发动机连杆加工工艺编制及夹具设计

发动机连杆加工工艺编制及夹具设计摘要:连杆是柴油机的主要传动件之一，本文主要编制了连杆的加工工艺规程，并且设计了钻削小头孔、油孔两道工序的专用夹具。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，变形，加工工艺，夹具设计IengineconnectingpartsprocessingtechnologyandprocessequipmentdesignAbstract:Theconnectingrodisoneofthemaindrivingmediumofdieselengine,thistextexpoundsmainlythemachiningtechnologyandthedesignofclampingdeviceoftwoprocessdrillingtheholeandoilholeofsmallhead.Theprecisionofsize,theprecisionofprofileandtheprecisionofposition,oftheconnectingrodisdemandedhighly,andtherigidityoftheconnectingrodisnotenough,easytodeform,soarrangingthecraftcourse,needtoseparatetheeachmainandsuperficialthickfinishmachiningprocess.Reducethefunctionofprocessingthesurplus,cuttingforceandinternalstressprogressively,revisethedeformationafterprocessing,canreachthespecificationrequirementforthepartfinally.Keyword:Connectingrod，Deformation，Processingtechnology，DesignofclampingdeviceII目录1前言.12发动机连杆加工工艺.22.1连杆的结构特点.22.2连杆的主要技术要求.22.3连杆的材料和毛坯.42.4连杆的机械加工工艺过程.52.5连杆的机械加工工艺过程分析.72.5.1工艺过程的安排.72.5.2定位基准的选择.82.5.3连杆两端面的加工.82.5.4连杆大、小头孔的加工.82.5.5连杆螺栓孔的加工.92.5.6连杆体与连杆盖的铣开工序.92.6切削用量的选择原则.92.7确定各工序的加工余量、计算工序尺寸及公差.102.8计算工艺尺寸链.112.9工时定额的计算.132.10连杆的检验.223夹具设计.233.1钻小头孔夹具.233.1.1问题的指出.233.1.2夹具设计.243.2钻小头油孔夹具.273.2.1问题的指出.273.2.2夹具设计.28结论.31参考文献.32III致谢.3301前言机械制造工业是国民经济最重要的部门之一，是一个国家或地区经济发展的支柱产业，其发展水平标志着该国家或地区的经济实力、科技水平、生活水平和国防实力。机械制造业的生产能力和发展水平标志着一个国家或地区国民经济现代化的程度，而机械制造业的生产能力主要取决于机械制造装备的先进程度，产品性能和质量的好坏则取决于制造过程中工艺水平的高低。将设计图样转化成产品，离不开机械制造工艺与夹具，因而它是机械制造业的基础，是生产高科技产品的保障。离开了它，就不能开发制造出先进的产品和保证产品质量，不能提高生产率、降低成本和缩短生产周期。机械制造工艺技术是在人类生产实践中产生并不断发展的。机械制造工艺的内容极其广泛，它包括零件的毛坯制造、机械加工及热处理和产品的装配等。连杆作为传递力的主要部件广泛应用于各类动力机车上，是各类柴油机或汽油机的重要部件。连杆在传递力的过程中，承受着很高的周期性冲击力、惯性力和弯曲力。这就要求连杆应具有高的强度、韧性和疲劳性能。同时，因其是发动机重要的运动部件，故要求很高的重量精度。随着汽车行业的发展，连杆的需求量在不断增加，也出现了许多不同的加工制造工艺。如何制定一套合理的加工工艺是我这次设计的主要内容。毕业设计是在学完了所有课程，并进行了生产实习的基础上进行的一个教学环节。这是我们在毕业前对所学课程的一次深入的全面的总复习，也是一次理论联系实际的训练，更是一次毕业总结。因此，毕业设计在这四年的学习中占有十分重要的地位，要求每位毕业生都能发挥所能，搞好自己的设计，给自己的学业画上一个圆满的句号。由于个人能力有限，设计中难免有许多不足之处。希望各位指导老师给予批评指正，我也会在以后的工作中严格要求自己，努力提高自己的专业技能。12发动机连杆加工工艺2.1连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。2.2连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2.1如下：2图2.1连杆零件图2.2.1大、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IT6，表面粗糙度Ra应不大于0.4m；大头孔的圆柱度公差为0.012mm，小头孔公差等级为IT8，表面粗糙度Ra应不大于3.2m。小头压衬套的底孔的圆柱度公差为0.0025mm，素线平行度公差为0.04/100mm。2.2.2大、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100mm长度上公差为0.04mm；在垂直与连杆轴心线方向的平行度在100mm长度上公差为0.06mm。2.2.3大、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：1900.05mm。2.2.4连杆大头孔两端面对大头孔中心线的垂直度3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IT9（大头孔两端面对大头孔的轴心线的垂直度在100mm长度上公差为0.08mm）。2.2.5大、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IT9，表面粗糙度Ra不大于0.8m,小头两端面的尺寸公差等级为IT12，表面粗糙度Ra不大于6.3m。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。2.2.6螺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IT8级公差等级和表面粗糙度Ra应不大于6.3m加工；两螺栓孔在大头孔剖分面的对称度公差为0.25mm。2.3连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、40Cr、40CrMnB等。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，故采用整体锻造的方法制造毛坯。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。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。图2.2、图2.3给出了连杆的锻造工艺过程，将棒料在炉中加热至411401200C，先在辊锻机上通过四个型槽进行辊锻制坯见图(2.2)，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(2.3)。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。图2.2连杆辊锻制坯图图2.3连杆预锻、终锻、冲孔a）预锻b）终锻c）冲孔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。2.4连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。5连杆机械加工工艺过程如下表2.1所示：表2.1连杆机械加工工艺过程工序工序名称工序内容工艺装备1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。M73502钻与基面定位，钻小头孔并倒角。Z30803拉拉小头孔L51204拉拉大小头定位面及凸块端面。L53105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。X62W6拉精拉两侧面、结合面和半圆面。L61207磨以基面和一侧面定位装夹工件，磨连杆体和盖的结合面。M73508中间检查9钻在连杆体和盖上钻210mm螺栓孔。Z305010锪以基面、结合面和一侧面定位，装夹工件，粗、精锪两螺栓座面，保证尺寸mm和05.mm。04.57Z302511铣以基面及结合面定位装夹工件，铣连杆体和盖mm8mm斜槽。10.5X62W12钻给连杆体和盖上的螺栓孔倒角，并钻连杆体小头油孔6.5mm、10mm。Z302513去毛刺砂轮机14中间检查15装夹将连杆体和盖合起来装夹。Z305016扩先扩212.5mm螺栓孔，再扩213mm深19mm螺栓孔并倒角，精扩螺栓定位孔。Z305017铰铰212.2mm螺栓孔。Z305018去毛刺砂轮机19清洗20装配按标记朝上，用螺栓装配连杆体和上盖。装配台21拧螺母人工将螺母拧上并拧紧。液压拧紧机22镗粗镗大头孔T68623倒角大头孔两端倒角。X62W续表2.1工序工序名称工序内容工艺装备24磨半精磨、精磨大小头两端面，保证小端面厚度为mm，大端面厚度为mm。05.38170.238M713025镗以基面、一侧面定位，半精镗大头孔至图纸尺寸，中心距为mm。.19T6826称量不平衡质量27去重去不平衡质量X62W28去毛刺砂轮机29镗精镗大头孔至尺寸。T211530珩磨珩磨大头孔。珩磨机床31清洗32中间检查33压铜套双面气动压床34挤压铜套孔压床35倒角小头孔两端倒角。Z305036镗半精镗、精镗小头铜套孔。T211537最终检查38清洁度检查39校正连杆（按需）40称量不平衡质量（分组）41防锈防锈处理防锈机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。2.5连杆的机械加工工艺过程分析2.5.1工艺过程的安排在安排工艺进程时，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7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。2.5.2定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2.4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）。在精镗小头衬套孔时，也用衬套孔作为基面，这时将定位销做成活动的，称作“假销”。当连杆用及衬套孔定位夹紧后，再从小头孔中抽出假销进行加工。图2.4连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。2.5.3连杆两端面的加工采用粗磨、半精磨、精磨三道工序，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M7130型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。82.5.4连杆大、小头孔的加工小头孔是定位基面，在用作定位基面之前，它经过了钻、拉两道工序。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、拉后，然后以小头孔定位粗镗、半精镗、精镗大头孔。大头孔再经过珩磨达到IT6级公差等级。表面粗糙度Ra为0.4m，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。2.5.5连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。2.5.6连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0.03mm，并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0.02mm,则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。2.6切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。9金属切除率可以用下式计算：ZwVfap1000（2.1）式中：Zw单位时间内的金属切除量（mm3/s）；V切削速度（m/s）；f进给量（mm/r）；ap切削深度（mm）。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ap,其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ap和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、ap的乘积较大，从而保证较高的金属切除率。此外，增大ap可使走刀次数减少，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。2.7确定各工序的加工余量、计算工序尺寸及公差2.7.1确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3.225、3.226、3.227表2.2平面加工的工序余量（mm）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4012.5粗磨0.4IT9()062.39.2()062.3.2半精磨0.4IT8()39.038.48()39.03.2大头0.24IT7()25.38()17.230.8精磨小头0.14IT7()0.38()05.6.3102.7.2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229、230、234表2.3大头孔各工序尺寸及其公差（mm）工序名称基本余量经济精度工序尺寸表面粗糙度连杆体4.3)(8046.H63.6)(046.6.3精拉半圆面上盖4.8.064.6.06.3粗镗0.1)(123.63.4)(3.12.5半精镗0.8290.H65.05190.1.6精镗0.22)(846.065.48)(46.00.8珩磨0.0119.65.519.0.4附注：铸造出来的大头孔为55mm。表2.4小头孔各工序尺寸及其公差（mm）工序名称基本余量经济精度工序尺寸表面粗糙度钻小头孔14.1)(120.H)(25.810.12.5拉小头孔0.627.0493.03.22.8计算工艺尺寸链2.8.1连杆盖的卡瓦槽的计算增环为：；减环为：；封闭环为：1A20A（1）极限尺寸为：0（2.2）1min1axmax0ii=30.20-4.9511=25.25mm（2.3）1max1inmin0iiAA=29.8-5.1=24.7mm（2）的上、下偏差为:0A（2.4）110nmiimiAEISEA=0.20-(-0.05)=0.25(mm)（2.5）110nmiiiAESIEIA=-0.20-0.10=-0.30(mm)（3）的公差为:0A（2.6）00EIAST=0.25-（0.30）=0.55mm（4）的基本尺寸为:0A=（2.7）0A21=30-5=25mm（5）的最终工序尺寸为:0A=mm0A)(25.032.8.2连杆体的卡瓦槽的计算增环为：；减环为：；封闭环为：120A（1）极限尺寸为：12（2.8）1min1axmax0iiAA=13.30-4.95=8.35mm（2.9）1max1inmin0ii=12.9-5.1=7.8mm（2）的上、下偏差为:0A（2.10）110nmiimiAEISEA=0.30-(-0.05)=0.35mm（2.11）110nmiiiAESIEIA=-0.10-0.10=-0.20mm（3）的公差为:0A（2.12）00EIAST=0.35-(-0.20)=0.55mm（4）的基本尺寸为:0A=（2.13）0A21=13-5=8mm（5）的最终工序尺寸为:0A=m0A)(35.20132.9工时定额的计算2.9.1粗磨端面选用M7350A立轴圆台平面磨床根据机械加工工艺手册表13432选取数据砂轮直径D=300mm砂轮速度=25m/s砂v切削深度=0.3mm纵向进给量=0.006mm/rpaaf则主轴转速n=601000v/D=1592r/min（2.14）根据表1338按机床选取n=1450r/min则实际磨削速度V=Dn/（100060）=23m/s（2.15）根据机械制造工艺设计手册表713，739选取数据磨削工时为：基本时间=zbk/nftz=0.03minjt（2.16）按表739辅助时间=0.20minat2.9.2加工小头孔(1)钻小头孔选用Z3035B摇臂钻床根据机械制造工艺设计手册表341选取数据钻头直径D=28.2mm切削速度V=0.30m/s切削深度=39mm进给量f=0.5mm/rpa则主轴转速n=601000v/D=203r/min（2.14）根据表45按机床选取n=250r/min则实际钻削速度V=Dn/（100060）=0.37m/s（2.15）钻削工时为：按表75选取数据L=39mm=1.5mm=2.5mm1L2L基本时间=L/fn=(39+1.5+2.5)/(0.5250)=0.34minjt14（2.17）按表733辅助时间=0.5minat(2)拉小头孔选用L5120立式内拉床根据机械制造工艺设计手册表386，388，389，526选取数据拉刀DL=30mm500mm切削速度V=0.10m/s进给量=0.022mm/齿单位切削力F=135N/mm工件个数Z=3zf根据表422按机床选取v=6m/min拉削工时为：按表712选取数据=120mmL=39.2mm=8mmpL1L基本时间=(+L+)/1000v=(120+39.2+8)/(10000.10)=1.67minjtpL1（2.18）按表737辅助时间=0.19minat2.9.3拉大小头定位面及凸块端面选用L5310立式外拉床根据机械制造工艺设计手册表386，388，389，526选取数据拉刀BL=24mm210mm切削速度V=0.10m/s切削宽度=24mm进给量=0.10mm/齿eazf单位切削力F=325N/mm工件个数Z=3根据表422按机床选取v=6m/min拉削工时为：按表712选取数据=180mmL=11mm=8mmpL1L基本时间=jtzfvKlZb10/（2.19）=(0.5111.21.4)/(10000.100.103)=0.31min按表737辅助时间=0.22minat2.9.4铣开连杆体和盖选用X62W卧式铣床根据机械制造工艺设计手册表327，328，329，544选取数据15铣刀直径D=125mm切削速度V=0.40m/s切削宽度=40mm铣刀齿数Z=25ea切削深度=2mm每齿进给量=0.15mmd=40mmpzf则主轴转速n=601000v/D=61r/min（2.14）根据表4171按机床选取n=75r/min则实际切削速度V=Dn/（100060）=0.49m/s（2.15）铣削工时为：按表77选取数据L=17mm22)(pad（2.20）=+2=11mm122)(pppDda（2.21）=2mmL基本时间=(17+11+2)/281=0.11minjtmfL/（2.22）按表729，730辅助时间=0.40.45=0.18minat2.9.5精拉两侧面、结合面和半圆面选用L6120卧式内拉床根据机械制造工艺设计手册表386，388，389，526选取数据采用组合式拉刀切削速度V=0.10m/s进给量=0.10mm/齿单位切削力F=325N/mmzf根据表422按机床选取v=6m/min拉削工时为：按表712选取数据基本时间=（2.19）jtzfvKlZb10/=(0.539.21.21.4)/(10000.100.105)=0.66min按表737辅助时间=0.22minat2.9.6磨结合面16选用磨床M7130根据机械制造工艺设计手册表3110选取数据砂轮直径D=40mm切削速度V=0.330m/s切削深度=0.1mm进给量=0.006mm/rparf则主轴转速n=601000v/D=157r/min（2.14）根据表414按机床选取n=100r/min则实际切削速度V=Dn/（100060）=0.20m/s（2.15）磨削工时为：按表739，740选取数据基本时间=0.02min(=0.1，k=1，z=8)jtznfkrb/bz（2.16）2.9.7钻螺栓孔选用钻床Z3025根据机械制造工艺设计手册表341选取数据切削速度V=0.99m/s切削深度=5mmpa进给量f=0.08mm/r钻头直径D=10mm则主轴转速n=1000v/D=1910r/min（2.14）根据表45按机床选取n=910r/min则实际切削速度V=Dn/（100060）=0.99m/s（2.15）钻削工时为：按表75选取数据L=34mm=1.5mm=2mm1LL基本时间=L/fn=(34+1.5+2)/(0.081910)=0.23minjt（2.17）按表733辅助时间=0.5minat2.9.8锪窝座选用Z3035B摇臂钻床根据机械制造工艺设计手册表338，342选取数据17锪刀直径D=25mm切削速度V=0.25m/s切削深度=4mm进给量f=0.45mm/r锪刀齿数Z=6pa则主轴转速n=601000v/D=191r/min（2.14）根据表45按机床选取n=200r/min则实际切削速度V=Dn/（100060）=0.26m/s（2.15）锪削工时为：按表75选取数据L=4mm=1.5mm1L基本时间=L/fn=(4+1.5)/(0.45200)=0.06minjt（2.17）2.9.9铣轴瓦锁口槽选用铣床X62W根据机械制造工艺设计手册表327，328，329，544选取数据铣刀直径D=63mm切削速度V=0.31m/s铣刀齿数Z=24切削深度=2mmpa切削宽度=0.5mm=0.02mm/齿eazf则主轴转速n=601000v/D=94r/min（2.14）根据表4171按机床选取n=100r/min则实际切削速度V=Dn/（100060）=0.33m/s（2.15）铣削工时为：按表77选取数据L=5mm=0.563+1.5=33mm=1.5mm1L2L基本时间=L/fmz=(5+33+1.5)/(10024)=0.02minjt（2.22）按表730辅助时间=0.40.45=0.18minat2.9.10倒角及钻油孔选用钻床Z3025(1)钻小头油孔18根据机械制造工艺设计手册表341选取数据切削速度V=1.18m/s切削深度=3mmpa进给量f=0.05mm/r根据表45按机床选取n=1000r/min钻削工时为：按表75选取数据L=6mm=1mmL基本时间=L/fn=(6+1)/(10000.05)=0.14minjt（2.17）(2)给螺栓孔口倒角根据机械制造工艺设计手册表341选取数据切削速度V=0.2m/s切削深度=3mmpa进给量f=0.10mm/rZ=8根据表45按机床选取n=750r/min切削工时为：按表75选取数据基本时间=L/fn=（0.5+1.5）/7500.10=0.03minjt（2.17）2.9.11从连杆上方扩、铰螺栓孔选用钻床Z3025(1)扩螺栓孔根据机械制造工艺设计手册表341选取数据扩刀直径D=10mm切削速度V=0.40m/s切削深度=1.0mm进给量f=0.6mm/rpa则主轴转速n=1000v/D=764r/min（2.14）根据表45按机床选取n=764r/min则实际切削速度V=Dn/（100060）=0.40m/s（2.15）扩削工时为：按表75选取数据L=34mm=2mm1L基本时间=L/fn=(34+2)/(0.6764)=0.07minjt19（2.17）按表733辅助时间=0.25minat(2)铰螺栓定位孔根据机械制造工艺设计手册表352选取数据铰刀直径D=12.2mm切削速度V=0.22m/s切削深度=0.10mm进给量f=0.2mm/rpa则主轴转速n=601000v/D=140r/min（2.14）根据表45按机床选取n=200r/min则实际切削速度V=Dn/（100060）=0.127m/s（2.15）铰削工时为：按表75选取数据L=34mm=2mm=3mm1L2L基本时间=L/fn=(34+2+3)/(0.8200)=0.23minjt（2.17）2.9.12粗镗大头孔选用镗床T68根据机械制造工艺设计手册表3123选取数据铣刀直径D=65mm切削速度V=0.16m/s进给量f=0.30mm/r切削深度=3.0mmpa则主轴转速n=601000v/D=47r/min（2.14）根据表49按机床选取n=800r/min则实际切削速度V=Dn/（100060）=2.72m/s（2.15）镗削工时为：按表78选取数据L=38mm=3.5mm=5mm1L2L基本时间=/fn=(38+3.5+5)/(0.30800)=0.19minjti（2.17）按表733辅助时间=0.50minat202.9.13大头孔两端倒角选用双面倒角机床根据机械制造工艺设计手册表338，339，342选取数据切削深度=0.5mm切削速度V=20m/minpa进给量f=0.10mm/r则主轴转速n=1000v/D=950r/min根据附表4171按机床选取n=960r/min则实际切削速度V=Dn/1000=20.2m/min切削工时为：按表77选取数据基本时间=L/fn=（0.5+1.5）/0.10960=0.02minjt（2.17）2.9.14半精磨大小头两端面选用磨床M7130根据机械制造工艺设计手册表3106,3107,3110选取数据切削速度V=0.413m/s轴向进给量=0.10m/saf进给量f=0.02mm/r磨削工时为：按表713选取数据基本时间=jtzfvklbzra01/（2.23）=0.1700.021.1/（10000.4130.02200.10）=0.01min2.9.15精磨两端面选用磨床M7130根据机械制造工艺设计手册表3106，3107，3110选取数据切削速度V=0.413m/s轴向进给量=0.10m/saf进给量f=0.06mm/r磨削工时为：按表713选取数据基本时间=（2.23）jtzfvklbzra01/=0.1700.021.1/（10000.4130.006200.10）=0.03min212.9.16半精镗大头孔选用镗床T2115根据机械制造工艺设计手册表3123选取数据镗刀直径D=65.5mm切削速度V=0.20m/s进给量f=0.2mm/r切削深度=1mmpa根据表49按机床选取n=1000r/min镗削工时为：按表78选取数据L=38mmL1=3.5mmL2=5mm基本时间=/fn=(38+3.5+5)/(0.201000)=0.23minjtiL（2.17）2.9.17去不平衡质量选用X62W卧式万能铣床根据机械制造工艺设计手册表327,328,329,534选取数据铣刀直径D=20mm切削速度V=18m/min铣刀齿数Z=6切削深度=11mmpa切削宽度=2mm=0.08mm/齿=144mm/mineazfznfm查机床说明书，选用=150mm/minmf则主轴转速n=1000v/D=287r/min（2.14）根据表4171按机床选取n=300r/min则实际切削速度V=Dn/1000=19m/min（2.15）铣削工时为：按表77选取数据L=11mm=7.5mm=3mm1L5.1)(paD2L基本时间=L/=(11+7.5+3)/144=0.15minjtmzf（2.22）按表730辅助时间=0.40.45=0.18minat2.9.18精镗大头孔选用镗床T2115根据机械制造工艺设计手册表3123选取数据22镗刀直径D=65.4mm切削速度V=0.20m/s进给量f=0.2mm/r切削深度=1mmpa根据表49按机床选取n=1000r/min镗削工时为：按表78选取数据L=38mm=3.5mm=5mm1L2L基本时间=/fn=(38+3.5+5)/(0.201000)=0.23min（2.17）jti2.9.19珩磨大头孔选用内圆磨床M2110根据机械制造工艺设计手册表3109选取数据切削速度V=0.32m/s进给量f=0.05mm/r切削深度=0.05mmpa根据表412按机床选取n=600r/min镗削工时为：按表713选取数据基本时间=2L/1000vjt双n（2.24）=(2382)/(10000.32)=0.47min2.9.20半精镗、精镗小头孔铜套选用镗床T2115根据机械制造工艺设计手册表3123选取数据镗刀直径D=30mm切削速度V=0.25m/s进给量f=0.2mm/r切削深度=0.2mmpa根据表49按机床选取n=1000r/min镗削工时为：按表78选取数据L=38mm=3.5mm=5mm1L2L基本时间=/fn=(38+3.5+5)/(0.201000)=0.23minjti（2.17）232.10连杆的检验连杆在机械加工中要进行中间检验，加工完毕后要进行最终检验，检验项目按图纸上的技术要求进行。2.10.1观察外表缺陷及目测表面粗糙度2.10.2连杆大头孔圆柱度的检验用量缸表，在大头孔内分三个断面测量其内径，每个断面测量两个方向，三个断面测量的最大值与最小值之差的一半即圆柱度。2.10.3连杆体、连杆上盖对大头孔中心线的对称度的检验采用图2.5所示专用检具（用一平尺安装上百分表）。用结合面为定位基准分别测量连杆体、连杆上盖两个半圆的半径值，其差为对称度误差。图2.5连杆体对大头孔中心线对称度的检验1.10.4连杆螺钉孔与结合面垂直度的检验制做专用垂直度检验心轴，其检测心轴直径公差，分三个尺寸段制做，配以不同公差的螺钉，检查其接触面积，一般在90%以上为合格，或配用塞尺检测，塞尺厚度的一半为垂直度公差值。2.10.5连杆大小头孔平行度的检验如图2.6所示,将连杆大小头孔穿入专用心轴，在平台上用等高V形铁支撑连杆大头孔心轴，测量小头孔心轴在最高位置时两端面的差值，其差值的一半即为平行度。24图2.6大小头孔平行度的检验图a）在连杆轴线方向b）垂直于连杆轴线方向3夹具设计3.1钻小头孔夹具为了提高劳动生产率，保证加工质量，降低劳动强度，需要设计专用夹具。经过与指导教师协商，决定设计第2道工序钻28mm小头孔的钻床夹具。本夹具将用于Z3080立式钻床。刀具为一支高速钢锥柄麻花钻头。3.1.1问题的指出本夹具主要用来钻28mm的小头孔，小头孔的轴心线相对于大头孔轴心线以及小头孔本身都有一定的技术要求。其工序图如下：图3.1钻小头孔工序图253.1.2夹具设计(1)定位基准的选择由工艺路线可知，在钻小头孔之前，连杆的两个端面都已加工，且表面粗糙度要求较高。为了使定位误差为零，按基准重合原则选基面为定位基准，大头端和小头端得两个V形块限制3个自由度，基面限制工件3个自由度，属完全定位。由于生产批量大，为了提高加工效率，缩短辅助时间，准备采用固定钻模，采用了推引式锁紧机构，装卸工件方便、迅速。根据机床夹具设计手册选取固定V形块B42GB220980和活动V形块B70GB221180。(2)夹紧方案由于所加工的零件比较小，夹具的夹紧力与加工零件时的轴向力方向垂直，为了装卸工件方便，采用移动式钻床夹具。加工的小头孔为通孔，沿Z方向的位移自由度可