摘 要
本文是对连杆零件加工应用及加工的工艺性分析，主要包括对零件图的分析、毛坯的选择、零件的装夹、工艺路线的制订、刀具的选择、切削用量的确定、加工工艺文件的填写。选择正确的加工方法，设计合理的加工工艺过程。
关键词：连杆，加工工艺，加工方法，工艺文件
Abstract
This paper is the analysis of technology of automobile connecting parts processing application and processing, mainly including the parts diagram analysis, the choice of blank, parts of the clamping, the craft route formulation, tool selection, the determination of cutting conditions, process documents. Choose the correct methods for processing, processing process design reasonable. In addition, processing of two processes of automobile connecting rod parts of the design of the fixture.
Key Words: connecting rod, processing technology, processing method, process documents, fixture
目 录
摘 要 II
Abstract III
目 录 IV
第1章 绪论 5
1.1 机械加工工艺概述 5
1.2机械加工工艺流程 5
第2章 连杆分析 6
2.1 连杆零件的作用 6
2.2零件的工艺分析 7
第3章 机械加工工艺规程设计 9
3.1 生产纲领的确定 9
3.2 连杆的材料选择与毛坯的制造方法 10
3.2.1 连杆的材料选择 10
3.2.2 45钢的成分和力学性能 11
3.2.3 毛坯的制造方法 11
3.3 机械加工余量，工序尺寸及毛坯尺寸确定 12
3.4 指定工序定位基准的选择 13
3.5 加工工艺阶段的划分和加工顺序的安排 14
3.6 连杆加工工艺过程的拟定 14
3.7 连杆加工工艺设计应考虑的问题 15
3.7.1 工序安排 15
3.7.2 定位基准 15
3.7.3 夹具使用 15
3.8 切削用量的选择原则 15
3.8.1 粗加工时切削用量的选择原则 15
3.8.2 精加工时切削用量的选择原则 16
3.9 工时定额的计算 17
总 结 25
参考文献 26
致谢 27
第1章 绪论
1.1 机械加工工艺概述
机械加工工艺就是在流程的基础上，改变生产对象的形状、尺寸、相对位置和性质等，使其成为成品 或半成品，是每个步骤，每个流程的详细说明，比如，上面说的，粗加工可能包括毛坯制造，打磨等等，精加工可能分为车，钳工，铣床，等等，每个步骤就要有详 细的数据了，比如粗糙度要达到多少，公差要达到多少。
技术人员根据产品数量、设备条件和工人素质等情况，确定采用的工艺过程，并将有关内容写成工艺文件，这种文件就称工艺规程。这个就比较有针对性了。每个厂都可能不太一样，因为实际情况都不一样。
总的来说，工艺流程是纲领，加工工艺是每个步骤的详细参数，工艺规程是某个厂根据实际情况编写的特定的加工工艺。
1.2机械加工工艺流程
制订工艺规程的步骤
1) 计算年生产纲领，确定生产类型。
2) 分析零件图及产品装配图，对零件进行工艺分析。
3) 选择毛坯。
4) 拟订工艺路线。
5) 确定各工序的加工余量，计算工序尺寸及公差。
6) 确定各工序所用的设备及刀具、夹具、量具和辅助工具。
7) 确定切削用量及工时定额。
8) 确定各主要工序的技术要求及检验方法。
9) 填写工艺文件。
在制订工艺规程的过程中，往往要对前面已初步确定的内容进行调整，以提高经济效益。在执行工艺规程过程中，可能会出现前所未料的情况，如生产条件的变化，新技术、新工艺的引进，新材料、先进设备的应用等，都要求及时对工艺规程进行修订和完善。
第2章 连杆分析
2.1 连杆零件的作用
图2-1 连杆实物图
连杆是较细长的变截面非圆形杆件，其杆身截面从大头到小头逐步变小，以适应在工作中承受的急剧变化的动载荷。
其形状也比较复杂，很多表面并不容易加工，不管是在其工作过程之中还是在加工过程中也很容易产生变形。
连杆是将活塞上下的直线运动转化为曲轴的旋转运动的重要部件，所以要求要求有较高的强度、韧性和疲劳性能之外，对发动机连杆还有较高的位置精度和尺寸形状精度要求以及表面质量要求。
基本要求如：连杆杆身不垂直度≤0.5，小头、大头两端面对称面与杆身相应对称面之间的偏移≤0.6，杆身横向对称面对大小头孔中心偏移≤1.
首先必须保证大头中心孔中心线和小头孔中心线之间的平行度，这样才能保证连杆在工作过程中平稳不刮曲轴和轴瓦；第二个就是保证两个端面的平行度，以及两端面中心线与两孔中心线之间的垂直度，用于保证工作中不会刮伤曲轴平衡块，可以减少噪声，保持平稳；第三个要保证的是连杆体和盖的分和面之间的配合和吻合，以保证大头孔的圆柱度，以免刮伤轴瓦；第四要确保大小头孔中心线之间的距离，如果其得不到保证，将保证不了发动机在工作时的气体压缩比等。
2.2零件的工艺分析
由零件图可知。
可将其分为三组加工表面。它们相互间有一定的位置要求。现分析如下：
首先连杆的加工表面如下：
（1）以端面互为基准加工的两端面，尺寸为，以其中一加工端面为基准的小头孔Φ36，大头孔Φ70。
（2）以小头孔为中心的加工有：铣连杆体卡挖槽，加工侧面工艺凸台。
（3）以大头孔为中心的加工表面有：加工连杆盖卡挖槽，加工螺栓孔，和连杆盖上螺钉光孔。
连杆精度的参数主要有五个：1.连杆大端中心面和小端中心面相对于连杆身中心面的对称；2.连杆大小头空中心距尺寸精度；3.连杆大小头孔平行度；4.连杆大小头孔的 尺寸精度、形状精度；5.连杆大头螺栓孔与接合面的垂直度。
其余技术参数如下表：
表2.1
技术要求项目 具体要求或数值 满足的主要性能
大、小头孔的椭圆度，锥度 椭圆度≤0.012
锥度≤0.014 保证与衬套、轴瓦的良好配合
两孔中心距 ±0.03～0.05 气缸气体的压缩比
两孔轴线在同一个平面内 在连杆轴线平面内：≤0.03
在垂直连杆轴线平面内：≤0.06 减少气缸壁和曲轴颈磨损
大孔两端面对轴线的垂直度 ≤0.015 减少曲轴颈边缘磨损
两螺孔中心线（定位孔）的位置精度 在两个在45°方向上的平行度：0.02~0.04
对结合面的垂直度≤0.015 保证正常承载和轴颈与轴瓦的良好配合
同一组内的重量差 ±30g 保证运转平稳
第3章 机械加工工艺规程设计
3.1 生产纲领的确定
生产纲领的大小对生产组织和零件加工工艺过程起着重要的作用，它决定了各工序所需专业化和自动化的程度，以及所选用的工艺方法和工艺装备。
零件生产纲领计算:N=Qn（1+α%）（1+β%）
式中 N──零件的年生产纲领（件/年）;
Q──产品的年产量（台/年）;
n──每台产品中,该零件的数量(件/台);
α%──备品率;
β%──废品率。
根据教材中生产纲领与生产类型及产品大小和复杂程度的关系，确定其生产类型。假设某连杆零件。该连杆用于6105柴油机，年产量为5000台。设其备品率为10%，机械加工废品率选择为0.5%，每台产品中该零件的数量为1件
N=Qn（1+α%）（1+β%）
=5000×1（1+10%）（1+0.5%）
= 5527件/年
假设连杆零件的年产量为5000件，现已知该产品属于中型机械，根据生产类型与生产纲领的关系查阅参考文献 ，确定其生产类型为大量生产。
大量生产的工艺特征：
（1）零件的互换性：具有广泛的互换性，少数装配精度较高处，采用分组装配法和调整法。
（2）毛坯的制造方法和加工余：广泛采用金属模机器造型，一般采用模锻。毛坯精度高，加工余量小。
（3）机床设备及其布置形式：广泛采用专用机床及自动机床，按流水线和自动排列设备。
（4）工艺装备：广泛采用高效夹具，复合刀具，专用量具或自动检验装置，靠调整法达到精度要求。
（5）对工人的技术要求：对调整工的技术水平要求高，对操作工的技术水平要求较低。
（6）工艺文件：有工艺过程卡或工序卡，关键工序要调整卡和检验卡。
（7）成本：较低。
（8）生产率：高。
（9）工人劳动条件：较好。
3.2 连杆的材料选择与毛坯的制造方法
3.2.1 连杆的材料选择
考虑到在该工艺方案中采用铣结合面工艺，那么选择材料也是很重要的。在过去其发动机连杆多采用中碳钢或者中碳合金钢，经过淬火和高温回火处理，处理后一般硬度在HBS288～HBS269之间.后来为了减低成本研发了非调质钢并用与生产，在锻造后空冷，通过析出强化得到与淬火高温回火一样的力学性能，省去了淬火和高温回火，从而降低了成本。后来为了减少机加工，更进一步降低成本，于是开发了用粉末冶金的方法来制造连杆，大大减少了机加工。而且粉末冶金连杆的质量公差小，更适合用于发动机连杆是的制造。美国就广泛的运用粉末冶金的方法来生产连杆。实际上它是一种含0.7%左右的高碳钢。
连杆的主要材料为粉末烧结材料、高碳微合金非调质钢、球墨锻铁以及可锻锻铁，其中45和粉末烧结材料应用最广。
与粉末冶金连杆相比，45钢在成本和使用性能上都具有一定优越性，首先锻造后空冷不需要热处理；装配后连杆体与连杆盖的裂解面能紧密地接触并相互锁定，使其不产生错位和移动，提高了与曲轴零件的配合，同时也提高了曲轴的刚度，大大地改善了发动机的性能。
减轻连杆的重量一直都是连杆制造上讨论的一个主题，如果采用粉末冶金技术，在不改变连杆形状结构的前提之下会导致连杆的重量增加15%～30%，这样使得连杆得重量有了很大的增加，那么发动机的重量也会在一定程度的增加，会影响其使用性能。如果用粉末冶金制造连杆，就必须重新设计连杆的形状结构，以减轻连杆的重量。
综上所述，考虑了各种因素，并经过组内成员的共同讨论，最后决定采用45钢作为本次设计中连杆的材料。
3.2.2 45钢的成分和力学性能
45 材料中主要各化学成分质量百分比分别为：C为0. 72 % ，Mn为0. 5 % ，S为0. 06 % ， P为0. 009 % ，V为0. 04 %；其金相组织为珠光体加断续的铁素体，抗拉强度为：900MPa～1 050 MPa，屈服极限为520 MPa，最大延伸率为10 %。其中Mn作为强化项而存在，用以提高材料的强度。
铣结合面工艺要求连杆切断后的塑性变形最小，又要保证材料有良好的可切削加工性能。45为高碳钢，含C量提高后，便增加了钢材的淬透性能，假如保持含Mn量不变，连杆锻造空冷后硬度会提高，而且金相组织中可能会出现贝氏体，恶化可切削加工性能，须通过适当途径降低含Mn量。
为了改善可切削加工性，提高了含S量，钢中的Mn和S的亲和力大于Fe和S的亲和力，优先形成MnS，从而降低钢的塑性，防止金相组织中可能会出现的贝氏体；另外FeS会引起钢的“热脆”，促
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