發(fā)動(dòng)機(jī)連桿的珩磨大小頭內(nèi)孔夾具設(shè)計(jì)及加工工藝裝備含非標(biāo)18張CAD圖

發(fā)動(dòng)機(jī)連桿的珩磨大小頭內(nèi)孔夾具設(shè)計(jì)及加工工藝裝備含非標(biāo)18張CAD圖,發(fā)動(dòng)機(jī),連桿,珩磨大,小頭,夾具,設(shè)計(jì),加工,工藝,裝備,設(shè)備,非標(biāo),18,cad 連桿機(jī)械加工工藝及大小頭孔珩磨夾具設(shè)計(jì)摘 要本次設(shè)計(jì)任務(wù)就是連桿機(jī)械加工工藝及珩磨大小頭孔夾具設(shè)計(jì)，這次工藝過程包括：銑連桿兩端面、鉆孔、銑連桿結(jié)合面、珩磨大、小頭孔等工序。同時(shí) ，我希望這次設(shè)計(jì)能超越目前工廠的實(shí)際生產(chǎn)工藝，提高加工效率，降低生產(chǎn)成本；而將有利于加工質(zhì)量和勞動(dòng)生產(chǎn)率提高的新技術(shù)和新工藝應(yīng)用到機(jī)器零件的制造中，為改善我國(guó)制造業(yè)相對(duì)落后的局面探索可能的途徑。我也希望通過這次學(xué)習(xí)能過為我以后的工作進(jìn)行一次綜合訓(xùn)練和準(zhǔn)備。【關(guān)鍵詞】連桿 珩磨 加工工藝 夾具設(shè)計(jì)AbstractThe design task is connecting rod cap processing procedure and linkage design cover processing fixture, this process includes: milling, drilling, milling two connecting rod end joint face, boring head hole process. At the same time, I hope this design can go beyond the present actual factory production processes, improve processing efficiency, reduce the production cost; manufacturing and will be beneficial to the processing quality and productivity of the new technology and new process applied to machine parts, to explore possible ways to improve our manufacturing industry is relatively backward situation. I also hope to be able to conduct a comprehensive training and preparation for my future work through this study.【Keyword】The connecting rod cap processing; the connecting rod cap binding surface; process planning; fixture design目錄 摘要3Abstract4第一章 連桿的加工工藝51.1 連桿的結(jié)構(gòu)51.2 連桿零件的技術(shù)條件51.2.1 大、小頭孔的尺寸精度、形狀精度61.2.2 大、小頭孔軸心線在兩個(gè)互相垂直方向的平行度6 1.2.3 連桿大頭孔兩端面對(duì)大頭孔中心線的垂直度6 1.3連桿的材料和毛坯61.4連桿的機(jī)械加工工藝過程81.5 連桿的機(jī)械加工工藝過程分析101.5.1 工藝過程的安排101.5.2 定位基準(zhǔn)的選擇111.5.3 確定合理的夾緊方法121.5.4 連桿兩端面的加工121.5.5 連桿大、小頭孔的加工12 1.6 切削用量的選擇原則141.6.1 粗加工時(shí)切削用量的選擇原則141.6.2 精加工時(shí)切削用量的選擇原則151.7 確定各工序的加工余量、計(jì)算工序尺寸及公差151.7.1 確定加工余量151.7.2 確定工序尺寸及其公差16 1.8 工時(shí)定額的計(jì)算191.8.1 銑連桿大小頭平面191.8.2 粗磨大小頭平面191.8.3 加工小頭孔201.8.4 銑大頭兩側(cè)面211.8.5、擴(kuò)大頭孔211.8.6 銑開連桿體和蓋211.8.7 加工連桿體221.8.8 銑、磨連桿蓋結(jié)合面241.8.9 銑、鉆、鏜連桿總成體261.8.10 粗鏜大頭孔271.8.11 大頭孔兩端倒角271.8.12精磨大小頭兩平面281.8.13 半精鏜大頭孔及精鏜小頭孔281.8.14精鏜大頭孔281.8.15 小頭孔兩端倒角291.8.16 鏜小頭孔襯套291.8.17 珩磨大頭孔29第二章 連桿的檢驗(yàn)302.1 觀察外表缺陷及目測(cè)表面粗糙度302.2 連桿大頭孔圓柱度的檢驗(yàn)302.3 連桿體、連桿上蓋對(duì)大頭孔中心線的對(duì)稱度的檢驗(yàn)302.4 連桿大小頭孔平行度的檢驗(yàn)302.5 連桿螺釘孔與結(jié)合面垂直度的檢驗(yàn)31第三章 夾具設(shè)計(jì)31 3.1 加工孔珩磨夾具設(shè)計(jì)303.1.1 問題的指出333.1.2 夾具設(shè)計(jì)331) 定位基準(zhǔn)的選擇332) 夾緊方案333) 夾具體設(shè)計(jì)344) 切削力及夾緊力的計(jì)算345) 定位誤差分析35參考文獻(xiàn):37致 謝385南昌理工學(xué)院本科生畢業(yè)論文第一章 連桿的加工工藝1.1 連桿的結(jié)構(gòu)連桿是柴油機(jī)中的主要傳動(dòng)部件之一，它在柴油機(jī)中，把作用于活塞頂面的膨脹的壓力傳遞給曲軸，又受曲軸的驅(qū)動(dòng)而帶動(dòng)活塞壓縮氣缸中的氣體。連桿在工作中承受著急劇變化的動(dòng)載荷。連桿由連桿體及連桿蓋兩部分組成。連桿體及連桿蓋上的大頭孔用螺栓和螺母與曲軸裝在一起。為了減少磨損和便于維修，連桿的大頭孔內(nèi)裝有薄壁金屬軸瓦。軸瓦有鋼質(zhì)的底，底的內(nèi)表面澆有一層耐磨巴氏合金軸瓦金屬。在連桿體大頭和連桿蓋之間有一組墊片，可以用來補(bǔ)償軸瓦的磨損。連桿小頭用活塞銷與活塞連接。小頭孔內(nèi)壓入青銅襯套，以減少小頭孔與活塞銷的磨損，同時(shí)便于在磨損后進(jìn)行修理和更換。在發(fā)動(dòng)機(jī)工作過程中，連桿受膨脹氣體交變壓力的作用和慣性力的作用，連桿除應(yīng)具有足夠的強(qiáng)度和剛度外，還應(yīng)盡量減小連桿自身的質(zhì)量，以減小慣性力的作用。連桿桿身一般都采用從大頭到小頭逐步變小的工字型截面形狀。為了保證發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)均衡，同一發(fā)動(dòng)機(jī)中各連桿的質(zhì)量不能相差太大，因此，在連桿部件的大、小頭兩端設(shè)置了去不平衡質(zhì)量的凸塊，以便在稱量后切除不平衡質(zhì)量。連桿大、小頭兩端對(duì)稱分布在連桿中截面的兩側(cè)?？紤]到裝夾、安放、搬運(yùn)等要求，連桿大、小頭的厚度相等(基本尺寸相同)。在連桿小頭的頂端設(shè)有油孔(或油槽)，發(fā)動(dòng)機(jī)工作時(shí)，依靠曲軸的高速轉(zhuǎn)動(dòng)，把氣缸體下部的潤(rùn)滑油飛濺到小頭頂端的油孔內(nèi)，以潤(rùn)滑連桿小頭襯套與活塞銷之間的擺動(dòng)運(yùn)動(dòng)副。連桿的作用是把活塞和曲軸聯(lián)接起來，使活塞的往復(fù)直線運(yùn)動(dòng)變?yōu)榍幕剞D(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，以輸出動(dòng)力。因此，連桿的加工精度將直接影響柴油機(jī)的性能，而工藝的選擇又是直接影響精度的主要因素。反映連桿精度的參數(shù)主要有5個(gè)：（1）連桿大端中心面和小端中心面相對(duì)連桿桿身中心面的對(duì)稱度；（2）連桿大、小頭孔中心距尺寸精度；（3）連桿大、小頭孔平行度；（4）連桿大、小頭孔尺寸精度、形狀精度；（5）連桿大頭螺栓孔與接合面的垂直度。1.2 連桿零件的技術(shù)條件連桿上需進(jìn)行機(jī)械加工的主要表面為：大、小頭孔及其兩端面，連桿體與連桿蓋的結(jié)合面及連桿螺栓定位孔等。連桿總成的主要技術(shù)要求（圖1-1）如下。連桿總成圖（11）1.2.1 大、小頭孔的尺寸精度、形狀精度為了使大頭孔與軸瓦及曲軸、小頭孔與活塞銷能密切配合，減少?zèng)_擊的不良影響和便于傳熱。大頭孔公差等級(jí)為IT6，表面粗糙度Ra應(yīng)不大于0.4m；大頭孔的圓柱度公差為0.012 mm，小頭孔公差等級(jí)為IT8，表面粗糙度Ra應(yīng)不大于3.2m。小頭壓襯套的底孔的圓柱度公差為0.0025 mm，素線平行度公差為0.04/100 mm。1.2.2 大、小頭孔軸心線在兩個(gè)互相垂直方向的平行度兩孔軸心線在連桿軸線方向的平行度誤差會(huì)使活塞在汽缸中傾斜，從而造成汽缸壁磨損不均勻，同時(shí)使曲軸的連桿軸頸產(chǎn)生邊緣磨損，所以兩孔軸心線在連桿軸線方向的平行度公差較?。欢鴥煽纵S心線在垂直于連桿軸線方向的平行度誤差對(duì)不均勻磨損影響較小，因而其公差值較大。兩孔軸心線在連桿的軸線方向的平行度在100 mm長(zhǎng)度上公差為0.04 mm；在垂直與連桿軸心線方向的平行度在100 mm長(zhǎng)度上公差為0.06 mm。1.2.3 連桿大頭孔兩端面對(duì)大頭孔中心線的垂直度連桿大頭孔兩端面對(duì)大頭孔中心線的垂直度，影響到軸瓦的安裝和磨損，甚至引起燒傷；所以對(duì)它也提出了一定的要求：規(guī)定其垂直度公差等級(jí)應(yīng)不低于IT9（大頭孔兩端面對(duì)大頭孔的軸心線的垂直度在100 mm長(zhǎng)度上公差為0.08 mm）。1.3連桿的材料和毛坯連桿在工作中承受多向交變載荷的作用，要求具有很高的強(qiáng)度。因此，連桿材料一般采用高強(qiáng)度碳鋼和合金鋼；如45鋼、55鋼、40Cr、40CrMnB等。近年來也有采用球墨鑄鐵的，粉末冶金零件的尺寸精度高，材料損耗少，成本低。隨著粉末冶金鍛造工藝的出現(xiàn)和應(yīng)用，使粉末冶金件的密度和強(qiáng)度大為提高。因此，采用粉末冶金的辦法制造連桿是一個(gè)很有發(fā)展前途的制造方法。連桿毛坯制造方法的選擇，主要根據(jù)生產(chǎn)類型、材料的工藝性（可塑性，可鍛性）及零件對(duì)材料的組織性能要求，零件的形狀及其外形尺寸，毛坯車間現(xiàn)有生產(chǎn)條件及采用先進(jìn)的毛坯制造方法的可能性來確定毛坯的制造方法。根據(jù)生產(chǎn)綱領(lǐng)為大量生產(chǎn)，連桿多用模鍛制造毛坯。連桿模鍛形式有兩種，一種是體和蓋分開鍛造，另一種是將體和蓋鍛成體。整體鍛造的毛坯，需要在以后的機(jī)械加工過程中將其切開，為保證切開后粗鏜孔余量的均勻，最好將整體連桿大頭孔鍛成橢圓形。相對(duì)于分體鍛造而言，整體鍛造存在所需鍛造設(shè)備動(dòng)力大和金屬纖維被切斷等問題，但由于整體鍛造的連桿毛坯具有材料損耗少、鍛造工時(shí)少、模具少等優(yōu)點(diǎn)，故用得越來越多，成為連桿毛坯的一種主要形式?？傊?，毛坯的種類和制造方法的選擇應(yīng)使零件總的生產(chǎn)成本降低，性能提高。1.4連桿的機(jī)械加工工藝過程由上述技術(shù)條件的分析可知，連桿的尺寸精度、形狀精度以及位置精度的要求都很高，但是連桿的剛性比較差，容易產(chǎn)生變形，這就給連桿的機(jī)械加工帶來了很多困難，必須充分的重視。連桿機(jī)械加工工藝過程如下表(11)所示： 表(11)工序工序名稱工序內(nèi)容工藝裝備1銑銑連桿大、小頭兩平面,每面留磨量0.5mmX52K2粗磨以一大平面定位，磨另一大平面，保證中心線對(duì)稱，無標(biāo)記面稱基面。（下同）M73503鉆與基面定位，鉆、擴(kuò)、鉸小頭孔Z30804銑以基面及大、小頭孔定位，裝夾工件銑尺寸mm兩側(cè)面，保證對(duì)稱（此平面為工藝用基準(zhǔn)面）X62W組合機(jī)床或?qū)Ｓ霉ぱb5擴(kuò)以基面定位，以小頭孔定位，擴(kuò)大頭孔為60mmZ30806銑以基面及大、小頭孔定位，裝夾工件，切開工件，編號(hào)桿身及上蓋分別打標(biāo)記。X62W組合機(jī)床或?qū)Ｓ霉ぱb鋸片銑刀厚2mm7銑以基面和一側(cè)面定位裝夾工件，銑連桿體和蓋結(jié)合面，保直徑方向測(cè)量深度為27.5mmX62組合夾具或?qū)Ｓ霉ぱb8磨以基面和一側(cè)面定位裝夾工件，磨連桿體和蓋的結(jié)合面M73509銑以基面及結(jié)合面定位裝夾工件，銑連桿體和蓋mm8mm斜槽X62組合夾具或?qū)Ｓ霉ぱb10锪以基面、結(jié)合面和一側(cè)面定位，裝夾工件，锪兩螺栓座面mm,R11mm,保證尺寸mmX62W11鉆鉆212mm螺栓孔Z305012擴(kuò)先擴(kuò)212mm螺栓孔，再絞2M14mm深19mm螺栓孔并倒角Z305013鉸鉸214mm螺栓孔Z305014鉗用專用螺釘，將連桿體和連桿蓋裝成連桿組件，其扭力矩為100120N.m15鏜粗鏜大頭孔T6 816倒角大頭孔兩端倒角X62W17磨精磨大小頭兩端面，保證大端面厚度為mmM713018鏜以基面、一側(cè)面定位，半精鏜大頭孔，精鏜小頭孔至圖紙尺寸，中心距為mm可調(diào)雙軸鏜19鏜精鏜大頭孔至尺寸T211520稱重稱量不平衡質(zhì)量彈簧稱21鉗按規(guī)定值去重量22鉆鉆連桿體小頭油孔6.5mm,10mmZ302523壓銅套雙面氣動(dòng)壓床24擠壓銅套孔壓床25倒角小頭孔兩端倒角Z305026鏜半精鏜、精鏜小頭銅套孔T211527珩磨珩磨大頭孔珩磨機(jī)床28檢檢查各部尺寸及精度29探傷無損探傷及檢驗(yàn)硬度30入庫連桿的主要加工表面為大、小頭孔和兩端面，較重要的加工表面為連桿體和蓋的結(jié)合面及連桿螺栓孔定位面，次要加工表面為軸瓦鎖口槽、油孔、大頭兩側(cè)面及體和蓋上的螺栓座面等。連桿的機(jī)械加工路線是圍繞著主要表面的加工來安排的。連桿的加工路線按連桿的分合可分為三個(gè)階段：第一階段為連桿體和蓋切開之前的加工；第二階段為連桿體和蓋切開后的加工；第三階段為連桿體和蓋合裝后的加工。第一階段的加工主要是為其后續(xù)加工準(zhǔn)備精基準(zhǔn)（端面、小頭孔和大頭外側(cè)面）；第二階段主要是加工除精基準(zhǔn)以外的其它表面，包括大頭孔的粗加工，為合裝做準(zhǔn)備的螺栓孔和結(jié)合面的粗加工，以及軸瓦鎖口槽的加工等；第三階段則主要是最終保證連桿各項(xiàng)技術(shù)要求的加工，包括連桿合裝后大頭孔的半精加工和端面的精加工及大、小頭孔的精加工。如果按連桿合裝前后來分，合裝之前的工藝路線屬主要表面的粗加工階段，合裝之后的工藝路線則為主要表面的半精加工、精加工階段。1.5 連桿的機(jī)械加工工藝過程分析1.5.1 工藝過程的安排在連桿加工中有兩個(gè)主要因素影響加工精度：（1）連桿本身的剛度比較低，在外力（切削力、夾緊力）的作用下容易變形。（2）連桿是模鍛件，孔的加工余量大，切削時(shí)將產(chǎn)生較大的殘余內(nèi)應(yīng)力，并引起內(nèi)應(yīng)力重新分布。因此，在安排工藝進(jìn)程時(shí)，就要把各主要表面的粗、精加工工序分開，即把粗加工安排在前，半精加工安排在中間，精加工安排在后面。這是由于粗加工工序的切削余量大，因此切削力、夾緊力必然大，加工后容易產(chǎn)生變形。粗、精加工分開后，粗加工產(chǎn)生的變形可以在半精加工中修正；半精加工中產(chǎn)生的變形可以在精加工中修正。這樣逐步減少加工余量，切削力及內(nèi)應(yīng)力的作用，逐步修正加工后的變形，就能最后達(dá)到零件的技術(shù)條件。各主要表面的工序安排如下：（1）兩端面：粗銑、精銑、粗磨、精磨（2）小頭孔：鉆孔、擴(kuò)孔、鉸孔、精鏜、壓入襯套后再精鏜（3）大頭孔：擴(kuò)孔、粗鏜、半精鏜、精鏜、金剛鏜、珩磨一些次要表面的加工，則視需要和可能安排在工藝過程的中間或后面。1.5.2 定位基準(zhǔn)的選擇在連桿機(jī)械加工工藝過程中，大部分工序選用連桿的一個(gè)指定的端面和小頭孔作為主要基面，并用大頭處指定一側(cè)的外表面作為另一基面。這是由于：端面的面積大，定位比較穩(wěn)定，用小頭孔定位可直接控制大、小頭孔的中心距。這樣就使各工序中的定位基準(zhǔn)統(tǒng)一起來，減少了定位誤差。具體的辦法是，如圖（15）所示：在安裝工件時(shí)，注意將成套編號(hào)標(biāo)記的一面不圖（1-5）連桿的定位方向與夾具的定位元件接觸（在設(shè)計(jì)夾具時(shí)亦作相應(yīng)的考慮）。在精鏜小頭孔（及精鏜小頭襯套孔）時(shí)，也用小頭孔（及襯套孔）作為基面，這時(shí)將定位銷做成活動(dòng)的稱“假銷”。當(dāng)連桿用小頭孔（及襯套孔）定位夾緊后，再從小頭孔中抽出假銷進(jìn)行加工。為了不斷改善基面的精度，基面的加工與主要表面的加工要適當(dāng)配合：即在粗加工大、小頭孔前，粗磨端面，在精鏜大、小頭孔前，精磨端面。由于用小頭孔和大頭孔外側(cè)面作基面，所以這些表面的加工安排得比較早。在小頭孔作為定位基面前的加工工序是鉆孔、擴(kuò)孔和鉸孔，這些工序?qū)τ阢q后的孔與端面的垂直度不易保證，有時(shí)會(huì)影響到后續(xù)工序的加工精度。在第一道工序中，工件的各個(gè)表面都是毛坯表面，定位和夾緊的條件都較差，而加工余量和切削力都較大，如果再遇上工件本身的剛性差，則對(duì)加工精度會(huì)有很大影響。因此，第一道工序的定位和夾緊方法的選擇，對(duì)于整個(gè)工藝過程的加工精度常有深遠(yuǎn)的影響。連桿的加工就是如此，在連桿加工工藝路線中，在精加工主要表面開始前，先粗銑兩個(gè)端面，其中粗磨端面又是以毛坯端面定位。因此，粗銑就是關(guān)鍵工序。在粗銑中工件如何定位呢？一個(gè)方法是以毛坯端面定位，在側(cè)面和端部夾緊，粗銑一個(gè)端面后，翻身以銑好的面定位，銑另一個(gè)毛坯面。但是由于毛坯面不平整，連桿的剛性差，定位夾緊時(shí)工件可能變形，粗銑后，端面似乎平整了，一放松，工件又恢復(fù)變形，影響后續(xù)工序的定位精度。另一方面是以連桿的大頭外形及連桿身的對(duì)稱面定位。這種定位方法使工件在夾緊時(shí)的變形較小，同時(shí)可以銑工件的端面，使一部分切削力互相抵消，易于得到平面度較好的平面。同時(shí)，由于是以對(duì)稱面定位，毛坯在加工后的外形偏差也比較小。1.5.3 確定合理的夾緊方法既然連桿是一個(gè)剛性比較差的工件，就應(yīng)該十分注意夾緊力的大小，作用力的方向及著力點(diǎn)的選擇，避免因受夾緊力的作用而產(chǎn)生變形，以影響加工精度。在加工連桿的夾具中，可以看出設(shè)計(jì)人員注意了夾緊力的作用方向和著力點(diǎn)的選擇。在粗銑兩端面的夾具中，夾緊力的方向與端面平行，在夾緊力的作用方向上，大頭端部與小頭端部的剛性高，變形小，既使有一些變形，亦產(chǎn)生在平行于端面的方向上，很少或不會(huì)影響端面的平面度。夾緊力通過工件直接作用在定位元件上，可避免工件產(chǎn)生彎曲或扭轉(zhuǎn)變形。在加工大小頭孔工序中，主要夾緊力垂直作用于大頭端面上，并由定位元件承受，以保證所加工孔的圓度。在精鏜大小頭孔時(shí)，只以大平面（基面）定位，并且只夾緊大頭這一端。小頭一端以假銷定位后，用螺釘在另一側(cè)面夾緊。小頭一端不在端面上定位夾緊，避免可能產(chǎn)生的變形。1.5.4 連桿兩端面的加工采用粗銑、精銑、粗磨、精磨四道工序，并將精磨工序安排在精加工大、小頭孔之前，以便改善基面的平面度，提高孔的加工精度。粗磨在轉(zhuǎn)盤磨床上，使用砂瓦拼成的砂輪端面磨削。這種方法的生產(chǎn)率較高。精磨在M7130型平面磨床上用砂輪的周邊磨削，這種辦法的生產(chǎn)率低一些，但精度較高。1.5.5 連桿大、小頭孔的加工連桿大、小頭孔的加工是連桿機(jī)械加工的重要工序，它的加工精度對(duì)連桿質(zhì)量有較大的影響。小頭孔是定位基面，在用作定位基面之前，它經(jīng)過了鉆、擴(kuò)、鉸三道工序。鉆時(shí)以小頭孔外形定位，這樣可以保證加工后的孔與外圓的同軸度誤差較小。小頭孔在鉆、擴(kuò)、鉸后，在金剛鏜床上與大頭孔同時(shí)精鏜，達(dá)到IT6級(jí)公差等級(jí)，然后壓入襯套，再以襯套內(nèi)孔定位精鏜大頭孔。由于襯套的內(nèi)孔與外圓存在同軸度誤差，這種定位方法有可能使精鏜后的襯套孔與大頭孔的中心距超差。大頭孔經(jīng)過擴(kuò)、粗鏜、半精鏜、精鏜、金剛鏜和珩磨達(dá)到IT6級(jí)公差等級(jí)。表面粗糙度Ra 為0.4m，大頭孔的加工方法是在銑開工序后，將連桿與連桿體組合在一起，然后進(jìn)行精鏜大頭孔的工序。這樣，在銑開以后可能產(chǎn)生的變形，可以在最后精鏜工序中得到修正，以保證孔的形狀精度。1.6 切削用量的選擇原則正確地選擇切削用量，對(duì)提高切削效率，保證必要的刀具耐用度和經(jīng)濟(jì)性，保證加工質(zhì)量，具有重要的作用。1.6.1 粗加工時(shí)切削用量的選擇原則粗加工時(shí)加工精度與表面粗糙度要求不高,毛坯余量較大。因此，選擇粗加工的切削用量時(shí)，要盡可能保證較高的單位時(shí)間金屬切削量（金屬切除率）和必要的刀具耐用度，以提高生產(chǎn)效率和降低加工成本。金屬切除率可以用下式計(jì)算：Zw V.f.ap.1000式中：Zw單位時(shí)間內(nèi)的金屬切除量（mm3/s）V切削速度（m/s）f 進(jìn)給量（mm/r）ap切削深度（mm） 提高切削速度、增大進(jìn)給量和切削深度，都能提高金屬切除率。但是，在這三個(gè)因素中，影響刀具耐用度最大的是切削速度，其次是進(jìn)給量，影響最小的是切削深度。所以粗加工切削用量的選擇原則是：首先考慮選擇一個(gè)盡可能大的吃刀深度ap,其次選擇一個(gè)較大的進(jìn)給量度f，最后確定一個(gè)合適的切削速度V.選用較大的ap和f以后，刀具耐用度t 顯然也會(huì)下降，但要比V對(duì)t的影響小得多，只要稍微降低一下V便可以使t回升到規(guī)定的合理數(shù)值，因此，能使V、f、ap的乘積較大，從而保證較高的金屬切除率。此外，增大ap可使走刀次數(shù)減少，增大f又有利于斷屑。因此，根據(jù)以上原則選擇粗加工切削用量對(duì)提高生產(chǎn)效率，減少刀具消耗，降低加工成本是比較有利的。1）切削深度的選擇：粗加工時(shí)切削深度應(yīng)根據(jù)工件的加工余量和由機(jī)床、夾具、刀具和工件組成的工藝系統(tǒng)的剛性來確定。在保留半精加工、精加工必要余量的前提下，應(yīng)當(dāng)盡量將粗加工余量一次切除。只有當(dāng)總加工余量太大，一次切不完時(shí)，才考慮分幾次走刀。2）進(jìn)給量的選擇：粗加工時(shí)限制進(jìn)給量提高的因素主要是切削力。因此，進(jìn)給量應(yīng)根據(jù)工藝系統(tǒng)的剛性和強(qiáng)度來確定。選擇進(jìn)給量時(shí)應(yīng)考慮到機(jī)床進(jìn)給機(jī)構(gòu)的強(qiáng)度、刀桿尺寸、刀片厚度、工件的直徑和長(zhǎng)度等。在工藝系統(tǒng)的剛性和強(qiáng)度好的情況下，可選用大一些的進(jìn)給量；在剛性和強(qiáng)度較差的情況下，應(yīng)適當(dāng)減小進(jìn)給量。3）切削速度的選擇：粗加工時(shí)，切削速度主要受刀具耐用度和機(jī)床功率的限制。切削深度、進(jìn)給量和切削速度三者決定了切削功率，在確定切削速度時(shí)必須考慮到機(jī)床的許用功率。如超過了機(jī)床的許用功率，則應(yīng)適當(dāng)降低切削速度。1.6.2 精加工時(shí)切削用量的選擇原則精加工時(shí)加工精度和表面質(zhì)量要求較高，加工余量要小且均勻。因此，選擇精加工的切削用量時(shí)應(yīng)先考慮如何保證加工質(zhì)量，并在此基礎(chǔ)上盡量提高生產(chǎn)效率。1）切削深度的選擇：精加工時(shí)的切削深度應(yīng)根據(jù)粗加工留下的余量確定。通常希望精加工余量不要留得太大，否則，當(dāng)吃刀深度較大時(shí)，切削力增加較顯著，影響加工質(zhì)量。2）進(jìn)給量的選擇：精加工時(shí)限制進(jìn)給量提高的主要因素是表面粗糙度。進(jìn)給量增大時(shí)，雖有利于斷屑，但殘留面積高度增大，切削力上升，表面質(zhì)量下降。3）切削速度的選擇：切削速度提高時(shí)，切削變形減小，切削力有所下降，而且不會(huì)產(chǎn)生積屑瘤和鱗刺。一般選用切削性能高的刀具材料和合理的幾何參數(shù)，盡可能提高切削速度。只有當(dāng)切削速度受到工藝條件限制而不能提高時(shí)，才選用低速，以避開積屑瘤產(chǎn)生的范圍。由此可見，精加工時(shí)選用較小的吃刀深度ap和進(jìn)給量f，并在保證合理刀具耐用度的前提下，選取盡可能高的切削速度V，以保證加工精度和表面質(zhì)量，同時(shí)滿足生產(chǎn)率的要求。1.7 確定各工序的加工余量、計(jì)算工序尺寸及公差1.7.1 確定加工余量 用查表法確定機(jī)械加工余量：（根據(jù)機(jī)械加工工藝手冊(cè)第一卷 表3.225 表3.226 表3.227）（1）、平面加工的工序余量（mm） 單面加工方法單面余量經(jīng)濟(jì)精度工序尺寸表面粗糙度毛坯4312.5粗銑1.5IT12()40()12.5精銑0.6IT10()38.8()3.2粗磨0.3IT8()38.2()1.6 精磨0.1IT7()38()0.8 則連桿兩端面總的加工余量為：A總= =（A粗銑+A精銑+A粗磨+A精磨）2=（1.5+0.6+0.3+0.1）2=mm（2）、連桿鑄造出來的總的厚度為H=44+=mm1.7.2 確定工序尺寸及其公差（根據(jù)機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)教程 表229 表234）1）、大頭孔各工序尺寸及其公差（鑄造出來的大頭孔為75 mm）工序名稱工序基本余量工序經(jīng)濟(jì)精度工序尺寸最小極限尺寸表面粗糙度珩磨0.0875750.4精鏜0.475.475.40.8半精鏜175751.6二次粗鏜274746.3一次粗鏜2727212.5擴(kuò)孔570692）、小頭孔各工序尺寸及其公差（根據(jù)機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)教程 表229表230）工序名稱工序基本余量工序經(jīng)濟(jì)精度工序尺寸最小極限尺寸表面粗糙度精鏜0.21.6鉸0.26.4擴(kuò)912.5鉆鉆至12.51.8工時(shí)定額的計(jì)算1.8.1 銑連桿大小頭平面選用X52K機(jī)床根據(jù)機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)手冊(cè)表2.481選取數(shù)據(jù)銑刀直徑D = 100 mm 切削速度Vf = 2.47 m/s切削寬度 ae= 60 mm 銑刀齒數(shù)Z = 6 切削深度ap = 3 mm則主軸轉(zhuǎn)速n = 1000v/D = 475 r/min根據(jù)表3.131 按機(jī)床選取n = 500 /min則實(shí)際切削速度V = Dn/（100060） = 2.67 m/s 銑削工時(shí)為：按表2.510 L= 3 mm L1 = +1.5 =50 mm L2 = 3 mm基本時(shí)間tj = L/fm z = (3+50+3)/(5000.186) = 0.11 min按表2.546 輔助時(shí)間ta = 0.40.45 = 0.18 min 1.8.2 粗磨大小頭平面選用M7350磨床 根據(jù)機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)手冊(cè)表2.4170選取數(shù)據(jù)砂輪直徑D = 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則主軸轉(zhuǎn)速n = 1000v/D = 158.8 r/min根據(jù)表3.148 按機(jī)床選取n = 100 r/min則實(shí)際磨削速度V = Dn/（100060） = 0.20 m/s 磨削工時(shí)為：按表2.511基本時(shí)間tj = zbk/nfr0z = (0.31)/(1000.0338) = 0.01 min按表3.140 輔助時(shí)間ta = 0.21 min1.8.3 加工小頭孔(1) 鉆小頭孔 選用鉆床Z3080 根據(jù)機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)手冊(cè)表2.438(41)選取數(shù)據(jù)鉆頭直徑D = 40 mm 切削速度V = 0.99 mm切削深度ap = 10 mm 進(jìn)給量f = 0.12 mm/r則主軸轉(zhuǎn)速n = 1000v/D = 945 r/min根據(jù)表3.130 按機(jī)床選取n = 1000 r/min則實(shí)際鉆削速度V = Dn/（100060） = 1.04 m/s 鉆削工時(shí)為：按表2.57L = 10 mm L1 = 1.5 mm L2 = 2.5mm基本時(shí)間tj = L/fn = (10+1.5+2.5)/(0.121000) = 0.12 min按表2.541 輔助時(shí)間ta = 0.5 min按表2.542 其他時(shí)間tq = 0.2 min(2) 擴(kuò)小頭孔 選用鉆床Z3080根據(jù)機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)手冊(cè)表2.453選取數(shù)據(jù)擴(kuò)刀直徑D = 30 mm 切削速度V = 0.32 m/s切削深度ap = 1.5 mm 進(jìn)給量 f = 0.8 mm/r則主軸轉(zhuǎn)速n =1000v/D = 203 r/min根據(jù)表3.130 按機(jī)床選取n = 250 r/min則實(shí)際切削速度V = Dn/（100060） = 0.39 m/s 擴(kuò)削工時(shí)為：按表2.57L = 10 mm L1 = 3 mm基本時(shí)間tj=L/fn=(10+3)/(0.8250)=0.07 min按表2.541 輔助時(shí)間ta=0.25 min(3) 鉸小頭孔 選用鉆床Z3080根據(jù)機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)手冊(cè)表2.481選取數(shù)據(jù)鉸刀直徑D = 30 mm 切削速度V = 0.22 m/s切削深度ap = 0.10 mm 進(jìn)給量f = 0.8 mm/r則主軸轉(zhuǎn)速n = 1000v/D = 140 r/min根據(jù)表3.131 按機(jī)床選取n = 200 r/min則實(shí)際切削速度V = Dn/（100060） = 0.32 m/s 鉸削工時(shí)為： 按表2.57L=10 mm L1 =0 L2=3 mm基本時(shí)間tj = L/fn = (10+3)/(0.8200) = 0.09 min按表2.541 輔助時(shí)間ta = 0.25 min1.8.4 銑大頭兩側(cè)面 選用銑床X62W根據(jù)機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)手冊(cè)表2.477(88)選取數(shù)據(jù)銑刀直徑D = 20 mm 切削速度V = 0.64 m/s銑刀齒數(shù)Z = 3 切削深度ap = 4 mm af = 0.10 mm/r則主軸轉(zhuǎn)速n = 1000v/D = 611 r/min根據(jù)表3.174 按機(jī)床選取n=750 r/min則實(shí)際切削速度V = Dn/（100060） = 0.78 m/s 銑削工時(shí)為：按表2.510 L=40 mm L1=+1.5=8.5 mm L2=2.5 mm基本時(shí)間tj = L/fmz = (40+8.5+2.5)/(7500.103)=0.23 min按表2.546 輔助時(shí)間ta = 0.40.45 = 0.18 min1.8.5、擴(kuò)大頭孔選用鉆床床Z3080 刀具:擴(kuò)孔鉆根據(jù)機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)手冊(cè)表2.454選取數(shù)據(jù)擴(kuò)孔鉆直徑D = 60 mm 切削速度V = 1.29 m/s進(jìn)給量f = 0.50 mm/r 切削深度ap =3.0 mm 走刀次數(shù)I = 1則主軸轉(zhuǎn)速n = 1000v/D=410 r/min根據(jù)表3.141 按機(jī)床選取n=400 r/min則實(shí)際切削速度V=Dn/（100060）=1.256 m/s 擴(kuò)削工時(shí)為： 按表2.57L = 40 mm L1 = 3 mm L2 =3 mm 基本時(shí)間: 1.8.6 銑開連桿體和蓋 選用銑床X62W根據(jù)機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)手冊(cè)表2.479(90)選取數(shù)據(jù)銑刀直徑D = 63 mm 切削速度V = 0.34 m/s切削寬度ae = 3 mm 銑刀齒數(shù)Z = 24 切削深度ap = 2 mm af = 0.015 mm/r d = 40 mm 則主軸轉(zhuǎn)速n = 1000v/D = 103 r/min根據(jù)表3.174 按機(jī)床選取n=750 r/min則實(shí)際切削速度V = Dn/（100060） = 2.47 m/s 銑削工時(shí)為： 按表2.510 L = = 17 mm L1 = - +2 = 6 mm L2 = 2 mm基本時(shí)間tj= Li/FM = (17+6+2)/(148) = 0.17 min按表2.546 輔助時(shí)間ta=0.40.45=0.18 min1.8.7 加工連桿體(1) 粗銑連桿體結(jié)合面 選用銑床X62W根據(jù)機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)手冊(cè)表2.474（84）選取數(shù)據(jù)銑刀直徑D = 75 mm 切削速度V = 0.35 m/s 切削寬度ae = 0.5 mm 銑刀齒數(shù)Z = 8 切削深度ap=2 mm af = 0.12 mm/r則主軸轉(zhuǎn)速n = 1000v/D = 89 r/min根據(jù)表3.174 按機(jī)床選取n = 750 r/min則實(shí)際切削速度V = Dn/（100060） = 2.94 m/s 銑削工時(shí)為： 按表2.510 L = 38 mm L1 = +1.5 = 7.5 mm L2 = 2.5 mm基本時(shí)間tj = L/fnz = (38+7.5+2.5)/(2.96608) = 0.03 min按表2.546 輔助時(shí)間ta=0.40.45=0.18 min(2) 精銑連桿體結(jié)合面 選用銑床X62W根據(jù)機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)手冊(cè)表2.484選取數(shù)據(jù)銑刀直徑D = 75 mm 切削速度V = 0.42 m/s銑刀齒數(shù)Z = 8 切削深度ap = 2 mmaf=0.7 mm/r 切削寬度ae=0.5 mm則主軸轉(zhuǎn)速n = 1000v/D =107 r/min根據(jù)表3.174 按機(jī)床選取n = 750 r/min則實(shí)際切削速度V = Dn/（100060） = 2.94 m/s 銑削工時(shí)為：按表2.510 L = 38 mm L1 = +1.5 = 7.5 mm L2 = 2.5 mm基本時(shí)間tj = L/fmz = (38+7.5+2.5)/(2.96608) = 0.03 min按表2.546 輔助時(shí)間ta = 0.40.45 = 0.18 min(3) 粗锪連桿兩螺栓底面 選用鉆床Z3025根據(jù)機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)手冊(cè)表2.467選取數(shù)據(jù)锪刀直徑D = 28 mm 切削速度V = 0.2 m/s锪刀齒數(shù)Z = 6 切削深度ap = 3 mm 進(jìn)給量f = 0.10 mm/r則主軸轉(zhuǎn)速n = 1000v/D = 50.9 r/min根據(jù)表3.130 按機(jī)床選取n = 750 r/min則實(shí)際切削速度V = Dn/（100060） = 2.94 m/s 锪削工時(shí)為： 按表2.57L = 28 mm L1 = 1.5 mm 基本時(shí)間tj = L/fn = (28+1.5)/(0.107508) = 0.04 min(4) 銑軸瓦鎖口槽 選用銑床X62W根據(jù)機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)手冊(cè)表2.490選取數(shù)據(jù)銑刀直徑D = 63 mm 切削速度V = 0.31 m/s銑刀齒數(shù)Z = 24 切削深度ap = 2 mm 切削寬度ae = 0.5 mm af = 0.02 mm/r 則主軸轉(zhuǎn)速n = 1000v/D = 94 r/min根據(jù)表3.174 按機(jī)床選取n=100 r/min則實(shí)際切削速度V = Dn/（100060） = 0.33 m/s 銑削工時(shí)為： 按表2.510 L = 5 mm L1=0.563+1.5 = 33 mm L2 = 1.5 mm基本時(shí)間tj=L/fmz=(5+33+1.5)/(10024)=0.02 min按表2.546 輔助時(shí)間ta=0.40.45=0.18 min(5) 精銑螺栓座面 選用銑床X62W根據(jù)機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)手冊(cè)表2.490選取數(shù)據(jù)銑刀直徑D = 63 mm 切削速度V = 0.47 m/s銑刀齒數(shù)Z = 24 切削深度ap = 2 mm 切削寬度ae = 5 mm af=0.015 mm/r 則主軸轉(zhuǎn)速n = 1000v/D = 142 r/min根據(jù)表3.131 按機(jī)床選取n = 150 r/min則實(shí)際切削速度V = Dn/（100060） = 0.49 m/s 銑削工時(shí)為： 按表2.510 L = 28 mm L1 = +1.5 = 19 mm L2 = 3 mm基本時(shí)間tj=L/fmz = (28+19+3)/(15024) = 0.02 min按表2.546 輔助時(shí)間ta = 0.40.45 = 0.18 min(7) 精磨結(jié)合面 選用磨床M7130根據(jù)機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)手冊(cè)表2.4170選取數(shù)據(jù)砂輪直徑D = 40 mm 切削速度V = 0.330 m/s 切削深度ap = 0.1 mm 進(jìn)給量fr0 = 0.006 mm/r則主軸轉(zhuǎn)速n = 1000v/D = 157 r/min根據(jù)表3.148 按機(jī)床選取n = 100 r/min則實(shí)際切削速度V = Dn/（100060） = 0.20 m/s 磨削工時(shí)為： 按表2.511 基本時(shí)間tj= =0.02 min (=0.1 k=1 z=8)1.8.8 銑、磨連桿蓋結(jié)合面(1) 粗銑連桿上蓋結(jié)合面 選用銑床X62W根據(jù)機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)手冊(cè)表2.474（84）選取數(shù)據(jù)銑刀直徑D = 75 mm 切削速度V = 0.35 m/s切削寬度ae = 3 mm 銑刀齒數(shù)Z = 8 af = 0.12 mm/r 則主軸轉(zhuǎn)速n = 1000v/D = 89 r/min根據(jù)表3.174 按機(jī)床選取n = 100 r/min則實(shí)際切削速度V = Dn/（100060） = 0.39 m/s 銑削工時(shí)為：按表2.510 L = 38 mm L1 = +1.5 = 16 mm L2 = 2.5 mm基本時(shí)間tj = L/fmz=(38+16+2.5)/(1008) = 0.07 min按表2.546 輔助時(shí)間ta=0.40.45=0.18 min(2) 精銑連桿上蓋結(jié)合面 選用銑床X62W根據(jù)機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)手冊(cè)表2.484選取數(shù)據(jù)銑刀直徑D = 75 mm 切削速度V = 0.42 m/s切削寬度ae = 0.5 mm 銑刀齒數(shù)Z = 8 進(jìn)給量f = 0.7 mm/r 則主軸轉(zhuǎn)速n = 1000v/D = 107 r/min根據(jù)表3.174 按機(jī)床選取n = 110 r/min則實(shí)際切削速度V = Dn/（100060） = 0.43 m/s 銑削工時(shí)為： 按表2.510 L = 38 mm L1 = +1.5 = 7.5 mm L2 = 2.5 mm基本時(shí)間tj = L/fmz = (38+7.5+2.5)/(1108) = 0.6 min按表2.546 輔助時(shí)間ta=0.40.45=0.18 min(3) 粗銑螺母座面 選用銑床X62W根據(jù)機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)手冊(cè)表2.488選取數(shù)據(jù)銑刀直徑D = 63 mm 切削速度V = 0.34 m/s銑刀齒數(shù)Z = 24 切削寬度ae = 5 mm af = 0.15 mm/r 則主軸轉(zhuǎn)速n = 1000v/D = 103 r/min根據(jù)表3.174 按機(jī)床選取n = 100 r/min則實(shí)際切削速度V = Dn/（100060） = 0.39 m/s 銑削工時(shí)為：按表2.510 L = 28mm L1 = +1.5 = 17.5 mm L2 = 2.5 mm基本時(shí)間tj = L/fmz = (28+17.5+2.5)/(10024) = 0.02 min按表2.546 輔助時(shí)間ta=0.40.45=0.18 min(4) 銑軸瓦鎖口槽 選用銑床X62W根據(jù)機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)手冊(cè)表2.490選取數(shù)據(jù)銑刀直徑D = 63 mm 切削速度V = 0.31 m/s銑刀齒數(shù)Z = 24 切削深度ap = 2 mm 切削寬度ae = 0.6 mm af = 0.02 mm/r 則主軸轉(zhuǎn)速n = 1000v/D = 94 r/min根據(jù)表3.174按機(jī)床選取n = 100 r/min則實(shí)際切削速度V = Dn/（100060） = 0.33 m/s 銑削工時(shí)為： 按表2.510 L = 5 mm L1 = 0.563+1.5 = 33 mm L2 = 1.5 mm 基本時(shí)間tj =L/fmz = (5+33+1.5)/(10024) = 0.02 min按表2.546 輔助時(shí)間ta = 0.40.45 = 0.18 min(5) 精磨結(jié)合面 選用磨床M7350根據(jù)機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)手冊(cè)表2.4170選取數(shù)據(jù)砂輪直徑D = 40 mm 切削速度V = 0.330 m/s 切削深度ap = 0.1 mm 進(jìn)給量fr0 = 0.006 mm/r則主軸轉(zhuǎn)速n = 1000v/D = 157 r/min根據(jù)表3.148 按機(jī)床選取n = 100 r/min則實(shí)際切削速度V = Dn/（100060） = 0.20 m/s 磨削工時(shí)為： 按表2.511 基本時(shí)間tj = = 0.02 min (=0.1 k=1 z=8)1.8.9 銑、鉆、鏜（連桿總成體）(1) 精銑連桿蓋上兩螺母座面 選用銑床X62W根據(jù)機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)手冊(cè)表2.490選取數(shù)據(jù)銑刀直徑D = 63 mm 切削速度V = 0.47 m/s切削寬度ae = 5 mm 銑刀齒數(shù)Z = 24切削深度ap = 2 mm af = 0.015 mm/r 則主軸轉(zhuǎn)速n = 1000v/D = 142 r/min根據(jù)表3.174 按機(jī)床選取n = 150 r/min則實(shí)際切削速度V = Dn/（100060） = 0.49 m/s 銑削工時(shí)為： 按表2.510 L = 28 mm L1 = +1.5 = 17.5 mm L2 = 2.5 mm基本時(shí)間tj = L/fmz = (28+17.5+2.5)/(15024) = 0.02 min按表2.546 輔助時(shí)間ta = 0.40.45 = 0.18 min（2）、從連桿上方鉆、擴(kuò)、鉸螺栓孔a) 鉆螺栓孔 選用鉆床Z3025根據(jù)機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)手冊(cè)表2.438（41）選取數(shù)據(jù)切削速度V = 0.99 m/s 切削深度ap = 5 mm進(jìn)給量f =