工程机柴油机连杆工艺设计及其夹具论文

1、-工程机柴油机连杆工艺及其夹具设计摘要：连杆是柴油机的主要传动构件之一，其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轴的回转运动，以输出动力。因此，连杆工作的稳定性、可靠性对柴油机的整机质量至关重要，质量轻、精度高的连杆，有助于降低柴油机的能耗和噪声。柴油机连杆的加工工艺是影响柴油机连杆机械性能的重要因素，本文重要对柴油机连杆的加工工艺和夹具进展设计。关键词：连杆；加工工艺；定位基准；夹具设计Engineering Machine Diesel Engine connecting rod and fi*ture design processAbstract: The diesel

2、engine connecting rod is one of the main drive ponents, its role is to link up the piston and the crankshaft, the piston of the reciprocating linear motion into rotary crankshaft motion, to output power. Therefore, the linkage of work stability, reliability is critical to the quality of the diesel e

3、ngine machine, light weight, high precision, connecting rod, help reduce energy consumption and engine noise. Diesel engine connecting rod of diesel processing technology is an important factor in the mechanical properties of connecting rod, this important process of diesel engine connecting rod and

4、 fi*ture design.Key words: rod; processing technology; positioning reference; fi*ture design.目 录第一章绪论11.1概述11.2国外研究现状和开展趋势11.3国柴油机连杆市场状况21.4连杆的构造特点2第二章连杆的主要技术要求42.1 材料选择42.2 外表质量42.3热处理52.4 加工精度62.5 重量6第三章连杆毛坯的选择7第四章连杆加工工艺过程94.1柴油机连杆加工工艺过程94.2柴油机连杆主要外表技术要求14第五章连杆机械加工工艺过程分析155.1 工艺过程安排155.2定位基准的选择15定

5、位基准选择得原则15粗基准的选择16精基准的选择175.3加紧力的方向和位置19夹紧力的方向20夹紧力位置205.4各主要外表的加工方法及工艺215.4.1 主要外表的加工方法215.4.2 工艺过程225.5加工工序235.6其他辅助工序25热处理工序25检查工序26清洗工序27去毛刺工序27第六章连杆加工中工序余量和尺寸分析286.1 加工余量确实定286.2连杆加工余量计算30连杆大下头孔两平面加工余量306.3连杆工时定额计算30粗铣连杆大小头平面30精铣连杆大小头面306.3.3粗磨连杆大小头平面30精磨连杆大小头平面31粗铣连杆两侧面31精铣连杆大头孔两侧面31钻小头孔31扩小头孔

6、31半精镗小头孔32精镗小头孔326.4连杆加工尺寸链的计算32连杆大头孔的工序尺寸32连杆小头加工工序尺寸33第七章连杆夹具设计347.1连杆夹具设计目的347.2 夹具的组成34定位元件34夹紧装置34对刀元件34夹具体347.3夹具设计34定位基准的选择34定位元件的选择357.4夹紧力装置的设计36确定夹紧力的作用点和作用方向36结论37致38参考文献39. z-第一章 绪论1.1概述连杆是柴油机的主要传动构件之一，其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轴的回转运动，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。连杆工

7、作的稳定性、可靠性对柴油机的整机质量至关重要，质量轻、精度高的连杆，有助于降低柴油机的能耗和噪声。连杆在工作过程中承受着很高的周期性冲击力、惯性力和弯曲力。连杆的制造质量接影响到发动机的性能和可靠性，这就要求连杆应具有高的强度、韧性和耐疲劳性能，以及很高的重量精度。随着制造技术的开展，发动机趋于轻量化、构造简单化，连杆制造技术和下艺也随之发生了很大的变化。1.2国外研究现状和开展趋势目前，连杆生产中有模铸工艺、模锻工艺、粉末锻造工艺、常规粉末冶金工艺、粉末热挤压一锻造工艺、碳纤维强化工艺等。由于模锻成形具有接近最终产品的几何形状和尺寸精度，并同时改善其组织，能获得更高的力学性能；模锻钢连杆的疲

8、劳强度和可靠性高，适用于负荷大、转速高的汽油和柴油发动机，因此，在连杆制造中占据主导地位。近年来汽车零部件设计与生产过程的高质量、高效率、低本钱、低能耗已成为提高产品竞争力的唯一途径，拘泥于传统、落后加工技术的生产模式已难以适应市场的变化, 加工技术的变革成为必然的开展趋势。许多新工艺打破常规，以构思新颖、操作经济、效益显著为特点应运而生，满足了现代企业的要求。连杆裂解工艺是国际上九十年代初研究开展起来的一种连杆加工最新技术，是对连杆传统机械加工技术的重大变革目前，模锻和模铸连杆的主、重要地位，正面临着粉末锻造钢连杆和粉末一次烧结钢连杆成形工艺的挑战。就国现状而言，粉末冶金锻造工业虽然有了一定

9、的开展，但要提供大批量和高质量的粉末冶金锻件还不成熟。而且涉及设备更新、技术改进等方面费用问题，在今后一个，长的时期，国产连杆生产还将以模锻工艺为主。1.3国柴油机连杆市场状况目前，各国燃机制造业对连杆的加工都非常重视，我国除各大汽车厂及燃机制造厂外，经“八五技术改造，已形成几家批量较大的连杆专业生产厂，但仍无法满足日益开展的汽车及燃机制造业对连杆的批量及精度要求。为缓解这种矛盾，应瞄准世界先进水平制定我国大批量连杆生产工艺，方能使我国的连杆工艺水平迎头赶上先进的工业国家。中国的汽车年产量已达八百多万辆，连杆需求量在七千万件以上。1.4连杆的构造特点发动机是一种将自然界*种能量直接转换为机械能

10、，并带动*些机械进展工作的机器。燃机的特点是将其他能量转换为机械能；发动机是将热能转化为机械能的装置。其中的热能是由燃料燃烧所产生，柴油机是发动机的一种，其特点是将柴油和空气混合后直接输入机器部，燃烧产生热能，通过膨胀是热能转化为机械能。连杆的作用是把柴油机燃烧所产生的热能作用的活塞顶上的力转变为曲轴的转矩，就是将热能转化为机械能的机构，以便向机械输出机械能。因此连杆实在高压下做变速运动，它在工作中承受力的情况是相当复杂的：有气体的作用力，欲动质量的惯性力，摩擦力，挤压力，外界阻力，曲轴与活塞的压力。气体作用力：发动机的循环工作运动分为4个行程，在每个工作循环的四个行程中，气体的压力是始终存在

11、的，但是在个行程中，进气行程和排气行程气体的压力是比较小的，对连杆的性能影响不是很大，但是压缩行程和做功行程则是对连杆的受力的急剧变换，所以连杆在运动中承受交变力的变换，对连杆的疲劳强度和刚度就有了较高的要求。往复性惯性力和离心力：对于往复运动的物体，当运动的方向和速度发生变化是，就要产生往复运动惯性力；而物体围绕*一中心运动是就要产生离心力，这两种是连杆在运动中会产生的，连杆随着活塞做四行程运动，其受力必然受到活塞的影响。由于是连接活塞和曲轴，也会同时受到曲轴惯性力的影响。由于连杆是连接曲轴和活塞的重要部件，在运动承急剧变化的交变载荷，为了方便连杆的拆卸，将连杆分为两个局部，连杆盖和连杆杆身

12、，两局部有螺栓连接。连杆是连接曲轴和活塞，所以连杆大小头孔的精度将直接影响连杆柴油机运动的效率，所以连杆的大小头孔具有很高的精度要求。由于连杆是高速急剧运转的，其磨损较高，为了减少磨损和便于维修，连杆的大头孔装有村套。轴瓦有钢质的底，底的外表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。小头孔衬套，以减少小头孔与活塞销的磨损，同时便于在磨损后进展修理和更换。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

13、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(根本尺寸一样)。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，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

14、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。第二章 连杆的主要技术要求2.1 材料选择表2-1 连杆材料选用表材料名称材料牌号标准号碳钢20、35、45GB/T 699-1999合金钢40Gr、35GrMo、42GrMo、18Gr2Ni4WAGB/T 3077-1999(1)允许采用性能不低于表 1 规定且已经证明同样适用的其他材料。(2)用于柴油机转速不大于 300r/min 的连杆宜采用自由锻形式形成毛坯件

15、，其总锻造比应不小于 3；柴油机转速大于 300r/min 的连杆宜采用模锻形式形成毛坯件，其总锻造比一般应不小于6。(3)材料部不应有裂纹、折叠、夹杂、气孔等缺陷。连杆锻件的纤维组织应沿连杆长度方向伸展，不允许有严重扭曲和折断。2.2 外表质量(1)连杆外表不应有毛刺、碰伤等缺陷。(2)模锻连杆不加工外表不应有裂纹、折痕、结疤、氧化皮及因金属未充满锻模而产生的缺陷。连杆杆身部位不应有切边拉伤，分模面飞边高度应不大于 0.8mm，不应有总数多于两个、深度大于截面根本尺寸 3的凹坑，且同一横截面上不应存在两个凹坑，凹坑应与杆身外表圆滑过渡。(3)用于柴油机转速不大于 300r/min 的连杆，其

16、外表可在公差围采取修补工艺进展修补，但不允许采用焊补，经修补的部位应圆滑过渡。用于柴油机转速大于 300r/min的连杆，其外表不允许修复。(4)连杆外表不应存在横向磁痕，大、小端孔外表离边缘 10mm 围不应有长度大于1mm 的磁痕。(5)连杆主要局部的外表粗糙度应不低于表2的规定。表2-2 连杆主要局部外表粗糙度值单位为微米序号名称柴油机转速 r/min< 300>3001000>10001连杆大端孔Ra1.61.60.82连杆小端孔Ra(未加衬套)3连杆大端孔两端面Ra端面定位：1.6 端面不定位：3.24连杆大端孔分开面Ra1.61.65连杆螺栓孔支撑面Ra(6)柴油

17、机转速大于1000r/min的连杆外表应进展强化处理。2.3热处理(1)连杆热处理方法见表3。回火温度应不低于580。表2-3 不同材料的连杆应进展的热处理方法材料名称热处理方式碳钢正火、或正火+回火、或淬火+回火合金钢淬火+会回(2)连杆最终热处理后的机械性能宜不低于表 4的规定。同一连杆的硬度差应不大于30HBS。表2-4 热处理后连杆机械性能要求材料名称拉抗强度N/mm屈服强度N/mm伸长率 %端面收缩率%冲击功 J硬度正火或正火+回火HBS淬火+回火HBS碳钢4402202450301251604802402245135175520260212515018556028020401602

18、006003001818175215合金钢6003605040175215700420164532205245800480144023527590063013272603201000700123525290365注：硬度值仅供参考2.4 加工精度(1)连杆大、小端孔孔径的尺寸精度应不低于 IT6。(2)柴油机转速不大于 300r/min 的连杆大、小端孔的中心距偏差应不大于±0.5mm；柴油机转速大于 300r/min 的连杆大、小端孔的中心距偏差应不大于±0.1mm。(3)连杆各主要局部的形位公差应不大于表2-5的规定值。表2-5 连杆各主要局部的形状和位置精度单位为毫米

19、序号名称柴油机转速 r/min< 300>3001000>10001连杆大小孔端得圆度和圆柱度GB/T 1184-1996圆度和圆柱度公差等级7级2连杆大小轴端的平行度0.020.020.023连杆及连杆盖上螺栓孔支撑面对螺栓孔中心面得垂直度0.20.050.034端面有定位要求的垂直度2.5 重量安装在同一台柴油机上的连杆总成的重量偏差应不超过 1。第三章 连杆毛坯的选择连杆的整体为模锻成形，在加工中先将连杆切开，再重新组装，镗削大小头孔，其外形不在加工，连杆的大头孔是模锻确定的孔，所以加工时不需要在对大头孔进展钻削工序，可以减少后续工序。只需要钻小头孔，对大头孔进展定位，

20、以便确定大小头孔的的中心距，而且，可以方便对后续工序中的加工，因为小头孔的定位是钻床确定，有很高的精度，小头孔的具体位置、中心轴确定方便后续加工的定位。是以后面以小头孔和小头孔的圆柱面进展定位，提高加工精度，和加工速度。连杆是连接燃机中重要的动力传动件，是连接活塞和曲轴的机构，长期处于恶劣的工作环境，承受周期性气体冲击，承受较大的惯性力，这种工作性质就要求连杆必须要耐疲劳，能抗压，抗冲击，因为是连接件，所以必须要有很高的耐磨性，有足够的刚度和强度以及韧性。因此连杆材料选择有较高的要求，一般采用高强度碳钢和合金钢；如45钢、55钢、40Cr、40CrMnB等。近年来也有采用球墨铸铁的，粉末冶金零

21、件的尺寸精度高，材料损耗少，本钱低。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，采用粉末冶金的方法制造连杆是一个很有开展前途的制造方法。目前连杆毛坯主要有两种形式，一种是先进的热模锻压力机精锻工艺另一种为模锻锤普通锻造工艺。目前，工业兴旺国家多采用前者，我国经“七五及“八五技改后，各大企业也多采用国产或引进热模锻压力机锻造连杆毛坯。以上两种锻造形式所获得的连杆毛坯质量相差很大。模锻锤锻造的连杆毛坯拔模角度较大，且易产生错位连杆质量公差也难以控制，毛坯在加工线上需经粗精二次铣削。而热模锻压力机精锻连杆毛坯则不存在上述问题，并且在机械加工生产线可以磨代铣，取消铣削工艺

22、更好地保证两端面的平面度及相互位置精度。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，

23、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本钱降低，性能提高。第四章 连杆加工工艺过程4.1柴油机连杆加工工艺过程根据柴油机连杆所要求的技术条件，连杆的尺寸精度，形位公差等要求编制连杆加工工艺过程卡。工序号工序名称工序容切削用量背吃刀量/mm 切削速度/(m/min)进给量1锻造模锻坯料-2锻造模锻成形，切边-3热处理退火+调质处理-4喷丸去外表氧化层-5磁力探伤检查锻造裂痕和热处理裂纹-6退磁-7清理去除毛刺、飞边、涂漆。-8划线画连杆中心线，大小头孔中心线中心距加大3mm以留出连杆体与连杆盖在切开时的加工余量-9铣第一步：用两个V型块夹持连

24、杆大端两侧面，粗铣一平面面加工余量1.5mm 第二步：以刚加工的一面为基准加工另一面，单面余量1.5mm1.5600.15mm/z10划线重画大小头孔线-11钻采用三爪锥型压块使小端自动定心，钻，扩小头孔至尺寸 30mm-210.48mm/r12铣第一步：一以面和两侧面为基准，装夹工件，精铣一平面面加工余量0.6mm 第二步：以刚加工的一面为基准加工另一面，单面余量0.6mm0.6601.7mm/z13中检检查小头孔位置精度和大小头端面精度-14磨第一步：以一平面平面定位粗磨另一片面，单面加工余量0.3mm 第二步：以刚加工的平面定位粗磨另一面，单面加工余量0.3mm 0.11860mm/st

25、15铣以基面大小头孔定位，大头孔采用可上下浮动的圆锥体自动定位，小头孔采用园销定位，精铣大头孔两侧面至99mm，保证对称1.5600.15mm/z16精铣以基面大小头孔定位，大头孔采用可上下浮动的圆锥体自动定位，小头孔采用园销定位，粗铣大头孔两侧面至99mm，保证对称0.6601.7mm/z17扩以基面，大端一侧面和小头孔定位扩大头孔至80mm扩孔钻直径60901.6m/min18去毛刺-19中检检查大头孔位置精度，大端两侧面对称度。-20铣以基面，小头孔和大端一侧面定位，切切开工件，标记连杆杆身和连杆盖。-60m/min0.02mm/z21去毛刺-22铣以基面和连杆两侧面定位和小头孔，铣连杆

26、体和连杆盖，保证径向深度。两分开面各保存加工余量0.6mm0.3600.15mm/z23磨以基面和连杆两侧面和小头孔定位，磨连杆体和连杆盖。两分开面各保存加工余量0.3mm0.11820mm/st24精磨以基面和连杆两侧面定位和小头孔定位，磨连杆体和连杆盖0.052020mm/st25钻第一步：以基面小头孔和两侧面定位，保证径向垂直，装夹工件。 第二步：钻2-10mm螺栓孔。-16m/min0.15mm/r26锪以基面，结合面两侧面定位，锪两螺栓座面R12mm。-60m/min0.15mm/r27扩第一步：扩两螺栓孔至2-12mm第二步：扩两螺栓扩至2-13mm第三步;钻螺栓孔深度至 mm 第

27、四步：倒角 -45m/min0.12mm/r28去毛刺-29清洗-30中检检查切削面精度，尺寸，螺栓孔的尺寸精度-31倒角大头孔两端倒角-32镗以基面和一侧面定位，采用可调双轴镗床，半精镗大小头孔，加工余量0.2mm0.21500.1533磨第一步：以基面和大小头孔定位，精细大小头孔另一平面加工余量0.1mm。 第二步：以刚刚精磨的一面定位，精磨另一平面0.12425mm/st34中检大小头孔两端面精度-35镗精镗大小头孔。0.11500.0636压套筒-37挤压铜套孔-38精镗精镗大小头孔套筒。0.11500.0639衍磨衍磨大小头孔套筒0.042510m/min40去刺-41清洗-42中检

28、检查大小头孔的精度，尺寸-43钻钻连杆大小头油孔-44钳按规定值去重-45清洗-46终检-47入库-连杆的主要加工外表为大、小头孔和两端面，较重要的加工外表为连杆体和盖的结合面及连杆螺栓孔定位面，次要加工外表为轴瓦锁口槽、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外表的加工来安排的。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外表，包括大头孔的粗加工，为合装做准备

29、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外表的粗加工阶段，合装之后的工艺路线则为主要外表的半精加工、精加工阶段。4.2柴油机连杆主要外表技术要求单面加工方法单面加工余量外表粗糙度工序尺寸精度等级粗铣1.512.5精铣0.63.2粗磨0.31.6精磨0.10.8粗铣1.512.5精铣0.63.2扩小头孔1025半精镗小头孔0.23.2精镗0.10.8衍磨0.040.2IT6第五章 连杆机械加工工艺过程分析5.1 工艺过程安排在

30、连杆加工的中有两个主要因素影响连杆加工的精度：1连杆本身的刚度的较低，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，切削是将产生较大的剩余应力，并引起应力重新分布。因此，在安排工艺进程时主要把各要外表的粗、精加工工序分开。逐步减少加工余量，切削力及应力的作用，逐步修正加工后的变形，这样才能到达零件的精度要求。各主要外表的加工工序的安排：大小头孔平面：粗铣、精铣、粗磨、精磨。小头孔：钻、扩、粗镗、精镗、衍磨。大头孔：扩、粗镗、精镗、衍磨。大小头孔两侧面：粗铣、精铣。5.2定位基准的选择定位基准选择得原则定位基准选择得正确与否是关系到工艺路线和夹具构造设计是否合理的主要因素

31、之一，并将影响到工件的加工精度、生产率和加工本钱，因此定位基准的选择是制定工艺规程的主要容之一。定位基准又分为精基准、粗定位基准和辅助定位基准。粗基准：以从未加工过的外表进展定位的基准称为粗基准，也就是第一道工序所用的定位基准，一般粗基准只使用一次。精基准：以加工过的外表进展定位的基准称为精基准。选择定位基准的主要是为了保证零件加工外表之间及加工外表与为加工外表之间的相互位置精度，因此定位基准的选择应从有相互位置精度的外表去找。1选择精基准原则：基准重合原则；基准不变原则；互为基准，反复加工的原则；自为基准的原则；应能是工件装夹稳定可靠、夹具简单。2粗基准的选择原则：选择加工余量小而均匀的重要

32、外表为粗基准；选择其中与加工外表有相互位置精度要求的外表为粗基准；选择比较平整、光滑、有足够大面积的外表为基准；粗基准一般情况下只允许使用一次。在连杆机械加工工艺过程中，大局部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外表作为另一基面。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。粗基准的选择粗基准选择是否正确，直接关系到被加工外表的余量分配和加工外表与非加工外表的相互位置要求。一般地，选择连杆的粗基准时，应满足以下几点要求：1遵循先面后孔的原则，先粗铣大小头孔两端面，选择大小头

33、孔端面为粗基准，因此，连杆大小头孔的两端面应该有足够的加工余量，以保证对大小头孔的加工，消除应力；同时为确定后续加工选择的精基准提供根底。2粗铣两端面后进展钻、扩小头孔，确定大小头孔的中心轴，中心距，以便为铣大小头孔的两侧面提供定位基准，保证连杆的对称；3保证连杆外形的整体对称。为了满足上述的几点要求，对连杆的粗加工的夹具要求进展不同的定位，保证对粗基准的选择，例如，对连杆大头孔两端面的粗铣选择不同的夹具，1由于连杆是模锻件，第一次粗铣大头孔端面采用的是V型块夹具，不以一端面定位，用V型块悬空对大头孔一端面进展加工，这样可以比以一端面定位进展加工，提高了连杆粗加工的精度，为保证另一面的加工提供

34、根底，同时保证了孔加工的定位。保证两侧面的加工余量均匀；图5-1图5-2钻连杆小端面孔工序。小孔中心的位置确定，是后续加工的保证，怎样保证小孔位置的对称，是加工的难点，只有小孔处于连杆小孔的中心，才能保证铣两侧面的对称，才能确定连杆的大小头孔的中心距。使用三爪锥型压块可以有效的是钻孔的中心线与连杆外端保证对称。对于铣连杆大端两侧面同样面临着这样的问题，由于连杆是模锻件，大端孔是由模锻出来的，本身有了一定的位置，对于西两侧面则是要用大端孔的中心轴，怎样是大端孔的中心轴进展定位，是保证大端孔两侧面对称的关键。一般地，采用可以上下浮动、活动的圆锥体是大段孔自动定位，保证中心轴的对称。精基准的选择对于

35、精基准的选择，要求精基准能够保证加工的精度，同时方便装夹工件，对于大批量的加工，精基准的选择还要考虑产品生产的效率和经济性，对于连杆精基准的选择还要要求保证连杆的加工精度要求和各面、孔的位置要求。一般地，对于连杆加工精基准的选择应该考虑如下要求：1) 考虑“基准统一的原则。考虑连杆是模锻件，加工余量较大，并且连杆的大小头孔端面，连杆大头孔两侧面，大小头孔，连杆杆身和连杆盖之间的分开面是不可能一次性加工出来，连杆各个面是在不同的机床，经过多道工序，屡次装夹屡次反复的加工而加工完成的，因此在加工的时候要防止过多的装换基准，做到尽量的使用同一个基准，对于选择得精基准要求能够保证大局部的工序是使用的同

36、以基准，这样保证连杆各个面之间位置精度。这就是所谓的“基准统一“原则。2)对于基准面得选择，应该遵循基准选择得原则，选择面积较大的面作为精基准平面，具体的对于连杆精基准面得选择则是选择大头孔和小头孔的端面作为精基准面，这样遵循了先面后孔的原则，同时参照加工工艺过程，大小头孔的端面在各加工阶段总是先于其他面的加工而且大小头孔端面的加工便于装夹，这样能够保证大小头孔端面的精度要求，也保证了后续加工个面得加工精度要求。3)尽可能的遵循基准“重合原则，即尽可能的选择与设计基准相符合的基准，这样可以减少基准选择尺寸链的计算，减少加工误差，可以直接保证加工的尺寸，防止设计基准和工艺基准相转化的误差，减少设

37、计基准对工艺基准的影响，保证尺寸精度。根据连杆基准选择的要求，结合连杆自身的加工工艺和加工要求，选择大小端端面(A.B)和小端孔(C)、大端一侧侧面(D)作为作为连杆定位的精基准，为了保证精基准的精度，在柴油机连杆加工工艺的开场阶段应该先加工连杆的基准即在机械加工生产线的前几道工序(第一步粗铣连杆的大小头孔的两端面，第二步精铣大小头孔两端面，第三部钻、扩小头孔，第四步，铣大头孔的两侧面)就安排对这组定位基准进展加工，并且安排粗铣精铣，钻扩等加工工序，是要求对这组基准到达一定的精度，方便后续加工的定位。图5-3图5-45.3加紧力的方向和位置柴油机连杆工作过程主要是考虑连杆的抗冲击，来选择连杆的

38、材料，所以连杆的本身的刚度较差，所以在连杆加工的过程中必须合理确实定夹紧力的大小，防止在加工过程中连杆发生变形，导致连杆在加工的时候到达了加工精度，而在恢复外力后，连杆发生变形，没有到达连杆所要求的精度。因此必须合理确实定连杆的夹紧力的大小和方向。夹紧力的方向图5-52)夹紧力的作用方向应使工件变形最小。图5-6夹紧力位置图5-7图5-85.4各主要外表的加工方法及工艺连杆的各种外表加工方法的选择，应主要根据加工面的构造形状、尺寸大小、精度、外表粗糙度以及生产类型，从生产实践出发，并参考有关各种外表加工方法所能到达的经济精度及外表粗糙度等资料来初步确定的。 主要外表的加工方法1)零件的构造特点

39、因为柴油机连杆是模锻件，所以连杆两端面的加工余量较大，而且连杆的精度要求较高，所以对于连杆的定位基准的选择要求也较高，要求连杆的定位基准的精度也要较高，考虑到上述因素，因此在对连杆大小头孔两端面得加工是采用粗铣、精铣、磨削、精磨等加工工艺，对于大小头孔两侧面采用铣和精铣的方式，对于精度要求很高的分开面采用粗铣、精铣、粗磨、精磨等几个工序反复加工来调高精度。2)零件的技术要求因为连杆本身工作条件和工作环境的要求连杆具有高的精度，特别是连杆的大小头孔是连接活塞和曲轴的地方，摩擦较多，必须提高连杆的精度来减少摩擦系数，提高发动机的效率，而且连杆作为传动件，作往复式运动则要求连杆具有较高的对称度，以便

40、降低连杆运动是的震动，较少噪音，这也要求连杆的质量对称，所以必须考虑连杆的质量要求，需要添加对称块。所以在对连杆的孔进展加工是同连杆的大小头孔端面一样需要采取多不，反复加工，粗加工与精加工相结合，分别为，钻、扩、镗、精镗、衍磨。考虑对称度得要求，采用对称度和中心轴精度较高的双轴镗床进展加工。3)零件的材料柴油连杆的材料需要考虑连杆的工作负荷，一般地，对于不同的载荷的连杆采用不同的材料，一般为合金钢，采用国家标准进展对照，并进展校核，所以一般选择柴油机连杆的加工刀具是硬质合金刀具，特别是对于大批量加工，这样可以提高刀具的切削速度，提高加工效率，节约本钱。4)生产类型连杆的生产过程必须考虑连杆的生

41、产批量，对于不同批量连杆的生产对于设备的要求也有一定的差距，主要还是考虑加工生产的本钱，对于大批量生产要求采用高精度专用机床，便于提高连杆的加工效率和精度，同时应该设计专用夹具。工艺方法采取粗精加工分开，尽可能的采用较多的工序，工序越分散，加工的效率的越高，对于端面采用粗铣、精铣、粗磨、精磨的加工方法，分开加工、对于大小头孔采取钻、扩、镗、精镗、衍磨等加工工艺，对于模锻件柴油机连杆分散加工工序还可以较少连杆因为粗精加工所产生的应力，粗精加工分开，多工序，可以有效地消除连杆加工过程中所产生的应力，可以提高连杆的加工精度。 工艺过程确定连杆大小头孔端面，连杆大端孔的两侧面，连杆杆身和连杆盖结合面以

42、及螺栓孔的座面的的加工方法粗铣、精铣、粗磨、精磨、衍磨可以看出连杆各个主要外表对粗加工半精加工精加工有明显的阶段层次，主要是这些主要外表很难通过一次性加工完成，而且还必须好考虑连杆的受力情况，例如：对于大小头孔的加工就会影响连杆大小头孔端面的加工，钻、扩、镗、精镗、衍磨等加工工序必然影响连杆大小头孔端面的应力；导致连杆部构造的变化，影响连杆的总体受力情况，再根据先面后孔的原则，在粗铣大小头孔两端面后进展钻扩小头孔，在粗加工端面后加工大小头孔，在半精加工后进展半精加工大小头孔，在精加工端面后进展精加工大小头孔，这样层次清楚的加工对于连杆总体的加工、受力、精度都要好处，整体的好处表现如下：1)连杆

43、的机械加工是刀具对连杆的旋转运动引起的，刀具对连杆必然有较大的力的作用，所以刀具在切割连杆是必然导致连杆的整体构造的变形。而通过粗加工、半精加工、精加工则可以有效地减少连杆在加工过程中引起的变形，因为柴油机连杆是模锻件，其整体的加工余量较大，所以对于粗加工的加工余量较大而导致连杆粗加工切削不均匀，因此在连杆粗加工过程所受的切削力，切削热也比较大，这些切削力和切削热则会导致连杆构造部的变形，而且连杆粗加工过程的切削余量较大，也会引起连杆构造的部变形。这些变形是需要一定的时间才会恢复的，如果连杆加工的粗精加工局部开则会导致下一个加工步骤中的连杆变形对加工产生很大的影响，所以连杆的加工分为粗加工、半

44、精加工、精加工几个阶段，这样各个加工阶段连杆有较长的时间去恢复，抵消变形所产生的误差，保证下一个加工过程中连杆的外表精度、位置精度、外表粗糙度到位。2) 连杆大小头孔端面，连杆大端孔的两侧面，连杆杆身和连杆盖结合面以及螺栓孔的座面在粗加工后，可以发现连杆毛坯锻造外表的缺乏，能够及时的进展处理。减少连杆因为锻造所产生的加工本钱，可以减少不必要的加工工时，减少废品率，提高加工效率，降低生产本钱。3)连杆粗、精加工的分开可以合理地使用资源，在不同的机床进展不同的加工，一般地再功率大、精度低的机床进展粗加工，这样可以提高粗加工的效率，大功率机床可以加大刀具的背吃刀量，切削速度，在功率小、精度高的机床进

45、展粗加工，由于机床的功率小，对刀具的背吃刀量、切削速度就有了一定的限制，可以减少机械加工对机床的损害，提高连杆的外表质量和精度，又有利于保护机床的精度。5.5加工工序综合连杆的机械的技术要求，以及连杆加工工艺过程，以及机械加工过程应该遵循的根本原则，安排连杆加工工序应该遵循的根本原则：1先基准后其它先基准后其他就是指应该先先安排加工连杆的基准面，基准轴线，联系连杆的加工工艺，就是加工出连杆所选择的精基准面大小头孔的端面、连杆大头孔的两侧面、以及连杆小头孔。这几个定位面是进展其他面加工的基准的面，因此在连杆加工过程中应该首先加工出这几定位面，并且要求到达一定的精度，以方便进展其他面得加工。2先面

46、后孔先面后孔的原则是任何机械加工都必须遵循的原则，结合柴油机连杆加工的实际情况，对于连杆机械加工中的先面后孔的原则是指先加工连杆大小头孔的两端面，后加工连杆的大小头孔，但这又必须考虑连杆的精度要求，连杆对于 连杆的大小头孔的精度要求很高，这就需要考虑加工的实际情况，主要可以分为两种加工顺序：第一种是先加工面，是指先完成对面的加工的，即对连杆的大小头孔的两端面得精加工在钻、扩大小头孔之前；第二种是连杆的大小头孔加工与两端面得加工逐步向前的，循序渐进的方式，即在粗加工面后进展粗加工孔，半精加工面后进展半精加工孔，精加工面后进展精加工孔。这样做既照顾了连杆先面后孔的原则，又可以减少连杆因为加工孔过程

47、所造成的连杆应力的变化，提高了连杆部的构造刚度，减少因为粗加工造成的连杆部构造变形。在加工过程中设计基准与加工的工艺基准重合，减少了连杆的基准定位误差，大小头孔的面积较大，是很好的定位面，增加了连杆孔的位置精度。保证了连杆的两端面得平行度和连杆大小头孔的中心距。3先大面后小面先大面后小面是机械加工工序安排的根本原则，因为大面的定位精度明显高于小面的精度，所以先大面后小面是对于机械加工的基准的选择原则。具体的对于连杆的机械加工，连杆机械加工过程中，有多过面得加工，根据机械加工的定位原则，以及连杆加工过程的具体加工工艺过程，对于连杆大小头孔两端面，连杆大头孔的两侧面，以及连杆杆身和连杆盖得结合面，

48、选择为先连杆大小头孔的两端面，在连杆的小头孔，然后是连杆杆身和连杆盖得结合面。根据这个选择我们可以看到在这个加工顺序中遵循了基准现行的原则，遵循了先面后孔的原则，以及现在的先大面后小面的原则，可以知道在连杆加工过程中，各个面并不是单独面，他们之间存在在的联系，连杆的定位基准面，是连杆其他加工平面的根底。确定这样的加工顺序，以及考虑的加工原则，可以提高连杆各个平面之间的位置精度，这是连杆精度的重要因素。特别是连杆是往复运动的元件，连杆的位置精度是影响连杆质量的重要依据，提高连杆的位置精度，可以减少连杆的质量误差，是连杆在运动过程中减少噪音，摩擦。提高连杆运动的合理性。4先主后次先主后次的加工原则

49、就是指先加工连杆的主要外表在零件是指：设计基准面、主要工作面，具体的对于连杆是指连杆的大小头孔两端面，连杆的大小头孔的圆柱面，以及连杆杆身和连杆盖的结合面。然后加工次要外表，是指与主要平面有位置精度的面，具体对于连杆主要是指连杆大下头孔的两侧面连杆杆身中间的面，这个杆身中间局部主要有模锻加工完成。根据先主后次的原则，可以知道在连杆加工过程中会先进展连杆大小头孔两端面得加工，这样可以及早的发现连杆的大小头孔两端，连杆小头孔等各个主要外表的问题，防止后续对于螺栓孔螺栓孔座面等次要面的加工。综上连杆加工的主要过程和连杆加工过程中遵循的原则，连杆在在从毛坯阶段到最终连杆加工的完成，可以把连杆的加工过程

50、分为如下几个阶段：第一步：连杆的精基准加工阶段基准现行原则，这是连杆后续加工的根底；第二步：连杆各主要外表的加工阶段先主后次的原则；第三步：与连杆主要外表有相互位置精度的加工阶段；第四步：精加工阶段，是确定连杆最终精度的阶段5.6其他辅助工序辅助工序是连杆机械加工的重要环节，涉及到连杆加工的许多细节问题，关系到连杆的精度，刚度，部构造等多个方面。对于连杆的辅助工序主要是按热处理、去毛刺、喷丸、磁力探伤、清洗、检查等工序。热处理工序根据连杆的材料选择，和连杆的工作环境要求，连杆的热处理工序主要是要到达两个目的：第一个就是细化颗粒，消除连杆的部应力，降低连杆的硬度，以便于随后的机械切削加工。因为连

51、杆的毛坯是模锻件，所以连杆的热处理应该在连杆毛坯出来之后进展，连杆的主要热处理工序是退火加调质处理。连杆热处理工序的主要目的是为了改善连杆的综合力学性能，得到性能较好的连杆，因此对于不同连杆的加工方式其热处理的工序安排也不尽一样。连杆热处理与机械加工的安排顺序将影响到连杆加工的生产效率的和生产本钱。一般地，退火处理工序安排在连杆锻造毛坯之后，而对于其他热处理工序的安排就不尽一样，对于不同工作环境，不同材料的连杆，它们的材料硬度各不一样，其热处理的工序就不同，有的需要安排为淬火加退火，有的为调质处理。安排的各个工序的加工阶段也各不一样，对于大批量生产中，连杆的调质处理一般安排在粗加工阶段之后进展

52、，之主要是因为连杆是模锻件，因此连杆的加工余量较大，如果调质处理安排在粗加工之前，则调质处理对于连杆的部组织改变不大，而安排在粗加工后，减少了连杆大量的加工余量，这样可以有效的对连杆需要的局部进展热处理，提高了连杆整体热处理的质量，更多的改善了连杆的部组织构造。但是对于现代流水线连杆加工，在连杆加工过程中采用了较多高精度、搞专用度机床，如果在连杆粗加工之后进展热处理，这必然导致连杆在加工过程中进展转移，在不同的工厂进展加工。所以现代连杆的热处理工序一般安排在连杆机械加工之前，为了改善连杆的部组织构造，改善部应力需采取以下加工方法：1)改善连杆毛坯的锻造工序，采用更好的锻造方法，得到更高质量的连

53、杆，分析、计算得到合理的连杆的机械加工余量，减少不必的加工余量，合理使用机床，采用更好质量的刀具，确定更加合理的走刀次数。2)分散柴油机连杆的粗、精加工工序合理的安排粗精加工，对于连杆大小头孔的精加工放在连杆机械加工的最后工序。经过国外进展的大量生产和实验数据显示，加杆粗精加工之间的时效并不能对连杆部的应力变形产生明显的作用，这说明不需要对连杆进展热时效的处理。检查工序检查工序是对于任何机械加工不可防止的，检查工序是对于机械加工质量的保证，任何机械加工的工艺安排是否合理主要就是检查工序所得到的连杆精度、质量要否合理。柴油机连杆在生产过程中安排了屡次检查工序，对于每一个主要面的加工完成后都要进展

54、检查，以保证连杆在下一道工序的加工过程的精度要求。现代连杆加工过程采用的许多高端技术对连杆进展检测，对于一些关键的、影响连杆机械运动性能的面如：连杆大小头孔的两端面的外表精度、粗糙度；连杆的大小头孔的位置精度、中心距以及大小头孔圆柱面的外表粗糙度；连杆杆身和连杆盖结合面的粗糙度；连杆螺栓孔的垂直度；大小头孔的村套等配备了高精度电子仪器。加工完成后对连杆的大小头孔的直径、外表粗糙度、圆柱度、大下头孔的中心距、大小头孔端面的平行度、粗糙度和连杆螺栓孔的垂直度等进展最后的检查，以保证连杆的机械加工质量。清洗工序清洗工序主要是为了保证连杆的下一步加工的精度不受前面加工工序的影响，去除连杆前面机械加工所产生的切削物，使工件干净