【正文】 桿蓋之間有一組墊片，可以用來補償軸瓦的磨損。小頭孔內(nèi)壓入青銅襯套，以減少小頭孔與活塞銷的磨損，同時便于在磨損后進(jìn)行修理和更換。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。連桿大、小頭兩端對稱分布在連桿中截面的兩側(cè)。在連桿小頭的頂端設(shè)有油孔(或油槽)，發(fā)動機工作時，依靠曲軸的高速轉(zhuǎn)動，把氣缸體下部的潤滑油飛濺到小頭頂端的油孔內(nèi)，以潤滑連桿小頭襯套與活塞銷之間的擺動運動副。因此，連桿的加工精度將直接影響柴油機的性能。 碳素鋼調(diào)質(zhì)硬度一般在229~269HBS，合金鋼可達(dá)到300HBS，但最高不超過330HBS。調(diào)質(zhì)鋼連桿用于要求連桿有較高強度和韌性的大功率柴油機。非調(diào)質(zhì)鋼省略了鍛后的熱處理。我國研究的非調(diào)質(zhì)鋼主要是釩系、錳釩系、錳釩氮系。用于發(fā)動機連桿的鋼種有35MnVS、35MnVN、40MnV、48MnV等，其強度都在900MPa以下。我國現(xiàn)在用的材料是從德國進(jìn)口的C70SC系列高碳非調(diào)質(zhì)鋼。合金元素的范圍要求窄、材料純凈度要求高。非調(diào)質(zhì)鋼正逐步取代調(diào)質(zhì)鋼，國外幾乎完全采用非調(diào)質(zhì)鋼生產(chǎn)連桿。德國在該鋼種的基礎(chǔ)上開發(fā)了強度級別更高的鋼種。連桿在工作中承受著急劇變化的動載荷。連桿體及連桿蓋上的大頭孔用螺栓和螺母與曲軸裝在一起。軸瓦有鋼質(zhì)的底，底的內(nèi)表面澆有一層耐磨巴氏合金軸瓦金屬。連桿小頭用活塞銷與活塞連接。 連桿的主要技術(shù)要求連桿上需進(jìn)行機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。 大、小頭孔的尺寸精度、形狀精度大頭孔公差等級為IT6，； mm，小頭孔公差等級為IT8。 大、小頭孔軸心線在兩個互相垂直方向的平行度兩孔軸心線在連桿軸線方向的平行度誤差會使活塞在汽缸中傾斜，從而造成汽缸壁磨損不均勻，同時使曲軸的連桿軸頸產(chǎn)生邊緣磨損，所以兩孔軸心線在連桿軸線方向的平行度公差較?。欢鴥煽纵S心線在垂直于連桿軸線方向的平行度誤差對不均勻磨損影響較小，因而其公差值較大。 大、小頭孔中心距大小頭孔的中心距影響到汽缸的壓縮比，即影響到發(fā)動機的效率，所以規(guī)定了比較高的要求：190177。 連桿大頭孔兩端面對大頭孔中心線的垂直度連桿大頭孔兩端面對大頭孔中心線的垂直度，影響到軸瓦的安裝和磨損，甚至引起燒傷；所以對它也提出了一定的要求：規(guī)定其垂直度公差等級應(yīng)不低于IT9（大頭孔兩端面對大頭孔的軸心線的垂直度在100 mm）。這是因為連桿大頭兩端面與曲軸連桿軸頸兩軸肩端面間有配合要求，而連桿小頭兩端面與活塞銷孔座內(nèi)檔之間沒有配合要求。這一動載荷又傳遞到連桿體和連桿蓋的兩個螺栓及螺母上。規(guī)定：； mm。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。目前我國有些生產(chǎn)連桿的工廠，采用了連桿輥鍛工藝。用輥鍛法生產(chǎn)的連桿鍛件，在表面質(zhì)量、內(nèi)部金屬組織、金屬纖維方向以及機械強度等方面都可達(dá)到模鍛水平，并且設(shè)備簡單，勞動條件好，生產(chǎn)率較高，便于實現(xiàn)機械化、自動化，適于在大批大量生產(chǎn)中應(yīng)用。 連桿輥鍛示意圖，將棒料在爐中加熱至1140～1200C0，先在輥鍛機上通過四個型槽進(jìn)行輥鍛制坯，然后在鍛壓機上進(jìn)行預(yù)鍛和終鍛，再在壓床上沖連桿大頭孔并切除飛邊。為了提高毛坯精度，連桿的毛坯尚需進(jìn)行熱校正。 連桿輥鍛 連桿的機械加工工藝過程：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,標(biāo)記一面為基面X52K2粗磨以一大平面定位，磨另一大平面，保證中心線對稱，M73313鉆以基面定位，鉆、擴、鉸小頭孔至一定尺寸Z33S14銑以基面小頭孔 定位 銑側(cè)面X625擴以基面定位，以小頭孔定位，擴大頭孔為Φ63mmZ5756銑以基面，大，小頭孔定位切斷大頭。Z33S112擴先擴2—10mm螺栓孔，再擴2—R10mm深至標(biāo)準(zhǔn)尺寸。 定位基準(zhǔn)的選擇在連桿機械加工工藝過程中，大部分工序選用連桿的一個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。這樣就使各工序中的定位基準(zhǔn)統(tǒng)一起來，減少了定位誤差。 連桿的定位方向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，精磨端面。在小頭孔作為定位基面前的加工工序是鉆孔、擴孔和鉸孔，這些工序?qū)τ阢q后的孔與端面的垂直度不易保證，有時會影響到后續(xù)工序的加工精度。在加工連桿的夾具中，可以看出設(shè)計人員注意了夾緊力的作用方向和著力點的選擇。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。在精鏜大小頭孔時，只以大平面（基面）定位，并且只夾緊大頭這一端。小頭一端不在端面上定位夾緊，避免可能產(chǎn)生的變形。粗磨在轉(zhuǎn)盤磨床上，使用砂瓦拼成的砂輪端面磨削。精磨在M7331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。小頭孔是定位基面，在用作定位基面之前，它經(jīng)過了鉆、擴、鉸三道工序。小頭孔在鉆、擴、鉸后，在金剛鏜床上與大頭孔同時精鏜，達(dá)到IT6級公差等級，然后壓入襯套，再以襯套內(nèi)孔定位精鏜大頭孔。大頭孔經(jīng)過擴、粗鏜、半精鏜、精鏜、金剛鏜和珩磨達(dá)到IT6級公差等級。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。加工時以大頭端面、小頭孔及大頭一側(cè)面定位。從而達(dá)到所需要的技術(shù)要求。精銑時，為了保證螺栓孔的兩個端面與連桿大頭端面垂直，使用兩工位夾具。這樣，螺栓孔兩端面與大頭孔端面的垂直度就由夾具保證。 ，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。但剖分面本身的平面度、粗糙度對連桿蓋、連桿體裝配后的結(jié)合強度有較大的影響。 大頭側(cè)面的加工以基面及小頭孔定位，它用一個圓銷（小頭孔）。 連桿加工工藝設(shè)計應(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，切削時會產(chǎn)生較大的殘余內(nèi)應(yīng)力。 定位基準(zhǔn)精基準(zhǔn)：以桿身對稱面定位，便于保證對稱度的要求，而且采用雙面銑，可使部分切削力抵消。因為端面的面積大，定位穩(wěn)定可靠；用小頭孔定位可直接控制大小頭孔的中心距。為此，精銑端面時，夾具可考慮重復(fù)定位情況，如采用夾具限制7個自由度（其是長圓柱銷限制4個，長菱形銷限制2個）。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，一方面長圓柱銷削去一邊，另一方面設(shè)計頂出工件的裝置。 粗加工時切削用量的選擇原則粗加工時加工精度與表面粗糙度要求不高,毛坯余量較大。金屬切除率可以用下式計算：Zw ≈Vfap1000式中：Zw單位時間內(nèi)的金屬切除量（mm3/s）V切削速度（m/s）f 進(jìn)給量（mm/r）ap背吃刀量（mm）1）切削深度的選擇：粗加工時切削深度應(yīng)根據(jù)工件的加工余量和由機床、夾具、刀具和工件組成的工藝系統(tǒng)的剛性來確定。只有當(dāng)總加工余量太大，一次切不完時，才考慮分幾次走刀。因此，進(jìn)給量應(yīng)根據(jù)工藝系統(tǒng)的剛性和強度來確定。在工藝系統(tǒng)的剛性和強度好的情況下，可選用大一些的進(jìn)給量；在剛性和強度較差的情況下，應(yīng)適當(dāng)減小進(jìn)給量。切削深度、進(jìn)給量和切削速度三者決定了切削功率，在確定切削速度時必須考慮到機床的許用功率。 精加工時切削用量的選擇原則1）切削深度的選擇：精加工時的切削深度應(yīng)根據(jù)粗加工留下的余量確定。2）進(jìn)給量的選擇：精加工時限制進(jìn)給量提高的主要因素是表面粗糙度。 確定各工序的加工余量、計算工序尺寸及公差 確定加工余量 用查表法確定機械加工余量：（根據(jù)《機械加工工藝手冊》第一卷 —25 —26 —27）（1）平面加工的工序余量（mm） 平面加工工序余量工序名稱工序基本余量工序經(jīng)濟精度工序尺寸表面粗糙度(um)最小極限尺寸珩磨56精鏜79半精鏜11112二次精鏜21213510一次精鏜21213520擴5913毛坯尺寸59() 則連桿兩端面總的加工余量為：A總= =（A粗銑+A精銑+A粗磨+A精磨）2=（+++）2=mm連桿鑄造出來的總的厚度為H=38+=mm（2）小頭孔各工序尺寸及其公差（根據(jù)《機械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計指導(dǎo)教程》 表2—29表2—30） 小頭孔各工序尺寸及其公差工序名稱工序基本余量工序經(jīng)濟精度工序尺寸表面粗糙度最小極限尺寸精鏜79鉸69擴5913鉆=24101324580 計算工藝尺寸鏈 連桿體的卡瓦槽的計算增環(huán)為： ； 減環(huán)為： ；封閉環(huán)為：（1）極限尺寸為： = = mm== mm（2）的上、下偏差為:= ()= mm= = mm3）、的公差為: =()= mm4）、的基本尺寸為:==135 = 8 mm5）、的最終工序尺寸為:= m 工時定額的計算 銑連桿大小頭平面選用X52K機床根據(jù)《機械制造工藝設(shè)計手冊》—81選取數(shù)據(jù)銑刀直徑D = 160 mm Z=6 背吃刀量ap = 3 mm主軸轉(zhuǎn)速n = 600r /min進(jìn)給量f=則實際切削速度V = Dn/（100060） = m/s 銑削工時為：—10 L= 3 mm L1 = + =50 mm L2 = 3 mm基本時間tj = L/fm z = (3+50+3)/(60036) = min—46 輔助時間ta = = min 粗磨大小頭平面選用M