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1、湖南工业职业技术学院毕 业 设 计课题名称 柴油机连杆加工工艺及侧面铣削夹具设计 摘 要 本毕业设计课题是L195柴油机连杆零件机械加工工艺规程编制及连杆结合面铣削加工的夹具设计，目的是学习机零件械加工工艺规程如何编制，如何分析、查阅资料，如何选择毛坯，零件的结构工艺性分析、工艺路线的制定、各工序加工余量的确定、工时定额计算，夹具设计时定位方案的选择、定位元件的选择、加紧机构的设计等等。通过毕业设计的学习与实践，掌握零件的机械加工工艺过程。通过对连杆接合面铣削家具的设计，掌握如何使得定位准确、加紧合理，如何让夹具在生产过程中能保证高效、稳定性高、易于装卸、减轻工人的劳动量，提高批量生产或流水生
2、产的效率。结合连杆加工的实际工艺过程优化连杆加工的工艺过程，使得生产过程中成本节约、废品率降低、劳动成本下降、效率提高。满足零件的尺寸精度，形状精度，位置精度，表面粗糙度设计要求。环保问题如今意识不得不考虑的问题，机械加工过程中如何在保证质量，效率，成本的前提下不污染环境，不对劳动者身心健康产生影响，这就对生产工艺和工作条件提出了高的要求。 关键词:连杆，工艺规程，夹具，夹紧机构ABSTRACTThe graduation project is L195 diesel engine connecting rod parts machining process planning and rod
3、combination of surface milling fixture design, the purpose is to learn how to machine parts mechanical machining process planning, how to analyze, access to information, how to choose the blanks, parts structural process analysis, process route development, selection of each process to determine the
4、 allowance, time quota calculations, select the positioning fixture design solutions, positioning elements, stepping mechanism design and so on. Learning and practice through graduation, master machining process parts. By connecting rod joints milling furniture design, learn how to make accurate pos
5、itioning, stepping reasonable, how to make the fixture in the production process to ensure high efficiency, high stability, easy handling, reducing the amount of labor workers, improve production or water production efficiency. The actual machining process optimization combined with linkage rod mach
6、ining process, making the production process cost savings, reduced scrap rates, labor costs decreased efficiency. Satisfy the dimensional accuracy of parts, the shape accuracy, position accuracy, surface roughness design requirements. Awareness of environmental issues and now have to consider the is
7、sue, machining process of how the premise of guaranteeing quality, efficiency, cost does not pollute the environment, does not affect the physical and mental health workers, which the production process and working conditions put forward higher requirements . Keywords: online shopping；JSP；Oracle；HTM
8、L 目 录第一章 前 言71.1课题的背景丶目的与意义71.2国内外现状71.3课题内容概括8第二章 发动机连杆结构分析92.1连杆的结构特点92.2连杆的主要技术要求9第三章 连杆的机械加工工艺分析113.1连杆的材料和毛坯113.2连杆的机械加工工艺路线113.3连杆的机械加工工艺过程分析123.3.1、工艺过程的安排123.3.2、定位基准的选择123.3.3、确定合理的夹紧方法133.3.4、连杆两端面的加工143.3.5、连杆大、小头孔的加工143.3.6、连杆螺栓孔的加工143.3.7、连杆体和盖的铣开工序143.3.8、大、小头侧面的加工143.3.9、加工小头孔153.3.10
9、、精镗大头孔153.3.11、小头孔压入衬套153.3.12、镗小头衬套孔153.3.13、珩磨大头孔153.4连杆加工工艺设计应考虑的问题153.4.1、工序安排153.4.2、定位基准163.4.3、夹具使用16第四章 加工余量与定额工时的计算174.1确定加工余量174.2加工设备的选用174.3工时定额的计算174.3.1、铣连杆大小头平面174.3.2、粗磨大小头平面1843.3、加工小头孔184.3.4、铣大头两侧面194.3.5、扩大头孔194.3.6、铣开连杆体和盖204.3.7、加工连杆体204.3.8、铣、磨连杆盖结合面224.3.9、铣、钻、镗（连杆总成体）244.3.1
10、0、粗镗大头孔26第五章 连杆的检验275.1观察外表缺陷及目测表面粗糙度275.2连杆大头孔圆柱度的检验275.3连杆上盖对大头孔中心线对称度检验275.4连杆螺栓孔的精度检验275.5连杆大小端孔的平行度和扭曲度检验28第六章 连杆铣削加工夹具的设计296.1设计主旨296.2连杆小头铣削加工夹具的设计296.2.1、铣床夹具定位方案的确定296.2.2、夹紧方案296.2.3、夹具体设计296.2.4、定位误差的分析306.2.5、夹具设计及操作的简要说明30第七章 总结31参考文献32致谢33第一章 前 言1.1课题的背景丶目的与意义机械制造业是国民经济的基础产业,是国民经济发展的支柱
11、产业，国民经济中的任何行业的发展,都必须依靠机械制造业的支持并提供装备。工艺装备是机械制造系统中的一个重要组成部分。随着世界经济形式的不断变化，制造技术的不断发展以及企业竞争的全球化，为了赢得产品的上市时间，现代生产要求企业所制造的产品更新换代速度越来越快，传统的大批量生产模式逐渐被中、小批量生产模式所取代。根据国际生产研究协会的统计表明，目前中、小批多品种生产的工件品种已占工件种类总数的85%左右。另一方面，根据有关资料统计，我国现有工业水平，生产准备周期一般要占整个产品研制周期的50%70%，而工艺装备的设计制造周期又占生产准备周期的50%70%，其中工艺装备的准备阶段中有70%80%的时
12、间用于夹具的设计和制造。所以夹具设计与制造对于产品的开发周期、产品上市的时间有重大的影响。 连杆是柴油机主要的传动构件之一，把作用于活塞顶部的膨胀气体压力传给曲轴，使活塞的往复运动转变成曲轴的回转运动，传递动力。以此对其材料、毛坯以及机械加工的精度等都有严格的要求。连杆的质量和性能的好坏直接影响到柴油机的性能，质量轻、精度高的连杆有助于降低柴油机的能耗和噪声，提高柴油机的寿命。以此，各国的内燃机制造业对连杆的加工都非常的重视，许多内燃机整机长都有自己的连杆生产线。本课题的目的是力求对连杆加工工艺技术问题进行系统的分析和总结，结合所了解的国内外连杆加工工艺对以后的发展提出一些自己的拙见，与大家进
13、行探讨，优化连杆加工工艺。通过研究连杆机械加工工艺不断加深所学理论知识；初步树立真确的设计思想，掌握一般的机械设计方法，机械制造工艺方法，训练设计构思和创新意识；通过计算、绘图、查阅手册和设计资料，熟悉有关国家标准和规范。结合连杆加工的实际工艺过程优化连杆加工的工艺过程，使得生产过程中成本节约、废品率降低、劳动成本下降、效率提高。满足零件的尺寸精度，形状精度，位置精度，表面粗糙度设计要求。环保问题如今意识不得不考虑的问题，机械加工过程中如何在保证质量，效率，成本的前提下不污染环境，不对劳动者身心健康产生影响，这就对生产工艺和工作条件提出了高的要求。 1.2国内外现状目前在国内，卡车用连杆生产线
14、大多由组合专用机床和通用机床组成流水生产线，同国外比，工序能力指数及自动化程度均较低。有些关键工序也有采用高精设备和新工艺的，如螺栓孔枪钻、枪铰和冷挤，拉削技术的应用，刀具自动补偿的大小孔精镗，电子综合测量技术等。大的生产厂家主要有一汽集团、二汽集团、上柴、潍柴、康明斯等。相对轿车企业连杆生产线已经接近于国外先进水平，加工手段更多采用双端面磨、体盖胀断、大小端自动去重等先进工艺，加工能力和自动化水平相对较高。1.3课题内容概括 柴油的特点是自燃温度低，所以柴油发动机无需要火花塞之类的点火装置，它采用压缩空气的办法提高空气温度，使空气温度超过柴油的自燃测试，这时再喷入柴油、柴油喷雾和空气混合的同
15、时自己点火燃烧。从性能上说，国内传统柴油机一直给人以体积笨重、振动噪声大以及排放污染严重的印象，因此国产轿车基本都采用汽油发动机，然而近年来，国外知名车商开始将一些最新的柴油机技术引入到中国，大大改善了国人对柴油机的偏见，譬如一汽大众刚刚推出宝来TDI柴油发动机，其环保性、动力性以及平顺性都不逊于汽油机，同时又具有柴油机特有的巨大扭力和超低油耗，市场前景十分看好。 机车柴油机（locomotive diesel engine）是指用于内燃机车、内燃车组或内燃动车的柴油机。机车柴油机具有高功率强化柴油机的典型特征,一般为四冲程V型机,以12缸、16缸最为普遍,也有直列式6、8、10缸的。柴油机的
16、宽度和高度受铁路机车车辆限界标准的限制，机车的允许轴重对柴油机重量也有一定的限制。现代机车柴油机不断提高增压度（见内燃机增压），同时加大气缸排量。大功率柴油机的单机功率已达5000千瓦，平均有效压力为1.32.0兆帕，燃料消耗率为200225克/（千瓦时）。柴油机的附件,如冷却水散热器、风扇和空气滤清器等均布置在机车厢内，机油滤清器、机油换热器一般也布置在机车厢内。柴油机几乎都采用电起动方式,只有个别的采用空气起动。调速系统大多采用液压全速调速器,并装有超速停机、油压保护和超温卸载等自动安全保护装置。 第二章 发动机连杆结构分析2.1连杆的结构特点连杆的作用是传递活塞与曲轴间的作用力,并将活塞
17、的往复运动转化为曲轴的旋转运动,连杆应保证足够的强度和刚度。发动机连杆为模锻件，由连杆小头、杆身和连杆大头三部分组成。连杆大头是分开的，一半为连杆盖，另一半与杆身为一体，通过连杆螺栓连接起来。连杆大头孔内分别装有轴瓦。由于连杆体与连杆盖的结合面是与大、小头孔中心连线倾斜，故称为斜剖式连杆。连杆小头装有青铜衬套，通过活塞销与活塞连接。连杆大头是可分开式，内装半圆形轴瓦，大头与曲轴连杆轴连。（1）连杆小头。连杆小头与活塞销连接呈浮式结构，发动机工作时活塞销与连杆小头可以相对自由转动，因此沿销的长度方向和圆周方向的磨损比较均匀。为提高摩擦副的耐磨性，连杆小头内孔压入青铜衬套。青铜衬套分为两段，分别从
18、小头的两端压入。小头的顶上有一个集油孔，当曲轴旋转时，激溅起来的机油甩到活塞内腔的顶部，冷却活塞后，落下一部分通过集油孔聚集并流入连杆的小头内孔润滑活塞销。（2）杆身。发动机为了在最小质量时最大的强度和刚度，连杆杆身断面加工成“工”字形。（3）连杆大头。连杆通过大头与曲轴上的连杆轴颈相连，连杆大头为分形式，采用简单的平口结构形式。连杆大头轴承盖固定螺母为自锁型螺母，其拧紧力为100120N.M2.2连杆的主要技术要求（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
19、的圆柱度公差为0.012 mm，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0.0025 mm，素线平行度公差为0.04/100 mm。（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100 mm长度上公差为0.04 mm；在垂直与连杆轴心线方向的平行度在100 mm长度上
20、公差为0.06 mm。（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：1900.05 mm。（4）连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IT9（大头孔两端面对大头孔的轴心线的垂直度在100 mm长度上公差为0.08 mm）。第三章 连杆的机械加工工艺分析3.1连杆的材料和毛坯 连杆材料一般采用45钢或40cr、45Mn2等优质钢或合金钢，近年来也有采用球墨铸铁的（粉末冶金），本连杆采用40MnB。 钢制连杆
21、都用模锻制造毛坯。连杆毛坯的锻造工艺有两种方案：将连杆体和盖分开锻造；连杆体和盖整体锻造。 整体锻造或分开锻造的选择决定于锻造设备的能力，显然整体锻造需要有大的锻造设备。 从锻造后材料的组织来看，分开锻造的连杆盖金属纤维是连续的，因此具有较高的强度；而整体锻造的连杆，铣切后，连杆盖金属纤维是断裂的，因而消弱了强度。整体锻造要增加切开连杆的工序，但整体锻造可以提高材料的利用率，减少结合面的加工余量，加工时装夹也较方便。整体锻造只需一套锻模，一次便可锻成，也有利于组织和管理生产。故一般只要不受连杆盖形状和锻造设备限制，均尽可能采用连杆的整体锻造工艺。毛坯锻模后应正火并校直。毛坯要经过调质热处理（加
22、工量大时最好在粗加工后进行调质处理）。其规范为：（1）升温，880，保温90分。（2）淬火，在浓度为1/1000的聚乙烯醇水溶液中进行，淬火硬度HRC50 。（3）回火，升温580，保温120分，在空气中冷却。（4）检查机械性能及变性量。变形量在35毫米时允许整形以保证图纸要求，但整形后必须经消除内应力的热处理。酸洗后要对毛坯进行喷丸处理。表面喷丸是利用机械敲击产生表面残余压应力来强化机件，可以显著地提高零件的疲劳强度。合金结构钢经表面喷丸强化后其疲劳极限能提高4050。喷丸还可以提高表面硬度和耐磨性，降低应力集中敏感性，消除毛坯表面轻微脱碳的不利影想。因此，喷丸处理是一项十分有效的工艺措施。
23、本连杆毛坯采用整体精密模锻工艺，连杆小头孔不予锻出，其目的为了减小在钻削小头孔时刀头偏离现象带来的加工难度。连杆大头孔结构为椭圆状，其目的是为杆盖切离后，连杆大头孔因铣削缩短了杆盖之前的实际距离，使其接近圆以减小工作强度。3.2连杆的机械加工工艺路线1）铣连杆大小头平面2）粗磨大小头平面3）加工小头孔4）铣大头两侧面5）扩大头孔6）铣开连杆体和盖 7）加工连杆体8）铣、磨连杆盖结合面9）铣、钻、镗（连杆总成体）10）粗镗大头孔3.3连杆的机械加工工艺过程分析3.3.1、工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。（
24、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
25、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。3.3.2、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”
26、。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2-1 成套编号标记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，
27、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
28、是以对称面定位，毛坯在加工后的外形偏差也比较小。3.3.3、确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
29、，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。3.3.4、连杆两端面的加工连杆两端面的加工主要为后续工序的加工作好定位基准，其加工精度直接影响连杆大小头孔的同轴度，在加工过程中应选择适合的夹紧力，以免因夹紧变形造成材料变形，从而影响定位基准。3.3.5、连杆大、小头孔的加工连杆大小头孔的加工是连杆加工的关键，确定基准是关键。在加工连杆孔时以前序工序中两端面和工艺凸台为定位基准。在镗削过程中，应选择合理的切削用量及夹具，在本工序中，采用了手动夹紧和液压夹紧来达到加
30、工要求，这在后面会得以讲述。3.3.6、连杆螺栓孔的加工连杆体和盖是用螺栓连接的，螺孔内部由螺纹、销部构成，其精度要求较高。连杆大头与曲轴连接，当螺孔内与螺栓，销部接触位过盈配合，当接触不良时，在交变载荷的作用下，螺栓发生变性甚至断裂，将造成严重的后果，故在加工螺孔时，应充分考虑，钻孔、铰孔时排削问题以使螺孔达到设计要求。螺纹底孔本身的螺纹精度主要取决于丝锥的精度，而螺纹中心线的不垂直度及其对其它表面的不平行度、不垂直度等形位精度则主要取决于螺纹底孔的形位精度。所以对连杆螺栓孔的底孔采用以枪钻为基型的高压强制排屑的高速精钻工艺。3.3.7、连杆体和盖的铣开工序连杆体和盖的铣开工序应注意切削时定
31、位的可靠性及满足加工要求。连杆大头肩部加载两个垂直向下的压力，为避免在铣削过程中连杆盖的夹紧刚度，应连杆盖中心垂直位置的垂线上预紧一定的力，并使压板与销对称，压紧力不易太大，以免连杆盖变形。3.3.8、大、小头侧面的加工大头侧面的加工包括，大头工艺凸台的铣削，钻孔处工艺凸台的铣削是保证后序工序钻销螺孔的精度及钻削时刀具不发生倾斜而造成的偏差，故需精铣大头工艺凸台。大头侧面的加工包括大头孔下端工艺凸台的铣削，钻孔处工艺凸台的铣削。大头下端凸台的加工是为加工大头孔作定位基准。通过小头孔的定位保证大头下端凸台与大小头孔中心线垂直度。钻孔处凸台位于偏离中心400.5处是为钻孔及连杆体盖切削作准备，尤其
32、是大头孔下端凸台对连杆大头的垂直度影响较大。3.3.9、加工小头孔小头孔分粗加工，半精加工，精加工三个阶段。主要为了消除在加工过程中因金属切削产生材料内部变形所引起的应力。由于粗加工中要切除大量的金属材料，在不受力或受力减少时，材料内部组织会释放出因变形产生的力，这在金属加工中应慎重予以考虑。3.3.10、精镗大头孔大头孔的镗削安排在数控卧式铣床上进行，这不仅可以保证连杆孔的加工精度，也可降低劳动工人的劳动强度，这将在后面予以介绍。3.3.11、小头孔压入衬套本工序由钳工工人使用专有工具，将衬套压入连杆小头孔中，为后续的精镗做好准备，在压入时，应保证衬套在小头孔中的牢靠性。3.3.12、镗小头
33、衬套孔采用金刚镗床，连杆大头工艺凸台和小头的定位插销，小头的连杆体来进行定位，从而保证其定位精度，进而保证连杆的加工精度。3.3.13、珩磨大头孔珩磨是磨削加工的特殊形式，又是一种高效率的加工方法，并且加工精度高，表面质量好。连杆大头孔同轴度较高，在磨削大头孔时，其同轴度达到5以下，另一方面珩磨加工面具有交叉网纹，有利于润滑油的储存及油膜的保持，并具有较高的表面支承率（孔与轴的实际接承受较大的载荷，耐磨损，从而延长了使用寿命。加之珩磨时速度低（只是普通磨削速度的几十分之一），且油石与孔是面接触，因此每一粒磨粒的平均磨削压力很小，这样工件的发热量很小，连杆产生的变形量也小。由于在珩磨是将安装在珩
34、磨头周围的若干条油石张开机构将油石沿径向张开，使其压向连杆孔壁以便产生一定的接触，同时使磨头作旋转和往复运动。珩磨石采用金刚石或立方氮化硼等耐磨材料。连杆孔的精度在一定程度上取决于珩磨头的原始精度。精加工余量为0.03mm ,切削液选用70煤油加25锭子油。3.4连杆加工工艺设计应考虑的问题连杆本身的刚度比较低，在外力作用下易变形，合理的加工工序将直接影响连杆的最终加工质量，在这里主要考虑连杆加工工序安排、定位基准选择、夹具使用问题。3.4.1、工序安排连杆的加工工艺过程分三个阶段进行，即粗加工、半精加工、精加工。在粗加工小头孔时，应合理选用钻削的切削用量。大小头端面在磨削时应注意灼伤。3.4
35、.2、定位基准定位基准是设计连杆加工工艺过程的首要问题。在加工中，连杆的技术条件能否获得保证，首先决定于定位基准的选择正确与否。 （1）粗基准粗基准选择是否正确，直接关系到被加工表面的余量分配和加工表面与不加工表面间的相互位置要求。所以，选择连杆的粗基准时，应满足以下要求：1）连杆大小端孔及两端面应有足够而且尽量均匀的加工余量；2）连杆大小端孔圆柱面及两端面应与杆身纵向中心线对称；，3）连杆大小端外形应分别与大小端孔中心线对称。所以在加工连杆时，第一道工序是划杆身各向中心线和大小端两端面加工线时都是选择杆身两侧面作为粗基准。对于精度较低的连杆毛坯，尤其是当大小端毛坯孔偏位很大时，若仅仅考虑以杆
36、身两侧面作为粗基准时，往往会出现大小端孔加工余量不均，甚至不够的现象。因此，划线时，必须各面予以互相借正，以满足基本要求。（2）精基准选择精基准主要从经济可靠地保证连杆各加工表面间的相互位置精度出发。应注意以下问题1）应避免过多地转换定位基准，应尽量选择一个使大部分工序都可用它来做为定位基准的表面作为精基准。2）要选择支承面积大、精度高、定位准确、又能防止夹紧变形的表面作为精基准。3）要以图纸上的设计尺寸作为精基准，可避免因定位基准与设计基准不重合而引起基准不重合误差对该设计尺寸的影响。3.4.3、夹具使用由于连杆的刚性较差，在镗削其大小头孔时，使用专有夹具显的十分必要。在镗削大小头孔时使用自
37、动和手动并用的夹紧方式，自动部分采用液压系统，手动部分是采用虎钳的工作原理进行改进，保证连杆在加工过程中具有良好的稳定性，进而保证了连杆的加工精度。第四章 加工余量与定额工时的计算4.1确定加工余量锻件长度余量：1mm；锻造长度余量：1mm。 工艺凸台的加工余量，锻造时余量：2.25mm；粗铣时余量：1.0mm；精铣时余量：0.2mm。 小头孔钻后各工序的加工余量，扩孔余量：1.7mm；镗孔余量：2.0mm；精镗余量：1.0mm。 小头孔扩孔或镗孔后各工序的加工余量，一次铰余量：0.5mm；粗铰余量：0.4mm；精铰余量：0.2mm。小镗孔精镗的加工余量，粗加工余量：0.2mm，精加工余量：0
38、.1mm；小头孔钻后的总加工余量：6.1mm。 大头孔各工序的加工余量，粗镗余量：2.0mm，精镗余量：1.3mm。 大头孔扩孔或镗孔后各工序的加工余量，一次铰余量：0.6mm；粗铰余量：0.45mm；精铰余量：0.25mm。 大头孔精镗的加工余量，粗加工余量：0.3mm；精加工余量：0.1mm；大头孔钻后的总加工余量：5mm。4.2加工设备的选用1）专用夹具2）磁力吸盘3）滑柱钻模4）镗模5）压床4.3工时定额的计算4.3.1、铣连杆大小头平面选用X52K机床根据机械制造工艺设计手册表2.4-81选取数据铣刀直径D = 100 mm；切削速度Vf = 2.47 m/s切削宽度 ae= 60
39、mm；铣刀齿数Z = 6；切削深度ap = 3 mm则主轴转速n = 1000v/D = 475 r/min根据表3.1-31；按机床选取n = 500 /min则实际切削速度V = Dn/（100060）= 2.67 m/s 铣削工时为：按表2.5-10 L= 3 mm；L1 = +1.5 =50 mm；L2 = 3 mm基本时间tj = L/fm z = （3+50+3）/（5000.186） = 0.11 min按表2.5-46；辅助时间ta = 0.40.45 = 0.18 min 4.3.2、粗磨大小头平面选用M7350磨床 根据机械制造工艺设计手册表2.4-170选取数据砂轮直径D
40、 = 40 mm；磨削速度V = 0.33 m/s切削深度ap = 0.3 mm；fr0 = 0.033 mm/r；Z = 8则主轴转速n = 1000v/D = 158.8 r/min根据表3.1-48；按机床选取n = 100 r/min则实际磨削速度V = Dn/（100060） = 0.20 m/s 磨削工时为：按表2.5-11基本时间tj = zbk/nfr0z = （0.31）/（1000.0338） = 0.01 min按表3.1-40；辅助时间ta = 0.21 min43.3、加工小头孔（1）钻小头孔；选用钻床Z3080 根据机械制造工艺设计手册表2.4-38（41）选取数据
41、钻头直径D = 20 mm；切削速度V = 0.99 mm切削深度ap = 10 mm；进给量f = 0.12 mm/r则主轴转速n = 1000v/D = 945 r/min根据表3.1-30；按机床选取n = 1000 r/min则实际钻削速度V = Dn/（100060） = 1.04 m/s 钻削工时为：按表2.5-7L = 10 mm；L1 = 1.5 mm；L2 = 2.5mm基本时间tj = L/fn = （10+1.5+2.5）/（0.121000） = 0.12 min按表2.5-41；辅助时间ta = 0.5 min按表2.5-42；其他时间tq = 0.2 min（2）扩
42、小头孔；选用钻床Z3080根据机械制造工艺设计手册表2.4-53选取数据扩刀直径D = 30 mm；切削速度V = 0.32 m/s切削深度ap = 1.5 mm；进给量 f = 0.8 mm/r则主轴转速n =1000v/D = 203 r/min根据表3.1-30；按机床选取n = 250 r/min则实际切削速度V = Dn/（100060）= 0.39 m/s 扩削工时为：按表2.5-7L = 10 mm；L1 = 3 mm基本时间tj=L/fn=（10+3）/（0.8250）=0.07 min按表2.5-41；辅助时间ta=0.25 min（3）铰小头孔；选用钻床Z3080根据机械制
43、造工艺设计手册表2.4-81选取数据铰刀直径D = 30 mm；切削速度V = 0.22 m/s切削深度ap = 0.10 mm；进给量f = 0.8 mm/r则主轴转速n = 1000v/D = 140 r/min根据表3.1-31；按机床选取n = 200 r/min则实际切削速度V = Dn/（100060）= 0.32 m/s 铰削工时为：按表2.5-7L=10 mm；L1 =0；L2=3 mm基本时间tj = L/fn = （10+3）/（0.8200） = 0.09 min按表2.5-41；辅助时间ta = 0.25 min4.3.4、铣大头两侧面选用铣床X62W根据机械制造工艺设
44、计手册表2.4-77（88）选取数据铣刀直径D = 20mm；切削速度V = 0.64 m/s铣刀齿数Z = 3；切削深度ap = 4 mm；af = 0.10 mm/r则主轴转速n =1000v/D = 611 r/min根据表3.1-74；按机床选取n=750 r/min则实际切削速度V = Dn/（100060）= 0.78 m/s 铣削工时为：按表2.5-10 L=40 mm；L1=+1.5=8.5 mm；L2=2.5 mm基本时间tj = L/fmz = （40+8.5+2.5）/（7500.103）=0.23 min按表2.5-46；辅助时间ta = 0.40.45 = 0.18
45、min4.3.5、扩大头孔选用钻床床Z3080；刀具:扩孔钻根据机械制造工艺设计手册表2.4-54选取数据扩孔钻直径D = 60 mm；切削速度V = 1.29 m/s进给量f = 0.50 mm/r；切削深度ap =3.0 mm；走刀次数I = 1则主轴转速n = 1000v/D=410 r/min根据表3.1-41；按机床选取n=400 r/min则实际切削速度V=Dn/（100060）=1.256 m/s 扩削工时为：按表2.5-7L = 40 mm；L1 = 3 mm；L2 =3 mm 基本时间： 4.3.6、铣开连杆体和盖 选用铣床X62W根据机械制造工艺设计手册表2.4-79（90
46、）选取数据铣刀直径D = 63 mm；切削速度V = 0.34 m/s切削宽度ae = 3 mm；铣刀齿数Z = 24 切削深度ap = 2 mm；af = 0.015 mm/r；d = 40 mm 则主轴转速n = 1000v/D = 103 r/min根据表3.1-74；按机床选取n=750 r/min则实际切削速度V = Dn/（100060） = 2.47 m/s 铣削工时为：按表2.5-10 L = = 17 mm L1 = - +2 = 6 mm L2 = 2 mm基本时间tj= Li/FM = （17+6+2）/（148） = 0.17 min按表2.5-46；辅助时间ta=0.40.45=0.18 min4.3.7、加工连杆体（1）粗铣连杆体结合面；选用铣床X62W根据机械制造工艺设计手册表2.4-74（84）选取数据铣刀直径D = 75 mm；切削速度V = 0.35 m/s 切削宽度ae = 0.5 mm；铣刀齿数Z = 8 切削深度ap=2 mm；af = 0.12 mm/r则主轴转速n = 1000v/D = 89 r/min根据表3.1-74；按机床选取n = 750 r/min
