAD 圖紙 401339828 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。同時(shí)，由于是以對(duì)稱面定位，毛坯在加工后的外形偏差也比較小。另一方面是以連桿的大頭外形及連桿身的對(duì)稱面定位。在粗銑中工件如何定位呢？ 一個(gè)方法是以毛坯端面定位，在側(cè)面和端部夾緊，粗銑一個(gè)端面后，翻身以銑好的面定位，銑另一個(gè)毛坯面。連桿的加工就是如此，在連桿加工工藝路線中，在精加工主要表面開始前，先粗銑兩個(gè)端面，其中粗磨端面又是以毛坯端面定位。 在第一道工序中，工件的各個(gè)表面都是毛坯表面，定位和夾緊的條件都較差，而加工余量和切削力都較大，如果再遇上工件本身的剛性差，則對(duì)加 工精度會(huì)有很大影響。 由于用小頭孔和大頭孔外側(cè)面作基面，所以這些表面的加工安排得比較早。當(dāng)連桿用小頭孔（及襯套孔）定位夾緊后，再?gòu)男☆^孔中抽出假銷進(jìn)行加工。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 圖（ 15）連桿的定位方向 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）。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。 本科機(jī)械畢業(yè)設(shè)計(jì)論文 CAD 圖紙 401339828 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、珩磨 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。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。 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，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。 連桿的機(jī)械加工工藝過程分析 工藝過程的安排 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。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安排的。 X62W組合機(jī)床或?qū)Ｓ霉ぱb鋸片銑刀厚 2mm 7 銑 以基面和一側(cè)面定位裝夾工件，銑連桿體和蓋結(jié)合面，保直徑方向測(cè)量深度為 X62組合夾具或?qū)Ｓ霉ぱb 8 磨 以基面和一側(cè)面定位裝夾工件，磨連桿 體和蓋的結(jié)合面 M7350 9 銑 以基面及結(jié)合面定位裝夾工件，銑連桿體和蓋??mm?8mm斜槽 X62組合夾具或?qū)Ｓ霉ぱb 10 锪 以基面、結(jié)合面和一側(cè)面定位，裝夾工件，锪兩螺栓座面30012。 本科機(jī)械畢業(yè)設(shè)計(jì)論文 CAD 圖紙 401339828 連桿機(jī)械加工工藝過程如下表 (1—1)所示： 表 (1—1) 工序 工序名稱 工序內(nèi)容 工藝裝備 1 銑 銑連桿大、小頭兩平面 , X52K 2 粗磨 以一大平面定位，磨另一大平面，保證中心線對(duì)稱，無標(biāo)記面稱基面。 連桿必須經(jīng)過外觀缺陷、內(nèi)部探傷、毛坯尺寸及質(zhì)量等的全面檢查，方能進(jìn)入機(jī)械加工生產(chǎn)線。鍛好后的連桿毛坯需經(jīng)調(diào)質(zhì)處理，使之得到細(xì)致均勻的回火索氏體組織，以改善性能，減少毛坯內(nèi)應(yīng)力。輥鍛需經(jīng)多次逐漸成形。圖（ 12）為連桿輥鍛示意圖．毛坯加熱后，通過上鍛輥模具 2和下鍛輥模具 4的型槽，毛壞產(chǎn)生塑性變形，從而得到所需要的形狀?？傊?，毛坯的種類和制造方法的選擇應(yīng)使零 件總的生產(chǎn)成本降低，性能提高。整體鍛造的毛坯，需要在以后的機(jī)械加工過程中將其切開，為保證切開后粗鏜孔余量的均勻，最好將整體連桿大頭孔鍛成橢圓形。根據(jù)生產(chǎn)綱領(lǐng)為大量生產(chǎn)，連桿多用模鍛制造毛坯。因此，采用粉末冶金的辦法制造連桿是一個(gè)很有發(fā)展前途的制造方法。近年來也有采用球墨鑄鐵的，粉末冶金零件的尺寸精度高，材料損耗少，成本低。 連桿的材料和毛坯 連桿在工作中承受多向交變載荷的作用，要求具有很高的強(qiáng)度。結(jié)合面的平行度將影響到連桿體、連桿蓋和墊片貼合的緊密程度，因而也影響到螺栓的受力情況和曲軸、軸瓦的磨損。規(guī)定：螺栓孔按 IT8級(jí)公差等級(jí)和表面粗糙度 Ra應(yīng)不大于 ；兩螺栓孔在大頭孔剖分面的對(duì)稱度公差為 mm。這一動(dòng)載荷又傳遞到連桿體和連桿蓋的兩個(gè)螺栓及螺母上。連桿大頭端面間距離尺寸的公差帶正好落在連桿小頭端面間距離尺寸的公差帶中，這給連桿的加工帶來許多方便。 大、小頭孔兩端面的技術(shù)要求 連桿大、小頭孔兩端面間距離的基本尺寸相同，但從技術(shù)要求是不同的 ，大頭兩端面的尺寸公差等級(jí)為 IT9，表面粗糙度 Ra不大于 , 小頭兩端面的尺寸公差等級(jí)為IT12，表面粗糙度 Ra不大于 。 mm。兩孔軸心線在連桿的軸線方向的平行度在 100 mm長(zhǎng)度上公差為 mm；在垂直與連桿軸心線方向的平行度在 100 mm長(zhǎng)度上公差為 mm。小頭壓襯套的底孔的圓柱度公差為 mm，素線平行度公差為 。 連桿總成圖（ 1—1） 大、小頭孔的尺寸精度、形狀精度 為了使大頭孔與軸瓦及曲軸、小頭孔與活塞銷能密切配合，減少?zèng)_擊的不良影響和便于傳熱。 本科機(jī)械畢業(yè)設(shè)計(jì)論文 CAD 圖紙 401339828 連桿的主要技術(shù)要求 連桿上需進(jìn)行機(jī)械加工的主要表面為：大、小頭孔及其兩端面，連桿體與連桿蓋的結(jié)合面及連桿螺栓定位孔等。因此，連桿的加工精度將直接影響柴油機(jī)的性能，而工藝的選擇又是直接影響精度的主要因素。在連桿小頭的頂端設(shè)有油孔 (或油槽 )，發(fā)動(dòng)機(jī)工作時(shí)，依 靠曲軸的高速轉(zhuǎn)動(dòng)，把氣缸體下部的潤(rùn)滑油飛濺到小頭頂端的油孔內(nèi)，以潤(rùn)滑連桿小頭襯套與活塞銷之間的擺動(dòng)運(yùn)動(dòng)副。連桿大、小頭兩端對(duì)稱分布在連桿中截面的兩側(cè)。連桿桿身一般都采用從大頭到小頭逐步變小的工字型截面形狀。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。在連桿體大頭和連桿蓋之間有一組墊片，可以用來補(bǔ)償軸瓦的磨損。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。連桿由連桿體及連桿蓋兩部分組成。 關(guān)鍵詞 : 連桿 變形 加工工藝 夾具設(shè)計(jì) 指導(dǎo)老師簽名： 本科機(jī)械畢業(yè)設(shè)計(jì)論文 CAD 圖紙 401339828 Abstract： The connecting rod is one of the main driving medium of diesel engine, this text expounds mainly the machining technology and the design of clamping device of the connecting rod. The precision of size, the precision of profile and the precision of position , of the connecting rod is demanded highly , and the rigidity of the connecting rod is not enough, easy to deform, so arranging the craft course, need to separate the each main and superficial thick finish machining process. Reduce the function of processing the surplus , cutting force and internal stress progressively , revise the deformation after processing, can reach the specification requirement for the part finally . Keyword: Connecting rod Deformination Processing technology Design of clamping device Signature of Supervisor: 本科機(jī)械畢業(yè)設(shè)計(jì)論文 CAD 圖紙 401339828 目錄 1 汽車連桿加工工藝 ..........................