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汽车连杆的加工工艺及扩Φ65.5大头孔夹具设计【优秀工艺夹具全套课程毕业设计含6张CAD图纸+带选题审批表+外文翻译+44页@正文17800字】

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关键词：: 汽车连杆加工工艺夹具设计课程毕业设计汽车连杆的加工工艺及扩Φ65.5大头孔夹具设计工艺夹具全套课程毕业设计

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汽车连杆的加工工艺及扩Φ65.5大头孔夹具设计【优秀工艺夹具全套课程毕业设计含6张CAD图纸+带选题审批表+外文翻译+44页@正文17800字】

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汽车连杆加工工艺及夹具设计

摘要连杆是柴油机的主要传动件之一，本文主要论述了连杆的加工工艺及其夹具设计。连杆的尺寸精度、形状精度以及位置精度的要求都很高，而连杆的刚性比较差，容易产生变形，因此在安排工艺过程时，就需要把各主要表面的粗精加工工序分开。逐步减少加工余量、切削力及内应力的作用，并修正加工后的变形，就能最后达到零件的技术要求。

关键词连杆加工工艺夹具设计加工余量切削力内应力

Automotive connecting rod and fixture design process

Abstract

The connecting rod is one of the main driving a diesel engine, the paper discusses the process of connecting rod and fixture design. The size of the connecting rod, shape accuracy and precision of the position precision requirements are very high, and the rigidity of the connecting rod is poorer, easy to produce the deformation, so in arrangement process, they need to put the main surface finishing process of coarse separate. Gradually reduce machining allowance, cutting force and stress, and the effect of correction of deformation processing, can finally achieved the components the technical requirements

Keywords connecting rod; Processing technology; Fixture design;

Machining allowance; Cutting force; Internal stress

1引言 1

1汽车连杆加工工艺 1

1.1连杆的结构特点 1

1.2连杆的主要技术要求 2

1.2.1大、小头孔的尺寸精度、形状精度 2

1.2.2大、小头孔轴心线在两个互相垂直方向的平行度 3

1.2.3大、小头孔中心距 3

1.2.4连杆大头孔两端面对大头孔中心线的垂直度 3

1.2.5大、小头孔两端面的技术要求 3

1.2.6螺栓孔的技术要求 3

1.3　连杆的材料和毛坯 4

1.4　连杆的机械加工工艺过程 5

1.5连杆的机械加工工艺过程分析 8

1.5.1工艺过程的安排 8

1.5.2定位基准的选择 8

1.5.3确定合理的夹紧方法 9

1.5.4连杆两端面的加工 10

1.5.5连杆大、小头孔的加工 10

1.5.6连杆螺栓孔的加工 10

1.5.7连杆体与连杆盖的铣开工序 10

1.5.8大头侧面的加工 11

1.6连杆加工工艺设计应考虑的问题 11

1.6.1　工序安排 11

1.6.2　定位基准 11

1.6.3　夹具使用 11

1.7切削用量的选择原则 11

1.7.1粗加工时切削用量的选择原则 12

1.7.2精加工时切削用量的选择原则 13

1.8确定各工序的加工余量、计算工序尺寸及公差 13

1.8.1确定加工余量 14

1.9计算工艺尺寸链 15

1.9.1连杆盖的卡瓦槽的计算 15

1.9.2连杆体的卡瓦槽的计算 17

1.10工时定额的计算 18

1.10.1铣连杆大小头平面 18

1.10.3加工小头孔 19

1.10.4铣大头两侧面 20

1.10.5、扩大头孔 20

1.10.6铣开连杆体和盖 21

1.10.7加工连杆体 21

1.10.8铣、磨连杆盖结合面 24

1.10.9铣、钻、镗（连杆总成体） 26

1.10.10粗镗大头孔 28

1.10.11大头孔两端倒角 28

1.10.12精磨大小头两平面（先标记朝上） 28

1.10.13半精镗大头孔及精镗小头孔 29

1.10.14精镗大头孔 29

1.10.15小头孔两端倒角 30

1.10.16镗小头孔衬套 30

1.10.17珩磨大头孔 30

1.11连杆的检验 31

1.11.1观察外表缺陷及目测表面粗糙度 31

1.11.2连杆大头孔圆柱度的检验 31

1.11.3连杆体、连杆上盖对大头孔中心线的对称度的检验 31

1.11.4连杆大小头孔平行度的检验 31

2扩大头孔夹具设计 32

2.1问题的指出 35

2.2夹具设计 35

结论： 39

参考文献 41

致谢 42

引言

机械制造工艺学课毕业计是我们学完了大学的全部基础课、技术基础课以及大部分专业课之后进行的。这是我们在毕业之前对所学各课程的一次深入的、综合性的、全方位的总复习,也是一次理论联系实际的训练,因此,它在我们四年的大学生活中占有非常重要的地位。

就我个人而言，我希望能够通过这次毕业设计对自己未来将从事的工作进行一次适应性训练，从中锻炼自己提出问题、分析问题、解决问题的能力，为今后参加祖国的“四化”建设打下一个良好的基础。

由于本人水平有限，设计中尚有许多不足之处，恳请各位老师给予指教，多多批评。

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内容简介：: is is In it is In on of up to to do of is to in in of (1) of (2) of to of of by s of (1) (2) (3) 1. is a of is of is of is in of in is to of V to of in of of of to of in to of in to a of as in to is In to of to in or in to of be is 3 On of of is of up a to is to of of as on by to of a do is to of to of is is to be is is 2. of is of of of to in to of be is of on of in is 3 2 to a to In of If a to up in to is to by to to or a of is to be in of a is a is of of of By as is to to H in to in of of do by as in in a is in of 3. by by of of is of of is to of of of is to on or of to in is at to of or in a or a of of or to or of in on of or to of in to of is a on a of is so of go In to to or be 曲柄连杆机构曲柄连杆机构是往复式内燃机的主要工作机构。曲柄连杆机构是发动机实现工作循环，完成能量转换的主要运动零件。在作功冲程，它将燃料燃烧产生的热能活塞往复运动、曲轴旋转运动而转变为机械能，对外输出动力；在其他冲程，则依靠曲柄和飞轮的转动惯性、通过连杆带动活塞上下运动，为下一次作功创造条件。曲柄连杆机构的功用曲柄连杆机构的作用是提供燃烧场所，把燃料燃烧后气体作用在活塞顶上的膨胀压力转变为曲轴旋转的转矩，不断输出动力。（ 1）将气体的压力变为曲轴的转矩（ 2）将活塞的往复运动变为曲轴的旋转运动曲柄连杆机构的组成曲柄连杆机构由机体组、活塞连杆组、曲轴飞轮组三部分组成。（ 1）机体组：气缸体、气缸垫、气缸盖、曲轴箱及油底壳（ 2）活塞连杆组：活塞、活塞环、活塞销、连杆（ 3）曲轴飞轮组：曲轴飞轮机体是构成发动机的骨架，是发动机各机构和各系统的安装基础，其内、外安装着发动机的所有主要零件和附件，承受各种载荷。因此，机体必须要有足够的强度和刚度。气缸体气缸体是发动机各个机构和系统的装配基体，是发动机中最重要的一个部件。气缸体有水冷式缸体和风冷式气缸体。水冷式气缸体一般与上曲轴箱铸成一体。气缸体上部拍了出所有气缸，气缸周围的空腔相互连通构成水套。下半部分是用来支承曲轴的曲轴箱。气缸体有直列、 V 形和水平对置三种形式，在汽车上常用直列和 V 形两种。气缸体下部的结构有一般式、龙门式、和隧道式三种形式风冷式气缸体和曲轴箱采用分体式结构，气缸体和曲轴箱分开铸造，然后再装配到一起。气缸体和气缸盖外表面铸有许多散热片来保证充分散热，缸体的材料一般用灰铸铁，为提高气缸的耐磨性，有时在铸铁中加入少量合金元素如镍、钼、铬、磷等。但是，实际上除了与活塞配合的气缸壁表面外，其他部分对耐磨性要求并不高。为了材料上的经济性，广泛采用缸体内镶入气缸套来形成气缸工作表面。这样，缸套可用耐磨性较好的合金铸铁或合金钢制造，以延长气缸使用寿命，而缸体可用价格较低的普通铸铁或铝合金材料制造。气缸套有干式和湿式两种。干式气缸套外表面不直接与冷水接触，其壁厚一般为 1 3套外表面与其装配的气缸体内表面采用过盈配合。湿式缸套外表面直接与冷却水接触，冷却效果好。其壁厚比干式缸套，一般为 5 9 气缸盖气缸盖的主要作用是封闭气缸上部，与活塞顶部和气缸壁一起构成燃烧室。一般水冷式发动机气缸盖内铸有冷却水套，缸盖下端面与缸体上端面向所对应的水套是相通的，利用水的循环来冷却燃烧室壁等高温部分；风冷式发动机气缸盖上铸有许多散热片，靠增大散热面积来降低燃烧室的温度。发动机的气缸盖上应有进排气门座导管孔和进排气通道等。汽油机气缸盖还应有火花塞孔，而柴油机则设有安装喷油器的做孔。气缸垫气缸盖与气缸体之间装有气缸衬垫，其作用是保证气缸盖与气缸体间的密封，防止燃烧室漏气、水套漏水。油底壳油底壳的主要作用是储存机油并封闭曲轴箱。油底壳受力很小，一般采用薄钢板冲压而成。活塞连杆组由活塞、活塞环、活塞销、连杆、连杆轴瓦等组成。活塞活塞的作用是与气缸盖、气缸壁等共同组成燃烧室，并承受气缸中气体压力，通过活塞销将作用力传给连杆，以推动曲轴旋转。活塞可分为头部、环槽部和裙部三部分。活塞头部活塞是燃烧室的组成部分，其形状取决于燃烧室的形式。常见的活塞头部形状有平顶式、凹顶式和凸顶式。活塞环槽活塞环安装在活塞环槽内。汽油机一般由 2 3 道环槽 ,上面1 2 道用来安装气环 ,实现气缸的密封 ;最下面的一道用来安装油环当活塞向下运动时 ,油环把气缸壁上多余的机油刮下来经回油孔流回油底壳。若温度过高，第一道环容易产生积碳，出现过热卡死现象。活塞裙部活塞裙部起导向作用。活塞环活塞环安装在活塞环槽内，用来密封活塞与气缸壁之间的间隙，防止窜气，同时使活塞往复运动便顺捷。活塞环分为气环和油环两种。活塞销活塞销的作用是连接活塞和连杆小头，并将活塞所受的气体作用力传给连杆。活塞销通常为空心圆柱体，有时也按等强度要求做成截面管状体结构。活塞销一般采用低碳钢或低碳合金制造。活塞销与活塞销座孔和连杆小头衬套孔的连接采用全浮式和半浮式连接。采用全浮式连接，活塞销可以在孔内自由转动；采用半浮式连接，销与连杆小头之间为过盈配合，工作中不发生相对转动；销与活塞销座孔之间为间隙配合。连杆连杆的作用是将活塞承受的力传给曲轴，并使活塞的往复运动转变为曲轴的旋转运动。连杆由连杆体、连杆盖、连杆螺栓和连杆轴瓦等零件组成，连杆体与连杆盖分为连杆小头、杆身和连杆大头。连杆小头用来安装活塞销，以连接活塞。杆身通常做成 “ 工 ” 或 “H”形断面，以求在满足强度和刚度要求的前提下减少质量。连杆大头与曲轴的连杆轴颈相连。一般做成分开式，与杆身切开的一半称为连杆盖，二者靠连杆螺栓连接为一体。连杆轴瓦安装在连杆大头孔座中，与曲轴上的连杆轴颈装和在一起，是发动机中最重要的配合副之一。常用的减磨合金主要有白合金、铜铅合金和铝基合金。曲轴飞轮组主要由曲轴、飞轮和一些附件组成。曲轴飞轮组主要由曲轴和飞轮以及其他不同作用的零件和飞轮以及其他不同作用的零件和附件组成。曲轴是发动机最重要的机件之一。其作用是将活塞连杆组传来的气体作用力转变成曲轴的旋转力矩对外输出，并驱动发动机的配气机构及其他辅助装置工作。曲轴前端主要用来驱动配气机构、水泵和风扇等附属机构，前端轴上安装有正时齿轮 (或同步带轮 )、风扇与水泵的带轮、扭转减振器以及起动爪等。曲轴后端采用凸缘结构，用来安装飞轮。主轴颈和连杆轴颈是发动机中最关键的滑动配合副，一般均进行表面淬火，轴颈过渡圆角处还须进行滚压强化等化等工艺，以提高其抗疲劳强度。曲轴的轴向定位一般采用止推片或翻边轴瓦，定位装置装在前端第一道主轴承处或中部某轴承处。曲轴一般选用强度高、耐冲击韧度和耐磨性能好的优质中碳结构钢、优质中碳合金钢或高强度球墨铸铁来锻造或铸造。曲轴在装配前必须经过动平衡校验，对不平衡的曲轴，常在其偏重的一侧平衡重或曲柄上钻去一部分质量，以达到平衡的要求。飞轮飞轮是一个转动惯量很大的圆盘，外缘上压有一个齿圈，与起动机的驱动齿轮啮合，供起动机发动机时使用。飞轮上通常还刻有第一缸点火正时记号，以便校准点火时刻。多缸发动机的飞轮应与曲轴一起进行动平衡试验。为了保证在拆装过程中不破坏飞轮与曲轴间的装配关系，采用定位销或不对称螺栓布置方式，安装时应加以注意。 1 汽车连杆加工工艺及夹具设计摘要连杆是柴油机的主要传动件之一，本文主要论述了连杆的加工工艺及其夹具设计。连杆的尺寸精度、形状精度以及位置精度的要求都很高，而连杆的刚性比较差，容易产生变形，因此在安排工艺过程时，就需要把各主要表面的粗精加工工序分开。逐步减少加工余量、切削力及内应力的作用，并修正加工后的变形，就能最后达到零件的技术要求。关键词连杆加工工艺夹具设计加工余量切削力内应力毕业设计说明书英文摘要 he is of a of of of of is to so in to of of of 录 1引言 . 1 1汽车连杆加工工艺 . 1 杆的结构特点 . 1 杆的主要技术要求 . 2 、小头孔的尺寸精度、形状精度 . 2 、小头孔轴心线在两个互相垂直方向的平行度 . 3 、小头孔中心距 . 3 杆大头孔两端面对大头孔中心线的垂直度 . 3 、小头孔两端面的技术要求 . 3 栓孔的技术要求 . 3 杆的材料和毛坯 . 4 杆的机械加工工艺过程 . 5 杆的机械加工工艺过程分析 . 8 艺过程的安排 . 8 位基准的选择 . 8 定合理的夹紧方法 . 9 杆两端面的加工 . 10 杆大、小头孔的加工 . 10 杆螺栓孔的加工 . 10 杆体与连杆盖的铣开工序 . 10 头侧面的加工 . 11 杆加工工艺设计应考虑的问题 . 11 序安排 . 11 位基准 . 11 具使用 . 11 削用量的选择原则 . 11 加工时切削用量的选择原则 . 12 加工时切削用量的选择原则 . 13 定各工序的加工余量、计算工序尺寸及公差 . 13 定加工余量 . 14 算工艺尺寸链 . 15 杆盖的卡瓦槽的计算 . 15 杆体的卡瓦槽的计算 . 17 时定额的计算 . 18 连杆大小头平面 . 18 工小头孔 . 19 大头两侧面 . 20 大头孔 . 20 开连杆体和盖 . 21 工连杆体 . 21 、磨连杆盖结合面 . 24 、钻、镗（连杆总成体） . 26 镗大头孔 . 28 头孔两端倒角 . 28 磨大小头两平面（先标记朝上） . 28 精镗大头孔及精镗小头孔 . 29 镗大头孔 . 29 头孔两端倒角 . 30 小头孔衬套 . 30 磨大头孔 . 30 杆的检验 . 31 察外表缺陷及目测表面粗糙度 . 31 杆大头孔圆柱度的检验 . 31 杆体、连杆上盖对大头孔中心线的对称度的检验 . 31 杆大小头孔平行度的检验 . 31 2扩大头孔夹具设计 . 32 题的指出 . 35 具设计 . 35 结论： . 39 参考文献 . 41 致谢 . 42 引言机械制造工艺学课毕业计是我们学完了大学的全部基础课、技术基础课以及大部分专业课之后进行的。这是我们在毕业之前对所学各课程的一次深入的、综合性的、全方位的总复习 ,也是一次理论联系实际的训练 ,因此 ,它在我们四年的大学生活中占有非常重要的地位。就我个人而言，我希望能够通过这次毕业设计对自己未来将从事的工作进行一次适应性训练，从中锻炼自己提出问题、分析问题、解决问题的能力，为今后参加祖国的“四化”建设打下一个良好的基础。由于本人水平有限，设计中尚有许多不足之处，恳请各位老师给予指教，多多批评。 1 汽车连杆加工工艺杆的结构特点连杆是汽车发动机中的主要传动部件之一，它在柴油机中，把作用于活塞顶面的膨胀的压力传递给曲轴，又受曲轴的驱动而带动活塞压缩气缸中的气体。连杆在工作中承受着急剧变化的动载荷。连杆由连杆体及连杆盖两部分组成。连杆体及连杆盖上的大头孔用螺栓和螺母与曲轴装在一起。为了减少磨损和便于维修，连杆的大头孔内装有薄壁金属轴瓦。轴瓦有钢质的底，底的内表面浇有一层耐磨巴氏合金轴瓦金属。在连杆体大头和连杆盖之间有一组垫片，可以用来补偿轴瓦的磨损。连杆小头用活塞销与活塞连接。小头孔内压入青铜衬套，以减少小头孔与活塞销的磨损，同时便于在磨损后进行修理和更换。在发动机工作过程中，连杆受膨胀气体交变压力的作用和惯性力的作用，连杆除应具有足够的强度和刚度外，还应尽量减小连杆自身的质量，以减小惯性力的作用。连杆杆身一般都采用从大头到小头逐步变小的工字型截面形状。为了保证发动机运转均衡，同一发动机中各连杆的质量不能相差太大，因此，在连杆部件的大、小头两端设置了去不平衡质量的凸块，以便在称量后切除不平衡质量。连杆大、小头两端对称分布在连杆中截面的两侧。考虑到装夹、安放、搬运等要求，连杆大、小头的厚度相等 (基本尺寸相同 )。在连杆小头的顶端设有油孔 (或油槽 )，发动机工作时，依靠曲轴的高速转动，把气缸体下部的润滑油飞溅到小头顶端的油孔内，以润滑连杆小头衬套与活塞销之间的摆动运动副。连杆的作用是把活塞和曲轴联接起来，使活塞的往复直线运动变为曲柄的回转运动，以输出动力。因此，连杆的加工精度将直接影响柴油机的性能，而工艺的选择又是直接影响精度的主要因素。反映连杆精度的参数主要有 5 个：（ 1）连杆大端中心面和小端中心面相对连杆杆身中心面的对称度；（ 2）连杆大、小头孔中心距尺寸精度；（ 3）连杆大、小头孔平行度；（ 4）连杆大、小头孔尺寸精度、形状精度；（ 5）连杆大头螺栓孔与接合面的垂直度。杆的主要技术要求连杆上需进行机械加工的主要表面为：大、小头孔及其两端面，连杆体与连杆盖的结合面及连杆螺栓定位孔等。连杆总成的主要技术要求（图 1下。连杆总成图（ 1 1）、小头孔的尺寸精度、形状精度为了使大头孔与轴瓦及曲轴、小头孔与活塞销能密切配合，减少冲击的不良影响和便于传热。大头孔公差等级为面粗糙度不大于 m；大头孔的圆柱度公差为头孔公差等级为面粗糙度不大于 m。小头压衬套的底孔的圆柱度公差为线平行度公差为 00 、小头孔轴心线在两个互相垂直方向的平行度两孔轴心线在连杆轴线方向的平行度误差会使活塞在汽缸中倾斜，从而造成汽缸壁磨损不均匀，同时使曲轴的连杆轴颈产生边缘磨损，所以两孔轴心线在连杆轴线方向的平行度公差较小；而两孔轴心线在垂直于连杆轴线方向的平行度误差对不均匀磨损影响较小，因而其公差值较大。两孔轴心线在连杆的轴线方向的平行度在 100度上公差为垂直与连杆轴心线方向的平行度在 100度上公差为、小头孔中心距大小头孔的中心距影响到汽缸的压缩比，即影响到发动机的效率，所以规定了比较高的要求： 190 杆大头孔两端面对大头孔中心线的垂直度连杆大头孔两端面对大头孔中心线的垂直度，影响到轴瓦的安装和磨损，甚至引起烧伤；所以对它也提出了一定的要求：规定其垂直度公差等级应不低于头孔两端面对大头孔的轴心线的垂直度在 100度上公差为、小头孔两端面的技术要求连杆大、小头孔两端面间距离的基本尺寸相同，但从技术要求是不同的，大头两端面的尺寸公差等级为面粗糙度大于 m,小头两端面的尺寸公差等级为面粗糙度 m。这是因为连杆大头两端面与曲轴连杆轴颈两轴肩端面间有配合要求，而连杆小头两端面与活塞销孔座内档之间没有配合要求。连杆大头端面间距离尺寸的公差带正好落在连杆小头端面间距离尺寸的公差带中，这给连杆的加工带来许多方便。栓孔的技术要求在前面已经说过，连杆在工作过程中受到急剧的动载荷的作用。这一动载荷又传递到连杆体和连杆盖的两个螺栓及螺母上。因此除了对螺栓及螺母要提出高的技术要求外，对于安装这两个动力螺栓孔及端面也提出了一定的要求。规定：螺栓孔按公差等级和表面粗糙度不大于 m 加工；两螺栓孔在大头孔剖分面的对称度公差为关结合面的技术要求在连杆受动载荷时，接合面的歪斜使连杆盖及连杆体沿着剖分面产生相对错位，影响到曲轴的连杆轴颈和轴瓦结合不良，从而产生不均匀磨损。结合面的平行度将影响到连杆体、连杆盖和垫片贴合的紧密程度，因而也影响到螺栓的受力情况和曲轴、轴瓦的磨损。对于本连杆，要求结合面的平面度的公差为杆的材料和毛坯连杆在工作中承受多向交变载荷的作用，要求具有很高的强度。因此，连杆材料一般采用高强度碳钢和合金钢；如 45 钢、 55 钢、 4040。近年来也有采用球墨铸铁的，粉末冶金零件的尺寸精度高，材料损耗少，成本低。随着粉末冶金锻造工艺的出现和应用，使粉末冶金件的密度和强度大为提高。因此，采用粉末冶金的办法制造连杆是一个很有发展前途的制造方法。连杆毛坯制造方法的选择，主要根据生产类型、材料的工艺性（可塑性，可锻性）及零件对材料的组织性能要求，零件的形状及其外形尺寸，毛坯车间现有生产条件及采用先进的毛坯制造方法的可能性来确定毛坯的制造方法。根据生产纲领为大量生产，连杆多用模锻制造毛坯。连杆模锻形式有两种，一种是体和盖分开锻造，另一种是将体和盖锻成体。整体锻造的毛坯，需要在以后的机械加工过程中将其切开，为保证切开后粗镗孔余量的均匀，最好将整体连杆大头孔锻成椭圆形。相对于分体锻造而言，整体锻造存在所需锻造设备动力大和金属纤维被切断等问题，但由于整体锻造的连杆毛坯具有材料损耗少、锻造工时少、模具少等优点，故用得越来越多，成为连杆毛坯的一种主要形式。总之，毛坯的种类和制造方法的选择应使零件总的生产成本降低，性能提高。目前我国有些生产连杆的工厂，采用了连杆辊锻工艺。图（ 1连杆辊锻示意图毛坯加热后，通过上锻辊模具 2 和下锻辊模具 4 的型槽，毛坏产生塑性变形，从而得到所需要的形状。用辊锻法生产的连杆锻件，在表面质量、内部金属组织、金属纤维方向以及机械图（ 1杆辊锻示意图强度等方面都可达到模锻水平，并且设备简单，劳动条件好，生产率较高，便于实现机械化、自动化，适于在大批大量生产中应用。辊锻需经多次逐渐成形。图 (1图 (1出了连杆的锻造工艺过程，将棒料在炉中加热至 1140 1200在辊锻机上通过四个型槽进行辊锻制坯见图 (1然后在锻压机上进行预锻和终锻，再在压床上冲连杆大头孔并切除飞边见图 (1锻好后的连杆毛坯需经调质处理，使之得到细致均匀的回火索氏体组织，以改善性能，减少毛坯内应力。为了提高毛坯精度，连杆的毛坯尚需进行热校正。连杆必须经过外观缺陷、内部探伤、毛坯尺寸及质量等的全面检查，方能进入机械加工生产线。杆的机械加工工艺过程由上述技术条件的分析可知，连杆的尺寸精度、形状精度以及位置精度的要求都很高，但是连杆的刚性比较差，容易产生变形，这就给连杆的机械加工带来了很多困难，必须充分的重视。连杆机械加工工艺过程如下表 (1 1)所示：工工序名称工序内容工艺装备序 1 铣铣连杆大、小头两平面 ,每面留磨量 52K 2 粗磨以一大平面定位，磨另一大平面，保证中心线对称，无标记面称基面。（下同）钻与基面定位，钻、扩、铰小头孔铣以基面及大、小头孔定位，装夹工件铣尺寸侧面，保证对称（此平面为工艺用基准面）合机床或专用工装 5 扩以基面定位，以小头孔定位，扩大头孔为 603080 6 铣以基面及大、小头孔定位，装夹工件，切开工件，编号杆身及上盖分别打标记。合机床或专用工装锯片铣刀厚 2 铣以基面和一侧面定位装夹工件，铣连杆体和盖结合面，保直径方向测量深度为 62 组合夹具或专用工装 8 磨以基面和一侧面定位装夹工件，磨连杆体和盖的结合面铣以基面及结合面定位装夹工件，铣连杆体和盖槽合夹具或专用工装 10 锪以基面、结合面和一侧面定位，装夹工件，锪两螺栓座面11证尺寸 62W 11 钻钻 2 10栓孔 2 扩先扩 2 12栓孔，再扩 2 13 19栓孔并倒角 3 铰铰 2 栓孔 4 钳用专用螺钉，将连杆体和连杆盖装成连杆组件，其扭力矩为 1005 镗粗镗大头孔 6 倒角大头孔两端倒角 7 磨精磨大小头两端面，保证大端面厚度为 7130 18 镗以基面、一侧面定位，半精镗大头孔，精镗小头孔至图纸尺寸，中心可调双轴镗距为 9 镗精镗大头孔至尺寸 0 称重称量不平衡质量弹簧称 21 钳按规定值去重量 22 钻钻连杆体小头油孔 103025 23 压铜套双面气动压床 24 挤压铜套孔压床 25 倒角小头孔两端倒角 6 镗半精镗、精镗小头铜套孔 7 珩磨珩磨大头孔珩磨机床 28 检检查各部尺寸及精度 29 探伤无损探伤及检验硬度 30 入库连杆的主要加工表面为大、小头孔和两端面，较重要的加工表面为连杆体和盖的结合面及连杆螺栓孔定位面，次要加工表面为轴瓦锁口槽、油孔、大头两侧面及体和盖上的螺栓座面等。连杆的机械加工路线是围绕着主要表面的加工来安排的。连杆的加工路线按连杆的分合可分为三个阶段：第一阶段为连杆体和盖切开之前的加工；第二阶段为连杆体和盖切开后的加工；第三阶段为连杆体和盖合装后的加工。第一阶段的加工主要是为其后续加工准备精基准（端面、小头孔和大头外侧面）；第二阶段主要是加工除精基准以外的其它表面，包括大头孔的粗加工，为合装做准备的螺栓孔和结合面的粗加工，以及轴瓦锁口槽的加工等；第三阶段则主要是最终保证连杆各项技术要求的加工，包括连杆合装后大头孔的半精加工和端面的精加工及大、小头孔的精加工。如果按连杆合装前后来分，合装之前的工艺路线属主要表面的粗加工阶段，合装之后的工艺路线则为主要表面的半精加工、精加工阶段。杆的机械加工工艺过程分析艺过程的安排在连杆加工中有两个主要因素影响加工精度：（ 1）连杆本身的刚度比较低，在外力（切削力、夹紧力）的作用下容易变形。（ 2）连杆是模锻件，孔的加工余量大，切削时将产生较大的残余内应力，并引起内应力重新分布。因此，在安排工艺进程时，就要把各主要表面的粗、精加工工序分开，即把粗加工安排在前，半精加工安排在中间，精加工安排在后面。这是由于粗加工工序的切削余量大，因此切削力、夹紧力必然大，加工后容易产生变形。粗、精加工分开后，粗加工产生的变形可以在半精加工中修正；半精加工中产生的变形可以在精加工中修正。这样逐步减少加工余量，切削力及内应力的作用，逐步修正加工后的变形，就能最后达到零件的技术条件。各主要表面的工序安排如下：（ 1）两端面：粗铣、精铣、粗磨、精磨（ 2）小头孔：钻孔、扩孔、铰孔、精镗、压入衬套后再精镗（ 3）大头孔：扩孔、粗镗、半精镗、精镗、金刚镗、珩磨一些次要表面的加工，则视需要和可能安排在工艺过程的中间或后面。位基准的选择在连杆机械加工工艺过程中，大部分工序选用连杆的一个指定的端面和小头孔作为主要基面，并用大头处指定一侧的外表面作为另一基面。这是由于：端面的面积大，定位比较稳定，用小头孔定位可直接控制大、小头孔的中心距。这样就使各工序中的定位基准统一起来，减少了定位误差。具体的办法是，如图（ 1 5）所示：在安装工件时，注意将成套编号标记的一面不与夹具的定位元件接触（在设计夹具时亦作相应的考虑）。在精镗小头孔（及精镗小头衬套孔）时，也用小头孔（及衬套孔）作为基面，这时将定位销做成活动的称“假销”。当连杆用小头孔（及衬套孔）定位夹紧后，再从小头孔中抽出假销进行加工。图（ 1杆的定位方向为了不断改善基面的精度，基面的加工与主要表面的加工要适当配合：即在粗加工大、小头孔前，粗磨端面，在精镗大、小头孔前，精磨端面。由于用小头孔和大头孔外侧面作基面，所以这些表面的加工安排得比较早。在小头孔作为定位基面前的加工工序是钻孔、扩孔和铰孔，这些工序对于铰后的孔与端面的垂直度不易保证，有时会影响到后续工序的加工精度。在第一道工序中，工件的各个表面都是毛坯表面，定位和夹紧的条件都较差，而加工余量和切削力都较大，如果再遇上工件本身的刚性差，则对加工精度会有很大影响。因此，第一道工序的定位和夹紧方法的选择，对于整个工艺过程的加工精度常有深远的影响。连杆的加工就是如此，在连杆加工工艺路线中，在精加工主要表面开始前，先粗铣两个端面，其中粗磨端面又是以毛坯端面定位。因此，粗铣就是关键工序。在粗铣中工件如何定位呢？一个方法是以毛坯端面定位，在侧面和端部夹紧，粗铣一个端面后，翻身以铣好的面定位，铣另一个毛坯面。但是由于毛坯面不平整，连杆的刚性差，定位夹紧时工件可能变形，粗铣后，端面似乎平整了，一放松，工件又恢复变形，影响后续工序的定位精度。另一方面是以连杆的大头外形及连杆身的对称面定位。这种定位方法使工件在夹紧时的变形较小，同时可以铣工件的端面，使一部分切削力互相抵消，易于得到平面度较好的平面。同时，由于是以对称面定位，毛坯在加工后的外形偏差也比较小。定合理的夹紧方法既然连杆是一个刚性比较差的工件，就应该十分注意夹紧力的大小，作用力的方向及着力点的选择，避免因受夹紧力的作用而产生变形，以影响加工精度。在加工连杆的夹具中，可以看出设计人员注意了夹紧力的作用方向和着力点的选择。在粗铣两端面的夹具中，夹紧力的方向与端面平行，在夹紧力的作用方向上，大头端部与小头端部的刚性高，变形小，既使有一些变形，亦产生在平行于端面的方向上，很少或不会影响端面的平面度。夹紧力通过工件直接作用在定位元件上，可避免工件产生弯曲或扭转变形。在加工大小头孔工序中，主要夹紧力垂直作用于大头端面上，并由定位元件承受，以保证所加工孔的圆度。在精镗大小头孔时，只以大平面（基面）定位，并且只夹紧大头这一端。小头一端以假销定位后，用螺钉在另一侧面夹紧。小头一端不在端面上定位夹紧，避免可能产生的变形。杆两端面的加工采用粗铣、精铣、粗磨、精磨四道工序，并将精磨工序安排在精加工大、小头孔之前，以便改善基面的平面度，提高孔的加工精度。粗磨在转盘磨床上，使用砂瓦拼成的砂轮端面磨削。这种方法的生产率较高。精磨在平面磨床上用砂轮的周边磨削，这种办法的生产率低一些，但精度较高。杆大、小头孔的加工连杆大、小头孔的加工是连杆机械加工的重要工序，它的加工精度对连杆质量有较大的影响。小头孔是定位基面，在用作定位基面之前，它经过了钻、扩、铰三道工序。钻时以小头孔外形定位，这样可以保证加工后的孔与外圆的同轴度误差较小。小头孔在钻、扩、铰后，在金刚镗床上与大头孔同时精镗，达到公差等级，然后压入衬套，再以衬套内孔定位精镗大头孔。由于衬套的内孔与外圆存在同轴度误差，这种定位方法有可能使精镗后的衬套孔与大头孔的中心距超差。大头孔经过扩、粗镗、半精镗、精镗、金刚镗和珩磨达到公差等级。表面粗糙度 m，大头孔的加工方法是在铣开工序后，将连杆与连杆体组合在一起，然后进行精镗大头孔的工序。这样，在铣开以后可能产生的变形，可以在最后精镗工序中得到修正，以保证孔的形状精度。杆螺栓孔的加工连杆的螺栓孔经过钻、扩、铰工序。加工时以大头端面、小头孔及大头一侧面定位。为了使两螺栓孔在两个互相垂直方向平行度保持在公差范围内，在扩和铰两个工步中用上下双导向套导向。从而达到所需要的技术要求。粗铣螺栓孔端面采用工件翻身的方法，这样铣夹具没有活动部分，能保证承受较大的铣削力。精铣时，为了保证螺栓孔的两个端面与连杆大头端面垂直，使用两工位夹具。连杆在夹具的工位上铣完一个螺栓孔的两端面后，夹具上的定位板带着工件旋转 1800，铣另一个螺栓孔的两端面。这样，螺栓孔两端面与大头孔端面的垂直度就由夹具保证。杆体与连杆盖的铣开工序剖分面（亦称结合面）的尺寸精度和位置精度由夹具本身的制造精度及对刀精度来保证。为了保证铣开后的剖分面的平面度不超过规定的公差且剖分面与大头孔端面保证一定的垂直度，除夹具本身要保证精度外，锯片的安装精度的影响也很大。如果锯片的端面圆跳动不超过铣开的剖分面能达到图纸的要求，否则可能超差。但剖分面本身的平面度、粗糙度对连杆盖、连杆体装配后的结合强度有较大的影响。因此，在剖分面铣开以后再经过磨削加工。头侧面的加工以基面及小头孔定位，它用一个圆销（小头孔）。装夹工件铣两侧面至尺寸，保证对称（此对称平面为工艺用基准面）。杆加工工艺设计应考虑的问题序安排连杆加工工序安排应注意两个影响精度的因素：（ 1）连杆的刚度比较低，在外力作用下容易变形；（ 2）连杆是模锻件，孔的加工余量大，切削时会产生较大的残余内应力。因此在连杆加工工艺中，各主要表面的粗精加工工序一定要分开。位基准精基准：以杆身对称面定位，便于保证对称度的要求，而且采用双面铣，可使部分切削力抵消。统一精基准：以大小头端面，小头孔、大头孔一侧面定位。因为端面的面积大，定位稳定可靠；用小头孔定位可直接控制大小头孔的中心距。具使用应具备适应“一面一孔一凸台”的统一精基准。而大小头定位销是一次装夹中镗出，故须考虑“自为基准”情况，这时小头定位销应做成活动的，当连杆定位装夹后，再抽出定位销进行加工。保证螺栓孔与螺栓端面的垂直度。为此，精铣端面时，夹具可考虑重复定位情况，如采用夹具限制 7 个自由度（其是长圆柱销限制 4 个，长菱形销限制 2 个）。长销定位目的就在于保证垂直度。但由于重复定位装御有困难，因此要求夹具制造精度较高，且采取一定措施，一方面长圆柱销削去一边，另一方面设计顶出工件的装置。削用量的选择原则正确地选择切削用量，对提高切削效率，保证必要的刀具耐用度和经济性，保证加工质量，具有重要的作用。加工时切削用量的选择原则粗加工时加工精度与表面粗糙度要求不高 ,毛坯余量较大。因此，选择粗加工的切削用量时，要尽可能保证较高的单位时间金属切削量（金属切除率）和必要的刀具耐用度，以提高生产效率和降低加工成本。金属切除率可以用下式计算：（ 1 式中： s） m/s） mm/r）提高切削速度、增大进给量和切削深度，都能提高金属切除率。但是，在这三个因素中，影响刀具耐用度最大的是切削速度，其次是进给量，影响最小的是切削深度。所以粗加工切削用量的选择原则是：首先考虑选择一个尽可能大的吃刀深度次选择一个较大的进给量度 f，最后确定一个合适的切削速度 V. 选用较大的 f 以后，刀具耐用度 t 显然也会下降，但要比 V对 t 的影响小得多，只要稍微降低一下 V 便可以使 t 回升到规定的合理数值，因此，能使 V、 f、乘积较大，从而保证较高的金属切除率。此外，增大使走刀次数减少，增大 f 又有利于断屑。因此，根据以上原则选择粗加工切削用量对提高生产效率，减少刀具消耗，降低加工成本是比较有利的。 1）切削深度的选择：粗加工时切削深度应根据工件的加工余量和由机床、夹具、刀具和工件组成的工艺系统的刚性来确定。在保留半精加工、精加工必要余量的前提下，应当尽量将粗加工余量一次切除。只有当总加工余量太大，一次切不完时，才考虑分几次走刀。 2）进给量的选择：粗加工时限制进给量提高的因素主要是切削力。因此，进给量应根据工艺系统的刚性和强度来确定。选择进给量时应考虑到机床进给机构的强度、刀杆尺寸、刀片厚度、工件的直径和长度等。在工艺系统的刚性和强度好的情况下，可选用大一些的进给量；在刚性和强度较差的情况下，应适当减小进给量。 3）切削速度的选择：粗加工时，切削速度主要受刀具耐用度和机床功率的限制。切削深度、进给量和切削速度三者决定了切削功率，在确定切削速度时必须考虑到机床的许用功率。如超过了机床的许用功率，则应适当降低切削速度。加工时切削用量的选择原则精加工时加工精度和表面质量要求较高，加工余量要小且均匀。因此，选择精加工的切削用量时应先考虑如何保证加工质量，并在此基础上尽量提高生产效率。 1）切削深度的选择：精加工时的切削深度应根据粗加工留下的余量确定。通常希望精加工余量不要留得太大，否则，当吃刀深度较大时，切削力增加较显著，影响加工质量。 2）进给量的选择：精加工时限制进给量提高的主要因素是表面粗糙度。进给量增大时，虽有利于断屑，但残留面积高度增大，切削力上升，表面质量下降。 3）切削速度的选择：切削速度提高时，切削变形减小，切削力有所下降，而且不会产生积屑瘤和鳞刺。一般选用切削性能高的刀具材料和合理的几何参数，尽可能提高切削速度。只有当切削速度受到工艺条件限制而不能提高时，才选用低速，以避开积屑瘤产生的范围。由此可见，精加工时选用较小的吃刀深度 f，并在保证合理刀具耐用度的前提下，选取尽可能高的切削速度 V，以保证加工精度和表面质量，同时满足生产率的要求。定各工序的加工余量、计算工序尺寸及公差定加工余量用查表法确定机械加工余量：（根据机械加工工艺手册第一卷表 25 表 26 表 27）（ 1）、平面加工的工序余量（单面加工方法单面余量经济精度工序尺寸表面粗糙度毛坯 43 铣 ) 40( ) 铣 ) ) 磨 ) ) 磨 ) 38( ) 连杆两端面总的加工余量为：（ 1 =（ A 精铣 +A 粗磨 +A 精磨） 2 =（ 2 = 2）、连杆铸造出来的总的厚度为 H=38+ = 确定工序尺寸及其公差（根据机械制造技术基础课程设计指导教程表 2 29 表 2 34） 1）、大头孔各工序尺寸及其公差（铸造出来的大头孔为 55 工序名称工序基本余量工序经济精度工序尺寸最小极限尺寸表面粗糙度珩磨镗精镗 1 65 65 次粗镗 2 64 64 次粗镗 2 62 62 孔 5 60 59 2）、小头孔各工序尺寸及其公差（根据机械制造技术基础课程设计指导教程表 2 29 表 2 30）工序名称工序基本余量工序经济精度工序尺寸最小极限尺寸表面粗糙度精镗 9 钻至算工艺尺寸链杆盖的卡瓦槽的计算增环为：；减环为：；封闭环为： 1）、极限尺寸为： (1 =1=）、的上、下偏差为 : (1=(1=3）、的公差为 : (1= =）、的基本尺寸为 : = (1 =3025）、 0 A 的最终工序尺寸为 : 0A = )(25 连杆体的卡瓦槽的计算增环为： 1A ；减环为： 2A ；封闭环为： 0A 1）、 0 A 极限尺寸为： 11 m i n1 m a xm a (1= 1 1 m a

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